JP2012533285A - 魚用飼料中の合成添加物を置換する、天然かつ持続可能な海藻配合物 - Google Patents
魚用飼料中の合成添加物を置換する、天然かつ持続可能な海藻配合物 Download PDFInfo
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Abstract
Description
(関連出願の相互参照)
本出願は、合衆国法典第35巻第119条(e)の下で、2009年7月17日に出願された米国特許仮出願第61/271,148号、名称「Natural and Sustainable Seaweed Formula that Replaces All (Synthetic) Additives In Fish Feed」の優先権を主張するものであり、参照により本明細書に組み込まれる。
2、http://ntp.niehs.nih.gov/ntp/htdocs/Chem_Background/ExSum Pdf/Ethoxyquin_508.pdfを参照されたい)。欧州連合では、飼料材料中のエトキシキンの最大許容含有量は、150mg/kgであり、人間が使用する食品中の最大許容残量は、0.5の100万分の1(ppm)である。
いくつかの例示的な実施形態による配合物はまた、ブロモフェノールを含有する。単純なブロモフェノール、2−および4−ブロモフェノール(2−BP、4−BP)、2,4−および2,6−ジブロモフェノール(2,4−DBP、2,6−DBP)、および2,4,6−トリブロモフェノール(2,4,6−TBP)は、魚介類の主要な天然風味成分として確認されている。
すなわち、サイズ、形状、および色合い)、テクスチャ(すなわち、硬い、軟らかい、湿っている、乾いている、粗い、または滑らか)、密度(浮力)、および誘引性(すなわち、匂いまたは味感)を持っていなければならない。これらの個々の要因の相対的な重要性は、当該の魚、エビ、または他の動物種が、主に視覚的な給餌物であるか、または化学的感覚の給餌物であるのかに依存する。例えば、捕獲された状態の海洋魚は、通常、それらの餌の場所を特定する視力に依存するが、それらはまた、飼料が摂取前に慎重に「感知される」、口、または***、触鬚、およびひれ等の外部の付属器官の中に位置する化学受容器にも依存する。同様の状態はまた、海洋エビおよび淡水エビにも存在する。したがって、許容可能かつ迅速な摂食反応を誘発するために、食餌摂食刺激剤をこれらの養殖種に使用することが望ましい。加えて、摂食刺激剤を使用して、飼料の嗜好性を向上させることによって、飼料が水中に留まる期間を短くすることができ、したがって、栄養素の浸出が最小化する。
本発明のいくつかの実施形態による配合物は、約40〜75%(重量)の間のオオバアオサ(Ulva Lactuca)(「ウルバ(Ulva)」)を含有する。ウルバは、典型的に以下の栄養素含有量を有する:
−硫酸−(1−2,12,16,22)−イズロン酸も、構成糖である。ウルバンオリゴマーおよびポリマーの他の潜在的用途は、それらの生物学的特性に関連する。最近の研究は、ウルバンおよびそれらのオリゴ糖類が、正常および腫瘍ヒト結腸細胞の付着および増殖、ならびに形質転換成長因子(TGF−α)および細胞分化に関連する表面グリコシルマーカーの発現を修飾することが可能であることを示している。初期の作業は、オオバアオサ(Ulva Lactuca)由来のウルバンの株特異性のある抗インフルエンザ活性を実証し、脱硫酸ヒトエグサ(Monostroma)ウルバン由来のラムナン、ラムノース、およびオリゴマーの使用は、胃潰瘍の治療について特許を取得している。
(製造工程)
一定の実施形態による配合物は、タンパク質に富む成分と組み合わせて、押出型ペレット化工程で飼料ペレットを作製してもよい。その工程における成分の温度は、栄養素含有量を維持するために、いくつかの実施形態にでは、40℃以下のままであってもよい。また、以下に論じるように、温度を比較的に低く保つことは、エネルギーおよびコストの節約をもたらす。
