反芻動物用飼料
【課題】本発明は、反芻動物のルーメン（第一胃）内でのメタン発生を抑制するとともに反芻動物に給与する飼料に含まれる繊維の消化率を高めることができる反芻動物用飼料を提供することを課題とする。
【解決手段】反芻動物用飼料に、グルコース重合度が２〜６のセロオリゴ糖を含有させ、反芻動物に給与することにより、メタンの生成量を増加させることなく、生成する揮発性脂肪酸におけるプロピオン酸の割合を高め、資料からのエネルギー取得量を増大させることができる。反芻動物用飼料が粗飼料を含む場合にも、メタンの生成を増加させずに繊維の消化率を向上させることができる。
【解決手段】反芻動物用飼料に、グルコース重合度が２〜６のセロオリゴ糖を含有させ、反芻動物に給与することにより、メタンの生成量を増加させることなく、生成する揮発性脂肪酸におけるプロピオン酸の割合を高め、資料からのエネルギー取得量を増大させることができる。反芻動物用飼料が粗飼料を含む場合にも、メタンの生成を増加させずに繊維の消化率を向上させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反芻動物用飼料に関するものである。詳しくは、セロオリゴ糖を含有し、反芻動物のルーメンにおけるメタン発生を増加させることなく、繊維消化率を高めるとともに、泌乳牛等泌乳中の反芻動物においては乳質をも向上させることを特徴とする反芻動物用飼料に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
牛、山羊、メン羊などの反芻動物は、４つの胃をもっているが、最も大きい胃（ルーメン＝第一胃）には、細菌と原生動物（プロトゾア）が生息し、嫌気的に発酵が行われている。ルーメン内の微生物により代謝された炭水化物は、最終的に酢酸、プロピオン酸、酪酸などの揮発性脂肪酸に変換され、エネルギー源として動物に吸収され利用される。一方、発酵副産物としてメタンや二酸化炭素、水素等が発生するが、その殆どは利用されることなく動物の口などから大気中に放出されている。
【０００３】
特に、メタンは、反芻動物から発生するガスの３０％を占め、飼料として摂取したエネルギーの約５〜６％が有効に利用されることなく大気中に放出されている。飼料として換算すると、肥育牛１頭あたりの１年間の通算飼料摂取量は、配合飼料として約４〜５ｔなので、このうち２００ｋｇ〜３００ｋｇもの飼料が牛に全く利用されることなく、メタンとして大気に放出されていることになり、資源が有効に活用されているとは言えない。また、地球温暖化防止のため、各国の温室効果ガス（二酸化炭素、メタン等）削減義務を定めた京都議定書が締結され、日本を含む締結国には早急な対応が求められている。温室効果に影響する割合は、二酸化炭素が６４％、メタンガスが１９％、フロンガスが１０％程度と言われている。この内メタンについては発生するメタンガスの１５％は反芻動物由来であり、地球温暖化防止のためにも反芻動物由来のメタンガス発生抑制の必要がある。
【０００４】
しかし、一方で、反芻動物において、メタンの生成は、ルーメン内の代謝性水素を低下させ、発酵を継続させるという役割があり、単に抑制すると、セルロースの分解や微生物増殖の低下を引き起こし、栄養素の吸収に支障が生じる。そこで、セルロースの分解や微生物増殖の低下を引き起こさないメタンの制御法が望まれている。メタン生成を低下させる方法としては、ルーメン内のメタン菌を直接制御する方法の他に、イオノフォア（抗生物質）、不飽和長鎖脂肪酸、ハロゲン化合物等を飼料に添加する方法が知られているが、いずれも繊維の消化率の低下などの問題点がある。
【０００５】
さらに、他のメタンの発生を抑制する方法として、飼料に、ユーカリ油などの抗菌性物質を添加する方法（特許文献１）、フマル酸又はその塩を添加する方法（特許文献２）、乳酸菌、酵母及びオリゴ糖から選ばれる１種又は２種以上を添加する方法（特許文献３）等が開示されているが、いずれも繊維の消化率への影響については明らかにされていない。また、特許文献４には、セロオリゴ糖を含有した家畜飼料を、豚、鶏などの家畜や家禽に与えて、飼養成績が向上したことが開示されているが、反芻動物におけるメタン生成については明らかにされていない。上記のように、従来は、反芻動物において、メタンの生成を抑制するとともに、セルロースの分解や微生物増殖の低下を引き起こさない方法は知られていなかった。
【０００６】
ところで、乳牛や肥育牛などの反芻動物の飼育においては、一般的に粗飼料（乾草等）および濃厚飼料（穀類等）が使用されている。メタンの生成量は、反芻動物に与える粗飼料と濃厚飼料の配合比率によっても変化する。一般的には、高繊維飼料（粗飼料）給与で高く、濃厚飼料の併給により低くなる。これは、濃厚飼料の給与により、プロピオン酸生成が促進されるので、プロピオン酸生成に代謝性水素が取り込まれた分、メタン生成が抑制されることによる。メタン生成とプロピオン酸生成は、代謝性水素がどちらに取り込まれるかにより、反比例の関係が認められ、さらにメタン、プロピオン酸のいずれかに代謝性水素が取り込まれれば、ルーメン内の代謝性水素が低下し、発酵も継続される。エネルギー源となるプロピオン酸生成が促進されれば、飼料効率が上がり、乳及び肉の生産性が向上する。
【０００７】
一方、粗飼料を給与すると、酢酸の生成量が増え、それに伴い水素が生成しメタンの生成量が増加する。酢酸生成とメタン生成との間には、正比例の関係が認められる。メタン生成の抑制という点からすれば、濃厚飼料の配分を多くすることにより効果を上げることができるが、濃厚飼料が多いと、咀嚼や反芻による唾液分泌量が少なく、ルーメン内のｐＨを正常に維持できなくなるため、ルーメン内の異常発酵や鼓脹症の発生に繋がるという欠点がある。そのため、反芻の刺激やルーメン内の微生物バランスを維持する上で、一定量の粗飼料を与えることは必要である。しかし、粗飼料の消化率は一般的に低い（４０％〜６０％）という問題があった。そこで、粗飼料を含んでいても、メタン生成量が増加せず、繊維消化率も高い反芻動物用の飼料が望まれていた。また、昨今、飼料自給率の向上と水田（休耕田）の有効利用を目的に粗飼料の中でも稲発酵粗飼料の利用が推進されており、稲発酵粗飼料の消化率の向上も望まれていた。
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−２８１９１２号公報
【特許文献２】特開平１１−４６６９４号公報
【特許文献３】特開２００３−８８３０１号公報
【特許文献４】特開２００３−３３４０００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、反芻動物のルーメン内でのメタン発生を増加させることなく反芻動物に給与する飼料に含まれる繊維消化率を高めることができ、さらに泌乳牛等の泌乳中の反芻動物においては乳質を向上させる反芻動物用飼料を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、セロオリゴ糖を添加した飼料を反芻動物に摂取させることにより、上記課題を解決できることを見いだし、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、以下の〔１〕及び〔２〕を提供するものである。
