JP4674715B2

JP4674715B2 - 出生直後哺乳類の免疫グロブリン移行を高める方法

Info

Publication number: JP4674715B2
Application number: JP2004354190A
Authority: JP
Inventors: 八郎鎌田; 最子野中
Original assignee: National Agriculture and Food Research Organization
Current assignee: National Agriculture and Food Research Organization
Priority date: 2004-12-07
Filing date: 2004-12-07
Publication date: 2011-04-20
Anticipated expiration: 2024-12-07
Also published as: US20060121020A1; JP2006160661A

Description

本発明は出生直後の哺乳類に与える免疫グロブリンの吸収率を高める方法に関する。

免疫グロブリンは病原性微生物を排除する役割を持つたんぱく質であり、哺乳類の生体には必要不可欠である。特に生まれたばかりの子牛は免疫グロブリンを自ら作ることができないため、体外から免疫グロブリンを摂取しない限り、感染症から身を守ることができない。母牛が分娩後最初に分泌する初乳は高濃度の免疫グロブリンを含んでいるため、子牛の免疫グロブリンの獲得は通常初乳の摂取によって行われる。ただし免疫グロブリンの子牛の小腸での吸収能力は出生後時間の経過と共に減少し、生後２４時間で吸収能力はほとんど停止する。そのため出生直後の子牛に、早い時期に初乳を与え、免疫グロブリンを吸収させることが通常行われている。初乳供与において重要な点は、初乳給与の時期、初乳給与量、初乳の品質の3点であり、これらの条件については非特許文献１に詳細に説明されている。即ち初乳を出生後なるべく早く供与すること、十分な量を供与すること、清潔で衛生的な状態で供与することの3点である。
"初乳マネージメントを考える"、臨床獣医、vol.19、No.3（2001）、pp.18-38．

しかし、これらの給与条件は様々な理由から達成できない場合が多い。例えば初産牛は初乳量や、初乳中の免疫グロブリン量が不足することが多いことや、子牛の免疫グロブリン吸収能力は、ストレスや気温によって変化するため、十分な免疫グロブリンを吸収できない場合などがある。そのため、出生直後の哺乳類生体の免疫グロブリン吸収量は十分であるとはいえず、依然として幼弱哺乳類生体の感染症罹患率・損耗率を減らすことができていない。したがって、子牛の感染症に対する抵抗力をより高めるため、出生直後における子牛の免疫グロブリンの吸収能力を高めることが求められている。

初乳に含まれる成分と、子牛の免疫グロブリン吸収能力との関係はほとんど解明されていない。哺乳類の生体においてミネラルが果たす役割は次第に解明されてきており、ミネラルの種類によっては生体において重要な役割を果たすことが解明されている。例えばセレンは抗がん作用を持っていたり、甲状腺ホルモンを活性化型にするなどの効果があることが知られている。発明者らは、ミネラルが生体において果たす役割に注目し、初乳にミネラルを添加することで、子牛の腸内における免疫グロブリンの吸収能力が上昇することを発見した。本発明では特にセレンを初乳に添加することで、免疫グロブリンの吸収率を向上させることができる技術を開示する。

本発明は、出生後３時間以内に子牛の生体に初乳にセレン化合物を混入した初乳セレン化合物混合物の授乳を一回または複数回に分けてすることで実施される初乳セレン化合物混合物供給ステップを含む出生直後子牛免疫グロブリン吸収促進方法であって、前記初乳セレン化合物混合物に含まれるセレン化合物の含有率が３．０〜３．５ｐｐｍである出生直後子牛免疫グロブリン吸収促進方法である。

本発明において、初乳の一回に与える授乳量は０．３〜３リットルであることが好ましく、さらに０．８５〜１．１５リットルであることが好ましい。また、本発明において、初乳セレン化合物混合物供給ステップでは、初乳にセレン化合物を混入した初乳セレン化合物混合物の授乳を、出生後３時間以内に一回、出生後１２時間以内にさらに一回行うことで実施されることが好ましい。また、本発明において、セレン化合物は、亜セレン酸ナトリウム、セレン酸ナトリウム、亜セレン酸カリウム、セレン酸カリウムのいずれか１つ以上であることが好ましい。また、本発明において、初乳は生乳であるか、粉末状初乳を液体に溶かしたものであることが好ましい。また、本発明において、初乳に代えて、免疫グロブリンを含む子牛の飼料とすることも考えられる。子牛の飼料は、初乳でない母乳に免疫グロブリンを混ぜたものとすることも可能であるし、免疫グロブリンを含む血漿由来製剤としたものや、免疫グロブリンを含むチーズホエイとしたものとすることも可能である。

