用于動物飼料組合物的成分的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于增強動物生長和/或動物健康的動物飼料組合物的成分。本發(fā)明還涉及用于生產(chǎn)這樣的成分和飼料組合物的方法。本發(fā)明的方法還允許改善飼料組合物的可口性和/或消化性。更具體地，本發(fā)明描述了異常球菌(Deinococcus)或相關(guān)細菌和生物質(zhì)的混合物作為飼料組合物中的有機組分的供應(yīng)源的用途。
【專利說明】用于動物飼料組合物的成分發(fā)明領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及用于增強動物生長和/或動物健康的動物飼料組合物(animal feedcomposit1n)的成分(配料，ingredient)。本發(fā)明還涉及用于生產(chǎn)這樣的成分的方法以及飼料組合物。本發(fā)明的方法還允許改善飼料組合物的可口性和/或消化性。更具體地，本發(fā)明描述了異常球菌(Deinococcus)或相關(guān)細菌和生物質(zhì)的混合物作為飼料組合物中的有機組分的來源的用途。
_2] 發(fā)明背景
[0003]家畜如寵物、牛、綿羊、豬、家禽、魚(包括經(jīng)濟魚類和觀賞魚)、蝦(schrimp)和其他甲殼類的飼養(yǎng)在動物育種和農(nóng)業(yè)食物工業(yè)領(lǐng)域一直是個問題。因為有限的生產(chǎn)設(shè)施和缺乏生產(chǎn)技術(shù)方面的改進，動物育種成本高且費時。為了改善生產(chǎn)和動物育種的盈利性，最常見的解決方案是提供工業(yè)飼料組合物，至少是完善動物的飲食。
[0004]盡管飼料沒有恒定組成，但是需要多種組分來滿足營養(yǎng)目的。事實上，即使對飼料的生物學(xué)反應(yīng)依賴于動物從所述飼料獲得有用營養(yǎng)物的能力，飼養(yǎng)中使用的飼料一般包含可消化蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、糖類和纖維。
[0005]動物飼料組合物通常以低成本配方配制。特別重要的是可消化能量的有限供應(yīng)和相關(guān)成本。最昂貴營養(yǎng)物是蛋白質(zhì)和氨基酸，包括必需氨基酸。然而，含有大比例蛋白質(zhì)的動物的生產(chǎn)必需與世界人口增長成比例。
[0006]已開發(fā)了使用魚粉或肉骨粉作為蛋白質(zhì)原料，這是由于其低成本。事實上，肉骨粉是煉油工業(yè)(rendering industry)的產(chǎn)品,其包含約50%蛋白質(zhì)和8-12%脂肪。其最初用于動物飼料的配方中以改善飼料的氨基酸分布。然而，作為用于牛的蛋白質(zhì)的骨粉的飼養(yǎng)被認為是造成瘋牛病傳播的原因。因此，在世界的大部分地區(qū)，使用骨粉作為蛋白質(zhì)供應(yīng)不再允許用于反芻動物的飼料中。
[0007]用于制備反芻動物的飼料組合物的另一種原料是纖維質(zhì)材料，其廉價且不是直接有價值材料。然而，即使反芻動物中的酶允許降解纖維素，但進行多種處理以部分地水解纖維素和半纖維素以便有助于通過反芻動物的進一步降解并且增強這種原料的消化性。例如，將各種外源酶如纖維素酶和半纖維素酶添加至包含纖維質(zhì)材料的飼料中可用于降低高分子結(jié)晶并且增大對高分子主鏈的接近。以相同方式，纖維質(zhì)材料的熱化學(xué)預(yù)處理也有可能部分地水解半纖維素和纖維素部分。
[0008]盡管這些處理改善糖消化性并且更通常地纖維質(zhì)材料的營養(yǎng)成分的生物利用度，但是它們可能是昂貴的和經(jīng)濟上禁止的。另外，即使預(yù)處理后，纖維質(zhì)材料仍然是不可消化的并因此不能對反芻動物如豬和家禽提供營養(yǎng)。此外，這些處理不提供蛋白質(zhì)，其是動物飼料組合物中的最昂貴組分。
[0009]因此，需要用于經(jīng)濟農(nóng)場和觀賞動物，包括反芻動物和非反芻動物、經(jīng)濟魚類和甲殼類水產(chǎn)養(yǎng)殖，以及寵物的較不昂貴的、更安全的且更營養(yǎng)的食物。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明涉及異常球菌或相關(guān)細菌和生物質(zhì)如動物和/或植物和/或藻類生物質(zhì)的混合物，及其在動物飼養(yǎng)中的用途，例如，作為動物飼料組合物的一部分。本發(fā)明還涉及使用生物質(zhì)和異常球菌或相關(guān)細菌作為給料制備飼料的方法。本發(fā)明還涉及用于增加生物質(zhì)的營養(yǎng)價值、可口性或消化性的方法。本發(fā)明的組合物和方法適用于任何動物的營養(yǎng)，包括優(yōu)選的家畜(包括反芻動物和非反芻動物)、育種動物、鳥類動物、魚類或伴侶動物。
