(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ルーメン保護された（１）リジン及び（２）グルタミン及び／又はアラニンを必須成分とし、さらに（３）メチオニンを含む泌乳牛用試料。
【請求項２】
ルーメン保護された（１）リジン及び（２）グルタミン及び／又はアラニンを必須成分とし、さらに（３）メチオニンを含むコーンサイレージ基礎配合飼料。
【請求項３】
ルーメン保護された（１）リジン及び（２）グルタミン及び／又はアラニンを必須成分とし、さらに（３）メチオニンを含むコーンサイレージ基礎配合飼料を高泌乳牛に分娩日３日前より分娩後８４日間高泌乳牛のエネルギーバランスが常にプラスとなるようかつ、少なくとも高泌乳牛のアミノ酸要求量を充足するように連続投与することを特徴とする高泌乳牛の繁殖方法。
【請求項４】
ルーメン保護された（１）リジン及び（２）グルタミン及び／又はアラニンを必須成分とし、さらに（３）メチオニンを含むコーンサイレージ基礎配合飼料を高泌乳牛に分娩日２１日前より分娩後８４日間高泌乳牛のエネルギーバランスが常にプラスとなるようかつ、少なくとも高泌乳牛のアミノ酸要求量を充足するように連続投与することを特徴とする高泌乳牛の繁殖方法。
【発明の詳細な説明】
［技術分野］
本発明は高乳牛用繁殖増進のための栄養飼料及びこれを乳牛に給餌する乳牛の繁殖方法に関する。
［背景技術］
泌乳牛の分娩直後から泌乳期前期にあっては泌乳牛は自身の乳量を加速的に急増させ、かつ産褥期の体力を自ら回復させる。このため、泌乳牛のエネルギー消費は極大に達し、生理的に栄養要求が大きくなる。にも拘わらず、泌乳牛の産褥による影響もあり、正常な健康的な泌乳牛であっても食欲が減退し、一時的かなりの飼料摂取量が下がる。従って、エネルギー並びに栄養の補充が充分でない反面、エネルギー消費は大きいのでエネルギーバランスはマイナスになりかつ栄養不足の状態となる。その結果泌乳牛は必然的に体脂肪を動員してエネルギーの補充を図ろうとする。体内での代謝が円滑に行なわれないとケトーシスや第４胃変位に陥いる。エネルギーは生体維持、乳生産、繁殖という順序で優先的に使われており、エネルギーバランスのマイナス状態では泌乳牛の体重減少、疾病、環境的ストレス等の要因と相まって、泌乳牛の初回発情の遅れ、卵巣機能障害が現れ、繁殖成績にも影響すると説明している。（溝本佳史  DAIRY  JAPAN  1993年2月  臨時増刊号）
安保は（新  乳牛の化学（社）農村漁村文化協会  昭和６２年７月２５日発行）反芻家畜では被乳最盛期や妊娠末期などのようにグルコースの要求が著しく高まる時期にはケトーシスのような糖質・脂質代謝異常がおきやすい。Krebs（1996）を引用し、肝臓において糖新生が増せば増すほどケトン体の生成が増加するとしている。
生命に危険のある糖尿病合併症で、ケトン体（Ｄー３ーヒドロキシ酪酸、アセト酢酸、アセトン）が産生され、身体の酸ー塩基緩衝系を凌駕する高濃度のプロトンを生じ、結果として危険な血液ｐＨの低下となる。ケトン体は代謝廃棄物であると考えられていたが、現在では絶食時、脳の通常の燃料グルコースに加え、燃料としてケトン体を用いることが知られている。この制御、調節されたケトン体の産生はケトーシスを引き起こす。ケトーシスでは血液ｐＨは正常範囲内に緩衝されたままである。これは絶食に対する非常に重要なグルコース節約性適応で、脳は燃料として脂肪酸を使用できないので、グリコーゲン貯蔵が枯渇することとなる。（麻生芳郎訳、「一目でわかる代謝学  栄養素メタボリズムの基礎知識）