本発明は、出生直後の哺乳類生体が免疫グロブリンを摂取する際に、ミネラルを同時に摂取することで、免疫グロブリンの腸内での吸収率を上昇させる技術である。これによって、哺乳類生体の感染症に対する抵抗力が高まり、哺乳類生体の損耗率を低下させることができる。

以下本発明について詳細に説明する。

図１に本発明の概念図を示す。図１(a)の例のように、通常の初乳を子牛に与えた場合、摂取量が十分でないと子牛が成長する前に死亡する確率が高い。一方本発明のようにミネラルを添加した初乳を子牛に供給すると、子牛の免疫グロブリン吸収能力が高まり、健康な子牛へと成長する確率が高くなる。

次に本発明の実施形態について説明する。実施形態１は主に請求項１について説明する。実施形態２は主に請求項２について説明する。実施形態３は主に請求項３及び４について説明する。実施形態４は主に請求項５について説明する。実施形態５は主に請求項６について説明する。実施形態６は主に請求項７について説明する。実施形態７は主に請求項８及び９について説明する。実施形態８は主に請求項１０及び１１について説明する。実施形態９は主に請求項１２について説明する。実施形態１０は主に請求項１３及び１４について説明する。実施形態１１は主に請求項１５及び１６について説明する。実施形態１２は主に請求項１７について説明する。実施形態１３は主に請求項１８について説明する。実施形態１４は主に請求項１９から２２について説明する。

<実施形態１>
本実施形態は出生後４８時間以内の所定時間内に哺乳類の生体に免疫グロブリンを与える免疫グロブリン供給ステップと、ミネラルを与えるミネラル供給ステップとからなる。哺乳類生体とは、出生後母親から授乳して免疫グロブリンを獲得する生体全てを含む。具体的には人、牛、豚、馬などが挙げられる。免疫グロブリンとは、リンパ球のB細胞系の形質細胞によって、合成、分泌されるたんぱく質であり、病原微生物を認識して排除する機能を有する。免疫グロブリンにはA、G、Mなどの種類がある。免疫グロブリンA（IgA）は唾液や消化液，痰などに存在して，粘膜での防御機構の主役を演ずる。免疫グロブリンG（IgG）は血液中に存在して，体内に侵入してきた微生物，異物と戦ったり、補体（蛋白）を活性化したりするなどの機能を有する。免疫グロブリンM（IgM）は抗原による刺激後，最も早く出現して微生物，異物と戦ったり、補体（蛋白）を活性化したりするなどの機能を有する。免疫グロブリンが含まれる飼料は、初乳、初乳から免疫グロブリンを抽出したもの、血漿由来製剤、チーズホエイなどが挙げられる。これらの栄養物を、経口、静脈注射、筋肉注射などの手段により哺乳類生体に供給する。ミネラルとは、身体を構成している元素のうち、水素（Ｈ）、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）の４元素以外の元素またはその化合物の総称をいう。ミネラルとして例えば、カルシウム、リン、ナトリウム、マグネシウム、セレンなどが挙げられる。ミネラルは哺乳類生体には必要不可欠な成分であり、ミネラルが不足するとさまざまな症状を引き起こす。一方でミネラルは毒性もあり、摂取量が過剰になると別の症状を引き起こすこともある。供給時間を48時間以内に限定したのは、哺乳類生体が免疫グロブリンを獲得する能力は、出生後時間の経過と共に減少していくためである。本実施形態により、哺乳類生体の感染症に対する抵抗力が高まり、哺乳類生体の損耗率を低下させることができる。

<実施形態２>
本実施形態は、免疫グロブリン供給ステップにて供給される免疫グロブリンと、ミネラル供給ステップにて供給されるミネラルとが、出生直後哺乳類の生体の腸内にて混在するように行われることを特徴とする。免疫グロブリンとミネラルとが腸内で混在することで、哺乳類生体の免疫グロブリンの吸収能力がより高まるからである。したがって免疫グロブリンとミネラルとを、静脈注射、筋肉注射などによって供給したり、免疫グロブリンが腸外へ排出された後にミネラルを供給したり、ミネラルが腸外へ排出された後に免疫グロブリンを供給したりする方法は本実施形態に含まれない。本実施形態により、哺乳類生体の免疫グロブリン吸収能力をさらに高めることができる。

<実施形態３>
本実施形態は、実施形態１及び実施形態２において、所定時間が8時間以内好ましくは3時間以内であることを特徴とする。このように所定時間を限定したのは、哺乳類生体の免疫グロブリンの吸収能力は、出生後時間の経過と共に減少していくためである。本実施形態により、哺乳類生体の免疫グロブリン吸収能力をさらに高めることができる。

