JP5994964B2 - Ruminant feed - Google Patents
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Description
本発明は、木材、非木材由来の主にセルロースおよび/またはヘミセルロースを含有する粒状または粉状のパルプを含有する、反芻動物用飼料に関する。 The present invention relates to a ruminant feed containing granular or powdered pulp containing mainly cellulose and / or hemicellulose derived from wood and non-wood.
一般に、牧畜分野においては、家畜の乳量の増加、増体重などを目的に、牧草などの粗飼料と、栄養価の高いトウモロコシなどの易消化性の炭水化物(デンプン等)を多く含む濃厚飼料とが併用されることが多い。 Generally, in the pastoral field, for the purpose of increasing the milk yield and weight gain of livestock, roughage such as pasture and concentrated feed containing a large amount of easily digestible carbohydrates (such as starch) such as corn with high nutritional value are included. Often used together.
牧草とは一般には、マメ科、イネ科などの植物であり、そのままでも飼料となり得るが、通常は牧草を乾燥し干草(乾草、わら類)としたもの、あるいは青刈りした牧草を発酵させた(サイレージ化)ものが粗飼料と呼ばれる。 Grasses are generally plants such as legumes and grasses, and can be used as they are, but they are usually dried hay (hay, straw) or fermented grass that has been green-cut. (Silaged) is called roughage.
反芻動物が粗飼料を摂取し消化しうるのは、ルーメン(第一胃)を有するためである。ルーメンは、反芻動物が有する複数の胃のうち最大の容積を占め、粗飼料中のセルロース、ヘミセルロースなどの難消化性の多糖類を分解(ルーメン発酵)し得る微生物群(ルーメン微生物)が豊富に含まれている。 Ruminants can ingest and digest roughage because they have lumens (ruminals). Rumen occupies the largest volume of the rumen's multiple stomachs and contains abundant microorganisms (lumen microorganisms) that can degrade (rumen fermentation) indigestible polysaccharides such as cellulose and hemicellulose in roughage. It is.
しかし、粗飼料中のセルロース及びヘミセルロースは、リグニン類と結合し、それぞれリグニン−セルロース複合体及びリグニン−ヘミセルロース複合体として存在している場合が多い。係る複合体はルーメン発酵において十分に分解されないおそれがある。このため、粗飼料は飼料効率が不十分であるという問題点があった。また、未消化物が糞量の増加の一因ともなり、環境面においても望ましくないとされていた。 However, cellulose and hemicellulose in the roughage often bind to lignins and exist as a lignin-cellulose complex and a lignin-hemicellulose complex, respectively. Such a complex may not be sufficiently decomposed in rumen fermentation. For this reason, the rough feed has a problem that feed efficiency is insufficient. In addition, undigested materials also contributed to an increase in the amount of feces, which was undesirable from an environmental point of view.
また、牧草の中には多量の硝酸態窒素が含まれているものがあり、これを摂取した反芻動物が各種の亜硝酸塩中毒になることがある。亜硝酸塩中毒とは、係る牧草を摂取した場合に体内で硝酸態窒素から生産された亜硝酸が、酸素を運搬する血液中のヘモグロビンと化合して酸素を受入れなくなり、重篤な場合には窒息する状態になり急死することもある。また、乳牛の場合には乳量低下等の症状を引き起こすことがある。 Some grasses contain a large amount of nitrate nitrogen, and ruminants who ingest them may become various types of nitrite poisoning. Nitrite poisoning means that nitrite produced from nitrate nitrogen in the body will not accept oxygen by ingesting such grass, and will not accept oxygen. May die and suddenly die. In the case of dairy cows, it may cause symptoms such as reduced milk yield.
粗飼料は、牧草の収穫量や作柄により影響を受け、供給量が不安定である。またわが国では粗飼料の多くを輸入にたよっているため、概して価格変動が大きく、また、輸出国の諸事情により輸入困難になる場合もあり、牧場経営を圧迫する場合がある。 Roughage is affected by the yield and pattern of pasture and its supply is unstable. In Japan, since most of the roughage is imported, price fluctuations are generally large, and it may be difficult to import due to various circumstances in the exporting country, which may put pressure on ranch management.
このため、牧草に代わりうる、飼料効率に優れ、亜硝酸塩中毒等の疾病を引き起こさない、安価であり、且つ安定的に入手可能な反芻動物用飼料が望まれている。 Therefore, there is a demand for ruminant feed that can replace grass and has excellent feed efficiency, does not cause diseases such as nitrite poisoning, and is inexpensive and stably available.
乳用家畜の乳量を維持し、或いは、肉用家畜の増体を維持するためは、飼料摂取量をも増加させる必要があるが、乳量の増加や体格の増強にともなうエネルギー要求量の増加率は、摂取飼料量の増加率を超えるため、飼料中の栄養濃度を高める必要がある。このため、一般に栄養量を高めるためには、トウモロコシなどの易消化性の炭水化物(デンプン)を多く含む濃厚飼料の飼料への配合率を増やすことが行われている。しかし、濃厚飼料中のデンプンなどの炭水化物は第一胃(ルーメン)のpHの急激な低下を引き起こし、結果としてルーメンアシドーシスが発生することがある。 In order to maintain the milk yield of dairy livestock or to maintain the increase in meat livestock, it is necessary to increase the feed intake, but the energy demands associated with the increase in milk yield and physique increase. Since the rate of increase exceeds the rate of increase in the amount of ingested feed, it is necessary to increase the nutrient concentration in the feed. For this reason, in general, in order to increase the amount of nutrition, the mixing ratio of concentrated feed containing a large amount of easily digestible carbohydrates (starch) such as corn is increased. However, carbohydrates such as starch in concentrated diets can cause a sharp drop in rumen pH, resulting in rumen acidosis.
ルーメンアシドーシスは、反芻動物の疾病の一種であり、炭水化物に富む穀物、濃厚飼料、果実類などを急激に摂取することにより引き起こされる。ルーメンアシドーシスにおいては、ルーメン内において、グラム陽性乳酸生成菌、特にStreptcoccus bovisおよびLactobacillus属微生物が増加し、乳酸あるいは揮発性脂肪酸(volatile fatty acid:VFA)の異常な蓄積を招くため、ルーメン内のpH(5以下)が低下する。その結果、ルーメン内の原生動物およびある種の細菌の減少、あるいは消滅を引き起こす。また、急性アシドーシスは、ルーメンの鬱血や脱水症(胃内容浸透圧の上昇に伴い体液が大量に胃内に移動)、さらには昏睡や死をもたらす。 Rumen acidosis is a ruminant disease caused by the rapid consumption of carbohydrate-rich grains, concentrates, fruits, and the like. In rumen acidosis, gram-positive lactic acid-producing bacteria, particularly Streptococcus bovis and Lactobacillus genus microorganisms increase in the lumen, leading to abnormal accumulation of lactic acid or volatile fatty acid (VFA). (5 or less) decreases. The result is a decrease or disappearance of protozoa and certain bacteria in the lumen. In addition, acute acidosis causes rumen congestion and dehydration (a large amount of fluid moves into the stomach as the gastric osmotic pressure increases), and also causes coma and death.
アシドーシスの予防には、飼料配合の急激な変化を避け、ルーメン発酵の安定化(pHの変動を少なくする)し、十分な反芻により唾液分泌のできる飼料給与が必要となる。これは、唾液には重曹が含まれpH調節に寄与するためである。しかし、異常な発酵を恐れ、高栄養の飼料を避けると、エネルギーが不足して乳生産量が低下してしまうという懸念もある。 In order to prevent acidosis, it is necessary to avoid a sudden change in feed composition, stabilize rumen fermentation (reduce pH fluctuation), and feed the saliva secreted by sufficient rumination. This is because saliva contains sodium bicarbonate and contributes to pH adjustment. However, fearing abnormal fermentation and avoiding high-nutrition feeds may cause energy shortages and reduced milk production.
アシドーシスを予防する飼料として、ビートパルプと廃糖蜜とを重量割合で100:5〜60の混合物からなる粉粒体の糖蜜飼料が提案されている(特許文献1)。 As a feed for preventing acidosis, a granular molasses feed composed of a mixture of beet pulp and waste molasses in a weight ratio of 100: 5 to 60 has been proposed (Patent Document 1).
しかしながら、上述したビートパルプと廃糖蜜の混合物からなる粉粒体の糖蜜飼料は、消化率をはじめとする飼料効率の点では劣る問題があった。 However, the above-mentioned powdery molasses feed consisting of a mixture of beet pulp and waste molasses has a problem in terms of feed efficiency including digestibility.