G.D.Baird（J.Dairy Sci.（65）1-10,1982）は血中ケトン体濃度の増加が乳中の繁殖に悪影響があることを開示している。
バールスラッド（Nils-Ivar  baalsrud  ＵＳＰ3,959,496）は泌乳牛の分娩前後、実際の泌乳量と泌乳牛が本来持つエネルギーから生産し得る乳量とはバランスがとれず、分娩前１ヶ月から分娩後５ヶ月間は実際の泌乳量が多くなるため、この期間、泌乳牛のエネルギーバランスは崩れ、消費が多くなり、全体としてエネルギーバランスはマイナスとなる。これを改善するためルーメンバイパス（第１胃保護）生物学的活性物質とグルコースを投与することを開示した。
加藤は泌乳ピーク時に於ける泌乳牛の過剰な蛋白質の摂取は泌乳牛からエネルギーを奪うため泌乳牛のエネルギーロスが繁殖に大きく影響すること及びルーメン中で分解された蛋白質はアンモニアとなり、ルーメン中でバクテリアに利用されるが、過剰なアンモニアは肝臓で尿素に解毒され、これが血中尿素態窒素（ＢＵＮ）を高める。血中の尿素態窒素（ＢＵＮ）値が高くなると精子、卵子、発育中の胎児（胚）は重大な影響を受け、殺されてしまうことを開示した。（加藤博昭  DAIRY  JAPAN  1993年2月  臨時増刊号）
バトラーはＢＵＮ値と分娩６０日後の最初の発情期における受胎率との関係を研究し、血中濃度１９ｍｇ／ｄｌ以下では受胎率が５３％であるのに対し、血中濃度が１９ｍｇ／ｄｌを越えると受胎率が３５％に低下することを示した。（W.R.Butler,et.al,J.Anim.Sci.1996,74:858-865）
メイジェイジャーは濃厚飼料とトウモロコシサイレージと予乾牧草サイレージを飼料として投与した高泌乳牛の血漿中及び筋肉中の遊離アミノ酸濃度の測定を分娩前２週から分娩後１５週後まで行った。その結果分娩後６ー１５週の血漿中のメチオニン、フェニルアラニン、グルタミン酸及びグルタミン濃度は分娩前と比べ１６ー２５％低下した。妊娠後期から泌乳初期に於ける筋肉中のアミノ酸濃度の変化は筋肉中の蛋白質が乳腺へアミノ酸を供給するために分解していることを示唆するものであった。高泌乳牛に於いてはグルタミンが潜在的に乳蛋白合成を制限する可能性があるとした。（G.A.L.Meijeijer et al.:J.Dairy Sci.,78,(5),1131(1995)）
鳥居（特開昭６３ー５４３２０）はアラニン及びグルタミンを主成分とする抗アルコール症に有効な医薬品組成物、馬渡（特開平５ー２２９９４０）はアラニンまたはグルタミンを必須成分とする肝細胞を増加させて肝臓を再生促進することができる肝臓細胞再生促進剤、馬渡（特開平５ー２２１８５８）はアラニン、グルタミン及びオルニチンを少なくとも１種含有した肝炎治療薬はウイルス性肝炎、薬剤性肝炎、劇症肝炎に効果があること、須田（特開昭６１ー５０９１７）はアラニン及びオルニチンを有効成分とする抗アルコール性肝障害組成物を開示している。
本発明は乳牛用繁殖増進のための栄養飼料及びこれを乳牛に給餌し、乳牛の繁殖を増進させる方法を開発することにある。
［発明の開示］
本発明者らは泌乳牛の制限アミノ酸であるリジン及びメチオニンを泌乳牛に投与することで受胎率に悪影響を及ぼすＢＵＮ値を低く抑え、かつエネルギーバランスを改善するために必要な血中グルコースを上昇させること及び泌乳牛にアラニン及びグルタミンを投与することにより血中グルコースを上昇させかつ肝機能を改善すること、さらにこれらのアミノ酸を併用することで泌乳牛の健康状態を良好に維持し、ストレスも無く初期発情の早期化、種付け受胎率の向上、空胎率の減少の効果があることを見出し本発明を完成させた。
