(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
家畜血液を170℃〜250℃、1MPa〜10MPa、1秒〜20分の条件で亜臨界水処理により分解して得られた亜臨界水処理物を有効成分として含有する豚下痢症改善剤。
【請求項２】
豚の幼少期における下痢症状の改善剤である請求項１記載の豚下痢症改善剤。
【請求項３】
亜臨界水処理物が、家畜血液と共に抗酸化物質を用いて調製された物である請求項１又は２記載の豚下痢症改善剤。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載の豚下痢症改善剤を含有する豚用飼料。
【請求項５】
請求項１〜３に記載の豚下痢症改善剤又は請求項４に記載の豚用飼料を豚に摂取させることからなる豚の下痢症予防・治療方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、豚の下痢症改善剤に関する。より詳細には、豚の下痢症、特に幼少期や離乳期の豚に多く見られる下痢・軟便症状の改善並びにそれらに伴う感染症の予防効果を有する下痢症改善剤及びそれを含有する豚用飼料、並びにそれらを利用した豚の下痢症予防・治療方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、家畜産業においては、家畜（例えば豚）の生産性を高めるために単位面積当りの飼育頭数を多くするなどの方法が採られている。しかし、このような過密な飼育環境は、感染症などの伝染性疾患が発生すると感染が畜舎全体に蔓延し、家畜の生産性が低下するという事態が生じる。このような伝染性疾患として病原性大腸菌、より具体的には毒素原性大腸菌（Enterotoxigenic Esherichia coli: ETEC）による下痢が挙げられ、特に幼少期（離乳期）の豚はＥＴＥＣによる下痢を惹起し易いことが知られている。
ＥＴＥＣは、家畜の腸管に付着する付着線毛を持っており，この付着線毛によって家畜の腸管に付着・定着し、増殖し，毒素（エンテロトキシン）を産生して下痢を引き起こす。Ｋ８８抗原を保有するＥＴＥＣ（一般にＫ８８大腸菌と称される）は、付着線毛により豚腸管に付着・定着し、増殖し、毒素を産出して豚に下痢を引き起こす。大腸菌は通常大腸に多く生息し，小腸ではほとんど存在しない。この様な細菌の住み分けは腸管内のpH，腸内常在細菌同士の相互作用と大きく関連している。小腸内のpHは乳酸菌が発酵する乳酸により酸性に傾いており，大腸菌などアルカリ性を好む細菌にとって不適な生息環境である。
【０００３】
ＥＴＥＣによる下痢症は、幼少期豚（子豚）、特に離乳直後の豚において多発する。離乳後においては、腸内環境の変動が起り、pHが上昇すると，大腸菌などの大増殖に適した環境がもたらされる。
即ち、離乳により母豚からの母乳（ＩｇＡを含む）の供給が途絶え，さらに餌の急激な変化により腸内細菌叢のバランスが崩れると，大腸菌は幼少期豚の腸管の上部にまで潜り込み，そこで腸管に定着して増殖し，大腸菌性の下痢が起こる。ＥＴＥＣは付着線毛で腸管に付着、増殖し毒素を放出する。腸管内に浮遊するＥＴＥＣも毒素を放出するが、この場合、腸管に至る前に毒素は分解され、病原性は発揮されない。よって、ＥＴＥＣの腸管付着を抑制することは、ＥＴＥＣによる下痢・軟便症状の予防に大きな役割を果たすことが期待される。
このようなＥＴＥＣの腸管付着及び増殖を防ぐものとして、抗生物質や抗菌剤が使用されてきたが、耐性菌出現の問題や残留薬剤の問題から、抗生物質などに代る素材が求められていた。
【０００４】
係る観点から、殺菌乳酸菌製剤が提案されている。しかし、当該製剤は十分な効果を得ることが困難であった。また、当該製剤は、栄養学的にみた場合、豚にとって必須栄養素とは言えず、添加物的な扱いに限られる。
