(57)【要約】  本発明は、特に、酪農反芻動物によって産生されるメタンの量を評価する方法に関する。  特に、前記方法は、ミルクの16以下の炭素原子を有する脂肪酸（FA<C16と称する）の量と全ての脂肪酸の合計との間の比率を求めることを含むことを特徴とし、前記脂肪酸は、前記反芻動物によって産生されるミルク中に存在するものであり、前記メタンの量は、以下の式：CH4の量＝(FA<C16/全てのFA)*a*（ミルク産生）b［式中、CH4の量（g/ミルク1リットル）＝産生されたメタンの量；FA<C16＝16以下の炭素原子を有する脂肪酸の量；全てのFA＝全ての量の脂肪酸；比率（FA<C16）/（全てのFA）の表現、全てのFAのa%として；ミルク産生＝産生したミルクの量（kgミルク/動物1頭当たりおよび1年間当たり）；aおよびbは、aが10と13との間、bが-0.40と-0.45との間の数値パラメーターである］によって定義される。
2011525974.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酪農反芻動物によって産生されるメタンの量を評価する方法であって、ミルク中の16以下の炭素原子を有する脂肪酸（FA<C16と称する）の量と全ての脂肪酸の合計との間の比率を求めることを含むことを特徴とし、前記脂肪酸は、前記反芻動物によって産生されるミルク中に存在するものであり、前記メタンの量は、以下の式：
CH4の量＝(FA<C16/全てのFA)*a*（ミルク産生）b
［式中、
CH4の量（g/ミルク1リットル）＝産生されたメタンの量；
FA<C16＝16以下の炭素原子を有する脂肪酸の量；
全てのFA＝全ての量の脂肪酸；
比率（FA<C16）/（全てのFA）の表現、全てのFAのa%として；
ミルク産生＝産生したミルクの量（動物1頭および1年間当たりのkgミルク）；
aおよびbは、aが10と13との間、bが-0.40と-0.45との間の数値パラメーターである］
によって定義される、方法。
【請求項２】
前記aおよびbが、それぞれ、11.368および-0.4274であることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
酪農反芻動物によって産生されるメタンの量を低減および制御する方法であって、
- 反芻動物に以下の基準の少なくとも1つを満たす飼料を与えること：
a)全ての動物起源の脂肪を除く；
b)天然の状態の、ケン化された、または水素添加された、飽和FAを30％より多く含む植物性油の外因性の摂取を、動物当りおよび100kg生体重当り15グラムに制限する；
c)オメガ-3アルファ-リノレン酸（ALA）が豊富な、すなわち、全てのFAの30％超がオメガ-3FAの形態である、少なくとも一つの脂質源を含む；および
- 請求項1または2に記載の方法を適用することによって、前記量を制御すること
からなることを特徴とする、方法。
【請求項４】
前記3つの基準を累積的に満たす飼料を与えることを特徴とする、請求項3に記載の方法。
【請求項５】
ALAが豊富な脂質源が、牧草飼料もしくは保存した飼料の形態、特に、しおれた草、貯蔵牧草、ロールベールラップサイレージ、もしくは無水の草、または、油糧種子、特に、ALAが豊富な、天然の、生のまたは調理した状態の油糧種子、またはこれら同じ油糧種子の油粕の形態で使用されることを特徴とする、請求項3に記載の方法。
【請求項６】
前記脂質源が亜麻であることを特徴とする、請求項5に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動物飼料の分野に関し、より正確には、ミルクを産生する動物のための飼料の分野に関する。
【０００２】
より具体的には、酪農反芻動物によって産生されるメタンの量を評価する方法、および酪農反芻動物によって産生されるメタンの量を制御する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
反芻動物による有機物質の分解には、第一胃中の微生物による発酵フェーズが含まれる。このフェーズの間、植物性多糖（例えば、セルロース、ヘミセルロース、ペクチンおよびスターチ）は、第一胃に存在する嫌気性細菌によって分解される。
【０００４】
これにより、様々な揮発性脂肪酸(VFAs)（アセテート、プロピオネートおよびブチレート［重要性が増加する順］、二酸化炭素［CO2］および水素［H2］）の産生が生じる。
【０００５】
