用于泌乳反芻動物的飼料的制作方法
【專利說明】用于泌乳反芻動物的飼料
【背景技術(shù)】
[0001] 飼喂泌乳動物，諸如奶牛時，增加奶產(chǎn)量和改善奶質(zhì)量一直是主要目標(biāo)。取決于動 物，飼料組分會顯著不同。例如，反芻動物能夠消化對于非反芻動物難以消化的纖維植物類 食物或粗飼料。反芻動物可包括泌乳動物，諸如，例如牛、山羊、綿羊和奶牛。粗飼料的一些 示例包括干草、牧草青貯料、玉米青貯料、稻草和牧草，以及各種全谷物/豆科青貯料和其他 草料。
[0002] 為了高效產(chǎn)奶，除粗飼料外，也可給反芻動物飼料濃縮物，所述飼料濃縮物可包含 能量組分（即，碳水化合物和脂肪）、蛋白質(zhì)組分、礦物質(zhì)、微量營養(yǎng)物和維生素。普通飼料名 目的一些示例包括谷物飼料(玉米、燕麥、大麥、小麥）、植物含油種子粉碎物或粗粉（油菜 籽)和大豆。也可使用來自食品工業(yè)的大量不同副產(chǎn)品。
[0003] 盡管在過去幾十年中牛的奶產(chǎn)量已經(jīng)有所增加，但飼料的利用率本質(zhì)上沒有得到 改善。如今每千克奶需要攝取的能量的量與幾十年前需要的量相同。當(dāng)能量的利用變得更 有效時，奶產(chǎn)量可增加并且奶中蛋白質(zhì)和脂肪濃度可增加。
[0004] 大部分關(guān)于增加奶脂肪含量的嘗試傾向于降低奶產(chǎn)量和/或蛋白質(zhì)含量，并且導(dǎo) 致其他不希望的影響，諸如在奶脂肪的脂肪酸特征方面，增加的反式脂肪酸水平。因此，仍 然存在對可增加具有增加的奶脂肪水平的奶產(chǎn)量的新組合物和方法的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 在一個實(shí)施例中，一種用于反芻動物的營養(yǎng)物包含至少一種以衍生部分衍生的脂 肪酸部分。
[0006] 在一個實(shí)施例中，一種制備用于反芻動物的飼料組合物的方法包括提供至少一種 以衍生部分衍生的脂肪酸部分，并且將所至少一種以衍生部分衍生的脂肪酸部分與至少一 種營養(yǎng)物結(jié)合以制備所述飼料組合物。
[0007] 在一個實(shí)施例中，一種增加由泌乳反芻動物產(chǎn)生的奶的量和由所述泌乳反芻動物 產(chǎn)生的所述奶中的奶脂肪含量中的至少一種的方法，包括飼喂所述泌乳反芻動物具有至少 一種以衍生部分衍生的脂肪酸部分的飼料組合物。
【附圖說明】
[0008] 圖1A和1B描繪了根據(jù)實(shí)施例的具有衍生的脂肪酸部分的反芻動物飼料的示意圖。
[0009] 圖2A-2E描繪了根據(jù)實(shí)施例的衍生的棕櫚酸部分。
【具體實(shí)施方式】
[0010] 相對于在此給出的描述，"反芻動物"是一類具有多室胃的哺乳動物，所述多室胃 通過在第一室(瘤胃）軟化纖維素類食物并使半消化物質(zhì)流回使動物具有消化纖維素類食 物的能力。所述流回物，稱為反芻的食物，之后被反芻動物再次咀嚼。反芻動物的具體示例 包括，但不限于，牛、野牛、水牛、牦牛、駱盤、美洲盤、長頸鹿、尾鹿、麋鹿、玲羊、綿羊和山羊。 反芻動物產(chǎn)生的奶廣泛地用于各種奶類產(chǎn)品中。奶牛對于奶的生產(chǎn)和加工的奶產(chǎn)品，諸如， 例如酸奶、乳酪、乳清和冰淇淋具有相當(dāng)大的商業(yè)意義。