<実施形態４>
本実施形態は、実施形態１〜３において、前記免疫グロブリンがIgGであることを特徴とする。IgGは出生直後の哺乳類生体を感染症から予防する効果に優れているため、出生直後の哺乳類生体には必要不可欠である。例えば、出生直後の子牛の場合、血液中IgG濃度は1,000mg/dl以上であることが必要で、それ以下の場合は子牛が病原菌に感染されやすくなることがわかっている。本実施形態により、出生直後の哺乳類生体を感染症から守ることができる。

<実施形態５>
本実施形態は、実施形態１〜４において、前記免疫グロブリン供給ステップが、初乳の授乳によって行われることを特徴とする。ここで初乳とは、一般的には哺乳類生体の母親が分娩後1週間以内に分泌する乳をいう。初乳のうちでも、母親が分娩後最初に分泌する乳には免疫グロブリンが最も多く含まれており、2回目以降に搾乳した初乳になると免疫グロブリン濃度が急激に減少するため、初乳は母親が分娩後最初に分泌する乳が好ましい。また始めて出産を経験した母親から分泌された初乳よりも、出産を経験したことのある母親から分泌された初乳の方が免疫グロブリン濃度が高いため、後者の初乳がより好ましい。本実施形態では、免疫グロブリンを高濃度に含む初乳を出産直後の哺乳類生体に与えることで、哺乳類生体の免疫グロブリン吸収量を増やすことができる。

<実施形態６>
本実施形態は、実施形態１〜５において、前記免疫グロブリン供給ステップと、ミネラル供給ステップとは、初乳にミネラルを混入した初乳ミネラル混合物の授乳を一回または複数回に分けてすることで実施される出生直後哺乳類免疫グロブリン吸収促進方法である。このようにすることで、免疫グロブリンとミネラルとが確実に哺乳類生体の腸内で混在するようになり、哺乳類生体の免疫グロブリン吸収能力がより高まる。また免疫グロブリンとミネラルとを同時に与えるプロセスを簡素化することができる。

<実施形態７>
本実施形態は、実施形態６において、前記初乳の一回に与える授乳量が0.3〜3リットル、好ましくは0.85〜1.15リットルであることを特徴とする。上限値及び下限値は、日本飼養標準及びNRC乳牛飼養標準に定められている基準を参考にした。本実施形態により、出産直後の哺乳類生体に十分な量の免疫グロブリンを供給することができる。

<実施形態８>
本実施形態は、実施形態６及び７において、前記初乳ミネラル混合物に含まれるミネラルの含有率が0.2〜5ppm好ましくは2.5〜3.5ppmであることを特徴とする。ミネラルの含有率がこれらの下限値より少ないと免疫グロブリンの吸収効率が十分でなく、ミネラルの含有率がこれらの上限値以上となるとミネラルが過剰になり哺乳類生体に悪影響を与える懼れがあるためである。本実施形態により、出産直後の哺乳類生体の免疫グロブリン吸収能力を高めることができ、哺乳類生体に健康被害を与えることもない。

<実施形態９>
本実施形態は、実施形態６〜８において、免疫グロブリン供給ステップと、ミネラル供給ステップとは、初乳にミネラルを混入した初乳ミネラル混合物の授乳を、哺乳類生体の出生後3時間以内に一回、出生後１２時間以内にさらに一回に分けて実施することを特徴とする。初回の初乳ミネラル混合物の供給は、3時間以内に行うことが出生直後の哺乳類生体の免疫グロブリン吸収能力を高めるのに必要だからであり、12時間以内に行う初乳ミネラル混合物の供給は、免疫グロブリンの吸収を補助するために行われる。本実施形態により、哺乳類生体の免疫グロブリン吸収量をより高めることができる。

