專利名稱：補充反芻動物體內氨基酸水平的方法
技術領域：
本發明涉及一種用于補充反芻動物體內氨基酸的方法。更具體地說，本發明涉及一種方法，其中，一種含有蛋氨酸和/或賴氨酸的瘤胃保護飼料添加劑組合物添加到飼料中，然后喂養產仔前或后的反芻動物并繼續至該反芻動物的泌乳期間。這種方法增加了飼料中可得到的能消化的氨基酸，確實提高了喂養該添加劑的反芻動物的產奶量。這種方法也能提高反芻動物的健康和食欲。
反芻動物是具有一個由四個形態各異的胃組成的復合胃的動物。這四個胃是瘤胃、蜂窩胃、重瓣胃和皺胃。前兩個是從食管末端部分演變來的，只有后兩個才被認為是名副其實的胃。食物經過前兩個胃之后又返回嘴里。瘤胃和蜂窩胃是發酵室，其中的頭毛蟲屬(Ophryoscolex)、兩腰纖毛蟲屬(Diplodinium)和溶纖鼓槌孢子型(Plectridiumcellulolyticum)是偏利共生的，且飼料(植物性組織)的消化由這些(消化共生)微生物分泌的纖維素酶、淀粉酶或纖維二糖進行。
在像牛或綿羊這種的反芻動物中，當一種生物活性物質諸如經口喂養時就產生一個問題該物質(例如蛋白質、氨基酸等)大部分被瘤胃中的微生物分解成氨或二氧化碳，使該動物難以或不可能有效地利用全部喂入的、飼料等中所含的蛋白質和氨基酸。因此，反芻動物只受益于它所吃進營養物的一部分，并損失一部分用以支持和形成瘤胃衍生物。雖然飼料中所含有的營養物(蛋白質等)顯然對反芻動物的營養有貢獻，但反芻動物的另一個營養源是瘤胃中那些微生物所產生的、并被輸送到下面的胃的蛋白質。因此，保持瘤胃中的微生物種群以提供這種蛋白質的恒定來源是重要的。
當給反芻動物喂養那些必須吸收或代謝的特殊營養或藥物時，重要的是要保護這些物質不受第一個胃中環境條件的影響;即不被微生物分解，且不受弱酸性或弱堿性pH的影響，從而使該物質能保持完整，直至它到達預期的消化或吸收部位。這就是說，理想的是，某些營養物和藥物經過瘤胃到達重瓣胃而不受微生物影響，在皺胃中進行消化，并使消化的飼料被小腸吸收。以這樣一種方式保護的營養物等在本技術中是眾所周知的，詳見美國專利4，976，976;4，937，083;3，619，200;5，093，128;4，837，004;3，959，493;4，842，863;5，023，091;4，957，748;4，797，288;5，064，665;5，244，669和5，227，166，它們全部列為本文參考文獻，以及也列為本文參考文獻的日本專利申請公開59-66842，58-175449，56-154956，63-317053，60-168351，59-198946，02-027950，02-128654，02-128655，03-058755，03-155756，03-155757，04-079844和05-023114。
動物中存在的所有蛋白質均由20多種不同氨基酸的組合構成。其中10種“必需”氨基酸在動物體內不能充分合成，而動物必須攝取它們。構成某一種蛋白質的氨基酸對于該種蛋白質是特定的，而且不能改變。因此，在這些必需氨基酸中，供應量最少的氨基酸控制著該動物所產生的蛋白質數量。當反芻動物食譜中缺乏必需氨基酸時，反芻動物的健康、產奶量等全都受到不利影響。
由于提高泌乳奶牛的產奶量是乳品業一直面臨的一種挑戰，人們已經做了很多嘗試，以便為解決這一難題提供一種方法。例如，Smith等人(美國專利5，145，695)提供一種方法，其中，給奶牛喂養一種能在反芻后提供改善的必需氨基酸平衡的特殊飼料組合物。Nissen(美國專利4，758，593)公開了一種方法，其中，給泌乳的家養哺乳動物喂養酮基異己酸鹽，以提高產奶數量和質量。Kantor(美國專利4，704，276)提供了一種方法，其中，給泌乳反芻動物喂養某些抗生素，以期提高泌乳量。Palmquist等人(美國專利4，642，317)公開了一種在反芻動物泌乳時給它們喂養更大量脂肪以期提高產奶率的方法。類似地，Mantha(美國專利4，175，121)公開了一種方法，其中，給泌乳奶牛喂養必需營養物，一種蛋氨酸羥基類似物，在礦物質，維生素，蛋白質，米曲霉(Aspergillusoryzae)和一種緩沖劑，以提高總產奶量。Rawlings等人(美國專利4，225，620)描述了一種方法，其中，給反芻動物喂養一種堿處理的蛋白質飼料添加劑，從而促進產奶。最后，Cummins(美國專利4，388，327)描述了一種方法，其中，從預產期前2周開始至產后112天內，給牛食譜補充γ-甲硫基-α-羥基丁酸及其低聚物，可以提高奶牛的產奶重量。以上所述參考文獻全部列為本文參考文獻。
本發明的一個目的是提供一種通過給反芻動物喂養瘤胃保護的氨基酸補充飼料來補充所述動物體內氨基酸水平的方法。
本發明的另一個目的是通過給反芻動物喂養一種補充了瘤胃保護的氨基酸的食譜來提高和保持所述動物的健康。
本發明的另一個目的是通過給反芻動物喂養一種已補充了瘤胃保護的蛋氨酸和/或瘤胃保護的賴氨酸的基本飼料(basefeed)來提高所述反芻動物的產奶量。
