(57)【要約】  環境影響を減少させるのと共に動物における無機物のレベルを増大させる方法は、金属のアミノ酸のキレートを動物に経口投与することを含み、金属アミノ酸キレートのアミノ酸と金属とのモル比は約１：１〜４：１である。前記金属は、無機金属塩の形態で同量の金属を投与することによって実現されるものより大きい程度で動物の成長を促進するのに有効である動物の血液及び組織内の無機物のレベルに寄与することができる。さらに、動物の糞便中に排泄される金属の量が、無機金属塩の形態の金属の同量を投与した場合に存在するものより少ない。金属アミノ酸キレートは、生物学的利用能が高いアミノ酸の供給源となることもでき、それ故に、効果的な成長を促進しつつ、動物による硝酸塩の排泄を減らすことが可能である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
環境影響を減少させるのと共に動物における無機物のレベルを増大させる方法であって、金属のアミノ酸のキレートを動物に経口投与することを含み、金属アミノ酸キレートのアミノ酸と金属とのモル比は約１：１〜４：１であり、前記金属は、無機金属塩の形態で同量の金属を投与することによって実現されるものより大きい程度で動物の成長を促進するのに有効である動物の血液及び組織内の無機物のレベルに寄与し、動物の糞便中に排泄される金属の量が、無機金属塩の形態の金属の同量を投与した場合に存在するものより少ないことを特徴とする、前記方法。
【請求項２】
糞便には、金属アミノ酸キレートの投与により金属が実質的になく、無機金属塩の形態の金属の同量を投与した場合には、糞便には金属が実質的にある請求項１記載の方法。
【請求項３】
金属が、銅、亜鉛、マンガン、カルシウム、マグネシウム、クロム、鉄およびそれらの組み合わせからなる群より選択されたメンバーである請求項１記載の方法。
【請求項４】
アミノ酸が、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、シスチン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、ヒドロキシプロリン、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、オルニチン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、スレオニン、トリプトファン、チロシン、バリン、並びにそれらの組み合わせによって形成されるジペプチド及びトリペプチドからなる群より選択されたメンバーである請求項１記載の方法。
【請求項５】
金属アミノ酸キレートを、無機金属塩又はビタミンと共に投与する請求項１記載の方法。
【請求項６】
金属アミノ酸キレートを飼料と共に投与するか、又は栄養価を高めた飼料として投与する請求項１記載の方法。
【請求項７】
金属アミノ酸キレートを、液体と共に投与するか、又は栄養価を高めた液体として投与する請求項１記載の方法。
【請求項８】
金属アミノ酸キレートが粒子の形態の組成物中にある請求項１記載の方法。
【請求項９】
動物がブタである請求項１記載の方法。
【請求項１０】
動物が反芻動物である請求項１記載の方法。
【請求項１１】
動物が家禽である請求項１記載の方法。
【請求項１２】
動物がウマである請求項１記載の方法。
【請求項１３】
金属アミノ酸キレートを投与することによる１００万分率における糞便の金属含量が、無機金属塩の形態で同量の金属を投与した場合と比較して１重量％〜７０重量％減少する請求項１記載の方法。
【請求項１４】
金属アミノ酸キレートを投与することによる１００万分率における糞便の金属含量が、無機金属塩の形態で同量の金属を投与した場合と比較して３重量％〜５０重量％減少する請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
無機金属塩が、金属の酸化物又は水酸化物、金属硫酸塩、金属塩化物、金属炭酸塩及び金属リン酸塩からなる群より選択される請求項１３記載の方法。
【請求項１６】
さらに、動物の有効な成長を促進するのに必要とされる金属の量を決定する予備のステップを含む請求項１記載の方法。
【請求項１７】
投与するステップは、金属の量を送達する一方で、同時に、金属を投与していないものと比較して糞便の金属の含量を実質的に増加させないことを含む請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
動物の糞便中に排泄される硝酸塩の量が、金属アミノ酸キレート中に存在するものと等しい他の食餌供給源からのアミノ酸の重量を動物が摂取した場合に存在するものより少ない請求項１記載の方法。
【請求項１９】
さらに、動物の成長の速度を減少させることなく、他の食餌供給源から動物に与えた食餌のタンパク質を減少させることを含む請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