また、血漿蛋白も豚の免疫力を上げ、成長を改善するものとして、昔より使用されてきた。更に、マンノース含有製剤も提案されている（特許文献１、２、３など参照）。しかし、これらの素材も、豚下痢症を十分に抑制するには至っていなかった。
【特許文献１】特開平８−１７３０５５号公報
【特許文献２】特開２０００−２１７５４６号公報
【特許文献３】特開２００６−３３３８４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように、豚、特に幼少期豚のＥＴＥＣによる下痢・軟便症状を予防・治療する天然由来成分からなる素材が求められており、本発明者らは係る素材について検討したところ、家畜血液の亜臨界水処理物がＥＴＥＣ（特にＫ８８大腸菌）を凝集させ、その腸管付着及び増殖を著しく阻害し、当該処理物を摂取させることによりＥＴＥＣ（特にＫ８８大腸菌）に起因する下痢・軟便症状を予防・治療し得ることを見出した。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記の知見に基づくものであり、家畜血液の亜臨界水処理物を有効成分として含有する豚下痢症改善剤であり、特に豚の幼少期における下痢症状の改善に好適に使用される。また、亜臨界水処理物の臭気などの問題を解消するため、亜臨界水処理に際して家畜血液と共に抗酸化物質を用いて調製された亜臨界水処理物であることが望ましい。
また、本発明は上記の豚下痢症改善剤を含有する豚用飼料であり、更に前記の豚下痢症改善剤又は豚用飼料を豚に摂取させることからなる豚の下痢症予防・治療方法である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の豚下痢症改善剤によれば、後記実施例に示されるように、有効成分である家畜血液の亜臨界水処理物はＥＴＥＣ（特にＫ８８大腸菌）を凝集させ、その腸管付着及び増殖を阻害する作用を有しており、本発明の改善剤を摂取させることによりＥＴＥＣに起因する下痢・軟便症状を予防・治療することができる。更に、本発明の改善剤は、家畜血液に由来しており高蛋白質であることから家畜の栄養源となり、また耐性菌や残留農薬などの問題を回避することができる。特に家畜血液はリジンを多く含んでいるので、当該改善剤は家畜飼料として第一制限アミノ酸となるリジンの供給源となりえるという特長がある。
本発明の豚用飼料は上記の下痢症改善剤を含有するものであり、当該豚用飼料又は上記の下痢症改善剤を豚に摂取させることにより、豚の下痢・軟便症状を予防・治療することができ、豚の生産性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の豚下痢症改善剤は、家畜血液の亜臨界水処理物（以下、亜臨界水処理血粉という）を有効成分として含有する。
ここで利用される家畜血液としては、豚、牛、羊、山羊、馬、兎、カンガルー、鶏、キジ、ホロホロ鳥、ウズラ、ダチョウなどの血液を例示することができ、好適には豚血液又は鶏血液が使用される。家畜血液は、と畜場などで大量に排出され、その廃棄処理または廃棄処分に多額の費用を要しており、本発明には廃物を有効利用できるという利点がある。
【０００９】
本発明の亜臨界水処理血粉は、上記の家畜血液を亜臨界水処理して得られた物である。ここで利用される亜臨界水処理は既に公知の技術である。より詳細には、従来、有害物質、化学物質などの処理方法として超臨界水処理が知られていたが、超臨界水処理は極めて強力な酸化力を持ち、蛋白質などの有機物質は二酸化炭素などの小分子にまで分解されてしまう。そこで、超臨界水よりもやや温度と圧力の低い状態(亜臨界)である亜臨界水を利用し、蛋白質やセルロースなどを分解し、ペプチド（アミノ酸）、糖などを採取する方法が知られている（特公平８−１７６８２号公報、特許第３６４４８４２号公報など参照）。なお、本明細書においては、亜臨界水処理とは亜臨界水に被処理原料（家畜血液）を接触させて処理（分解）することを意味する。