本發明的各種其它目的、特征和附帶優點，隨著從以下的本發明概要和詳細說明逐漸深入地加以了解，就會更充分地知道。
本發明基于如下發現喂養一種含有賴氨酸和任選地含有蛋氨酸的瘤胃保護飼料添加劑，可以提高反芻動物的健康、食欲、產奶數量和質量等。這樣的喂養可以在任何時間開始例如，分娩前60天、30天、10天或5天，或產仔后1天、10天、20天或29天，而且可以在泌乳期間繼續進行諸如30天、60天、100天或150天，最少喂養時間為2天。較好的喂養期(feedingperiod)是一個始于該反芻動物妊娠后期(預產期前大約3周)并在該反芻動物泌乳期間繼續進行30天、100天或150天的時期。雖然提高奶牛、尤其高產奶牛的產奶量是本發明的一種重要商業性應用，但它也很好地適用于所有其它產奶的雌性反芻動物，如綿羊、水牛和山羊。
本發明較好是按如下實施使一種瘤胃保護的蛋氨酸和/或賴氨酸組合物與一種標準動物飼料組合，其中，蛋氨酸和/或賴氨酸核心組合物用一種涂料保護，該涂料由卵磷脂、至少一種在中性下穩定且在酸性條件下可溶的無機物質和至少一種從飽和或不飽和一元C14-C22羧酸、它們的鹽，硬化植物油、硬化動物油和蠟中選擇的物質組成，其中，當有蛋氨酸存在時，核心中蛋氨酸/賴氨酸比值為1/10～10/1，較好為1/3。它也較好用一種瘤胃保護的蛋氨酸/賴氨酸組合物實施，其中，該核心涂布了包括一種美國專利4，996，067和4，937，083中所述的聚合物的物質，這兩篇專利也列為本文參考文獻。
本發明也通過給所述動物喂養下列飼料來實施(a)大約從所述反芻動物預產期之前6周開始每天喂養一種低蛋白飼料，(b)從所述預產期之前約4周至約1周之間開始，每天喂養一種低蛋白和中蛋白之間的飼料，且含有或不含有一種瘤胃保護的含賴氨酸、蛋氨酸或其混合物的飼料添加劑，(c)從所述動物產仔這天開始，每天喂養一種中蛋白飼料和所述瘤胃保護的飼料添加劑，持續約4周至約5個月的時間，(d)在所述動物其余的泌乳期內每天喂養一種中蛋白或高蛋白飼料。
順便說說，在先有技術中，泌乳奶牛隨著泌乳的進行以不斷增加其量的方式喂養蛋白質部分(見實例5，對照處理)。然而，在這樣的喂養方式中，在妊娠期和/或泌乳期的一定時期內同時使用瘤胃保護的氨基酸(RPAA)無疑是本發明者的新發現。


圖1代表實例4中所使用的奶牛產奶量隨時間變化。
圖2代表實例4中所使用的奶牛的脂肪矯正產奶量隨時間變化。
圖3代表實例4中所使用的奶牛的脂肪產量隨時間變化。
圖4代表實例4中所使用的奶牛的蛋白質百分率隨時間變化。
圖5代表實例4中所使用的奶牛的蛋白質產量隨時間變化。
圖6代表實例4中所使用的奶牛的固體矯正產奶量時間變化。
本發明的飼料添加劑包含一種含有賴氨酸和/或蛋氨酸核心的瘤胃保護氨基酸(RPAA)添加劑，這種添加劑已用一種涂料保護，不受反芻動物瘤胃中消化的影響。任何一種瘤胃保護性涂料均可用來保持賴氨酸和蛋氨酸不受瘤胃中消化的影響。較好的保護性涂料包括卵磷脂、至少一種在中性下穩定且在酸性條件下可溶的無機物質、和至少一種從直鏈或支鏈飽和或不飽和C14-C22一元羧酸，它們的鹽、硬化植物油、硬化動物油和蠟中選擇性的物質之一。這種材料是按美國專利5，277，166(列為本文參考文獻)中所述方法制備的，并以直徑為0.1～30mm、較好為1-3mm、比重為1.1～1.8、較好為1.2～1.3的顆粒形式提供。這種RPAA添加劑的粒度和比重可以調整，以較好地提供一個使RPAA在進入下一個胃中消化/吸收之前能在該動物瘤胃中滯留10～14小時、較好12小時的停留時間。
RPAA涂料中使用的卵磷脂不一定是純品。磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺和磷脂酰肌醇的混合物也可以使用。較好的是，它可以從大豆和蛋黃制備。
在中性條件下穩定且在酸性條件下可溶的無機物質的實例包括碳酸鎂、碳酸鈣、磷酸鈣、焦磷酸鈣和它們的混合物。碳酸鎂、碳酸鈣等碳酸鹽以及焦磷酸的鈣鹽較好。
可用于上述較好涂料組合物中的適用一元羧酸的實例包括肉豆蔻醚酸、棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、和山萮酸。這些酸的鹽也可以使用。硬化植物油的實例包括硬化棕櫚油、硬化豆油、硬化菜子油和硬化蓖麻油。硬化動物油的實例是硬化牛油和豬油。蠟的實例是巴西棕櫚蠟和蜂蠟，天然蠟，合成蠟，和石蠟。
上述較好的涂料組合物是這樣的以所有涂料為基準計，它含有0.1～20%(重量)卵磷脂，0.1～10%(重量)在中性條件下穩定且在酸性條件下可溶的無機物質，較好是1-10%卵磷脂和1-10%無機物質。如果這些涂料中卵磷脂的數量超過20%(重量)，則涂層的強度就降低，在瘤胃中的保護性能也會削弱。如果卵磷脂的數量低于0.1%(重量)，則乳化作用就不充分，在皺胃以及隨后的消化道中的溶解作用也會降低。如果在中性條件下穩定且在酸性條件下可溶的無機物質的數量超過10%(重量)，則在瘤胃中的保護性能減弱。如果它低于0.1%(重量)，則無機物質在皺胃內的作用便不充分。