<実施形態１０>
本実施形態は、実施形態１〜９において、ミネラルがセレン化合物、好ましくは亜セレン酸ナトリウム、セレン酸ナトリウム、亜セレン酸カリウム、セレン酸カリウムのいずれか１つ以上、さらに好ましくは亜セレン酸ナトリウムであることを特徴とする。セレンは、活性酸素を無毒化する酵素（グルタシオンパーオキシターゼ）の組成に必要不可欠で、生命の維持に重要な抗酸化栄養素である。具体的には、癌の予防や、甲状腺ホルモンの調整をする機能を有していることがわかっている。セレンが含まれる化合物には、セレン（酸化数−２）化合物（Na₂Se、CaSe、ZnSe、CdSe、Cu₂Se、Ag₂Se等）、有機態セレン（セレン化ジメチル、セレノシスチン、セレノメチオニン等）、セレン酸塩、亜セレン酸塩などが挙げられる。セレン酸塩はセレンの酸化数４の化合物であり、セレン酸ナトリウム（化学式：Na₂SeO₄）、セレン酸カリウム（化学式：K₂SeO₄）などがある。亜セレン酸塩はセレンの酸化数４の化合物であり、亜セレン酸ナトリウム（化学式：Na₂SeO₃）、亜セレン酸カリウム（化学式：K₂SeO₃）などがある。特に亜セレン酸ナトリウムは粉末状で水に溶けやすいという性質を有するため、初乳に添加するのに適している。本実施形態により、出生直後哺乳類生体の免疫グロブリン吸収能力を高めることができる。

<実施形態１１>
本実施形態は、実施形態１〜１０において、哺乳類が家畜好ましくは牛であることを特徴とする。家畜とは人間に飼養される鳥獣である。具体的には、牛、馬、豚、鶏、犬などである。家畜以外の哺乳類は人間の手で飼育することが困難であるため、生後間もない哺乳類に人工的に授乳させることは困難だからである。前記家畜としては牛が好ましい。牛は出生直後は自ら免疫グロブリンを分泌することができないため、出生直後に初乳を授乳させることが必要だからである。本実施形態は、哺乳類を家畜としたことで、免疫グロブリン及びミネラルの供給を容易に行うことを可能にした。

<実施形態１２>
本実施形態は、実施形態５〜１１において、初乳が生乳であることを特徴とする。生乳とは搾乳したままで、加熱殺菌などの処理をしていない初乳である。加熱殺菌などの処理を行った初乳は免疫グロブリン濃度が少なくなるため、本実施形態により免疫グロブリン濃度の高い初乳を哺乳類生体に供給することができる。

<実施形態１３>
本実施形態は、実施形態５〜１１において、初乳が粉末であることを特徴とする。哺乳類生体には出生後できるだけ早い時期に初乳を与えなければならないが、初乳が生乳である場合、母親から搾乳しミネラルを添加するという工程が必要なため、哺乳類生体の出生後初乳ミネラル混合物を与えるまで時間がかかる。一方初乳を粉末状にしておくと、予め初乳とミネラルを混合した混合物を準備しておくことができるため、哺乳類生体の出生後すぐに初乳ミネラル混合物を授乳させることができる。また粉末状初乳は加熱殺菌処理を行っているため、衛生面からは好ましい形態である。初乳を粉末にする方法として、通常スプレードライ法（噴霧乾燥法）が用いられている。この方法は、液体を微細な霧状にし、これを熱風中に噴出させ、瞬間的に粉状の乾燥物を得る方法である。本実施形態により、清潔で衛生的な状態の初乳を哺乳類生体に供給することができる。

<実施形態１４>
本実施形態は、実施形態５〜１１において、初乳に代えて免疫グロブリンを含む哺乳類の飼料であることを特徴とする。近年、初乳を補足する製品である初乳サプリメントや、初乳に代替する初乳製剤が開発されている。特に初乳製剤には初乳と同等レベルの免疫グロブリンが含まれており、出生直後の哺乳類にこれらの免疫グロブリンを含む哺乳類の飼料を与えても良い。免疫グロブリンを含む哺乳類の飼料として、初乳以外の母乳に免疫グロブリンを混ぜたもの、血漿由来製剤、チーズホエイが挙げられる。免疫グロブリンを含む哺乳類の飼料は、製品によって、免疫グロブリン含有量、免疫グロブリンとしての機能性（抗体との結合能）、哺乳類生体血中への移行率、飼料の病原微生物による汚染の可能性、哺乳類生体に対する嗜好性などが初乳よりも優れていることがある。

以下実施例をもって本発明を説明するが、本発明はこの実施例に制限されるものではない。

本実施例では、2頭の出生直後の子牛ペアの一方にセレンを添加した初乳を与え、もう一方の子牛にはセレン無添加の初乳を与えた。子牛ペアは条件が近くなるように体重が近い2頭を選んだ。セレンの給源として、亜セレン酸ナトリウムを用いた。初乳の違いにより免疫グロブリン吸収率が異なることを避けるため、２頭の子牛ペアに与える初乳は同じ母牛から搾乳した初乳を同じ量だけ授乳した。授乳する初乳は、分娩後1回目搾乳のもの（初乳１）、分娩後2回目搾乳のもの（初乳２）、分娩後3回目搾乳のもの（初乳３）、分娩後4回目搾乳のもの（初乳４）の4種類を凍結し保存したものである。出生後２時間以内に初乳１を１リットル、出生後12時間後、24時間後、36時間後にそれぞれ初乳２、３、４を2Ｌ飲ませた。出生から24時間後の子牛における、血漿中の免疫グロブリンG（IgG）濃度を免疫拡散法（RID）により測定した。このような実験を、初乳１にのみセレンを添加した場合、4回全てにセレンを添加した場合について行い、それぞれ数通りのセレン含有量について実験を行った。

