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反刍动物饮食补充组合物及其制造和使用方法

  • 专利名称
    反刍动物饮食补充组合物及其制造和使用方法
  • 发明者
    卡尔·A·道森, 胡安·M·特里卡里克, 詹姆士·D·约翰斯顿
  • 公开日
    2012年10月24日
  • 申请日期
    2011年2月15日
  • 优先权日
    2010年2月15日
  • 申请人
    全技术公司
  • 文档编号
    A23K1/18GK102753034SQ201180009617
  • 关键字
  • 权利要求
    1.饮食补充组合物,以干物质计算,其包含约5-10%的氮,约30-60%的粗蛋白和约0.5%至约I. 5%的氨,并且其中所述组合物由尺寸为0. 100-0. 500mm的干燥颗粒组成2.如权利要求I所述的饮食补充组合物,其中以干物质计算,所述组合物包含约6.5-7. 8%的氮和约40-50%的粗蛋白3.如权利要求I所述的饮食补充组合物,其中以干物质计算,所述组合物包含约7%的氮和约45%的粗蛋白4.如权利要求I所述的饮食补充组合物,其中所述组合物包含尺寸为0.100-0. 250mm的干燥颗粒5.如权利要求I所述的饮食补充组合物,其中所述粗蛋白包含可溶性组分和不溶性组 分6.如权利要求5所述的饮食补充组合物,其中所述粗蛋白具有约40-45%的可溶性蛋白和约55-60%的不溶性蛋白7.如权利要求I所述的饮食补充组合物,其中所述粗蛋白具有表I或表2所示的氨基酸组成8.如权利要求I所述的饮食补充组合物,其中所述粗蛋白来自全酵母9.如权利要求I所述的饮食补充组合物,其中所述粗蛋白来自酵母提取物10.如权利要求I所述的饮食补充组合物,其中所述粗蛋白来自酵母属(Saccharomyces)11.如权利要求I所述的饮食补充组合物,其中所述粗蛋白来自选自藻类和细菌的来源12.如权利要求I所述的饮食补充组合物,其中所述粗蛋白经过干燥,并随后经过研磨或筛滤13.制备权利要求I所述的组合物的方法,包括使用雾化器来干燥所述粗蛋白14.增加反刍动物中肠道吸收的蛋白的方法,包括为反刍动物提供饮食补充组合物,以及在能使所述饮食补充组合物的组分可被肠道利用的条件下将所述饮食补充组合物给予所述反刍动物,其中以干物质计算,所述饮食补充组合物包含约6. 5-7. 8%的氮、约40-50%的粗蛋白和约0. 5%至约I. 5%的氨,并且其中所述组合物由尺寸为0. 100-0. 500mm的干燥颗粒组成15.增加反刍动物的乳产量的方法,包括提供反刍动物和饮食补充组合物,以及在能使得乳产量增加的条件下将所述饮食补充组合物给予所述反刍动物,其中以干物质计算,所述饮食补充组合物包含约6. 5-7. 8%的氮、约40-50%的粗蛋白和约0. 5%至约I. 5%的氨,并且其中所述组合物由尺寸为0. 100-0. 500mm的干燥颗粒组成16.如权利要求15所述的方法,其中增加乳产量包括,产生的乳与未喂饲本发明饮食补充组合物的反刍动物产生的乳相比含有增加的乳脂含量17.如权利要求15所述的方法,其中增加乳产量包括,产生的乳与未喂饲本发明饮食补充组合物的反刍动物产生的乳相比含有增加的蛋白分泌物含量18.如权利要求15所述的方法,其中将所述饮食补充组合物给予所述反刍动物,以提供反刍动物的每日全部干物质摄取量的I. 5%-2. 5%19.如权利要求15所述的方法,其中将所述饮食补充组合物添加至标准反刍动物饲料20.如权利要求15所述的方法,其中所述饮食补充组合物允许逃避瘤胃中的瘤胃发酵的氨基酸和/或蛋白的量大于逃避未喂饲所述饮食补充组合物的反刍动物的瘤胃中的瘤胃发酵的氨基酸和/或蛋白的量21.制造反刍动物饲料的方法,包括将标准反刍动物饲料和饮食补充组合物组合,其中以干物质计算,所述饮食补充组合物包含6. 5-7. 8%的氮、40-50%的粗蛋白和约0. 5%至约I.5%的氨,并且其中所述组合物由尺寸为0. 100-0. 500mm的干燥颗粒组成