すなわち本発明はルーメン保護された（１）リジン及び（２）グルタミン及び／又はアラニンを必須成分とし（３）メチオニンを含んでいても良い泌乳牛用飼料又はコーンサイレージ基礎配合飼料、並びにルーメン保護された（１）リジン及び（２）グルタミン及び／又はアラニンを必須成分とし（３）メチオニンを含んでいても良いコーンサイレージ基礎配合飼料を高泌乳牛に分娩日２１日前好ましくは３日前より分娩後８４日間高泌乳牛のエネルギーバランスが常にプラスとなるようかつ、少なくとも高泌乳牛のアミノ酸要求量を充足するように連続投与することを特徴とする高泌乳牛の繁殖方法である。
泌乳牛が乳生産し、胎児を生育し、更に泌乳牛自身の生命維持活動するために最低限と蛋白質バランスとエネルギーバランスを考慮する必要がある。このうち蛋白質バランスに関しては泌乳牛が要求する蛋白質量（ＤＰ）、飼料摂取並びにルーメン中のプロトゾア由来により泌乳牛に供給される蛋白質量（ＩＰ）及びスカーフ、尿、糞便及びルーメン中のプロトゾア等により消失する蛋白質量（ＲＰ）で決定され、ＩＰーＲＰ＞ＤＰであれば泌乳牛の蛋白質量が充足されていることになる。しかしさらに詳細に蛋白質を構成するアミノ酸レベルで考察してみると泌乳牛体内のアミノ酸バランスは泌乳牛蛋白質の構成比とは一致せず蛋白を構成するに必要な量に達しないアミノ酸（制限アミノ酸）が存在する。このアミノ酸を補充すると全体として蛋白構成に必要なアミノ酸バランスがとれ有効に蛋白質として利用されるのでアミノ酸ロスがない。
一方、制限アミノ酸を補充しない場合には泌乳牛体内での蛋白質の合成は制限アミノ酸レベルに抑えられる。蛋白質を構成する事とならない制限アミノ酸以外のアミノ酸は蛋白質として利用されることはないので多くの場合、色々な経路で体外に代謝または排出されることになる。この代謝課程で血中のＢＵＮ値の上昇がみられるが、これは泌乳牛の肝機能に少なからず負担を強いていることを示している。また血中ＢＵＮ値の上昇は乳牛の受胎率にも悪影響を与え、さらに乳牛の体力の減退、回復の遅延等様々な影響を及ぼすことになる。
従って、蛋白質を構成するアミノ酸レベルに制限アミノ酸を補充することにより、全てのアミノ酸は泌乳牛体内で蛋白質を合成するのに有効に作用されることになる。この結果、蛋白質を構成しない余分なアミノ酸の存在が極力抑えられることとなる。従って、理想的には泌乳牛が代謝により体外に排出せねばならないアミノ酸がなくなるのでこれに由来する血中ＢＵＮ値が上昇する事もなく、泌乳牛の肝機能をに負担を与えるとも無くなる。
しかしながら、実際には泌乳牛の体調はコンスタントでなく常に変化している。
飼料成分のバラツキ、飼料摂取量の変化、飼料の消化吸収力の変化、泌乳牛自身の蛋白質合成能力等により血中ＢＵＮ値を０にすることはできない。また血中ＢＵＮ値が高ければ蛋白質の過剰摂取やアミノ酸のアンバランス等により、それだけ肝臓の負担が増加していることを示している。従って、泌乳牛の肝機能を常に健全な状態に維持し肝機能障害に陥らないよう管理することが重要となる。本発明者らは肝機能を改善するためにアラニン及び／又はグルタミンが泌乳牛に有効なこと突き止めた。アラニン及び／又はグルタミンを投与することにより、泌乳牛の肝機能ひいては健康状態を維持することができる。