〔１〕 セロオリゴ糖を含むことを特徴とする反芻動物用飼料。
〔２〕 反芻動物用飼料が粗飼料を含むことを特徴とする前記〔１〕に記載の反芻動物用飼料。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の飼料を用いて反芻動物を飼育すれば、そのルーメン内に生息する微生物群の発酵を活発にし、粗飼料中の繊維消化率を高め、揮発性脂肪酸（ＶＦＡ）中のプロピオン酸の割合を高めるとともに、メタン生成を増加させることなく、飼料からのエネルギー取得量を増大させることができる。その結果、牛については、粗飼料を与えても、乳や肉の生産効率を高めることができると共に、脂肪含量や蛋白質含量の多い乳質に優れた乳や筋肉内の脂肪量が多い良質の肉の生産が可能となる。飼料中の粗飼料の含有率を高めても繊維消化率を低下させず、効率よくエネルギーを取得できる。粗飼料として稲発酵粗飼料を利用しても、繊維消化率を高めることができる。また、本発明のセロオリゴ糖は、天然素材のため安全性が高く、反芻動物に長期間摂取させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、反芻動物、例えば、乳牛及び肥育牛などの牛、羊、山羊などに適用できる。
本発明の飼料を反芻動物に給与する時期は、ルーメンの機能が形成されてからであり、代用乳が給与される哺乳期が終わってからである。
【００１３】
本発明のセロオリゴ糖は、グルコースが２糖以上β−１，４結合したオリゴ糖である。前記オリゴ糖の中でも、本発明においては、グルコース重合度が２〜６のセロビオース、セロトリオース、セロテトロース、セロペンタオース、セロヘキサオースが好適である。
【００１４】
本発明のセロオリゴ糖は、公知の方法で製造することができる。例えば、化学的方法としては、発煙塩酸−濃硫酸によりセルロースを酸加水分解後、カーボンカラム等によりセロオリゴ糖を分画分取する方法（Ｍｉｌｌｅｒ，Ｇ．Ｌ，Ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ＩＩＩ（Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ），１３４〔１９６３〕）等が知られている。
【００１５】
酵素的な方法としては、アモルファスなセルロースにセルビブリオ（Ｃｅｌｌｖｉｂｒｉｏ）属に属する微生物が生産するセルラーゼを作用させ、限外濾過反応器を組み合わせることにより生成物阻害を解除してセロオリゴ糖を生成させる方法（特開平１−２５６３９４号公報）、セルラーゼ中のβ−グルコシダーゼを選択的に除去したセルラーゼをセルロースに作用させて、セロオリゴ糖を製造する方法（特開平５−１１５２９３号公報）、湿潤状態の未晒しサルファイトパルプを原料にセルラーゼを作用させる系で限外濾過装置を組み合わせ、セロビオースを含むセロオリゴ糖を作る方法（特公平８−２３１２号公報）等が知られている。
【００１６】
また、糖質加リン酸分解酵素（セロデキストリンホスホリラーゼ）の逆反応を利用し、グルコース１リン酸をグルコース供与体として、セロビオースの存在下でセロオリゴ糖を製造する製法も知られている（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｂｉｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｖｏｌ．７７，Ｎｏ．３，２３９−２４２（１９９４）。
【００１７】
本発明のセロオリゴ糖は、上記のいずれの方法において製造しても良いし、または、市販のもの（ＣＭＳ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社等）も用いることができる。本発明においては、セルロースをセルラーゼを用いてセロオリゴ糖に分解し、晶析工程などを経てグルコース重合度が２〜４のセロオリゴ糖の純度を高める方法が好適である。
【００１８】
本発明におけるセロオリゴ糖の飼料への添加量は、０．０５〜１０重量％、好ましくは０．３〜３重量％、特に好ましくは、０．５〜２重量％が好ましい。０．０５重量％より少ないと充分な効果が発現されず、１０重量％を超えると栄養バランスが崩れ、コスト的にも不利である。
【００１９】
本発明でセロオリゴ糖を添加する飼料は、反芻動物用の飼料である。家畜用飼料は、大別して鶏用、豚用、牛用のものがあり、給与する動物に合わせて飼料の内容物が異なっている。本発明における反芻動物用飼料としては、粗飼料または、濃厚飼料と粗飼料を混合したものを用いる。
【００２０】
濃厚飼料とは、穀類（大豆、麦、トウモロコシの種実など）主体とし、澱粉やタンパク質を多く含み、栄養価の高い餌である。濃厚飼料としては、例えば、穀類として、トウモロコシ、小麦、大麦、ライ麦、エン麦、玄米、アワ、ヒエなどが、油粕類として、大豆油粕、ナタネ油粕、アマニ油粕、ゴマ油粕、ヤシ油粕、サフラワー油粕、パーム油粕などが、製造副産物として、ビール粕、ビートパルプ、糖蜜などが、動物性素材として、魚粉、フィッシュソリュブル、脱脂粉乳、ホエーなどが挙げられる。これらに加えてビタミン、ミネラル等の栄養素材を用いるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。この濃厚飼料は、混合飼料や配合飼料であっても構わない。飼料の形態は特に制限されるものではなく、ペレット状、フレーク状、塊状、粉末状などのいずれの形態であってもよい。
【００２１】
粗飼料とは、牧草や飼料作物（トウモロコシなど）の原物やそれらを加工したもの（乾草、稲発酵粗飼料など）で、主にイネ科やマメ科の植物が用いられる。粗飼料は、反芻の刺激による唾液の分泌やルーメン内の微生物バランスを維持する上で必要であり、反芻動物特有の飼料である。稲発酵粗飼料とは、籾、茎、葉を含むイネの植物全体を一定期間発酵させたもので、飼料自給率を上げ、休耕田の有効活用のため、利用が推進されている。稲発酵粗飼料の原料となるイネの品種は特に限定されず、いずれのものを用いても良い。
濃厚飼料と粗飼料を併用して給与する場合は、その割合は、濃厚飼料／粗飼料＝９０〜１０／１０〜９０（重量％）が好ましい。
【００２２】
本発明のセロオリゴ糖は、特に粗飼料の中に含まれるセルロースなどの繊維の消化率を、メタン生成量を増加させることなく向上させる。
本発明の飼料には、必要に応じて、抗生物質、抗菌剤、生菌剤、酵素、防黴剤、抗酸化剤、色素、甘味料、香料、バインダーなどの他の添加剤を含んでいてもよい。
【００２３】
［作用］
本発明のセロオリゴ糖を、反芻動物のルーメン内の微生物群を加えた培養液に添加すると、発酵により生じる揮発性脂肪酸（ＶＦＡ）中のプロピオン酸の割合が増加し、酢酸などの割合が低下する。このことから、本発明のセロオリゴ糖は、反芻動物のルーメン内に生息する微生物の発酵を活発にし、粗飼料中の繊維の消化を促進するとともに、メタン菌の活動を活性化させないものと予測される。