動物の糞便の副産物中の金属の量を減らすことによって該糞便の副産物の再生を促進する方法であって、
金属アミノ酸キレートの形態の金属を動物に経口投与するステップであって、投与される金属の量は、無機塩の形態の金属の同量を投与することにより生じるものより動物の糞便中の金属の量を少なくするのと同時に、動物の成長を促すのに充分なものであるステップと、
動物からの糞便を再生するステップであって、前記糞便は土壌の肥沃のために受容可能なほど充分に低い濃度の金属を有するステップ
とを含む前記方法。
【請求項２１】
糞便には実質的に金属がない請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
金属が、銅、亜鉛、マンガン、カルシウム、マグネシウム、クロム、鉄およびそれらの組み合わせからなる群より選択されたメンバーである請求項２０記載の方法。
【請求項２３】
アミノ酸が、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、シスチン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、ヒドロキシプロリン、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、オルニチン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、スレオニン、トリプトファン、チロシン、バリン、並びにそれらの組み合わせによって形成されるジペプチド及びトリペプチドからなる群より選択されたメンバーである請求項２０記載の方法。
【請求項２４】
金属アミノ酸キレートを投与することによる１００万分率における糞便の金属含量が、無機金属塩の形態で同量の金属を投与した場合と比較して１重量％〜７０重量％減少する請求項２０記載の方法。
【請求項２５】
金属アミノ酸キレートを投与することによる１００万分率における糞便の金属含量が、無機金属塩の形態で同量の金属を投与した場合と比較して３重量％〜５０重量％減少する請求項２０記載の方法。
【請求項２６】
動物がブタである請求項２０記載の方法。
【請求項２７】
動物が反芻動物である請求項２０記載の方法。
【請求項２８】
動物が家禽である請求項２０記載の方法。
【請求項２９】
動物がウマである請求項２０記載の方法。
【請求項３０】
糞便中に存在する硝酸塩の量が、金属アミノ酸キレート中に存在するものと等しい他の食餌供給源からのアミノ酸の重量を動物が摂取した場合に存在するものより少ない請求項２０記載の方法。
【請求項３１】
さらに、再生ステップの後の糞便によって土壌を肥沃化するステップを含む請求項２０記載の方法。
【請求項３２】
生物学的利用能が高い形態で金属を動物に与える飼料であって、
１種又は複数の金属アミノ酸キレートを含み、動物が飼料を食べることによって摂取する金属の量が、無機金属塩の形態で動物によって同量の金属が摂取された場合より大きい程度で動物の成長を促進するのに寄与するものであり、動物の糞便中に排泄される金属の量が、無機金属塩の形態で動物によって同量の金属が摂取された場合に存在するものより少ない、生物学的利用能が高い形態で金属を動物に与える飼料。
【請求項３３】
金属が、銅、亜鉛、マンガン、カルシウム、マグネシウム、クロム、鉄およびそれらの組み合わせからなる群より選択されたメンバーである請求項３２記載の飼料。
【請求項３４】
アミノ酸が、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、シスチン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、ヒドロキシプロリン、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、オルニチン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、スレオニン、トリプトファン、チロシン、バリン、並びにそれらの組み合わせによって形成されるジペプチド及びトリペプチドからなる群より選択されたメンバーである請求項３２記載の飼料。
【請求項３５】
さらに、トウモロコシ、オート麦、ダイズ、コメ、コムギ、大麦、サトウモロコシ、キャノーラ、綿実粕、ミルク製品、肉、ボーン・ミール、フェザーミール、食材加工の副産物、及びそれらの混合物からなる群より選択された食品を含む請求項３２記載の飼料。
【請求項３６】
さらに、ビタミン、調味料、香増強剤（aroma enhancer）、着色剤、繊維質、酵母、粉砕石灰石（ground limestone）、塩化カリウム、安定剤、乳化剤、金属イオン封鎖剤、防腐剤、酸化防止剤、固化防止剤およびそれらの混合物からなる群より選択される添加物を含む請求項３２記載の飼料。
【請求項３７】
飼料が、１種又は複数の金属アミノ酸キレート及び食品の混合物である請求項３２記載の飼料。
【請求項３８】
飼料が、１種又は複数の金属アミノ酸キレートによって栄養化を高めた食品を含む請求項３２記載の飼料。
