КОМПОЗИЦИИ ПИЩЕВЫХ ДОБАВОК ДЛЯ ЖВАЧНЫХ ЖИВОТНЫХ, СПОСОБЫ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ
FOOD ADDITIVES COMPOSITION FOR RUMINANT ANIMALS, SUCH ADDITIVE PRODUCTION AND APPLICATION METHODS

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к композициям пищевой добавки, пищевым продуктам (например, корму для животных), содержащим указанные композиции, и способам их применения. В частности, согласно изобретению предложены композиции пищевой добавки для жвачных животных (например, содержащие белковый экстракт (например, сырой белковый экстракт (например, бактериальный или дрожжевой экстракт))), имеющие конкретный азотный и/или аминокислотный профиль и малый размер частиц, способы получения указанных композиций и способы их применения (например, в виде жидкой или сухой композиции пищевой добавки или в виде компонента пищевого продукта (например, корма для животных) для увеличения всасывания белков и аминокислот у жвачного животного).
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Для поддержания жизнедеятельности и выработки молока молочным коровам требуется азот (N) в форме всасываемых в кишечнике аминокислот (АК). Существуют два источника поступления всасываемых в кишечнике АК жвачному животному. Одним источником всасываемых в кишечнике АК является микробный белок, образующийся в результате роста микроорганизмов в рубце. Для роста микроорганизмам рубца необходимы сбраживаемые углеводы и разлагаемые в рубце кормовые белки (RDP). Из корма RDP могут поступать в форме истинного белка и/или небелкового азота (НБА), т.к. микроорганизмы рубца могут поглощать АК или синтезировать их из аммонийного азота, являющегося продуктом разложения АК в рубце. Синтезируемый в рубце микробный белок является источником всасываемых в кишечнике АК высокого качества вследствие его высокой перевариваемости и аминокислотного состава. Другой источник всасываемых в кишечнике АК представляет собой неразлагаемый в рубце кормовой белок (RUP). RUP состоит из поступающего с кормом истинного белка, который не подвергается ферментации в рубце, переваривается после выхода из рубца, а входящие в состав RUP АК всасываются в кишечнике.
Цель применения белкового питания у жвачных животных заключается в кормлении жвачного животного комбинациями кормов, которые минимизируют общее количество поступающего с пищей азота с одновременным обеспечением надлежащих количеств и типов RDP и RUP и обеспечивают достижение желаемого уровня продуктивности. Таким образом, усилия специалистов по питанию жвачных животных сосредоточены на максимальном увеличении синтеза высококачественного микробного белка в рубце. Однако рост микроорганизмов в рубце имеет верхний предел, и для достижения удовлетворительных уровней выработки молока молочную корову следует кормить источниками высокоперевариваемого RUP, обеспечивающими аминокислотный состав необходимого качества.
Специалисты по питанию жвачных животных продолжают попытки оптимизировать обеспечение молочных коров RDP и RUP с применением различных кормов и коммерческих источников RUP, часто называемых белками, защищенными от разложения в рубце. Коммерчески доступные источники белков, защищенных от разложения в рубце, включают животные и растительные белки и единичные АК, защищенные от разложения в рубце путем физической и/или химической обработки. Литературные источники включают многочисленные публикации по разработке и оценке источников белков, защищенных от разложения в рубце. Кормление источниками белков, защищенных от разложения в рубце, для получения повышенной продуктивности жвачного животного с одновременной минимизацией общего количества поступающего с кормом азота является непростой задачей. В обзорах авторов Santos et al. (1998) и Ipharraguerre и Clark (2005) описаны трудности, связанные с кормлением источниками белков, защищенных от разложения в рубце, осуществляемым с целью увеличения продуктивности молочных коров.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к композициям пищевой добавки, пищевым продуктам (например, корму для животных), содержащим указанные композиции, и способам их применения. В частности, согласно настоящему изобретению предложены композиции пищевой добавки для жвачных животных (например, содержащие белковый экстракт (например, сырой белковый экстракт (например, бактериальный или дрожжевой экстракт))), имеющие конкретный азотный и/или аминокислотный профиль и малый размер частиц, способы получения указанных композиций и способы их применения (например, в виде жидкой или сухой композиции пищевой добавки или в виде компонента пищевого продукта (например, корма для животных) для увеличения всасывания белков и аминокислот у жвачного животного).
Соответственно, в некоторых вариантах реализации настоящего изобретения предложена композиция пищевой добавки, содержащая белковый компонент (например, цельный дрожжевой и/или белковый экстракт (например, сырой белковый экстракт (например, дрожжевой, бактериальный и/или грибной белковый экстракт (например, с конкретным азотным и/или аминокислотным составом), которую получают в виде тонкодисперсных частиц (например, композиция, содержащая частицы размером 1-2 мм, 0,5-1 мм, 0,25-0,5 мм, 125-250 мкм, 62,5-125 мкм, 3,9-62,5 мкм или меньше))). В предпочтительных вариантах реализации композицию пищевой добавки согласно настоящему изобретению получают в виде тонкодисперсных частиц, имеющих размеры, составляющие примерно 125-250 мкм или 62,5-125 мкм, хотя частицы могут быть с меньшими или большими размерами. В некоторых вариантах реализации композиция пищевой добавки содержит примерно 5-10% азота и 30-60% сырого белка. В предпочтительном варианте реализации композиция пищевой добавки содержит 6,5-7,8% азота и 40-50% сырого белка в расчете на сухое вещество. В еще одном предпочтительном варианте реализации композиция пищевой добавки содержит примерно 7% азота и примерно 45,3% сырого белка в расчете на сухое вещество. В некоторых вариантах реализации сырой белок состоит как из растворимой, так и из нерастворимой фракций. Например, в некоторых вариантах реализации сырой белок содержит примерно 25-60% растворимого и 40-75% нерастворимого белка. В некоторых вариантах реализации сырой белок содержит примерно 36-46% растворимого белка и примерно 53-63% нерастворимого белка. В некоторых вариантах реализации сырой белок содержит примерно 40-45% растворимого белка и примерно 55-60% нерастворимого белка. В некоторых вариантах реализации сырой белок содержит примерно 42% растворимого белка и примерно 58% нерастворимого белка. В некоторых вариантах реализации композиция пищевой добавки содержит от примерно 0,5% до примерно 1,5% аммиака в расчете на сухое вещество. В некоторых вариантах реализации композиция пищевой добавки содержит белковый компонент (например, белковый экстракт), имеющий аминокислотный состав, приведенный в Таблице 1 или Таблице 2. Изобретение не ограничивается конкретным аминокислотным составом белкового компонента. В некоторых вариантах реализации аминокислотный состав белкового компонента композиции пищевой добавки согласно настоящему изобретению характеризуется процентным содержанием различных аминокислот, приведенным в Таблице 1 или Таблице 2, плюс или минус определенное значение процентного содержания (например, плюс или минус 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 или более процентов).
Изобретение не ограничивается источником белкового компонента (например, цельным дрожжевым и/или белковым экстрактом (например, сырым белковым экстрактом)) композиции пищевой добавки. В некоторых вариантах реализации белковый компонент композиции пищевой добавки представляет собой экстракт дрожжевых клеток. В некоторых вариантах реализации белковый компонент композиции пищевой добавки представляет собой цельные дрожжи. В некоторых вариантах реализации белковый компонент композиции пищевой добавки представляет собой экстракт микробных клеток. В некоторых вариантах реализации белковый компонент композиции пищевой добавки представляет собой экстракт клеток водорослей. Способы получения клеточных экстрактов хорошо известны в данной области техники. В некоторых вариантах реализации экстракт дрожжевых клеток получают путем выращивания дрожжей, отделения клеточной стенки дрожжей от внутриклеточных компонентов дрожжей (например, посредством центрифугирования) и удаления вещества, составляющего клеточную стенку дрожжей, с получением дрожжевого экстракта (только “дрожжевой экстракт”). Изобретение не ограничивается каким-либо конкретным типом дрожжей или штаммом дрожжей. Действительно, любые дрожжи и/или штамм дрожжей, известные в данной области техники, находят применение в качестве источника композиции пищевой добавки согласно настоящему изобретению, включая, но не ограничиваясь ими, дрожжи рода Saccharomyces, Candida, Kluyveromyces, Torulaspora и/или их комбинации. В некоторых вариантах реализации дрожжи представляют собой Saccharomyces cerevisiae. Как только получают источник белка (например, цельные дрожжи и/или экстракт дрожжей, водорослей или микроорганизмов), из него может быть приготовлена композиция пищевой добавки согласно настоящему изобретению. Например, в предпочтительном варианте реализации источник белка (например, цельные дрожжи или белковый экстракт (например, экстракт дрожжей, водорослей или микроорганизмов)) высушивают с применением распыления. В предпочтительном варианте реализации распыление обеспечивает получение высушенного вещества (например, высушенных цельных дрожжей или белкового экстракта), содержащего частицы требуемого размера (например, высушенное вещество содержит частицы размером в диапазоне 0,100-0,500 мм или, более предпочтительно, 0,100-0,250 мм). В некоторых вариантах реализации выбирают форсунку распылителя для получения высушенного вещества, содержащего частицы требуемого размера. Изобретение не ограничивается способом, применяемым для высушивания источника белка (например, цельных дрожжей или экстракта дрожжей, водорослей или микроорганизмов). Действительно, может быть применено множество способов, включая, но не ограничиваясь ими, лиофильную сушку, высушивание распылением, высушивание в барабанной сушилке, высушивание в кипящем слое и т.д.). Кроме того, могут быть выполнены дополнительные стадии для получения композиции пищевой добавки, содержащей частицы, размеры которых находятся в требуемом диапазоне, включая, но не ограничиваясь ими, измельчение и/или просеивание высушенного белка (например, цельных дрожжей или дрожжевого или микробного экстракта).
