用于促進(jìn)活生物體中d族維生素生成的儀器和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種促進(jìn)活生物體中D族維生素生成的儀器，其包含至少一個(gè)燈組件，所述的至少一個(gè)燈組件適于發(fā)射多色光，其中所述的多色光至少仿效自然光和波長在270nm至315nm的紫外光。
【專利說明】用于促進(jìn)活生物體中D族維生素生成的儀器和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種促進(jìn)活生物體中D族維生素生成的儀器，其包含至少一個(gè)燈。本發(fā)明還涉及所述儀器用于增加動物中D族維生素生成的用途以及一種用于增加動物中D族維生素生成的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在本領(lǐng)域中眾所周知，自然光促進(jìn)人體中D族維生素的生成。
[0003]在EP1970423A1中，公開了一種用于刺激人皮膚中的維生素原D3生成的熒光燈。所述燈是一種低壓汞放電燈，其具有有限強(qiáng)度并產(chǎn)生單色光，也就是，僅一個(gè)主譜線。
[0004]W02009/094100公開了一種增強(qiáng)的發(fā)射紫外光的熒光燈，其發(fā)射紫外光譜以同時(shí)曬黑皮膚并促進(jìn)人體中維生素D的生成。所公開的燈是一種單色低壓燈。低壓燈只提供單色光(僅一個(gè)主譜線)。此外，額定功率沒有超出幾百瓦特，如果將此燈安裝在(例如)牛舍中距奶牛3至4米遠(yuǎn)將無益。
[0005]W02010/102039公開了一種通過將蘑菇暴露在發(fā)出UVA和UVB、而非UVC輻射的燈下增加蘑菇的維生素D含量的方法。應(yīng)注意，使蘑菇只暴露在UVA和UVB輻射而不是自然光下。此外,應(yīng)注意,D2維生素含量增加，而(例如)不是其它重要的D維生素，例如D3維生素。
[0006]眾所周知，在夏天，將動物(例如奶牛)放養(yǎng)在田間暴露在自然光下，其D族維生素水平增加，其乳中D維生素含量相應(yīng)地增加。因?yàn)楝F(xiàn)代畜牧業(yè)涉及將牲畜關(guān)在畜牧場生產(chǎn)設(shè)施的室內(nèi)，所以D維生素的自然生成受到影響。為對此進(jìn)行彌補(bǔ)，將D族維生素加入食物中。但是，眾所周知，使人或動物暴露在太陽光下可得到的D族維生素的含量比通過食物添加劑而得到的含量高得多。并且，發(fā)現(xiàn)到，人或動物的皮膚如果暴露在太陽光下將更加有效地產(chǎn)生D族維生素，且當(dāng)暴露在太陽下時(shí)，則不可能得到有毒劑量的D族維生素。
[0007]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的目的是提供一種以有效、經(jīng)濟(jì)以及可靠的方式促進(jìn)活生物體中D族維生素生成的儀器和方法。具體地講，目的是增加牲畜(例如牛、豬、雞等)中D3維生素的生成。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]此目的可通過一種促進(jìn)活生物體中D族維生素生成的儀器達(dá)成，所述儀器包含至少一個(gè)燈組件，所述的至少一個(gè)燈組件適于發(fā)出多色光，其中所述多色光至少仿效自然光和波長在270nm至315nm的紫外光,其中所述至少一個(gè)燈組件包含至少一個(gè)中壓燈和/或高壓燈。
[0009]通過提供自然光和波長在270nm至315nm的紫外光的組合提高活生物體中D族維生素的生成。對于乳品業(yè)，使產(chǎn)乳的哺乳動物(例如奶牛)的乳中D族維生素含量增加特別有利。尤其是已發(fā)現(xiàn)，當(dāng)暴露在包含自然光和波長在270nm至315nm的光的多色光下時(shí)，維生素D3含量增加，尤其是牛乳中D族維生素含量增加。[0010] 將自然光理解成太陽光，因?yàn)樗滋斐霈F(xiàn)在地球表面，強(qiáng)度及光譜在正常變化范圍內(nèi)。太陽光的光譜和強(qiáng)度隨大氣、臭氧層和太陽位置變化，文中自然光指在那些正常變化范圍內(nèi)的任何太陽光。