[0011]本發(fā)明的發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，異常球菌或相關(guān)細菌聯(lián)合非可用原料如木質(zhì)纖維素生物質(zhì)，可以用作用于動物的安全且低成本營養(yǎng)物。兩種成分合作而產(chǎn)生高價值飼料。生物質(zhì)和異常球菌細菌都通過本發(fā)明從低營養(yǎng)價值產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為有用的飼料成分。本發(fā)明表明，異常球菌細菌可以用于飼料中，是安全的并且含有有價值的營養(yǎng)劑。本發(fā)明還表明，生物質(zhì)用作用于異常球菌細菌的生長介質(zhì)，由此允許它們的擴增和富集，同時異常球菌細菌能夠消化生物質(zhì)，由此將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為具有更好消化性的高營養(yǎng)價值產(chǎn)品。因此，根據(jù)本發(fā)明的飼料成分包括有機(例如，蛋白質(zhì)，氨基酸和糖類)和無機化合物(例如，礦物質(zhì))，其在動物和魚類的正常代謝中被利用，并且提供不是足量合成或不合成的必需營養(yǎng)物如必需氨基酸。
[0012]因此，本發(fā)明的目的涉及包含生物質(zhì)和異常球菌或相關(guān)細菌的混合物的用于飼料的成分，所述生物質(zhì)至少部分地被所述異常球菌或相關(guān)細菌消化。
[0013]本發(fā)明還涉及生物質(zhì)和異常球菌或相關(guān)細菌的混合物用于制備飼料的用途。
[0014]本發(fā)明還涉及包含如上所述的成分的飼料組合物。通常，飼料組合物包含至少10%重量的所述成分。飼料組合物可以進一步包含另外的成分，如但不限于苜蓿、大麥、血粉/肉粉、肥胖動物粉(fat animal poultry)、馬鈴薯廢物或西紅柿廢物。
[0015]本發(fā)明的另一個目的涉及用于動物飼養(yǎng)的包含生物質(zhì)和異常球菌或相關(guān)細菌的組合物的用途。
[0016]本發(fā)明的另一個目的涉及生物質(zhì)和異常球菌或相關(guān)細菌的混合物作為用于飼料的成分的用途，所述生物質(zhì)至少部分地被所述異常球菌或相關(guān)細菌消化。
[0017]本發(fā)明的另一個目的涉及生物質(zhì)和異常球菌或相關(guān)細菌的混合物作為用于飼料的蛋白質(zhì)供應(yīng)(protein supply)的用途,所述生物質(zhì)至少部分地被所述異常球菌或相關(guān)細菌消化。如實施例中進一步說明的，異常球菌細菌本身是蛋白質(zhì)的高度來源，另外，它們水解生物質(zhì)的蛋白質(zhì)，因此提供可利用的氨基酸。
[0018]本發(fā)明還涉及異常球菌作為用于動物飼養(yǎng)的氨基酸的來源的用途。
[0019]本發(fā)明還涉及用于制備飼料的方法，包括:
[0020]-使生物質(zhì)至少部分地經(jīng)受被異常球菌或相關(guān)細菌的消化，和
[0021]-配制至少部分被消化的生物質(zhì)和細菌的混合物作為用于飼料的成分。
[0022]在一個特別的實施方式中，所述方法包括向混合物中添加常用于飼料的其他成分的另外步驟。
[0023]在一個替代實施方式中，所述方法包括:
[0024](a)組合生物質(zhì)和異常球菌或相關(guān)細菌以獲得混合物，
[0025](b)在允許生物質(zhì)被所述異常球菌或相關(guān)細菌消化的條件下保持所述混合物，
[0026](c)收集(a)或(b)的混合物，和
[0027](d)可選地將(C)的混合物混合至一種或多種另外的成分。
[0028]所述飼料可以包裝在任何合適的形式或容器中。