Изобретение не ограничивается способом введения композиции пищевой добавки субъекту (например, жвачному животному (например, взрослому жвачному животному)). Действительно, композиция пищевой добавки согласно настоящему изобретению может быть введена жвачному животному различными способами. Например, композиция пищевой добавки может быть скомбинирована с употребляемой перорально кормовой добавкой с образованием добавки или премикса для добавления к традиционным кормам. В некоторых вариантах реализации композицию пищевой добавки добавляют непосредственно к традиционному корму (например, корму для жвачных животных). Например, композиция пищевой добавки может быть добавлена к традиционному корму или кормовой добавке в виде бульона или его эквивалента, или пасты, или лиофилизированного продукта. В некоторых вариантах реализации композицию пищевой добавки получают в виде тонкодисперсных частиц (например, имеющих следующие размеры: 0,25-0,5 мм, 0,125-0,250 мм или 0,0625-0,125 мм, хотя также могут быть применены частицы с большими и меньшими размерами), которые добавляют к корму. Композиция пищевой добавки может быть добавлена к носителю и/или заключена в капсулы перед добавлением к корму. В некоторых вариантах реализации композицию пищевой добавки (например, полученную в виде тонкодисперсных частиц) добавляют непосредственно к корму для животных (например, путем опрыскивания корма жидким бульоном, содержащим указанную композицию, или путем добавления к корму композиции пищевой добавки в форме сухих частиц).
Изобретение не ограничивается количеством (например, полученным из расчета на массу/массовые проценты, из расчета на объем/объемные проценты) композиции пищевой добавки, добавляемой к кормовому продукту (например, полному смешанному рациону). В некоторых вариантах реализации композицию пищевой добавки вводят субъекту (например, жвачному животному (например, молочной корове)) в виде части общего суточного потребления сухого вещества. Например, в некоторых вариантах реализации композицию пищевой добавки вводят субъекту (например, молочной корове) в количестве 1,5%-2,5% от общего суточного потребления сухого вещества субъектом, хотя могут быть введены меньшие (например, 1,25%, 1,0%, 0,75%, 0,5%, 0,25% или менее) и большие (например, 2,75%, 3%, 3,25%, 3,5%, 4% или более) количества композиции пищевой добавки. В предпочтительном варианте реализации композицию пищевой добавки вводят субъекту (например, молочной корове) в количестве 1,5%-2,5% от общего суточного потребления сухого вещества субъектом. Например, если корова потребляет 23 кг сухого вещества в сутки, количество потребляемой композиции пищевой добавки составляет от 345 г до 575 г.
Композицию пищевой добавки добавляют к и/или комбинируют с любым употребляемым перорально кормом, включая, но не ограничиваясь ими, сухую барду, люцерну, кукурузную муку, цитрусовую муку, остаток после брожения, измельченные устричные раковины, аттапульгитовую глину, пшеничные отруби, растворимые вещества мелассы, муку из зерен кукурузы с початками, съедобные растительные вещества, муку из жареной лущеной сои, корм из соевых мельничных отходов, антибиотические препараты, содержащие мицелий, вермикулит, соевую крупу, известняковый щебень и т.п. Композицию пищевой добавки добавляют к традиционным кормам, таким как “концентраты”, которые характеризуются низким содержанием волокон и большим общим количеством усваиваемых питательных веществ. К ним относятся различные зерновые культуры и высококачественные отходы производства, такие как кормовой продукт из просушенной смеси отрубей, зародыша и частиц эндосперма кукурузы, пшеничные отруби, муку из жмыха семян хлопчатника, муку из жмыха льняного семени, кукурузный глютеновый корм и т.д. Композиция пищевой добавки также подходит для добавления к грубым кормам, которые характеризуются высоким содержанием волокон, или смесям грубых кормов и кормов-концентратов.
В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения предложен способ разведения сельскохозяйственных животных (например, жвачных животных) на сбалансированном по содержанию питательных веществ рационе, включающий обеспечение сельскохозяйственных животных и композицией для питания животных, содержащей композицию пищевой добавки, описанную в настоящей заявке, и введение указанной композиции для питания животных указанным сельскохозяйственным животным при условиях, позволяющих получить требуемые параметры сельскохозяйственных животных (например, выработку молока и показатели качества) (например, такие как качество молока и/или вырабатываемое количество превосходят соответствующие показатели контрольных субъектов, которым не вводили композицию пищевой добавки). В некоторых вариантах реализации молоко, вырабатываемое коровой, которую кормят композицией пищевой добавки согласно настоящему изобретению, обладает более долгим сроком хранения по сравнению с молоком, вырабатываемым коровой, которую не кормят композицией пищевой добавки согласно настоящему изобретению. В некоторых вариантах реализации молоко, вырабатываемое коровой, которую кормят композицией пищевой добавки согласно настоящему изобретению, содержит повышенное количество секретируемого молочного жира и/или белка по сравнению с молоком, вырабатываемым коровой, которую не кормят композицией пищевой добавки согласно настоящему изобретению. Таким образом, согласно настоящему изобретению в некоторых вариантах реализации предложено снижение затрат, связанных с производством молока и/или компонентов молока. В некоторых вариантах реализации применение композиции пищевой добавки в составе корма снижает выведение азота из организма жвачного животного и/или улучшает эффективность использования азота.
Изобретение не ограничивается способом, применяемым для получения тонкодисперсных частиц композиции пищевой добавки (например, содержащей белковый компонент (например, цельные дрожжевые клетки или белковый экстракт (например, сырой белковый экстракт (например, белковый экстракт из дрожжей, бактерий и/или водорослей (например, с конкретным азотным и/или аминокислотным составом)))) согласно настоящему изобретению. Действительно, может быть применено множество способов, включая, но не ограничиваясь ими, распыление, механическое измельчение, просеивание или другой способ, известный в данной области техники, который уменьшает размеры частиц вещества. В некоторых вариантах реализации может быть применен любой способ, известный в данной области техники, посредством которого можно получить тонкодисперсные частицы (например, частицы размером 1-2 мм, 0,5-1 мм, 0,25-0,5 мм, 100-200 мкм, 125-250 мкм, 62,5-125 мкм или 3,9-62,5 мкм) из вещества (например, для получения композиции пищевой добавки).
В предпочтительном варианте реализации размер частиц композиции пищевой добавки является таким, что он позволяет композиции пищевой добавки избегать ферментации в рубце (например, за счет прохождения рубца жвачного животного со скоростью потока жидкости) в большей степени, чем корм или пищевой продукт, который не состоит из композиции пищевой добавки.
В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения предложены способы кормления сельскохозяйственного животного, включающие введение корма для животных указанному сельскохозяйственному животному, содержащего белковые композиции, описанные выше и ниже. В других вариантах реализации указанное сельскохозяйственное животное представляет собой корову или другое жвачное животное.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фигура 1 иллюстрирует пример избежания ферментации композиции пищевой добавки согласно настоящему изобретению. Свойства композиции пищевой добавки (например, размер) позволяют композиции избегать ферментации в рубце и проходить вместе с жидкой фракцией в отдел пищевого тракта, располагающийся после рубца.
Фигура 2 иллюстрирует ингредиентный и химический состав рационов, применяемых в исследованиях, проведенных в процессе разработки вариантов реализации настоящего изобретения. Химический состав представляет собой среднее значение (± стандартное отклонение), полученное в результате анализа методами “мокрой химии” рационов со всех трех ферм, включенных в исследование.
Фигура 3 иллюстрирует влияние композиции пищевой добавки (обозначенной “DEMP” на чертеже) на выработку молока и метаболиты крови, наблюдаемые в процессе разработки вариантов реализации изобретения. На Фигуре 3 DEMP = 600 г DEMP /особь/сутки, контроль = 0% DEMP; ЕСМ - скорректированное по энергетической ценности молоко; FCM - скорректированное по содержанию жира молоко; БГМК - β-гидроксимасляная кислота; НЭЖК - неэтерифицированные жирные кислоты; АМК - азот мочевины крови.
Фигура 4 иллюстрирует ингредиенты экспериментальных рационов, используемых согласно Примеру 2, где витаминный премикс содержит: 4,3% Zn, 3,8% Mn, 7800 ppm Cu, 900 ppm I, 315 м.д. Co, 220 ppm Se, 5632000 ME/кг витамина A, 1408000 ME/кг витамина D3, 18700 ME/кг витамина E (Vita Plus Corporation, Madison, Висконсин, США); витамин E содержит 20000 ME/кг.
Фигура 5 иллюстрирует состав питательных веществ экспериментальных рационов, используемых согласно Примеру 2, полученный на основании анализов индивидуальных ингредиентов, выполненных в лаборатории DairyLand Laboratories Inc. (Arcadia, Висконсин, США), где индекс эффективности неэнергетических затрат получен Национальным научно-исследовательским советом, 2001.
Фигура 6 иллюстрирует полные смешанные рационы (ПСР), используемые согласно Примеру 2, проанализированные в лаборатории DairyLand Laboratories Inc. (Arcadia, Висконсин, США).
Фигура 7 иллюстрирует результаты по выработке молока и составу молока, полученные с применением различных экспериментальных рационов, содержащих композицию пищевой добавки согласно настоящему изобретению.
ОПРЕДЕЛЕНИЯ
В настоящем описании термин “дрожжи” и “дрожжевые клетки” относится к эукариотическим микроорганизмам, классифицируемым в царство Грибы, имеющим клеточную стенку, клеточную мембрану и внутриклеточные компоненты. Дрожжи не образуют конкретную таксономическую или филогенетическую группу. В настоящее время известно примерно 1500 видов; согласно оценкам только 1% всех видов дрожжей был описан. Термин “дрожжи” часто используют в качестве синонима для S. cerevisiae, но филогенетическое разнообразие дрожжей показано их отнесением и к отделу Аскомицеты, и к отделу Базидиомицеты. Почкующиеся дрожжи (“истинные дрожжи”) классифицируют в порядок Сахаромицеты. Большинство видов дрожжей размножаются бесполым образом путем почкования, хотя некоторые размножаются бинарным делением. Дрожжи являются одноклеточными, хотя некоторые виды становятся многоклеточными за счет образования нити из соединенных почкующихся клеток, известной как псевдогифы, или ложные гифы. Размер дрожжей может сильно меняться в зависимости от вида, составляя, как правило, 3-4 мкм в диаметре, хотя размер некоторых дрожжей может достигать свыше 40 мкм.