【実施例】
【００２４】
以下に、実施例を挙げて具体的に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
メタン生成量の測定、揮発性脂肪酸濃度の測定、および繊維消化率の算出は、以下の通りにして行った。
［メタン生成量の測定］
熱伝導度検出器ガスクロマトグラフ（ＧＣ−８Ａ、島津製作所製）に培養管中のガス０．５ｍｌを注入し、メタン測定用カラム（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｓｉｅｖｅ ５Ａ ６０−８０ ｍｅｓｈ、１．６ｍ×３．２ｍｍ）を用い、カラム温度６０℃、検出器温度８０℃に設定し、キャリアガスとしてアルゴンを用いた。メタンのピーク面積はクロマトパック（島津製作所製）により自動計算した。別に作成した検量線から、メタン含有量を算出した。
【００２５】
［揮発性脂肪酸（ＶＦＡ）濃度の測定］
培養液の上澄み２ｍＬを試験管に採り、除タンパク剤として１２％メタリン酸含有３Ｎ−Ｈ2ＳＯ4溶液を０．４ｍＬ添加し、ゴム栓で蓋をして冷蔵庫に保存した。一晩放置後、温度４℃、回転数５０００ｒｐｍに設定した冷却遠心機（Ｍｏｄｅｌ Ｍ−１６０−佐久間製作所製）に１０分間かけて遠沈し、上澄み液を分析用試料とした。上澄み液１μＬを水素炎イオン化検出器ガスクロマトグラフ（ＧＣ−８Ａ、島津製作所製）に注入し、ＶＦＡ測定用カラム（ＦＡＬ−Ｍ ＳＨＩＮＣＡＲＢＯＮ Ａ ８０−１００ｍｅｓｈ、２．１ｍ×３．２ｍｍ）を用い、カラム温度１３０℃、検出器温度２００℃に設定し、キャリアガスとしてヘリウムを用いた。各ガスのピーク面積は前述のクロマトパックにより自動計算した。別に作成した検量線から、各成分含有量を算出した。
【００２６】
［繊維消化率］
中性デタージェント繊維（ＮＤＦ）消化率は、培養液に添加した培養前の粗飼料及び濃厚飼料中の繊維量を１００とした場合の、培養後に減少した繊維の割合をいい、下記式１で算出される。繊維量は、培養液５ｍｌを採取し、Ｐ．Ｊ．Ｖａｎ Ｓｏｅｓｔらの方法（Ｐｒｏｃ．Ｎｕｔｒ．Ｓｏｃ．，３２，１２３（１９７３））に従って測定した。即ち、ラウリル硫酸ナトリウムを主成分とする中性の界面活性剤や、アセトンなどの溶剤で洗浄し、可溶性の繊維分を除いた後、濾過し、固形分を乾燥させ重量を測定した。
【００２７】
【数１】
【００２８】
［実施例１］
乳牛のルーメン内容物を採取し、微生物混合系試料を調製し、それにセロオリゴ糖を添加し、培養した後、揮発性脂肪酸（ＶＦＡ）量、メタン量、繊維消化率を測定した。
（１）セロオリゴ糖の調製
市販の溶解パルプ（ＮＤＰＴのドライ品、日本製紙ケミカル（株）製、水分７．５％）３０ｇ（固形分換算）に、酢酸緩衝液（ｐＨ５．５）を適量加え、３％懸濁液を調製した。同懸濁液に、市販のセルラーゼ（セルライザー、ナガセ生化学工業製）１．２ｇを添加し、分画分子量１００００のポリスルフォン平膜をセットした攪拌機付き限外ろ過器（平膜型）に入れ、攪拌機の回転数２００ｒｐｍ、４０℃にて、１２時間糖化反応を行った。
この反応の間、限外ろ過器内の反応液（糖化液）は、限外ろ過器を０．２〜０．３ＭＰａに加圧することにより、限外ろ過膜を透過させて連続的に限外ろ過透過液として抜き出した。また、同時に、抜き出した透過液量と同量の酢酸緩衝液（ｐＨ５．５）を限外ろ過器に連続的に補充し、限外ろ過器内の容量がほぼ一定となる条件を設定した。反応終了後、抜き出した透過液を、ロータリーエバポレーターで６５℃に加温しつつ５０％まで濃縮した後に、約２０℃に冷却し、セロオリゴ糖を結晶化させた。前記方法にて調製したセロオリゴ糖には、セロビオースが約９３％含有されていた。
（２）乳牛ルーメン内容液の採取
粗飼料と濃厚飼料（１：１）を給与された乳牛のルーメン内に経口的にカテーテルを挿入し、ルーメン内容液約１Ｌをろ過ビンに吸引採取した。採取後、直ちにルーメン内容液を撹拌して二重ガーゼでろ過し、そのろ液を微生物混合系試料とした。
（３）培養方法
上記（２）で得た微生物混合系試料を２倍量の塩類溶液（ｐＨ６．９）で希釈後、６０ｍＬを培養管に入れた。培養前に培地中の酸素を除去して嫌気性にするため還元剤としてシステイン塩酸塩（０．６ｇ／Ｌ）を添加した。基質として粗飼料（乾草）と濃厚飼料（乳牛用配合飼料）を重量比１．５：１に混合したものを４００ｍｇ用い、セロオリゴ糖を０．０２％、０．０５％、０．１％、０．３％、３％、１０％、１２％添加した。対照としてセロオリゴ糖無添加のものを用いた。微生物混合系試料の振盪培養は、３８℃で２４時間嫌気的条件下にて行った。メタン生成量、ＶＦＡ濃度及び組成、繊維（ＮＤＦ）消化率を表１に示す。
【００２９】
【表１】
【００３０】
２区から６区においては（セロオリゴ糖添加率０．０５〜１０％）、ＶＦＡ組成の内、酢酸が減少してプロピオン酸が増加するのに伴いメタン生成量が抑制され、繊維（ＮＤＦ）消化率が向上した。試験管レベルでの結果から、セロオリゴ糖を反芻動物用飼料に配合することにより、メタン生成量を減少させると共に繊維消化率を向上させ、結果として飼料効率が向上することが予測できる。
【００３１】
［実施例２］
セロオリゴ糖の牛の飼料への添加効果をｉｎ−ｖｉｖｏで検討した。
ホルスタイン種去勢牛３頭（体重：７０〜１４０Ｋｇ）それぞれの飼料にセロオリゴ糖を添加し、飼料の消化率やルーメン発酵に及ぼす影響を検討した。牛への飼料は、体重の３重量％供与（１日あたり）とし、これを二等分して朝夕２回投与した。飼料は、トールフェスク乾草と市販の濃厚飼料（平成飼料（株）製 乳用牛飼育用配合飼料、組成：穀類４８％、植物性油粕類２５％、そうこう類２２％、その他５％）を２：１の割合で調製したものを自由採食させた。セロオリゴ糖は、実施例１と同様の方法で調製したものを用い、その添加量は飼料給与量（乾物）の２重量％とした。
上記飼料にセロオリゴ糖を添加したものを、１０日間、牛に供与した。１０日間は、馴致期７日＋試験期３日からなり、それを１期とした。また、対照としてセロオリゴ糖を添加していない飼料を牛に１０日間供与した。
セロオリゴ糖無添加区、添加区共に、試験期に全糞を採取し、乾物消化率とＮＤＦ消化率を求めた。また、最終日に飼料給与３時間後に牛のルーメン液を採取しルーメン液性状を分析した。結果を表２に示す。
【００３２】
＜測定方法＞
・乾物摂取量及び乾物消化率
代謝ケージに牛を収容し、試験期間中、予め重量（乾物量）を測定済みの飼料を一定量（乾物給与量）給与し、毎朝給餌の前に残飼を回収し、残飼の乾物量（残飼乾物量）を求める。乾物摂取量は下式２で示される。
【００３３】
【数２】
【００３４】
その時、全糞も採取し、重量測定後、一定量の糞を採取し１３０℃で２時間以上乾燥させて、水分を除去した後、重量（乾物量）を測定し、糞乾物重量を求める。
乾物消化率は、下式３で示される。
【００３５】
【数３】
【００３６】