み合わせを使用して、加熱工程を成分に受けさせることが必要である。押出ペレットでは、典型的に、前調整機で7%の蒸気を加え、押出機で2%の蒸気を加えるが、これは、製品1トンあたり57kWhのエネルギー入力に等しい。ペレット化システムでは、前調整機が最高5%の蒸気を加え、後調整機がさらに2%の蒸気を加えるが、これは、44kWh/トンに等しい。成分を加熱する理由は、それらを低温殺菌すること、およびデンプンを調理することであり、該デンプンは、それを調理した後(それが結晶状の固体からガラス状の流体への変化を経た後)に、接着剤および/または構造ポリマーとしてだけ機能することができる。また、未調理のデンプンは、腸の潰瘍化の発生といった、サケの胃腸刺激を引き起こす。成分を低温殺菌するためには、それらを80℃の温度に上昇させる必要がある。周囲温度が20℃であると仮定すると、これは84kJ/kg、すなわち23kWh/トンのエネルギー入力を必要とする。典型的な押出システムで成分に伝達される機械的エネルギーは、19〜40kWh/トンの幅で変動する。
・この工程では、任意の時点においていかなる蒸気の注入もない。典型的な前調整機では、通常、7%の蒸気を注入する。この70kg/トンは、1トンあたり157,920キ
ロジュール、すなわち44kWh/トンのエネルギー入力を必要とする。典型的な押出機では、通常、2%の蒸気、すなわち20kg/トンを注入し、1トンあたりさらに45,120キロジュール、すなわち12.5kWh/トンを必要とする。
・シアーロック、バックフロー要素、およびカットフライトは、典型的な押出機から除去することが可能であり、該機械を正に搬送する形成機に変える。典型的な押出機において、必要とされる一定の機械的エネルギー(押出機に対する電力)は、1トンあたり25〜30kWhである。いくつかの実施形態による適合させた押出機において、機械的エネルギーの入力は、1トンあたり約10kWhに低減される。
・押出システムは、非流体押出物を取り扱うように適合させてもよい。向流2軸押出は、いくつかの実施形態において用いられてもよい、飼料業界における新しい技術であり、機械的エネルギーの入力を1トンあたり約5kWhまでさらに低減する。
・システムは、製品の破損を防止するように、押出機から乾燥機までの重力落下設計を含むように設計されてもよく、これは、1トンあたり約5kWhのさらなるエネルギーの節約を提供する。
し、かつ環境問題を低減する。最終的な飼料ペレットは、強固で、水安定性があり、かつゆっくりと沈下する。これは、最大の飼料の取り込みおよび最小の環境破壊を確実にする。
実施例
出願人は、本明細書に開示する配合物に基づく海藻混合添加物を伴うサケ飼料を生成して、EWOS Harmony食餌(既存の有機食餌、以下、Harmony食餌と称する)を使用した比較摂食試行を行った。試行は、重量が250〜300gの魚と、重量が5〜5.5kgの魚で行った。目的は、本明細書に開示する高有機EWOS食餌(Harmony)または本発明の海藻に基づく食餌のうちのいずれかを給餌した時の、養殖大西洋サケ(Salmon Salar L)の成長、死亡、着色剤の取り込み、および魚肉品質を比較することとした。海洋寄生虫負荷に対する効果も、両方の食餌を使用して比較した。
段階1
食餌
A=海藻含有:B=対照;Harmony250配合物
試行は、混合性別のS1 09大西洋サケスモルトを使用し、約250グラムの近似した開始重量で、13ヵ月間にわたって続けた。2つの食餌は、それぞれが、600匹の魚の3つの複製(合計6ケージ)、合計3600匹の魚を有した。それぞれの125平方メートルのケージは、Aquasmart AQ300適合型飼料制御システムによって制御される、より厳格な給餌機を備えた。魚には、飽食するまで、自然な光周期に従った光環境で給餌した。水温は、周囲温度とした。ケージは、それぞれ、6および4mでの温度および塩分を記録しながら、毎日検査した。死亡数は、毎日監視し、記録には、検視に提出する前に、死亡の日付、ケージID、数、および重量を含めた。