В настоящем описании термины “обогащенные селеном дрожжи” и “селенированные дрожжи” относятся к любым дрожжам (например, Saccharomyces cerevisiae), которые культивируют в среде, содержащей неорганические соли селена.
В настоящем описании термин масс./масс., (масса/масса) относится к количеству данного вещества в композиции из расчета на массу. Например, корм для животных, содержащий 0,02% масс./масс, пищевой кормовой добавки согласно настоящему изобретению, означает, что масса пищевой кормовой добавки составляет 0,02% от общей массы корма для животных (т.е. 200 г композиции, содержащей пищевую кормовую добавку согласно настоящему изобретению, в 907200 г корма для животных).
В настоящем описании термин “дрожжевая клеточная стенка”, также называемая “ДКС”, относится к клеточной стенке дрожжевого организма, которая окружает плазматическую мембрану и внутриклеточные компоненты дрожжей. Дрожжевая клеточная стенка включает как внешний слой (состоящий преимущественно из маннана), так и внутренний слой (состоящий преимущественно из глюкана и хитина) дрожжевой клеточной стенки. Функция клеточной стенки заключается в поддержании структуры и защите метаболически активной цитоплазмы. Сигнальные пути и пути распознавания расположены в клеточной стенке. Состав клеточной стенки меняется от штамма к штамму и в зависимости от условий роста дрожжей.
В настоящем описании термин “внутриклеточные компоненты дрожжей” и “внутриклеточные компоненты” относится к клеточному содержимому, экстрагированному из дрожжевого организма в результате удаления клеточных стенок.
В настоящем описании термин “очищенный” или “очищать” относится к удалению компонентов из образца. Например, дрожжевые клеточные стенки или экстракты дрожжевых клеточных стенок очищают путем удаления компонентов, не относящихся к дрожжевой клеточной стенке (например, плазматической мембраны и/или внутриклеточных компонентов дрожжей); их также очищают путем удаления загрязняющих веществ или других агентов, отличных от дрожжевой клеточной стенки. Удаление компонентов, не относящихся к дрожжевой клеточной стенке, и/или загрязняющих веществ, не относящихся к дрожжевой клеточной стенке, приводит к увеличению процентного содержания дрожжевой клеточной стенки или ее компонентов в образце.
В настоящем описании термин “переваривать” относится к превращению пищи, кормов или других органических соединений во всасываемую форму; размягчению, разложению или расщеплению в результате воздействия тепла и влаги или химического воздействия.
В настоящем описании термин “пищеварительная система” относится к системе (включая желудочно-кишечный тракт), в которой переваривание может происходить или происходит.
В настоящем описании термин “корма” относится к веществу (веществам), которые потребляются животными и обеспечивают калорийность и/или вносят питательные вещества в рацион животного. Примеры кормов включают, но не ограничиваются ими, полный смешанный рацион (ПСР), грубый корм (корма), пеллеты, концентрат(ы), премикс(ы), побочный продукт(ы), зерно (зерна), барду из зерна, мелассу, волокно (волокна), фураж, траву (травы), сено, ядро ореха (орехов), листья, муку, растворимый(е) компонент(ы) и добавку (добавки).
В настоящем описании термины “добавка к пище”, “пищевая добавка”, “композиция пищевой добавки” и т.п. относятся к пищевому продукту, приготовленному в виде пищевой добавки или питательной добавки для применения в качестве части рациона, например в виде добавки к корму для животных. Примеры композиций пищевой добавки описаны в настоящем тексте.
В настоящем описании термин “животное” относится к представителям царства Животные. Эти представители включают, но не ограничиваются ими, сельскохозяйственных животных, домашний скот, домашних животных, питомцев, морских и пресноводных животных и диких животных.
В настоящем описании “эффективное количество” относится к количеству композиции, достаточному для обеспечения полезных или требуемых результатов. Эффективное количество может быть введено и/или скомбинировано с другим веществом в одном или более введениях, применениях или дозах и не ограничивается конкретным составом или способом введения.
В настоящем описании термин “переваривать” относится к превращению пищи, кормов или других органических соединений во всасываемую форму; размягчению, разложению или расщеплению в результате воздействия тепла и влаги или химической реакции.
В настоящем описании термин “пищеварительная система” относится к системе (включая желудочно-кишечный тракт), в которой переваривание может происходить или происходит.
В настоящем описании термин “введение” или “прием” относится к действию по доставке вещества, включая лекарственное средство, пролекарство или другой агент, или терапевтического воздействия на организм субъекта.
В настоящем описании термин “клетка” относится к автономной самовоспроизводящейся единице, которая может существовать как функциональная независимая единица жизни (как в случае одноклеточного организма, например дрожжей) или как субъединица в многоклеточном организме (таком как растения и животные), которая специализируется на выполнении конкретных функций по обеспечению существования организма как целого. Существуют два различных типа клеток: прокариотические клетки и эукариотические клетки.
В настоящем описании термин “эукариот” относится к организмам, клетки которого организованы в сложные структуры, заключенные внутрь мембран. “Эукариоты” отличаются от “прокариот”. Термин “прокариот” относится к организмам, у которых отсутствует клеточное ядро или другие мембраносвязанные органеллы. Термин “эукариот” относится ко всем организмам, клетки которого обладают типичными характеристиками эукариот, такими как присутствие истинного ядра, ограниченного ядерной мембраной, внутри которого находятся хромосомы, присутствие мембраносвязанных органелл и другими характеристиками, обычно наблюдаемыми в эукариотических организмах.
В настоящем описании термин “размножение дрожжей” относится к репродуктивному циклу дрожжей, которые имеют бесполый и половой репродуктивные циклы, однако наиболее распространенным способом вегетативного роста у дрожжей является бесполое размножение путем “почкования” или “деления” с участием “дочерней клетки”, которая формируется на “родительской клетке”. От ядра родительской клетки отделяется дочернее ядро, которое мигрирует в дочернюю клетку. Почка продолжает расти, до тех пор пока она не отделяется от “родительской клетки”, образуя новую клетку. В условиях тяжелого стресса гаплоидные клетки, как правило, погибнут, однако при тех же условиях диплоидные клетки могут подвергнуться споруляции, вступая в половое размножение (мейоз) и образуя множество гаплоидных спор, которые могут продолжать сливаться (конъюгировать), вновь образуя диплоид.
В настоящем описании термин “почкование” относится к типу клеточного деления у грибов (например, дрожжей) и у простейших, при котором одна из “дочерних клеток” развивается как небольшой выступ на другой клетке. Обычно состояние почкующейся клетки определяют по полярности в “родительской клетке”. У некоторых простейших отпочковавшаяся дочерняя клетка может находиться внутри цитоплазмы другой дочерней клетки.
В настоящем описании термин “культивировать дрожжи” и термин “выращивание дрожжей” относятся к акту посева и/или разведения дрожжей.
В настоящем описании термин “центрифугирование” относится к разделению молекул по размеру или плотности с применением центробежных сил, генерируемых вращающимся ротором, который приводит объект во вращение вокруг фиксированной оси за счет приложения силы перпендикулярно этой оси. Центрифуга работает по принципу седиментации, согласно которому центростремительное ускорение применяют для равномерного распределения веществ большей и меньшей плотности между слоями разной плотности.
В настоящем описании термин “собирать” относится к акту сбора или объединения веществ, которые были получены (например, объединение веществ, полученных в процессе дрожжевого производства).
В настоящем описании термин “высушивание” относится к высушиванию распылением, лиофильной сушке, высушиванию на воздухе, сушке в вакууме или любому другому типу процесса, который уменьшает содержание жидкости в веществе или удаляет ее из вещества.
В настоящем описании термин “высушивание распылением” относится к широко применяемому способу высушивания вещества, содержащего жидкость, с применением горячего газа для выпаривания жидкости с целью уменьшения содержания жидкости в веществе или удаления ее из вещества. Другими словами, вещество высушивают посредством распыления или разбрызгивания в потоке нагретого сухого воздуха.
В настоящем описании термин “лиофилизационная сушка” и термин “лиофилизация” и термин “сублимационная сушка” относятся к удалению растворителя из объекта, находящегося в замороженном состоянии, посредством сублимации. Данный процесс осуществляют путем замораживания вещества, подлежащего высушиванию, до температуры ниже его точки эвтектики и дальнейшего обеспечения скрытой теплоты сублимации. Точный контроль подвода тепла позволяет осуществлять высушивание из замороженного состояния без оттаивания продукта. При практическом применении процесс ускоряют и точно контролируют в условиях пониженного давления.
В настоящем описании термин “измельчение” относится к уменьшению размера частиц посредством ударной нагрузки, раскалывания или растирания.
В настоящем описании термин “промывка” относится к удалению или очистке (например, с применением любого типа жидкости (например, дистиллированной воды, буфера или растворителя) или смеси) от примесей или растворимого нежелательного компонента в препарате.
В настоящем описании термин “белок” относится к биохимическим соединениям, состоящим из одного или нескольких полипептидов, свернутых, как правило, в глобулярную или фибриллярную форму биологически функциональным образом.
В настоящем описании термин “пептид” и термин “полипептид” относятся к первичной последовательности аминокислот, которые соединены ковалентными “пептидными связями”. Как правило, пептид состоит из небольшого числа аминокислот и является более коротким, чем белок. Пептиды, полипептиды и белки могут быть синтетическими, рекомбинантными или природными.