第一胃は嫌気性環境なので、エネルギー(ATP)産生は、「水素転移」によって生じる。
【０００６】
水素は、大部分の細菌の活性を、異なるメカニズムを介して阻害する。それ故、産生された水素は、第一胃によって取り除かれ、良好な細菌による分解を促進しなければならない。
【０００７】
メタン(CH4)の形成をもたらすメタン生成(methanogenesis)は、この取り除きを可能とする主な経路である。以下の反応式：
[CO2+4H2]=CH4+2H2O
で表すことができる。
【０００８】
この転換は、原虫と共同して生息するメタン生成細菌（第一胃の微小動物相を形成する）によってもたらされる。
【０００９】
メタン(CH4)は、二酸化炭素(CO2)、亜酸化窒素(N2O)および3つのハロゲン炭素（クロロフルオロカーボンCFC、ハイドロフルオロカーボンHFC、およびパーフルオロカーボンPFC）とともに、主な温室効果ガス(GG)の1つである。
【００１０】
温室効果に及ぼす影響は、非常に甚大である。1分子のCH4は、公式な等価表によれば、効果として、21分子のCO2と同等である。
【００１１】
これらのGGは、気温の変化、特に地球温暖化に影響を及ぼすと考えられている。1992年のリオデジャネイロでのWorld Earth Summitから、これらの変化に対する対処が国際的な義務となり、この義務は、1997年に京都議定書の元、量的な削減義務として移行した。
【００１２】
欧州理事会は、現在から2020年の間にGGを20％削減するという目標を設定した。2003年には、畜産経営家は47.7MMTCDE（二酸化炭素換算で100万メートルトン）を産生し、そのうち、28.3MMTCDEは、反芻動物の発酵分解に由来するメタンの形態であった（Leseur, 2006; Martin et al., 2006）。
【００１３】
これらのメタン放出は、畜産による放出の26％およびフランスのGG放出の5％に相当する（Leseur, 2006）。
【００１４】
それ故、反芻動物のメタン放出を低減する必要があると思われる。
【００１５】
異なる解決方法がこの目的に達成するために提案されてきた。
【００１６】
最初は、反芻動物に由来する生産物（特に乳製品）の消費を制限するというものであって、その効果は、酪農反芻動物の数を減らし、論理的にはメタンの放出を減らすというものである。
【００１７】
しかしながら、乳製品は、古代から人間の食物中に存在してきた。人間は、離乳後に乳製品を食する唯一の動物であることが知られている。また、栄養価の面では、これら乳製品は、人生のあらゆる段階でのバランスのとれた食事と切り離すことができない非常に特別な栄養特性を有するカルシウム、タンパク質および脂質を含む。
【００１８】
加えて、地球の人口の増加は、この増え続ける人口を養うことを意図する家畜の数の減少ととても相いれないと思われる。
【００１９】
他の解決方法は、酪農反芻動物の（ウシ、ヒツジ、ヤギ等）の飼料を、反芻の機構をメタンの産生を減少させる方向へと導くことによって、変更することからなる。
【００２０】
異なる技術が、この目的を達成するために提案された。
【００２１】
第一に、ウシ1頭あたりが産生するミルクの量を増加させることである（畜産経営の強化）。
【００２２】
第二に、原虫および/またはメタン生成細菌にとって毒性である、飼料中の添加物を提供し、メタンの放出量を減らしながらミルクを産生することができるようにすることである。
【００２３】
最後に、第三の技術は、酪農反芻動物の飼料に、不飽和脂肪酸が多い植物脂質源（好ましくは、オメガ-3ファミリーに由来する、またはメタン産生への効果が（オメガ-3脂肪酸よりも）弱い他の不飽和脂肪酸の形態）を添加することである。これらの脂肪酸は、メタン産生細菌にとって、直接的に、またはこれらのメタン産生細菌と共同して生息する原虫に対する毒性効果を介して毒性である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００２４】
【非特許文献１】Leseur, 2006
【非特許文献２】Martin et al., 2006
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
しかしながら、これらの異なる手法は、反芻動物によって産生されるメタンの量を評価する実際的な方法が存在してはじめて、すなわち、このような方法の実施が容易であってはじめて、真の興味となり得るものである。
【００２６】
