CN108464396A - 用于群体感应抑制的来自木材的动物饲料添加剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及包含来自树的木材颗粒和来自木素化草的木材颗粒的至少一种的群体感应抑制剂，其作为饲料添加剂用于在农场动物和宠物中无抗生素预防传染性疾病和在热应力条件下调节体温，所述树优选选自松科、柏科家族和选自白杨树，所述木素化草优选选自Bambusoideae家族。
Description
本发明涉及群体感应抑制剂。
在农场动物生产中，大量抗生素已作为生长促进添加剂使用以及用于针对致病细菌的治疗性原因。在农场动物和宠物二者中，抗生素抗性的出现导致在许多国家中戒除抗生素生长促进剂并且限制使用治疗性抗生素。该所谓的“脱药物过程（demedicationprocess）”实际上在大多数欧洲国家，甚至在如东南亚和北美和拉丁美洲的区域发生。未来的策略应该是在没有爆发有害细菌性疾病的风险的情况下避免在农场动物和宠物中宽泛滥用抗生素。群体感应抑制是降低细菌的致病性的一种方式。群体感应为细菌使用的细胞与细胞之间的通讯，用以通过产生信号分子控制某些基因(包括有毒基因)的表达。干扰病原体的群体感应机理是在无需使用抗生素的情况下控制农场动物和宠物疾病爆发的吸引人的有潜力的方式。
本发明提供具有群体感应抑制活性的产物作为饲料添加剂，用于在农场动物和宠物中无抗生素预防传染性疾病。本发明的群体感应抑制剂包含来自树的木材颗粒和来自木素化草的木材颗粒中的至少一种。根据发明的一个特征，树选自松科、柏科家族和选自白杨树，木素化草选自Bambusoideae家族。
根据本发明的另一个特征，群体感应抑制剂还包含低聚原花青素。在一种实施方案中，低聚原花青素包含4-8个儿茶素单元。在另一实施方案中，低聚原花青素包含多于8个儿茶素单元。通过本发明人进行的实验已显示，木材颗粒与具有4-8个和/或大于8个儿茶素单元的低聚原花青素组合使用显著改进本发明的效果。
根据本发明的另一个特征，木材颗粒以原纤化的形式存在，而原纤化意味着将木材颗粒机械尺寸降低至单一或聚集的原纤结构。在本发明的一种实施方案中，群体感应抑制剂包含原纤化的木材颗粒与低聚原花青素的组合。
根据本发明的另一个特征，饲料添加剂包含至少90重量%的粒径在50-500 µm范围的原纤化的木材颗粒。
根据本发明的另一个特征，其它优选的组合物可例如为来自一种或多种来自松科家族的树的木材颗粒任选与来自白杨、柏木和/或竹子的木材颗粒组合的混合物。在一种实施方案中，木材颗粒的任何混合物还可包含低聚原花青素。
本发明还涉及用于农场动物和宠物的饲料原料，所述饲料原料包含基于所述饲料原料的总重量的0.05%-10%重量剂量的如上定义的群体感应抑制剂，以及至少一种选自以下的饲料组分：蛋白质物质、碳水化合物物质、粗纤维源、绿色饲料保存(青贮饲料)、脂肪、维生素、矿物质和微量元素。
本发明还涉及用于制备用于农场动物和宠物的以上饲料原料的预混物。所述预混物包含本发明的群体感应抑制剂以及至少一种选自以下的饲料组分：蛋白质物质、碳水化合物物质、粗纤维源、绿色饲料保存(青贮饲料)、脂肪、维生素、矿物质和微量元素。
本发明还涉及如上定义的群体感应抑制剂用于尤其是在热应力条件下调节农场动物和宠物的体温的用途。
此外，本发明涉及来自树的木材颗粒和来自木素化草的木材颗粒中的至少一种作为饲料添加剂用于在农场动物和宠物中无抗生素预防传染性疾病的用途，所述树优选选自松科、柏科家族和选自白杨树，所述木素化草优选选自Bambusoideae家族。
此外，本发明涉及来自树的木材颗粒和来自木素化草的木材颗粒中的至少一种作为饲料添加剂用于尤其是在热应力条件下调节农场动物和宠物的体温的用途，所述树优选选自松科、柏科家族和选自白杨树，所述木素化草优选选自Bambusoideae家族。
意外地，本发明在农场动物和宠物中可显著抑制致病细菌的群体感应通讯，所述细菌像大肠杆菌、沙门氏菌（Salmonella）、葡萄球菌(Staphylococci)、弯曲杆菌(Campylobacter)、链球菌(Streptococci)等。因此，本发明的饲料添加剂在农场动物和宠物中针对细菌的致病因素(像肠毒素、成膜等)呈现优良的控制，并且在许多情况下避免疾病的爆发，而无需使用治疗性抗生素。该效果高度受关注，尤其是在不能被标准抗生素影响的耐抗生素细菌，例如ESBL细菌中。另一方面，高度需要无需任何抗微生物效果而降低细菌引起的疾病的爆发风险的产物，因为产物的抗微生物作用不仅破坏致病细菌，甚至调节或破坏肠内菌丛，所述肠内菌丛通过产生免疫因子、维生素和有价值的代谢物(像挥发性脂肪酸、杆菌素等)对于有机体为重要的。总之，必须指出，本发明不影响细菌的生存性，但是在生长阶段抑制经由细菌之间的群体感应通讯引发的有害细菌代谢物的形成。这与在农场动物和宠物中优选使用以抗衡细菌性疾病的抗生素或抗微生物物质的作用完全不同。