В настоящем описании термин “аминокислота” относится к молекулам, содержащим аминогруппу, карбоксильную группу и боковую цепь, которая различается между разными аминокислотами. Основные элементы аминокислоты представляют собой углерод, водород, кислород и азот.
В настоящем описании термин “протеаза” относится к любому из большого числа ферментов, включающих эндопептидазы и экзопептидазы, которые катализируют гидролитическое расщепление белков до пептидов или аминокислот.
В настоящем описании термин “лизис” относится к разрушению или разрыву мембраны дрожжевой клетки и дрожжевой клеточной стенки, что приводит к высвобождению внутриклеточных компонентов. В настоящем описании “лизис” происходит в результате физического, механического, ферментативного (включая автолиз и гидролиз) или осмотического воздействий.
В настоящем описании термин “автолиз” относится к разрушению части клетки, или целой клетки, или ткани под действием собственных ферментов.
В настоящем описании термин “гидролиз” относится к процессу расщепления соединения на фрагменты под действием воды (например, этот процесс применяют для расщепления полимеров до более простых единиц (например, расщепление крахмала до глюкозы)).
В настоящем описании термин “жвачное животное” относится к млекопитающему отряда Парнокопытные, которые переваривают пищу растительного происхождения путем первоначального размягчения ее внутри первого желудка животного, дальнейшего отрыгивания полупереваренной массы, известной в настоящее время как жвачка, и пережевывания ее снова. Процесс повторного пережевывания жвачки для дальнейшего расщепления растительного материала и стимулирования переваривания называют “пережевывание жвачки”. Существует примерно 150 видов жвачных животных, к которым относятся и домашние, и дикие виды. Жвачные млекопитающие включают крупный рогатый скот, коз, овец, жирафов, бизонов, американских лосей, лосей, яков, буйволов, оленей, альпак, верблюдов, лам, гну, антилоп, вилорогих антилоп и антилоп нильгау.
В настоящем описании термин “рубец” (также известный как первый отдел желудка жвачных) образует большую часть сетчатого желудка, который является первой камерой в пищеварительном тракте жвачных животных. Он служит в качестве основного места микробной ферментации поглощенного корма. Меньшая часть сетчатого желудка представляет собой сетку, которая непрерывно сообщается с рубцом, но отличается от последнего строением внутреннего слоя. Рубец состоит из нескольких мускульных мешков, краниального мешка, вентрального мешка, вентрального слепого мешка и сетки.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Настоящее изобретение относится к композициям пищевой добавки, пищевым продуктам (например, корму для животных), содержащим указанные композиции, и способам их применения. В частности, согласно изобретению предложены композиции пищевой добавки для жвачных животных (например, содержащие белковый экстракт (например, сырой белковый экстракт (например, бактериальный или дрожжевой экстракт))), имеющие конкретный азотный и/или аминокислотный профиль и малый размер частиц, способы получения указанных композиций и способы их применения (например, в виде жидкой или сухой композиции пищевой добавки или в виде компонента пищевого продукта (например, корма для животных) для увеличения всасывания белков и аминокислот у жвачного животного).
В конкретных вариантах реализации согласно настоящему изобретению предложена богатая белком композиция пищевой добавки (например, дрожжевого происхождения или другого происхождения), с физическими характеристиками, которые обеспечивают существенное избегание ферментации в рубце и аминокислотный (АК) состав, сходный с микробным белком рубца. В некоторых вариантах реализации богатую белком композицию пищевой добавки называют избегающим ферментации микробным белком (ЕМР) или избегающим ферментации микробным белком, добавляемым к пище (DEMP), например, в Таблице 2.
-1
-1
В некоторых вариантах реализации богатую белком композицию пищевой добавки (например, полученные из дрожжевого или микробного источника) перерабатывают до соответствующего тонкодисперсным частицам размера. Несмотря на то, что понимание механизма не является необходимым для применения изобретения на практике, и изобретение не ограничивается каким-либо конкретным механизмом действия, в некоторых вариантах реализации соответствующий тонкодисперсным частицам размер композиции пищевой добавки обеспечивает поступление композиции добавки вместе с жидкой фракцией в отдел пищеварительного тракта, расположенный после рубца, где аминокислоты всасываются в кишечнике. Наряду с тем, что изобретение не ограничивается каким-либо конкретным механизмом, и понимание механизма не является необходимым для понимания или применения изобретения на практике, в некоторых вариантах реализации польза от применения композиции пищевой добавки обусловлена преимуществом одного или нескольких из следующих факторов: 1) состав вещества (например, имеющего конкретный азотный и/или аминокислотный профиль); 2) соответствующий тонкодисперсным частицам размер (например, описанный в настоящей заявке) частиц вещества (например, такой размер, который позволяет композиции распределиться в жидкую фракцию в рубце); 3) сравнительно низкая относительная скорость разложения вещества (например, 0,175 ч); и/или 4) сравнительно высокая относительная скорость оттока жидкости из рубца (например, 0,12 ч).
Значительная польза от применения богатой белком композиции пищевой добавки согласно настоящему изобретению состоит в том, что отсутствует необходимость в защите композиции (например, с применением физической или химической обработки (например, заключения в капсулы)) от разложения в рубце. Например, в некоторых вариантах реализации богатая белком композиция пищевой добавки согласно настоящему изобретению не нуждается в использовании защитного барьера. Наоборот, согласно настоящему изобретению предложена богатая белком композиция пищевой добавки (например, дрожжевого происхождения), характеризующаяся тем, что физические и/или химические свойства указанной композиции пищевой добавки (например, азотный и/или аминокислотный состав или профиль, соответствующий тонкодисперсным частицам размер частиц, низкая скорость разложения композиции и т.д.), позволяют композиции пищевой добавки избегать ферментации в рубце (например, за счет прохождения со скоростью потока жидкости) и обеспечивать поступление значительного количества высокоперевариваемого неразлагаемого в рубце кормового белка с требуемым аминокислотным составом в кишечный тракт.
Изобретение не ограничивается источником белкового компонента (например, белковым экстрактом (например, сырым белковым экстрактом)) композиции пищевой добавки. В некоторых вариантах реализации композиция пищевой добавки представляет собой экстракт из дрожжевых клеток. Дрожжевой организм, применяемый для получения композиции согласно настоящему изобретению, может представлять собой любой организм ряда дрожжей, включающего, но не ограничиваясь ими, дрожжи рода Saccharomyces, Candida, Kluyveromyces или вида Torulaspora или их комбинацию. В предпочтительном варианте реализации применяемые дрожжи представляют собой Saccharomyces cerevisiae. В предпочтительном варианте реализации применяемые дрожжи представляют собой Saccharomyces cerevisiae, штамм 1026. Дрожжевой экстракт получают способами, широко известными в данной области техники (см., например, Peppier, H.J. 1979. Production of yeasts and yeast products. In Microbial Technology & Microbial Processes, Vol.1 (2d ed.), Academic Press). Дрожжевой организм выращивают в соответствии с традиционными способами, применяемыми при связанных с питанием ферментации и производстве напитков. Дрожжевую биомассу отделяют и промывают посредством центрифугирования с получением дрожжевого молока. Вслед за отделением организм лизируют. Любой из ряда способов, распространенных в данной области техники, может быть применен для лизиса дрожжевого организма, включая, но не ограничиваясь ими, гидролиз и автолиз. Предпочтительный вариант реализации настоящего изобретения допускает автолиз дрожжевых организмов при комнатных температуре и давлении в течении периода времени, составляющего 12-24 часа. Протеаза, такая как папаин или любая из ряда щелочных или нейтральных протеаз, может быть добавлена во время фазы лизиса для ускорения солюбилизации дрожжевых белков и предотвращения агглютинации внутриклеточных компонентов. Вслед за лизисом внутриклеточные компоненты дрожжевого организма отделяют и удаляют из дрожжевой клеточной стенки. В предпочтительном варианте реализации внутриклеточные компоненты удаляют из вещества дрожжевой клеточной стенки путем промывания несколько раз посредством центрифугирования. Полученный в результате дрожжевой экстракт может быть высушен посредством любого из ряда способов, распространенных в данной области техники, включая высушивание распылением, высушивание в барабанной сушилке и высушивание в псевдоожиженном слое с образованием порошка. В предпочтительных вариантах реализации высушенный порошок дрожжевого экстракта превращают в тонкоизмельченный порошок (например, посредством измельчения, просеивания или растирания). В предпочтительном варианте реализации полученный в результате дрожжевой экстракт высушивают посредством распыления. Например, дрожжевой экстракт подают в устройство для распыления (например, форсуночное или центрифужное устройство для распыления), который создает мелкодисперсный туман из частиц дрожжевого экстракта. Мелкодисперсный туман из частиц дрожжевого экстракта вступает в контакт с воздухом, нагретым до температур 250-450°C, который высушивает частицы. Собирают частицы высушенного дрожжевого экстракта. В некоторых вариантах реализации устройству для распыления придают требуемую конфигурацию для получения высушенных дрожжевых частиц желаемого размера. В других вариантах реализации частицы высушенного дрожжевого экстракта дополнительно измельчают, просеивают или иным образом разбивают на более мелкие частицы после выхода из устройства для распыления.