[0011 ] 將多色光理解成表現(xiàn)出多種顏色的光，換句話講，此光包含多種波長。
[0012]在一個(gè)實(shí)施方案中，多色光表現(xiàn)為對于裸眼而言是連續(xù)的，例如頻率高于50Hz的多色光。使用閃光或脈沖光將對活生物體造成應(yīng)激。因此，確保光表現(xiàn)為對于活生物體(例如動物)而言是連續(xù)的是有利的。這可通過使頻率高于50Hz、IOOHz、200Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz或3000Hz來加以確保。
[0013]優(yōu)選地，儀器包含移除波長低于270nm的光的器件。暴露在波長低于270nm的光下存在健康風(fēng)險(xiǎn)。因此，活生物體(例如哺乳動物，例如奶牛)可通過移除有害光來加以保護(hù)。移除波長低于270nm的光的器件可為一種可使波長高于270nm的光透過并遮擋波長低于270nm的濾光器。
[0014]有利地，所述的至少一個(gè)燈組件包含至少一個(gè)中壓燈和/或高壓燈。當(dāng)使用中壓燈和/或高壓燈時(shí)，可達(dá)到比低壓燈更高的功率。當(dāng)將儀器安裝在畜牧場生產(chǎn)設(shè)施例如馬棚、牛舍或豬圈或任何其它更大建筑中時(shí)尤其有利，在此儀器供光給超過一種的動物。在那種情況下，可將儀器放在離動物2、3或4米或更遠(yuǎn)的距離處，并且，為了提供給動物足夠的光，優(yōu)選高功率。將中壓燈理解成具有0.01至IMPa的氣壓的燈。將高壓燈理解成具有3至IOMPa的氣壓的燈。將低壓燈理解成具有0.01至133Pa的氣壓的燈。
[0015]在一個(gè)實(shí)施方案中。所述的至少一個(gè)燈組件包含仿效自然光的第一燈和提供波長在270nm至315nm的紫外光的第二燈。在此實(shí)施方案中，第一燈可為仿效自然光的任何燈，例如硫燈，而第二燈可為熒光燈或中壓燈，優(yōu)選波長在270nm至315nm的能量增強(qiáng)的中壓燈?？纱嬖谌我鈹?shù)量的燈以確保發(fā)射光所覆蓋區(qū)域盡可能地廣。
[0016]在一個(gè)實(shí)施方案中，所述的至少一個(gè)燈組件包含摻雜燈，優(yōu)選摻雜的硫燈、汞燈和/或氙燈，其發(fā)出自然光和紫外光。在此實(shí)施方案中，可只使用一種燈，因?yàn)檫@種燈提供了所需全部光譜。
[0017]有利地,摻雜燈為硫燈、汞燈和/或氙燈,摻雜有金屬、非金屬或類金屬，優(yōu)選錫、鉛、鐵、磷、硫、硒、硼、硅、鍺、砷、銻和/或碲。使燈摻雜有金屬且尤其摻雜有所提及的金屬將增強(qiáng)波長270nm至315nm的紫外光的強(qiáng)度。
[0018]本發(fā)明的另一個(gè)方面是如文中所述的儀器用于增加動物(例如奶牛)的D族維生素生成的用途。上述儀器可用于提高動物活體中的D族維生素生成。因此，暴露在上述儀器下的動物的肉中D族維生素含量增加。此可使食肉者免于維生素D缺乏。這些動物可為鳥類(例如雞)和/或哺乳動物(例如奶牛、豬、山羊和/或羔羊)。
[0019]本發(fā)明也涉及所述儀器用于增加哺乳動物(優(yōu)選奶牛)乳中D族維生素含量的用途。通過使用本發(fā)明增加乳中維生素D含量的優(yōu)點(diǎn)在于使飲乳消費(fèi)者可免于維生素D缺乏。在遠(yuǎn)離赤道的地帶，在冬季，白天日光有限。例如，在北歐的11月至3月期間，情況就是如此。此時(shí)，缺乏日曬可造成人們?nèi)狈S生素D。在任何情況下，如果奶牛在戶外，太陽就是至關(guān)重要的。在北歐，以及北或南同一緯度的其它工業(yè)化城市，大部分奶牛在牛舍內(nèi)，因此，牛乳中不能產(chǎn)生維生素D，除非使這些動物們暴露在通過根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面的儀器制造的多色光下。