JP3838283B2

JP3838283B2 - ポリーγーグルタミン酸を含有する飼料組成物

Info

Publication number: JP3838283B2
Application number: JP28364896A
Authority: JP
Inventors: 浩之谷本; 昌彦唐沢; 恭彦取出
Original assignee: Ajinomoto Co Inc
Current assignee: Ajinomoto Co Inc
Priority date: 1996-10-25
Filing date: 1996-10-25
Publication date: 2006-10-25
Anticipated expiration: 2016-10-25
Also published as: JPH10117701A; EP0838160A1

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、排泄物中のリン含有量を低減する飼料組成物に関する。
【０００２】
【従来技術】
畜産動物から排出される糞尿には、動物によって利用されなかったリンを多く含んでおり、これが、河川や湖、海の水質汚染（富栄養化）の問題を引き起こしている。
糞尿の排出量を減らす為には、動物に投与するリンの量を最小量にとどめるとともに、投与される飼料中のリンの利用率を高める必要がある。この目的でフィターゼを飼料に添加する事により、動物にとって利用されにくいフィチン酸を分解し、飼料中のリン利用率を高める試みが行われている。しかし、フィターゼは加熱処理によって不活性化してしまう等の問題点があり、実用化は進んでいないのが現状である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、畜産動物の排泄物中におけるリンの含有量を低減させる飼料を開発することである。
【０００４】
【課題を解決する為の手段】
本発明者らはこの様な目的を達成するべく鋭意検討の結果、ポリーγーグルタミン酸を家畜あるいはペット等の飼料に添加することにより、飼料中のリンの利用率を高め、糞尿中のリン含有量を低減化できることを見い出し、この知見に基づいて本発明を完成させた。
【０００５】
すなわち、本発明は排泄物中のリン含有量低減化用としてポリーγーグルタミン酸を含有することを特徴とする飼料である。
【０００６】
本発明に用いられるポリーγーグルタミン酸は納豆の粘質物中のポリーγーグルタミン酸を抽出、精製して用いてもよく、納豆菌等のバチルス属の菌体外に分泌するポリーγーグルタミン酸を抽出、精製して用いてもよい。また、純度が高いものでもよいが、必ずしも純度が高い必要はなく、納豆の粘質物中の、あるいは納豆菌の分泌物であるレバン等の他の物質を含んでいても何ら支障がない。
【０００７】
本発明に用いられるポリーγーグルタミン酸の平均分子量には制限がなく、通常納豆あるいは納豆菌から分離した場合は、1000〜300万の範囲であり、分解物の場合は通常1000〜100万の範囲であるが、取り分け1万〜100万のポリーγーグルタミン酸を用いるのが好ましい。
【０００８】
ポリーγーグルタミン酸は一般的にＤ体とＬ体の混合物であり、菌体あるいは培地の組成によりＤ／Ｌ比は変動すると言われている。例えば、特開平３ー４７０８７に示されるポリーγーグルタミン酸はＬ体が90%以上占めるとされている。本発明に用いられるポリーγーグルタミン酸のＤ／Ｌ比には制限がなく、どのＤ／Ｌ比のポリーγーグルタミン酸も使用することが出来る。
【０００９】
当該分子量のポリーγーグルタミン酸を生成するには、当該分子量より大きいポリーγーグルタミン酸を酸あるいはγ結合を分解する細菌あるいは臓器由来の酵素により低分子化する方法と、納豆菌等の培養により当該分子量のポリーγーグルタミン酸を分泌させる方法があるが、そのどちらのポリーγーグルタミン酸を用いても何ら影響しない。
【００１０】
ポリーγーグルタミン酸は一般にナトリウム塩として得られるが、他の可食性の塩あるいはフリーのポリグルタミン酸を用いても何ら影響しない。
【００１１】
更に、本発明者らの知見によれば、ポリ−γ−グルタミン酸が含まれる納豆菌等のバチルス属菌発酵液をそのまま用いる場合、上記の如き、この発酵物からわざわざポリ−γーグルタミンを抽出し、精製した物（即ち、ポリ−γ−グルタミン酸の高純度な精製物、或いは、ポリ−γ−グルタミン酸とレバン等の不純物を含む純度の低い精製物）よりも、飼料としての効果が高く、かつ、排泄物中のリン低減化効果を充分発揮することができる。
【００１２】
例としては、以下の方法により、ポリ−γ−グルタミン酸を高収率で菌体とともに回収でき、得られたポリ−γ−グルタミン酸を含む菌体をそのまま飼料添加物として用いることができる。即ち、従来法のようにアルコ−ル沈澱法、塩析法や分離膜法によってポリ−γ−グルタミン酸と菌体を分離せずに、等電点と塩析を組み合わせて溶液中のポリ−γ−グルタミン酸を不溶化し菌体と一緒に分離、乾燥する。発酵液の如く、菌体や培地栄養分を含有するポリ−γ−グルタミン酸水溶液のｐＨを酸性、等電点（ｐＨ１．５−３．５程度）にすると、該水溶液の粘度は３００センチポイズ（ｃｐ）以下になり、更に塩化ナトリウムを１０g/dlになるように添加するとポリ−γ−グルタミン酸の溶解度は著しく低下し水溶液中の９５％以上のポリ−γ−グルタミン酸が菌体とともに回収できる。ポリ−γ−グルタミン酸含有菌体は圧搾または遠心分離操作により酸含有菌体を容易に取得でき、得られた固形物をそのまま又はろ過助材込みで乾燥することにより菌体と共に高収率で回収できたポリ−γ−グルタミン酸を飼料に配合すればよい。
【００１３】