制限アミノ酸の種類とその不足量の決定は反すう動物のアミノ酸必要量及び飼料からの供給されるアミノ酸量から算出できる。この算出には泌乳牛の食餌算定のための炭水化物と蛋白質系に関するコーネルモデル（Search:Agriculture.Ithaca,NY:Cornell Univ.Agr.Exp.No.34,128pp.1990,ISSN 0362-2754,参考文献としてここに引用）が知られている。これは泌乳牛のアミノ酸要求量や飼料利用の予測のためのモデルとして、経日変化する泌乳牛の必要栄養量の調整とこれを基礎とした飼料組成と配合、泌乳牛の養殖調整、飼育管理、泌乳牛の排泄物の抑制による環境影響への配慮等、幅広い変化に対する利用を計算することを意図して提唱されたものである。このモデルはコンピュ−タ−スプレッドシ−トに有効で異なるレベルと生産タイプで牛肉と泌乳牛の両方に応用出来る。コ−ネルモデルにより、泌乳牛各個体の特定な状況下（すなわち、泌乳牛が維持サイクルにいるか、授乳期いるか、増殖期にいるか等）で、種類、出産時体重、総体重等に基づき、泌乳牛の代謝蛋白質を計算出来る。さらにこのモデルは、飼料組成、消化率、消化性蛋白質（前胃の作用の影響をのがれた消化性蛋白質や消化された細菌の蛋白質の両方）等に基づいて与えられた飼料に泌乳牛が反応するよう考慮されている。特定の反すう動物が必要とする代謝蛋白質はこのように計算され、与えられた飼料によって供給される代謝性蛋白質の計算量と比較出来る。生理状態、授乳期を考慮した特定の泌乳牛に必要とする量より少ない消化性蛋白質量を与えた場合は、上記の泌乳牛の第一胃保護アミノ酸を含有した飼料添加物を必要レベルまで補充することになる。
基礎飼料に加えた第一胃保護アミノ酸の飼料添加量は、飼料中に不足している消化性蛋白質量を前胃の作用から保護されたメチオニンおよび／またはリジンをこの不足分に代えることで計算される。この転化はChalupaら（1991年飼料製造のためのコ−ネル会議、p44,参考文献としてここに引用）が提唱した上記のコ−ネルモデルにより消化性蛋白質（飼料から供給された）のアミノ酸分析を行うことで可能となる。泌乳牛のルーメン（第１）乃至第３胃の前胃で分解された飼料の蛋白質分画と、前胃で分解されない蛋白質分画をまず最初に分け、かつコ−ネルモデルによって計算された授乳と維持に必要なメチオニンとリジンの量を合計することで特定の反すう動物が必要とするメチオニンとリジンの量を算定出来る。
上述以外のコンピューターモデルも含め、これらの解析から、泌乳牛に対する必須アミノ酸の種類と泌乳牛にとっての不足量を詳しく知ることが出来る。しかしこれらは計算上の結果であって現実と一致しないことも有り得る。例えば泌乳牛は分娩により体力を消耗する結果、分娩直後には体力が落ち飼料の摂取量が平均２０％程度減少する。実際に、泌乳牛を飼育し、泌乳牛の泌乳量、乳質及び健康状態を観察するとコンピューターモデルで得た理想的な飼育経過を示さないことがある。しかし現実に泌乳量はほぼ期待通りの生産量を維持しており乳質も極端に低下することはない。これは本能的に泌乳期間中に泌乳牛自身が必要量のミルクを生産し続ける努力をしていることによる。この結果、泌乳牛にとっては体力的に負担がかかり各種ストレス及び体力を消耗し、次年度以降での泌乳量生産への影響があるばかりでなく、泌乳牛自身のストレスの増加、初回発情の遅れ、卵巣機能障害、受胎率の減少を引き起こす要因となる。従って空胎日数の増加を来し、酪農家にとって経済的損失が大きくなる。
前述のコンピューターモデルによる泌乳牛にとって必須アミノ酸以外のアミノ酸ではないがアラニン及びグルタミンもまた泌乳牛にとっては重要である。これらのアミノ酸は泌乳牛に対しエネルギーの基となる血中グルコースを上昇させる。これにより泌乳牛は妊娠による体力減退やストレスを回復でき、健康状態を維持できることとなる。