【請求項３９】
飼料が、１種又は複数の金属アミノ酸キレートの溶液又は懸濁液を含む液体の飼料である請求項３２記載の飼料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食物に必須の無機物を加えることによって家畜動物などの動物における成長を促進させる組成物及び方法に関する。より詳細には、本発明は、これらの動物において摂取された無機物の吸収を増大させる一方で、同時に動物からの糞便の無機物のレベルを減少させることを対象とする。
【背景技術】
【０００２】
人類の農業努力の大部分は、ウシ、ブタ又は家禽などの家畜の飼育および繁殖にあてられている。世界中で、何百万もの動物が、その肉、卵、ミルク、皮、毛皮のために、又は種畜として家畜管理されている。驚くべきことではないが、そのような莫大な数の動物は、途方もない量の廃棄物を生み出している。例えば、たった一匹のブタが１日当たり７．１キログラムと同程度の廃棄物を生み出す可能性がある。米国において、例えば、家畜が、１９９７年だけでおよそ１兆ポンド（約４５兆４千万キログラム）の廃棄物を生み出した。したがって、それほど多くの廃棄物の取扱及び廃棄は、個々の農民、地域、国全体の主たる懸念である。
【０００３】
多くの種類の家畜生産管理、特に家畜を閉じこめた状態におくものにおいては、動物の廃棄物を積極的に管理しなければならない。これらの場合において、廃棄物は、一般に動物の居住部分から回収され、指定された場所に集められる。例えば、大規模のブタ生産設備は、多くの場合、動物から液体及び固体の廃棄物を回収するための大きな「ラグーン」を利用する。これらの方法で廃棄物を集めることには、廃棄物のみならず、臭気、アンモニア及びそれに伴う可能性がある病原体を集中させる効果がある。動物の糞便からの窒素、リン及び重金属が、隣接した土壌に蓄積し、栄養バランスを乱し、その耕作可能性を減少させる可能性がある。土壌中の硝酸塩が、流出液を介して現地の小川及び河川に次々に運ばれ、過剰な藻類の増大を助長し、魚の死滅を増加させる可能性がある。したがって、家畜管理に伴う廃棄物の蓄積は、周辺の空気、土壌及び水に悪影響を及ぼす可能性がある。
【０００４】
家畜の廃棄物の特定の組成は、多くの場合、売却できる生産物の収量を増加させるために動物に与えられる特有の食物の直接的な生産物である。家畜動物の通常の成長には、２、３例を挙げると銅、リン、亜鉛及びマンガンといった必須の微量金属の充分な量を含む食物が必要である。より速い成長は、多くの場合、最低限必要な量を超える量のビタミン及び無機物を動物に与えることによって達成することができる。通常、これは、無機金属塩を動物の食餌に補給することによって行われる。しかしながら、摂取した無機金属は、多くの場合、これらのイオンを腸の管腔から輸送する機構の飽和性のために、消化管に乏しい効率で吸収される。したがって、摂取した無機金属の８５％ほどが通常その糞便及び／又は尿中に排泄される。
【０００５】
家畜の廃棄物の汚染は、世界中の政府の間で増大している懸念であり、このことは、土壌中の無機物の蓄積を減少させることを目的としたより制限された規定に反映されている。したがって、これらの場所における家畜の生産者は、その収量を減少させるか、又は対汚染の規定に違反するという選択に直面している。
【発明の概要】
【０００６】
動物の血液及び組織に吸収される金属の量を増大させる一方で動物の糞便中に存在する金属の量を減少させる方法を開発することが好都合であると認められる。これにしたがって、環境影響を減少させるのと共に動物内の無機物のレベルを増大させる方法は、金属のアミノ酸のキレートを動物に経口投与することを含むことができ、金属のアミノ酸のキレートのアミノ酸と金属とのモル比は、約１：１〜４：１である。金属は、無機金属塩の形態の金属の同量を投与することによって実現されるものより大きい程度で動物の成長を促すのに効果的である動物の血液及び組織内の無機物のレベルに貢献することができる。さらに、動物の糞便中に排泄される金属の量は、無機金属塩の形態の金属の同量を投与した際に存在するものより少なくすることができる。また、金属のアミノ酸のキレートを投与することによって、他の供給源からの等量のアミノ酸を摂取することにより生じるものより少ない量の硝酸塩が排出されることとなる。更なるステップは、他の供給源からの動物のタンパク質の摂取をその成長速度を減少させることなく減少させることを含むことができる。
【０００７】
別の実施態様において、動物の糞便の副産物中の金属の量を減少させることによって動物の糞便の副産物の再生を促進する方法は、金属アミノ酸キレートの形態の金属を動物に経口投与することを含むことができ、投与される金属の量は、無機塩の形態の金属の同量を投与することにより生じたものより動物の糞便中の金属の量を少なくするのと同時に動物の成長を促すのに充分なものである。また、糞便中に存在する硝酸塩の量も、他の食物源からの等量のアミノ酸を動物が摂取した場合に存在するものより少なくすることができる。更なるステップは、動物からの糞便を再生することを含むことができ、糞便は、土壌の肥沃のために受容可能なほど充分に低い濃度の金属を有する。
