ОБРАБОТКА ПТИЦЫ, СВИНЕЙ ИЛИ РЫБЫ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ЗАТРАТ КОРМА ИЛИ ПОВЫШЕНИЯ ПРИВЕСОВ

Настоящее изобретение относится к способу нетерапевтической обработки животных, выбираемых из группы, состоящей из птицы, свиней и рыбы, в частности для целей повышения привесов животных или для целей снижения коэффициента конверсии кормового продукта, используемого для откорма животных без снижения привесов.

Улучшения и усовершенствования были достигнуты в области получения мяса по существу при использовании селекционной технологии для филетических линий животных и технологий выращивания для повышения привесов. По существу это относится к промышленному разведению бройлеров и свиней (в обоих случаях, как для молодняка, так и откормочных свиней), но также и к промышленному разведению рыбы. Большое внимание уделяется привесам убойного животного и коэффициенту конверсии кормового продукта, используемого для его выращивания. Высококалорийные кормовые продукты позволяют достичь более низкого коэффициента конверсии, в частности требуется меньшее количество кормового продукта для получения определенного количества мяса от животного или других показателей продуктивности, таких как литры молока в области молочной промышленности, общая масса яиц на несушку или общая масса гнезда для репродуктивных свиноматок. Однако для снижения производственных затрат всегда желательно дополнительное снижение коэффициента конверсии. При снижении коэффициента конверсии очень важно, чтобы при осуществляемой обработке не снижались привесы животных.

В практическом плане с экономической точки зрения очень важна возможность снижения коэффициента конверсии, то есть снижения количества кормового продукта, требуемого для 1 кг продуктивности, как в отношении привесов, так и в случае производства свиноматками поросят-отъемышей без необходимости использования (более дорого) кормового продукта с более высокой калорийностью или нутритивной ценностью. Также очень важным с экономической точки зрения является возможность повышения привесов таким образом, что заданная конечная масса животного может быть достигнута за более короткий период времени, то есть таким образом, что цикл получения мяса может быть укорочен.

Уже предпринимались попытки снизить коэффициент конверсии корма (т.е. уменьшить кормозатраты) и/или повысить привесы животных путем использования некоторых добавок.

В WO 2007/107184 и WO 2009/033502 описывается, например, применение диметил глицина (DMG) для снижения коэффициента конверсии и повышения привесов у свиней и бройлеров соответственно.

Другие протестированные добавки представляют карнозин (β-аланил-L-гистидин) и β-аланин. Карнозин и его производное ансерин (β-аланил-l -метил-L-гистидин) известны как используемые в качестве антиоксидантов и гипотетических нейротрансмиттеров. Следовательно, они могут оказывать влияние на функции мозга и также на качество мяса. Hu et al. (2009) провели тестирование влияния карнозина на показатели роста, характеристики туши, качество мяса и окислительную стабильность у бройлерных кур. Добавление в кормовой продукт для бройлеров 0,5% карнозина позволяет увеличить количество мяса кур и улучшить его качество. Наблюдалось улучшение обоих показателей, т.е. как привесов, и коэффициента конверсии, но оно не было статистически значимым.

Карнозин представляет дипептид, полученный из β-аланина и гистидина. В нескольких публикациях уровня техники описывается, что возможно увеличение уровня карнозина в различных тканях введением животному β-аланина вместо карнозина. Поскольку β-аланин проще получать промышленным способом, чем карнозин, или, другими словами, значительно дешевле, следовательно, имеет преимущество использование β-аланина вместо карнозина.