そこで、本発明は、濃厚飼料に代わり得る、ルーメンアシドーシスを起こさず、栄養価、飼料効率の高い飼料であって、牧草と比較しても亜硝酸中毒のような悪影響の可能性がなく、安定供給可能で経済的にも有利な飼料を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention is a feed that can replace a concentrated feed, does not cause rumen acidosis, has a high nutritional value and feed efficiency, and has no possibility of adverse effects such as nitrite poisoning compared to pasture, and is stable. It is an object to provide a feed that can be supplied and is economically advantageous.
発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた。その過程で、従来技術の糖蜜飼料のルーメンアシドーシスの予防効果は、反芻動物のルーメンでの消化速度、発酵速度が、濃厚飼料(例えばトウモロコシなどの穀類)のそれと比べると、緩やかであることによるものであることを見出した。そしてそのような材料を見出すべく試行錯誤を重ねた結果、セルロースおよび/またはヘミセルロースの乾燥固形分としての含有量が80重量%以上である粒状または粉状の飼料に着目した。係る飼料は飼料効率の面でも優れていることを見出して本発明に至った。 Inventors repeated earnest examination in order to solve the said subject. In the process, the preventive effect of rumen acidosis of the molasses diet of the prior art is due to the fact that the ruminant digestion rate and fermentation rate in the ruminant are slower than those of concentrated diets (eg cereals such as corn). I found out. As a result of repeated trial and error in order to find such a material, attention was paid to granular or powdery feed having a dry solid content of cellulose and / or hemicellulose of 80% by weight or more. It has been found that such feed is excellent in terms of feed efficiency, and has led to the present invention.
すなわち、本発明は以下の発明を含む。
[1]セルロースおよび/またはヘミセルロースを、乾燥固形分として80重量%以上含有する反芻動物用飼料。
[2]木材および/または非木材由来のパルプを含む上記[1]に記載の反芻動物用飼料。
[3]前記パルプの結晶化度が、70%以下である、上記[2]に記載の反芻動物用飼料。
[4]前記パルプが、乾燥工程を経ずにパルプ化されてなるパルプである、上記[2]又は[3]に記載の反芻動物用飼料。
[5]前記パルプの水分含有量が、50重量%以上である、上記[4]に記載の反芻動物用飼料。
[6]前記パルプが、クラフト法により製造されてなるパルプである、上記[2]〜[5]のいずれか一項に記載の反芻動物用飼料。
[7]反芻動物に上記[1]〜[6]のいずれか一項に記載の反芻動物用飼料を給与し、アシドーシスを予防する方法。
That is, the present invention includes the following inventions.
[1] A ruminant feed containing 80% by weight or more of cellulose and / or hemicellulose as a dry solid content.
[2] The ruminant feed according to the above [1], comprising pulp derived from wood and / or non-wood.
[3] The ruminant feed according to [2], wherein the crystallinity of the pulp is 70% or less.
[4] The ruminant animal feed according to [2] or [3] above, wherein the pulp is pulp that has been pulped without undergoing a drying step.
[5] The ruminant feed according to the above [4], wherein the pulp has a water content of 50% by weight or more.
[6] The ruminant animal feed according to any one of [2] to [5] above, wherein the pulp is a pulp produced by a kraft method.
[7] A method for preventing acidosis by feeding a ruminant with the ruminant feed according to any one of [1] to [6] above.
本発明によれば、ルーメンアシドーシスを起こすおそれがなく、可消化性部分が多く、栄養価及び飼料効率の高い、反芻動物用飼料を提供することができる。本発明によれば、従来の濃厚飼料や粗飼料の使用量を減らすことができるので、アシドーシスや亜硝酸中毒などを防ぐことができる。また本発明の反芻動物用試料は、保存性が良く取扱いが容易であり、様々な原料から調製できるので安定かつ安価に供給され得る。 According to the present invention, it is possible to provide a ruminant feed that has no possibility of causing rumen acidosis, has many digestible portions, and has high nutritional value and feed efficiency. According to the present invention, since the amount of conventional concentrated feed and roughage used can be reduced, acidosis and nitrous acid poisoning can be prevented. Further, the ruminant sample of the present invention has good storage stability and is easy to handle, and can be prepared from various raw materials, so that it can be supplied stably and inexpensively.
本発明の飼料は、反芻動物に適用される。反芻動物としては、例えば、乳牛及び肥育牛などの牛、羊、山羊などが挙げられる。本発明の飼料を反芻動物に給与する時期、すなわち適用対象である反芻動物の年齢、体格、健康状態等には特に制限はないが、通常は、ルーメンの機能が形成されてからであり、代用乳が給与される哺乳期が終わってからである。 The feed of the present invention is applied to ruminants. Examples of ruminants include cows such as dairy cows and fattening cows, sheep, and goats. There are no particular restrictions on the timing of feeding the ruminant to the ruminant, that is, the age, physique, health status, etc. of the ruminant to which it is applied. Only after the feeding period when milk is fed.
本発明の飼料は、セルロースおよび/またはヘミセルロースを含有する飼料である。 The feed of the present invention is a feed containing cellulose and / or hemicellulose.
本発明の飼料の原料としては、例えば木材、パルプ(例:木材および/または非木材由来のパルプ、リンターパルプ、リネンパルプ、ラグパルプ、古紙パルプ)などが挙げられ特に限定されるものではないが、1)原料の種類によらずに、安定的に高純度のセルロースおよび/またはヘミセルロースが得られること、2)貯蔵性に優れていることから、木材および/または非木材由来のパルプを使用することが好ましい。また、木材および/または非木材由来パルプを原料として用いることにより、間伐材をはじめとする未利用の国産原料のうち食糧と競合しない原料を選んで使用するなどにより、環境問題の解決にもつなげることが期待される。 Examples of the raw material of the feed of the present invention include, but are not particularly limited to, wood, pulp (eg, pulp derived from wood and / or non-wood, linter pulp, linen pulp, rug pulp, waste paper pulp). 1) Regardless of the type of raw material, high-purity cellulose and / or hemicellulose can be stably obtained. 2) Because of excellent storage properties, wood and / or non-wood-derived pulp should be used. Is preferred. In addition, by using wood and / or non-wood-derived pulp as raw materials, it is possible to solve environmental problems by selecting and using raw materials that do not compete with food among unused domestic raw materials such as thinned wood. It is expected.
本発明の飼料は、飼料中のセルロースおよび/またはヘミセルロースの乾燥固形分としての含有量が80重量%以上であり、90重量%以上であることが好ましい。80重量%以上であることにより、1)飼料の可消化性部分が増加し、2)飼料効率の向上を図ることができる。これらの優れた効果が発現する理由は次のように推測される。 In the feed of the present invention, the content of cellulose and / or hemicellulose in the feed as a dry solid content is 80% by weight or more, and preferably 90% by weight or more. By being 80% by weight or more, 1) the digestible portion of the feed is increased, and 2) the feed efficiency can be improved. The reason why these excellent effects are manifested is presumed as follows.
本発明の飼料にはセルロース、ヘミセルロースが豊富に含まれているので、反芻動物のルーメンにおいて良好に分解されるとともに、消化速度や発酵速度は適切な範囲であり、急激な発酵が引き起こされない。そのため、反芻動物においてルーメンアシドーシスを起こしにくい。また、セルロースとヘミセルロースが豊富に含まれていることにより、牧草中に含まれているようなリグニン結合性のセルロースの含量が20重量%以下と少量であるため、ルーメン微生物類が飼料を容易に分解でき、未消化物による糞量の増加も防止される。 Since the feed of the present invention contains abundant cellulose and hemicellulose, it is well decomposed in ruminant rumen, and the digestion rate and fermentation rate are in an appropriate range, and rapid fermentation is not caused. Therefore, it is difficult to cause rumen acidosis in ruminants. In addition, due to the abundance of cellulose and hemicellulose, the content of lignin-binding cellulose as contained in pasture is as small as 20% by weight or less, so that rumen microorganisms can easily feed It can be decomposed and the increase in the amount of feces due to undigested materials is also prevented.
