[发明专利]植物和植物提取物作为饲料添加剂影响瘤胃发酵的用途

说明书

本申请是基于中国专利申请号200580011439.3的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种添加剂用于提高瘤胃发酵中能量或氮的保留，或者用于减少乳酸酸中毒的用途，所述添加剂含有来自植物材料、植物提取物或等同天然物的精油化合物中的一种或多种组分。所述化合物适于通过动物饲料或饮用水以口服方式施予反刍动物。

发明背景

瘤胃是反刍动物，例如骆驼、绵羊和山羊的第一个胃。其结构和营养意义如Hungate(1966)所述。瘤胃使这些动物能消化对于大多数非反刍动物来说不适合的高纤维植物材料。瘤胃是很大的器官，奶牛中瘤胃含有超过150kg的消化物，其中所有消化都是通过微生物来进行的。瘤胃以下述方式进化，所述方式使得动物能够从微生物的纤维消化活动获得好处。终产物，挥发性脂肪酸通过瘤胃壁被吸收，用于能量和蛋白合成。瘤胃前肠发酵较之后肠发酵的主要好处是发酵期间形成的微生物细胞转到皱胃，在那里它们会被消化，其氨基酸能被吸收。因此，与后肠发酵不同，微生物的氨基酸可被宿主动物利用。因此瘤胃是生长在贫瘠牧场上的食草动物进化出的高效器官。

瘤胃发酵也带来一些缺点。甲烷作为厌氧发酵的天然后果产生(Hungate，1966)。甲烷的释放还体现了来自动物的能量损失。此外，甲烷是潜在的温室气体，所以，反刍动物会损害环境(Leng，1992)。反刍动物在对膳食蛋白的利用上较之其它物种效率更低。反刍动物的氮损失例外地高，尤其是牧草动物(Nolan，1975)。这是环境问题也是经济问题，因为富含氮的排泄物对环境造成影响。此外，反刍动物还特有作为瘤胃微生物发酵受损的直接后果发生的消化紊乱。

过去化学和抗生素添加剂已被用于减轻这些问题中的一些。此类物质在食物链中的存在对于调控机构和消费者来说愈发不被接受了。因此，对于反刍牲畜问题的解决方法应当是天然的、可持续的。

进入反刍动物的膳食蛋白以明显不受控制的途径分解，这导致氨的形成以及随后尿中氮的流失(Nolan，1975)。氮保持(retention)的低效率，代表很大的经济损失，导致动物的代谢压力，还通过富含氮的垃圾对环境造成了负担。如果分解过程可被减少，这些问题也将减少。

此外，提高反刍动物中蛋白保持的第二种可能性是遏制反刍动物瘤胃纤毛原生动物的种群。原生动物消耗瘤胃中大量的细菌，它们的分解能导致从瘤胃发酵来的微生物蛋白的净产量降低高达50％(Wallace et al.，1997)。如果原生动物可被遏制，形成的氨将会更少，对膳食蛋白补充的需要也更少。

正常情况下，乳酸是瘤胃发酵的次要产物。但是，当过快引入迅速降解的饲料时，或者当浓缩物(concentrate)占到膳食中的高比例时，挥发性脂肪酸的产量将超过瘤胃的缓冲能力。这可能导致瘤胃中很低的pH值，这样就仅有产乳酸细菌能够生长了(Russell & Hino，1987)。

因为乳酸比挥发性脂肪酸酸性更强，pH降得甚至更多，所以不可能恢复正常发酵，动物会死亡。但是，更典型地，高浓缩物膳食的反刍动物会遭遇亚临床酸中毒，这是痛苦的，并且会降低生产效率，虽然没有生命威胁。化学缓冲剂可以改善这种情况，但是，如果产乳酸细菌的生长能被遏制将会更好。

公开文本WO 03/094628描述了如下尝试：通过添加一种或多种精油化合物，降低反刍动物消化活动导致的甲烷产生，所述精油化合物选自由柠檬油精、丁香油酚、水杨酸酯、喹啉、香草、百里酚和甲酚所构成的组。同时，瘤胃中的微生物活动和挥发性脂肪酸(例如丙酸)的产生可被保持为可接受的水平。

发明目的和发明内容

本发明的目的是：一般而言地、合并性地针对瘤胃中的消化紊乱，提高对能量的利用，以及增加反刍动物生长可获得的氮源。该目的可通过下述方法达到：有利于挥发性脂肪酸的形成(所述脂肪酸可经过瘤胃壁被吸收，可用于能量和蛋白合成)，以及减少膳食蛋白和微生物蛋白的分解。其它方法是用于限制甲烷形成以及用于控制或遏制产乳酸细菌的。