【００１０】
家畜血液の亜臨界水処理は、家畜血液を亜臨界水処理装置に供給することにより行われる。
亜臨界水処理条件としては、170℃〜250℃、1秒〜20分、1MPa〜10MPa、好ましくは180〜240℃、5秒〜15分、2MPa〜10MPa、より好ましくは190〜220℃、1〜10分、3MPa〜5MPaの処理条件が挙げられる。
亜臨界水処理システムは既に市販されており、それを利用することができる。
処理終了後、処理水を放冷し、適当なメッシュの篩で不溶性物を分離した後、分離液を常法に準じて濃縮し、必要に応じて粉末化することにより、亜臨界水処理血粉（家畜血液の亜臨界水処理物）を得ることができる。
【００１１】
かくして得られた亜臨界水処理血粉は、原料である血液が赤血球を含有しているため、鉄分が０．１〜０．３％と多く、血漿蛋白が２５〜３５％、血球蛋白が５０〜６０％程度である。また、アミノ酸組成としては、通常の血液粉末化物と比べると、モル濃度でのグリシン含量/アスパラギン酸含量の比は、亜臨界水処理なしで0.71〜0.77、亜臨界水処理ありでは、0.86〜0.92である。言い換えると、モル比でグリシン含量が１.１倍以上に増加しており、一方アスパラギン酸含量は０．９倍以下に減少している特徴がある。
【００１２】
上記の亜臨界水処理に際して、前述のように、血液は鉄分を含有するので、鉄分により酸化反応が促進され、亜臨界水処理のような加熱反応の際に、生成物の状態を悪化させ、臭気や変色が生じやすい。そのため、豚の食い付き（摂食性）に悪影響をもたらすおそれがある。
このような問題を解消するため、上記の家畜血液の亜臨界水処理に際して、抗酸化物質を共存させるのが好ましい。
上記の抗酸化物質としては、慣用の抗酸化物質を利用することができ、例えば、システイン塩酸塩、シスチンなどのシステイン類、亜硫酸塩、グルタチオンを挙げることができる。
【００１３】
好ましくは、亜臨界水処理により抗酸化物質を産出するような原料が使用され、特に廃棄物処理を兼ねて羽毛、更には、ほ乳類等の皮膚上に存在する獣毛、例えば、羊毛や豚毛が好適に使用される。一例としては、前述のように、羽毛の蛋白質中にはL-システインが多く含まれており、亜臨界水処理することによりL-システインが産生され、上記鉄分による酸化が抑制され、臭気や変色を防止することができる。更に、羽毛は、家畜飼料において有用なメチオニンも３〜４％と多く含むことより、血液と羽毛の混合物を亜臨界水処理することにより、高い嗜好性及び栄養性を有し、高い成長性をもたらす亜臨界水処理血粉を得ることができる。
当該血液と羽毛（及び／又は獣毛）の使用割合は特に限定されず、適宜な割合で使用でき、例えば、血液：羽毛（及び／又は獣毛）＝１：９９〜９９：１（重量比、以下同様）、好ましくは２０：８０〜８０：２０で調整できる。
【００１４】
本発明の豚下痢症改善剤は、上記で調製された亜臨界水処理血粉を有効成分とするものであり、ＥＴＥＣ（特にＫ８８大腸菌）を凝集させ、その腸管付着及び増殖を阻害する作用を有するので、豚の下痢・軟便症状、特にＫ８８大腸菌（例えば大腸菌ＫＹ−４株、大腸菌ＰＳ００２株など）に起因する下痢・軟便症状の予防・治療に利用される。
当該下痢症改善剤には、この分野で慣用の添加剤（賦形剤、増量剤など）を添加して、粉末状、固形状、液状などの形状に製剤化してもよい。
前述のように、豚の下痢・軟便症状は、幼少期（０〜６０日齢）の豚、特に離乳期の豚に多発するので、離乳後の豚に好適に使用される。