可用于本發明的其它較好涂料組合物包括美國專利4，966，067中所述的涂料組合物，該專利涉及一種反芻動物飼料添加劑，它包含有一種堿性氨基酸的酸式鹽的核心，以及在每個核心表面上依次涂布的第一涂層和第二涂層，其中所述第一涂層含有至少一種選自由中性或弱酸性有機物質、基本上中性的無機物質微細粉末、非離子型親水聚合物物質和陰離子型親水聚合物物質組成的這一組且對反芻動物生理上可接受的第一涂布劑，而第二涂層含有作為第二涂布劑的一種在pH至多5.5的酸性范圍的水中可溶解或可溶脹的聚合物。適用于本發明的另一種涂布組合物是美國專利4，937，083中所述的組合物，涉及一種含有堿性氨基酸的氨基甲酸鹽的核心，并涂布一種在pH至多5的酸性范圍的水中可溶解或可溶脹的聚合物涂布劑。美國專利4，966，067和4，937，083均列為本文參考文獻，其中，這些專利中所述的涂層和核心含有補充按照本發明的反芻動物飼料所必需的賴氨酸和/或蛋氨酸。
對于后來被涂布的、含有蛋氨酸和/或賴氨酸的核心的制備方法，沒有具體的限制。按要求，這種(些)氨基酸中可以添加一種粘合劑或一種填料，而顆粒，較好接近于球形的顆粒是用已知造粒方法如擠壓造粒、流態化造粒或攪拌造粒制備的。粘合劑的實例是纖維素衍生物如羥丙基纖維素、甲基纖維素或羧甲基纖維素鈉，乙烯基衍生物如聚乙烯醇或聚乙烯基吡咯烷酮，阿拉伯樹膠，愈創膠和聚丙烯酸鈉。淀粉、蛋白質和結晶纖維素可以用作填料。如果需要，可以添加一種或多種比重調節劑，如碳酸鈣、磷酸鈣或滑石粉。這些核心可以用本技術中已知的任何一種方式進行瘤胃保護。
用來涂布核心物質的涂料數量不受任何具體方式限制。由于經濟上的原因，該數量應盡可能小，但應足以充分保護瘤胃中的蛋氨酸和/或賴氨酸。通常，對這類氨基酸核，是以每100份(重量)含氨基酸的核心用10～200份(重量)、較好15～150份(重量)的數量涂布的。可以使用除上述較好的系統外的任何其它涂布系統來保護賴氨酸和蛋氨酸核心不受瘤胃中消化的影響，例如，美國專利4，937，083中所述的酸敏感聚合物，美國專利3，959，493中所述的脂肪酸，美國專利4，837，004的涂料組合物和美國專利4，842，863中所述的涂料，這些專利全都列為本文參考文獻，對于蛋氨酸和/或賴氨酸核心的涂布方法，無任何具體限制。它可以用一種常用方法如流態床涂布法，盤式涂布法或熔體涂布法涂布。
用來制備RPAA飼料添加劑核心的賴氨酸可以是L-賴氨酸或DL-賴氨酸，而用來制備RPAA，飼料添加劑核心的蛋氨酸可以是L-蛋氨酸或DL-蛋氨酸。其它蛋氨酸源如甘氨酰-D，L-蛋氨酸等(見美國專利3，959，519，列為本文參考文獻)可以用來代替純蛋氨酸，賴氨酸和蛋氨酸兩者的反芻動物可接受酸加成鹽如HCl鹽亦可如此。涂布的飼料添加劑核心可在其核心中含有賴氨酸、蛋氨酸或兩者。
上述蛋氨酸/賴氨酸RPAA涂布飼料添加劑與常用來喂養家養反芻動物的基飼料(base-feed)混合，其數量要足以使該基飼料中存在的可代謝蛋白質補充到足以使所喂養的特定反芻動物保持健康、增加產奶量等的水平，這要視其體重、泌乳、所希望的乳品組成，體重增減速度等情況而定。這種瘤胃保護的蛋氨酸/賴氨酸飼料添加劑較好應均勻分布于整個飼料中。如果賴氨酸和蛋氨酸兩者都需要，它們可以各自獨立地以單一成分RPAA形式添加劑到該飼料中，也可以添加一種在其核心中以所希望的比例含有賴氨酸和蛋氨酸兩者的RPAA。要按照本發明補充的典型干飼料成分包括草、莢、谷粒或小粒青貯料，莢、草或小粒干草、谷類副產物，小谷粒、油種子和油種子粉，像玉米粒、穗狀玉米、帶殼玉米、大麥、高梁谷、大豆粉、棉籽、玉米谷蛋白粉、玉米青貯料、草青貯料、紫花苜蓿干草、普列利群落干草等的混合物。瘤胃保護的氨基酸蛋氨酸/賴氨酸飼料添加劑與干飼料混合之后，飼料材料可進一步加工，例如轉化成小球狀等。
加到基飼料中的RPAA飼料添加劑的數量取決于許多因素，是根據動物的氨基酸需要量和動物飼料所供給的氨基酸數量加上動物體內的貯備量之間的差額計算的。一般地說，RPAA的添加量是滿足生長、保養、生產率和健康等方面需要所必需的數量。這種數量可以根據諸如普通經驗、政府標準、學術研究等進行計算。
例如，Heinbeck已發展了一種根據氨基酸配制奶牛飼料定額的模擬系統(Degusa技術討論會，加拿大薩斯喀徹溫省薩斯卡通，1989年9月12日，列為本文參考文獻)。這個模式分成兩部分一部分涉及動物保養和生產所需要的氨基酸數量的計算，另一部分涉及飼料所提供的氨基酸數量的計算。