【０００８】
別の実施態様において、金属を高度に生物が利用可能な形態で与える飼料は、１種又は複数の金属のアミノ酸のキレートを含むことができ、飼料を食べることによって動物が摂取する金属の量は、無機金属塩の形態で金属の同量が動物によって摂取される場合より大きい程度で動物の成長を促すのに貢献する。さらに、動物の糞便中に排泄される金属の量は、無機金属塩の形態で金属の同量が動物によって摂取される場合に存在するものより少ない。
【０００９】
本発明の更なる特徴および利点は、以下の詳細な説明から明らかにするとともに、本発明の特徴を例によって示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の特定の実施態様の例を参照し、それを説明するために特定の言語を使用する。それにもかかわらず、それによって本発明の範囲を制限することを意図するものではない。本明細書の記載に接した関連分野の当業者が想定する本明細書に例示されている発明の特徴の変更および更なる改変、本明細書に例示されている発明の主旨の更なる応用も本発明の範囲内とみなされる。
【００１１】
文脈上、他の意味を明確に示す場合を除き、本明細書及び特許請求の範囲で使用されている単数形は複数の対象を含むことも注意すべきである。
【００１２】
「金属」および「無機物」という用語は交互に用いられる。各々、特に、イオンの形態である際に、リガンドとの１又は複数の配位結合を形成することが可能である二価又は三価のいずれの金属も指し、本技術分野において既知の従来の量で投与した際に実質的に無毒である。金属は、好ましくは、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｃｒ及びＣａからなる群より選択される金属である。
【００１３】
「アミノ酸」又は「天然アミノ酸」は、タンパク質の基本的な構成成分を形成するために用いられることが知られているα−アミノ酸を意味し、該アミノ酸としては、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、シスチン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、ヒドロキシプロリン、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、オルニチン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、スレオニン、トリプトファン、チロシン、バリン、およびそれらの組み合わせが挙げられる。
【００１４】
「金属塩」又は「塩」を指す場合、酸化物および水酸化物は、古典的な意味では塩ではないと専門的には認識される。しかしながら、本発明の実施態様において、金属酸化物及び水酸化物は、より典型的に定められているその他の金属塩と共に塩とみなす。
【００１５】
金属イオンが１又は複数の分子に結合している多数の分子配列を参照する。「キレート」、「金属アミノ酸キレート」という用語又はそれと同種のものは、本明細書において交互に用いられ、１又は複数のアミノ酸のリガンドと金属イオンとの１：１〜４：１、典型的には１：１〜３：１のモル比での反応から生じる生成物を指す。好ましい一実施態様において、モル比は約２：１である。キレートの各アミノ酸は、アミノ酸のα−アミノの窒素及びカルボキシルの酸素の両方において金属に結合して、環構造を形成する。したがって、各キレートは、１又は複数の５員複素環を特徴とし、各環は、金属原子に加えて、アミノ酸のα−アミノの窒素、α−炭素、カルボニルの炭素及びカルボキシルの酸素を含む。α−アミノの窒素によって形成される結合は、典型的には配位結合であり、結合の両方の電子が窒素によって提供される。カルボキシルの酸素によって形成される結合は、配位のもの、共有のもの又はイオンのものであってもよいが、好ましくは配位結合である。あらゆる場合において、「キレート」という用語の使用は、アミノ酸のリガンドと金属の両方を含む環構造が形成されていることを必要とする。
【００１６】
本明細書で使用される「家畜」という用語は、使用又は娯楽のために維持されるか、又は飼育される温血動物を含む。通常、「家畜」は、いくつかの商業上の用途又は目的のために一般に維持されるか、又は飼育される動物を指す。これら家畜は、建物又はシェルター内の閉じこめにおいて又は陸のいくつかの部分的に又は完全に囲まれた領域内で維持される動物であってもよい。もう一つの方法として、家畜を陸の解放された領域にわたって自由に徘徊させてもよい。特定の一実施態様において、「家畜」は、ブタ、反芻動物、家禽、ウマ及びそれらの組み合わせからなる群より選択される動物を指す。
【００１７】
本明細書において、家畜と関連して使用される「成長」という用語は、動物自身の体の身長、長さ、幅もしくは質量又はこれらの測定のいずれの組み合わせにもおける増加を指してもよい。そのような増加は、まだ性的に未熟な発育している動物においてのみならず、性成熟に達した動物においても生じてもよい。