また、従来技術の糖蜜飼料(特許文献1)と本発明の飼料を比較すると以下の通りである。特許文献1の糖蜜飼料の有効成分であるビートパルプはペクチンを主成分としており、セルロースやヘミセルロースの含量は少量(ヘミセルロース36重量%、セルロース23重量%、ペクチン19重量%、リグニン3重量%程度)である。ルーメン内の微生物のうち、ペクチンを分解し得るペクチン分解菌(Butyribivrio fibrisolvensやPrevotella ruminicolaなど)と、セルロースやヘミセルロースを分解し得るセルロース分解菌(Fibrobacter succinogenesやRuminococci属細菌など)やヘミセルロース分解菌とは菌種が異なる。ペクチン分解菌は、ペクチンのほかにヘミセルロースも分解するが、自ら基質(ペクチン等)を分解する力は弱く、むしろセルロース分解菌が繊維を分解する過程で生成するヘミセルロース等を待ち受けて利用するのが主体である。また、ビートパルプ中のリグノセルロース含量は少量であり、リグノセルロースを分解する細菌(例えば、Fibrobacter succinogenes、Ruminococci属細菌など)の基質にもならない。よって特許文献1の糖蜜飼料を反芻動物に給与しても、糖蜜飼料のエネルギー価は、本発明の飼料とは同等にはなり得ず、むしろ低いものと推測される。 Moreover, it is as follows when the molasses feed (patent document 1) of a prior art and the feed of this invention are compared. The beet pulp which is an active ingredient of the molasses feed of patent document 1 has pectin as a main component, and has a small amount of cellulose and hemicellulose (36% by weight of hemicellulose, 23% by weight of cellulose, 19% by weight of pectin, and 3% by weight of lignin). It is. Among the microorganisms in the rumen, pectin-degrading bacteria that can degrade pectin (such as Butyribrio fibrisolvens and Prevotella ruminicola), and cellulose-degrading bacteria that can degrade cellulose and hemicellulose (such as Fibrobacter succinogenes and Ruminococci bacteria and genus Ruminococci) The bacterial species are different. Pectin-degrading bacteria degrade hemicellulose in addition to pectin, but their ability to degrade the substrate (pectin, etc.) is weak. Rather, they wait for and use hemicellulose produced by the process of degrading fibers. It is the subject. In addition, the lignocellulose content in beet pulp is small, and it does not serve as a substrate for bacteria that degrade lignocellulose (for example, Fibrobacter succinogenes, Ruminococci bacteria, etc.). Therefore, even if the molasses feed of patent document 1 is fed to ruminants, the energy value of the molasses feed cannot be equivalent to that of the feed of the present invention, and it is presumed that it is rather low.
さらに、牛などの反芻動物のルーメンには、セルロース、ヘミセルロース、デンプンなどを分解・利用する微生物群が豊富に存在しそれぞれがセルロース、ヘミセルロース、デンプンなどを分解・発酵してエネルギー源として利用している。セルロース、ヘミセルロースの分解および発酵においては、酢酸が生成されるのに対して、デンプンの分解および発酵においてはプロピオン酸が生成される。このため、セルロースおよび/またはヘミセルロースを豊富に含む本発明の飼料の方が、デンプンを多く含むトウモロコシ、大豆等の濃厚飼料と比較して、ルーメン内のpHを高く維持できるため、優れた効果を発現すると推測される。 In addition, rumen of ruminants such as cattle have abundant microbial groups that decompose and use cellulose, hemicellulose, starch, etc., and each decomposes and ferments cellulose, hemicellulose, starch, etc. and uses them as an energy source. Yes. In the degradation and fermentation of cellulose and hemicellulose, acetic acid is produced, whereas in the degradation and fermentation of starch, propionic acid is produced. For this reason, the feed of the present invention rich in cellulose and / or hemicellulose can maintain a high pH in the rumen compared to concentrated feed such as corn and soybean rich in starch. Presumed to be expressed.
本発明の飼料中のリグニンの含有量は、低いほうが好ましい。例えば15重量%以下、好ましくは10重量%以下である。15重量%以下であると、ルーメン微生物による分解が難しいリグニン−セルロース結合物の残存率が低く、消化率の向上および糞量の減少に繋がるためである。ここで、リグニンの含有量としては、セルロースと結合したリグノセルロースの含有量も含む。 It is preferable that the lignin content in the feed of the present invention is low. For example, it is 15% by weight or less, preferably 10% by weight or less. When the amount is 15% by weight or less, the residual rate of the lignin-cellulose conjugate that is difficult to be decomposed by rumen microorganisms is low, leading to an improvement in digestibility and a reduction in feces. Here, the content of lignin includes the content of lignocellulose combined with cellulose.
本発明の飼料において好ましい原料は、木材および/または非木材由来のパルプである。木材としては、例えば、広葉樹、針葉樹、雑木、タケ、ケナフ、バガス、パーム油搾油後の空房が使用できる。具体的には、広葉樹としては、ブナ、シナ、シラカバ、ポプラ、ユーカリ、ナラ、イタヤカエデ、センノキ、ニレ、キリ、ホオノキ、ヤナギ、セン、ウバメガシ、コナラ、クヌギ、トチノキ、ケヤキ、ミズメ、ミズキ、アオダモ等が例示される。針葉樹としては、スギ、エゾマツ、カラマツ、クロマツ、トドマツ、ヒメコマツ、イチイ、ネズコ、ハリモミ、イラモミ、イヌマキ、モミ、サワラ、トガサワラ、アスナロ、ヒバ、ツガ、コメツガ、ヒノキ、イチイ、イヌガヤ、トウヒ、イエローシーダー(ベイヒバ)、ロウソンヒノキ(ベイヒ)、ダグラスファー(ベイマツ)、シトカスプルース(ベイトウヒ)、ラジアータマツ、イースタンスプルース、イースタンホワイトパイン、ウェスタンラーチ、ウェスタンファー、ウェスタンヘムロック、タマラック等が例示される。 A preferable raw material in the feed of the present invention is wood and / or pulp derived from non-wood. As wood, for example, hardwood, conifer, miscellaneous tree, bamboo, kenaf, bagasse, and empty bunch after palm oil extraction can be used. Specifically, the broad-leaved trees include beech, China, birch, poplar, eucalyptus, oak, itayaka maple, senoki, elm, giraffe, honoki, willow, sen, basamushi, konara, knugi, tochinoki, zelkova, mizume, mizuki, aodamo Etc. are exemplified. As conifers, cedar, spruce, larch, black pine, todomatsu, himekomatsu, yew, neko, spruce, iramimi, fir, sawara, togasawara, asunaro, hiba, tsuga, kotsutsuga, hinoki, yew, yellowtail, spruce (Beihiba), Lawson Hinoki (Beihi), Douglas Fir (Beimatsu), Sitka Spruce (Beisuhi), Radiata Pine, Eastern Spruce, Eastern White Pine, Western Larch, Western Fir, Western Hemlock, Tamarack and the like.
また、前記非木材としては、例えば、ワラ、バガス、タケ等が例示される。 Moreover, as said non-wood, a straw, bagasse, a bamboo, etc. are illustrated, for example.
木材および/または非木材由来パルプの製造方法は、特に限定されるものではないが、飼料中のセルロースおよび/またはヘミセルロースの乾燥固形分としての含有量を80重量%以上にさせるためには、通常製紙業界で用いられている、クラフト法、サルファイト法などの方法が好ましい。また、クラフト法、サルファイト法などの方法によって製造されたパルプをそのまま用いてもよいし、漂白等の後処理を行ったものを使用することも可能である。 The method for producing wood and / or non-wood-derived pulp is not particularly limited, but in order to increase the content of cellulose and / or hemicellulose in the feed as a dry solid content of 80% by weight or more, Methods such as the kraft method and sulfite method used in the paper industry are preferred. In addition, pulp produced by a method such as a kraft method or a sulfite method may be used as it is, or a pulp subjected to post-treatment such as bleaching may be used.
クラフト法は、硫酸ナトリウムを用いて蒸解する方法である。クラフト法では、ほとんどの種類の木材、ワラ、バガス、タケ等の非木材を原料として使用することが出来る。また、チップの品質や木皮の混入などの影響も少なく、木材あるいは非木材を構成しているセルロースおよびヘミセルロース以外の主成分であるリグニンをほとんど除去することができる。 The kraft method is a method of cooking using sodium sulfate. In the craft method, most types of wood, non-wood such as straw, bagasse, bamboo, etc. can be used as raw materials. Moreover, there is little influence of the quality of a chip | tip, mixing of a bark, etc., and most lignin which is main components other than the cellulose and hemicellulose which comprise wood or non-wood can be removed.