Cut(SQC)を取った。SQCは、ラベル付けを行い、SalmoFanスコアを取り、脂質含有量およびアスタキサンチンレベルの試験を行った。
−開始時の魚数:計数
−開始時の魚の重量:各ユニット(ケージあたり200匹)の平均重量
−開始時の品質試料採取:SQC、収率、CF(ケージあたり5匹の魚)
−中間時の魚の重量:各ユニット(ケージあたり200匹)の平均重量
−中間時の品質試料採取:SQC(脂肪および色素)、Salmofan、収率、CF(ケージあたり24匹の魚)
−終了時の魚の重量:各ユニット(ケージあたり200匹)の平均重量
−終了時の品質試料採取:SQC(脂肪および色素)、Salmofan、収率、CF(ケージあたり36匹の魚)
−終了時の魚の数:計数
−与えられる1日の飼料量
−2つの深さ(5および10メートル)での温度および酸素
−5メートルでの流れの記録
−死亡(日付、ケージ、数、重量、事後分析)
elongatus))に対する浸漬処理を行った。さらなる海洋寄生虫処理を周期的に行った。海洋寄生虫処理の前に、囲いあたり25匹の魚を、寄生虫負荷について評価した。海洋寄生虫処理の間には、日常的な海洋寄生虫評価も行ったが、囲いあたり10匹の魚であった。魚の腸に関する微生物学的な評価、および魚の腸の組織学的検査を行った。
以下の結果が得られた。
a)段階1において、Harmony飼料(「食餌B」)は、より高い油、タンパク質、およびより低い含水量を有するが、どちらの飼料も、等窒素性および等発熱性ではなく、食餌Bは、飼料の乾燥重量1グラムあたりより多量のエネルギーを送達したことを示した。最初の3ヶ月間、成長は同等であったが、重量の増加は、海藻に基づく食餌(「食餌A」)の方がより少なかった。これは、食餌Aと比較して、食餌Bは、油およびタンパク質含有量が多く水分レベルが8%低いことによって引き起こされている。この差異は、2つの食餌が等窒素性および等発熱性であることから説明される。段階2では、どちらの食餌も、等窒素性および等発熱性となるように製造した。第2の試行期間にわたって、食餌Aは、より良好な飼料変換比率(食餌Bよりも2.2%良好)、内臓を取り出した魚の重量(食餌Bよりも1.4%良好)、EWOS成長指数(食餌Bよりも8.9%良好)、および死亡率(食餌Bよりも3倍低い)を示した。
b)どちらの食餌で育てた魚のSalmoFanも同じであった。食餌Aは、より高いレベルのオメガ3PUFAを有した。全脂質は、食餌Bで2.17%高く、より多くのエネルギーを送達した。食餌間での魚肉の油レベルは、大きく異ならなかった。食餌Bのアスタキサンチンレベルは、食餌A中に存在する5倍のレベルであり、より高いレベルの天然色素およびアスタキサンチン様のエステル、とりわけ、ルテインおよび他の未確認のエステルを含んでいた。SalmoFan値は、同じ色素沈着の取り込み値を示した。両方の食餌の全ての囲いの小、中、および大の魚の魚肉の分析は、カロテノイドおよびアスタキサンチンの色素の取り込みついていかなる顕著な差異も示さなかった。食餌Aは、いかな
る化学的なアスタキサンチンまたはファフィア酵母も使用しなかったので、供給された天然色素(カロテノイドおよび他のエステル)が、魚の中でアスタキサンチンに変換され、ファフィア酵母を給餌した食餌Bの魚と同等のレベルを提供することを示している。