在Heinbeck系統中，可代謝氨基酸需要量是從動物的產奶量和保養需要計算的。產奶的氨基酸需要量根據產奶量、其粗蛋白含量、粗乳蛋白中的氨基酸含量和代謝效率計算的。例如，按照該模式，反芻動物基于其產奶的蛋氨酸需要量可計算如下對于每天產40千克含有3.5%(重量)粗蛋白的乳品的反芻動物，所述粗蛋白含有2.6%(重量)蛋氨酸，泌乳所需的凈蛋氨酸量是40，000g×3.5%×2.6%＝36.4g。蛋氨酸的代謝效率是70%;因此，這種特定反芻動物的泌乳所需的蛋氨酸量是36.4g/0.7＝52g。把這種所需要的蛋氨酸量與該反芻動物保養所需的蛋氨酸量相加，后者從文獻粗蛋白需要量和肉的氨基酸組成估計為大約7g。因此，一頭每天產40千克含3.5%粗蛋白的乳品的反芻動物的蛋氨酸需要量是每天59g(產奶和保養的蛋氨酸需要量之和)。
按照該模式由飼料輸送的氨基酸數量可以通過把飼料各組分的氨基酸含量加和來計算，所述氨基酸含量在文獻中是已知的和/或可通過諸如氨基酸分析計算。這種飼料氨基酸用代謝效率等進行折算，加上該反芻動物代謝的微生物粗蛋白所產生的氨基酸輸送量，得到該反芻動物所接收的氨基酸總量。例如，對上述反芻動物的下列飼料(包括微生物蛋白)計算的瘤胃傍通蛋氨酸數量(經過瘤胃并被該反芻動物代謝的蛋氨酸數量)是52.5g
飼料CP(粗蛋白)DMI(干物質攝)含量(%)入量)(kg/日)紫花苜蓿干草料:17.68.2干草162.7HM玉米9.569.3精料36.43.4因此，由于上述飼料提供的蛋氨酸比需要量少6.5g/日(日需要量的89%)，所以按照本發明，上述飼料要補加RPAA，以提供這個6.5g/日的瘤胃穩定蛋氨酸。賴氨酸的需要量，飼料供給的賴氨酸量，以及給飼料補加所需要的賴氨酸量，是以相同的方式計算的。
可用來計算反芻動物需要量的飼料供給量的另一種方法是Cornell凈碳水化合物和蛋白質的牛食譜評估系統(SearchAgriculture，紐約州伊薩卡Cornell大學農業實驗站，No.34，128頁，1990，ISSN0362-2754，列為本文參考文獻)，它提供了一種預測牛需要和飲料利用的模式，旨在用于調節的營養需要和計算在品種、飼料、管理和環境等條件差異很大的情況下的利用。該模式能用一塊計算機擴充板運行，并可應用于不同生產水平和類型的肉牛和奶牛。Cornell模式使人們能按照各頭奶牛的具體情況(即該奶牛是否正處于保養期、泌乳期、增重期等)，根據它們的品種、出生時重量、毛重等來計算奶牛的可代謝蛋白質。該模式也根據飼料組成、消化速度、可消化的蛋白質(根據可消化的飼料和已排出瘤胃的消化細菌蛋白)等，提供動物對給定食譜的反應。一頭特定的反芻動物所需要的可代謝蛋白可用這種方法計算，并可與一給定飼料所提供的可代謝蛋白的計算量進行比較。當該飼料提供的可代謝蛋白數量比一頭特定奶牛依其身體狀況、泌乳階段等而需要的數量少時，就對該飼料補充上述RPAA飼料添加劑，以達到所需要的水平。
加進基飼料中的RPAA飼料添加劑數量，是通過把食譜中不足的可代謝蛋白質數量換算成補充這一不足所需要的瘤胃保護蛋氨酸和/或賴氨酸數量來計算的。這種換算可通過諸如對飼料所供給的可消化蛋白進行氨基酸分析來完成，首先把該飼料的各蛋白質部分按照Chlupa等人所述的方法(1991CornellNutritionConferenceforFeedManufacturers，p.44，列為本文參考文獻)或以上所述Cornell凈碳水化合物和蛋白質系統中所述的方法分離成瘤胃降解部分和耐瘤胃降解部分。此外，一特定反芻動物所需要的蛋氨酸和賴氨酸數量可以通過把Cornell模式所計算的泌乳和保養所需要的蛋氨酸和賴氨酸數量加和來計算。
例如，一頭日產88磅含3.05%粗蛋白的奶的反芻動物需要88磅×453.6g/磅×3.05%＝1220g/日粗蛋白，才能補充該奶中每日給定的數量。原奶中賴氨酸和蛋氨酸的百分率可進行分析，并乘以泌乳所需要的粗蛋白數量，得到泌乳的最低賴氨酸和蛋氨酸需要量。然后，根據該反芻動物對其所攝取蛋氨酸和賴氨酸的代謝效率，對這個數值進行調整。例如，對于其粗蛋白有2.7%蛋氨酸和8.3%賴氨酸的乳品，已知該反芻動物對可消化蛋氨酸和賴氨酸的效率是75%，則滿足該反芻動物泌乳需求所需要的蛋氨酸數量是(1220g/日×0.027)÷0.75＝43.9g。賴氨酸數量可用類似方法計算，是135.0g。當然，該反芻動物也必須自我保養，而且這種保養也需要蛋白質。這種保養需求可根據Cornell模式進行計算，即為該特定反芻動物所需要的毛皮、尿和糞便蛋白之和。然后，把這種蛋白需要量乘以0.027來確定蛋氨酸需要量，乘以0.083來確定賴氨酸需要量。為了全面計算所需要的可代謝蛋白質，把Cornell糞便蛋白需要量加上以上的毛皮、尿和糞便需要量，提到所需要的蛋白質總量，再乘以0.028(蛋氨酸)或0.082(賴氨酸)，以確定所需要的蛋氨酸和賴氨酸總量。
供給反芻動物的可代謝氨基酸也可以按照Cornell方法計算，并包括把來自消化細菌蛋白的賴氨酸和蛋氨酸數量與來自飼料和傍通瘤胃的賴氨酸和蛋氨酸數量相加。Cornell方法提供了反芻動物在下部胃中接收的總細菌蛋白，這個總數可以通過分別乘以0.028和0.082這些因子而換算成蛋氨酸和賴氨酸。類似地，Cornell模式根據飼料的具體組成提供來源于飼料的瘤胃傍通蛋白總量，所輸送的蛋氨酸和賴氨酸數量可以根據每種具體飼料成分的可消化蛋白質部分中所含的蛋氨酸和賴氨酸數量計算。