[0011] 在乳腺中奶的形成是受激素調(diào)節(jié)的復(fù)雜酶促過程，所述過程需要細(xì)胞水平的大量 ATP能量，以及合適的原材料和酶。奶的主要組分，即乳糖、蛋白質(zhì)和脂肪，是在乳房的細(xì)胞 中合成的。除了一些氨基酸的可利用性，乳腺中葡萄糖的可利用性已經(jīng)被認(rèn)為是產(chǎn)奶中的 主要限制因素。醋酸鹽也是奶脂肪從頭合成的重要原材料。醋酸鹽提供相關(guān)能量源，并且已 確定醋酸鹽在能量代謝中作為所有奶組分合成中ATP形成的部分具有獨(dú)特作用。
[0012] 在反芻動物的飼喂中，如上所述，粗飼料可以補(bǔ)充有能量和蛋白質(zhì)組分、礦物質(zhì)、 微量營養(yǎng)物和維生素等。由于飲食中添加的脂肪很少超過3wt%，所以包含的脂肪通常是最 低的。一些量的植物油、脂肪酸鈣鹽和主要為飽和脂肪酸的混合物(例如，硬脂酸和棕櫚酸） 可添加到飲食中。由于具有低碘值的脂肪通常難以消化(碘值越高，不飽和度越大，或脂肪 中存在的C = C鍵數(shù)量越大），大部分添加的脂肪都具有遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于10的碘值。例如，大豆油具 有約120至約136的碘值，并且玉米油具有約109至約133的碘值。
[0013] 瘤胃中的微生物將飼料中的碳水化合物發(fā)酵為乙酸、丁酸和丙酸，其中丙酸通常 是最重要的葡萄糖前體。這些酸可通過瘤胃壁被吸收并且輸送到肝臟，在肝臟中，酸被轉(zhuǎn)化 為有用的營養(yǎng)物。醋酸鹽可在肝臟中被消耗掉用于產(chǎn)生能量。其也可在肝臟中被轉(zhuǎn)化為更 長脂肪酸。這些脂肪酸可起脂肪前體的作用。醋酸鹽的一部分可隨著血液循環(huán)轉(zhuǎn)移到乳腺， 在所述乳腺中醋酸鹽可用于具有通常十六或更少碳原子的脂肪酸的合成。丁酸還可用作奶 脂肪的前體。
[0014] 飼料中蛋白質(zhì)的一部分通常通過瘤胃中的微生物的方式降解為氨，氨的一部分通 過瘤胃壁被吸收，并可在肝臟中被轉(zhuǎn)化為尿素。上述蛋白質(zhì)的另一部分可由微生物被轉(zhuǎn)化 為微生物蛋白質(zhì)，微生物蛋白質(zhì)接下來可從小腸作為氨基酸被吸收。飼料中蛋白質(zhì)的另一 部分可直接輸送到小腸并作為氨基酸，諸如受保護(hù)的氨基酸被吸收。在一些條件下，飼料的 高蛋白質(zhì)攝取量可導(dǎo)致奶的尿素濃度增加，并不因此必然增加奶蛋白質(zhì)含量。
[0015] 飼料中的脂肪可由瘤胃改性，并且因此奶脂肪譜可通常與飼料中的脂肪譜不相 同。在瘤胃中不完全惰性的所有脂肪都可降低飼料攝取量和飼料材料的瘤胃消化率。奶成 分和脂肪質(zhì)量可以受到反芻動物飲食的影響。油性飼喂（例如，植物油）可對瘤胃機(jī)能和奶 形成都有負(fù)面影響。奶蛋白質(zhì)濃度可降低，脂肪濃度可降低，反式脂肪酸的比例可增加，而 脂肪的特性在工業(yè)奶加工過程中可被削弱。典型的奶脂肪可含有多于70wt%的飽和脂肪 酸，并且大約三分之一的奶脂肪可為棕櫚酸。