図１及び図２に実験結果を示す。セレンを添加した初乳を与えた子牛のIgG濃度を、セレン無添加の初乳を与えた子牛のIgG濃度を100として、その比率で表した。1つの条件について数通りの子牛ペアで実験を行い、その平均を取った値を図１及び図２に示した。

図１及び図２から、ほぼ全ての条件でセレンを添加した初乳を与えた子牛の方が、血漿中のIgG濃度が高くなった。セレン添加初乳を4回授乳したときの子牛の血漿中IgG濃度は、初乳にのみセレンを添加したときの血漿中IgG濃度と同程度である。このことは2回目以降のセレン添加は、子牛の免疫グロブリン吸収を高めるのに大きな効果を持っていないことを示している。

また、セレンを添加したことによる子牛の健康状態への悪影響があるかどうかを調べるため、血液検査を行った。その結果、セレンを添加した初乳を与えた子牛とセレン無添加の初乳を与えた子牛の検査結果はほとんど差がなく、セレン添加による子牛の健康状態への悪影響はないと考えられる。

本発明を出生直後の子牛に適用すれば、子牛の免疫力を高めることができ、損耗率を減らすことができる。その結果、健康な乳牛、肉牛の育成を行うことができる。

本発明の概念を表した図。セレン無添加の初乳を与えた子牛の血漿中IgG濃度を100としたときの、セレン添加初乳を与えた子牛の血漿中IgG濃度比。セレン添加初乳を与えた子牛には、セレンを4回目までに授乳した初乳の全てに添加した。セレン無添加の初乳を与えた子牛の血漿中IgG濃度を100としたときの、セレン添加初乳を与えた子牛の血漿中IgG濃度比。セレン添加初乳を与えた子牛には、セレンを1回目の初乳のみに添加した。

Claims

出生後３時間以内に子牛の生体に初乳にセレン化合物を混入した初乳セレン化合物混合物の授乳を一回または複数回に分けてすることで実施される初乳セレン化合物混合物供給ステップを含む出生直後子牛免疫グロブリン吸収促進方法であって、
前記初乳セレン化合物混合物に含まれるセレン化合物の含有率が３．０〜３．５ｐｐｍである出生直後子牛免疫グロブリン吸収促進方法。
前記初乳の一回に与える授乳量が０．３〜３リットルである請求項１に記載の出生直後子牛免疫グロブリン吸収促進方法。
前記初乳の一回に与える授乳量が０．８５〜１．１５リットルである請求項１に記載の出生直後子牛免疫グロブリン吸収促進方法。
前記初乳セレン化合物混合物供給ステップは、初乳にセレン化合物を混入した初乳セレン化合物混合物の授乳を、出生後３時間以内に一回、出生後１２時間以内にさらに一回行うことで実施される請求項１から３のいずれか一に記載の出生直後子牛免疫グロブリン吸収促進方法。
前記セレン化合物は、亜セレン酸ナトリウム、セレン酸ナトリウム、亜セレン酸カリウム、セレン酸カリウムのいずれか１つ以上である請求項１から４のいずれか一に記載の出生直後子牛免疫グロブリン吸収促進方法。
前記初乳が生乳である、請求項１から５のいずれか一に記載の出生直後子牛免疫グロブリン吸収促進方法。
前記初乳が粉末状初乳を液体に溶かしたものである、請求項１から５のいずれか一に記載の出生直後子牛免疫グロブリン吸収促進方法。
前記初乳に代えて、免疫グロブリンを含む子牛の飼料とする、請求項１から５のいずれか一に記載の出生直後子牛免疫グロブリン吸収促進方法。
前記子牛の飼料が、初乳でない母乳に免疫グロブリンを混ぜたものとした、請求項８に記載の出生直後子牛免疫グロブリン吸収促進方法。
前記子牛の飼料が、免疫グロブリンを含む血漿由来製剤とした、請求項８に記載の出生直後子牛免疫グロブリン吸収促進方法。
前記子牛の飼料が、免疫グロブリンを含むチーズホエイとした、請求項８に記載の出生直後子牛免疫グロブリン吸収促進方法。