-1
В данной области техники принято общее допущение, заключающееся в том, что растворимый белок полностью разлагается в рубце вследствие предполагаемой высокой относительной скорости разложения. Инкубация in situ представляет собой наиболее широко принятую методику для экспериментального определения вклада разлагаемого в рубце кормового белка (RDP) и неразлагаемого в рубце кормового белка (RUP), поступающих с кормом. Эта методика оценивает удаление белка из корма, помещенного внутрь пористого мешка, суспендированного в рубце животного с канюлированным рубцом. Удаление определяют по разнице масс с растворимыми и очень малыми нерастворимыми частицами, которые вымываются из мешка и, как предполагают, являются легкодоступными для микроорганизмов рубца и полностью используются ими. Применяя способ, описанный у Raab et al. (см. Raab et al. (1983)), провели эксперименты для определения относительной скорости разложения белка из композиции пищевой добавки согласно настоящему изобретению. Применяя способ, описанный у Raab et al, определили, что относительная скорость разложения белка из композиции пищевой добавки, описанной в Таблице 1, составила 0,175 ч (станд. откл. = 0,052).
Таблица 1
% от сухого вещества
Композиция ЕМР
Бактерии рубца<sup>1</sup>
Азот
7,3
7,7
Сырой белок
45,3
48,1
Растворимый сырой белок, %
41,9
--
от сырого белка
Нерастворимый сырой белок, %
58,1
от сырого белка
NH<sub>3</sub>
1,0
--
Аминокислоты
39,9
32,0
% от общего содержания аминокислот
Алании
7,3
7,5
Аргинин
6,0
5,1
Аспарагиновая кислота
10,4
12,2
Цистеин
1,4
--
Глутаминовая кислота
16,5
13,1
Глицин
5,0
5,8
Гистидин
2,5
2,0
Изолейцин
5,1
5,7
Лейцин
9,5
8,1
Лизин
6,7
7,9
Метионин
2,1
2,6
Фенилаланин
5,1
5,1
Пролин
5,5
3,7
Серии
5,7
4,6
Треонин
5,3
5,8
Триптофан
1,4
--
Валин
5,8
6,2
<sup>1</sup>Clark et al., 1992.
В конкретных вариантах реализации композиция пищевой добавки согласно настоящему изобретению содержит, в процентах от сухого вещества, примерно 5-10% азота и 30-60% сырого белка. В предпочтительном варианте реализации композиция пищевой добавки содержит 6,5-7,8% азота и 40-50% сырого белка в расчете на сухое вещество. В дополнительном предпочтительном варианте реализации композиция пищевой добавки содержит примерно 7% азота и примерно 45,3% сырого белка в расчете на сухое вещество. В некоторых вариантах реализации сырой белок состоит как из растворимой, так и нерастворимой фракций. Например, в некоторых вариантах реализации сырой белок содержит примерно 25-60% растворимого и 40-75% нерастворимого белка. В некоторых вариантах реализации сырой белок содержит примерно 36-46% растворимого белка и примерно 53-63% нерастворимого белка. В некоторых вариантах реализации сырой белок содержит примерно 40-45% растворимого белка и примерно 55-60% нерастворимого белка. В некоторых вариантах реализации сырой белок содержит примерно 42% растворимого белка и примерно 58% нерастворимого белка. В некоторых вариантах реализации композиция пищевой добавки содержит от примерно 0,5% до примерно 1,5% аммиака в расчете на сухое вещество. В некоторых вариантах реализации композиция пищевой добавки содержит белковый компонент (например, белковый экстракт), имеющий аминокислотный состав, приведенный в Таблице 1 или Таблице 2. Изобретение не ограничивается конкретным аминокислотным составом белкового компонента. В некоторых вариантах реализации аминокислотный состав белкового компонента композиции пищевой добавки согласно настоящему изобретению характеризуется процентным содержанием различных аминокислот, приведенным в Таблице 1 или Таблице 2, плюс или минус определенное значение процентного содержания (например, плюс или минус 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 или более процентов).
Для сравнения, аминокислотный состав композиции пищевой добавки согласно настоящему изобретению сопоставлен с аминокислотным составом бактерий рубца (см. Таблицу 2).
Таблица 2
% от общего содержания АК
Композиция DEMP
Бактерии рубца<sup>1</sup>
Arg
6,0
5,1
His
2,5
2,0
Ile
5,1
5,7
Leu
9,5
8,1
Lys
6,7
7,9
Met
2,1
2,6
Phe
5,1
5,1
Thr
5,3
5,8
Trp
1,4
--
Val
5,8
6,2
<sup>1</sup>Clark et al., 1992.
В конкретных вариантах реализации композицию пищевой добавки получают с применением дрожжевого экстракта. Например, высушенный (например, лиофилизированный) дрожжевой экстракт получают с применением любого из известных способов в данной области техники. Изобретение не ограничивается типом дрожжей, применяемых в качестве источника композиции пищевой добавки согласно настоящему изобретению. Действительно, могут быть применены любые известные дрожжи. Кроме того, дрожжи могут быть модифицированы (например, генетически или посредством других способов). Например, дрожжи могут быть обогащены одним или несколькими питательными веществами (например, обогащены селеном (например, культивированы в среде, содержащей неорганические соли селена)). Высушенный дрожжевой экстракт (например, который может быть или не быть скомбинирован с другими веществами (например, витаминами, неорганическими компонентами, пищевым продуктом или другими веществами)) далее превращают (например, измельчают) в более тонкодисперсные частицы. Изобретение не ограничивается каким-либо способом получения требуемого размера частиц композиции пищевой добавки (например, высушенного дрожжевого или микробного экстракта). Действительно, может быть применен любой из известных способов превращения вещества (например, высушенного вещества) в вещество с меньшим размером частиц, включая, но не ограничиваясь ими, распыление, измельчение, просеивание и/или другие способы растирания вещества. В предпочтительном варианте реализации композицию пищевой добавки (например, высушенный дрожжевой или микробный экстракт) измельчают до тонкодисперсных частиц, имеющих размер частиц, составляющий 0,25-0,5 мм, 0,125-0,250 мм или 0,0625-0,125 мм, хотя могут также быть применены частицы с большими и меньшими размерами. Например, размер частиц композиции пищевой добавки может находиться в пределах любого из диапазонов, приведенных в Таблице 3.
Таблица 3
φ-шкала
Диапазон размеров
Диапазон Вентворта
Наименование
0÷ -1
1-2 мм
0,039-0,079 дюйм
Очень крупнозернистый песок
1÷0
0,5-1 мм
0,020-0,039 дюйм
Крупнозернистый песок
2÷1
0,25-0,5 мм
0,010-0,020 дюйм
Среднезернистый песок
3÷2
125-250 мкм
0,0049-0,010 дюйм
Мелкозернистый песок
4÷3
62,5-125 мкм
0,0025-0,0049 дюйм
Очень мелкозернистый песок
8÷4
3,9-62,5 мкм
0,00015-0,0025 дюйм
Пыль
∞÷8
1/∞-3,9 мкм
1/∞-0,00015 дюйм
Глина
∞÷10
1/∞-1 мкм
1/∞-0,000039 дюйм
Коллоид
Композицию пищевой добавки согласно настоящему изобретению добавляют к и/или комбинируют с любым пригодным для перорального употребления кормом. Любая кормовая смесь для животных, известная в данной области техники, может быть применена в соответствии с настоящим изобретением (например, смешанная или в комбинации с композицией пищевой добавки), такая как мука из рапсового жмыха, мука из жмыха семян хлопчатника, соевая мука и кукурузная мука, но соевая мука и кукурузная мука являются особенно предпочтительными. Кормовую смесь для животных дополняют композицией пищевой добавки согласно настоящему изобретению, но другие ингредиенты могут необязательно быть добавлены к кормовой смеси для животных. Необязательные ингредиенты, входящие в состав кормовой смеси для животных, включают сахара и сложные углеводы, такие как и водорастворимые, и водонерастворимые моносахариды, дисахариды и полисахариды. Необязательные аминокислотные ингредиенты, которые могут быть добавлены к кормовой смеси, представляют собой аргинин, гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан, валин, этилтирозин гидрохлорид, аланин, аспарагиновую кислоту, глутамат натрия, глицин, пролин, серии, этилцистеин гидрохлорид и их аналоги и соли. Витамины, которые могут быть необязательно добавлены, представляют собой тиамина гидрохлорид, рибофлавин, пиридоксина гидрохлорид, ниацин, ниацинамид, инозит, холина хлорид, пантотенат кальция, биотин, фолиевую кислоту и витамины A, B, K, D, E и т.п. Неорганические компоненты, белковые ингредиенты, включающие белок, полученный из мясной муки или рыбной муки, жидкую яичную массу или яичный порошок, рыбные гидролизаты, концентрат белков молочной сыворотки, масла (например, соевое масло), кукурузный крахмал, кальций, неорганический фосфат, сульфат меди, соль и известняк, также могут быть добавлены. Любые ингредиенты, относящиеся к лекарственным препаратам, известные в данной области техники, такие как антибиотики, могут быть добавлены к кормовой смеси для животных.
В некоторых вариантах реализации корм для животных содержит один или несколько следующих ингредиентов: люцерну, ячмень, лядвенец рогатый, различные виды капусты (например, Chau moellier, капусту кормовую, рапс (канолу), репу (брюкву), турнепс), клевер (например, клевер розовый, клевер красный, клевер подземный, клевер белый), траву (например, трищетинник, овсяницу, бермудскую траву, костер, трехзубку, луговые травы (из природно смешанных травяных покровов лугов и пастбищ), ежу сборную, плевел, тимофеевку луговую), кукурузу (маис), просо, овес, сорго, соевые бобы, деревья (безвершинник дает ростки для “дерева-сена”) и пшеницу.