c)味感の二重盲検試験の結果は、生および調理した食餌Aを給餌した魚に対して一般的な選好を示した(以下のスコアを参照されたい)。これは、食餌Aで使用した選択された大型藻類の高レベルのブロモフェノール性化合物の効果であり、これは、味感に対して顕著な影響を有する。食餌Aを給餌した魚は、魚肉の品質がより堅く、調理後に、より良好な色素沈着を保っていた。これは、食餌Bを給餌した魚と比較して、食餌Aを給餌した魚における、異なる油の組成、異なるタンパク質プロファイル、および異なる色素構造により引き起こされたものと考えられる。調理後に食餌Aを給餌した魚の色を保持した効果は、おそらく、食餌B飼料に添加されたファフィア酵母由来のアスタキサンチンと比較して、魚自体が、食餌A中に存在する種々の天然色素およびエステルを使用してアスタキサンチンを合成して、それを筋肉の中に取り込んでいるという事実により引き起こされている。
ここで、1は最良、5は劣を示す。
番号1(n=14)
味感試験A=2.39
味感試験B=2.70
d)両者の腸、および微生物分析にはいかなる顕著な差異も見られず、また、いかなる病原体も検出されなかったが、食餌Bを給餌した魚は、腸がより重く成長しており、これは、食餌中の植物タンパク質を活用した効果であり得、また、食餌Bを給餌した魚の内臓を取り出した平均重量をより低くする。
e)食餌Aまたは食餌Bを給餌した魚の腸の組織学的検査は、いかなる差異または悪影響も示さなかった。
f)食餌Aは、特に抗寄生虫処理(Alpha−Max)で前処理して、さらに処理の6日後に、海洋寄生虫に顕著影響を与えた。特に、卵を持つ雌の寄生虫ならびに成体の雌お
よび雄の数は、食餌Bを給餌した魚と比較して、食餌Aを給餌した魚の方が少なかった。結果は、食餌Aの生物活性分子が、魚の寄生虫の漸増および再増殖に悪影響を与えることを示した。
海藻に基づく食餌を給餌した魚は、重量増加の向上、より良好な飼料変換率のより良好な成長指数、より高い内臓を取り出した重量およびより少ない死亡率、より良好な天然色素沈着、ならびに寄生虫の漸増および再増殖の減少を示した。したがって、開示された海藻に基づく食餌を使用することで、養魚場経営者は、(飼料変換率に基づいて)飼料の使用を節約することが可能であり、また、飼料に費やす費用を減らしながら、より健康でより良い魚を生成することが可能である。
Claims (28)
- 約40〜75%(重量)の間のオオバアオサ(Ulva Lactuca)(「ウルバ(Ulva)」)を含有する、魚および他の海洋動物用の飼料で使用するための添加物。
- 約0.5〜7.0%(重量)の間のアスコフィラムノドサム(Ascophyllum
nodosum)(「アスコ(Asco)」)を含有する、請求項1に記載の添加物。 - 約0.5%(重量)のリトタムニオンコラリオイド(Lithothamnion corallioides)、リトタムニオングラシエール(Lithothamnion
glaciale)、および/またはフィマトリトンカルカレウム(Phymatolithon calcareum)(「マール」(Maerl))を含有する、請求項1または2に記載の添加物。 - 約5〜10%(重量)の間のホンダワラ属(Sargassum)を含有する、請求項1〜3のうちのいずれか1項に記載の添加物。
- 約2〜8%(重量)の間のオゴノリ属(Gracilaria)を含有する、請求項1〜4のうちのいずれか1項に記載の添加物。
- 約2〜10%(重量)の間のコンブ属(Laminaria)を含有する、請求項1〜5のうちのいずれか1項に記載の添加物。
- 約1〜3.0%(重量)の間のダルス(Palmaria palmata)を含有する、請求項1〜6のうちのいずれか1項に記載の添加物。
- 約0.1%(重量)のホソユカリ(Plocamium cartilagineum)を含有する、請求項1〜7のうちのいずれか1項に記載の添加物。
- 約0.1%(重量)のオスマンディアピンナティフィダ(Osmundia pinnatifida)を含有する、請求項1〜8のうちのいずれか1項に記載の添加物。