本発明の下痢症改善剤は、そのまま又は適当な製剤形態で、豚の下痢・軟便症状、特にＫ８８大腸菌に起因する下痢・軟便症状の予防及び治療を目的として豚に摂取させる。摂取量は、豚の成長度合い、体重、症状などに応じて適宜調整することができ、通常0.1〜25.0ｇ／ｋｇ、好ましくは0.2〜15.0ｇ／ｋｇ、より好ましくは0.5〜10.0ｇ／ｋｇである。
【００１５】
本発明の下痢症改善剤は豚用薬剤として利用できる他に豚用飼料としても利用できる。即ち、亜臨界水処理血粉は高蛋白素材であるからそのまま豚用飼料として利用でき、更には慣用の豚用飼料と混合して配合飼料としても利用される。
慣用の豚飼料と当該下痢症改善剤との混合比は、摂取させる豚の成長度合い、下痢・軟便の症状などに応じて適宜調整することができ、通常、慣用の豚用飼料に対して、当該下痢症改善剤を１〜１０（重量）％程度、好ましくは２〜６％程度含有させる。
本発明の豚の下痢症予防・治療方法は、本発明の下痢症改善剤又は豚用飼料を豚に摂取させることからなる。摂取させる時期は特に限定されないが、前述のように豚の下痢・軟便症状は、幼少期、特に離乳期前後に生じやすいので、この時期に摂取させるのが効果的である。また、当該下痢症改善剤及び豚用飼料の摂取量は前述の摂取量を参照することができる。
【実施例】
【００１６】
以下、実施例及び試験例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。
【００１７】
実施例１
豚及び鶏血液の亜臨界水処理血粉の調製
原料である豚及び鶏血液は、と畜場にて放血された血液を回収（クエン酸ナトリウム添加）したものを使用した。
使用した連続亜臨界水処理試験機は、主に高圧ポンプ、反応容器、加熱炉からなる装置である。亜臨界水処理方法として、豚血液については、豚血液をポンプで連続的に供給し、１９５℃、３ＭＰａに保たれた反応容器で約１０分間滞留させることにより反応させた。
反応終了後、放冷し１００℃以下になった時点で回収し、１００メッシュの篩で不溶性物を除去し、濃縮して粉末化し、亜臨界水処理血粉を得た。かくして得られた亜臨界水処理血粉は主としてペプチドとアミノ酸の混合物である。
得られた豚血液の亜臨界水処理血粉の一般成分を表１に示した。なお、参考として、血漿蛋白、脱脂粉乳及び魚粉の一般成分を表１に併せて示した。表１に示されるように、原料である血液が赤血球を含有しているため、亜臨界水処理血粉は鉄分が０．２％と多く、血漿蛋白が３０．６％、血球蛋白が５６．９％であった。なお、当該亜臨界水処理血粉の分子量は約１０００〜１２０００であった。また、アミノ酸組成分析の結果、通常の豚血液粉末化物と比べると、前述のとおり、モル比でグリシン含量が１.１倍以上に増加しており、一方アスパラギン酸含量は０．７５倍以下に減少していた。
また、鶏血液については、２４０℃、１０ＭＰａに保たれた反応容器で約１０分間滞留させることにより反応させ、後の処理は同様に実施した。
【００１８】
【表１】
0005380059.tif 000002
【００１９】
実施例２
原料として豚血液と鶏羽毛（重量比でそれぞれ８：２）を使用する以外は実施例１と同様にして、亜臨界水処理血粉を調製した。
【００２０】
試験例１
毒素原性大腸菌に対する凝集試験
試験内凝集反応により、実施例１で得られた豚血液の亜臨界水処理血粉（試料）のＫ８８大腸菌凝集作用を試験した。
具体的には、小試験管１０本を１列に並べ、これに濃度0.264%（亜臨界水処理血粉重量／溶媒（水）重量％）から始まる倍々希釈試料液列（各試験管に0.3mlずつ添加）を作製した。最終管は生理食塩水（対照）とした。これら各試験管にＫ８８大腸菌に属する豚下痢便由来毒素原性大腸菌1（血清型：O141, K88、濃度：108