  • 技术领域
    本发明涉及饮食补充组合物、包含所述组合物的食物(例如,动物饲料)和所述组合物的使用方法具体而言,本发明提供具有特别的氮和/或氨基酸组成和小颗粒尺寸的反刍动物饮食补充组合物(例如,包含蛋白提取物(例如,粗蛋白提取物(例如,细菌或酵母提取物)))、所述饮食补充组合物的制造方法以及含有所述饮食补充组合物的组合物和所述饮食补充组合物的使用方法(例如,作为液态的或干燥的饮食补充组合物或作为食物(例如,动物饲料)的组分来增加反刍动物的蛋白和氨基酸吸收)
  • 背景技术
  • 专利详情
  • 全文pdf
  • 权力要求
  • 说明书
  • 法律状态
专利名称:反刍动物饮食补充组合物及其制造和使用方法为了维持和生产的需要,奶牛需要肠道吸收的氨基酸(AA)形式的氮(N)。有两种 来源为反刍动物提供肠道吸收的氨基酸。肠道吸收的氨基酸的一种来源是来自瘤胃微生物生长的微生物蛋白。瘤胃微生物需要可发酵的碳水化合物和瘤胃可降解的饲料蛋白(RDP)来进行生长。饲料可以提供真蛋白和/或非蛋白N (NPN)形式的RDP,因为瘤胃微生物可以吸收氨基酸或从由瘤胃氨基酸降解产生的氨N来合成氨基酸。瘤胃合成的微生物蛋白提供高质量的肠道吸收的氨基酸,因为其具有高的可消化性和氨基酸组成。肠道吸收的氨基酸的另一来源是瘤胃非可降解饲料蛋白(RUP)。RUP由逃避瘤胃发酵的饲料所提供的真蛋白组成,经过瘤胃后消化,并且氨基酸组分在肠道中被吸收。反刍动物蛋白营养的目标是对反刍动物喂饲能最小化食物N的总量、同时能提供足够量和类型的允许理想的生产力水平的RDP和RUP的饲料组合。因此,反刍动物营养学者关注于最大化高质量微生物蛋白的瘤胃合成。然而,瘤胃微生物生长具有上限,并且必须对奶牛喂饲能提供充足的氨基酸组成的高度可消化的RUP的食物来源,从而实现令人满意的乳产量水平。利用各种饲料和商业来源的通常被称为过瘤胃蛋白的RUP,反刍动物营养学者不断尝试优化对奶牛的RDP和RUP的供给。可商购的过瘤胃蛋白源包括通过物理和/或化学处理而能免于瘤胃降解的动物和植物蛋白以及单氨基酸。文献包括包括关于过瘤胃蛋白源的开发和评估的大量出版物。喂饲过瘤胃蛋白源来获得增加的反刍动物生产力,同时最小化总饲料 N 供给是困难的。Santos et al. (1998)和 Ipharraguerre and Clark(2005)的综述证实了喂饲过瘤胃蛋白源同时希望增加奶牛生产力的难度。发明概述本发明涉及饮食补充组合物、包含所述组合物的食物(例如,动物饲料)和所述组合物的使用方法。具体而言,本发明提供具有特别的氮和/或氨基酸组成和小颗粒尺寸的反刍动物饮食补充组合物(例如,包含蛋白提取物(例如,粗蛋白提取物(例如,细菌或酵母提取物)))、所述饮食补充组合物的制造方法以及含有所述饮食补充组合物的组合物和所述饮食补充组合物的使用方法(例如,作为液态的或干燥的饮食补充组合物或作为食物(例如,动物饲料)的组分来增加反刍动物的蛋白和氨基酸吸收)。因此,在一些实施方案中,本发明提供包含蛋白组分(例如,全酵母和/或蛋白提取物(例如,粗蛋白提取物(例如,制备为细颗粒物质(例如,包含尺寸为l-2mm、0. 5-1_、0.25-0. 5mm、125-250 iim、62. 5-125 iim、3. 9-62. 5 y m 或更小的颗粒的组合物)的酵母、细菌和/或真菌蛋白提取物(例如,具有特别的氮和/或氨基酸组成)))的饮食补充组合物。在优选实施方案中,本发明的饮食补充组合物被制备为具有约125-250 ii m或62. 5-125 u m的颗粒尺寸的细颗粒物质,但是可以使用小的和更大的尺寸。在一些实施方案中,饮食补充组合物包含约5-10%的氮和30-60%的粗蛋白。