・ＮＤＦ消化率
給与飼料および糞中のＮＤＦ含有率を求めた。ＮＤＦ含有率は、冒頭にて説明した繊維消化率の測定方法中で記載したように、Ｐ．Ｊ．Ｖａｎ Ｓｏｅｓｔらの方法（Ｐｒｏｃ．Ｎｕｔｒ．Ｓｏｃ．，３２，１２３（１９７３））に従って測定した。即ち、まず、ラウリル硫酸ナトリウムを主成分とする中性の界面活性剤や、アセトンなどの溶剤で洗浄し、可溶性の繊維分を除いた後、濾過し、固形分を乾燥させ、それぞれのＮＤＦ重量を測定した。各ＮＤＦ重量を乾物摂取量又は糞乾物重量で割って、それぞれ飼料中のＮＤＦ含有率、糞中のＮＤＦ含有率とした。
こうして得られた試料中のＮＤＦ含有率と糞中のＮＤＦ含有率を、上記式３中の乾物摂取量および糞乾物重量に、各々飼料中のＮＤＦ含有率と糞中のＮＤＦ含有率を乗じてＮＤＦ消化率を算出した。すなわち、以下の式４で算出した。
【００３７】
【数４】
【００３８】
・ＶＦＡ濃度
それぞれの牛から採取したルーメン液２ｍｌに対し、除タンパク液として１２％メタリン酸含有２Ｎ硫酸を０．４ｍｌ加えて撹拌し、一定時間放置後、遠心分離（３０００ｒｐｍ、１５分間）し、上清１μｌをガスクロマトグラフで測定した。測定は、冒頭にて説明したＶＦＡ濃度の測定と同様にして行った。
【００３９】
【表２】
【００４０】
表２の結果から以下のことが明らかである。
乾物消化率は、無添加区に比べて添加区の方が高く、セロオリゴ糖の添加効果がみられた。また、ＮＤＦ消化率も無添加区に比べて添加区の方が高く、添加区の方が繊維の資化が進んでいることがわかった。牛のルーメン内のＶＦＡ濃度も、セロオリゴ糖の添加により高まり、飼料からのエネルギー摂取量も増大していることがわかった。
【００４１】
［実施例３］
牛に供与する飼料を、稲発酵粗飼料と市販の濃厚飼料（平成飼料（株）製 乳用牛飼育用配合飼料、組成：穀類４８％、植物性油粕類２５％、そうこう類２２％、その他５％）を４：１の割合で調製したものに変更した他は、実施例２と同様にして実験を行った。稲発酵粗飼料は、東京農工大学にて作製したものを用いた。すなわち、コンバイン型ホールクロップ収穫機（タカキタ）にて刈り取った後、自走ラッピングマシンでラッピングして約９ヶ月間屋外で保存（発酵）して調製した。
試験期に全糞を採取し、乾物消化率とＮＤＦ消化率を求めた。また、最終日には、飼料給与３時間後に牛のルーメン液を採取しルーメン液性状を分析した。結果を表３に示す。
【００４２】
【表３】
【００４３】
表３の結果から以下のことが明らかである。
乾物消化率、ＶＦＡ濃度及び繊維消化率のいずれも、無添加区に比べて添加区の方が上昇しており、その差は、前述の実施例２における添加区と無添加区の間の差と比較しても、顕著であった。特に、繊維消化率は添加区の方が顕著に高かった。
このことから、牛が消化しにくい稲発酵粗飼料の消化にも、セロオリゴ糖が高い効果を示すことがわかった。また、表２、表３の結果から、牛の飼料への稲発酵粗飼料の給与割合を上げてもセロオリゴ糖を添加することにより、繊維消化率を上げることができることがわかった。
【００４４】
実施例４
セロオリゴ糖の泌乳牛の飼料への添加効果をｉｎ ｖｉｖｏで検討した。
ホルスタイン種泌乳牛３頭（平均体重５６７ｋｇ、平均分娩後日数１４６日）それぞれの飼料にセロオリゴ糖を添加し、飼料の消化率、ルーメン発酵に及ぼす影響や乳質に及ぼす影響を検討した。泌乳牛への飼料は、体重の３重量％供与（１日あたり）とし、これを二等分して朝夕２回投与した。飼料は、稲発酵粗飼料と市販の濃厚飼料（平成飼料（株）製、乳用牛飼育用配合飼料、組成：穀類４８％、植物性油粕類２５％、そうこう類２２％、その他５％）を４：１の割合で調製したものを自由採食させた。稲発酵粗飼料は、東京農工大学にて調製した、細断型ロールべーラーで収穫調製された「くさほなみ」を使用した。すなわち、自走ラッピングマシンでラッピングして約９か月間屋外で保存（発酵）して調製した。セロオリゴ糖は、実施例１と同様の方法で調製したものを用い、その添加量は飼料供与量（乾物）の２重量％とした。
【００４５】
上記飼料にセロオリゴ糖を添加したものを、１３日間、泌乳牛に供与した。１０日間は馴致期１０日＋試験期３日からなり、それを１期とした。また、対照としてセロオリゴ糖を添加していない飼料を泌乳牛に１３日間供与した。
セロオリゴ糖無添加区、添加区共に、試験期に全糞を採取し、乾物消化率、ＮＤＦ消化率を求めると共に、泌乳牛から乳を採取し、乳量、一般乳成分（乳脂率、乳蛋白質率、乳糖率、無脂固形分率）の分析を行った。また、最終日に飼料供与２時間後に、泌乳牛のルーメン液を採取し、ルーメン液性状を分析した。これらの項目の分析結果は、表４及び表５に示す。
【００４６】
＜測定方法＞
・乾物摂取量及び乾物消化率
・ＮＤＦ消化率
・ＶＦＡ濃度
上記測定項目については、実施例２と同様の方法で行った。
【００４７】
・アンモニア態窒素の測定
アンモニア態窒素は「コンウェイの微量拡散法」に準じて測定した（新編 動物栄養試験法，石橋晃監修，養賢堂，２００１，Ｐ４１１−４１３）。
【００４８】
・乳質の測定
乳質は赤外分光式多成分測定器（Ｍｉｌｋｏ−ｓｃａｎ１３３Ｂ，Ｆｏｓｓ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ，Ｄｅｎｍａｒｋ）で測定した。ミルキングパーラーの搾乳器に取り付けたサンプル採取器から乳サンプルを一定量採取し、測定器の自動吸入口から吸わせて分析結果を得た。
【００４９】
【表４】
【００５０】
表４の結果から、以下のことが明らかである。
乾物消化率は、無添加区に比べて添加区の方が高く、セロオリゴ糖の添加効果がみられた。また、ＮＤＦ消化率も無添加区に比べて、添加区が１０％程度上昇し、セロオリゴ糖の添加により繊維の資化が進んでいることがわかった。泌乳牛のルーメン内のＶＦＡ濃度も、セロオリゴ糖の添加により高まり、飼料からのエネルギー摂取量も増大していることが分かった。さらに、アンモニア態窒素は、セロオリゴ糖を添加することにより、６％程度低下した。アンモニア態窒素の低下は、添加したセロオリゴ糖がルーメン細菌のエネルギー源となり、菌体増殖にアンモニア態窒素が取り込まれたためと推測される。
【００５１】
【表５】
【００５２】
表５の結果から、以下のことが明らかである。
セロオリゴ糖の飼料への添加により、中でも乳脂率や乳蛋白質量は顕著に増加し、乳量や乳糖率、無脂固形分率もわずかに増加した。
表４及び表５の結果から、セロオリゴ糖の添加は、泌乳牛においても稲発酵粗飼料の消化に高い効果を示すことが分かった。また、乳脂率、乳蛋白質率が上昇し、乳質が全体として向上することが分かった。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反芻動物用飼料に関するものである。詳しくは、セロオリゴ糖を含有し、反芻動物のルーメンにおけるメタン発生を増加させることなく、繊維消化率を高めるとともに、泌乳牛等泌乳中の反芻動物においては乳質をも向上させることを特徴とする反芻動物用飼料に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