[0016] 油和脂肪性飼喂的有害作用可以通過阻止甘油三酯脂肪水解來減弱。例如可通過 用甲醛處理的酪蛋白保護(hù)脂肪來降低脂肪水解。另一種替換方案是制成不溶性脂肪酸鈣 鹽，由此可避免瘤胃中的氫化。然而，脂肪酸鹽的缺點(diǎn)限制了其在飼料中的可用性。所述鹽 的刺鼻味道通常可導(dǎo)致降低的飼料攝取量。所述鹽也可干擾飼料的造粒。
[0017] 從飼料獲得的營養(yǎng)物可在形成奶組分之前以若干種方式代謝掉。被輸送到小腸的 飼料中飽和與不飽和脂肪酸可作為膠束被吸收，并且可在小腸壁內(nèi)被轉(zhuǎn)化為甘油三酯、磷 脂和脂蛋白。這些可在淋巴中輸送，經(jīng)過肝臟進(jìn)入血液循環(huán)以供，例如，肌肉和乳腺的需要。 因此，從飲食中吸收的任何長鏈脂肪酸都不可能引起脂肪肝。當(dāng)動物體重減輕時出現(xiàn)脂肪 肝，并當(dāng)代謝肝臟中高量的飽和脂肪酸時經(jīng)常出現(xiàn)。
[0018] 細(xì)胞能量在線粒體中產(chǎn)生。線粒體產(chǎn)生能量、三磷酸腺苷(ATP)，供整個細(xì)胞代謝 系統(tǒng)的需要。細(xì)胞以及乳腺細(xì)胞含有幾十個線粒體。乳腺和心臟肌肉尤其需要大量的能量。 已經(jīng)確定的是，某些營養(yǎng)因子可增強(qiáng)線粒體功能。ATP是細(xì)胞用于各種需要的能量形式。ATP 形成中的中間產(chǎn)物被稱為活性乙酸(乙酰-CoA)。
[0019] 能量消耗的一個重要度量是乙酰-CoA。乙酰-CoA通常從碳水化合物和脂肪獲得， 并且，在能量缺乏的情況下，也從蛋白質(zhì)的碳鏈獲得，但該過程是不經(jīng)濟(jì)的。乙酰-CoA可以 經(jīng)由丙酮酸途徑從碳水化合物獲得，該途徑對非反芻動物來說很重要，但對于反芻動物就 沒那么重要了。反芻動物體內(nèi)乙酰-CoA的主要來源，除了瘤胃中形成的乙酸，就是脂肪酸的 β氧化。反芻動物不使用太多的葡萄糖來產(chǎn)生乙酰-CoA。為此，使用乙酸酯。乙酸酯部分衍生 自脂肪酸的β氧化，其中棕櫚酸提供了顯著作用。
[0020] 已經(jīng)確定的是，飼料中的飽和脂肪酸，諸如棕櫚酸，可令人驚奇地適用于產(chǎn)生乙酸 和乙酰-CoA。此外，當(dāng)存在增強(qiáng)線粒體功能的合適的酶和營養(yǎng)因子時，線粒體能量的可用性 是靈活的，并遵循需求。棕櫚酸本質(zhì)上是一個良好的能量雛形，從其可"容易"地取得能量用 于使用。
[0021] 飽和脂肪、棕櫚酸，已被確定為能量的重要來源。棕櫚酸也用在若干細(xì)胞功能和功 能性分子中用于若干不同的任務(wù)。酶可合成棕櫚酸，例如，在肝臟和乳腺中。不同的組織經(jīng) 由棕櫚酸的β氧化獲得能量。如果從棕櫚酸產(chǎn)生的八個乙酰-CoA用于檸檬酸循環(huán)中的完全 氧化，則可從一個棕櫚酸分子獲得129個ATP分子。當(dāng)線粒體的功能有效時，每當(dāng)需要時都可 從棕櫚酸獲得大量的能量。