【００１８】
本明細書で使用される「サプリメント」という用語は、動物のためになるように向けられた物質を含み、通常の食事の行動によって受け取る量を超えて動物によって摂取される該物質の量を増加させるために動物に提供されるいずれの食品、組成物又は化合物も指す。
【００１９】
「経口投与」という用語は、化合物、組成物又はその成分が動物によって経口的に服用され、摂取されるように該化合物又は組成物を生きた動物に送達することを意味する。物質を家畜動物に投与するいくつかの典型的な方法としては、動物に、食べられる形態の化合物又は組成物を単独又は動物の飼料もしくは水とともに与えること、あるいは動物の口に直接液体もしくは固体のボーラスを注入することがある。
【００２０】
家畜動物の成長及び発育が、適切な量の必須のビタミン及び無機物がその食餌中に存在することによって促進されることは周知である。動物の成長にとって望ましいと考えられる無機物としては、リン、銅、マンガン及び亜鉛が挙げられる。多くの家畜に有用な他の無機物としては、鉄、カルシウム及びマグネシウムが挙げられる。これらの無機物は、多くの場合、動物の飼料又は市販の飼料の植物ベースの成分中に微量で存在する。しかしながら、これらの食物中に存在する金属の量は少ないか、又は金属含量においてかなり変動する。したがって、動物の食餌に必須の金属を補給して、動物が、典型的には該動物が食べる飼料および食物材料由来のものより多い量の金属を受け取ってもよい。典型的には、金属は、金属酸化物、金属水酸化物、金属硫酸塩、金属リン酸塩、金属炭酸塩及び／又は金属塩化物などの無機金属塩の形態で家畜動物に投与される。また、一般に、金属は、金属錯塩タンパク質化合物、金属タンパク質化合物及び酵母誘導複合体（yeast derivative complex）などの他の金属錯塩の形態で家畜動物に投与される。この種のものの追加は、家畜動物における成長速度を増加させることが示されている。しかしながら、摂取された無機金属が血液に吸収される効率は非常に低く、それ故に、動物は、通常、多くの摂取した金属をその糞便及び尿中に排泄する。したがって、家畜の食餌を補うことは、より迅速な動物の成長に貢献する一方で、金属含量が高い廃棄物の生産をもたらす。そのような廃棄物、特に糞便廃棄物の蓄積は、土壌及び近隣の水に大量の金属が侵出するために、環境に負の影響を及ぼす可能性がある。
【００２１】
環境影響を減少させるのとともに動物におけるより速い成長を促進させるために血中の無機物のレベルを増大させる方法は、金属のアミノ酸のキレートを動物に経口投与することを含むことができる。本発明の特定の態様において、金属アミノ酸キレート、例えば銅、亜鉛又はマンガンのものを動物に投与してもよい。しかしながら、本発明において、アミノ酸と結合してキレートを形成することができる他の栄養的に関連した金属、例えば鉄、カルシウム、マグネシウム、クロムなどを投与してもよいことは当業者に明らかである。天然アミノ酸のグループのメンバーをリガンドとして用い、配位結合、共有結合又はイオン結合によって投与される金属に結合させることができる。充分な数の遊離の配位部位を有する金属は、実際に、１、２又は３個のアミノ酸分子（時には４個の分子）を結合する。任意の所定の金属について、同じアミノ酸がそのリガンドのすべてを構成するか、又は異なるアミノ酸のいずれの組み合わせも特定の金属イオンに結合していてもよい。本発明の実施態様に従って多数の金属／アミノ酸の組み合わせがあることは当業者に明らかである。また、本発明が、成長を促進するために動物に投与してもよい金属にキレートされた天然アミノ酸を含む総ての可能性のある組み合わせを包含することも明らかである。
【００２２】
家畜の維持のための異なる手法が本技術分野において存在し、それぞれ、維持される動物の種類、家畜管理の規模及び利用可能な空間の量に依存する。いくつかの家畜飼育方法は、建物又は他の制限された空間に閉じこめた状態に家畜動物を維持することを伴う。閉じこめられた家畜動物は、餌入れ又は飼料のディスペンサーからその飼料を得てもよいか、又はその飼料は、その閉じこめ領域の床又は地面に撒かれていてもよい。他の手法の下では、家畜動物は、土地の広い領域に渡って自由に徘徊することが可能であり、飼料集めによりその食料の大半を得てもよい。したがって、本発明の異なる実施態様を、動物にキレートを投与するのに用いてもよい。
【００２３】
金属アミノ酸キレートを、キレートと動物の飼料とを混合することによって本発明に従って動物に投与してもよい。特定の実施態様において、混合物を動物に与える前にキレートを飼料と混合してもよい。別の実施態様において、キレートと他の任意の添加物を加工中に飼料に添加し、次いで動物に栄養価を高めた飼料として投与してもよい。別の実施態様において、キレートを、ペレット又はボーラスに成形し（食料品又は担体を用いて）、ボーラスする銃（bolusing gun）を用いて動物の口に直接送達してもよい。さらに別の実施態様において、キレートを、動物に与える飲料水に溶解するか、又は懸濁してもよい。さらに別の実施態様において、キレートを、飲用に適した液体に溶解するか、又は懸濁してもよい。本技術分野において既知のそのような液体を投与するための一般的な方法は、ドレンチガン（drench gun）を用いて動物の口に該液体を直接送達することである。