牛、山羊、メン羊などの反芻動物は、４つの胃をもっているが、最も大きい胃（ルーメン＝第一胃）には、細菌と原生動物（プロトゾア）が生息し、嫌気的に発酵が行われている。ルーメン内の微生物により代謝された炭水化物は、最終的に酢酸、プロピオン酸、酪酸などの揮発性脂肪酸に変換され、エネルギー源として動物に吸収され利用される。一方、発酵副産物としてメタンや二酸化炭素、水素等が発生するが、その殆どは利用されることなく動物の口などから大気中に放出されている。
【０００３】
特に、メタンは、反芻動物から発生するガスの３０％を占め、飼料として摂取したエネルギーの約５〜６％が有効に利用されることなく大気中に放出されている。飼料として換算すると、肥育牛１頭あたりの１年間の通算飼料摂取量は、配合飼料として約４〜５ｔなので、このうち２００ｋｇ〜３００ｋｇもの飼料が牛に全く利用されることなく、メタンとして大気に放出されていることになり、資源が有効に活用されているとは言えない。また、地球温暖化防止のため、各国の温室効果ガス（二酸化炭素、メタン等）削減義務を定めた京都議定書が締結され、日本を含む締結国には早急な対応が求められている。温室効果に影響する割合は、二酸化炭素が６４％、メタンガスが１９％、フロンガスが１０％程度と言われている。この内メタンについては発生するメタンガスの１５％は反芻動物由来であり、地球温暖化防止のためにも反芻動物由来のメタンガス発生抑制の必要がある。
【０００４】
しかし、一方で、反芻動物において、メタンの生成は、ルーメン内の代謝性水素を低下させ、発酵を継続させるという役割があり、単に抑制すると、セルロースの分解や微生物増殖の低下を引き起こし、栄養素の吸収に支障が生じる。そこで、セルロースの分解や微生物増殖の低下を引き起こさないメタンの制御法が望まれている。メタン生成を低下させる方法としては、ルーメン内のメタン菌を直接制御する方法の他に、イオノフォア（抗生物質）、不飽和長鎖脂肪酸、ハロゲン化合物等を飼料に添加する方法が知られているが、いずれも繊維の消化率の低下などの問題点がある。
【０００５】
さらに、他のメタンの発生を抑制する方法として、飼料に、ユーカリ油などの抗菌性物質を添加する方法（特許文献１）、フマル酸又はその塩を添加する方法（特許文献２）、乳酸菌、酵母及びオリゴ糖から選ばれる１種又は２種以上を添加する方法（特許文献３）等が開示されているが、いずれも繊維の消化率への影響については明らかにされていない。また、特許文献４には、セロオリゴ糖を含有した家畜飼料を、豚、鶏などの家畜や家禽に与えて、飼養成績が向上したことが開示されているが、反芻動物におけるメタン生成については明らかにされていない。上記のように、従来は、反芻動物において、メタンの生成を抑制するとともに、セルロースの分解や微生物増殖の低下を引き起こさない方法は知られていなかった。
【０００６】
ところで、乳牛や肥育牛などの反芻動物の飼育においては、一般的に粗飼料（乾草等）および濃厚飼料（穀類等）が使用されている。メタンの生成量は、反芻動物に与える粗飼料と濃厚飼料の配合比率によっても変化する。一般的には、高繊維飼料（粗飼料）給与で高く、濃厚飼料の併給により低くなる。これは、濃厚飼料の給与により、プロピオン酸生成が促進されるので、プロピオン酸生成に代謝性水素が取り込まれた分、メタン生成が抑制されることによる。メタン生成とプロピオン酸生成は、代謝性水素がどちらに取り込まれるかにより、反比例の関係が認められ、さらにメタン、プロピオン酸のいずれかに代謝性水素が取り込まれれば、ルーメン内の代謝性水素が低下し、発酵も継続される。エネルギー源となるプロピオン酸生成が促進されれば、飼料効率が上がり、乳及び肉の生産性が向上する。
【０００７】
一方、粗飼料を給与すると、酢酸の生成量が増え、それに伴い水素が生成しメタンの生成量が増加する。酢酸生成とメタン生成との間には、正比例の関係が認められる。メタン生成の抑制という点からすれば、濃厚飼料の配分を多くすることにより効果を上げることができるが、濃厚飼料が多いと、咀嚼や反芻による唾液分泌量が少なく、ルーメン内のｐＨを正常に維持できなくなるため、ルーメン内の異常発酵や鼓脹症の発生に繋がるという欠点がある。そのため、反芻の刺激やルーメン内の微生物バランスを維持する上で、一定量の粗飼料を与えることは必要である。しかし、粗飼料の消化率は一般的に低い（４０％〜６０％）という問題があった。そこで、粗飼料を含んでいても、メタン生成量が増加せず、繊維消化率も高い反芻動物用の飼料が望まれていた。また、昨今、飼料自給率の向上と水田（休耕田）の有効利用を目的に粗飼料の中でも稲発酵粗飼料の利用が推進されており、稲発酵粗飼料の消化率の向上も望まれていた。
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−２８１９１２号公報
【特許文献２】特開平１１−４６６９４号公報
【特許文献３】特開２００３−８８３０１号公報
【特許文献４】特開２００３−３３４０００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、反芻動物のルーメン内でのメタン発生を増加させることなく反芻動物に給与する飼料に含まれる繊維消化率を高めることができ、さらに泌乳牛等の泌乳中の反芻動物においては乳質を向上させる反芻動物用飼料を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、セロオリゴ糖を添加した飼料を反芻動物に摂取させることにより、上記課題を解決できることを見いだし、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、以下の〔１〕及び〔２〕を提供するものである。
〔１〕 セロオリゴ糖を含むことを特徴とする反芻動物用飼料。
〔２〕 反芻動物用飼料が粗飼料を含むことを特徴とする前記〔１〕に記載の反芻動物用飼料。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の飼料を用いて反芻動物を飼育すれば、そのルーメン内に生息する微生物群の発酵を活発にし、粗飼料中の繊維消化率を高め、揮発性脂肪酸（ＶＦＡ）中のプロピオン酸の割合を高めるとともに、メタン生成を増加させることなく、飼料からのエネルギー取得量を増大させることができる。その結果、牛については、粗飼料を与えても、乳や肉の生産効率を高めることができると共に、脂肪含量や蛋白質含量の多い乳質に優れた乳や筋肉内の脂肪量が多い良質の肉の生産が可能となる。飼料中の粗飼料の含有率を高めても繊維消化率を低下させず、効率よくエネルギーを取得できる。粗飼料として稲発酵粗飼料を利用しても、繊維消化率を高めることができる。また、本発明のセロオリゴ糖は、天然素材のため安全性が高く、反芻動物に長期間摂取させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、反芻動物、例えば、乳牛及び肥育牛などの牛、羊、山羊などに適用できる。