现在参考实施例来详细描述本发明，实施例旨在仅为说明性的，并且不以任何方式限制本发明的范围。
实施例1
在体外测试系统中，使用C型产气荚膜梭状芽孢杆菌（clostridium perfringen）的β-毒素生产菌株测试本发明的效果。将产气荚膜梭状芽孢杆菌在0.1%葡萄糖-胰蛋白胨-盐培养基中培养，不加入测试物质(对照)或加入不同浓度的测试物质。测试物质为包含由来自云杉和松树的木材的混合物组成的原纤化的产物的本发明的群体感应抑制剂。使用商品免疫-实验试剂盒评价β毒素的生产。结果在以下表1中呈现。
表1
| 测试物质的剂量 | 0(对照) | 0.0001% | 0.001% | 0.01% | 0.1% | 1% |
| β毒素的生产 | +++ | +++ | ++ | + | - | - |
+++指示高生产；++指示中等生产；+指示低生产；-指示不生产β毒素。
实施例2
在现场研究中，在具有明显肠出血大肠杆菌感染问题的商品小猪农场中，将数目为360的小猪（a number of 360 piglets）在断奶后分成6组。所有动物接受用于断奶小猪的商品标准膳食(表2)。“零对照组”接受没有加入任何治疗剂或添加剂的该饲料。对于“抗生素组”(正对照组)，将新霉素以10 mg硫酸新霉素/kg体重/天“在顶部（on-top）”的治疗性剂量加入到饲料中。四个测试组接受具有“在顶部”加入不同浓度的测试物质的断奶膳食。测试物质为包含由来自云杉和松树的木材组成的产物的本发明的群体感应抑制剂。
表2
| 小麦 | 27.40% |
| 大麦 | 25.00% |
| 玉米 | 20.00% |
| 大豆饼粉HP | 16.30% |
| 小麦糠 | 5.30% |
| 豆油 | 1.00% |
| 磷酸单钙 | 0.70% |
| 碳酸钙 | 0.65% |
| 盐 | 0.35% |
| 鱼油 | 0.10% |
| 预混物，酸 | 3.20% |
在10天的测试时间段期间，对于所有组，报道腹泻发生率。
在测试中，甚至关于动物的体温，评价本发明的饲料添加剂的效果。结果在以下表3中呈现。
表3
由表3可见，在接受测试物质(即，本发明的群体感应抑制剂)的动物中，以计量-依赖方式，腹泻发生率显著降低。
此外，测试物质能够显著降低升高的体温。完全意外的是，在具有非感染动物的另一个测试系统中，可以看到本发明的饲料添加剂可轻微降低正常体温至特定的程度，尤其是在环境热应力条件下升高的体温。该效果高度受关注，因为体温对身体代谢和能量消耗具有直接影响。因此，稍微降低平均体温可显著降低生长和生产的能量需求。此外，在猪、家禽、甚至在反刍动物中常见的热应力条件下，在农场动物中，调节体温的效果也高度受关注。此外，观察到的效果在宠物(如狗，尤其是对高温条件敏感的品种(在夏季，长毛品种))中是受关注的。
实施例3
在现场研究中，在商品繁殖农场中，将数量为50的正处于哺乳期第二周的健康的母猪分成五组。所有动物接受用于母猪的商品标准膳食(表4)。对照组接受不含任何添加剂的该膳食。四个测试组接受“在顶部”加入的不同浓度的测试物质的断奶膳食。测试物质为包含由来自云杉和松树的木材的混合物组成的产物的本发明的群体感应抑制剂。在试验的第七天(哺乳期的第三周)，在所有母猪中测量体温(直肠方法)。表5显示每一组的平均体温。
表4
| 大麦 | 40% |
| 玉米 | 11% |
| 小麦 | 10% |
| 油菜子和向日葵饼粉 | 11% |
| 小麦饼粉 | 15% |
| 小麦糠 | 5% |
| 甜菜浆 | 5% |
| 矿物预混物 | 3% |
表5
实施例4
在250只健康小猪的喂养试验中，关于对体温的影响，测试本发明。在断奶后12周龄时开始试验，持续进行7天。所有小猪接受标准小猪膳食(参见实施例1，表2)。对照组接受没有任何添加的该膳食。四个试验组接受具有“在顶部”加入的不同浓度的测试物质的该膳食。测试物质为包含由来自云杉和松树的木材而组成的产物的本发明的群体感应抑制剂。在试验的第7天，测量所有小猪的体温(直肠方法)。表6显示每一组的平均体温。