Tomonaga et al. (2005) продемонстрировали, что пероральное введение β-аланина увеличивает концентрации карнозина в обоих, и в грудных мышцах, и в мозге кур. Они вводили курам 22 ммоль/кг массы тела дважды в день в течение пяти дней с первого дня жизни. Исходя из расчета потребления кормового продукта курами, это количество соответствует в среднем около 21000 мг/кг кормового продукта (по влажной массе), потребленного курами. Недостатком такого введения β-аланина является то, что хотя коэффициент конверсии снижается, также снижается потребление кормового продукта и привесы. Эти результаты согласуются с результатами, полученными Jacob et al. (1991), которые добавляли в рацион однодневным бройлерным курам 2,5 и 5,0% β-аланина. Такое высокое добавление β-аланина не интересно с коммерческой точки зрения. Дополнительно, хотя уровень карнозина повысился в экспериментах, проведенных Tomonaga et al. (2005), уровень ансерина понизился, таким образом, отсутствовало значительное повышение уровня дипептида (карнозин и ансерин). Поскольку ансерин обладает даже более сильной антиоксидантной активностью, чем карнозин, то не может быть достигнуто эффективное влияние при введении β-аланином с точки зрения антиоксидантной активности. Наконец, из-за того факта, что β-аланин является антагонистом транспортера таурина (то есть ингибитором транспортера таурина), концентрация таурина, как обнаружено Tomonaga et al., может быть значительно снижена (то есть снижена на более чем 50%) в грудных мышцах.

В своей следующей публикации 2006 они попытались повысить сумму дипептидов в мышцах при более умеренном введении β-аланина курам. В частности, они добавили в кормовой продукт 24 дневным бройлерным курам в течение 4 недель 0,5, 1 и 2% β-аланина. Концентрации карнозина и ансерина в грудных мышцах кур не изменились при потреблении курами такого рациона. Однако концентрация β-аланина значительно повышена, в то время как концентрация таурина значительно снижена. Более высокие концентрации 1 и 2% оказали негативное влияние на параметры роста, а именно привесы все еще значительно снижены, при этом коэффициент конверсии повышен вместо снижения. При самой низкой концентрации 0,5% не наблюдалось значительных изменений привесов и коэффициента конверсии.

Из публикаций Tomonaga et al. видно, что по существу невозможно снизить коэффициент конверсии у бройлерных кур также без снижения привесов.

β-аланин также добавляли свиньям, а именно Mei et al. (1998), для определения его влияния на окислительную стабильность свинины. Они обнаружили, что добавление в рацион свиней 0,225% β-аланина не является эффективным способом повышения окислительной стабильности свинины. Что касается параметров производства, то добавлением β-аланина коэффициент конверсии был снижен до некоторой степени, но также снижены привесы. В комбинации с гистидином привесы снижены даже более, а коэффициент конверсии выше, чем в контроле. Следовательно, Mei et al. указывают на невозможность снижения коэффициента конверсии при использовании соединения β-аланина без снижения привесов и невозможность повышения привесов.

При добавлении в рацион рыб, в частности ложного палтуса, 8,9 г/кг β-аланина, как было сделано Kim et al. (2003), наблюдался некоторый привес, но он был незначительным. Однако коэффициент конверсии (некорректно указанный Kim et al. как эффективность кормового продукта) был значительно повышен при использовании β-аланина. Этот коэффициент конверсии составил в пределах от 1,43 до 1,76, некорректно указанный Kim et al. как эффективность кормового продукта (фактически эффективность кормового продукта измеряют, исходя из привесов, что не может составлять более 1). Эффективность кормового продукта, конечно, является обратной коэффициенту конверсии, и, следовательно, пределы результатов по Kim et al. составляют от 0,57 до 0,7. Это согласуется с эффективностью кормового продукта у камболовых, определенной при использовании того же самого кормового продукта (уровень белок-липид, который также составил 50:10%) у Hebb et al. (2003), равный 0,7.

Задача настоящего изобретения состоит в предоставлении альтернативной нетерапевтической обработки птицы, свиней или рыбы, что позволяет снизить коэффициент конверсии кормового продукта, используемого для откорма этих животных, однако без снижения привесов, то есть среднего привеса, или даже позволяет повысить привес.