用這種方法，弄清了在按照本發明喂給反芻動物的基飼料中可以添加多少瘤胃保護的賴氨酸和瘤胃保護的蛋氨酸。當然，可以根據意愿添加更少量和過量。
一旦制備了補加RPAA的飼料，就將其喂養反芻動物。若干喂養期是有效的。一個時期開始于剛好在泌乳開始之前[從配種記錄計算;通常在分娩前大約3周(大約21天)]并延長至該動物泌乳期內1-5個月。另一個有效期始于產仔之后大約29天，并在泌乳期內繼續100～150天。在這一期間給反芻動物喂養的蛋氨酸/賴氨酸RPAA補加飼料數量應是該動物體重的3.0-5.0%，即一頭中等奶牛每天大約40～80磅100%干料。
在一般性地描述了本發明之后，參照某些具體實例可以獲得進一步理解，這里提供的實例僅為說明之目的，而無限制之意圖。
實例1和2瘤胃保護氨基酸(RPAA)飼料添加劑的制備實例1一臺捏和機裝入325gL-賴氨酸鹽酸鹽，172.5g滑石粉，2.5g羧甲基纖維素鈉和1345g水。把它們捏和，然后用一臺裝有1.5mm孔徑的孔板的擠壓機，得到一種圓柱形顆粒。所得到的顆粒用一臺球形顆粒生產機(“造粒機”，富士粉末公司)模塑，得到一種類似于球形的顆粒。所得到的球形顆粒用流態床干燥機干燥，得到一種含有L-賴氨酸鹽酸鹽的核心。
將5份(重量)卵磷脂(使用WAKO純粹化學工業公司制造的大豆卵磷脂-食品添加劑)和5份(重量)碳酸鎂分散在90份(重量)熔融的硬化牛油中。把這種涂布材料以每100份核心用67份(重量)的數量涂布到L-賴氨酸鹽酸鹽核心上(涂布率40%)。使用一臺流態床涂布機(“新造粒機”，富士粉末公司)。
實例2一種RPAA飼料添加劑的制備用與實例1中相同的方法進行，所不同的是，用碳酸鈣代替碳酸鎂。
實例3一種按照美國專利4，996，067的RPAA制備如下
(a)核心材料(芯材)造粒向一臺離心式流態化造粒涂布設備(CF-360，FreundSangyoK.K.)中加入180g粒度為20～24目的L-賴氨酸鹽酸鹽結晶作為種核，并通過在旋轉下逐漸添加2，200gL-賴氨酸鹽酸鹽和微細結晶纖維素(崩解劑)的10∶1混合物同時噴灑1，630g4%羥丙基纖維素水溶液作為粘合劑進行造粒。由此得到的顆粒在一臺流態床干燥機中干燥，直至含水量少于1%(重量)，并借助于標準篩分級，得到含89.5%L-賴氨酸鹽酸鹽的10～12目顆粒。
顆粒中的氨基酸含量是通過把1g樣品溶解于200mlClarkLubs緩沖溶液中，再用高效液相色譜法定量分析其含量而得到的。
(b)第一涂層把在以上步驟(a)中得到的2000gL-賴氨酸鹽酸鹽顆粒加入一臺離心式流態化造粒涂布設備中，通過在旋轉下供給880gD，L-蛋氨酸微細粉末作為第一涂布劑同時噴灑1000g4%羥丙基纖維素水溶液作為粘合劑進行涂布處理，隨后在一臺流態床干燥機中干燥，得到一種粒度為9-10目、涂有D，L-蛋氨酸的第一涂層產品，其中含有64.5%L-賴氨酸鹽酸鹽，25.8%D，L-蛋氨酸和9.7%(纖維素+羥丙基纖維素)。
在這些顆粒成分中，氨基酸用步驟(a)中所述的方法進行定量分析。其它成分的數量是通過把顆粒重量減去氨基酸數量得到的。
(c)第二涂層一種由70% 4-乙烯基吡啶和30%苯乙烯的共聚物(在乙醇中0.5g/dl濃度時的比濃粘度ηSP/C＝1.30)和硬脂酸(防熔劑)以共聚物占1/6的數量組成的混合物溶于乙醇中，得到一種濃度為4%的乙醇溶液。這種乙醇溶液用噴咀噴灑，同時逐漸、連續地供給少量粉末形式的滑石。溶液和滑石粉(防熔劑)以這樣的數量供給共聚物∶滑石粉∶硬脂酸的重量比為30∶65∶5，且用作第二涂布劑。
將600g在以上步驟(b)中得到的第一涂布產品送入一臺流態化涂布設備中，并借助于2，060g共聚物與硬脂酸的乙醇溶液和192g滑石粉在其上形成一個第二涂層。涂布后，涂布產品在70℃干燥5小時，得到833g第二涂層產品。在整個顆粒中第二涂層的比例是28%。
由此得到的第二涂層產品顆粒的比重(用空氣比較型比重計測定，在以下實例中采用同樣方法)是1.10。
涂布設備連接一根廢氣抽吸導管，從而使第一涂層或第二涂層形成期間在涂布設備中噴灑的聚合物溶液和所添加的微細固體顆粒得到有效利用，這些材料的沉積比例通常為70-90%，盡管它因操作條件而異。
由此得到的飼料添加劑在39℃的McDougall緩沖溶液中搖蕩24小時，于是發現該飼料添加劑中L-賴氨酸鹽酸鹽和D，L-蛋氨酸保持在總量的97%。進而，當在39℃的ClarkLubs緩沖溶液中搖蕩2小時時，L-賴氨酸鹽酸鹽和D，L-蛋氨酸洗脫總量的95%，而當搖蕩3小時時，它們100%洗脫。