これらのアミノ酸は肝機能の改善をする。従って、泌乳牛が何らかの理由で肝臓に負担が生じた場合でもこれらのアミノ酸の摂取により、肝機能を正常に戻すことが可能である。
従って、リジン、メチオニン、アラニン及びグルタミンを併用することで総合的にみて泌乳牛の健康状態を維持することができる。具体的には血中ＢＵＮ値を低減し、血中グルコース値を上昇させ、肝機能の維持または障害が生じた場合にはこれを改善をする。従って、前記の現象に見られるような泌乳牛にとって好ましい健康維持の条件が満たされることにより、繁殖成績にも良い影響を与え、初回発情期の早期化、種付け回数の減少、空胎率の減少と酪農家にとって好ましい経済効果をもたらすことができる。
［実施例］
以下実施例により本発明を詳細に説明する。
製造例１
＜ルーメンバイパスアミノ酸の製造例＞
Ｌ−リジン塩酸塩３２５ｇ、メチオニン９９．５ｇ，アラニン２５０ｇ、グルタミン２５０ｇ，タルク１７２．５ｇ、カルボキシメチルセルロ−スナトリウム２．５ｇ、水１３５ｇをニ−ダ−に仕込み、混練した後、１．５ｍｍΦの目開きのスクリ−ンを有する押し出し造粒機を用いて円柱状の顆粒を得た。得られた顆粒を粒形化装置（マルメライザ−、不二パウダル社製）を用いて整粒し球形に近い顆粒とした。得られた球状顆粒を流動乾燥し、粒径１ｍｍから２．５ｍｍの粒度分布を有するＬ−リジン塩酸塩を含有する核を得た。
硬化牛脂９８．３２重量部に対し、リパ−ゼＡ「アマノ」６（天野製薬社製）を１．６８重量部を含有する保護物質を溶融し、ふるいにより平均１．５ｍｍの粒径にふるった核１００重量部に対し、３５．８重量部の割合で核に被覆し、次いで核１００重量部に対し７．２重量部の溶融した硬化牛脂を被覆した。この被覆粒子について上記評価試験を行った結果、第１胃溶出率９％、消化器官相当溶出率７６％であった。
製造例２
＜ルーメンバイパスアミノ酸の製造例＞
Ｌ−リジン塩酸塩６１６ｇ、メチオニン１９６ｇ，アラニン５２５ｇ，グルタミン５２５ｇ、タルク１７２．５ｇ、カルボキシメチルセルロ−スナトリウム２．５ｇ、水１３５ｇをニ−ダ−に仕込み、混練した後、１．５ｍｍΦの目開きのスクリ−ンを有する押し出し造粒機を用いて円柱状の顆粒を得た。得られた顆粒を球形化装置（マルメライザ−、不二パウダル社製）を用いて整粒し球形に近い顆粒とした。得られた球状顆粒を流動乾燥し、粒径１ｍｍから２．５ｍｍの粒度分布を有するＬ−リジン塩酸塩を含有する核を得た。
硬化牛脂９８．３２重量部に対し、リパ−ゼＡ「アマノ」６（天野製薬社製）を１．６８重量部を含有する保護物質を溶融し、ふるいにより平均１．５ｍｍの粒径にふるった核１００重量部に対し、３５．８重量部の割合で核に被覆し、次いで核１００重量部に対し７．２重量部の溶融した硬化牛脂を被覆した。この被覆粒子について上記評価試験を行った結果、第１胃溶出率９％、消化器官相当溶出率７２％であった。
実施例１
ホルスタイン種２経産乳牛（ミルク生産量１０，０００ｋｇ／頭・年，予定乾物換算飼料摂取量２４ｋｇ／日）３０頭を蛋白補充区（ポジティブコントロール区）、ルーメンバイパスアミノ酸補充区（ＲＰＡＡ補充区）の１５頭づつ２群に分けた。分娩前の乾乳期にあたっては蛋白補充区の乳牛に表１に示した乾乳期配合飼料を分娩前３週間より分娩日まで、ＲＰＡＡ補充区にあっては表１に示した乾乳期配合飼料を分娩予定日の３日前よりそれぞれ投与し、引続き泌乳期にあっては表２に示した泌乳期配合飼料をそれぞれ与えた。