[0029]用于本發(fā)明的生物質(zhì)可以包括植物生物質(zhì)、動物生物質(zhì)和/或藻類生物質(zhì)。在特別的實施方式中，生物質(zhì)是木質(zhì)纖維素生物質(zhì)。在另一個實施方式中，生物質(zhì)是含蛋白質(zhì)生物質(zhì)。生物質(zhì)的消化可以在好氧或厭氧條件下，優(yōu)選在反應(yīng)器中進行，以易于管理反應(yīng)參數(shù)(例如，反應(yīng)時間，溫度，進料量)。
[0030]本發(fā)明還涉及用于改善生物質(zhì)的營養(yǎng)價值的方法，包括使所述生物質(zhì)至少部分地被異常球菌或相關(guān)細菌消化。所述方法可以進一步包括這樣的步驟，其中分析或控制所述至少部分被消化/水解的生物質(zhì)的營養(yǎng)價值。
[0031]本發(fā)明的另一個目的涉及用于改善生物質(zhì)的可口性和/或消化性的方法，包括使所述生物質(zhì)經(jīng)過至少部分被異常球菌或相關(guān)細菌消化，以便至少部分地降解所述生物的復(fù)合糖。所述方法可以進一步包括這樣的步驟，其中控制復(fù)合糖的降解。
[0032]本發(fā)明的組合物和方法可以用作用于任何動物，尤其是非人動物如家畜(包括反芻動物和非反芻動物)、飼養(yǎng)動物或伴侶動物、禽類動物或魚類的營養(yǎng)物或營養(yǎng)補充劑。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]圖1:在有或沒有添加纖維素酶和β -葡糖苷酶下，菌株DGOl (中度嗜熱菌01 (D.Geothermalis 01))在I %預(yù)處理的油菜稻桿上的生長。
[0034]圖2 =TLC分析，其顯示從用DGOl接種的I %預(yù)處理的油菜秸桿移出的木糖和葡萄糖的消耗。對照由沒有細菌的預(yù)處理的油菜秸桿構(gòu)成。在TO將酶添加到培養(yǎng)物中(0.1lg纖維素酶/g纖維素和0.05gβ -葡糖苷酶/g纖維素)。使用1.1g纖維素酶/g纖維素、
0.5gi3 -葡糖苷酶/g纖維素和5.5g木聚糖酶/g半纖維素進行總的酶水解。
[0035]圖3:菌株DGOl在全麥(I %，有或沒有Termamyl (淀粉酶)下，和6% )或發(fā)酵殘渣(6% )上的生長，其顯示培養(yǎng)基中所含谷朊的消耗(% )。菌株DGOl能夠水解來自全麥或發(fā)酵殘渣的谷朊。

【具體實施方式】
[0036]本發(fā)明總體上涉及異常球菌或相關(guān)細菌菌株用于利用生物質(zhì)生產(chǎn)動物飼料或添加劑的用途。更具體地，基于異常球菌細菌的生長和生物質(zhì)的降解/轉(zhuǎn)化，本發(fā)明提供對于蛋白質(zhì)和氨基酸的低成本且高水平供應(yīng)。根據(jù)本方面的異常球菌或相關(guān)細菌和生物質(zhì)的混合物可以用于向動物提供生物質(zhì)中含有的有價值的單和二酸或來源于這些單或二酸、來源于糖類如木聚糖或半纖維素水解物的任何代謝物的低成本和/或高水平來源。根據(jù)本發(fā)明，未加工的生物學(xué)起源的材料，包括植物、藻類或動物生物質(zhì)，或二次生物質(zhì)(secondaryb1mass)，其基本上含有水解的預(yù)處理生物質(zhì)產(chǎn)品，可以與異常球菌細菌組合用作有營養(yǎng)/營養(yǎng)給料、動物飼料或添加劑。
[0037]因此，本發(fā)明的目的是提供包含生物質(zhì)和異常球菌細菌的混合物的用于飼料的成分，所述生物質(zhì)至少部分被異常球菌消化。
[0038]本發(fā)明的另一個目的是包含生物質(zhì)和異常球菌或相關(guān)細菌的組合物用于動物飼養(yǎng)的用途。
[0039]定義
[0040]根據(jù)本發(fā)明，術(shù)語“生物質(zhì)”通常是指任何生物材料。特別地，術(shù)語生物質(zhì)包括生物起源的有機材料，包括植物、藻類或動物起源，其可以是未加工的或預(yù)處理的。生物質(zhì)的實例包括但不限于林業(yè)產(chǎn)品，包括不適用于木材或紙張生產(chǎn)的成熟樹木、紙漿、循環(huán)紙、有機廢物，農(nóng)業(yè)產(chǎn)品，如草、秸桿、農(nóng)作物和動物糞便，以及水產(chǎn)品，如藻類和海草。生物質(zhì)的實例包括來源于許多種類植物的木頭或植物材料，包括芒草、大麻、柳枝稷、糖用甜菜、小麥、大麥、玉米、水稻、大豆、油菜籽(包括加拿大油菜(canola))、高粱、甘蔗、花生、棉花、羽扇豆，以及各種各樣的樹物種，范圍為桉樹至油棕、白楊、柳樹。生物質(zhì)的具體來源包括但不限于植物殘渣、硬木或軟木莖干、玉米棒、秸桿、草、葉子、種子、紙張等(參見例如Sun等，B1resource Technology 83 (2002) 1- 11)。術(shù)語生物質(zhì)還涵蓋轉(zhuǎn)化的生物質(zhì)或二次生物質(zhì)，其基本上含有水解的預(yù)處理生物質(zhì)產(chǎn)品。在一個優(yōu)選實施方式中，根據(jù)本發(fā)明，生物質(zhì)包括任何木質(zhì)纖維素材料，例如，纖維素、半纖維素和/或木聚糖。