cfu/ml）液を0.3mlずつ加え、よく混ぜたのち37℃に2時間おき、さらに4℃で一夜おいて翌日判定した。結果を−、±、＋、＋＋の記号（−：凝集なし、±：疑わしい凝集、＋：弱い凝集、＋＋：著名な凝集）で表し、＋を示した試料の最終希釈濃度をその試料の凝集可能濃度とした。凝集状態は顕微鏡でも確認した。
なお、上記の凝集試験は、比較例として、豚血漿蛋白、豚血清及び市販のマンノース製剤（豚下痢防止用剤）について同様に試験した。試験結果は、豚血漿蛋白の凝集可能濃度を１とする相対比で求めた。その結果を表２に示す。また、凝集状態の顕微鏡写真を図１に示す。
【００２１】
【表２】
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【００２２】
表２に示されるように、豚血液の亜臨界水処理血粉は、従前より使用されている血漿蛋白に対して３倍の凝集能力を有し、生血清やマンノース製剤よりも遥かに優れた凝集能力を有していた。なお、豚生血液はＫ８８大腸菌に対して凝集作用を示さなかった。
また、図１に示されるように、亜臨界水処理血粉を添加することにより、Ｋ８８大腸菌が凝集していることが確認された。
【００２３】
試験例２
各種細菌に対する凝集試験
実施例１で調製された豚及び鶏血液の亜臨界水処理血粉について、Ｋ８８大腸菌に属する豚下痢便由来毒素原性大腸菌１〜３と他の細菌類に対する凝集能を試験した。試験方法は、試験例１における豚下痢便由来毒素原性大腸菌1に代えて、各種の供試細菌を使用し、試験例１と同様の操作を行って凝集能を調べた。その結果を表３に示す。
表３に示されるように、豚及び鶏の亜臨界水処理血粉は豚に下痢を生じさせるＫ８８大腸菌を特異的に凝集させることが確認された。
【００２４】
【表３】
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【００２５】
試験例４
離乳期豚における下痢症改善試験
Ｋ８８大腸菌で汚染していることが報告された豚舎の中で、同じ母親から生まれ２１日齢で離乳した豚を１０頭用いた。体重を測定し、各群の平均が均等となるように５頭ずつの二群に分けた。豚は個々にメッシュフロアーの飼育器で飼育し、温度制御も行った（開始時２８℃、終了時２４℃）。群は対照区（脱脂粉乳食）と試験区（亜臨界水処理血粉含有食）の二群とした。日本飼養標準  豚(農林水産省農林水産技術会議事務局編)に基づき、両群とも餌中の粗蛋白質（CP）は84g/頭/日、可消化粗蛋白質（DCP）は76g/頭/日とした。試験区では試験食中の亜臨界水処理血粉（実施例１で調製した豚血液の亜臨界水処理血粉）含量を５％とした。試験期間は２週間とし、水と食餌は自由摂取とした。体重は初日と二週間目に測定し、試験期間中の下痢発症数を試験した。その結果を表４に示す。
表４に示されるように、対照区においては下痢発症数が５匹中４匹であったのに対し、試験区では下痢症の発生は認められず、亜臨界水処理血粉の下痢症予防効果が確認された。なお、下痢便について細菌検査を実施した結果、ＥＴＥＣ（Ｋ８８＋）を検出した。
【００２６】
【表４】
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【００２７】
実施例３
豚用飼料の調製
慣用の豚用飼料（子豚すこやか :（株）科学飼料研究所）に、実施例１で調製した豚血液の亜臨界水処理血粉を５重量％添加して豚用飼料を調製した。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】毒素原性大腸菌液に亜臨界水処理血粉を添加したときの毒素原性大腸菌の凝集状態を示す顕微鏡写真である。同図の右側は、コントロール（毒素原性大腸菌のみ）の場合である。
【図１】
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