以下に、クラフト法によるパルプ製造の一例を示す。 An example of pulp production by the kraft method is shown below.
木材(例えば、広葉樹(例:ユーカリグロビュラス))チップを風乾して、絶乾重量で400g相当量を正確に秤量し蒸解釜内で液比5、硫化度30%、有効アルカリ15%(Na2Oとして)となるように蒸解白液を加え、蒸解温度150℃から165℃の間で蒸解後のカッパー価が16となるようにクラフト蒸解を行う。蒸解終了後、濾布で遠心脱水と水洗浄を繰り返す。次に、スクリーンにより、未蒸解の粕を分離し、遠心脱水し蒸解未漂白パルプを得た。次に得られたパルプに対し、NaOHを2重量%添加し、酸素ガスを注入し、100℃、酸素圧ゲージ圧0.49Mpaで60分間処理する。続いて、二酸化塩素−アルカリ抽出処理−過酸化水素−二酸化塩素の4段漂白処理を行う。最初の二酸化塩素処理は、パルプ濃度が10重量%となるように調製し、二酸化塩素を0.4%質量%添加し、70℃、40分間処理する。次いで、イオン交換水にて洗浄、脱水し、パルプ濃度10重量%に調製し、過酸化水素0.5重量%、NaOH0.5%質量%を順次添加し、70℃、120分間の過酸化水素処理を行う。次に、イオン交換水にて洗浄、脱水後、パルプ濃度を10重量%に調製し、二酸化塩素0.25重量%を添加し、70℃、180分間に酸化塩素処理を行う。最後にイオン交換水で洗浄する。なお、以下述べるように乾燥工程である脱水工程は省略してもよく、省略することが好ましい。 Wood (for example, hardwood (eg Eucalyptus globulus)) chips are air-dried, and an exact dry weight equivalent to 400 g is accurately weighed, and the liquid ratio is 5, the sulfidity is 30%, and the effective alkali is 15% ( Na 2 O as) and a way of cooking white liquor was added, perform kraft cooking as kappa number after digestion is 16 between 165 ° C. from cooking temperature 0.99 ° C.. After cooking, repeat centrifugal dehydration and water washing with filter cloth. Next, undistilled cocoons were separated using a screen, and centrifugally dehydrated to obtain unbleached pulp. Next, 2% by weight of NaOH is added to the obtained pulp, oxygen gas is injected, and the pulp is treated at 100 ° C. and an oxygen pressure gauge pressure of 0.49 Mpa for 60 minutes. Subsequently, a four-stage bleaching treatment of chlorine dioxide-alkali extraction treatment-hydrogen peroxide-chlorine dioxide is performed. The first chlorine dioxide treatment is prepared so that the pulp concentration is 10% by weight, and 0.4% by mass of chlorine dioxide is added and treated at 70 ° C. for 40 minutes. Next, it was washed with deionized water, dehydrated, adjusted to a pulp concentration of 10% by weight, 0.5% by weight of hydrogen peroxide and 0.5% by weight of NaOH were sequentially added, and hydrogen peroxide at 70 ° C. for 120 minutes. Process. Next, after washing with deionized water and dehydration, the pulp concentration is adjusted to 10% by weight, 0.25% by weight of chlorine dioxide is added, and chlorine oxide treatment is performed at 70 ° C. for 180 minutes. Finally, it is washed with ion exchange water. As described below, the dehydration step, which is a drying step, may be omitted, and is preferably omitted.
サルファイト法は、木材および/または非木材(例えばチップ)などを亜硫酸と重亜硫酸カルシウムとの混液で蒸解(酸性蒸解)する方法である。塩基としてカルシウムの代わりに、ナトリウム、マグネシウム、アンモニアなどを使用してもよい。また、酸性蒸解を、遊離の亜硫酸を含まずに行う方法(例えば、バイサルファイト法や中性サルファイト法)であってもよい。サルファイト法で得られるパルプは、ヘミセルロースが酸により溶出すると共に、リグニンも除去されるため、セルロース含有率が高い特徴がある。 The sulfite method is a method of cooking (acid cooking) wood and / or non-wood (for example, chips) with a mixture of sulfurous acid and calcium bisulfite. Sodium, magnesium, ammonia or the like may be used in place of calcium as a base. Moreover, the method (for example, bisulfite method or neutral sulfite method) which performs acidic cooking without containing a free sulfurous acid may be sufficient. Pulp obtained by the sulfite method is characterized by high cellulose content because hemicellulose is eluted with acid and lignin is also removed.
以下に、サルファイト法によるパルプ製造の一例を示す。 An example of pulp production by the sulfite method is shown below.
木材(例えば、広葉樹)チップ(例 アジアータパイン:水分50%)500mlに対し、体積で3倍容の蒸解液(総酸=4%、化合酸=1%、遊離酸=3%、pH=1.5)を加え、蒸解用のオートクレーブで110℃に加温する。その後、余剰の薬液を除き、140℃に加温後、2時間保持する。その後、温度を徐々に下げ60℃になったところでブローする。蒸解終了後、濾布で遠心脱水と水洗浄を繰り返す。次に、スクリーンにより、未蒸解の粕を分離し、遠心脱水し蒸解未漂白パルプを得る。漂白は、前記クラフト法に準じて行い得る。なお、以下述べるように乾燥工程である脱水工程は省略してもよく、省略することが好ましい。 3 times volume of cooking liquor (total acid = 4%, compound acid = 1%, free acid = 3%, pH = 500 ml of wood (eg hardwood) chip (eg Asiatapine: 50% water) 1.5) is added and heated to 110 ° C. in an autoclave for cooking. Then, the excess chemical | medical solution is remove | excluded and it heats at 140 degreeC and hold | maintains for 2 hours. Thereafter, the temperature is gradually lowered and blown when the temperature reaches 60 ° C. After cooking, repeat centrifugal dehydration and water washing with filter cloth. Next, undistilled straw is separated with a screen, and centrifugally dehydrated to obtain unbleached pulp. Bleaching can be carried out according to the craft method. As described below, the dehydration step, which is a drying step, may be omitted, and is preferably omitted.
ここで、総酸とは溶解している亜硫酸の全量を表す。化合酸とは、ベースを亜硫酸マグネシウムと考えて、酸化マグネシウムと当量の亜硫酸の量を表す。遊離酸とは、総酸と化合酸の差を表す。 Here, total acid represents the total amount of dissolved sulfurous acid. Compound acid represents the amount of sulfurous acid equivalent to magnesium oxide, considering the base as magnesium sulfite. Free acid represents the difference between total acid and compound acid.
本発明の飼料に好ましく含まれる木材および/または非木材由来パルプの結晶化度は、70%以下であることが、消化率向上の点から望ましく、90%以下であることがより望ましい。結晶化度が70%を超えるとルーメン中に存在する微生物類による分解効率が低下するため、十分なエネルギー価を得ることができなくなる。 The degree of crystallinity of the wood and / or non-wood-derived pulp preferably contained in the feed of the present invention is desirably 70% or less from the viewpoint of improving digestibility, and more desirably 90% or less. If the degree of crystallinity exceeds 70%, the efficiency of decomposition by microorganisms present in the lumen is lowered, so that a sufficient energy value cannot be obtained.
なお、飼料の結晶化度はSegal法によって測定することができる。Segal法による測定は、実施例の測定条件によることができる。 The crystallinity of the feed can be measured by the Segal method. The measurement by the Segal method can be performed according to the measurement conditions of the examples.
本発明において、木材および/または非木材由来パルプの結晶化度を調整する方法は特に限定されるものではないが、例えば、(1)木材および/または非木材由来パルプの製造(パルプ化)方式の選択、(2)木材および/または非木材パルプの製造(パルプ化)時の処理工程の変更、(3)木材および/または非木材由来パルプの製造後の含水量のコントロールが例示される。 In the present invention, the method for adjusting the crystallinity of wood and / or non-wood-derived pulp is not particularly limited. For example, (1) a method for producing (pulping) wood and / or non-wood-derived pulp (2) Change of treatment process during production (pulping) of wood and / or non-wood pulp, and (3) control of water content after production of wood and / or non-wood-derived pulp.