В первом аспекте настоящее изобретение относится к способу нетерапевтической обработки животных, выбираемых из группы, состоящей из птицы, свиней и рыбы, обработка которых включает пероральное введение по меньшей мере одного соединения β-аланина животным в количестве от 2 до 55 ммоль/кг по сухой массе указанного кормового продукта для введения птице или рыбе и от 2 до 25 ммоль/кг по сухой массе указанного кормового продукта для введения свиньям, причем соединение β-аланина соответствует следующей формуле (I):

или его соль, или его амид, амид имеет следующую формулу (II):

R₁ и R₂ группы в формулах (I) и (II), независимо, представляют водород, ацетил или линейный или разветвленный алкильный радикал, содержащий 1-4 атомов углерода, и R₃ и R₄ группы в формуле (II), независимо, представляют водород или линейный или разветвленный алкильный радикал, содержащий 1-4 атомов углерода.

Во втором аспекте настоящее изобретение относится к применению соединения β-аланина для снижения коэффициента конверсии кормового продукта, используемого для откорма животных, выбираемых из группы, состоящей из птицы, свиней и рыбы без снижения привесов, где соединение β-аланина перорально вводят указанным животным в количестве от 2 до 55 ммоль/кг по сухой массе указанного кормового продукта для введения птице и рыбе и от 2 до 25 ммоль/кг по сухой массе указанного кормового продукта для введения свиньям, где соединение β-аланин соответствует следующей формуле (I):

или его соль, или его амид, амид имеет следующую формулу (II):

R₁ и R₂ группы в формулах (I) и (II), независимо, представляют водород, ацетил или линейный или разветвленный алкильный радикал, содержащий 1-4 атомов углерода, и R₃ и R₄ группы в формуле (II), независимо, представляют водород или линейный или разветвленный алкильный радикал, содержащий 1-4 атомов углерода.

В третьем аспекте настоящее изобретение относится к применению соединения β-аланина для увеличение привесов животных, то есть увеличения массы тела животных за единицу времени, где соединение β-аланина перорально вводят указанным животным в количестве от 2 до 55 ммоль/кг по сухой массе указанного кормового продукта для введения птице и рыбе и от 2 до 25 ммоль/кг по сухой массе указанного кормового продукта для введения свиньям, где соединение β-аланин соответствует следующей формуле (I):

или его соль, или его амид, амид имеет следующую формулу (II):

R₁ и R₂ группы в формулах (I) и (II), независимо, представляют водород, ацетил или линейный или разветвленный алкильный радикал, содержащий 1-4 атомов углерода, и R₃ и R₄ группы в формуле (II), независимо, представляют водород или линейный или разветвленный алкильный радикал, содержащий 1-4 атомов углерода.

В четвертом аспекте настоящее изобретение относится к кормовому продукту для птицы или рыбы, содержащему от 2 до 55 ммоль/кг по сухой массе соединения β-аланина, или кормовому продукту для свиней, содержащему от 2 до 25 ммоль/кг по сухой массе указанного соединения β-аланина, где соединение β-аланина соответствует следующей формуле (I):

или его соль, или его амид, амид имеет следующую формулу (II):

причем R₁ и R₂ группы в формулах (I) и (II), независимо, представляют водород, ацетил или линейный или разветвленный алкильный радикал, содержащий 1-4 атомов углерода, и R₃ и R₄ группы в формуле (II), независимо, представляют водород или линейный или разветвленный алкильный радикал, содержащий 1-4 атомов углерода.

В предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения соединение β-аланина представляет β-аланин, N,N-диметил β-аланин, N,N-диметил β-аланин, N,N-ди-n-пропил β-аланин, N, N-диизопропил β-аланин, N,N-ди-n-бутил β-аланин, N,N-диизобутил β-аланин, N,N-ди-трет-бутил β-аланин, 3-ацетамидопропановую кислоту, или их смеси, или их соли, например соль натрия, калия, магния или кальция, предпочтительно соединение представляет β-аланин или его соли.