ポリ−γ−グルタミン酸は、ミネラルの吸収を促進したり（特開平３ー３０６４８、特開平５ー３１６９９９）、骨及び卵殻の形成を促進させたり、さらには、畜産物（畜肉、家禽）の体脂肪を低減化し、更には、屠体の歩留まりも向上する効果をも有するが、特に、リン排出量の低減化とともにの体脂肪低減化及び屠体歩留まりの向上を目的とする場合、飼料に上記ポリ−γ−グルタミン酸含有菌体等のバチルス属発酵液をそのまま添加した方が、この発酵液からポリ−γ−グルタミン酸をわざわざ抽出、精製したものを添加するよりも、効果が高い。
【００１４】
飼料へのポリーγーグルタミン酸の添加量は0.01〜3重量%程度であり、取り分け0.01〜1重量%程度が好ましい。同様に、バチルス属菌発酵液又はその乾燥物の添加量は、ポリ−γ−グルタミン酸換算で0.01〜3重量%程度である。
【００１５】
飼料は、用途により牛、豚、馬等の家畜用、鶏、七面鳥、ウズラ等の家禽用、うなぎ、鮎、鯉等の魚用、犬、猫、熱帯魚等のペット用等があるが、本発明はこれらいかなる用途の飼料にも利用することが出来る。
【００１６】
ポリーγ-グルタミン酸以外の他の飼料成分組成は通常の当該飼料の組成と同じでよく、タンパク質、炭水化物、脂肪、ミネラル、ビタミン等を含むものであり、例えば、飼料中カルシウムは0.01〜30%、好ましくは0.1〜5%、飼料中鉄は0.001〜1%、好ましくは0.005〜0.05%程度でよい。
【００１７】
飼料の製造方法は通常の当該飼料の方法と同様で良く、その混合過程においてポリーγ-グルタミン酸或いはバチルス属菌発酵液、その乾燥物を他の飼料成分と同時にあるいは別個に加え、均一に混合すればよい。
【００１８】
給餌方法も当該飼料の従来の方法でよい。
【００１９】
【製造例１】
［納豆菌発酵液の製造例］
市販の納豆より分離した納豆菌を、3Lのミニジャーを用いて、麦芽エキス0.3%、酵母エキス0.3%、ポリペプトン0.5%、グルコース1.0%からなる培養液(pH6.0) で32゜Ｃ、24時間シード培養した。次に500Lのジャーを用いて、グルコース7.5%、硫安1.5%、MgSO₄・7H₂O 0.035%、MnSO₄・nH₂O 0.005%、KH₂PO₄ 0.15%、MSG 5.0%、NaCl 1.0%からなる培養液(pH6.4)にシード培養後の培養液を0.5%接種し、37゜Ｃ、48時間メイン培養し、培養液を得た。
【００２０】
【製造例２】
［ポリーγーグルタミン酸の製造例］
製造例１の培養後の培養液を濃塩酸でpH2.0にした後、遠心分離機あるいはフィルタープレスにより上清を分離し、NaClを10％となるよう添加し、ポリーγーグルタミン酸を塩析させた。回収した粗ポリーγーグルタミン酸画分約12kgを希水酸化ナトリウム溶液120Lに溶解(pH4.0)し、脱色、脱塩工程を経た後、水酸化ナトリウム溶液で中和した。その後スプレードライし、ポリーγーグルタミン酸（ナトリウム塩）を2.5Kg得た。得られたポリーγーグルタミン酸の平均分子量を低角度レーザー光散乱形（LALLS;東ソーLS8000）で測定したところ、52万であった。
【００２１】
【製造例３】
［ポリーγーグルタミン酸の低分子化の例］
実施例２で調製したポリーγーグルタミン酸を2mg/mlの濃度に溶解し、塩酸でpH1に調製し、50゜Ｃで30分あるいは70゜Ｃで1時間加熱した。加熱後、水酸化ナトリウム溶液で中和し、脱塩、スプレードライした。得られたポリーγーグルタミン酸の平均分子量をLALLSにより測定したところ、それぞれ30万、1万であった。
【００２２】
【製造例４】
［ポリーγーグルタミン酸含有菌体の製造例］
市販の納豆菌より分離した納豆菌を、３Ｌのミニジャ−を用いて、麦芽エキス０．３％、酵母エキス０．３％、ポリペプトン０．５％、グルコ−ス１．０％からなる培養液（ｐＨ６．０）で３２゜Ｃ、２４時間シ−ド培養した。次に５００Ｌのジャ−を用いて、グルコ−ス１０．０％、硫安１．５％、硫酸マグネシウム７水和物０．０３５％、硫酸マンガン０．００５％、リン酸水素カリウム０．１５％、グルタミン酸モノナトリウム７．５％、塩化ナトリウム１．０％からなる培養液（ｐＨ６．５）にシ−ド培養後の培養液を０．５％接種し、２８゜Ｃ、９６時間培養した。培養後の培養液についてＧＰＣ法によりポリ−γ−グルタミン酸の含量を測定したところ、２．２g/dlであった。
得られた培養液５００ｍｌを濃塩酸でｐＨ２．８に調整し、培養液中の塩化ナトリウム濃度が１０ｇ／ｄｌになるように添加、攪はんした。一昼夜後培養液をフィルタ−プレスによる圧搾ろ過による固形物の分離によりポリ−γ−グルタミン酸を含む菌体９０ｇを得た。この固形物は水分含量７０％で、１１ｇのポリ−γ−グルタミン酸さらに７．５ｇの菌体を含有していた。
このポリ−γ−グルタミン酸含有菌体液はｐＨを２．８に調整しているために、液の粘度は著しく改善されていて取扱い上の問題はなかった。
菌体液に、乾燥助材としてセルロ−スパウダ−を５２．５ｇ加えて固形物をほぐしてコニカルドライヤで減圧乾燥することにより目的とするポリ−γ−グルタミン酸含有乾燥菌体１３２ｇを調製できた。
調製した粒状のポリ−γ−グルタミン酸含有菌体の性状は、ポリ−γ−グルタミン酸１０．５ｇ（含量８％）、水分６２．５ｇ（含量４７％）、菌体７．０ｇ（含量５％）、セルロ−ス５２ｇ（含量４０％）であった。尚、ポリ−γ−グルタミン酸の回収率は９５％で、高回収率のγ−ＰＧＡ含有飼料の調製法として有効である。
【００２３】
以下、製造例２、３、４で調製したポリーγーグルタミン酸を用いた実施例により、本発明をさらに詳細に説明する。
【実施例１】
［鶏（ブロイラー）での効果]
１日令のブロイラー雛を各ケージ１０羽ずつ割り当て、２１日令まで飼育した。基礎飼料（表１）のポリグルタミン酸の添加量、種類を変化させ、表２の通り５実験区を比較した。（各実験区２反復）
１９日令から２１日令の間、糞を採取し、糞中のリン含量、リンの利用率を測定した。
結果は表３に示す通り、ポリグルタミン酸の添加により飼料中リンの利用率が高まり、糞中に排出されるリンの量を低減することができた。
【００２４】
【表１】