(1)木材および/または非木材由来パルプの製造方式としては、クラフト法を選択することが好ましい。(2)木材および/または非木材パルプの製造時の処理工程の変更としては、パルプ化後乾燥させない(乾燥工程を経ない)ことが好ましい。乾燥工程を経ないパルプの含水率は、50重量%以上であることが好ましく、60重量%以上であることがより好ましい。必要に応じて、含水率が50重量%以上になるように圧搾処理を行ってもよい。なお、上限は特には限定されないが、通常は70重量%以下である。(3)木材および/または非木材由来パルプの製造後の含水量のコントロールとしては、通常通りパルプを製造し(乾燥工程も行い)、得られるパルプに水を添加して、その含水量を調整(好ましくは、5〜70重量%)することが好ましい。 (1) The kraft method is preferably selected as a method for producing wood and / or non-wood-derived pulp. (2) As a change of the processing process at the time of manufacture of wood and / or non-wood pulp, it is preferable not to dry after pulping (no drying process). The moisture content of the pulp that has not undergone the drying step is preferably 50% by weight or more, and more preferably 60% by weight or more. As needed, you may perform a pressing process so that a moisture content may be 50 weight% or more. In addition, although an upper limit is not specifically limited, Usually, it is 70 weight% or less. (3) As a control of the moisture content after the production of wood and / or non-wood-derived pulp, the pulp is produced as usual (the drying process is also performed), and water is added to the resulting pulp to adjust its moisture content. (Preferably, 5 to 70% by weight) is preferable.
前記(1)〜(3)の例のうち、(2)の例が最も好ましい。前記(3)の例の、既に完成した(乾燥工程を経た)木材および/または非木材由来パルプの含水率を後で50重量%に調整した場合、得られるパルプは、前記(2)の例により、乾燥工程を経ずに得られる含水率50重量%のパルプと比較すると、後者の方がパルプの結晶化度が低い。 Of the examples (1) to (3), the example (2) is most preferable. When the moisture content of wood and / or non-wood-derived pulp already completed (after the drying step) in the example of (3) is adjusted to 50% by weight later, the obtained pulp is the example of (2). Therefore, the latter has a lower crystallinity of the pulp than the pulp having a water content of 50% by weight obtained without going through the drying step.
本発明の飼料は、木材および/または非木材由来のパルプを含むことが好ましい。すなわち、本発明の飼料は、セルロースおよび/またはヘミセルロースを、飼料全体に対する乾燥固形分として80重量%以上含むものであれば、木材および/または非木材由来のパルプのほかに、他の飼料成分(例えば、粗飼料、濃厚飼料、蛋白質、脂質、ビタミン、ミネラルなど)や添加剤(保存料、着色料、香料等)が配合されたものであってもよい。もちろん、本発明の飼料を、木材および/または非木材由来のパルプからなるものとして(他の成分を配合しない)、木材および/または非木材由来のパルプとして、該パルプ中の乾燥固形分が80重量%であるものを用いてもよい。 The feed of the present invention preferably contains pulp derived from wood and / or non-wood. That is, the feed of the present invention contains cellulose and / or hemicellulose in an amount of 80% by weight or more as a dry solid content of the whole feed, in addition to pulp derived from wood and / or non-wood, other feed components ( For example, forage, concentrate, protein, lipid, vitamin, mineral, etc.) and additives (preservatives, colorants, flavors, etc.) may be blended. Of course, the feed of the present invention is made of wood and / or non-wood-derived pulp (no other ingredients are blended), and the wood and / or non-wood-derived pulp has a dry solid content of 80 You may use what is weight%.
本発明の飼料の形状は特には限定されないが、製造や取扱い等の容易さなどの点から、粉状又は粒状であることが好ましい。 The shape of the feed of the present invention is not particularly limited, but is preferably powdery or granular from the viewpoint of ease of production and handling.
本発明の飼料の用量については、対象動物の種類、年齢、性別、健康状態等に応じて適宜設定し得る。 About the dosage of the feed of this invention, it can set suitably according to the kind, age, sex, health condition, etc. of a target animal.
以下、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
実施例1〜4、参考例1および比較例1〜2
[試料および供試動物]
パルプは、針葉樹由来の溶解パルプ(実施例1:NDP)(商品名「NT」日本製紙ケミカル(株)社製)、広葉樹由来の溶解パルプ(実施例2、4)および広葉樹由来のクラフトパルプ(実施例3:LBKP)(商品名「LBKP」日本製紙(株)社製)を用いた。広葉樹由来の溶解パルプは、乾燥させたもの(実施例2:LDP)(商品名「LT」日本製紙ケミカル(株)社製)と乾燥工程を経ずに一部圧搾脱水したもの(実施例4:湿LDP)を調製した。なお、実施例1、2および4のパルプはいずれも、サルファイト法により製造された木材由来のパルプである。
Examples 1-4, Reference Example 1 and Comparative Examples 1-2
[Samples and test animals]
The pulp is a softwood-derived dissolving pulp (Example 1: NDP) (trade name “NT” manufactured by Nippon Paper Chemical Co., Ltd.), a hardwood-derived dissolving pulp (Examples 2 and 4), and a hardwood-derived kraft pulp ( Example 3: LBKP (trade name “LBKP” manufactured by Nippon Paper Industries Co., Ltd.) was used. The hardwood-derived dissolving pulp was dried (Example 2: LDP) (trade name “LT” manufactured by Nippon Paper Chemicals Co., Ltd.) and partially pressed and dehydrated without passing through the drying process (Example 4). : Wet LDP). In addition, all the pulps of Examples 1, 2, and 4 are wood-derived pulps manufactured by the sulfite method.
パルプからセロビオースを製造する過程で産生されるセルロース断片も飼料として用いた(参考例1:セロビオース残渣)。セロビオース残渣の製造は、下記の方法によった。100kgの湿LDP(含水量70%)を5%となるように600Lの水中に分散し、塩酸またはアルカリでpH5に調整した。セルラーゼ(商品名「セルクラフト」:ノボエンザイム社製)を対パルプ3%となるように加え、50℃で24時間反応し、その後、全体を遠心分離(3000rpm)にて、溶液と固形分を分離した。溶液部分は、濃縮後、晶析し、その後乾燥してセロビオース4kgを得た。固形分は、80℃で20時間乾燥、粉砕してセロビオース残渣13kgを得た。 Cellulose fragments produced in the process of producing cellobiose from pulp were also used as feed (Reference Example 1: Cellobiose residue). Cellobiose residue was produced by the following method. 100 kg of wet LDP (water content 70%) was dispersed in 600 L of water so as to be 5%, and adjusted to pH 5 with hydrochloric acid or alkali. Cellulase (trade name “Cell Craft”: manufactured by Novo Enzyme) was added to 3% of pulp, reacted at 50 ° C. for 24 hours, and then the whole was centrifuged (3000 rpm) to separate the solution and solids. separated. The solution portion was concentrated, crystallized, and then dried to obtain 4 kg of cellobiose. The solid content was dried at 80 ° C. for 20 hours and pulverized to obtain 13 kg of cellobiose residue.
NDP、LDPおよびLBKPの結晶化度(Segal法)はそれぞれ89.7%、88.0%および85.5%で、重合度はそれぞれ1570、1540および1500であった。 The crystallinity of NDP, LDP and LBKP (Segal method) was 89.7%, 88.0% and 85.5%, respectively, and the polymerization degrees were 1570, 1540 and 1500, respectively.
なお、結晶化度の測定は、以下のようにして行った。適当量の試料をガラスセルに乗せ、X線回折測定装置(RAD−2Cシステム、理学電気社製)に供した。Segalらの手法(L.Segal,J.J.Greely etal,Text.Res.J.,29,786,1959)、およびKamideらの手法(K.Kamide et al,Polymer J.,17,909,1985)に基づき、X線回折測定から得られた回折図の2θ=4°〜32°の回折強度をベースラインとして、002面の回折強度と2θ=18.5°のアモルファス部分の回折強度から次式1により、結晶化度を算出した。
〔式(1)〕 χc=(I002C−Ia)/I002C×100
χc:結晶化度(%)
I002C:2θ=22.6°、002面の回折強度
Ia:2θ=18.5°、アモルファス部分の回折強度
The crystallinity was measured as follows. An appropriate amount of the sample was placed on a glass cell and subjected to an X-ray diffraction measurement apparatus (RAD-2C system, manufactured by Rigaku Corporation). Segal et al. (L. Segal, JJ Greery et al, Text. Res. J., 29, 786, 1959) and Kamide et al. (K. Kamide et al, Polymer J., 17, 909, 1985), using the diffraction intensity of 2θ = 4 ° to 32 ° of the diffraction diagram obtained from the X-ray diffraction measurement as a baseline, the diffraction intensity of the 002 plane and the diffraction intensity of the amorphous portion of 2θ = 18.5 ° The crystallinity was calculated according to the following formula 1.