しかし、現時点においてメタン放出の測定は、試験場でしか実施可能でなく、煩雑でコストが高い方法である。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
本発明は、この欠点を克服することである。
【００２８】
それ故、第一の態様によれば、本発明は、酪農反芻動物によって産生されるメタンの量を評価する方法であって、ミルク中の16以下の炭素原子を有する脂肪酸（FA<C16と称する）の量と全ての脂肪酸の合計との間の比率を求めることを含むことを特徴とし、前記脂肪酸は、前記反芻動物によって産生されるミルク中に存在するものであり、前記メタンの量は、以下の式：
CH4の量＝(FA<C16/全てのFA)*a*（ミルク産生）b
［式中、
CH4の量（g/ミルク1リットル）＝産生されたメタンの量；
FA<C16＝16以下の炭素原子を有する脂肪酸の量；
全てのFA＝全ての量の脂肪酸；
比率（FA<C16）/（全てのFA）の表現、全てのFAのa%として；
ミルク産生＝産生したミルクの量（kgミルク/動物1頭当たり/1年間当たり）；
aおよびbは、aが10と13との間、bが-0.40と-0.45との間の数値パラメーターである］
によって定義される、方法に関する。
【００２９】
本願出願人が、産生されるメタンの量が直接的にミルク中の脂肪酸の量に関連していることを証明したことによって、当該方法は、実施することが容易である。また、ミルク中の脂肪酸のアッセイは、現在では非常に広い範囲で利用されており、如何なる高度な方法もコストの高い方法も必要としない。
【００３０】
1つの好ましい実施態様においては、aおよびbは、それぞれ、11.368および-0.4274である。
【００３１】
本発明の他の態様は、酪農反芻動物によって産生されるメタンの量を低減および制御する方法に関する。
【００３２】
この方法は、
- 反芻動物に以下の基準の少なくとも1つを満たす飼料を与えること：
a)全ての動物起源の脂肪を除く；
b)飽和脂肪酸の形態の、天然の状態の、水素添加された、またはケン化された全ての脂肪酸を30％より多く含む植物性油の外因性の摂取を、動物当りおよび100kg生体重当り15グラムに制限する；
c)オメガ-3アルファ-リノレン酸（ALA）が豊富な、すなわち、全ての脂肪酸の30％超がオメガ-3脂肪酸の形態である、少なくとも一つの脂質源を含む；
- 前記メタンの量を、前記特徴の1つによる方法を適用することによって制御すること
からなる。
【００３３】
好ましくは、この脂質源は、牧草飼料または保存した飼料の形態（しおれた草、貯蔵牧草、ロールベールラップサイレージ、無水等）またはALAが豊富な油糧種子（天然の、生のまたは調理した状態）およびこれら同じ油糧種子の油粕の形態である。
有利には、前記供給源は、亜麻（亜麻の種子）を含む。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図1は、VFAの産生からCH4の産生を予想するためのグラフである。
【００３５】
本発明の他の特徴および有用性は、以下の詳細な記載から明らかになるであろう。
【実施例】
【００３６】
（1-揮発性脂肪酸（VFA）の産生およびメタン（CH4）の産生）
第一胃でのVFAの産生とメタンの産生との間の関連性が知られており、何年間も調査されてきた。
【００３７】
例えば、アセテートおよびブチレートの産生が水素を放出し、それ故、メタンの産生を促進するのに対して、プロピオネートの産生は水素の使用をもたらし、それ故、メタンの産生を制限することが示されている（Gworgwor et al., 2006）。
【００３８】
これは、以下の方程式で表すことができる：
1分子のグルコース（C6）が、2分子のピルベート（C3）[+4H]を付与する
1分子のピルベート（C3）＋H2O＝1分子のアセテート＋CO2［+2H］および；
1分子のピルベート＝1分子のプロピオネート（C3）［-4H］
【００３９】
それ故、予測方程式が、図1で示すグラフを使用して、VFAの産生からCH4の産生を予想するために開発されてきた（Moss et al., 2000）。それ故、第一胃による発酵によってC2およびC4の産生が多くなればなるほど、CH4の産生も多くなる。
【００４０】
逆に、第一胃による発酵によってC3の産生が多くなればなるほど、CH4の産生は減少する。
【００４１】
それ以後の合成式は、以下のように定義される：