在优选实施方案中,以干物质计算,饮食补充组合物包含6. 5-7. 8%的氮和40-50%的粗蛋白。在另一优选实施方案中,以干物质计算,饮食补充组合物包含约7%的氮和约45. 3%的粗蛋白。在一些实施方案中,粗蛋白由可溶性和不溶性组分组成。例如,在一些实施方案中,粗蛋白具有约25-60%的可溶性蛋白和40-75%的不溶性蛋白。在一些实施方案中,粗蛋白具有约36-46%的可溶性蛋白和约53-63%的不 溶性蛋白。在一些实施方案中,粗蛋白具有约40-45%的可溶性蛋白和约55-60%的不溶性蛋白。在一些实施方案中,粗蛋白具有约42%的可溶性蛋白和约58%的不溶性蛋白。在一些实施方案中,以干物质计算,饮食补充组合物包含约0. 5%至约I. 5%的氨。在一些实施方案中,饮食补充组合物含有包含表I或表2所示的氨基酸组成的蛋白组分(例如,蛋白提取物)。本发明不受限于蛋白组分的特定氨基酸组成。在一些实施方案中,本发明饮食补充组合物的蛋白组分的氨基酸组成包括表I或表2所示的不同氨基酸的百分比加上或减去某一百分比(例如,加上或减去1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%或更大的百分比)。本发明不受限于饮食补充组合物的蛋白组分(例如,全酵母和/或蛋白提取物(例如,粗蛋白提取物))的来源。在一些实施方案中,饮食补充组合物的蛋白组分是酵母细胞提取物。在一些实施方案中,饮食补充组合物的蛋白组分是全酵母。在一些实施方案中,饮食补充组合物的蛋白组分是微生物细胞提取物。在一些实施方案中,饮食补充组合物的蛋白组分是藻类细胞提取物。制备细胞提取物的方法是本领域公知的。在一些实施方案中,通过使酵母生长、将酵母细胞壁与细胞内酵母组分分离(例如,使用离心)和去除酵母细胞壁物质而产生酵母提取物来制备酵母细胞提取物。(仅“酵母提取物”)。本发明不限于任何特定类型的酵母或酵母株。事实上,本领域已知的任何酵母和/或酵母株可用作本发明饮食补充组合物的来源,包括但不限于,来自以下属的酵母酵母属(Saccharomyces)、假丝酵母属(Candida)、克鲁维酵母菌属(Kluyveromyces)、有抱圆酵母属(Torulaspora)和/或以上的组合。在一些实施方案中,酵母是酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)。一旦获得蛋白源(例如,全酵母和/或酵母、藻类或微生物提取物),可以由其制备本发明的饮食补充组合物。例如,在优选实施方案中,使用雾化来干燥蛋白源(例如,全酵母或蛋白提取物(例如,酵母、藻类或微生物提取物)。在优选实施方案中,雾化产生含有所需尺寸的颗粒的干燥物质(例如,干燥的全酵母或蛋白提取物)(例如,干燥物质含有0. 100-0. 500mm或更优选0. 100-0. 250mm的颗粒)。在一些实施方案中,选择雾化器喷嘴以产生含有所需尺寸的颗粒的干燥物质。本发明不受限于用于干燥蛋白源(例如,全酵母或酵母、藻类或微生物提取物)的方法。事实上,可以使用多种方法,包括但不限于,冷冻干燥、喷雾干燥、滚筒干燥、流体层干燥等)。此外,可以采用其它步骤来产生含有所需范围的颗粒尺寸的饮食补充组合物,包括但不限于,研磨和/或筛滤干燥的蛋白(例如,全酵母或酵母或微生物提取物)。本发明不受限于将饮食补充组合物给予个体(例如,反刍动物(例如,成年反刍动物)的方法。事实上,可以以多种不同方式将本发明的饮食补充组合物给予反刍动物。例如,饮食补充组合物可以与可经口摄取的饲料添加剂组合,从而形成用于添加至标准饲料的补充物或预混合物。在一些实施方案中,将饮食补充组合物直接添加至标准饲料(例如,反刍动物饲料)。例如,可以将饮食补充组合物作为肉汤或肉汤等同物或膏状物或作为冻干物质添加至标准饲料或饲料添加剂。