[Formula (1)] χc = (I 002C −Ia) / I 002C × 100
χc: degree of crystallinity (%)
I 002C : 2θ = 22.6 °, diffraction intensity of 002 plane Ia: 2θ = 18.5 °, diffraction intensity of amorphous part
対照試料としては、粗飼料および濃厚飼料を代表するものとして、それぞれバミューダグラス乾草(比較例1)および加熱圧片トウモロコシ(比較例2)を用いた。
実施例及び比較例の各飼料の組成を表1に示した。表1中の空欄については、未測定であることを示す。
As control samples, Bermudagrass hay (Comparative Example 1) and hot-pressed corn (Comparative Example 2) were used as representatives of roughage and concentrated feed, respectively.
Table 1 shows the composition of each feed in Examples and Comparative Examples. The blank in Table 1 indicates that it has not been measured.
供試動物としてルーメンフィステル装着ホルスタイン雌乾乳牛(体重630kg)1頭を用いた。飼料としてバミューダグラス乾草、トウモロコシおよび大豆粕をそれぞれ70、20および10重量%の割合で給与した。給与量は日本飼養標準(乳牛、2006)で日増体量0.5kgを充足する量とし、自由飲水とした。 As a test animal, one Rustein fistle-fitted Holstein cow (body weight 630 kg) was used. Bermudagrass hay, corn and soybean meal were fed at a rate of 70, 20 and 10% by weight, respectively. The amount of salary was Japanese feeding standard (dairy cow, 2006) and the amount of daily gain was 0.5 kg, and it was set as free drinking water.
[分析方法および統計]
試料の一般成分分析は常法に従った(AOAC International 2000)。
[Analysis methods and statistics]
The general component analysis of the sample followed a conventional method (AOAC International 2000).
中性デタージェント繊維(NDF)はVan SoestとWine(1967)の方法に、酸性デタージェント繊維(ADF)と酸性デタージェントリグニン(ADL)の分析はVan Soest(1962)の方法に、それぞれ従って求めた。NDFおよびADFはFiber Analyzer(A200、ANKOM Technology Corp.、Fairport、NY、USA)を用いて求めた(Vogelら 1999)。NDFは耐熱性アミラーゼを用いたが亜硫酸ナトリウムは添加しない値として表した(Mertens 2002)。 Neutral detergent fiber (NDF) is determined according to the method of Van Soest and Wine (1967), and analysis of acid detergent fiber (ADF) and acid detergent lignin (ADL) is determined according to the method of Van Soest (1962). It was. NDF and ADF were determined using Fiber Analyzer (A200, ANKOM Technology Corp., Fairport, NY, USA) (Vogel et al. 1999). NDF was expressed as a value where thermostable amylase was used but sodium sulfite was not added (Mertens 2002).
中性デタージェント不溶性蛋白質(NDICP)および酸性デタージェント不溶性蛋白質(ADICP)はそれぞれ中性デタージェント(ラウリル硫酸ナトリウム主体の中性洗剤溶液)および酸性デタージェント(セチルトリメチルアンモニウムブロミドの硫酸溶液)で処理した残渣中の蛋白質を測定することで求めた。 Neutral detergent insoluble protein (NDIPP) and acidic detergent insoluble protein (ADACP) are treated with neutral detergent (neutral detergent solution based on sodium lauryl sulfate) and acidic detergent (sulfate solution of cetyltrimethylammonium bromide), respectively. The protein was determined by measuring the protein in the residue.
インビトロ培養試験におけるガス圧測定は、内圧測定用圧力計(A型、GLサイエンス、東京)を用いて行った。ガス組成は、TCD装着ガスクロマトグラフ(GC−8A、島津製作所、京都)を用いて、ステンレスカラムに充填したPolapack type Q(80/100メッシュ、Waters Associates,Inc.、Milford、MA、USA)とアルゴンガスで分離して測定した。 The gas pressure in the in vitro culture test was measured using a pressure gauge for internal pressure measurement (A type, GL Science, Tokyo). The gas composition was determined by using a TCD-equipped gas chromatograph (GC-8A, Shimadzu Corporation, Kyoto), and using Polypack type Q (80/100 mesh, Waters Associates, Inc., Milford, MA, USA) packed in a stainless steel column and argon. Measurement was performed by separating with gas.
またVFAは、FID装着ガスクロマトグラフ(7890A、Agilent Technologies,Inc.、Santa Clara、CA、USA)を用いて、ガラスカラムに充填した5% Thermon 1000と0.5%H3PO4(80/100メッシュのChromosorb Wに吸着、和光純薬、大阪)とヘリウムガスで分離して定量した。 VFA was prepared by using FID-equipped gas chromatograph (7890A, Agilent Technologies, Inc., Santa Clara, CA, USA), 5% Thermon 1000 and 0.5% H 3 PO 4 (80/100) packed in a glass column. Adsorbed on Chromosorb W mesh, Wako Pure Chemicals (Osaka) and helium gas for quantification.
インビトロ培養試験において得られる発酵関連の測定値は、変動に試料間差が見られたことから、Mann−Whitneyのノンパラメトリック法を用いて差の検定(P<0.10)を行った(Campbell 1974)。 Since the fermentation-related measurement values obtained in the in vitro culture test showed differences between samples in the fluctuation, the difference test (P <0.10) was performed using the Mann-Whitney nonparametric method (Campbell). 1974).
試験飼料の化学成分(乾物中%)を表2に示す。なお、表2中の「%」は「重量%」を示す。 Table 2 shows the chemical components (% in dry matter) of the test feed. In Table 2, “%” indicates “% by weight”.
[インシチュ試験]
試料のルーメン内消化性をin situ法で測定した(Nocek 1988)。
[In situ test]
The rumen digestibility of the sample was measured by the in situ method (Nocek 1988).
供試動物のルーメン内に試料各5g(風乾重)を秤量したポリエステルバッグ(#R1020、ポリエステル、10cm×20cm、平均孔径50±15μm、ANKOM Technology Corp.、Fairport、NY、USA)を経時的に投入した。分解時間は、飼料の入ったポリエステルバッグを投入後、2時間、4時間、8時間、24時間、48時間、72時間とした。 Polyester bags (# R1020, polyester, 10 cm × 20 cm, average pore diameter 50 ± 15 μm, ANKOM Technology Corp., Fairport, NY, USA) weighing 5 g of each sample (air dry weight) in the lumen of the test animal over time I put it in. The decomposition time was set to 2 hours, 4 hours, 8 hours, 24 hours, 48 hours, and 72 hours after adding the polyester bag containing the feed.
各時間経過後、ルーメン内からポリエステルバッグを取り出した後、水で洗浄し、60℃で乾物恒量を求めた。また、ルーメン内には投入せず、水で洗浄しただけの飼料の入ったポリエステルバッグを、分解時間0時間の試料とした。 After each time, the polyester bag was taken out from the lumen, washed with water, and the dry matter constant weight was determined at 60 ° C. Moreover, the polyester bag containing the feed which was not put into the lumen but was simply washed with water was used as a sample having a decomposition time of 0 hour.
各試料の測定は実施日の異なる3連で行った。 Each sample was measured in triplicate on different implementation dates.
飼料の乾物消化曲線の推定にはΦrskovとMcDonald(1979)が示した以下の一次反応式(式(2))を、測定した平均値に適用した。
〔式(2)〕 p=a+b×(1−e-ct)
For the estimation of the dry matter digestion curve of the feed, the following first-order reaction formula (formula (2)) shown by Φrskov and McDonald (1979) was applied to the measured average value.
[Formula (2)] p = a + b × (1−e −ct )
式(2)中、pは分解時間t(時間)における乾物消化率(%)、cは可消化成分(b)の消化速度(/h)を示している。 In the formula (2), p indicates the dry matter digestibility (%) at the decomposition time t (hour), and c indicates the digestion rate (/ h) of the digestible component (b).