[0022] 能量對于奶組分的產(chǎn)生是重要的。乳糖(葡萄糖和半乳糖的二糖)可以是影響奶滲 透壓的最重要因素，并且因此乳糖合成也調(diào)節(jié)分泌的奶量。奶乳糖約80%_85%的碳可衍生 自葡萄糖。半乳糖的一部分碳可由乙酸酯產(chǎn)生。乳糖在乳腺細(xì)胞中的高爾基體中合成，并且 該過程需要三個ATP分子用于形成一個乳糖分子。因此，乙酸酯的足量供應(yīng)可以允許葡萄糖 節(jié)省下來用于產(chǎn)生乳糖。
[0023] 乳蛋白合成所需的氨基酸可部分從血液獲得。非必需氨基酸可通過利用醋酸鹽的 碳C2鏈在乳腺中合成，但是這個過程還需要ATP能量。在該蛋白合成中，需要大約30mmol ATP/lg蛋白。奶脂肪合成所需的能量根據(jù)乳脂是如何形成而變化。脂肪酸的一部分可在乳 腺中的從頭合成獲得，部分可經(jīng)由消化道從飼料中獲得，或在瘤胃或肝臟中轉(zhuǎn)化后獲得。此 外，脂肪酸的酯化作用需要1 〇. 5mmo 1 ATP/1 g脂肪。
[0024] 當(dāng)脂肪酸在乳房中合成（即，從頭合成)時，需要約27mmol ATP/克脂肪。因此，從血 液循環(huán)獲得越多的奶脂肪組分作為脂肪酸，可存儲越多的能量用于其他目的。短鏈及中鏈 脂肪酸僅經(jīng)由從頭合成獲得，而長鏈脂肪酸(C18以及更長)僅從血液循環(huán)獲得。奶脂肪酸中 基本上只有棕櫚酸可以兩種方式產(chǎn)生?？紤]到節(jié)省能量，理想的是直接從血液循環(huán)獲得更 多的棕櫚酸。
[0025]奶脂肪的組成通常與飼料的脂肪組成明顯不同。瘤胃水解以及氫化對這種不同有 部分影響。自醋酸鹽從頭合成也在乳腺中進(jìn)行并對乳脂的組合物產(chǎn)生影響。在肝臟中，大多 合成了較長的脂肪酸，還合成了棕櫚酸。另一方面，在乳房中，主要合成了短鏈脂肪酸，還合 成了棕櫚酸。飲食中高濃度的〉C18的脂肪酸可以降低脂肪酸的合成。
[0026]常規(guī)的飼料原料通?？砂暳现惺褂玫某Ｒ姷牡鞍踪|(zhì)、碳水化合物和/或含脂 材料。所述蛋白質(zhì)、碳水化合物和/或含脂原料可包括，例如，谷物、豌豆、豆類、糖蜜和植物 油籽粉碎物或粗粉。除蛋白質(zhì)、碳水化合物和含脂原料外，所述飼料還可含有其他的原料， 諸如礦物質(zhì)、添加劑和/或助劑。添加劑可包括微量營養(yǎng)物和維生素。助劑的示例可包括造 粒劑，諸如硫酸木質(zhì)素和/或膠質(zhì)粘土。在一個實(shí)施例中，可使用所述蛋白質(zhì)、碳水化合物和 含脂原料中至少兩種的混合物。在各種實(shí)施例中，該混合物的蛋白質(zhì)含量可為約0. lwt % -約55wt%、約5wt%_約45wt%、或約8wt%_約40wt%。所述蛋白質(zhì)含量可例如通過采用凱氏 定氮分析方法來測定。在一個實(shí)施例中，混合物的淀粉含量可為約〇. lwt%_約50wt%、約 5wt%_約40wt%、約5wt%_約35wt%、或約5wt%_約20wt%。所述淀粉含量可例如通過 AACCI76-13.01方法(美國谷物化學(xué)家國際協(xié)會-方法76-13.01-總淀粉分析程序(Megazyme 淀粉葡糖苷酶/α_淀粉酶法））來測定。
[0027] 已令