【００２４】
また、キレートを飼料又は液体と混合し、動物の飼料集めの範囲内の１又は複数の位置に飼料又は液体を置くことによって、キレートを本発明に従って自由に徘徊している動物に投与してもよい。別の方法として、キレートを固体の組成物中に含ませてもよい。組成物を、キューブ、ブロックもしくはタブ内に、又は餌入れ内に用意し、次いで動物の餌集めの範囲内の１又は複数の位置に置いてもよい。
【００２５】
先に述べたように、家畜動物は、途方もない量の液体及び固体の廃棄物を生産することができる。多くの場合、この廃棄物の莫大な量を回収し、動物の生活領域から除去し、このために指定された空間に隔離する必要がある。回収した廃棄物は、空気の品質に影響を及ぼす臭いのあるガスを生産し、それによって周囲の土地の使用可能性を制限する可能性がある。廃棄物のラグーンにおいて通常回収されるものなどの半流動体の廃棄物は、蚊及び他の害虫に繁殖する場所を提供することができる。動物の廃棄物を管理する１つのアプローチは、廃棄物を再生させ、土壌の肥沃のための肥料としての使用に適合させることである。これは、多くの場合、廃棄物を堆肥パイル又は廃棄ラグーンにて回収し、細菌の作用が肥料の固形物を分解し、植物の成長を促進させる栄養物を含む安定した有機物質に変換できるようにすることによって達成される。しかしながら、糞便中の高レベルの金属によって、その肥料としての使用が制限される。作物は、適切に成長するために土壌中の微量金属から恩恵を受けるが、該金属は非常に少ない量で存在する可能性がある。例えば、特に制限されないが、40〜50ppmのMg、1.0ppmのMn、0.2ppmのCu及び1.0ppmの亜鉛が多くの農作物の種類にとって充分なものであると考えられる。一方で、成長に必要とされるものをわずかに超えるレベルが作物にとって毒性がある可能性がある。これは、特に、銅及び亜鉛において事実であり、それぞれ60及び120ppmのレベルで植物の成長を妨げることができる。多くの土壌は、すでに有意な量の微量金属を含み、それ故に、使用可能な肥やしベースの肥料において、これらのレベルを大きく増加させるべきではない。これらの認識に照らして、本発明は、動物の糞便の再生を促進する方法も提供し、該方法において、糞便がより低い含量の金属を有し、それ故に土壌の肥沃に使用するのにより適している。特定の実施態様において、糞便には実質的に金属がなくてもよい。ひとたび回収すれば、動物の糞便を土壌に添加することができる。
【００２６】
家畜動物の食餌に無機物を補給することが、正常な成長を促進するために大いに推奨される。しかしながら、無機金属塩をサプリメントとして使用することによって、腸内の金属のトランスポーターの分子の制限された集団のみが摂取した金属イオンの一部の吸収を可能にすることから、動物によって容易に利用されない形態のこれらの金属がもたらされる。これらの認識に照らして、本発明は、金属のアミノ酸のキレートを含み、生物学的利用能が高い形態で金属を家畜動物に提供するように家畜動物に与えてもよい飼料組成物も包含する。本発明によって提供される金属アミノ酸キレートは腸において迅速かつ効率的に吸収できる。したがって、本発明に従う飼料組成物を動物に与えることによって、動物が摂取する金属の一層多くを血流中に吸収できる。結果として、動物は、無機金属塩の金属の同じモル数の摂取由来のものよりも高い金属の血中レベルを得る。また、動物は、その糞便中により少ない金属を排泄する。
【００２７】
そのような飼料は、さらに、トウモロコシ、コムギ、ライ麦、大麦、サトウモロコシ、オート麦、コメ、綿実粕およびキャノーラなどの家畜動物が食べることができるいずれの穀物又は穀物の混合物、並びにダイズ、ミルク製品、肉、ボーン・ミール、フェザーミール及び食物加工からの副産物などの他の食品も含む。飼料は、さらに、ビタミン、調味料、香増強剤（aroma enhancer）、着色剤、繊維質、酵母、粉砕石灰石（ground limestone）、塩化カリウム、安定剤、乳化剤、金属イオン封鎖剤、防腐剤、酸化防止剤および固化防止剤からなる群より選択される添加物又は添加物の混合物を含んでもよい。アミノ酸のキレートを食物と混合するか、食物に加えるか、飼料の液体中に懸濁するか、又は飼料の液体に溶解させることができることは注目すべきである。
【００２８】