［CH4］＝0.45［アセテート］＋0.40［ブチレート］−0.275［プロピオネート］
［式中、［x］＝xの量、全てのVFAのa%として］。
【００４２】
（オメガ-3アルファ-リノレン酸（ALA）の供給源（第一胃で消化可能な供給源）の摂取の、VFAおよびCH4の産生に対する影響）
オメガ-3-アルファ-リノレン酸すなわちC18:3n-3すなわち「ALA」は、生長する植物の大量の構成成分の1つである。
【００４３】
ALAは、大量に、例えば若い草や藻類中に存在し、これらの植物では非常に大部分（50〜75%）の脂肪酸を占める。ALAは、クロロフィル膜の基礎的な構成成分である。
【００４４】
また、ALAは、幾つかの油糧種子、例えば亜麻の種（45〜70%）、麻（約15%）、菜種またはダイズ（約10%）に存在する。
【００４５】
酪農反芻動物の飼料中のALAの含量により、第一胃に存在する微生物の集団が変更する。ALAは、直接的および間接的に、メタン生成細菌を効率的に阻害し、産生されるVFAの割合を、特に産生するアセテートおよびブチレートの量を低減することによって、顕著に変更する。
【００４６】
科学論文中の多くの情報源によれば、ALA供給源を反芻動物の飼料に加えると、プロピオン酸（C3）の産生が増大し、酢酸（C2）と酪酸（C4）の割合が減る。
【００４７】
それ故、以下の事項が考えられる：
- 比率［C3に対する（C2＋C4）］は、第一胃におけるメタンの産生についての非常に良好な指標である；
- 酪農反芻動物の飼料中へのALAの添加によって、比率（C2＋C4）/C3に対して直線効果がもたらされ、この比率は、他の全ては同等であり、第一胃によって消化されたALAの量が増加する場合に、通常は減少する。
【００４８】
しかしながら、ALA供給源は、ALA消化の部位に依存して、異なる効果を有し得ることを注意すべきである。
【００４９】
例えば、生の亜麻の種は、比率［（C2＋C4）/C3］を少ししか減少させないのに対して、絞った亜麻の種および亜麻油は、高い増加をもたらす。
【００５０】
それ故、この比率［（C2＋C4）/C3］を変更する能力は、動物飼料中のALAの量に関連しているが、同時に、第一胃中のALAの利用可能性にも関連している。
【００５１】
（3-比率［（C2＋C4）/C3］のミルク組成に対する影響）
第一胃によって産生されるVFA（C2、C3またはC4）は、胃壁を介して拡散し、または、更に腸バリアを介して移動し循環体液へ入る。
【００５２】
プロピオン酸（C3）は、「グルコース生成」供給源として使用され、ラクトース前駆体としてミルク産生に貢献する。
【００５３】
対照的に、酢酸（C2）および酪酸（C4）は、de nove合成メカニズムによって使用され、2〜16の炭素原子を有するミルクの飽和脂肪酸を産生する。
【００５４】
哺乳類の上皮細胞で生じるこの合成は、アセチルCoA（C14:0およびC16:0のこれらの合成のためのC2および/またはC4に由来する化合物）を使用する。
【００５５】
これらの2つの脂肪酸は、その後、「短くなり」（ペルオキシソームベータ-酸化）、ミルクの短鎖および中鎖脂肪酸を産生する。これらの脂肪酸は、その後、任意に、哺乳類のデサチュラーゼ活性の元、モノ-非飽和脂肪酸へと非飽和化され得る。
【００５６】
（4-理論上のモデル）
それ故、ミルク1リットル当たりに産生するCH4の量は、以下を考慮に入れる：
a)動物の年間のミルクの産生
酪農牛（例えば）が多くのミルクを産生すればするほど、ミルクの1リットル当たりのメタンの産生も減少する。それ故、幾人かは、以下の式を提案している：
産生したメタンの量（1年間のウシ1頭当たりのkg）＝55.7＋0.098*（ミルク産生、1年間当りおよび動物当たりのkg）
b)飼料の組成、特に、第一胃中で利用可能なALAの量
c)これらの動物の第一胃中での比率（C2＋C4）/C3
このVFA比率は、以下のi)とii)との間の比率の形で、ミルク組成との強い生物学的な偶然の関連性を有しているとして読み込むべきである：
i)16以下の炭素原子を有するミルクFAの合計、および
ii)全てのミルクFAの合計。
【００５７】
それ故、メスの酪農家畜1頭が産生するCH4の量は、ミルク産生（kgミルク、1年当り、動物1頭当り）およびこの動物に由来するミルクのFA組成に関連して、計算することできる。
【００５８】
それ故、当業者は、産生レベル（測定が容易）およびミルクの組成（測定が容易）と関連して、酪農動物によるメタンの産生を評価するための正確なツールを手元に有していると考えられる。
