JP7088021B2 - 反芻動物用飼料添加組成物 - Google Patents
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Description
このような場合には、生物学的活性物質(栄養素)が微生物に摂取されずに、効果的に吸収されるよう、ルーメンにおいて栄養素が保護され、その後第四胃以降の消化管で栄養素が吸収されるような反芻動物用飼料添加製剤が用いられている。
一方で、被覆型の飼料添加物は、反芻動物が飼料を咀嚼して割れた場合には著しくその性能が低下する。
即ち、本発明は以下の通りである。
(B)0.05重量%以上6重量%以下のレシチン、
(C)30重量%以上65重量%未満の生物学的活性物質、
(D)0.01重量%以上0.8重量%未満の天然植物油、及び
0.1重量%以上6重量%未満の水
を含有することを特徴とする、反芻動物用飼料添加組成物。
[2]前記(D)が、0.1重量%以上0.4重量%以下の天然植物油である、[1]記載の組成物。
[3]前記天然植物油が、大豆油、パーム油、菜種油、キャノーラ油、オリーブ油、アーモンド油、アボカド油及びベニバナ油からなる群より選択される少なくとも一つである、[1]又は[2]記載の組成物。
[4]前記天然植物油が、炭素原子数18の不飽和脂肪酸を、該天然植物油の構成脂肪酸に対して60重量%以上95重量%以下含有する、[1]~[3]のいずれか一つに記載の組成物。
[5]前記天然植物油が、オレイン酸を、該天然植物油の構成脂肪酸に対して55重量%以上90重量%以下含有する、[1]~[4]のいずれか一つに記載の組成物。
[6]前記天然植物油が、オリーブ油である、[1]~[5]のいずれか一つに記載の組成物。
[7]前記生物学的活性物質が、アミノ酸、ビタミン及びビタミン様物質からなる群から選択される少なくとも一つである、[1]~[6]のいずれか一つに記載の組成物。
[8]生物学的活性物質を実質的に含有しない層を表層に有する、[1]~[7]のいずれか一つに記載の組成物。
[9]生物学的活性物質を実質的に含有しない層の厚さが、30μm以上110μm以下である、[8]記載の組成物。
本発明の反芻動物用飼料添加組成物は、レシチン及び天然植物油の両方を特定濃度で含有することにより、レシチン及び天然植物油のいずれか一方のみ含有する場合と比較して、ルーメンにおける保護性を高く維持したまま、消化管における溶出性を一層促進できる。
本発明の反芻動物用飼料添加組成物によれば、多量の生物学的活性物質(例、アミノ酸等)を泌乳牛の小腸まで効率よく運搬することができるため、泌乳牛が栄養素として生物学的活性物質(例、アミノ酸等)を多量に吸収することができ、その結果、例えば、泌乳量生産を増大すること等を可能とする。
本発明において「反芻動物用飼料添加組成物」とは、通常、反芻動物用飼料に添加されて、反芻動物が当該飼料を摂取する際にあわせて摂取される組成物をいう。ただし、反芻動物に摂取されさえすれば必ずしも飼料に添加されなくてもよく、例えば、本発明の組成物は単独で反芻動物に摂取され得る。
本発明の組成物において、成分Aは保護剤として作用する。成分Aとして用いられる硬化植物油及び硬化動物油は、常温(25℃)で液状の植物油又は動物油に水素を添加して固化させたものであり、極度硬化油も包含する概念である。本発明において用いられる硬化植物油及び硬化動物油の融点は、通常50℃より高く、ルーメンにおける保護性に優れ得ることから、好ましくは55℃以上であり、より好ましくは60℃以上である。また、当該融点は、通常90℃より低く、消化管での溶出性に優れ得ることから、好ましくは80℃以下であり、より好ましくは70℃以下である。本発明において用いられる硬化植物油及び硬化動物油の融点は、日本農林規格に定める上昇融点測定法により、測定される。
成分Bとして用いられるレシチンは、乳化剤として作用し、生物学的活性物質の表面を改質して、当該活性物質を溶融された保護剤中で偏在させずに均一分散させると考えられる。
成分Cとして用いられる生物学的活性物質は、反芻動物に摂取され、その生体内において生理活性機能を示すことができる物質であれば特に制限されないが、例えば、アミノ酸、ビタミン、ビタミン様物質、酵素、タンパク、ペプチド等が挙げられ、プロバイオティクスの観点から、好ましくはアミノ酸、ビタミン、ビタミン様物質である。