表6
实施例5
在250只雄性肉鸡（broiler）的喂养试验中，关于在热应力条件下对体温的影响，测试本发明。在21天龄时开始试验。所有雄性肉鸡接受标准雄性肉鸡膳食(表7)。对照组接受没有任何添加的该膳食。四个试验组接受具有“在顶部”加入的不同浓度的测试物质的该膳食。测试物质为包含由来自云杉和松树的木材与0.1重量%量的具有4-8个儿茶素单元的低聚原花青素组合而组成的产物的本发明的群体感应抑制剂。根据指南，将雄性肉鸡保持在标准化的室温。在第28天，将围栏中的室温升高至36℃，达3小时。在此热应力时期结束时，通过红外温度测量法测量所有动物的体温。表8显示每一组的平均体温。
表7
| 玉米 | 50% |
| 小麦 | 10% |
| 豆饼粉 | 32% |
| 矿物预混物 | 3% |
| 脂肪 | 5% |
表8
实施例6
在现场研究中，在具有明显肠出血大肠杆菌感染问题的商品小猪农场中，将数量为360的小猪在断奶后分成6组。所有动物接受用于断奶小猪的商品标准膳食(参见实施例1，表2)。零对照组接受没有加入任何治疗剂或添加剂的该饲料。对于新霉素对照组，将新霉素以10 mg硫酸新霉素/kg体重/天的治疗性剂量加入到饲料中。四个测试组接受加入不同浓度的测试物质的断奶膳食。在该实例中，测试物质为来自云杉和松树的木材与0.3重量%量的具有多于8个儿茶素单元的低聚原花青素组合的混合物。在10天的测试时间段期间，对于所有组，报道腹泻发生率。结果在以下表9中呈现。
表9
由表9可见，在接受本发明的饲料添加剂的动物中，腹泻发生率显著降低。比起在表3中显示的使用没有与低聚原花青素组合的产物的试验条件，效果更加显著。
Claims (12)
1. 一种特征在于其包含来自树的木材颗粒和来自木素化草的木材颗粒的至少一种的群体感应抑制剂（quorum sensing inhibitor），其作为饲料添加剂用于在农场动物和宠物中无抗生素预防传染性疾病，所述树优选选自松科、柏科家族和选自白杨树，所述木素化草优选选自Bambusoideae家族。
2.权利要求1的群体感应抑制剂，其特征在于其包含选自来自松科家族的树的木材颗粒，来自柏科家族的树的木材颗粒，来自白杨树的木材颗粒的木材颗粒以及来自Bambusoideae家族的木素化草的木材颗粒的任何混合物。
3.权利要求1或2中任一项的群体感应抑制剂，其还包含低聚原花青素。
4.权利要求3的群体感应抑制剂，其中所述低聚原花青素包含4-8个儿茶素单元。
5.权利要求3的群体感应抑制剂，其中所述低聚原花青素包含多于8个儿茶素单元。
6.权利要求1-5中任一项的群体感应抑制剂，其特征在于，所述木材颗粒为原纤化的木材颗粒。
7.权利要求1-6中任一项的群体感应抑制剂，其特征在于其包含至少90重量%的粒径为50-500微米的原纤化的木材颗粒。
8.权利要求1-7中任一项的群体感应抑制剂，用于尤其是在热应力条件下调节农场动物和宠物的体温。
9.用于农场动物和宠物的饲料原料，其特征在于其含有基于所述饲料原料的总重量的0.05%-10%重量剂量的权利要求1-8中任一项的群体感应抑制剂，以及至少一种选自以下的饲料组分：蛋白质物质、碳水化合物物质、粗纤维源、绿色饲料保存(青贮饲料)、脂肪、维生素、矿物质和微量元素。
10.一种用于制备权利要求9的饲料原料的预混物，所述预混物包含权利要求1-8中任一项的群体感应抑制剂以及至少一种选自以下的饲料组分：蛋白质物质、碳水化合物物质、粗纤维源、绿色饲料保存(青贮饲料)、脂肪、维生素、矿物质和微量元素。
11.来自树的木材颗粒和来自木素化草的木材颗粒中的至少一种作为具有群体感应抑制活性的饲料添加剂用于在农场动物和宠物中无抗生素预防传染性疾病的用途，所述树优选选自松科、柏科家族和选自白杨树，所述木素化草优选选自Bambusoideae家族。
12.来自树的木材颗粒和来自木素化草的木材颗粒中的至少一种作为具有群体感应抑制活性的饲料添加剂用于尤其在热应力条件下调节农场动物和宠物的体温的用途，所述树优选选自松科、柏科家族和选自白杨树，所述木素化草优选选自Bambusoideae家族。
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