在一些实施方案中,饮食补充组合物被制备为被添加至饲料的细颗粒物质(例如,具有尺寸为0. 25-0. 5mm、0. 125-0. 250mm或0. 0625-0. 125mm的颗粒尺寸,但是也可以使用更大和更小的颗粒尺寸)。在添加至饲料之前,可以将饮食补充组合物添加至载体和/或可以将饮食补充组合物封装。在一些实施方案中,将饮食补充组合物(例如,制备为细颗粒物质)直接添加至动物饲料(例如,通过将含有组合物的液态肉汤喷洒在饲料上或通过将干燥颗粒形式的补充组合物添加至饲料)。本发明不受限于被添加至饲料(例如,全部混合后的日粮)的饮食补充组合物的 量(例如,以重量/重量百分比计算、以体积/体积百分比计算)。在一些实施方案中,将饮食补充组合物按照每日全部干物质摄取量的一定比例给予个体(例如,反刍动物(例如,奶牛))。例如,在一些实施方案中,将饮食补充组合物按照个体每日全部干物质摄取量的I.5%-2. 5%给予个体(例如,奶牛),但是可以给予更少(例如,I. 25%、I. 0%、0. 75%,0. 5%、0. 25%或更少)和更大(例如,2. 75%、3%、3. 25%,3. 5%、4%或更大)的量的饮食补充组合物。在优选实施方案中,将饮食补充组合物按照个体每日全部干物质摄取量的I. 5%-2. 5%给予个体(例如,奶牛)。例如,如果牛一天消耗23kg干物质,饮食补充组合物的摄取量为345g-575g。将饮食补充组合物添加至任何可经口摄取的饲料和/或与任何可经口摄取的饲料组合,所述可经口摄取的饲料包括但不限于,干燥的酒糟(distillers’ dried grain)、苜猜、玉米粉、柑橘粉、发酵残留物、磨碎的牡贩壳、凹凸棒粘土(attapulgus clay)、次小麦粉、糖蜜可溶物、玉米棒粉、可食用的植物物质、烘烤的脱皮大豆粉、大豆粉饲料、抗生素菌丝、蛭石、大豆粗磨粉、粉碎的石灰石等。饮食补充组合物被添加至标准饲料,例如“精料”,其纤维含量低并且总可消化的营养物的含量高。这类物质包括各种谷物和高等级副产物,例如玉米渣饲料、麦麸、棉籽粉、亚麻籽粉、玉米麸质饲料等。饮食补充组合物还可用于添加到纤维含量高的粗饲料、或粗饲料和精饲料的混合物。在一些实施方案中,本发明提供以营养均衡的饮食饲养牲畜(例如,反刍动物)的方法,包括提供牲畜和含有本文所述的饮食补充组合物的动物饲料组合物,并在能使得获得牲畜特征(例如,乳产量和质量特征)(例如,使得产生的乳的质量和或量优于未给予饮食补充组合物的对照个体中获得的乳)的条件下,将动物饲料组合物给予牲畜。在一些实施方案中,喂饲本发明饮食补充组合物的牛所产生的乳比未喂饲本发明的饮食补充组合物的牛所产生的乳具有更长的保质期。在一些实施方案中,喂饲本发明饮食补充组合物的牛所产生的乳含有的乳脂和/或蛋白分泌物的量高于未喂饲本发明的饮食补充组合物的牛所产生的乳。因此,在一些实施方案中,本发明提供与产生乳和或乳组分有关的成本降低。在一些实施方案中,在饲料中使用饮食补充组合物降低反刍动物的氮排泄和/或提高氮效率。本发明不受限于用于制备本发明的饮食补充组合物(例如,包含蛋白组分(例如,全酵母细胞或蛋白提取物(例如,粗蛋白提取物(例如,酵母、细菌和/或藻类蛋白提取物(例如,具有特别的氮和/或氨基酸组成))))的细颗粒物质的方法。事实上,可以使用多种方法,包括但不限于,雾化、机械研磨、筛滤或本领域已知的能降低材料的颗粒尺寸的其它方法。在一些实施方案中,可以使用本领域已知的能从材料产生颗粒物质(例如,包含l_2mm、0. 5_lmm、0. 25-0. 5mm、100-200 u m、125-250 u m、62. 5-125 u m 或 3. 9-62. 5 u m 的颗粒))的任何方法。(例如,用于产生饮食补充组合物)。在优选实施方案中,饮食补充组合物的颗粒尺寸是这样的尺寸,该尺寸能允许饮食补充组合物以高于不包含饮食补充组合物的饲料或食物的量逃避瘤胃发酵(例如,通过在反刍动物的瘤胃中以液体流速流动)。