Разница с указанным выше предшествующим уровнем техники состоит в снижении коэффициента конверсии или увеличении привесов, полученном при использовании меньшего количества соединения β-аланина, чем таковое используемое в предшествующем уровне техники для достижения снижения коэффициента конверсии, а именно при использовании количеств соединения β-аланина, которые составляют от 2 до 55 ммоль/кг по сухой массе указанного кормового продукта для введения птице или рыбе или от 2 до 25 ммоль/кг по сухой массе указанного кормового продукта для введения свиньям. Такие малые количества соединения β-аланина не снижают привесы, но неожиданно все еще позволяют снизить коэффициент конверсии. Дополнительно, более низкое количество соединения β-аланина - более низкая стоимость добавляемой в кормовой продукт кормовой добавки.

В предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения предпочтительное количество соединения β-аланина в конечном кормовом продукте составляет по меньшей мере 5, предпочтительно по меньшей мере 10 и более предпочтительно по меньшей мере 15 ммоль/кг по сухой массе указанного кормового продукта. Максимальное количество соединения β-аланина в конечном кормовом продукте предпочтительно составляет менее чем 50, предпочтительно менее чем 40 и более предпочтительно менее чем 30 и наиболее предпочтительно менее чем 25 или даже менее чем 20 ммоль/кг по сухой массе указанного кормового продукта для обработки птицы или рыбы или предпочтительно менее чем 22, более предпочтительно менее чем 20 и наиболее предпочтительно менее чем 17 ммоль/кг по сухой массе указанного кормового продукта для обработки свиней.

Настоящее изобретение применимо к любому типу промышленного производства мяса. Животные представляют птицу (то есть кур или индеек), свиней или рыбу. При промышленном производстве свиней и птицы стадо, как правило, испытывает сильный стресс. Как хорошо известно, нормальные условия промышленного выращивания включают довольно высокую плотность в замкнутом пространстве. Дополнительно, вентиляция при таком промышленном выращивании часто является не точно контролируемой операцией и определение подходящей вентиляции, включающей оба, и нагревание, и охлаждение, является очень субъективной операцией. Дополнительно, для бройлеров продолжительность жизни составляет в пределах от около 35 до около 49 дней, в то время как продолжительность жизни индеек составляет в пределах от 12 до 24 недель. Продолжительность жизни убойных свиней составляет около 6 месяцев, в то время как свиноматок забивают через около 3 опоросов. Для обоих, и для птицы, и для свиней, весь цикл производства от рождения до рынка происходит в условиях, при которых рост/размножение достигается в очень стрессовых условиях. Дополнительно, проблема усугубляется производителями, которые, как правило, выходят за рамки рекомендованных условий производства, просто увеличивая стресс на стаю или стадо.

Из-за этих условий достижения высокой производительности возникающие метаболические проблемы на практике имеют достаточное распространение и ограничивают развитие новых кормовых продуктов или способов производства, что вызывает еще больший метаболический или окислительный стресс. Более высокий окислительный стресс проявляется, например, когда композиции кормового продукта содержат больше ненасыщенных жирных кислот, например более чем 2% по сухой массе, или более чем 3, или даже более чем 4% по сухой массе кормового продукта, в то время как более высокий метаболический стресс проявляется, когда животных заставляют потреблять больше калорий для повышения привесов. Жирные кислоты содержатся в композициях кормовых продуктов, как в виде свободных жирных кислот, так и связанных жирных кислот, например, в ди- или триглицеридах.

В настоящее время композиции кормовых продуктов все более и более обогащаются жирами из растительных источников, поскольку они дешевле и более устойчивы к окислению по сравнению с рыбьим жиром, и более безопасны по сравнению с животным жиром. Следовательно, растет спрос потребителей на мясо, полученное с использованием вегетарианских рационов при его производстве во избежание потенциальных факторов риска, в частности, вызванных животными субпродуктами, такими как PCB, диоксин или контаминация BSE. Второй причиной является увеличение количества PUFA (полиненасыщенных жирных кислот) в мясе, улучшение питательной ценности мяса без снижения общей энергетической ценности кормового продукта для животных. Прямым влиянием этого повышенного уровня растительного жира в кормовом продукте является усиление окислительного стресса, вызванного кормовым продуктом, что приводит к генотоксичности (повреждение ДНК) и повреждению тканей.