[0041]根據(jù)本發(fā)明，生物質(zhì)可以包括原料生物質(zhì)(raw b1mass)和/或二次生物質(zhì)。“原料生物質(zhì)”是來自生物物質(zhì)的未加工材料。實例包括但不限于林業(yè)產(chǎn)品，如不適用于木材或紙張生產(chǎn)的成熟樹木，農(nóng)業(yè)產(chǎn)品，如草類、農(nóng)作物和動物糞便，以及水產(chǎn)品，如藻類和海草?！岸紊镔|(zhì)”是最初來源于原料生物質(zhì)的任何材料，其經(jīng)過顯著的化學(xué)和物理變化。實例包括但不限于紙張、皮革、棉花、大麻、天然橡膠產(chǎn)品、食物加工副產(chǎn)品、魚類和動物粉，以及用過的烹調(diào)油。
[0042]根據(jù)本發(fā)明，術(shù)語“木質(zhì)纖維素生物質(zhì)”是指含有木質(zhì)素、纖維素、半纖維素和/或木聚糖的有機生物材料。術(shù)語木質(zhì)纖維素生物質(zhì)通常是指生物起源的未加工材料，例如原料生物質(zhì)。木質(zhì)纖維素生物質(zhì)的實例包括但不限于來源于許多類型的植物的木頭或植物材料，包括芒草、油菜籽、柳枝稷、大麻、糖用甜菜、小麥、小麥秸桿、玉米、白楊、柳樹、高粱、甘蔗，以及各種各樣的樹物種，范圍為桉樹至油棕。
[0043]如本文中使用的，術(shù)語“生物質(zhì)衍生物”是指來源于如上所定義的原料生物質(zhì)和/或二次生物質(zhì)的所有分子。
[0044]在本申請的上下文中，術(shù)語“異常球菌細菌”包括野生型細菌、或異常球菌的天然變異菌株，例如，經(jīng)過加速進化，通過DNA改組技術(shù)獲得的菌株，以及通過插入真核、原核和/或合成核酸獲得的重組菌株。
[0045]與異常球菌“相關(guān)”的細菌是指這樣的細節(jié)，其⑴含有16SrDNA，在利用引物GTTACCCGGAATCACTGGGCGTA(SEQ ID NO:1)和 GGTATCTACGCATTCCACCGCTA(SEQ ID NO:2)擴增后，其產(chǎn)生約158個堿基對的片段和/或(ii)抵抗4mJ/cm2的UV處理。在一個特別的實施方式中，異常球菌-相關(guān)細菌是具有16S rDNA分子的細菌，其在序列上至少70%，優(yōu)選至少80%與異常球菌16S rDNA序列相同。
[0046]在本發(fā)明的上下文中，“蛋白質(zhì)”是指包含鍵接在一起的氨基酸的一個或多個聚合物鏈的所有生物化學(xué)化合物。本發(fā)明的蛋白質(zhì)供應(yīng)包括蛋白質(zhì)、肽、多肽、氨基酸和相關(guān)衍生物。
[0047]在本發(fā)明的上下文中，“外源組分”，如“外源蛋白質(zhì)”是指起源于生物質(zhì)或培養(yǎng)基的組分，并且反過來，“內(nèi)源組分”是指起源于細菌的組分。
[0048]在本發(fā)明的上下文中，“淀粉”是指由通過1-4和1-6糖苷鍵結(jié)合在一起的大量葡萄糖單元構(gòu)成的碳水化合物。淀粉是由許多植物和細菌積累的能量儲存分子，并且淀粉分子將它們自身以半結(jié)晶顆粒排布在植物中。
[0049]生物質(zhì)被細菌消化以生產(chǎn)高價值飼料
[0050]本發(fā)明尤其是基于生物質(zhì)和異常球菌或相關(guān)細菌的組合，其合作而產(chǎn)生適用于飼料的高營養(yǎng)價值和高消化性產(chǎn)品。本發(fā)明表明生物質(zhì)支持細菌的生長和擴增，增加混合物的營養(yǎng)價值，同時細菌能夠消化生物質(zhì)，進一步增加所述混合物的營養(yǎng)價值、消化性和美味。
[0051]根據(jù)本發(fā)明，生物質(zhì)可以至少部分被異常球菌和/或相關(guān)細菌消化。