Композиции согласно настоящему изобретению могут содержать один или более инертных ингредиентов (например, если требуется ограничить количество калорий, добавляемых в рацион за счет пищевой добавки) при кормлении ими животных. Например, композиция пищевой добавки и/или корм для животных или пищевые продукты, к которым добавляют композицию пищевой добавки согласно настоящему изобретению, могут также содержать необязательные ингредиенты, включающие, например, травы, витамины, неорганические компоненты, стимуляторы пищеварения, красители, подсластители, ароматизаторы, инертные ингредиенты, дегидроэпиандростерон (ДГЭА), Фо-Ти, или Хо Шу By (траву, часто используемую в традиционных азиатских лечебных процедурах), кошачий коготь (древний растительный ингредиент), зеленый чай (полифенолы), инозит, бурую водоросль, красную водоросль, биофлавоноиды, мальтодекстрин, различные виды крапивы, ниацин, ниацинамид, розмарин, селен, кремнезем (диоксид кремния, силикагель, конский хвост, хвощ и т.п.), спирулину, цинк и т.п. Такие необязательные ингредиенты могут находиться либо в природной, либо в концентрированной формах.
В некоторых вариантах реализации композицию пищевой добавки согласно настоящему изобретению смешивают с и/или комбинируют с другими пищевыми продуктами (например, для получения корма для животных), включающими, но не ограничиваясь ими, трехосновный фосфат или ацетат кальция; двухосновный фосфат калия; сульфат или оксид магния; соль (хлорид натрия); хлорид или ацетат калия; ортофосфат железа; ниацинамид; сульфат или оксид цинка; пантотенат кальция; глюконат меди; рибофлавин; бета-каротин; пиридоксина гидрохлорид; мононитрат тиамина; фолиевую кислоту; биотин; хлорид или пиколинат хрома; иодид калия; селенат натрия; молибдат натрия; филлохинон; витамин D3; цианокобаламин; селенит натрия; сульфат меди; витамин А; инозит; иодид калия. Подходящие дозировки для витаминов и неорганических компонентов могут быть получены, например, при консультировании с руководствами США по рекомендуемым суточным нормам (US RDA).
В дополнительных вариантах реализации композиция пищевой добавки согласно настоящему изобретению или другой пищевой продукт, к которому добавляют и/или с которым комбинируют композицию пищевой добавки (например, для получения корма для животных), может содержать одно или более вкусовых или ароматизирующих веществ для пищевых продуктов, таких как ацетальдегид (этаналь), ацетоин (ацетилметилкарбинол), анетол (пара-пропениланизол), бензальдегид (бензойный альдегид), н-масляная кислота (бутановая кислота), d- или 1-карвон (карвол), коричный альдегид, цитраль (2,6-диметилоктадиен-2,6-аль-8, гераниаль, нераль), деканаль (н-децилальдегид, каприновый альдегид, альдегид C10), этилацетат, этилбутират, этиловый эфир 3-метил-3-фенилглицидной кислоты (этилметилфенилглицидат, земляничный альдегид, альдегид C16), этилванилин, гераниол (3,7-диметил-2,6- и 3,6-октадиен-1-ол), геранилацетат (гераниолацетат), лимонен (d-, l- и dl-), линалоол (линалол, 3,7-диметил-1,6-октадиен-3-ол), линалилацетат (bergamol), метилантранилат (метил-2-аминобензоат), пиперональ (3,4-метилендиоксибензальдегид, гелиотропин), ванилин, люцерна {Medicago sativa L.), перец гвоздичный (Pimenta officinalis), амбровое семя (Hibiscus abelmoschus), ангелика (Angelica archangelica), галипея (Galipea officinalis), анис (Pimpinella anisum), анис звездчатый (Illicium verum), мелисса (Melissa officinalis), базилик (Ocimum basilicum), лавр (Laurus nobilis), календула {Calendula officinalis), {Anthemis nobilis), перец стручковый {Capsicum frutescens), тмин обыкновенный {Carum carvi), кардамон {Elettaria cardamomum), коричное дерево {Cinnamomum cassia), перец многолетний {Capsicum frutescens), семя сельдерея {Apium graveolens), кервель {Anthriscus cerefolium), лук-резанец {Allium schoenoprasum), кориандр {Coriandrum sativum), тмин душистый {Cuminum cyminum), бузина {Sambucus canadensis), фенхель {Foeniculum vulgare), пажитник {Trigonella foenum graecum), имбирь {Zingiber officinale), шандра {Marrubium vulgare), хрен {Armoracia lapathifolia), иссоп {Hyssopus officinalis), лаванда {Lavandula officinalis), мускатный орех {Myristica fragrans), майоран {Majorana hortensis), горчица {Brassica nigra, Brassica juncea, Brassica hirta), мускатник {Myristica fragrans), перец красный {Capsicum annuum), перец черный {Piper nigrum), мята перечная {Mentha piperita), семя мака {Papayer somniferum), розмарин {Rosmarinus officinalis), шафран {Crocus sativus), шалфей {Salvia officinalis), чабер {Satureia hortensis, Satureia montana), кунжут {Sesamum indicum), мята колосковая {Mentha spicata), полынь {Artemisia dracunculus), тимьян {Thymus vulgaris, Thymus serpyllum), куркума {Curcuma longa), ваниль {Vanilla planifolia), цитварный корень {Curcuma zedoaria), сахароза, глюкоза, сахарин, сорбит, маннит, аспартам. Другие подходящие вкусоароматические вещества предложены в таких ссылках, как Remington's Pharmaceutical Sciences, 18th Edition, Mack Publishing, p.1288-1300 (1990), и Furia и Pellanca, Fenaroli's Handbook of Flavor Ingredients, The Chemical Rubber Company, Cleveland, Ohio, (1971), известных специалистам в данной области техники.
В других вариантах реализации указанная композиция содержит по меньшей мере один синтетический или природный пищевой краситель (например, экстракт аннато, астаксантин, порошок свекловичного сока, ультрамариновый синий, кантаксантин, карамельный краситель, каротиналь, бета-каротин, кармин, жареную муку из семян хлопчатника, глюконат железа, лактат железа, окрашенный экстракт из винограда, экстракт из кожицы винограда, оксид железа, фруктовый сок, овощной сок, высушенную муку цветов бархатцев, морковное масло, масло из эндосперма кукурузы, перец красный, экстракционное эфирное масло перца красного, рибофлавин, шафран, куркуму, экстракционное эфирное масло куркумы).
В еще дополнительных вариантах реализации указанные композиции содержат по меньшей мере один фитонутриент (например, изофлавоноиды сои, олигомерные проантоцианидины, индол-3-карбинол, сульфорафан, богатые клетчаткой лиганды, фитостерины растений, феруловую кислоту, антоцианозиды, тритерпены, омега-3,6-жирные кислоты, сопряженные жирные кислоты, такие как сопряженная линолевая кислота и сопряженная линоленовая кислота, полиацетилен, хиноны, терпены, катехины, галлаты и кверцетин). Источники растительных фитонутриентов включают, но не ограничиваются ими, соевый лецитин, изофлавоны сои, проростки неочищенного риса, маточное молочко, пчелиный прополис, порошок сока ягод мальпигии гранатолистной, японский зеленый чай, экстракт из семян винограда, экстракт из кожицы винограда, морковный сок, чернику, муку из льняного семени, пчелиную пыльцу, гинкго билоба, первоцвет (масло первоцвета вечернего), клевер красный, корень лопуха, одуванчик, петрушку, шиповник, расторопшу пятнистую, имбирь, женьшень сибирский, розмарин, куркумин, чеснок, ликопин, экстракт из семян грейпфрута, шпинат и брокколи.
В еще других вариантах реализации указанные композиции содержат по меньшей мере один витамин (например, витамин A, тиамин (B1), рибофлавин (B2), пиридоксин (B6), цианокобаламин (B12), биотин, ретиноевую кислоту (витамин D), витамин E, фолиевую кислоту и другие фолаты, витамин K, ниацин и пантотеновую кислоту). В некоторых вариантах реализации корм (например, содержащий композицию пищевой добавки) содержит по меньшей мере один неорганический компонент (например, натрий, калий, магний, кальций, фосфор, хлор, железо, цинк, марганец, фтор, медь, молибден, хром и иод). В некоторых особо предпочтительных вариантах реализации корм (например, содержащий композицию пищевой добавки) содержит витамины или неорганические компоненты в диапазоне рекомендуемых суточных норм (RDA) в соответствии с требованиями министерства сельского хозяйства США (United States Department of Agriculture). В еще других вариантах реализации частицы характеризуются составом с добавкой аминокислот, согласно которому включают по меньшей мере одну аминокислоту (например, 1-карнитин или триптофан).
В некоторых вариантах реализации кормовые композиции содержат добавки ферментов. Примерами таких ферментов являются протеазы, целлюлазы, ксиланазы, фитаза и кислые фосфатазы. Ферменты могут быть получены в очищенной форме, частично очищенной форме и неочищенной форме. Источники ферментов могут быть природными (например, грибные) или синтетическими, или полученными in vitro (например, рекомбинантные). В некоторых вариантах реализации добавляют протеазу (например, пепсин).
В некоторых вариантах реализации к пищевому продукту, такому как входящая в состав корма для животных композиция, также могут быть добавлены антиоксиданты. Окисление можно предотвратить путем введения природных антиоксидантов, таких как бета-каротин, витамин C, и/или синтетических антиоксидантов, таких как бутилгидрокситолуол, бутилгидроксианизол, wpem-бутилгидрохинон, пропилгаллат или этоксихин, в пищевой продукт. Могут также быть добавлены соединения, которые действуют синергетически с антиоксидантами, такие как аскорбиновая кислота, лимонная кислота и фосфорная кислота. Количество антиоксидантов, вводимых таким образом, зависит от требований, таких как состав продукта, условия транспортировки, способы упаковки и необходимый срок хранения.
Полученную в результате композицию пищевой добавки (например, содержащую тонкодисперсные частицы дрожжевого или микробного экстракта (необязательно смешанного с другими компонентами, такими как витамины, неорганические компоненты и т.д.)) используют в питании животных (например, жвачных животных (например, с целью усиления выработки молока и/или изменения состава молока (например, увеличения содержания молочного жира))).