成分Dとして用いられる天然植物油は、常温(25℃)で液状である植物油をいい、成分Aに用いられ得る硬化植物油とは区別される概念である。
本発明の組成物における水分含量は、Kett水分分析計(infrared Moisture Balance FD-610)にて、105℃、20分加熱後の減量を測定することにより求められる。
以下の方法において、試験液中の生物学的活性物質の濃度は液体クロマトグラフィー(日立社製)により測定する。但し、生物学的活性物質がリジンである場合はバイオセンサー(王子計測機器社製)を用いても測定できる。
<保護率算出のための生物学的活性物質の濃度(濃度A)の測定>
溶出試験器(富山産業社製)を用い、反芻動物(例、乳牛等)の体温に相当する温度(例、39℃)に加温した超純水(Milli Q(ミリポア社製)を使用して製造)900mlに製剤サンプル約3gを入れ100rpmで撹拌し、撹拌開始から20時間後に、撹拌中の試験液から保護率測定用に2mlを採取し、生物学的活性物質の濃度を測定する(濃度A、単位:mg/dl)。
<溶出率算出のための生物学的活性物質の濃度(濃度B)の測定>
上記保護率測定用サンプルを採取した直後の試験液に、100rpmで撹拌を続けながら、胆汁末(和光純薬社製)とパンクレアチン(和光純薬社製)の水溶液(胆汁末及びパンクレアチンの濃度は、いずれも23.4g/100ml)8mlを添加して小腸相当試験液とし、当該水溶液の添加から5時間後に、撹拌中の試験液から溶出率測定用に2mlを採取し、生物学的活性物質の濃度を測定する(濃度B、単位:mg/dl)。
<生物学的活性物質の保護率及び溶出率の算出>
生物学的活性物質の保護率および溶出率は次の式により算出する。
保護率[%]={1-(濃度A[mg/dl]×9.08)/(製剤サンプル重量[g]×1000×製剤サンプル中の生物学的活性物質の含有量[重量%])/100)}×100
溶出率[%]={((濃度B[mg/dl]-濃度A[mg/dl])×9.02)/(製剤サンプル重量[g]×1000×製剤サンプル中の生物学的活性物質の含有量[重量%])/100)}×100
in vitro推定有効率[%]=(溶出率[%])×(生物学的活性物質の含有量[重量%])/100
[実施例1]
大豆極度硬化油(横関油脂株式会社製、融点:67℃)、大豆レシチン(ADM社製、Yelkin TS)、L-リジン塩酸塩(味の素株式会社製)及びオリーブ油(JOM社製、エキストラバージン)を下表1に示す配合で、2軸エクストルーダー(コスモテック社製)に連続的に投入した。
その後、シリンダー内で加熱(予備加熱温度:65℃、本加熱温度:85℃、出口設定温度:70℃)、溶融及び混合して、溶融スラリー状態の溶融混合物を得た。得られた溶融混合物を、エクストルーダー出口より排出し、多孔シューター(孔の数:2060個、孔の直径:2mm)に投入した後、当該溶融混合物を、多孔シューターの孔から冷却用水槽(水温:5~15℃)に自然落下させた。多孔シューターから冷却用水槽の水面までの距離は10cmとした。多孔シューターから落下した溶融混合物は、落下中に液滴となり、水中に浸漬後、冷却されて瞬間的に固化した。これに室温送風し付着水を脱水した後、52℃に設定した流動層乾燥機(味の素社製)にて7分間加熱乾燥処理を行い、造粒物(反芻動物用飼料添加組成物)を得た。以下において、当該造粒物を、実施例1の組成物と称する。
大豆極度硬化油(横関油脂株式会社製、融点:67℃)、大豆レシチン(ADM社製、Yelkin TS)、L-リジン塩酸塩(味の素株式会社製)及びオリーブ油(JOM社製、エキストラバージン)を下表1に示す配合で投入したこと以外は、実施例1と同様の手順で、実施例2~5、比較例1、2及びコントロールの各反芻動物用飼料添加組成物(以下、それぞれ実施例2~5、比較例1、2及びコントロールの組成物と称する)を得た。
各組成物のリジン含量は、バイオセンサー(王子計測機器社製)を用いて測定した。
各組成物の水分含量は、Kett水分分析計(infrared Moisture Balance FD-610)にて、105℃、20分加熱後の減量を測定することにより求めた。