[0052]術(shù)語消化的或消化包括生物質(zhì)的所有生物學(xué)改性或轉(zhuǎn)化，如生物質(zhì)的組分如原料、細胞壁、聚合物(例如糖，蛋白質(zhì))等的降解或水解。消化可以是部分的，意思是僅生物質(zhì)的一些組分的一部分被消化，通常為5%、10%或更多。部分消化是指至少生物質(zhì)的一部分已被改性或轉(zhuǎn)化，其通常導(dǎo)致增加的營養(yǎng)價值、消化性或可口性。
[0053]異常球菌或相關(guān)細菌可以有利地催化(或有助于催化)生物質(zhì)的各種組分，例如糖高分子如淀粉、木聚糖或纖維素降解成較小聚合度的寡糖和單糖。事實上，表達特定酶和/或具有轉(zhuǎn)化原料生物質(zhì)的能力的異常球菌細菌已由聲請人在本領(lǐng)域予以公開。在這方面，優(yōu)選用于本發(fā)明的異常球菌細菌合成木聚糖酶和/或纖維素酶和/或淀粉酶。木聚糖酶是這樣的酶，其催化作為硬木和軟木半纖維的主要組分的木聚糖的水解。淀粉酶參與淀粉高分子的水解。纖維素酶是這樣的酶，其催化作為硬木和軟木的主要成分的纖維素或半纖維素的水解。
[0054]在一個特別的實施方式中，生物質(zhì)的消化是指生物質(zhì)的纖維素或半纖維素水平降低，優(yōu)選降低至少5%。這樣的減少促進生物質(zhì)被所有種類的動物包括非反芻動物的消化性。
[0055]在一個優(yōu)選實施方式中，生物質(zhì)的消化是指來自所述生物質(zhì)的半纖維素轉(zhuǎn)化為較小的寡糖和/或木糖、甘露糖、阿拉伯糖或半乳糖，和/或來自所述生物質(zhì)的纖維素和/或淀粉轉(zhuǎn)化為葡萄糖。優(yōu)選地，消化涵蓋來自所述生物質(zhì)的至少5%半纖維素、纖維素或淀粉的轉(zhuǎn)化。
[0056]這樣的糖類的至少部分消化改善生物質(zhì)的消化性和/或可口性，因為C5糖如木糖(其引起基質(zhì)沒有食欲)被異常球菌消化(Br J nutr.201May ；103(10): 1507-13)。
[0057]在另一個實施方式中，消化包括細胞的糖氧化，特別包括DP3-DP7糖(DP:聚合度)，例如:三糖，四糖，戊糖，己糖和庚糖，例如選自木糖、阿拉伯糖、葡萄糖、半乳糖或果糖殘基作為單體。
[0058]在生物質(zhì)降解/消化的同時，細菌的生長增加。因此，由于細菌水平在混合物內(nèi)部增大，所以蛋白質(zhì)和脂質(zhì)的水平也增加。那么，根據(jù)本發(fā)明，生物質(zhì)，即使是不可消化的生物質(zhì)如麥豆或油菜籽牛用餅，被異常球菌或相關(guān)細菌的消化，為動物提供高水平的直接滋養(yǎng)組分。本發(fā)明允許利用大多數(shù)若干由于其消化性和/或低水平營養(yǎng)物而不用于動物飼養(yǎng)的植物生物質(zhì)。例如對于相比于大豆牛用餅含有一定水平的蛋白質(zhì)的油菜籽牛用餅的情形。這樣的生物質(zhì)包含I至6g/l植物蛋白質(zhì)并且沒有大量的脂質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明，在所述生物質(zhì)被異常球菌或相關(guān)細菌部分消化后，可以預(yù)期約12至25g/l蛋白質(zhì)和約I至2.5g/l脂質(zhì)。以相同方式，沒有工業(yè)興趣的若干動物生物質(zhì)如家禽羽毛可以被有利地用作要與異常球菌混合的生物質(zhì)以提供動物飼料成分。
[0059]另外，由于異常球菌屬產(chǎn)生天然類胡蘿卜素，所以本發(fā)明的混合物生物質(zhì)/異常球菌可以含有類胡蘿卜素，其對視覺和味覺質(zhì)量以及用所述混合物喂養(yǎng)的動物的健康都具有積極影響。例如，基于沒有任何類胡蘿卜素的植物生物質(zhì)，在植物生物質(zhì)消化和細菌生長后，可以預(yù)期混合物中的約15mg/kg類胡蘿卜素。
[0060]由異常球菌產(chǎn)生或合成并且在混合物中回收的蛋白質(zhì)、氨基酸、脂質(zhì)、維生素、類胡蘿卜素等的最終量將取決于若干工業(yè)參數(shù)，如反應(yīng)的性質(zhì)和條件，反應(yīng)時間、細菌的初始量和使用的生物質(zhì)種類。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員明顯的是，可以進行各種改變以使本發(fā)明的方法適應(yīng)需要。