В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения предложен способ разведения сельскохозяйственных животных (например, жвачных животных) на сбалансированном по содержанию питательных веществ рационе, включающий обеспечение сельскохозяйственных животных и животного пищевой композицией, содержащей композицию пищевой добавки, описанную в настоящей заявке, и введение пищевой композиции для животных сельскохозяйственным животным при условиях, позволяющих получить нужные параметры сельскохозяйственных животных (например, выработку молока и показатели качества) (например, такие как качество молока и/или вырабатываемое количество превосходят качество и/или количество, получаемое от контрольных субъектов, которым не вводили композицию пищевой добавки).
ПРИМЕРЫ
Следующие примеры служат для иллюстрации некоторых вариантов реализации и аспектов изобретения и не должны рассматриваться в качестве ограничивающих объем изобретения.
ПРИМЕР 1
Введение композиции пищевой добавки молочным коровам и ее влияние на выработку молока, потребление пищи и метаболиты крови, молочные фермы Канады
Три молочные фермы, расположенные в провинциях Онтарио и Квебек восточной части Канады, были задействованы для определения эффектов использования в кормлении молочных коров композиции пищевой добавки. Композиция пищевой добавки была получена путем высушивания дрожжевого экстракта, полученного из Saccharomyces cerevisiae с применением распылительной сушилки (устройства для распыления).
Высушенный экстракт содержал 47% белка (40% растворимого) в расчете на сухое вещество. Таблица 1 описывает свойства композиции пищевой добавки. Размер частиц композиции пищевой добавки составлял в диапазоне 0,100-0,250 мм, и композицию вводили молочным коровам, как описано ниже. Коров наблюдали и характеризовали в отношении выработки молока, компонентов молока и метаболитов крови.
Исследование проводили с применением перекрестного дизайна с двумя 21-дневными периодами. Экспериментальные рационы представляли собой: 1) контроль, 0 г/сутки композиции пищевой добавки; или 2) 600 г/сутки композиции пищевой добавки. Рационы являлись изоазотистыми и изоэнергетическими и были приготовлены так, чтобы обеспечивать 600 г композиции пищевой добавки каждой особи в сутки (2,1% сухого вещества). Состав рационов представлен на Фигуре 2. Часть белка растительного происхождения была замещена композицией пищевой добавки. Каждой ферме была назначена одна из двух последовательностей обработки: контроль, за которым следовала композиция пищевой добавки, или композиция пищевой добавки, за которой следовал контроль. Выработку молока и потребление пищи регистрировали в 2 последних дня каждого периода, и образцы крови забирали у 15 случайно выбранных коров с каждой фермы в течение последней недели каждого периода. Молоко анализировали на содержание жира и белка, а кровь анализировали на содержание неэтерифицированных жирных кислот (НЭЖК), Р-гидроксимасляной кислоты (БГМК) и азота мочевины крови (АМК) (см. Фигуру 3). Скорректированная по энергетической ценности выработка молока была выше (Р=0,09) для композиции пищевой добавки по сравнению с контролем (36,1 против 33,3±0,8 кг/сутки), в то время как потребление сухого вещества не различалось, составляя в среднем 24,0±0,5 кг/сутки. Содержание молочного жира (3,96 против 3,86±0,05%, Р=0,03) и выход жира (1,34 против 1,22±0,03 кг/сутки, Р=0,09) были выше для композиции пищевой добавки по сравнению с контролем. Содержание молочного белка не различалось между обработками, составляя в среднем 3,34±0,06%, но выход белка был выше (Р=0,04) для животных, которых кормили композицией пищевой добавки, по сравнению с контрольными животными (1,13 против 1,05±0,02 кг/сутки). В то время как содержание БГМК и НЭЖК не различались между обработками, составляя в среднем 0,68±0,03 ммоль/л для БГМК и 0,17±0,04 ммоль/л для НЭЖК, содержание АМК было выше (Р=0,02) для композиции пищевой добавки по сравнению с контролем (4,95 против 4,53±0,04 ммоль/л).
Таким образом, в некоторых вариантах реализации настоящего изобретения предложено, что включение композиции пищевой добавки в рацион в количестве 600 г/сутки увеличивало скорректированную по энергетической ценности выработку молока (например, на 2,8 кг/сутки) и увеличивало секрецию и молочного жира, и молочного белка (например, на 0,12 кг/сутки), в то же время не оказывая влияния на количество потребляемого сухого вещества. Метаболиты крови БГМК и НЭЖК не подвергались влиянию композиции пищевой добавки, свидетельствуя о том, что увеличение выработки и содержания компонентов не были обусловлены мобилизацией резервов организма.
ПРИМЕР 2
Введение композиции пищевой добавки молочным коровам и ее влияние на выработку молока, потребление пищи и метаболиты крови, Государственный университет Южной Дакоты
Были проведены эксперименты для определения влияния композиции пищевой добавки на потребление пищи, выработку молока и компоненты молока. В Таблице 1 приведены свойства композиции пищевой добавки. Размер частиц композиции пищевой добавки составлял в диапазоне 0,100-0,250 мм. Эксперименты были проведены в Центре обучения и исследования проблем молочных хозяйств (Dairy Research and Training Facility) в Государственном университете Южной Дакоты (Брукингс), и все методики были одобрены Институциональным комитетом Южной Дакоты по содержанию и использованию животных (South Dakota Institutional Animal Care and Use Committee). Шестнадцать лактирующих молочных коров голштинской породы (восемь родивших повторно и четыре родивших в первый раз) с промежутком между отелом и следующей беременностью, составляющим 93±37 дней, применяли при исследовании методом латинских квадратов 4×4 с четырьмя 28-дневными периодами. Коров блокировали количеством родов и выработкой; один квадрат содержал 4 животных с наложенной фистулой. Основные рационы содержали 40% кукурузного силоса, 20% люцернового сена и 40% концентрированной смеси (см. Фигуру 4) и были приготовлены для обеспечения 16,1% сырого белка и 1,58 Мкал/кг чистой энергии лактации.
Фигура 5 иллюстрирует состав питательных веществ используемых экспериментальных рационов, полученный на основании анализа индивидуального ингредиентного состава, выполненного в лаборатории DairyLand Laboratories Inc. (Arcadia, WI). Фигура 6 иллюстрирует полные смешанные рационы (ПСР), исследованные в лаборатории DairyLand Laboratories Inc. (Arcadia, WI). В течение каждого периода коров подвергали одному из 4 видов обработки: контроль (0 кг композиции пищевой добавки каждой особи в сутки), 300 (300 кг композиции пищевой добавки каждой особи в сутки), 600 (600 кг композиции пищевой добавки каждой особи в сутки) и 900 (900 кг/ композиции пищевой добавки к рациону каждой особи в сутки). Композиция пищевой добавки замещала специальную соевую муку (44% сырого белка (СБ)) с целью получения изоазотистых и изоэнергетических рационов.
Грубые корма были предварительно перемешаны в вертикальном миксере и смешаны с концентратами в приборе для обработки кормов и сбора данных по кормам Calan Data Ranger (American Calan Inc., Northwood, NH). Коров кормили индивидуально, не ограничивая потребление пищи, один раз в сутки (09:00 ч), применяя устройства для индивидуального кормления животных Calan Broadbent (American Calan, Inc., Northwood, NH). Остатки пищи взвешивали один раз в сутки, и предложенный рацион корректировали так, чтобы обеспечить 10%-ный отказ от корма. Недели 1 и 2 каждого периода применяли для приспособления к рационам, а недели 3 и 4 - для сбора данных.
Коровы имели неограниченный доступ к воде и корму в течение суток за исключением того времени, когда их доили. Все коровы получали инъекцию рекомбинантного бычьего соматотропина (rbST) (Posilac; Monsanto, St. Louis, Миссури, США) каждые 14 дней в соответствии с обычным сельскохозяйственным протоколом.
Измерения и отбор образцов
Объем потребленного корма и количество остатков для отдельных коров регистрировали ежедневно с применением прибора Calan Data Ranger (American Calan Inc.). Процентное содержание сухого вещества (СВ) в кукурузном силосе и люцерновом сене определяли еженедельно, и рационы корректировали так, чтобы сохранить одно и то же отношение грубого корма к концентрату в течение эксперимента. Образцы люцернового сена, кукурузного силоса, смеси концентратов, композиции пищевой добавки (DEMP), соевой муки и полного смешанного рациона (ПСР) от каждой обработки собирали три последовательных дня в течение недели 4 каждого периода, замораживали и хранили при -20°C до проведения анализа. Дополнительные образцы ПСР были взяты на четвертой неделе для анализа с применением сепаратора частиц (методика для сепаратора Penn State Particle Separator).
Образцы рубцовой жидкости забирали у коров с наложенной фистулой на четвертой неделе каждого периода в 9 временных точках: перед кормлением и через 2, 4, 6, 8, 10, 12, 16, 24 ч после кормления. pH измеряли сразу после забора образцов, и аликвоты рубцовой жидкости объемом 10 мл помещали в сцинтилляционные флаконы, один из которых содержал 50%-ную (об./об.) серную кислоту, а другой содержал 25%-ную (масс./об.) метафосфорную кислоту. Образцы заморозили и хранили при -20°C для дополнительного анализа на содержание аммиака и летучих жирных кислот (ЛЖК).
3
Кровь забирали посредством прокола хвостовой вены приблизительно через 3 часа после кормления два последовательных дня в течение недели 4 каждого периода. Кровь переносили в дренажные трубки объемом 10 мл, содержащие антикоагулянт K-ЭДТА (BectonDickinson and Co., Rutherford, Нью-Джерси, США).
Коров доили 3 раза в сутки (06:00, 14:00 и 21:00 ч) в двойной-8-параллельной доильной установке, снабженной устройствами для автоматической идентификации коровы, индивидуальной записи выработки молока и автоматического съема доильных стаканов. Образцы молока от отдельных коров забирали при каждой дойке 2 последовательных дня на неделях 3 и 4 для анализа состава молока и дополнительный образец забирали 1 день на неделях 3 и 4 для анализа на содержание жирных кислот.