在一些实施方案中,本发明提供喂饲牲畜的方法,包括将包含上文和下文所述的蛋白组合物的动物饲料给予牲畜。在其它实施方案中,牲畜是牛或其它反刍动物。附图简述 图I显示了本发明饮食补充组合物的示例性饮食逃避。图2显示了在本发明实施方案的开发中进行的研究中所使用的日粮的成分和化学组成。图3显示了在本发明实施方案的开发中观察到的饮食补充组合物(在图中称为“DEMP” )对乳产量和血液代谢物的影响。图4显示了实施例2中使用的实验性饮食的成分。图5 显不了基于由 DairyLand Laboratories Inc. (Arcadia, WI)进行的各成分分析的实施例2中使用的实验性饮食的营养素组成。图6 显不了由 DairyLand Laboratories Inc. (Arcadia, WI)分析的实施例 2 使用的全混合日粮(TMR)。图7显示了利用不同的含有本发明的饮食补充组合物的实验性饮食获得的乳产量和乳含量结果。定义本文所用的术语“酵母”和“酵母细胞”是指归类于真菌界的真核微生物,其具有细胞壁、细胞膜和细胞内组分。酵母不形成专门的分类学或系统发生学分组。目前,已知有约1,500个种,据估计这仅描述了全部酵母种的1%。术语“酵母”常常被认为是酿酒酵母的同义词,但是酵母的系统发生学多样性被它们在子囊菌门和担子菌门分类中的位置所证实。出芽酵母(“真酵母”)被归类于酵母目。大多种类的酵母通过出芽无性繁殖,但是某些酵母通过二分裂繁殖。酵母是单细胞的,但是某些种通过形成称为假菌丝(pseudohyphae)或假菌丝(false hyphae)的一串连接的出芽细胞而变为多细胞的。根据种类,酵母的尺寸可以在很大范围变化,通常测量的直径为3 - 4 y m,但是某些酵母可以达到超过40 u m。本文所用的术语“富硒酵母”和“硒化酵母”是指在含有无机硒盐的培养基中培养的任何酵母(例如,酿酒酵母)。本文所用的术语w/w (重量/重量)是指给定物质在组合物中以重量计算的量。例如,包含0. 02%w/w的本发明饮食饲料补充物的动物饲料表示,饮食饲料补充物的质量是动物饲料总质量的0. 02%(即,907,200克的动物饲料中200克的本发明饮食饲料补充组合物)。本文所用的术语“酵母细胞壁”也被称为“YCW”,是指酵母生物中包围酵母的质膜和细胞内组分的细胞壁。酵母细胞壁包括酵母细胞壁的外层(主要是甘露聚糖)和内层(要是葡聚糖和几丁质)。细胞壁的功能是提供结构和保护代谢活性的细胞质。信号转导和识别通路发生在酵母细胞壁中。酵母细胞壁的组成在株与株之间变化并根据酵母生长条件变化。本文所用的术语“酵母细胞内组分”和“细胞内组分”是指通过去除细胞壁从酵母生物提取的细胞内容物。本文所用的术语“纯化(purified) ”或“纯化(to purify) ”是指从样品去除组分。例如,通过去除非酵母细胞壁组分(例如,质膜和/或酵母细胞内组分)纯化酵母细胞壁或酵母细胞壁提取物;通过去除污染物或去除除酵母细胞壁之外的其它物质也可纯化酵母细胞壁或酵母细胞壁提取物。去除非酵母细胞壁组分和/或非酵母细胞壁污染物会导致样品 中酵母细胞壁或其组分的百分比增加。本文所用的术语“消化”是指食物、饲料或其它有机化合物被转化成可吸收的形式;是指通过热度和湿度或化学作用的软化、分解(decompose)或分解(break down)。本文所用的“消化系统”是指消化能够发生或消化确实发生的系统(包括胃肠系统)。本文所用的术语“饲料”是指被动物消耗并为动物饮食提供能量和/或营养的物质。饲料的实例包括但不限于,全混合日粮(TMR)、草料、颗粒饲料、精料、预混料、副产物、谷物、酒糟、糖蜜、纤维、秣料、草、干草、谷粒、叶、粗磨粉、可溶物和补充物。本文所用的术语“食物补充物”、“饮食补充物”、“饮食补充组合物”等是指被配制为饮食或营养补充物、用作饮食的一部分(例如,作为动物饲料的添加品)的食物产品。