[0061]例如，生物質(zhì)的消化水平可以根據(jù)工業(yè)/經(jīng)濟和/或營養(yǎng)要求變化。如果高水平的營養(yǎng)組分優(yōu)選為低成本生產(chǎn)，則反應(yīng)時間可以增加以允許生物質(zhì)的完全消化。在最終混合物中，可以預(yù)期缺乏植物部分，細菌幾乎全部消化了生物質(zhì)。相反，低成本成分，在最低水平的蛋白質(zhì)下，可以是所需的。反應(yīng)時間和營養(yǎng)組分水平之間的平衡可以容易地改變。
[0062]本發(fā)明的混合物或最終混合物，包含剩余的生物質(zhì)(沒有被細菌水解/消化的生物質(zhì)部分)和異常球菌或相關(guān)細菌，其數(shù)量增加。
[0063]在本發(fā)明的一個實施方式中，使用的異常球菌或相關(guān)細菌呈現(xiàn)蛋白質(zhì)分解活性，特別可用于指示部分水解生物質(zhì)中所含的蛋白質(zhì)。
[0064]蛋白質(zhì)酶，也稱為蛋白酶或解蛋白質(zhì)酶，是這樣的酶，其通過水解在多肽鏈中將氨基酸連接在一起的肽鍵而開始蛋白質(zhì)代謝。
[0065]本發(fā)明的發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，異常球菌或相關(guān)細菌可以呈現(xiàn)高蛋白質(zhì)分解活性。根據(jù)本發(fā)明，具有蛋白質(zhì)分解活性的異常球菌或相關(guān)細菌可以有利地聯(lián)合若干含有蛋白質(zhì)的植物、藻類或動物生物質(zhì)使用以提供高度可消化氨基酸。所述細菌水解蛋白質(zhì)，提供容易被動物吸收的氨基酸和肽。所得混合物可以用作用于飼料組合物的成分，其提供外源氨基酸(和/或肽)和內(nèi)源營養(yǎng)物(來自細菌本身)，包括蛋白質(zhì)和氨基酸。
[0066]例如,異常球菌細菌可以與藻類如微芒藻(Micratinium pusilum)和/或小球藻屬(Chlorella sp)接觸以使所得混合物可以代替魚粉用作用于含有有用氨基酸的飼料的成分。
[0067]含有蛋白質(zhì)的生物質(zhì)的其他實例包括甜菜漿、大豆、苜蓿和雞毛。
[0068]使用異常球菌或相關(guān)細菌也可以降低生物質(zhì)(植物，動物或藻類)的粘度，其代表另外的優(yōu)點。事實上，異常球菌或相關(guān)細菌的蛋白質(zhì)分解活性降低含明膠生物質(zhì)的粘度。而且，異常球菌或相關(guān)細菌的蛋白質(zhì)分解活性降低降低含果膠生物質(zhì)的粘度。
[0069]本發(fā)明的發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，異常球菌或相關(guān)細菌可以呈現(xiàn)高果膠分解活性。根據(jù)本發(fā)明，合成果膠酶的異常球菌或相關(guān)細菌可以有利地聯(lián)合含有果膠的生物質(zhì)使用以降低其粘度并由此增加其可口性。所述細菌水解果膠，消除生物質(zhì)的粘性。這樣的粘性生物質(zhì)可以用作用于異常球菌或相關(guān)細菌的生長介質(zhì)，并且所得混合物可以用作用于飼料的成分。
[0070]在本發(fā)明的一個特別實施方式中，用于飼料的混合物中使用的異常球菌或相關(guān)細菌因此呈現(xiàn)果膠分解活性，特別可用于至少部分地水解一些粘性生物質(zhì)中含有的果膠。
[0071]其是例如含有高水平果膠(15至20%重量)的甜菜漿的情形。甜菜漿是由于果膠使得這種生物質(zhì)為粘性的而不易于可利用的給料。不可能用這樣的粘性生物質(zhì)直接喂養(yǎng)動物并且其變成愉快的飼料需要高成本處理。
[0072]在一個實施方式中，粘性生物質(zhì)金屬混合物的生物質(zhì)的一部分。例如，所使用的生物質(zhì)包含60%的木質(zhì)纖維素生物質(zhì)，如油菜籽牛用餅，和40%的粘性生物質(zhì)，如甜菜漿。
[0073]用于制備混合物的工藝
[0074]生物質(zhì)由異常球菌或相關(guān)細菌的消化可以有利地在反應(yīng)器中進行，以易于管理反應(yīng)參數(shù)。取決于所使用的細菌的菌株和/或生物質(zhì)，反應(yīng)可以在好氧或厭氧反應(yīng)器中進行。
[0075]在一個實施方式中，生物質(zhì)連同細菌一次引入。在另一個實施方式中，反應(yīng)器可以在工藝期間再裝入生物質(zhì)或細菌。在這樣的情況下，生物質(zhì)的性質(zhì)和量可以變化以改善最終混合物中營養(yǎng)物的最終含量。最終混合物包含剩余的生物質(zhì)(其還沒有被水解/消化)、由消化/水解(除非被細菌消耗)產(chǎn)生的產(chǎn)物，以及還沒有擴增的細菌。