實例4用多胎產的泌乳Holstein奶牛(每次處理10頭奶牛)評估在一定時期內喂養上述瘤胃保護氨基酸(RPAA)的效果。在產后頭28天內，所有奶牛都接受一種由紫花苜蓿干草(2.5Kg干物質/日)、牛草干草(2.4Kg干物質/日)和玉米青貯料(任意)組成的陰性對照(NEG)食譜。精料(玉米、大豆粉、玉米谷蛋白粉;18.6%粗蛋白)和大豆粉(SBM)是按照產量喂養的(0.35Kg精料/Kg奶;0.1KgSBM/Kg奶;產奶量35Kg/日以上)。從產后29天起，補充RPAA的奶牛接受用對瘤胃惰性的涂料包裹的賴氨酸-HCl(19g/日)和蛋氨酸(6.5g/日)，直至產后150天(RP150)或305天(RPAA)。陽性對照(POS)奶牛接受SBM和血粉(0.4Kg/日)的額外追肥。與NEG奶牛相比，POS和RPAA奶牛從產后29至150天產出更多(P＜0.05)的奶(分別為32.5，34.0和34.7Kg/日)。NEG奶牛的乳脂含量類似于POS奶牛，但低于(P＜0.06)RPAA奶牛(分別為3.41，3.48和3.59%)。乳蛋白含量在各處理組之間彼此類似。從產后29至305天，POS和補充RPAA的奶牛比NEG奶牛產更多(P＜0.05)的奶(NEG、POS、RP150和RPAA奶牛分別產25.9、27.5、28.8和29.7Kg/日)，但奶的組成不受處理影響。RPAA在增加產奶量方面是有效的，而且這種正效應在從食譜中撤除RPAA之后仍繼續存在。
實驗動物40頭多胎產Holstein奶牛用于一項全泌乳研究。把動物分成若干實驗處理組，各組內又按年齡把它們分成開始產奶和若干產奶段。這些產奶段是進入其第二次泌乳的奶牛;進入其第三至第五次泌乳的奶牛;和進入其第六次或更多次泌乳的奶牛。
實驗食譜所有奶牛在產仔前至少2周內都喂養一種由玉米青貯料、玉米和牛草干草組成的共同食譜。在分娩時，所有奶牛都接受陰性對照食譜(如以下所述)，直至產奶期內28天。從第29天起，把奶牛分派到4個處理組中的一組，分別稱為陰性對照(NEG)組，陽性對照(POS)組，陰性對照食譜加RPAA補充直至泌乳第305天(RPAA)組，和陰性對照食譜加RPAA補充直至泌乳第150天(RP150)組。
NEG食譜是為達到國家研究理事會(1989)的不可降解攝入蛋白(UIP)推薦值而設計的，但根據上述Cornell凈碳水化合物蛋白質模式(Fox等人，1990)的預測，缺乏蛋氨酸和賴氨酸。RPAA和RP150食譜除了向奶牛提供0.5Kg含50g瘤胃保護氨基酸(17g賴氨酸-HCl;6.5gD，L-蛋氨酸)的精料外與NEG食譜相同。接受POS食譜的奶牛喂養類似于其它食譜，只是外加400g大豆粉-血粉追肥。這足以提供與補充RPAA的奶牛相同的瘤胃可降解蛋氨酸和賴氨酸水平。
每天給所有動物供給任意量的玉米青貯料，4Kg紫花苜蓿干草和4Kg牛草干草。精料(表1)是按照產量喂養的(每產2.5Kg奶喂1Kg精料)。大豆粉-血粉追肥也是按照產奶水平喂給奶牛的，每頭奶牛每周調整一次精料量和追肥量。供給足夠的玉米青貯料是考虛到總食譜有10%余料。飼料殘余物每天稱重一次，并分離成干草部分和非干草部分。這些部分每周各采一個子樣，并使用復合樣品做化學分析。
數據收集動物在進入其各自的處理組時并在此后每月一次進行稱重和評估身體狀況。產奶量每日記錄一次。每頭奶牛每周從午前擠奶和午后擠奶各采集一次奶樣，送去進行成分分析(乳蛋白，乳脂，乳糖和體細胞個數)。
玉米青貯料每周采樣一次，所有其它飼料每周采一次子樣并進行如Beauchimin等人(1991，J.DairySci.743128-3139，列為本文參考文獻)所述那樣的近似分析(粗蛋白，ADF(酸性洗滌劑纖維)，NDF(中性洗滌劑纖維)，Ca，P，和DM(干物質))。蛋白質部分的分析是用技術上公認的方法進行的。
統計分析數據分析包括利用重復測定的每周產奶率分析，以及一個協變期，協變值是從產后15至28天期間的平均產奶量或奶成分產量得到的。處理組RPAA和RP150合并為一種處理(RPAA)，直至產后150天。用線性對比法進行各處理組之間的均值分離。產奶段由泌乳組內每4頭動物為一組而組成，是隨著奶牛進入實驗而形成的。SAS(1990)的總線性模式(GLM)用于方差分析。利用線性對比法進行處理差異檢驗。這些對比是RPAA與POS對比，RPAA與NEG對比，和RPAA與RP150對比(產后150至305天)。產奶率、奶成分和奶成分產率是利用它們各自的協變測量值進行分析的。
對體重和身體狀況分數(BCS)進行統計分析，所不同的是，利用每月的測定值并利用產后數值作為協變值。飼料攝入量和血液參數是利用每周的平均值進行分析的，但不利用協變值。
結果本研究中喂養奶牛的各組分飼料的組成(表1)具有別的地方報道的類似飼料的典型值(見以上所述Cornell模式)。其中的例外是血粉，它含有＞90%氮(N)，以NDF-N計。這種異常的高值可能是由于這種飼料過濾時遇到的分析問題所致。然而，當由兩個獨立的實驗室分析時，對血粉觀察到同樣的結果。如果血粉的觀察值不是一種分析離正，那么，陽性對照食譜的不可降解攝入蛋白(UIP)可能已大于原計劃值。