パラメーターa、b、cは、8時間、24時間、48時間経過時における実測値と推定値との偏差平方の和が最小になるように設定した。8時間未満と48時間より後の偏差を考慮しなかったのは、8時間までは分解までのラグタイムの存在により分解が安定しない試料が多いためと、消失速度(消化速度+通過速度)が5%/h程度でも48時間より後には可消化物の90%以上は計算上消失してしまうためである。 The parameters a, b, and c were set so that the sum of the deviation squares of the actual measurement value and the estimated value after 8 hours, 24 hours, and 48 hours had elapsed. The reason why the deviation after less than 8 hours and after 48 hours was not taken into account is that there are many samples whose decomposition is not stable until 8 hours due to the presence of lag time until decomposition, and the disappearance rate (digestion rate + passage rate) is Even if it is about 5% / h, 90% or more of digestible products will disappear in calculation after 48 hours.
また式1のaは本来、飼料中の可溶性成分の割合(%)を、bは、飼料中の、微生物による可消化成分の割合(%)を、それぞれ表すものであるが、実際の計算においては最適な適合を優先するために現実的でない値が得られる場合が多い。そこでaとは別に、可溶性成分(可溶性画分、DMs)として、2時間、4時間、8時間経過時においてそれぞれ測定算出される、微生物による可溶性成分の消化率(3連の試験から得られる各数値)の回帰式から求めた切片の値を算出した。またbとは別にルーメン微生物による消化可能な成分(可消化成分)として72時間経過時の試料における、ルーメン微生物による分解率の合計から可溶性成分のみの分解率を差し引いた値を算出しDMbとした。 Further, a in Formula 1 originally represents the proportion (%) of soluble components in the feed, and b represents the proportion (%) of digestible components due to microorganisms in the feed. Often gives unrealistic values to prioritize the best fit. Therefore, apart from a, as a soluble component (soluble fraction, DMs), the digestibility of the soluble component by microorganisms calculated at 2 hours, 4 hours, and 8 hours, respectively (each obtained from triplicate tests) The value of the intercept obtained from the regression equation of (numerical value) was calculated. Separately from b, as a component digestible by rumen microorganisms (digestible component), DMb was calculated by subtracting the degradation rate of only soluble components from the total degradation rate by rumen microorganisms in a sample after 72 hours. .
試験飼料のルーメン内分解パラメーターを表3に示す。 Table 3 shows the rumen degradation parameters of the test feed.
〔表3の脚注〕
a DMs〔可溶性画分、可溶性成分〕:2時間,4時間,および8時間経過時における各消化率の値から求めた回帰式により算出される数値である。
b DMb〔微生物に分解可能な飼料中の成分(画分)〕:分解時間72時間における、微生物による全消化率から、微生物による可溶性成分の消化率を差し引いて得られる数値である。
c a、bおよびc:式1を最適化する条件でもとめた値。分解速度(c)は、可消化成分(b画分)の1時間当たりの消化速度を、b画分の重量に対する割合で示した数値である。
d 分解速度(c’):b画分の消化速度を試料全体に対する割合で示した数値である。
e LagT:式1がDMsを示すときの時間である。
[Footnotes in Table 3]
a DMs [soluble fraction, soluble component]: a numerical value calculated by a regression equation obtained from each digestibility value after 2 hours, 4 hours, and 8 hours.
b DMb [component in feed that can be decomposed into microorganisms (fraction)]: This is a numerical value obtained by subtracting the digestibility of soluble components by microorganisms from the total digestibility by microorganisms at a degradation time of 72 hours.
c a, b and c: values obtained by optimizing Equation 1 The degradation rate (c) is a numerical value indicating the digestion rate per hour of the digestible component (b fraction) as a ratio to the weight of the b fraction.
d Decomposition rate (c ′): a numerical value indicating the digestion rate of the fraction b as a percentage of the entire sample
e LagT: Time when Formula 1 indicates DMs.
表3から以下のことがわかる。 Table 3 shows the following.
式1で求めた各試料の可消化画分の消化速度は、表3にcの値で示したが、トウモロコシとバミューダグラス乾草の両対照試料、およびLBKPが3%/h以上、NDPとLDPが2.5%/h以上、および湿LDPとセロビオース残渣が2%/h以下であった。これらを分解時間72時間における可消化画分の消化率(DMb)と比較すると、DMbの高い湿LDPで低く、DMbの低いバミューダグラス乾草で高くなっているという逆転現象が見られた。これは消化速度cが、可消化部分であるb画分の重量に対する割合で表されていることに起因する。例えば同じ分解速度を示していても、可消化部分が100%近い試料と50%しかない試料とでは、実際の単位時間あたりの可消化養分の溶出量は倍近い差が出てくることになる。 The digestion rate of the digestible fraction of each sample determined by Equation 1 is shown by the value of c in Table 3. Both corn and Bermudagrass hay control samples, LBKP 3% / h or more, NDP and LDP Was 2.5% / h or more, and wet LDP and cellobiose residue was 2% / h or less. When these were compared with the digestibility (DMb) of the digestible fraction at a degradation time of 72 hours, a reverse phenomenon was observed, which was low in wet LDP with high DMb and high in Bermuda grass hay with low DMb. This is due to the fact that the digestion rate c is expressed as a ratio to the weight of the fraction b which is a digestible part. For example, even if the degradation rate is the same, a sample with nearly 100% digestible portion and a sample with only 50% digestible portion will have a nearly double difference in the digestible nutrient elution amount per unit time. .
そのためこの試験では、可消化画分(b)に関し、NDP、湿LDPおよびLBKPでは相対的に過小評価され、反対にバミューダグラス乾草やセロビオース残渣では、過大評価される。そこでその矛盾を解決するために、可消化画分(b)の消化速度を試料全体に対する割合として、表2にはc’で表した。c’は可消化画分(b)が、1時間あたり、試料全体の何パーセントずつ消化されていくかを表したものである。c’により、試料中の可消化部分の多少にかかわらず、例えば試料1kgあたりどの程度の分解速度で可消化画分が分解されるかを比較できる。ちなみにこのc’に従えば、NDP、LBKPおよび湿LDPはどれも2.8〜3.0%/hを示し、トウモロコシの分解速度2.0%/hよりも高い値であった。またLDPの分解速度も他のパルプと比べるとやや低い値を示したが、それでも2.2%/hとトウモロコシと同程度の値であった。 Therefore, in this test, the digestible fraction (b) is relatively underestimated for NDP, wet LDP and LBKP, and conversely is overestimated for Bermudagrass hay and cellobiose residues. Therefore, in order to solve the contradiction, the digestion rate of the digestible fraction (b) is expressed as c 'in Table 2 as a ratio to the whole sample. c 'represents what percentage of the digestible fraction (b) is digested per hour by the entire sample. By c ′, it is possible to compare, for example, at what decomposition rate the digestible fraction is decomposed per 1 kg of the sample regardless of the number of digestible portions in the sample. Incidentally, according to this c ', NDP, LBKP and wet LDP all showed 2.8 to 3.0% / h, which was higher than the corn degradation rate of 2.0% / h. The decomposition rate of LDP was slightly lower than other pulps, but was still 2.2% / h, the same value as corn.
各試験試料についての各分解時間のインシチュ乾物消化率(%)を表4に示す。 Table 4 shows the in-situ dry matter digestibility (%) at each degradation time for each test sample.
上記表4の各試験試料のインシチュ乾物消化率(%)の結果をグラフ化し、図1に示した。 The results of in-situ dry matter digestibility (%) for each test sample in Table 4 above were graphed and shown in FIG.
表4および図1の結果から、以下のことが分かる。 From the results of Table 4 and FIG.
実施例1〜4の結果は、本発明の飼料は、消化速度及び消化率と共に濃厚飼料並みに高いが、分解開始までのラグタイムがあることから急激な発酵が抑えられるため、アシドーシスを防止することができることを示す。また、実施例2と実施例4の結果から、本発明の飼料の消化速度および発酵速度は、水分調節によりより適切な範囲に調整することができることが分かる。 The results of Examples 1 to 4 show that the feed of the present invention is as high as a concentrated feed together with the digestion rate and digestibility, but because there is a lag time until the start of decomposition, rapid fermentation is suppressed, thus preventing acidosis. Show that you can. Moreover, from the results of Example 2 and Example 4, it can be seen that the digestion rate and fermentation rate of the feed of the present invention can be adjusted to a more appropriate range by moisture control.
[インビトロ培養試験]
試験試料のルーメン内分解特性を基本的に梶川らのin vitro培養法(1993)に基づいて測定した。
[In vitro culture test]
The rumen degradation characteristics of the test samples were measured basically based on the in vitro culture method (1993) of Sasakawa et al.