示例性的饮食补充组合物在本文描述。本文所用的术语“动物”是指动物界的生物。其包括但不限于牲畜、农场动物、家畜、宠物、海洋和淡水动物以及野生动物。本文所用的“有效量”是指足以实现有益或所需效果的组合物的量。在一次或多次给予、施用或用量中,可以给予有效量和/或有效量可以与另一种物质联合,并且有效量并非意图限定于特定制剂或给予途径。本文所用的术语“消化”是指食物、饲料或其它有机化合物被转化成可吸收的形式;是指通过热度和湿度或化学作用的软化、分解(decompose)或分解(break down)。本文所用的“消化系统”是指消化能够发生或消化确实发生的系统(包括胃肠系统)。本文所用的术语“给予(administration) ”和术语“给予(administering) ”是指将物质(包括药物、前药或其它试剂)或治疗处理给予个体的行为。本文所用的术语“细胞”是指自我复制的单元,其存在形式可以为功能独立的生命单元(作为单细胞生物,例如,酵母),或可以为多细胞生物(例如植物和动物)的亚单元,其被特化为执行有助于生物整体活动的特定功能。存在两种不同的细胞类型原核细胞和真核细胞。本文所用的术语“真核生物”是指细胞被组织成包围在膜中的复杂结构的生物。“真核生物”是与“原核生物”相区别的。术语“原核生物”是指缺少细胞核或其它膜结合细胞器的生物。术语“真核生物”是指具有表现出典型真核生物特征的细胞的所有生物,所述典型真核生物特征例如,存在由核膜界定的真正的核(染色体位于核中)、存在膜结合细胞器以及真核生物中常见的其它特征。本文所用的术语“酵母繁殖”是指酵母的繁殖周期,其具有无性和有性繁殖周期,但是,酵母中最常见的营养生长模式是通过“出芽”或“裂变”的无性繁殖,其中“子代细胞”在“母体细胞”上形成。母体细胞的核分裂成子代核,并迁移到子代细胞中。芽持续生长,直至其与“母体细胞”分离,而形成新的细胞。在高应激条件下,单倍体细胞通常会死亡,而在相同条件下,二倍体细胞可以经历孢子形成,而进入有性繁殖(减数分裂)并产生各种单倍体孢子,所述单倍体孢子能继续配对(接合),而再形成二倍体。本文所用的术语“出芽”是指真菌(例如,酵母)和原生动物中的一种细胞分裂类型,其中“子代细胞”之一作为较小的突起从另一细胞发育。通常,出芽细胞的位置由“母体细胞”的极性所限定。在某些原生动物中,出芽的子代可以位于另一子代的细胞质中。本文所用的术语“培养酵母”和术语“使酵母生长”是指增殖和/或繁殖酵母的行为。本文所用的术语“离心”是指利用离心转子产生的离心力而通过大小或密度分离分子,所述离心转子使物质绕固定轴转动,从而施加垂直于所述轴的力。离心机利用沉降原理进行工作,其中利用向心加速度来将具有较大和较小密度的物质均匀地分配到不同的密度层。本文所用的术语“收获”是指收集或集合所产生的物质的行为(例如,收集酵母生产中产生的物质)。 本文所用的术语“干燥”是指喷雾干燥、冷冻干燥、风干、真空干燥或能减少或去除物质中的液体的任何其它种类的过程。本文所用的术语“喷雾干燥”是干燥含有液体的物质的常用方法,其利用热气来蒸发液体,从而减少或去除物质中的液体。换言之,通过将物质喷雾或雾化到加热的干燥空气气流中来干燥物质。本文所用的术语“冷冻干燥”和术语“冻干(Iyophilization) ”以及术语“冻干(cryodesiccation) ”是指通过升华从冷冻状态的物质去除溶剂。这是通过将待干燥的物质冷冻到低于低共熔点并随后提供升华的潜热来实现的。精确控制热输入允许从冷冻状态进行干燥而不会使产品回熔。在实际应用中,在减压条件下加速和精确控制该过程。本文所用的术语“研磨”是指通过冲击、剪切或摩擦来减小颗粒尺寸。本文所用的术语“洗涤”是指去除或清理(例如,使用任何类型的溶质(例如蒸馏水、缓冲液或溶剂)或混合物)制剂中的杂质或不想要的可溶性组分。