本発明の飼料を反芻動物に給与する時期は、ルーメンの機能が形成されてからであり、代用乳が給与される哺乳期が終わってからである。
【００１３】
本発明のセロオリゴ糖は、グルコースが２糖以上β−１，４結合したオリゴ糖である。前記オリゴ糖の中でも、本発明においては、グルコース重合度が２〜６のセロビオース、セロトリオース、セロテトロース、セロペンタオース、セロヘキサオースが好適である。
【００１４】
本発明のセロオリゴ糖は、公知の方法で製造することができる。例えば、化学的方法としては、発煙塩酸−濃硫酸によりセルロースを酸加水分解後、カーボンカラム等によりセロオリゴ糖を分画分取する方法（Ｍｉｌｌｅｒ，Ｇ．Ｌ，Ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ＩＩＩ（Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ），１３４〔１９６３〕）等が知られている。
【００１５】
酵素的な方法としては、アモルファスなセルロースにセルビブリオ（Ｃｅｌｌｖｉｂｒｉｏ）属に属する微生物が生産するセルラーゼを作用させ、限外濾過反応器を組み合わせることにより生成物阻害を解除してセロオリゴ糖を生成させる方法（特開平１−２５６３９４号公報）、セルラーゼ中のβ−グルコシダーゼを選択的に除去したセルラーゼをセルロースに作用させて、セロオリゴ糖を製造する方法（特開平５−１１５２９３号公報）、湿潤状態の未晒しサルファイトパルプを原料にセルラーゼを作用させる系で限外濾過装置を組み合わせ、セロビオースを含むセロオリゴ糖を作る方法（特公平８−２３１２号公報）等が知られている。
【００１６】
また、糖質加リン酸分解酵素（セロデキストリンホスホリラーゼ）の逆反応を利用し、グルコース１リン酸をグルコース供与体として、セロビオースの存在下でセロオリゴ糖を製造する製法も知られている（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｂｉｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｖｏｌ．７７，Ｎｏ．３，２３９−２４２（１９９４）。
【００１７】
本発明のセロオリゴ糖は、上記のいずれの方法において製造しても良いし、または、市販のもの（ＣＭＳ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社等）も用いることができる。本発明においては、セルロースをセルラーゼを用いてセロオリゴ糖に分解し、晶析工程などを経てグルコース重合度が２〜４のセロオリゴ糖の純度を高める方法が好適である。
【００１８】
本発明におけるセロオリゴ糖の飼料への添加量は、０．０５〜１０重量％、好ましくは０．３〜３重量％、特に好ましくは、０．５〜２重量％が好ましい。０．０５重量％より少ないと充分な効果が発現されず、１０重量％を超えると栄養バランスが崩れ、コスト的にも不利である。
【００１９】
本発明でセロオリゴ糖を添加する飼料は、反芻動物用の飼料である。家畜用飼料は、大別して鶏用、豚用、牛用のものがあり、給与する動物に合わせて飼料の内容物が異なっている。本発明における反芻動物用飼料としては、粗飼料または、濃厚飼料と粗飼料を混合したものを用いる。
【００２０】
濃厚飼料とは、穀類（大豆、麦、トウモロコシの種実など）主体とし、澱粉やタンパク質を多く含み、栄養価の高い餌である。濃厚飼料としては、例えば、穀類として、トウモロコシ、小麦、大麦、ライ麦、エン麦、玄米、アワ、ヒエなどが、油粕類として、大豆油粕、ナタネ油粕、アマニ油粕、ゴマ油粕、ヤシ油粕、サフラワー油粕、パーム油粕などが、製造副産物として、ビール粕、ビートパルプ、糖蜜などが、動物性素材として、魚粉、フィッシュソリュブル、脱脂粉乳、ホエーなどが挙げられる。これらに加えてビタミン、ミネラル等の栄養素材を用いるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。この濃厚飼料は、混合飼料や配合飼料であっても構わない。飼料の形態は特に制限されるものではなく、ペレット状、フレーク状、塊状、粉末状などのいずれの形態であってもよい。
【００２１】
粗飼料とは、牧草や飼料作物（トウモロコシなど）の原物やそれらを加工したもの（乾草、稲発酵粗飼料など）で、主にイネ科やマメ科の植物が用いられる。粗飼料は、反芻の刺激による唾液の分泌やルーメン内の微生物バランスを維持する上で必要であり、反芻動物特有の飼料である。稲発酵粗飼料とは、籾、茎、葉を含むイネの植物全体を一定期間発酵させたもので、飼料自給率を上げ、休耕田の有効活用のため、利用が推進されている。稲発酵粗飼料の原料となるイネの品種は特に限定されず、いずれのものを用いても良い。
濃厚飼料と粗飼料を併用して給与する場合は、その割合は、濃厚飼料／粗飼料＝９０〜１０／１０〜９０（重量％）が好ましい。
【００２２】
本発明のセロオリゴ糖は、特に粗飼料の中に含まれるセルロースなどの繊維の消化率を、メタン生成量を増加させることなく向上させる。
本発明の飼料には、必要に応じて、抗生物質、抗菌剤、生菌剤、酵素、防黴剤、抗酸化剤、色素、甘味料、香料、バインダーなどの他の添加剤を含んでいてもよい。
【００２３】
［作用］
本発明のセロオリゴ糖を、反芻動物のルーメン内の微生物群を加えた培養液に添加すると、発酵により生じる揮発性脂肪酸（ＶＦＡ）中のプロピオン酸の割合が増加し、酢酸などの割合が低下する。このことから、本発明のセロオリゴ糖は、反芻動物のルーメン内に生息する微生物の発酵を活発にし、粗飼料中の繊維の消化を促進するとともに、メタン菌の活動を活性化させないものと予測される。
【実施例】
【００２４】
以下に、実施例を挙げて具体的に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
メタン生成量の測定、揮発性脂肪酸濃度の測定、および繊維消化率の算出は、以下の通りにして行った。
［メタン生成量の測定］
熱伝導度検出器ガスクロマトグラフ（ＧＣ−８Ａ、島津製作所製）に培養管中のガス０．５ｍｌを注入し、メタン測定用カラム（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｓｉｅｖｅ ５Ａ ６０−８０ ｍｅｓｈ、１．６ｍ×３．２ｍｍ）を用い、カラム温度６０℃、検出器温度８０℃に設定し、キャリアガスとしてアルゴンを用いた。メタンのピーク面積はクロマトパック（島津製作所製）により自動計算した。別に作成した検量線から、メタン含有量を算出した。
【００２５】
［揮発性脂肪酸（ＶＦＡ）濃度の測定］