乾乳期のルーメンバイパスアミノ酸（ＲＰＡＡ）補充飼料のアミノ酸バランスを表３に，乾乳期の蛋白補充飼料のアミノ酸バランスを表４に、泌乳期のリジンメチオニン欠乏飼料及びルーメンバイパスアミノ酸補充飼料のアミノ酸バランスを表５に，泌乳期の蛋白補充飼料のアミノ酸バランスを表６にそれぞれ示した。ＲＰＡＡ補充区の乳牛については製造例２で得たルーメンバイパスアミノ酸を表１及び２に示した量を投与した。この飼育記録として乾物換算飼料摂取量を表７、乳牛健康及状態及び肥満度を５段階法で目視観察し点数化した値を表８に各々示した。蛋白補充区とＲＰＡＡ補充区の両区の全ての乳牛について予定分娩日の１４日前、分娩後１４日後及び５６日に血液を採取し、血中グルコース量と血中尿素態窒素（ＢＵＮ）値を測定した。その結果を表９に示した。
0003721439.tif 000002
0003721439.tif 000003
0003721439.tif 000004
0003721439.tif 000005
0003721439.tif 000006
0003721439.tif 000007
0003721439.tif 000008
0003721439.tif 000009
0003721439.tif 000010
実施例２
ホルスタイン種２産以上の経産牛４０頭を２群に分け供試した。コントロール区の２０頭は及び２０頭のルーメンバイパスアミノ酸投与区（ＲＰＡＡ投与区）にも、表１０に示した乾乳期の完全混合飼料を乳牛の分娩前３週間前より分娩日まで投与した。さらに加えて製造例２により得たルーメンバイパスアミノ酸を分娩予定日３日前より投与した。分娩後はコントロール区及びルーメンバイパスアミノ酸投与区共に表１１に示した泌乳期の完全混合飼料（表１２、１３にそのアミノ酸組成を示した）を供与した。ＲＰＡＡ投与区は引き続き分娩後８週間連続投与した。両区の計４０頭による各々区の分娩後初回発情日数、空胎率及び妊娠までの種付け回数を表１４−１６に示した。コントール区とルーメンバイパスアミノ酸を投与区を比較してみると次のようになる。分娩後発情日数は１００日以内がコントロール区では７８％に対し、ＲＰＡ投与区では８９％と短縮されている。妊娠迄の種付け回数はコントロル区が１回での妊娠が３３％、３回以上が３９％であるのに対しＲＰＡＡ投与区は初回妊娠が５５％、しかも２回以内で全乳牛が妊娠しており効率よく妊娠している。従って、空胎率は当然減少し、コントロール区に対しＲＰＡＡ投与区では８０日以内が２２％から５５％に上昇し、１２０日以内では５８％に対し、１００％と改善されていることが分かる。これはＲＰＡＡ投与によりエネルギーバランスが良くなったこと及び泌乳牛の肝臓の働きが活発となり、これがために泌乳牛の健康状態が維持され、体力がつき、ストレスから解放されたことによるものと考えられる。
0003721439.tif 000011
0003721439.tif 000012
0003721439.tif 000013
0003721439.tif 000014
0003721439.tif 000015
0003721439.tif 000016
0003721439.tif 000017
［発明の効果］
泌乳牛の制限アミノ酸であるリジン及びメチオニンを泌乳牛に投与することで受胎率に悪影響を及ぼすＢＵＮ値を低く抑え、かつエネルギーバランスを改善するために必要な血中グルコースを上昇させること及び泌乳牛にアラニン及びグルタミンを投与することにより血中グルコースを上昇させかつ肝機能を改善すること、さらにこれらのアミノ酸を併用することで泌乳牛の健康状態を良好に維持し、ストレスも無く初期発情の早期化、種付け受胎率の向上、空胎率の減少の効果がある。