[0076]在反應(yīng)器內(nèi)添加的液體量可以取決于最終組合物的形式，即液體或固體形式，以及取決于生物質(zhì)的水分含量。
[0077]在另一個實施方式中，本發(fā)明的混合物的制備在空曠地區(qū)進行。例如，生物質(zhì)和異常球菌或相關(guān)細菌首先混合在一起，然后鋪展到土壤上。這種初始混合物可以用粗帆布覆蓋或者相反地所述混合物置于新鮮空氣中。
[0078]根據(jù)本發(fā)明，所述混合物可以直接用作動物飼料組合物的一部分。其他方面，所述混合物可以在使用之前加工(例如脫水、過濾、干燥、研磨等)。在另一個實施方式中，所述混合物進行處理以殺滅或使細菌失活，或消除剩余原料生物質(zhì)。所得產(chǎn)物基本上包含細菌和消化的生物質(zhì)組分，并且可以用作直接蛋白質(zhì)和脂質(zhì)原料。
[0079]根據(jù)本發(fā)明的生物質(zhì)和異常球菌或相關(guān)細菌的混合物可以用作動物飼料組合物中的成分。如本文使用的，動物飼料組合物是用于動物滋養(yǎng)的組合物，為固體或液態(tài)形式。所述飼料可以定義為具有足夠營養(yǎng)價值的物質(zhì)以允許動物的足夠身體條件的生長和保持。例如，動物飼料組合物可以為團粒、粉、顆粒、擠出或膨化顆粒、片粉末、丸子形式或其混合物。
[0080]優(yōu)先地，本發(fā)明的動物飼料組合物，包括細菌和生物質(zhì)的混合物，為由政府機構(gòu)如國家食品管理局(例如法國的AFSSA，加拿大的ACIA或美國的FAD)批準的形式和/或組成。
[0081]在一個優(yōu)選實施方式中，本發(fā)明的動物飼料組合物包含至少10%重量的異常球菌或相關(guān)細菌的混合物和至少部分消化/水解生物質(zhì)。取決于用來形成動物飼料組合物的其他成分，以及它們對形成(?；?后的飼料的物流質(zhì)量和所需的營養(yǎng)質(zhì)量的影響，本發(fā)明的混合物的水平可以增大或降低。例如，為了獲得在硬度和持久性方面具有良好質(zhì)量標準的團粒，可以添加約40%量的預(yù)凝膠化淀粉。如果使用天然淀粉，所需的量可以更高。以相同方式，可分散蛋白質(zhì)的量也可以正面影響?；暳系挠捕群统志眯孕阅?。
[0082]在這方面，本發(fā)明還涉及一種用于制備飼料的方法，包括:
[0083]-使生物質(zhì)經(jīng)過至少部分被異常球菌或相關(guān)細菌消化，和
[0084]-配制至少部分被消化的生物質(zhì)和細菌的混合物作為用于飼料的成分。
[0085]在一個特定實施方式中，所述方法包括向所述混合物中添加通常用于飼料的其他成分的另外步驟。
[0086]在一個可替換實施方式中，所述方法包括:
[0087](a)組合生物質(zhì)和異常球菌或相關(guān)細菌以獲得混合物，
[0088](b)在允許生物質(zhì)被所述異常球菌或相關(guān)細菌消化的條件下保持混合物，
[0089](c)收集(a)或(b)的混合物，和
[0090](d)任選地將(C)的混合物與一種或多種另外的成分混合。
[0091 ] 飼料可以包裝在任何合適形式或容器中。
[0092]在混合物中，可以使用異常球菌或相關(guān)細菌的一個物種或菌株，或組合各種菌株，或異常球菌細菌的相同或不同物種。而且，除了異常球菌或相關(guān)細菌，如果合適，混合物或飼料產(chǎn)品可以包含另外的細菌或酵母細胞。此外，另外的試劑如酶可以添加到生物質(zhì)中。
[0093]如所指出的，本發(fā)明可以用來生產(chǎn)適合用于任何非人動物的飼料或飼料添加劑。特別適用于家畜(包括反芻動物和非反芻動物)、育種動物、禽類動物、魚類或伴侶動物。具體事例包括牛、羊、豬、家禽、魚、蝦和甲殼類動物。
[0094]本發(fā)明的其他方面和優(yōu)點將在以下實驗部分公開，其應(yīng)被視為本發(fā)明的舉例說明。
[0095]實施例
[0096]實施例1:具有生物質(zhì)降解活性的嗜中溫和嗜熱異常球菌菌株的鑒別
[0097]這個實施例公開了適用于確定一個屬、種和/或細菌菌株是否能夠在根據(jù)本發(fā)明的制備飼料的方法中起作用的試驗。可以進行以鑒別表現(xiàn)出特定酶活性的細菌的試驗的非限制性實例描述如下。
[0098]材料和方法
[0099]復(fù)合介質(zhì)葡萄糖(CMG) I %組合物
[0100]蛋白胨:2g/L
[0101]酵母膏:5g/L
[0102]高壓滅菌121°C , 15min.