干物質攝入量用Kg/日表示的干物質(DM)攝入量在所有處理組之間都類似，盡管在產后頭150天期間RPAA奶牛有少許數值上的優勢。然而，當DM攝入量用每單位體重表示時，RPAA奶牛在頭150天期間(P＜0.063)和整個泌乳期內(P＜0.079)比NEG奶牛消耗更多的DM，反之，POS奶牛比NEG奶牛消耗較少的DM。
RPAA奶牛的最大干物質攝入量主要發生在產后12～20周期間(處理后8～16周)。這與最高產奶量和隨后最大量進食精料的時段相對應。這也是RPAA奶牛的體重最低(主要由于RP150亞組的緣故)的時間。反之，POS奶牛不容易接受血粉，這可以解釋所觀察到的、比NEG奶牛低的每單位體重的DM消耗量。
產奶量RPAA和POS處理的奶牛比NEG奶牛產生顯著多的奶和脂肪修正奶(FCM)(
圖1和2)。所有處理組的峰值產奶量都類似，但NEG奶牛的持久性低于其它處理組。然而，RPAA和POS奶牛的峰值FCM產率大于NEG奶牛。補充RPAA的奶牛能使這個峰值產量保持得比POS奶牛更長。
在產仔后150天(處理后17周)時，RPAA從RP150奶牛的食譜中撤除。RP150奶牛的產奶量和FCM產量在一周內開始顯著下降。至23周和21周，RP150奶牛的產奶量和FCM產量分別顯著(P＜0.05)少于RPAA。RP150奶牛的產量直到泌乳結束時才降低到POS奶牛的水平。盡管RP150奶牛接受與NEG奶牛相同的食譜(不補充RPAA)這一事實，但產量水平與POS奶牛相等，表明在RPAA補充撤除之后對RPAA仍有殘余響應。
所有組的脂肪產量(圖3)均隨泌乳的進展而降低。這種降低對NEG奶牛最嚴重。這應是奶牛缺乏能量儲備的跡象。然而，NEG奶牛身體狀況分數的降低不如其它處理組那樣嚴重。在泌乳后期，POS奶牛的乳脂百分率顯著(P＜0.05)低于其它組。這可能是由于與NEG奶牛相比較低的體內儲備和相對高的產奶量的緣故。RPAA奶牛的情況則與此不同，盡管其產奶量比POS奶牛大得多。這也許可歸因于POS奶牛在尿中排出過量的氮而需要額外的能量，或者RPAA補充對保持乳脂百分率的有益效應，盡管身體狀況方面有所損失。
總體上說，RPAA奶牛比NEG奶牛產出更多的脂肪(kg/日)并具有更高的乳脂百分率。同RP150奶牛相比，RPAA奶牛有向更高脂肪產量方向發展的趨勢。這種差別主要是由于產奶率的差別所致。類似地，POS奶牛也比NEG奶牛產出更多的乳脂，這與產奶量而不是乳脂百分率有關。
與NEG奶牛相比，RPAA和POS奶牛的乳蛋白產量更大(表2)。然而，與蛋白質補充比較而言，RPAA的顯著性水平更高(分別為P＜0.001和0.062)。與150天相比，當整個泌乳期間都喂養RPAA時，有向更高乳蛋白產量方向發展的趨勢。這個差別可歸因于產奶量的差別，以及當從食譜中撤除RPAA時觀察到的RP150奶牛的乳蛋白含量下降(圖4)。
在RPAA補充2周內觀察到蛋白產量的陽性反應，而利用蛋白質補充則要在9周后蛋白質產量才會大于那些無補充的奶牛(圖5)。在整個實驗中未觀察到奶蛋白含量的差別。然而，在泌乳初期，RPAA奶牛的乳蛋白含量比NEG奶牛高，但在泌乳后期則發生相反的情況。對RPAA補充的乳蛋白含量陽性反應是在RPAA補充一周內發生的。
固體修正奶(SCM)的產量顯示出與奶體積產量類似的結果(圖6)。
給奶牛補充RPAA是提高產奶率、乳蛋白產率、乳脂產率等的一種有效方法(與未補充的奶牛比較而言)。事實上，補充了RPAA的奶牛比補充水平高得多的傍通蛋白質的奶牛，產奶量大得多。因此，RPAA補充是給奶牛提供必需氨基酸的一種有效方法。這種技術有助于乳制品生產者提高產奶量和降低飼料成本。瘤胃保護的氨基酸的正面環境影響在于它們將使奶牛能產生與食譜粗蛋白高得多的食譜相同數量或比后者更大量的奶。這還會降低糞便中的排氮量，也會降低地下水污染風險。
表2補充或不補充RPAA的奶牛組的平均(協變值調整)乳蛋白產量和乳蛋白百分率乳蛋白產量---kg/日-----NEG對照的%--泌乳天數泌乳天數29-150 29-305 SEM229-150 29-305NEG對照1.0090.853---POS對照1.0600.908-105.0106.4RP150-0.928--108.8RPAA1.0980.955-108.8112.0顯著性N比P30.071 0.062 0.011N比R40.006 <0.001 0.009R比R1505- 0.164 0.012乳蛋白百分率---kg/日-----NEG對照的%--泌乳天數泌乳天數29-15029-305SEM29-15029-305NEG對照3.123.34---POS對照3.133.29-100.298.5RP150-3.29--98.6RPAA3.173.30-101.699.0顯著性N比RNSNS0.061N比RNSNS0.048R比R150-NS0.0451.協變期為泌乳14天至28天。
2.平均值的標準偏差。
3.陰性對照與陽性對照處理組的線性對比。
4.陰性對照與RPAA處理組的線性對比。
5.RPAA與RP150處理組的線性對比。