【００２５】
【表２】

【００２６】
【表３】

【００２７】
【実施例２】
［豚での効果］
体重約６０ー７０ｋｇのランドレース種の豚を個別給餌し、リンの利用率および、糞中のリン含量を測定した。用いた、基礎飼料の組成および、実験区は表４、５の通り。尚、１実験区６頭の豚を用いた。
結果は表６に示す通り、豚においてもポリグルタミン酸を飼料添加する事により、飼料中リンの利用率が高まり、糞中への排出量が低減した。
【００２８】
【表４】

【００２９】
【表５】

【００３０】
【表６】

【００３１】
【参考例１】
実施例１の実験区１及び実験区５の配合飼料（但し、ポリ−γ−グルタミン酸の添加量 0.2%）を７日令のブロイラー雄雛（各50羽）に１４日間給与し、その後両実験区ともに市販飼料（ポリ−γ−グルタミン酸無添加区）に切替え、５５日令まで飼育し、実験終了時の屠体歩留を比較した。結果は表７に示す通り、ポリ−γ−グルタミン酸添加により、屠体の歩留向上ももたらされる。
【００３２】
【表７】

Claims

バチルス属菌体を含むポリ−γ−グルタミン酸水溶液のｐＨを１．５−３．５とした後、塩化ナトリウムを添加し、塩析により析出したポリ−γ−グルタミン酸及び菌体を分離することにより得られるポリ−γ−グルタミン酸を含む菌体をそのまま又は乾燥したものを、飼料に対してポリ−γ−グルタミン酸換算で０．０１〜３重量％となるように用いる排出物中のリン含有量低減化用飼料用添加物。