[0103]葡萄糖:10g/L-過濾消毒(0.22 μ m)
[0104]然后加入MOPS、微量營養(yǎng)物、維生素、FeCl3、K2HPO4 (參見以下)
[0105]介質(zhì)纟目合物(麗)
[0106]14g/L瓊脂加入到704ml超純水中。然后進行高壓滅菌。然后，在介質(zhì)冷卻后，力口入 80ml 的 MOPS 10X、8ml 的 FeC13100X、8ml 的 Κ2ΗΡ04100Χ、80 μ L 的微量營養(yǎng)物 10000Χ、和80 μ L的維生素ΙΟΟΟΟΧο
[0107]用于纖維素分解活性的固體篩選的介質(zhì)組合物(5% AZO-纖維素)
[0108]14g/L瓊脂加入到704ml超純水中。然后進行高壓滅菌。然后，在介質(zhì)冷卻后，力口入 80ml 的 MOPS 10X、8ml 的 FeC13100X、8ml 的 Κ2ΗΡ04100Χ、80 μ L 的微量營養(yǎng)物 10000Χ、和80 μ L的維生素ΙΟΟΟΟΧο
[0109]最后，加入5%的AZO-纖維素溶液。
[0110]用于蛋白質(zhì)分解活性的固體篩選的介質(zhì)組合物(I%乳液)
[0111]10g/L奶粉和14g/L瓊脂加入到704ml超純水中。然后進行高壓滅菌。然后，在介質(zhì)冷卻后，加入 80ml 的 MOPS 10X、8ml 的 FeC13100X、8ml 的 Κ2ΗΡ04100Χ、80 μ L 的微量營養(yǎng)物10000Χ、和80 μ L的維生素ΙΟΟΟΟΧο
[0112]用于淀粉分解活性的固體篩選的介質(zhì)組合物(0.5%淀粉)
[0113]5g/L淀粉和14g/L瓊脂加入到704ml超純水中。然后進行高壓滅菌。然后，在介質(zhì)冷卻后，加入 80ml 的 MOPS 10X、8ml 的 FeC13100X、8ml 的 Κ2ΗΡ04100Χ、80 μ L 的微量營養(yǎng)物10000X、和80 μ L的維生素ΙΟΟΟΟΧο
[0114]用于木聚糖分解活性的固體篩選的介質(zhì)組合物(5% AZO-木聚糖)
[0115]14g/L瓊脂加入到704ml超純水中。然后進彳丁聞壓滅囷。然后，在介質(zhì)冷卻后，加入 80ml 的 MOPS 10X、8ml 的 FeC13100X、8ml 的 Κ2ΗΡ04100Χ、80 μ L 的微量營養(yǎng)物 10000Χ、和80 μ L的維生素ΙΟΟΟΟΧο
[0116]最后，加入5%的AZO-木聚糖溶液。
[0117]MOPS-緩沖混合物 10Χ, ρΗ7.0
[0118]

【權(quán)利要求】
1.一種包含生物質(zhì)和異常球菌或異常球菌-相關(guān)細菌的混合物的用于飼料的成分，所述生物質(zhì)至少部分地被所述異常球菌或相關(guān)細菌消化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于飼料的成分，其中所述生物質(zhì)包含木質(zhì)纖維素生物質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于飼料的成分，其中所述木質(zhì)纖維素生物質(zhì)選自包含以下各項的組:谷類豆，如麥豆，植物牛用餅，如油菜籽和大豆牛用餅，甘蔗及其衍生物，玉米，糖用甜菜，芒草，柳枝稷，大麻，白楊，柳樹，高粱，以及樹物種，其范圍為桉樹至油棕。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項所述的用于飼料的成分，其中所述生物質(zhì)包含蛋白質(zhì)，所述蛋白質(zhì)至少部分地被所述異常球菌或相關(guān)細菌水解。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于飼料的成分，其中所述包含蛋白質(zhì)的生物質(zhì)選自甜菜漿、大豆、苜蓿和雞毛。
6.一種飼料組合物，其包含根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的成分。
7.生物質(zhì)和異常球菌或相關(guān)細菌的混合物作為用于飼料的蛋白質(zhì)供應(yīng)的用途，所述生物質(zhì)至少部分地被所述異常球菌或相關(guān)細菌消化。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用途，其中所述生物質(zhì)包含木質(zhì)纖維素生物質(zhì)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的用途，其中所述生物質(zhì)包含蛋白質(zhì)。
10.一種用于制備飼料的方法，所述方法包括使生物質(zhì)被異常球菌或相關(guān)細菌至少部分地消化以獲得混合物，以及配制所述混合物作為用于飼料的成分。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述生物質(zhì)包含選自包括以下各項的組中的木質(zhì)纖維素生物質(zhì):谷類豆，如麥豆，植物牛用餅，如油菜籽牛用餅和大豆牛用餅，甘蔗及其衍生物，玉米，糖用甜菜，芒草，柳枝稷，大麻，白楊，柳樹，高粱，樹物種，其范圍為桉樹至油棕。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的方法，其中所述生物質(zhì)包含蛋白質(zhì)并且優(yōu)選選自甜菜漿、大豆、苜蓿和雞毛。
13.一種用于改善生物質(zhì)的營養(yǎng)價值的方法，包括使所述生物質(zhì)至少部分地被異常球菌或相關(guān)細菌消化。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，還包括允許異常球菌或相關(guān)細菌在所述生物質(zhì)中生長。
15.一種用于改善生物質(zhì)的可口性和/或消化性的方法，包括使所述生物質(zhì)至少部分地被異常球菌或相關(guān)細菌消化，以便至少部分地降解所述生物質(zhì)的復(fù)合糖。
16.異常球菌細菌用于動物飼養(yǎng)的用途。
17.異常球菌細菌作為用于動物飼養(yǎng)的氨基酸來源的用途。
18.異常球菌細菌和生物質(zhì)的混合物用于動物飼養(yǎng)的用途。
【文檔編號】A23K1/16GK104135868SQ201280069505
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月19日
【發(fā)明者】洛爾·高弗雷斯, 帕特里克·海威, 邁克爾·克雷爾, 杰-保羅·萊奧內(nèi)托 申請人:德意諾夫