本文所用的术语“蛋白”是指由一个或多个多肽组成的生物化学化合物,所述多肽通常以具有生物学功能的方式折叠成球形或纤维形式。本文所用的术语“肽”和术语“多肽”是指通过共价“肽键”连接的氨基酸的一级序列。通常,肽由数个氨基酸组成,并比蛋白更短。肽、多肽或蛋白可以是合成的、重组体或天然存在的。本文所用的术语“氨基酸”是指含有氨基、羧酸基团和在不同氨基酸之间不同的侧链的分子。氨基酸的关键元素是碳、氢、氧和氮。本文所用的术语“蛋白酶”是指不同酶中的任何种类,包括催化蛋白通过水解作用分解成肽或氨基酸的肽链内切酶和肽链端解酶。本文所用的术语“裂解”是指酵母细胞膜和酵母细胞壁瓦解或破裂,从而导致细胞内组分的释放。本文所用的“裂解”是作为物理、机械、酶学(包括自溶和水解)或渗透压机制的结果而发生。本文所用的术语“自溶”是指细胞或组织的一部分或整体被自身产生的酶所分解。本文所用的术语“水解”是指在添加水的情况下将化合物分裂为片段的过程(例如,用于将聚合物分解为较简单的单元(例如,淀粉至葡萄糖))。 本文所用的术语“反刍动物”是指偶蹄目的哺乳动物,其消化基于植物的食物,其中首先将食物在动物的第一胃中软化,然后反刍半消化的物质(现在称为切割(cut))并再次咀嚼。再次咀嚼反刍食物来进一步分解植物质和刺激消化的过程称为“反刍”。约有150种反刍动物,包括驯养类和野生类。反会哺乳动物包括牛、山羊、绵羊、长颈鹿、美洲野牛、驼鹿、麋鹿、耗牛、水牛、鹿、羊驼、骆驼、美洲驼、牛羚、羚羊、叉角羚和蓝牛。本文所用的术语“瘤胃(rumen) ” (也称为瘤胃(paunch))形成蜂巢刍胃的较大部分,蜂巢刍胃是反刍动物的消化道中的第一室。其作为摄取的饲料的微生物发酵的主要部位。蜂巢刍胃的较小部分是蜂巢胃,其与瘤胃完全连续,但不同之处在于内层的纹理。瘤胃由数个肌囊、卢页囊(cranialsac)、腹囊、腹盲囊和网状组织组成。发明详细描述本发明涉及饮食补充组合物、包含所述组合物的食物(例如,动物饲料)和所述组合物的使用方法。具体而言,本发明提供具有特别的氮和/或氨基酸组成和小颗粒尺寸的反刍动物饮食补充组合物(例如,包含蛋白提取物(例如,粗蛋白提取物(例如,细菌或酵母提取物)))、所述饮食补充组合物的制造方法以及含有所述饮食补充组合物的组合物和所述饮食补充组合物的使用方法(例如,作为液态的或干燥的饮食补充组合物或作为食物(例如,动物饲料)的组分来增加反刍动物的蛋白和氨基酸吸收)。在某些实施方案中,本发明提供富含蛋白的饮食补充组合物(例如,酵母来源的或其它来源的),其具有能提供显著的瘤胃发酵逃避的物理性质和与瘤胃微生物蛋白相似的氨基酸(AA)组成。在一些实施方案中,富含蛋白的饮食补充组合物被称为逃避微生物蛋白(EMP)或饮食逃避微生物蛋白(DEMP),例如表2中所示。在一些实施方案中,富含蛋白的饮食补充组合物(例如,来自酵母或微生物来源)被加工成细颗粒尺寸。虽然对于机制的理解对于实践本发明不是必需的,并且本发明不限于任何特定的作用机制,但是在一些实施方案中,饮食补充组合物的细颗粒尺寸允许所述补充组合物与液态组分一起流动至瘤胃后,在那里氨基酸在肠道中被吸收。尽管本发明不限于任何特定机制,并且对于机制的理解对理解或实践本发明不是必需的,但是在一些实施方案中,饮食补充组合物的功效借助于以下一项或多项1)物质的组成(例如,具有特别的氮和/或氨基酸组成;2)物质的细颗粒尺寸(例如,本文所述)(例如,允许其被分配到瘤胃的液态组分);3)物质的相对较低的部分降解率(例如,0. 1751T1);和/或4)从瘤胃相对较高的部分液体流出率(例如,0. 121T1)。本发明的富含蛋白的饮食补充组合物的重要益处在于,其不需要被保护(例如,使用物理或化学处理(例如,封装))而免于瘤胃降解。例如,在一些实施方案中,本发明的富含蛋白的饮食补充组合物不需要具有被施加的保护性屏障。