實例5用30頭多胎產(即2-7胎產)Holstein奶牛(每次處理10頭奶牛)來評估在預產期和產后一段時期喂養瘤胃保護氨基酸(RPAA)的效果，所述效果是指喂養的RPAA及喂養周期對牛奶產量的影響。
所用飼料如表3所示。
表3飼料組成和喂養量(kg/日)低蛋白飼料高蛋白飼料(低蛋白TMR)(高蛋白TMR)CP12CP14CP16CP19玉米青貯料10.06.08.38.3甜菜粕0.70.6紫花苜蓿干草4.44.4干草5.02.5玉米2.86.86.6大豆粉0.41.11.0玉米谷蛋白粉1.11.4血粉0.40.5糖漿0.30.3尿素0.05無機物質0.010.80.8
將30頭奶牛分成數目相同的3組，各組分別記為A、B和C組。A組和B組按本發明處理，而C組則作為對照處理。
更詳細地說，從預產期之前6周起的3周內所有奶牛都每天喂養低蛋白TMRCP12(CP和12分別代表粗蛋白及其含量%)。從預產期之前3周起直到產仔為止A組和B組奶牛每天喂養低蛋白TMRCP14和RPAA(50g/日)，而C組奶牛則每天只喂養低蛋白TMRCP14。從產仔這天開始算起70天A、B和C組奶牛每天分別喂養高蛋白TMRCP19加RPAA(50g/日)、低蛋白TMRCP16加RPAA(50g/日)和高蛋白TMRCP19。此后，A組和C組奶牛只喂高蛋白TMRCP19，而B組奶牛只喂低蛋白TMRCP16。RPAA按實例1進行制備。
結果示于表4。
表4泌乳期早期中期后期(周)1-1011-2021-44飼料(干物質kg/日)C組18.2621.7119.73A組18.9522.0119.85B組21.6522.4222.27產奶量(kg/日)C組31.0226.3419.28A組35.9635.5922.93B組34.2730.7522.53奶蛋白產量(kg/日)C組0.960.800.65A組1.091.010.77B組1.070.940.76奶脂肪產量(kg/日)C組1.240.940.71A組1.311.100.81B組1.171.010.80從表4可以看出如下事實喂養RPAA的奶牛組(A組和B組)與不喂養RPAA的C組相比，其奶產量增加，這就說明了喂養瘤胃保護氨基酸(RPAA)的效果。與C組相比，在整個泌乳期間內，A組和B組牛奶產量分別增加1452kg和1074kg，這表明，與不喂養RPAA比較，約有15-20%的更多的牛奶產量。
在RPAA從食譜中取消后的整個其余泌乳期，與C組相比，A組和B組牛奶產量分別增加1119kg和817kg，這也表明，與不喂養RPAA比較，約有15-20%的更多的牛奶產量。也就是說，瘤胃保護的氨基酸(RPAA)對增加牛奶產量是有效的，而且這種正效應可繼續到RPAA從食譜中取消后的泌乳期間(RPAA補充的剩余效應)，因此，對RPAA喂養的奶牛其牛奶產量增加可穩定地維持到RPAA取消之后。
至于牛奶的質量，與不喂養RPAA的對照組相比，喂養RPAA的奶牛組的奶中蛋白質和脂肪含量也均有增加。因此，已證明喂養瘤胃保護氨基酸(RPAA)的效果不僅能增加牛奶產量，而且能提高牛奶質量。
權利要求
1.一種提高反芻動物體內氨基酸水平的方法，包括從所述反芻動物的預產期前大約3周開始每天給所述動物喂養一種含有賴氨酸、蛋氨酸或其混合物的瘤胃保護飼料添加劑，并在所述動物的產奶期內至多5個月繼續所述喂養。
2.一種提高反芻動物體內氨基酸水平的方法，包括從分娩后大約1天開始每天給所述動物喂養一種含有賴氨酸、蛋氨酸或其混合物的瘤胃保護飼料添加劑，并在所述動物的產奶期內至少5個月天繼續所述喂養。
3.如權利要求1提出的方法，其中，所述瘤胃保護飼料添加劑是以足以提供所述動物所需要的賴氨酸和蛋氨酸數量的數量添加到基飼料中的。
4.如權利要求2提出的方法，其中，所述瘤胃保護飼料添加劑是以足以提供所述動物所需要的賴氨酸和蛋氨酸數量的數量添加到基飼料中的。
5.一種提高反芻動物體內氨基酸水平的方法，包括給所述動物喂養(a)大約從所述反芻動物預產期之前6周開始每天喂養一種低蛋白飼料，(b)從所述預產期之前約4周至約1周之間開始，每天喂養一種低蛋白和中蛋白之間的飼料，且含有或不含有一種瘤胃保護的含賴氨酸、蛋氨酸或其混合物的飼料添加劑，(c)從所述動物產仔這天開始，每天喂養一種中蛋白飼料和所述瘤胃保護的飼料添加劑，持續約4周至約5個月的時間，(d)在所述動物其余的泌乳期內每天喂養一種中蛋白或高蛋白飼料。
6.如權利要求5所提出的方法，其中所述低、中、高蛋白飼料以干基為基準計其蛋白質含量分別為10-14%、15-16%及17-22%(重量)。
全文摘要
提供一種補充反芻動物體內氨基酸水平的方法，其中采用瘤胃保護的氨基酸，尤其賴氨酸和/或蛋氨酸來補充反芻動物飼料。
文檔編號A23K1/16GK1091905SQ94101589
公開日1994年9月14日 申請日期1994年2月16日 優先權日1993年2月16日
發明者L·M·羅德, W·E·朱里恩, 左藤弘之, 藤條武司, 鈴木宏侑 申請人:味之素株式會社