Массу тела (МТ) регистрировали 3 последовательных дня в начале эксперимента и в конце каждого периода. Проводили оценку состояния тела (ОСТ) 3 отдельных особей по шкале от 1 до 5 (см., например, Wildman et al., 1982) в начале эксперимента и в конце каждого периода.
Лабораторные анализы
Все образцы корма и ПСР превращали в составные смеси по окончании каждого периода и высушивали при 55°C в сушильном шкафу фирмы Despatch (конструкция V-23; DespatchOven Co., Minneapolis, Миннесота, США) в течение 48 ч, и измельчали в мельнице Wiley mill (модель 3; Arthur Н. Thomas Co., Philadelphia, Пенсильвания, США) с размером ячеек экрана 4 мм и затем дополнительно измельчали через экран с размером ячеек 1 мм (ультрацентрифужная мельница Brinkman, Brinkman Industries Co., Westbury, Нью-Йорк, США). Представительные пробы составных смесей корма высушивали при 105°C в течение 3 ч для определения СВ (Shreve, 2006). Составные смеси из кукурузного силоса, люцернового сена, композиции DEMP, смеси концентратов, специальной соевой муки и различных ПСР, высушенные при 55°C, были отправлены в лабораторию DairyLand Laboratories Inc. (Arcadia, Висконсин, США) для анализа состава методами “мокрой химии”. Распределение по размерам частиц рационов определяли с применением 4-решеточного сепаратора Pen State Particle Size Separator (PSPS; см., например, Kononoff et al., 2003).
Образцы молока были отправлены в лабораторию Heart of America DHIA Laboratory (Manhattan, Канзас, США) для анализа состава молока. Содержание жира масла, молочного белка, лактозы и нежирных твердых веществ (НТВ) проанализировали с применением инфракрасной спектроскопии в средней области (ИК-анализатор молока Bentley 2000 Infrared Milk Analyzer, Bentley Instruments, Chaska, Миннесота, США); соматические клетки считали с применением лазерной технологии (лазерная установка Soma Count 500, Bentley Instruments, Chaska, Миннесота), и азот мочевины крови (АМК) определяли химически по модифицированной реакции Бертло (анализатор ChemSpec 150 Analyzer, Bentley Instruments). Молочные составные смеси были заморожены и проанализированы на состав жирных кислот.
Плазму собирали после центрифугирования образцов крови при 2000 об/мин в течение 20 мин при 5°C (центрифуга CR412 centrifuge; Jouan Inc., Winchester, Виргиния, США) и замораживали до проведения анализа. Глюкозу в плазме определяли глюкозооксидазным методом (см., например, Trinder, 1969) с помощью набора для определения концентрации глюкозы (набор для определения концентрации глюкозы, код 439-90901, Wako Chemicals USA, Inc, Richmond, Виргиния). Концентрацию β-гидроксибутирата (БГМК) в плазме определяли с помощью набора для определения концентрации БГМК (набор для определения концентрации БГМК, № по каталогу 2440-058, Stanbio Laboratory, Boerne, Техас, США) в соответствии с описанными способами (см., например, Williamson, 1962). Все кетоновые соединения (ацетон, ацетоацетат и БГМК) могут быть измерены в плазме, но БГМК считают наиболее устойчивым и применимым индикатором, поскольку ацетон является крайне летучим соединением, а ацетоацетат является нестабильным соединением, которое спонтанно превращается в ацетон (см., например, Nielsen et al., 2005). Плазму анализировали на содержание неэтерифицированных жирных кислот (НЭЖК) с применением набора для определения концентрации НЭЖК (набор для определения концентрации НЭЖК, код 434-91795, Wako Chemicals USA, Inc, Richmond, VA), в соответствии с руководством Johnson и Peters (см., например, Johnson и Peters, 1993). Готовые результаты определения концентрации глюкозы крови, НЭЖК и БГМК после завершения реакций прочитывали в считывающем устройстве для микропланшетов (Сагу 50 MPR, Varian Inc., Lake Forest, Калифорния, США).
Рубцовые образцы, законсервированные с помощью метафосфорной кислоты, центрифугировали при 12500g в течение 15 мин при 4°C (центрифуга Accuspin Micro 17R, Fisher Scientific Inc., Denver, Колорадо, США), представительные пробы центрифугированной рубцовой жидкости были отправлены в лабораторию Alltech Laboratories (Alltech, Nicholasville, KY) для анализа на содержание летучих жирных кислот (ЛЖК). Газовую хроматографию (газовый хроматограф HP Agilent 6890 GC, Hewlett Packard, Palo Alto, Калифорния, США) применяли для анализа ЛЖК, как описано (см, например, Erwin et al., 1961) с применением сорбента Chromosorb WAW в стеклянной колонке размерами 6 футов (182,88 см)×4 мм (Supelco, Inc., Bellefonte, Пенсильвания, США). Концентрацию аммиачного азота и фракционирования азота определяли в рубцовых образцах, законсервированных с помощью серной кислоты. Рубцовые представительные пробы центрифугировали и анализировали на содержание аммиачного азота, как описано (см., например, Weatherburn, 1967). Фракционирование азота в рубце определяли в соответствии с описанной методикой (см., например, Reynal et al., 2007).
Анализ данных
Экспериментальный дизайн представлял собой метод латинских квадратов 4×4 с 28-дневными периодами. Все данные анализировали с помощью процедуры MIXED для анализа результатов в системе для дизайна и анализа экспериментов SAS (см. SAS, 2001). Недельные средние значения потребления сухого вещества (ПСВ) и выход молока за последние 2 недели каждого периода использовали в статистическом анализе. Также вычисляли средние значения для данных по составу молока, собранных в день 18, 19, 25 и 26, данных для образцов крови, отобранных в день 25 и 26, и данных для ОСТ и МТ в день 25, 26 и 28. Эти данные анализировали с применением следующей подобранной модели:
ijkl
i
j
k(Sl)
l
ijkl
Y=µ+T+P+C+S+ε,
ijkl
i
j
k(Sl)
ijkl
где Y представляет собой зависимую переменную, µ представляет собой общее среднее, T представляет собой влияние способа обработки i (i=1÷4), P представляет собой влияние периода j (j=1÷4), C представляет собой влияние особи коровы k (k=1÷4), помещенной в квадрат 1(1=1÷4), и ε представляет собой остаточную ошибку. В экспериментальном дизайне применяли корову в качестве экспериментальной единицы и корову (квадрат) в качестве случайной переменной величины.
Расчетные средние значения фракции азота были получены для 9 временных точек сбора образцов в день 27 и были проанализированы с применением следующей подобранной модели:
ijk
i
j
k
ijk
Y=µ+T+P+C+ε,
ijk
i
k
ijk
k
где Y представляет собой зависимую переменную, µ представляет собой общее среднее, T представляет собой влияние способа обработки i (i=1÷4), Pj представляет собой влияние периода j (j=1÷4), C представляет собой влияние особи коровы k (k=1÷4) и ε представляет собой остаточную ошибку. Все термины приняли за фиксированные за исключением особи коровы (C), которую приняли за случайную переменную величину.
3
Модель повторных измерений применяли для оценки рубцовых параметров (pH, NH и ЛЖК):
ijm
i
j
ij
m
mi
ijm
Y=µ+T+P+ε+H+HT+ω,
ijm
i
j
ij
m
mi
ijm
где Y представляет собой зависимую переменную, µ представляет собой общее среднее, T представляет собой влияние способа обработки i (i=1÷4), P представляет собой влияние периода j (j=1÷4), ε представляет собой ошибку целой делянки факторного эксперимента, H представляет собой влияние времени m (m=1÷9), HT представляет собой взаимодействие между временем m и обработкой i и ω представляет собой ошибку внутри делянки факторного эксперимента. Выбирают ковариационную структуру, соответствующую наименьшему значению согласно информационному критерию Акаике (см. Littell, 2006).
Полиномиальные ортогональные контрасты применяли для проверки линейных, квадратичных и кубических эффектов увеличения введения композиции DEMP в рационы. Взаимодействия, которые сочли незначительными, были удалены из моделей. Был принят уровень значимости Р≤0,05, и тенденции обсуждали при 0,05≤P≤0,10.
Результаты
Результаты использования экспериментальных рационов при кормлении молочных коров представлены на Фигуре 7. Как показано на Фигуре 7, скорректированное по энергетической ценности и содержанию жира молоко было лучшим в случае обработки, включающей применение композиции пищевой добавки, по сравнению с контрольными обработками, в которых композиция пищевой добавки отсутствовала. Обработки 300 и 600 г композиции пищевой добавки увеличивали содержание жира в молоке (СЖМ) на 2,1 и 2,5 кг, соответственно, по сравнению с контролем.
Концентрация и выход молочного жира были также большими для обработок, включающих применение композиции пищевой добавки, по сравнению с контролем. Обработки 300 и 600 г композиции пищевой добавки к рациону увеличивали выход молочного жира на 0,10 и 0,14 кг, соответственно, по сравнению с контролем. Высокие показатели выработки были связаны с обработками композицией пищевой добавки в количестве 300 и 600 г.
Все публикации и патенты, упомянутые в настоящей заявке, включены в настоящее описание посредством ссылки. Различные модификации и варианты описанных способов и композиций согласно настоящему изобретению будут очевидными для специалистов в данной области техники без выхода за рамки изобретения. Несмотря на то, что изобретение было описано в связи с конкретными предпочтительными вариантами его реализации, следует понимать, что заявленное изобретение не должно быть излишне ограничено до таких конкретных вариантов реализации. Действительно, различные модификации описанных способов осуществления изобретения, которые очевидны для специалистов в связанных областях техники, находятся в рамках следующей формулы изобретения.