相反,在本发明提供富含蛋白的饮食补充组合物(例如,酵母来源的),其中饮食补充组合物的物理和/或化学性质(例如,组合物的氮和/或氨基酸含量或组成、细颗粒尺寸、低降解率等)允许饮食补充组合物逃避瘤胃发酵(例如,通过以液体流速流动)并且为肠道提供了大量的具有理想的氨基酸组成的高度可消化的瘤胃非可降解 饲料蛋白。本发明不受限于饮食补充组合物的蛋白组分(例如,蛋白提取物(例如,粗蛋白提取物))的来源。在一些实施方案中,饮食补充组合物是酵母细胞提取物。用于本发明组合物的酵母生物可以是多种酵母中的任何一种,包括但不限于,酵母属、假丝酵母属、克鲁维酵母菌属或有孢圆酵母属的酵母,或以上的组合。在优选实施方案中,所用酵母是酿酒酵母。在优选实施方案中,所用酵母是酿酒酵母株1026。通过本领域公知的方法获得酵母提取物(参见,例如,Peppier, H. J. 1979. Production of yeasts and yeast products. InMicrobial Technology & Microbial Processes, Vol. I (2d ed. ), Academic Press)。遵循食品相关发酵和饮料产业中的常用技术来使酵母生物生长。通过离心分离和洗涤酵母生物质,从而得到酵母乳。分离后,裂解生物。本领域中多种常用方法中的任一种可以用于裂解酵母生物,包括但不限于,水解和自溶。本发明的优选实施方案允许酵母生物在室温和压力下在12-24小时的时间中自溶。在裂解期间,可以添加蛋白酶(例如木瓜蛋白酶或多种碱性或中性蛋白酶中的任何一种)来加速酵母蛋白的溶解和避免细胞内组分的聚集。裂解后,从酵母细胞壁分离并移出酵母生物的细胞内组分。在优选实施方案中,通过利用离心的数次洗涤将细胞内组分从酵母细胞壁物质移出。可以通过多种本领域常用方法中的任何一种干燥得到的酵母提取物,包括喷雾干燥、滚筒干燥和流体层干燥,从而形成粉末。在优选实施方案中,干燥酵母提取物粉末被制成细粉末(例如,借助于研磨、筛滤或其它形式的打磨)。在优选实施方案中,通过雾化干燥得到的酵母提取物。例如,将酵母提取物泵入雾化器(例如,喷嘴式或离心式雾化器),所述雾化器能产生酵母提取物颗粒的细雾。酵母提取物颗粒的细雾与被加热至温度为250-450° C的空气接触,所述空气能干燥颗粒。收集干燥的酵母提取物颗粒。在一些实施方案中,雾化器被设置为能产生具有所需尺寸的干燥酵母颗粒。在其它实施方案中,在离开雾化器后,干燥酵母提取物颗粒被进一步研磨、筛滤或以其它方式分解为更小的颗粒。本领域中存在一个普遍的假设,S卩,由于可溶性蛋白被声称具有高的部分降解率,所以可溶性蛋白在瘤胃中被完全降解。原位孵育是最被广泛接受的饲料的瘤胃可降解饲料蛋白(RDP)和瘤胃非可降解饲料蛋白(RUP)贡献的实验性测定方法。该方法评估蛋白从置于瘤胃插管动物的瘤胃中悬浮的多孔袋内的饲料中的消失。由洗出袋的假设能被瘤胃微生物立即获得并完全利用的可溶性颗粒和非常小的不溶性颗粒的重量差异确定消失。使用Raab et al.(参见Raab et al. (1983))所述的方法,进行实验来测定本发明饮食补充组合物的部分蛋白降解率。使用Raab et al.的方法,表I所述的饮食补充组合物的部分蛋白降解率被测定为0. 1751T1 (SD=O. 052)。表I

本发明涉及饮食补充组合物、包含所述组合物的食物(例如,动物饲料)和所述组合物的使用方法。具体而言,本发明提供具有特别的氮和/或氨基酸组成和小颗粒尺寸的反刍动物饮食补充组合物(例如,包含蛋白提取物(例如,粗蛋白提取物(例如,细菌或酵母提取物)))、所述饮食补充组合物的制造方法以及含有所述饮食补充组合物的组合物和所述饮食补充组合物的使用方法(例如,作为液态的或干燥的饮食补充组合物或作为食物(例如,动物饲料)的组分来增加反刍动物的蛋白和氨基酸吸收)。



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