適切な量のタンパク質を有する食餌も家畜動物の健康及び成長に重要である。タンパク質の摂取及び消化の結果として、動物の廃棄物中に排泄される硝酸塩が生産される。上記で簡単に述べたように、一つには、過剰な土壌の硝酸塩は小川及び河川に流出することができるという理由で、大量の動物の廃棄物中の硝酸塩は環境に悪影響を与える。本発明に従ってアミノ酸のキレートを動物に与えることは、必須の食餌の無機物を与えることに加えて、アミノ酸の食餌供給源となることができる。さらに、この形態のアミノ酸を提供することによって、タンパク質を与えるのと比較した際に、より多くのアミノ酸が消化のために動物に利用可能となる。したがって、動物にアミノ酸のキレートを与えることは、動物の食餌中のタンパク質の量を減少させ、同時に依然として効果的な代謝反応を達成することを可能にするものである。更なる結果は、動物が、従来の食餌での動物と比較してその廃棄物中により低い量の硝酸塩を排泄することである。これらの認識に照らして、本発明の方法は、金属のアミノ酸のキレートを動物に投与することによって、動物の廃棄物の硝酸塩の含量を減少させる方法を提供する。キレート中のアミノ酸のより高い生物学的利用能によって、タンパク質の節約の効果がもたらされることから、これらのアミノ酸は、他の食餌供給源から動物が通常得るものと取って代わることができる。本技術分野において熟練した栄養士は、従来の飼料より少ないタンパク質を含み、かつ金属のアミノ酸のキレートの投与と共に動物に与えた際に廃棄物中の硝酸塩の量を減少させるのと同時に従来の飼料と同様の成長及び動物からの生産を生じる動物の飼料を再処方する（reformulate）することができる。
【実施例】
【００２９】
（家畜動物の廃棄物中の金属含量への金属アミノ酸キレート投与の影響）
以下の実施例１〜３において、妊娠したランドレース（Lanedrace）とヨークシャー（Yorkshire）を交配させたメスのブタを、サーモスタットで制御された平均温度が18.9℃〜20℃である納屋に入れた。メスのブタを、妊娠の全期間、木箱（長さ＝2.03m、高さ＝0.99m、幅＝0.61m）に隔離した。木箱を部分的な小割板上において、0.91mの糞尿だめの下から糞便を容易に除去できるようにした。
【００３０】
基礎の供給飼料を、酸化マンガン、酸化亜鉛及び硫酸銅を飼料に添加して該飼料中のこれらの金属の天然の量を補うことによって調製した。この基礎の飼料に、金属アミノ酸キレート（AAC）又は無機金属塩（IM）のいずれかとして追加の量の１種の金属を添加した。３週間、各メスのブタに、メスのブタのグループごとに指定した金属サプリメントを含むAAC飼料又はIM飼料のいずれかである飼料を１日当たり2kg手で与えた。メスのブタに、１日につき１回与え、メスのブタは約10分で完全な食事を食べた。水を日ごとに23.5時間自由に与えた。
【００３１】
３週間後、各メスのブタの１日の排便を別個のプラスチックの容器内に回収し、次いで、密封し、二重に袋に詰め、分析のために独立した分析研究所に送った。糞尿サンプルを、キレート化されている可能性があるいずれのものも含めた無機物のすべての消化のために過塩素酸、硝酸及び塩酸中で個々に消化した。金属含量の定量分析は、高周波誘導結合プラズマ分光分析（inductive-coupled plasma spectrometry、ICP）によって行った。平均の糞便の金属含量のグループ間の比較を、コクランのｔプライム検定（Cochran's t-prime test）を用いて行った。
【００３２】
実施例１（銅のキレートの投与）
32頭のメスのブタのグループに、9.09％がAACの形態である27.5ppmのCuを含む飼料の毎日の配給を与えた。別の35頭のメスのブタに、すべて硫酸銅の形態である27.5ppmのCuを含む飼料の毎日の配給を与えた。各配給によって、各メスのブタに１日当たり59.7mgの追加のCuが与えられた。乾燥重量を基準として表した糞尿中に見られたCuの量を以下の表１に示す。
【００３３】
【表１】
2009537141.tif 000002
【００３４】
このデータのtプライム分析は、その食餌の銅の一部をキレートから受け取ったメスのブタの糞便中の金属含量が、その銅のすべてを無機塩から受け取ったメスのブタの糞便中のものより有意に低かったことを示す。
【００３５】
実施例２（マンガンのキレートの投与）
29頭のメスのブタのグループに、33.3％がAACの形態である59.9ppmのMnを含む飼料の毎日の配給を与えた。この配給によって、各メスのブタに１日当たり119.4mgのMnが与えられた。32頭のメスのブタの第２のグループに、44.12％が硫酸マンガンの形態である（残りは酸化マンガン由来）より高い比率のMn（71.4ppm）を含む飼料の毎日の配給を与えた。この配給によって、このグループの各ブタに１日当たり142.4mgのMnが与えられた。乾燥重量を基準として表した糞尿中に見られたMnの量を以下の表２に示す。
【００３６】
【表２】
2009537141.tif 000003
* IMの食餌のメスのブタが、その飼料中の119.2％高い比率のMnを受け取ったことに合わせて調整するために、AACの食餌を受け取ったメスのブタからの個々の糞尿のアッセイを1.1920倍して示される調整した値を得た。
【００３７】
このデータのt-プライム分析は、その食餌のマンガンの一部をキレートから受け取ったメスのブタの糞便中の金属含量が、そのマンガンのすべてを無機塩から受け取ったメスのブタの糞便中のものより有意に低かったことを示す。