Вводимое животным соединение β-аланина предпочтительно представляет β-аланин, N,N-диметил β-аланин, N,N-диметил β-аланин, N,N-ди-n-пропил β-аланин, N,N-диизопропил β-аланин, N,N-ди-n-бутил β-аланин, N,N-диизобутил β-аланин, N,N-ди-трет-бутил β-аланин, 3-ацетамидопропановую кислоту или соль этих соединений, например соль натрия, калия, магния или кальция. Самое предпочтительное соединение β-аланина представляет β-аланин или его соль.

В случае когда соединение β-аланина представляет водорастворимое, такое как β-аланин как таковой, оно может быть добавлено в питьевую воду для животных. Однако наиболее предпочтительно соединение β-аланина вводят с кормовым продуктом. Соединение β-аланина может быть добавлено как напрямую в кормовой продукт, так и в кормовую добавку, в частности в так называемый премикс, который, как правило, используют для получения кормового продукта. Такая кормовая добавка, как правило, содержит по меньшей мере витамины и минеральные вещества.

Соединение β-аланина предпочтительно вводят в течение 7 дней или более, предпочтительно в течение 14 дней или более.

РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ

ПТИЦА

МАТЕРИАЛЫ И СПОСОБЫ

Группу из 252 кур Ross 308 случайным образом распределили по 14 клеткам по 18 животных в каждой. В исследовании всех кур первоначально содержали в одинаковых условиях и кормили одним и тем же рационом, как контрольную группу. Каждую вторую клетку относили или к контрольному рациону, или к контрольному рациону, обогащенному 500 мг β-аланин на кг (= 595 мг или 6,7 ммоль β-аланина на кг по сухой массе). Вода была в свободном доступе из поилок, и животные не имели ограничения в кормовом продукте. Контрольный рацион представлял коммерческий рацион для бройлеров (Vanden Avenne, Braadkip 114MB) с 4% добавленного кукурузного масла для увеличения уровня окислительного стресса, как применялось в более ранних исследованиях (Kalmar et al., 2011). Композиция этого рациона приведена в Таблицах 1 и 2.

В возрасте с 24 дня жизни по 48 день жизни изменение массы тела каждой птицы сводили вместе на клетку, как экспериментальную единицу. На 42 день жизни одну птицу мужского пола из каждой клетки умертвляли введением внутривенной инъекции пентобарбитала натрия. Из бедренной мышцы и грудной мышцы иссекали образец и хранили его герметично при температуре -20°C до момента проведения анализа. Забор образца грудной мышцы провели на расстоянии около одной трети от дистального конца груди.

Образцы грудной мышцы и бедренной мышцы анализировали на концентрацию ансерина, карнозина и таурина при использовании высокоэффективной жидкостной хроматографии.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Во время исследования ни одно животное не умерло и не заболело. Из Таблицы 3 видно, что общие концентрации мышечного ансерина были выше, чем концентрации мышечного карнозина. Оба, и ансерин, и карнозин, имели более высокие концентрации в грудных мышцах по сравнению с бедренными, при этом концентрации таурина были ниже в грудных мышцах по сравнению с бедренными мышцами. Добавление β-аланина по существу не оказало влияния на концентрации мышечного карнозина, ансерина и таурина, что противоречит установленному Tomonaga et al. (2005 and 2006), где, однако, добавляли больше β-аланина.

Птицы в группе, получавшей β-аланин, имели более высокую массу тела при забое и, конечно, росли быстрее, то есть имели более высокий привес.