培養液の上澄み２ｍＬを試験管に採り、除タンパク剤として１２％メタリン酸含有３Ｎ−Ｈ2ＳＯ4溶液を０．４ｍＬ添加し、ゴム栓で蓋をして冷蔵庫に保存した。一晩放置後、温度４℃、回転数５０００ｒｐｍに設定した冷却遠心機（Ｍｏｄｅｌ Ｍ−１６０−佐久間製作所製）に１０分間かけて遠沈し、上澄み液を分析用試料とした。上澄み液１μＬを水素炎イオン化検出器ガスクロマトグラフ（ＧＣ−８Ａ、島津製作所製）に注入し、ＶＦＡ測定用カラム（ＦＡＬ−Ｍ ＳＨＩＮＣＡＲＢＯＮ Ａ ８０−１００ｍｅｓｈ、２．１ｍ×３．２ｍｍ）を用い、カラム温度１３０℃、検出器温度２００℃に設定し、キャリアガスとしてヘリウムを用いた。各ガスのピーク面積は前述のクロマトパックにより自動計算した。別に作成した検量線から、各成分含有量を算出した。
【００２６】
［繊維消化率］
中性デタージェント繊維（ＮＤＦ）消化率は、培養液に添加した培養前の粗飼料及び濃厚飼料中の繊維量を１００とした場合の、培養後に減少した繊維の割合をいい、下記式１で算出される。繊維量は、培養液５ｍｌを採取し、Ｐ．Ｊ．Ｖａｎ Ｓｏｅｓｔらの方法（Ｐｒｏｃ．Ｎｕｔｒ．Ｓｏｃ．，３２，１２３（１９７３））に従って測定した。即ち、ラウリル硫酸ナトリウムを主成分とする中性の界面活性剤や、アセトンなどの溶剤で洗浄し、可溶性の繊維分を除いた後、濾過し、固形分を乾燥させ重量を測定した。
【００２７】
【数１】
【００２８】
［実施例１］
乳牛のルーメン内容物を採取し、微生物混合系試料を調製し、それにセロオリゴ糖を添加し、培養した後、揮発性脂肪酸（ＶＦＡ）量、メタン量、繊維消化率を測定した。
（１）セロオリゴ糖の調製
市販の溶解パルプ（ＮＤＰＴのドライ品、日本製紙ケミカル（株）製、水分７．５％）３０ｇ（固形分換算）に、酢酸緩衝液（ｐＨ５．５）を適量加え、３％懸濁液を調製した。同懸濁液に、市販のセルラーゼ（セルライザー、ナガセ生化学工業製）１．２ｇを添加し、分画分子量１００００のポリスルフォン平膜をセットした攪拌機付き限外ろ過器（平膜型）に入れ、攪拌機の回転数２００ｒｐｍ、４０℃にて、１２時間糖化反応を行った。
この反応の間、限外ろ過器内の反応液（糖化液）は、限外ろ過器を０．２〜０．３ＭＰａに加圧することにより、限外ろ過膜を透過させて連続的に限外ろ過透過液として抜き出した。また、同時に、抜き出した透過液量と同量の酢酸緩衝液（ｐＨ５．５）を限外ろ過器に連続的に補充し、限外ろ過器内の容量がほぼ一定となる条件を設定した。反応終了後、抜き出した透過液を、ロータリーエバポレーターで６５℃に加温しつつ５０％まで濃縮した後に、約２０℃に冷却し、セロオリゴ糖を結晶化させた。前記方法にて調製したセロオリゴ糖には、セロビオースが約９３％含有されていた。
（２）乳牛ルーメン内容液の採取
粗飼料と濃厚飼料（１：１）を給与された乳牛のルーメン内に経口的にカテーテルを挿入し、ルーメン内容液約１Ｌをろ過ビンに吸引採取した。採取後、直ちにルーメン内容液を撹拌して二重ガーゼでろ過し、そのろ液を微生物混合系試料とした。
（３）培養方法
上記（２）で得た微生物混合系試料を２倍量の塩類溶液（ｐＨ６．９）で希釈後、６０ｍＬを培養管に入れた。培養前に培地中の酸素を除去して嫌気性にするため還元剤としてシステイン塩酸塩（０．６ｇ／Ｌ）を添加した。基質として粗飼料（乾草）と濃厚飼料（乳牛用配合飼料）を重量比１．５：１に混合したものを４００ｍｇ用い、セロオリゴ糖を０．０２％、０．０５％、０．１％、０．３％、３％、１０％、１２％添加した。対照としてセロオリゴ糖無添加のものを用いた。微生物混合系試料の振盪培養は、３８℃で２４時間嫌気的条件下にて行った。メタン生成量、ＶＦＡ濃度及び組成、繊維（ＮＤＦ）消化率を表１に示す。
【００２９】
【表１】
【００３０】
２区から６区においては（セロオリゴ糖添加率０．０５〜１０％）、ＶＦＡ組成の内、酢酸が減少してプロピオン酸が増加するのに伴いメタン生成量が抑制され、繊維（ＮＤＦ）消化率が向上した。試験管レベルでの結果から、セロオリゴ糖を反芻動物用飼料に配合することにより、メタン生成量を減少させると共に繊維消化率を向上させ、結果として飼料効率が向上することが予測できる。
【００３１】
［実施例２］
セロオリゴ糖の牛の飼料への添加効果をｉｎ−ｖｉｖｏで検討した。
ホルスタイン種去勢牛３頭（体重：７０〜１４０Ｋｇ）それぞれの飼料にセロオリゴ糖を添加し、飼料の消化率やルーメン発酵に及ぼす影響を検討した。牛への飼料は、体重の３重量％供与（１日あたり）とし、これを二等分して朝夕２回投与した。飼料は、トールフェスク乾草と市販の濃厚飼料（平成飼料（株）製 乳用牛飼育用配合飼料、組成：穀類４８％、植物性油粕類２５％、そうこう類２２％、その他５％）を２：１の割合で調製したものを自由採食させた。セロオリゴ糖は、実施例１と同様の方法で調製したものを用い、その添加量は飼料給与量（乾物）の２重量％とした。
上記飼料にセロオリゴ糖を添加したものを、１０日間、牛に供与した。１０日間は、馴致期７日＋試験期３日からなり、それを１期とした。また、対照としてセロオリゴ糖を添加していない飼料を牛に１０日間供与した。
セロオリゴ糖無添加区、添加区共に、試験期に全糞を採取し、乾物消化率とＮＤＦ消化率を求めた。また、最終日に飼料給与３時間後に牛のルーメン液を採取しルーメン液性状を分析した。結果を表２に示す。
【００３２】
＜測定方法＞
・乾物摂取量及び乾物消化率
代謝ケージに牛を収容し、試験期間中、予め重量（乾物量）を測定済みの飼料を一定量（乾物給与量）給与し、毎朝給餌の前に残飼を回収し、残飼の乾物量（残飼乾物量）を求める。乾物摂取量は下式２で示される。
【００３３】
【数２】
【００３４】
その時、全糞も採取し、重量測定後、一定量の糞を採取し１３０℃で２時間以上乾燥させて、水分を除去した後、重量（乾物量）を測定し、糞乾物重量を求める。
乾物消化率は、下式３で示される。
【００３５】
【数３】
【００３６】
・ＮＤＦ消化率
給与飼料および糞中のＮＤＦ含有率を求めた。ＮＤＦ含有率は、冒頭にて説明した繊維消化率の測定方法中で記載したように、Ｐ．Ｊ．Ｖａｎ Ｓｏｅｓｔらの方法（Ｐｒｏｃ．Ｎｕｔｒ．Ｓｏｃ．，３２，１２３（１９７３））に従って測定した。即ち、まず、ラウリル硫酸ナトリウムを主成分とする中性の界面活性剤や、アセトンなどの溶剤で洗浄し、可溶性の繊維分を除いた後、濾過し、固形分を乾燥させ、それぞれのＮＤＦ重量を測定した。各ＮＤＦ重量を乾物摂取量又は糞乾物重量で割って、それぞれ飼料中のＮＤＦ含有率、糞中のＮＤＦ含有率とした。
こうして得られた試料中のＮＤＦ含有率と糞中のＮＤＦ含有率を、上記式３中の乾物摂取量および糞乾物重量に、各々飼料中のＮＤＦ含有率と糞中のＮＤＦ含有率を乗じてＮＤＦ消化率を算出した。すなわち、以下の式４で算出した。
【００３７】
【数４】
【００３８】
・ＶＦＡ濃度
それぞれの牛から採取したルーメン液２ｍｌに対し、除タンパク液として１２％メタリン酸含有２Ｎ硫酸を０．４ｍｌ加えて撹拌し、一定時間放置後、遠心分離（３０００ｒｐｍ、１５分間）し、上清１μｌをガスクロマトグラフで測定した。測定は、冒頭にて説明したＶＦＡ濃度の測定と同様にして行った。
【００３９】
【表２】
【００４０】
表２の結果から以下のことが明らかである。