【００３８】
実施例３（亜鉛のキレートの投与）
32頭のメスのブタのグループに、12.72％がAACの形態である392.2ppmのZnを含む飼料の毎日の配給を与えた。メスのブタの第２のグループに与えられた配給は、12.81％が硫酸塩の形態である（残りは酸化亜鉛由来）393.9ppmのZnを含む。これらの食餌によって、全Znの同様の毎日の量、それぞれ852.6mg及び853.5mgが得られた。乾燥重量を基準として表した各糞尿中に見られたZnの量を以下の表３に示す。
【００３９】
【表３】
2009537141.tif 000004
【００４０】
このデータのtプライム分析は、その食餌の亜鉛の一部をキレートから受け取ったメスのブタの糞便中の金属含量が、その亜鉛のすべてを無機塩から受け取ったメスのブタの糞便中のものより有意に低かったことを示す。
【００４１】
（種々の家畜動物におけるアミノ酸の利用能に対する金属アミノ酸キレートの投与の効果）
実施例４（家禽）
180羽のオスのブロイラーをそれぞれ30羽のトリのグループに分けた。半分はコントロールのトリで、半分は処理したトリである。処理したグループには、以下の表４に示す金属アミノ酸のキレートのサプリメントの一つを与えた。
【００４２】
【表４】
2009537141.tif 000005
【００４３】
コントロールのトリはサプリメントを受け取っていない。３回の食餌を与えた。タンパク質の主な供給源は、下記表５に示すように、トウモロコシ、ダイズ又は大麦由来である。
【００４４】
【表５】
2009537141.tif 000006
【００４５】
飼料は、飼料中のタンパク質の消化率を示すものとして、及び飼料のアミノ酸含量を測定するための比例定数としてCr2O3も含む。トリは、60日間栄養価を高めた飼料を受け取り、60日目に屠殺した。回盲部を除去し、尿で汚染されていない糞便を回収した。アミノ酸含量を、Beckmanの自動分析器によって、酸不溶の灰分及びCr2O3をマーカーとして用いて測定した。表６に結果を示す。
【００４６】
【表６】
2009537141.tif 000007
【００４７】
キレートを受け取ったトリの食餌由来の消化できるアミノ酸の量が増加した。これらの増加の多くは有意であった。
【００４８】
実施例５（ブタ）
36頭のオスのブタ（研究開始に28日齢）を２つのグループ：実験及びコントロールに分けた。実験グループを、さらに３つのグループに分けた。ブタに30日間離乳飼料を与え、その後、飼料を飼育飼料（grower feed）に切り替えた。両グループにおけるすべてのブタが同じ飼料を受け取った。実験グループのそれぞれは、表７に示す金属アミノ酸キレートのサプリメントも受け取った。
【００４９】
【表７】
2009537141.tif 000008
【００５０】
実験グループにおける各ブタに、50ppm、100ppm、又は200ppmのキレートのサプリメントを60日間与えた。Cr2O3のマーカーが実施例４記載の通りに飼料中に含まれている。飼料を変える30日の終わりに、及び研究を終える60日の終わりに再び、糞便のサンプルを得、実施例４記載の方法によって利用可能なアミノ酸含量についてアッセイした。表８に示すように、ブタに与えたタンパク質からほとんどすべてのアミノ酸が、アミノ酸キレートが飼料中に含まれている場合により利用可能であった。
【００５１】
【表８】
2009537141.tif 000009
【００５２】
実施例６（ウシ）
40頭（10週齢）のオスの子牛のグループを２つのグループに分けた。コントロールのグループには10頭の子牛、各実験のグループには10頭の子牛がいる。すべて同じ飼料を受け取るが、実験のグループは下記表９に示す金属アミノ酸キレートのサプリメントも受け取った。
【００５３】
【表９】
2009537141.tif 000010
【００５４】
飼料はマーカーとしてCr2O3を含む。40日に、及び80日に再び、24時間の糞便のサンプルを各動物から得、実施例４記載の方法によってアミノ酸含量についてアッセイした。飼料中の金属アミノ酸含量及び分析後の飼料中の未消化のアミノ酸の量を知り、表１０に示すデータを作成した。
【００５５】
【表１０】
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【００５６】
アミノ酸のキレートが食餌中に含まれていたほとんどすべての場合において、糞便中のアミノ酸が少なかった。動物は、飼料中の食餌の一層多くのタンパク質を代謝した。
【００５７】
本発明を特定の実施態様の例を参照して説明したが、当業者であれば、本発明の精神及び範囲を逸脱することなく多数の変更、置換及び／又は省略を行うことができることを理解できる。したがって、本発明は特許請求の範囲によってのみ限定されることを意図するものである。
【国際調査報告】
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