下記の試験液の生物学的活性物質(L-リジン)の濃度は、バイオセンサー(王子計測機器社製)を用いて測定した。
<保護率算出のための生物学的活性物質(L-リジン)の濃度(濃度A)の測定>
溶出試験器(富山産業社製)を用い、乳牛の体温に相当する39℃に加温した超純水(Milli Q(ミリポア社製)を使用して製造)900mlに製剤サンプル約3gを入れ100rpmで撹拌し、撹拌開始から20時間後に、撹拌中の試験液から保護率測定用に2mlを採取し、生物学的活性物質(L-リジン)の濃度を測定した(濃度A、単位:mg/dl)。
<溶出率算出のための生物学的活性物質(L-リジン)の濃度(濃度B)の測定>
上記保護率測定用サンプルを採取した直後の試験液に、100rpmで撹拌を続けながら、胆汁末(和光純薬社製)とパンクレアチン(和光純薬社製)の水溶液(胆汁末及びパンクレアチンの濃度は、いずれも23.4g/100ml)8mlを添加して小腸相当試験液とし、当該水溶液の添加から5時間後に、撹拌中の試験液から溶出率測定用に2mlを採取し、生物学的活性物質(L-リジン)の濃度を測定した(濃度B、単位:mg/dl)。
<生物学的活性物質(L-リジン)の保護率及び溶出率の算出>
生物学的活性物質(L-リジン)の保護率及び溶出率は次の式により算出した。
保護率[%]={1-(濃度A[mg/dl]×9.08)/(製剤サンプル重量[g]×1000×製剤サンプル中の生物学的活性物質の含有量[重量%])/100)}×100
溶出率[%]={((濃度B[mg/dl]-濃度A[mg/dl])×9.02)/(製剤サンプル重量[g]×1000×製剤サンプル中の生物学的活性物質の含有量[重量%])/100)}×100
in vitro推定有効率[%]=(溶出率[%])×(生物学的活性物質の含有量[重量%])/100
尚、溶融混合物中の大豆極度硬化油、大豆レシチン及びオリーブ油の含有量は、水中での造粒の前後で変わらない。
一方、比較例1及び2の組成物は、コントロールの組成物に比べ、保護率及び溶出率が低く、in vitro推定有効率も低かった。
[実施例6]
大豆極度硬化油(横関油脂株式会社製、融点:67℃)、大豆レシチン(ADM社製、Yelkin TS)、L-リジン塩酸塩(味の素株式会社製)及びオリーブ油(JOM社製、エキストラバージン)を下表3-1に示す配合で2軸エクストルーダー(コスモテック社製)に連続的に投入した。
その後、シリンダー内で加熱(予備加熱温度:65℃、本加熱温度:85℃、出口設定温度:70℃)、溶融及び混合して、溶融スラリー状態の溶融混合物を得た。得られた溶融混合物を、エクストルーダー出口より排出し、多孔シューター(孔の数:2060個、孔の直径:2mm)に投入した後、当該溶融混合物を、多孔シューターの孔から冷却用水槽(水温:5~15℃)に自然落下させた。多孔シューターから冷却用水槽の水面までの距離は10cmとした。多孔シューターから落下した溶融混合物は、落下中に液滴となり、水中に浸漬後、冷却されて瞬間的に固化した。これに室温送風し付着水を脱水した後、52℃に設定した流動層乾燥機(味の素社製)にて7分間加熱乾燥処理を行い、造粒物(反芻動物用飼料添加組成物)を得た。以下において、当該造粒物を、実施例6の組成物と称する。
オリーブ油に代えて、大豆油(和光純薬社製)、菜種油(金田油店社製)、アボカド油(金田油店社製)、アーモンド油(金田油店社製)、パーム油(金田油店社製)及びベニバナ油(Jオイルミルズ社製)を用い、下表3-1に示す配合としたこと以外は、実施例6と同様の手順で、実施例7~11の各反芻動物用飼料添加組成物(以下、それぞれ実施例7~11の組成物と称する)を得た。
また、オリーブ油等の天然植物油を用いずに、下表3-1に示す配合としたこと以外は、実施例6と同様の手順で、コントロールの反芻動物用飼料添加組成物(以下、コントロールの組成物と称する)を得た。
[参考例]
オリーブ油に代えて極度硬化大豆油(横関油脂株式会社製、炭素原子数18の脂肪酸の不飽和比率=0%)を使用した以外は実施例6と同様にして、参考例の反芻動物用飼料添加組成物(以下、参考例の組成物と称する)を得た。