- 約0.05〜1.0%(重量)の間の等量のイトグサ属(Polysiphonia)、ファルケンベルギア(Falkenbergia)、およびデレセリア(Delleseria)の組み合わせを含有する、請求項1〜9のうちのいずれか1項に記載の添加物。
- 約0.1〜2.0%(重量)の間の多毛虫粉末を含有する、請求項1〜10のうちのいずれか1項に記載の添加物。
- 約0.5〜1.0%(重量)のフラボノイドを含有する、請求項1〜11のうちのいずれか1項に記載の添加物。
- ほぼ65%(重量)のオオバアオサ(Ulva Lactuca)(「ウルバ(Ulva)」)と、約5%(重量)のアスコフィラムノドサム(Ascophyllum nodosum)(「アスコ(Asco)」)と、約10%(重量)のホンダワラ属(Sargassum)と、約6%(重量)のオゴノリ属(Gracilaria)と、約10%(重量)のコンブ属(Laminaria)と、約2%(重量)のダルス(Palmaria palmata)と、約0.5%(重量)のリトタムニオンコラリオイド(Lithothamnion corallioides)、リトタムニオングラシエール(L
ithothamnion glaciale)、および/またはフィマトリトンカルカレウム(Phymatolithon calcareum)(「マール」(Maerl))と、約0.1%(重量)の等量のイトグサ属(Polysiphonia)、ファルケンベルギア(Falkenbergia)、およびデレセリア(Delleseria)の組み合わせと、約0.1%(重量)のオスマンディアピンナティフィダ(Osmundia pinnatifida)と、約0.1%(重量)のホソユカリ(Plocamium cartilagineum)と、約0.5%(重量)の多毛虫粉末と、約0.5%(重量)未満のフラボノイドと、を含有する、請求項1〜7のうちのいずれか1項に記載の添加物。 - 前記魚および他の海洋動物は、サケ、タラ、エビ、およびアワビから成る群より選択される、請求項1〜13のうちのいずれか1項に記載の添加物。
- 前記魚は、サケである、請求項1〜13のうちのいずれか1項に記載の添加物。
- 請求項1〜13のうちのいずれか1項に記載の添加物を含有する、魚および他の海洋動物用の飼料。
- 約10〜50%(重量)の請求項1〜13のうちのいずれか1項に記載の添加物を含有し、残部は、主にタンパク質に富む成分および油を含む、請求項16に記載の飼料。
- 15〜40%(重量)の請求項1〜13のうちのいずれか1項に記載の添加物を含有し、残部は、主にタンパク質に富む成分および油を含む、請求項16に記載の飼料。
- 約25%(重量)の請求項1〜13のうちのいずれか1項に記載の添加物を含有する、請求項18に記載の飼料。
- 約15%(重量)の請求項1〜13のうちのいずれか1項に記載の添加物を含有する、請求項18に記載の飼料。
- 前記魚および他の海洋動物は、サケ、タラ、エビ、およびアワビから成る群より選択される、請求項16に記載の飼料。
- 前記魚は、サケである、請求項21に記載の飼料。
- 約10〜50%(重量)の海藻種の組み合わせから成る添加物を含有し、残部は、主にタンパク質に富む成分および油を含む、魚および他の海洋動物用の飼料。
- 15〜40%(重量)の前記海藻種の組み合わせから成る添加物を含有し、残部は、主にタンパク質に富む成分および油を含む、請求項23に記載の飼料。
- 約25%(重量)の前記海藻種の組み合わせから成る添加物を含有する、請求項24に記載の飼料。
- 約15%(重量)の前記海藻種の組み合わせから成る添加物を含有する、請求項24に記載の飼料。
- 前記魚および他の海洋動物は、サケ、タラ、エビ、およびアワビから成る群より選択される、請求項23に記載の飼料。
- 前記魚は、サケである、請求項27に記載の飼料。
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