[发明专利]用于改善反刍动物健康和/或性能的菌株和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求通过引用整体并入本文的2008年12月2日提交的美国临时专利申请第61/119,256号的优先权。

文献

在本文通过第一作者的姓和公布年份提及的参考文献的完整文献引用可参见恰好在权利要求书之前的文献部分。

发明领域

本申请涉及用于控制酸中毒的菌株和方法。更具体地，本申请涉及用于改善反刍动物健康和/或性能的细菌菌株以及制备和使用所述菌株的方法。

相关背景描述

在过去的50年间给反刍动物饲喂高浓度的可发酵碳水化合物已经成为在牛肉和乳牛工业中常见的实践。改善肉的生产效率和品质的需求导致了这种趋势。还没有在不存在某些困难的情况下出现生产的改善。通过饲喂较高水平的谷物增加反刍动物对可发酵碳水化合物的消耗导致了诸如酸中毒的代谢疾患的发病率增加。高度浓缩物的消耗和瘤胃酸中毒之间的关系已在综述中得到很好地证明(Dunlop，1972；Slyter，1976)。许多研究者已显示在高水平的可迅速发酵碳水化合物(RFC)饲喂给牛之后，瘤胃pH降低，并且随后在动物中出现瘤胃微生物群破坏和生理改变(Allison，等人，1975；Hungate等人，1952；Elam，1976)。大多数研究者将这种降低归因于由瘤胃细菌如牛链球菌(Streptococcus bovis)的有机酸过量产生。然而，过量碳水化合物对瘤胃微生物群起始这种反应的作用还没有很好地被证明。

在过去，饲喂的精细管理是对抗酸中毒的唯一方法。更具体地，用粗粮稀释谷物并且以逐步方法仔细控制饮食浓度百分比的增加以确保在14-21天的期间内平稳过渡至高浓度水平。大多数商业饲育场配制并制造含有不同比例的谷物与饲料的几种“适应”饮食。

尽管精细饲喂管理在控制酸中毒方面通常很有效，但由于生产、运输、斩断饲料、处置增加的动物废物的高成本以及降低的生产效率，其对生产者来说极为昂贵。生产者和商业饲育场管理者需要容许有效生产饲喂家畜的高浓缩定额食物(ration)的执行性策略。

其他策略结合了适应饮食的使用与饲喂抗微生物组分，如离子载运体。离子载运体通过降低革兰氏阳性的、产乳酸生物体如牛链球菌和乳酸杆菌(Lactobacillus spp.)的瘤胃群体来抑制摄入并降低瘤胃中乳酸的产生(Muir等人1981)。

尽管离子载运体的使用降低了饲育场中急性酸中毒的发病率，但消费者关注肉类生产中抗生素的使用并且饲育场管理者继续寻找降低成本同时改善动物性能和屠体组成的需要导致了降低酸中毒并改善饲育场牛性能的替代性方法的研究。

使用直接饲喂微生物作为调节瘤胃功能并改善牛性能的方法在过去10年得到更多赞同。有两种目前用于牛肉工业来控制瘤胃酸中毒的基本的直接饲喂微生物技术：(1)使用产乳酸DFM技术和(2)添加能够利用瘤胃乳酸的特定细菌物种。尽管这些技术的每一个的报道的作用模式不同，但它们都试图解决瘤胃乳酸积累的问题。

第一种方法，即，使用产乳酸DFM技术，试图通过刺激天然瘤胃微生物群来增加瘤胃乳酸利用率。如所报道的，相对缓慢生长的产乳酸菌如肠球菌(Enterococcus)物种的添加产生了轻微升高的瘤胃乳酸浓度。这种逐步的增加迫使瘤胃微生物群适应性改变为较高比例的酸耐受乳酸利用者。然而，这些肠球菌菌株不能充分地控制并防止酸中毒。

第二种方法，即，添加能够利用瘤胃乳酸的特定细菌物种，是基于在大量可迅速发酵的碳水化合物(RFC)的酸中毒攻击期间显著将瘤胃乳酸积累最小化的丙酸杆菌(Propionibacterium)物种的发现。丙酸杆菌是在乳牛和肉牛二者的瘤胃的天然习居菌(inhabitant)并且在瘤胃中通过利用乳酸产生重要的挥发性脂肪酸如乙酸和丙酸来起作用。

目前开发的最新DFM技术是基于瘤胃中酸中毒发病率的陈旧微生物理解开发的。直到最近，研究瘤胃微生物生态学的方法依赖于培养技术。这些技术由于未知的生长需求和对于许多瘤胃微生物不合适的厌氧条件而受到限制。因此，依赖于这些培养技术的生态学研究是基于对瘤胃微生物群的有限理解。