【００５９】
この間接的ではあるが正確なメタン産生の測定は、酪農反芻動物の配給システムにとってのガイドとして使用することができ、その結果、温室効果の原因を減少し、これらの変化の効果の迅速な測定を可能とする。
【００６０】
（5-試験および結果の解釈）
ウシ、ヤギおよび他の雌の酪農反芻動物による、食物ALA供給源（ほとんどが亜麻の形態）の摂取の、メタン産生に対する影響を記載した一般的な文献中の多くの試験が利用可能である。
【００６１】
亜麻の形態のこれら同じALA供給源の、ミルクの脂肪酸（FA）組成に対する影響を記載する他の試験を利用可能である。
【００６２】
これらの結果の一致および合成を実施し、理論上のモデルを評価した。これらの結果を下記の表1に示す。
【００６３】
ここでの焦点は、以下： 
- ミルク産生（kg/動物/年）；
- 全てのFAのa%としての、16個以下の炭素を有するミルクFA間の比率
に応じて、ミルク1リットル当たりのCH4の産生を測定したことである。
【００６４】
見たところでは、他のFAまたはFAの合計もしくは比率を選択し、CH4放出を伴う第一胃で産生されたC2を使用して、乳房中の飽和FAのde novo合成の効果を説明できたかもしれない。
【００６５】
しかしながら、16以下の炭素原子を有する飽和FAの合計は、特に、C2からのこのde nove合成を特に代表するものである。加えて、C16脂肪酸または12、14、16の炭素原子を有するFAの合計を読み込んでみると、C16と飽和FAの合計の間の比率でさえ、関連性のある基準であろう。
【００６６】
結果のこのような蓄積は、第一にミルクのFAプロファイルを与えた試験、第二にミルク1リットル当たりに産生されるメタンの測定を与えた試験（当該試験は、ALA供給源として絞った亜麻の種を使用し、異なる産生レベルのウシにて実施した）から得られた。
【００６７】
【表１】
2011525974.tif 000003
【００６８】
NB：この範囲のミルクFAプロファイルは、故意に、16以下の炭素原子を有するFAがミルクFAの70〜42％を占める範囲に限定した。その理由は、その後の生物学的モデルまたは方程式をこの範囲に限定するからではなく、この範囲の限界を超えると、産生したミルクの組成は、第一に栄養的に疑わしくなり、第二にこれらのミルクを得るのに使用した前記で定義した方法と相いれなくなってしまうと考えられるからである。
【００６９】
表中：MP（水平方向）＝ミルク産生（kg/動物/年）およびFA＝［FA<C16/全てのFA］、a%として
【００７０】
それ故、ミルク産生データおよびこのように産生したこれらのミルクのFAプロファイルに基づいて、放出したCH4について予測の表を作成した。
【００７１】
【表２】
2011525974.tif 000004
【００７２】
（6-このモデルの評価）
正確に以下を測定した幾つかの試験結果を得た：
- 酪農牛の飼料中の（第一胃で利用可能な）ALAの量；
- このALAの、比率（C2+C4）/C3に対する効果；
- これらの飼料の、ミルクFAプロファイルに対する効果；
- 最後に、飼料中の異なるALA含量とミルク1リットル当たりのCH4の産生を比較した試験。
【００７３】
以下の表は、測定値を、前記した表に由来する「予測した」値と比較するものである。
【００７４】
【表３】
2011525974.tif 000005
【００７５】
本願出願人は、これらの試験から、メタンの量は、以下の式：
CH4の量＝(FA<C16/全てのFA)*a*（ミルク産生）b
［式中、
CH4の量（g/ミルク1リットル）＝産生されたメタンの量；
FA<C16＝16以下の炭素原子を有する脂肪酸の量；
全てのFA＝全ての量の脂肪酸；
ミルク産生＝産生したミルクの量（1年間当たり、動物1頭当たりのkg）；
aおよびb＝aが10と13の間、bが-0.40と-0.45の間の数値パラメーター］
によって定義することができることを推察した。
【００７６】
好ましくは、パラメーターaおよびbは、それぞれ、11.368および-0.4274である。
【図１】
2011525974.tif 000006
【国際調査報告】
2011525974.tif 000007
2011525974.tif 000008
2011525974.tif 000009
2011525974.tif 000010
2011525974.tif 000011
2011525974.tif 000012