РЫБА

МАТЕРИАЛЫ И СПОСОБЫ

Группу из 24 карпов распределили по 12 аквариумам по 2 рыбы в каждом. В исследовании всех рыб первоначально содержали в одинаковых условиях и кормили одним и тем же рационом, как контрольную группу. Каждый второй аквариум относили или к контрольному рациону, или к контрольному рациону, обогащенному 500 мг β-аланина на кг. Откорм проводили при 1,5% массы тела при 2 разовой даче корма/день. Для повышения уровня окислительного стресса карпов содержали при температуре 27°C (4°C выше рекомендованной температуры).

Провели измерение массы тела каждой рыбы после 14-дневного эксперимента по откорму, но сводили вместе на аквариум как экспериментальную единицу.

РЕЗУЛЬТАТЫ

СВИНЬИ

МАТЕРИАЛЫ И СПОСОБЫ

48 поросят в возрасте 9 недель (24 свиноматки и 24 хирургически кастрированных борова) случайным образом разделили на группы из четырех поросят одного пола. Каждую группу разместили в отдельную клетку с получением в результате шести клеток по четыре свиноматки и шести клеток по четыре борова. Все поросята получали один и тот же коммерческий рацион, и свиноматкам в трех из шести клеток и боровам в трех из шести клеток давали рацион, обогащенный 500 мг β-аланина на кг (=568 мг или 6,4 ммоль β-аланина на кг по сухой массе). Вода была в свободном доступе из поилок, и животные не имели ограничения в кормовом продукте. После 6 недель (в возрасте 15 недель) всех животных умертвили при использовании пентобарбитала натрия.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Во время исследования ни одно животное не умерло и не заболело. Из Таблицы 8 видно, что β-аланин ускоряет общий рост поросят. Они имеют более высокую массу тела при забое и растут быстрее, то есть они имеют более высокий привес.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Kalmar ID, Cools A, Buyse J, Roose P, Janssens GPJ, 2010. Dietary [Nu],[Nu]-dimethylglycine supplementation improves nutrient digestibility and attenuates pulmonary hypertension syndrome in broilers pilot. Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition 94: e339-e347.

2. Hu X., Hongtrakul K., Ji C, Ma Q., Guan S., Song C, Zhang Y., Zhao L. 2009. Effect of carnosine on growth performance, carcass characteristics, meat quality and oxidative stability in broiler chickens. Japan Poultry Science 46: 296-302.

3. Tomonaga S., Kaji Y., Tachibana T., Denbow M. D., Furuse M. 2005. Oral administration of [beta]-alanine modifies carnosine concentrations in the muscles and brains of chickens. Animal Science Journal 76: 249-254.

4. Jacob J.P., Blair R., Hart L.E. 1991. The effect of taurine transport antagonists on cardiac taurine concentration and the incidence of sudden death syndrome in male broiler chickens. Poultry Science 70: 561 -567.

5. Tomonaga S., Kaneko K., Kaji Y., Kido Y., Denbow M.D. 2006. Dietary [beta]-alanine enhances brain, but not muscle, carnosine and anserine concentrations in broilers. Animal Science Journal 77: 79-86.

6. Mei L., Cromwell G.L., Crum A.D., Decker E.A. 1998. Influence of dietary [beta]-alanine and histidine on the oxidative stability of pork. Meat Science 49(1 ): 55-64.

7. Kim S., Takeuchi T., Yokoyama M., Murata Y. 2003. Effect of dietary supplementation with taurine, [beta]-alanine and GABA on the growth of juvenile and fingerling Japanese flounder Paralichthys olivaceus. Fisheries Science 69: 242-248.

8. Hebb C.D., Castell J.D., Anderson D.M., Batt J. 2003. Growth and feed conversion of juvenile winter flounder (Pleuronectes americanus) in relation to different protein-to-lipid levels in isocaloric diets. Aquaculture Volume:221, Issue: 1-4, Pages: 439-449.