乾物消化率は、無添加区に比べて添加区の方が高く、セロオリゴ糖の添加効果がみられた。また、ＮＤＦ消化率も無添加区に比べて添加区の方が高く、添加区の方が繊維の資化が進んでいることがわかった。牛のルーメン内のＶＦＡ濃度も、セロオリゴ糖の添加により高まり、飼料からのエネルギー摂取量も増大していることがわかった。
【００４１】
［実施例３］
牛に供与する飼料を、稲発酵粗飼料と市販の濃厚飼料（平成飼料（株）製 乳用牛飼育用配合飼料、組成：穀類４８％、植物性油粕類２５％、そうこう類２２％、その他５％）を４：１の割合で調製したものに変更した他は、実施例２と同様にして実験を行った。稲発酵粗飼料は、東京農工大学にて作製したものを用いた。すなわち、コンバイン型ホールクロップ収穫機（タカキタ）にて刈り取った後、自走ラッピングマシンでラッピングして約９ヶ月間屋外で保存（発酵）して調製した。
試験期に全糞を採取し、乾物消化率とＮＤＦ消化率を求めた。また、最終日には、飼料給与３時間後に牛のルーメン液を採取しルーメン液性状を分析した。結果を表３に示す。
【００４２】
【表３】
【００４３】
表３の結果から以下のことが明らかである。
乾物消化率、ＶＦＡ濃度及び繊維消化率のいずれも、無添加区に比べて添加区の方が上昇しており、その差は、前述の実施例２における添加区と無添加区の間の差と比較しても、顕著であった。特に、繊維消化率は添加区の方が顕著に高かった。
このことから、牛が消化しにくい稲発酵粗飼料の消化にも、セロオリゴ糖が高い効果を示すことがわかった。また、表２、表３の結果から、牛の飼料への稲発酵粗飼料の給与割合を上げてもセロオリゴ糖を添加することにより、繊維消化率を上げることができることがわかった。
【００４４】
実施例４
セロオリゴ糖の泌乳牛の飼料への添加効果をｉｎ ｖｉｖｏで検討した。
ホルスタイン種泌乳牛３頭（平均体重５６７ｋｇ、平均分娩後日数１４６日）それぞれの飼料にセロオリゴ糖を添加し、飼料の消化率、ルーメン発酵に及ぼす影響や乳質に及ぼす影響を検討した。泌乳牛への飼料は、体重の３重量％供与（１日あたり）とし、これを二等分して朝夕２回投与した。飼料は、稲発酵粗飼料と市販の濃厚飼料（平成飼料（株）製、乳用牛飼育用配合飼料、組成：穀類４８％、植物性油粕類２５％、そうこう類２２％、その他５％）を４：１の割合で調製したものを自由採食させた。稲発酵粗飼料は、東京農工大学にて調製した、細断型ロールべーラーで収穫調製された「くさほなみ」を使用した。すなわち、自走ラッピングマシンでラッピングして約９か月間屋外で保存（発酵）して調製した。セロオリゴ糖は、実施例１と同様の方法で調製したものを用い、その添加量は飼料供与量（乾物）の２重量％とした。
【００４５】
上記飼料にセロオリゴ糖を添加したものを、１３日間、泌乳牛に供与した。１０日間は馴致期１０日＋試験期３日からなり、それを１期とした。また、対照としてセロオリゴ糖を添加していない飼料を泌乳牛に１３日間供与した。
セロオリゴ糖無添加区、添加区共に、試験期に全糞を採取し、乾物消化率、ＮＤＦ消化率を求めると共に、泌乳牛から乳を採取し、乳量、一般乳成分（乳脂率、乳蛋白質率、乳糖率、無脂固形分率）の分析を行った。また、最終日に飼料供与２時間後に、泌乳牛のルーメン液を採取し、ルーメン液性状を分析した。これらの項目の分析結果は、表４及び表５に示す。
【００４６】
＜測定方法＞
・乾物摂取量及び乾物消化率
・ＮＤＦ消化率
・ＶＦＡ濃度
上記測定項目については、実施例２と同様の方法で行った。
【００４７】
・アンモニア態窒素の測定
アンモニア態窒素は「コンウェイの微量拡散法」に準じて測定した（新編 動物栄養試験法，石橋晃監修，養賢堂，２００１，Ｐ４１１−４１３）。
【００４８】
・乳質の測定
乳質は赤外分光式多成分測定器（Ｍｉｌｋｏ−ｓｃａｎ１３３Ｂ，Ｆｏｓｓ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ，Ｄｅｎｍａｒｋ）で測定した。ミルキングパーラーの搾乳器に取り付けたサンプル採取器から乳サンプルを一定量採取し、測定器の自動吸入口から吸わせて分析結果を得た。
【００４９】
【表４】
【００５０】
表４の結果から、以下のことが明らかである。
乾物消化率は、無添加区に比べて添加区の方が高く、セロオリゴ糖の添加効果がみられた。また、ＮＤＦ消化率も無添加区に比べて、添加区が１０％程度上昇し、セロオリゴ糖の添加により繊維の資化が進んでいることがわかった。泌乳牛のルーメン内のＶＦＡ濃度も、セロオリゴ糖の添加により高まり、飼料からのエネルギー摂取量も増大していることが分かった。さらに、アンモニア態窒素は、セロオリゴ糖を添加することにより、６％程度低下した。アンモニア態窒素の低下は、添加したセロオリゴ糖がルーメン細菌のエネルギー源となり、菌体増殖にアンモニア態窒素が取り込まれたためと推測される。
【００５１】
【表５】
【００５２】
表５の結果から、以下のことが明らかである。
セロオリゴ糖の飼料への添加により、中でも乳脂率や乳蛋白質量は顕著に増加し、乳量や乳糖率、無脂固形分率もわずかに増加した。
表４及び表５の結果から、セロオリゴ糖の添加は、泌乳牛においても稲発酵粗飼料の消化に高い効果を示すことが分かった。また、乳脂率、乳蛋白質率が上昇し、乳質が全体として向上することが分かった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セロオリゴ糖を含むことを特徴とする反芻動物用飼料。
【請求項２】
反芻動物用飼料が粗飼料を含むことを特徴とする請求項１に記載の反芻動物用飼料。
【請求項１】
セロオリゴ糖を含むことを特徴とする反芻動物用飼料。
【請求項２】
反芻動物用飼料が粗飼料を含むことを特徴とする請求項１に記載の反芻動物用飼料。
【公開番号】特開２００７−１１７０７９（Ｐ２００７−１１７０７９Ａ）
【公開日】平成１９年５月１７日（２００７．５．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−６７８４４（Ｐ２００６−６７８４４）
【出願日】平成１８年３月１３日（２００６．３．１３）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り ２００５年８月２５日 社団法人日本畜産学会発行の「日本畜産学会 第１０５回大会 講演要旨」に発表
【出願人】（５０２３６８０５９）日本製紙ケミカル株式会社 (86)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月１７日（２００７．５．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月１３日（２００６．３．１３）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り ２００５年８月２５日 社団法人日本畜産学会発行の「日本畜産学会 第１０５回大会 講演要旨」に発表
【出願人】（５０２３６８０５９）日本製紙ケミカル株式会社 (86)
【Ｆターム（参考）】
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