試験例1で得られた実施例1の組成物を切断して、その断面を走査型電子顕微鏡(SEM)で撮影した。図4に、実施例1の組成物の表面近傍のSEM写真を示した。当該写真より、加熱処理によって平滑化した層(生物学的活性物質を実質的に含有しない層)が表面より100μmの深さまで形成されたことが確認された。
[実施例13、コントロール]
大豆極度硬化油(横関油脂株式会社製、融点:67℃)、大豆レシチン(ADM社製、Yelkin TS)、L-ヒスチジン塩酸塩(味の素株式会社製)及びオリーブ油(JOM社製、エキストラバージン)を下表4に示す配合で投入したこと以外は、実施例1と同様の手順で、実施例13及びコントロールの各反芻動物用飼料添加組成物(以下、それぞれ実施例13及びコントロールの組成物と称する)を得た。
各組成物のL-ヒスチジン含量は、液体クロマトグラフィー(日立社製)を用いて測定した。
一方、コントロールの組成物は、保護率及び溶出率が低かった。
[実施例14、15、コントロール]
大豆極度硬化油(横関油脂株式会社製、融点:67℃)、大豆レシチン(ADM社製、Yelkin TS)、L-アルギニン(味の素株式会社製)及びオリーブ油(JOM社製、エキストラバージン)を下表5に示す配合で投入したこと以外は、実施例1と同様の手順で、実施例14、15及びコントロールの各反芻動物用飼料添加組成物(以下、それぞれ実施例14、15及びコントロールの組成物と称する)を得た。
各組成物のL-アルギニン含量は、液体クロマトグラフィー(日立社製)を用いて測定した。
一方、コントロールの組成物は、in vitro推定有効率及び溶出率が低かった。
本発明の反芻動物用飼料添加組成物は、レシチン及び天然植物油の両方を特定濃度で含有することにより、レシチン及び天然植物油のいずれか一方のみ含有する場合と比較して、ルーメンにおける保護性を高く維持したまま、消化管における溶出性を一層促進できる。
本発明の反芻動物用飼料添加組成物によれば、多量の生物学的活性物質(例、アミノ酸等)を泌乳牛の小腸まで効率よく運搬することができるため、泌乳牛が栄養素として生物学的活性物質(例、アミノ酸等)を多量に吸収することができ、その結果、例えば、泌乳量生産を増大すること等を可能とする。
Claims (9)
- (A)融点が50℃より高く90℃より低い硬化植物油及び硬化動物油から選ばれる少なくとも一つ、
(B)0.05重量%以上6重量%以下のレシチン、
(C)30重量%以上65重量%未満の生物学的活性物質、
(D)0.01重量%以上0.8重量%未満の天然植物油、及び
0.1重量%以上6重量%未満の水
を含有することを特徴とする、反芻動物用飼料添加組成物。 - 前記(D)が、0.1重量%以上0.4重量%未満の天然植物油である、請求項1記載の組成物。
- 前記天然植物油が、大豆油、パーム油、菜種油、キャノーラ油、オリーブ油、アーモンド油、アボカド油及びベニバナ油からなる群より選択される少なくとも一つである、請求項1又は2記載の組成物。
- 前記天然植物油が、炭素原子数18の不飽和脂肪酸を、該天然植物油の構成脂肪酸に対して60重量%以上95重量%以下含有する、請求項1~3のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記天然植物油が、オレイン酸を、該天然植物油の構成脂肪酸に対して55重量%以上90重量%以下含有する、請求項1~4のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記天然植物油が、オリーブ油である、請求項1~5のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記生物学的活性物質が、アミノ酸、ビタミン及びビタミン様物質からなる群から選択される少なくとも一つである、請求項1~6のいずれか一項に記載の組成物。
- 生物学的活性物質を実質的に含有しない層を表層に有する、請求項1~7のいずれか一項に記載の組成物。
- 生物学的活性物質を実質的に含有しない層の厚さが、30μm以上110μm以下である、請求項8記載の組成物。
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