すなわち試験動物のルーメンから内容液をポンプで吸引採取し、30分静置後に中間層の溶液からプロトゾアを遠心で除いた部分をルーメン細菌液とした。これをK2HPO4(1.4mM)、KH2PO4(1.8mM)、NaCl(2.1mM)、MgSO4・7H2O(0.1mM)、CaCl2・2H2O(0.01mM)、システイン−HCl(5.7mM)、レサズリンナトリウム(5mM)およびNa2CO3(47mM)を含む、pHを6.5に調整した培地を用いて5倍希釈した。それを、試験試料100mg(乾物)を秤量したブチルゴムおよび穴あきスクリューキャッブ付試験管(20ml、三紳工業、横浜)に10mlずつ分注して39℃で嫌気培養を行った。培養液の調製は全てCO2ガス吹き込み下の嫌気的条件で行った。 That is, the content liquid was aspirated and collected from the lumen of the test animal, and the portion obtained by removing the protozoa from the intermediate layer solution by centrifugation after standing for 30 minutes was used as a rumen bacterial liquid. This was K 2 HPO 4 (1.4 mM), KH 2 PO 4 (1.8 mM), NaCl (2.1 mM), MgSO 4 .7H 2 O (0.1 mM), CaCl 2 .2H 2 O (0. (01 mM), cysteine-HCl (5.7 mM), resazurin sodium (5 mM) and Na 2 CO 3 (47 mM), and diluted 5-fold using a medium adjusted to pH 6.5. 10 ml each was dispensed into a test tube (20 ml, Sangen Industrial, Yokohama) with a butyl rubber and a perforated screw cab which weighed 100 mg (dry matter) of the test sample, and anaerobic culture was performed at 39 ° C. All the culture solutions were prepared under anaerobic conditions with CO 2 gas blowing.
培養は実施日の異なる3連で行い、培養時間は2時間、4時間、8時間、24時間および48時間とした。培養終了後、室温でのガス圧測定および氷冷してガス組成の測定、消化残渣の秤量、および培養液中のpH測定ならびに揮発性脂肪酸(VFA)測定用試料の調製を行った。 The culture was performed in triplicate on different days, and the culture time was 2 hours, 4 hours, 8 hours, 24 hours and 48 hours. After completion of the culture, measurement of gas pressure at room temperature and ice cooling were performed to measure the gas composition, weigh the digestion residue, and measure pH in the culture solution and volatile fatty acid (VFA) measurement sample.
消化残渣はろ過ロート(平均孔径45μm、三紳工業、横浜)で予備濾ろ後、定量ろ紙(No.5A、アドバンテック、東京)でろ過して求めた。 The digestion residue was obtained by pre-filtering with a filter funnel (average pore size 45 μm, Sangen Industry, Yokohama) and then filtering with quantitative filter paper (No. 5A, Advantech, Tokyo).
表5に、ガス産生量の変化、表6にメタン産生量の変化、表7にpHの変化、表8に総VFA濃度の変化をそれぞれ示す。なお、表7及び表8中の空欄は、未測定であることを示す。 Table 5 shows changes in gas production, Table 6 shows changes in methane production, Table 7 shows changes in pH, and Table 8 shows changes in total VFA concentration. Note that the blanks in Tables 7 and 8 indicate that they have not been measured.
表5から表8の結果をもとに粗飼料型、濃厚飼料型およびアシドーシス型の発酵という視点で各試験試料の発酵を見てみると、VFAの最終濃度では、LBKP(広葉樹クラフトパルプ)がバミューダグラス乾草とトウモロコシの間のいわゆる濃厚飼料と粗飼料との中間的な特性を示し、急激な発酵によるアシドーシスの発生には結びつかないものと考えられる。また他の試料ではセロビオース残渣がバミューダグラス乾草と同等の濃度を示した。経時的なVFA濃度の変化を見ていくと、セロビオース残渣はバミューダグラス乾草と同等な変化を示したが、他のパルプ類はインシチュ消化性の変化と同様に長いラグタイムの後に発酵が開始された。この点からもアシドーシスを引き起こす可能性は低いものと考えられる。ガスの総産生量もVFAと基本的には同様な傾向を示している。発酵ガスとしては二酸化炭素、メタンおよび微量の水素が産生されるが、このうち二酸化炭素は炭酸緩衝液を使用していることもあり、pHの低下に伴って培地より発生するものも含まれている。 Looking at the fermentation of each test sample from the viewpoints of roughage type, concentrated feed type and acidosis type fermentation based on the results of Tables 5 to 8, LBKP (hardwood kraft pulp) is Bermuda at the final concentration of VFA. It shows intermediate characteristics between so-called concentrated feed and roughage between grass hay and corn, and is not considered to lead to the occurrence of acidosis by rapid fermentation. In other samples, the cellobiose residue showed the same concentration as Bermuda grass hay. Looking at the change in VFA concentration over time, the cellobiose residue showed the same change as Bermudagrass hay, but the other pulps began to ferment after a long lag time as well as in situ digestibility changes. It was. From this point of view, it is considered that the possibility of causing acidosis is low. The total production amount of gas shows basically the same tendency as VFA. Carbon dioxide, methane, and trace amounts of hydrogen are produced as fermentation gas. Of these, carbon dioxide may use a carbonate buffer solution, including those that are generated from the medium as the pH decreases. Yes.
セロビオース残渣は、消化、発酵性はパルプより低く、粗飼料と同等もしくは粗飼料と濃厚飼料の中間程度であるが、メタン産生を抑制する効果を示す。セロビオース残渣はラグタイムこそ短いものの、24時間でメタン産生の増加が停滞して48時間ではバミューダグラス乾草よりも低い値となった。メタン産生は、嫌気発酵の過程で生じる還元価(電子あるいは代謝性水素)を処理する働きを持つため、メタン産生菌の増殖が抑制されると、水素ガスの多量発生や、中間代謝化合物であるピルビン酸の還元を通じて乳酸、コハク酸およびプロピオン酸の産生増加につながる。 Cellobiose residue is lower in digestibility and fermentability than pulp and is equivalent to roughage or intermediate between roughage and concentrated feed, but exhibits an effect of suppressing methane production. Although the cellobiose residue had a short lag time, the increase in methane production stagnated in 24 hours and was lower than that in Bermuda grass hay in 48 hours. Methane production has the function of treating the reduction value (electrons or metabolic hydrogen) generated in the process of anaerobic fermentation, so if the growth of methane producing bacteria is suppressed, a large amount of hydrogen gas is generated and it is an intermediate metabolite. Reduction of pyruvic acid leads to increased production of lactic acid, succinic acid and propionic acid.
メタンはルーメン内発酵に特徴的な酢酸優勢型発酵に付随して産生されるものであり、いわゆる自然で正常な発酵を維持するための重要な要因と考えられる。しかし近年、メタンは温室効果ガスとして地球温暖化を低減するためにも制御すべき物質としてリストにあがっている。そのため家畜の生産を低下させることなくルーメンからのメタン産生を抑制する技術が求められている。本実施例で明らかになったセロビオース残渣のメタン産生抑制効果は、この物質が反芻家畜からのメタン産生を抑制する資材として有望なことを示唆している。 Methane is produced accompanying acetic acid-dominated fermentation characteristic of rumen fermentation, and is considered to be an important factor for maintaining so-called natural and normal fermentation. In recent years, however, methane has been listed as a greenhouse gas that should be controlled to reduce global warming. Therefore, there is a need for a technique that suppresses methane production from rumen without reducing livestock production. The methane production inhibitory effect of the cellobiose residue clarified in this example suggests that this substance is promising as a material for suppressing methane production from ruminant livestock.
Claims (5)
木材由来のサルファイト法により製造されてなるパルプであって、乾燥工程を経ずにパルプ化されてなるパルプ、または
木材由来のサルファイト法により製造されてなるパルプであって、パルプ化後乾燥工程を経た後に含水量が調整されたパルプを含み、
パルプの結晶化度が90%以下であり、
セルロースおよび/またはヘミセルロースの含有量が、乾燥固形分として90重量%以上である反芻動物用飼料。 Pulp manufactured by the craft method derived from wood ,
Pulp produced by a sulfite method derived from wood, which is pulped without going through a drying step, or
Pulp manufactured by a sulfite method derived from wood, including pulp whose water content is adjusted after passing through a drying step after pulping,
The crystallinity of the pulp is 90% or less,
A feed for ruminants in which the content of cellulose and / or hemicellulose is 90% by weight or more as a dry solid content.
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