因此，通過本發(fā)明，彌補(bǔ)了自然光的缺乏，進(jìn)而所產(chǎn)生的乳在冬季也天然地含有D族維生素，從而防止了飲奶消費(fèi)者們的身體中缺乏維生素D。這對于有機(jī)農(nóng)業(yè)尤其有利，有機(jī)農(nóng)業(yè)不允許人工的營養(yǎng)食物補(bǔ)充劑。利用本發(fā)明，D族維生素含量被保持在高水平，而無需對動物食物進(jìn)行任何膳食補(bǔ)充，進(jìn)而使動物以有機(jī)的方式飼養(yǎng)。
[0020]本發(fā)明的另一個(gè)方面是畜牧場生產(chǎn)設(shè)施，其包含至少一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的儀器。當(dāng)儀器同時(shí)發(fā)出可見光和紫外光時(shí)，具有本發(fā)明儀器的畜牧場生產(chǎn)設(shè)施不再需要任何額外的照明系統(tǒng)。本發(fā)明可替代牛舍中的傳統(tǒng)照明，節(jié)省了安裝成本，因?yàn)橹恍枰粋€(gè)照明系統(tǒng)。
[0021]根據(jù)此方面，畜牧場生產(chǎn)設(shè)施(其中一種或多種牲畜被提供用于制造一種或多種農(nóng)產(chǎn)品)可能涉及遍布整個(gè)建筑的照明儀器，或者該設(shè)施可以是傳統(tǒng)照明設(shè)施中的天花板照明中的一種或多種燈。根據(jù)本發(fā)明，畜牧場生產(chǎn)設(shè)施也可包括一種或多種被提供用于產(chǎn)奶的奶牛，其中根據(jù)擠奶站等來提供光源。
[0022]一般而言，已認(rèn)識到，增加D族維生素的效果將利于牲畜健康。動物從而達(dá)到更佳的免疫防御系統(tǒng)，畜牧場生產(chǎn)因此需少量或不需要抗生素，當(dāng)在畜牧生產(chǎn)中采用本發(fā)明時(shí)達(dá)到更好的動物福利以及環(huán)境影響更小，正如提供給人類天然的D族維生素源。
[0023]通過本發(fā)明，也認(rèn)識到，在畜牧場生產(chǎn)中采用該儀器利于鳥類(例如雞或母雞)產(chǎn)蛋。提高蛋中D族維生素增加蛋作為人食物來源的營養(yǎng)價(jià)值。
[0024]作為本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種增加動物的D族維生素生成的方法，其通過使動物暴露在多色光下，其中該多色光至少仿效自然光和波長在270nm至315nm的紫外光。具體地，本發(fā)明也涉及一種增加乳(優(yōu)選牛乳)中D族維生素含量的方法，其通過使產(chǎn)奶動物(優(yōu)選奶牛)暴露在多色光下，其中該多色光至少仿效自然光和波長在270nm至315nm的紫外光。通過使用此方法，可增加乳中維生素D含量，此利于乳品消費(fèi)者。缺乏維生素D可導(dǎo)致健康問題，例如骨礦化受損、以及骨軟化病。如果食用維生素D含量增加的乳，可避免那些不足。
[0025]有利地，多色光表現(xiàn)為對于裸眼而言是連續(xù)的，例如頻率高于50Hz的多色光。為避免對動物造成應(yīng)激，光應(yīng)該表現(xiàn)為對于動物而言是連續(xù)的。應(yīng)激動物可使產(chǎn)乳量減少，因此非所需。頻率可例如超出 50Hz、IOOHz、200Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz 或 3000Hz。
[0026]優(yōu)選地，只將動物暴露在波長超出270nm的光下。紫外范圍內(nèi)的光對活生物體有害。因此，理想的是限制動物在波長低于270nm的光下的暴露。此例如可通過使用將低于所需波長的光移除的濾光器和/或設(shè)計(jì)不產(chǎn)生低于270nm的光的發(fā)光器實(shí)現(xiàn)。
[0027]在一個(gè)實(shí)施方案中，多色光可由多個(gè)燈提供。此可使安裝更容易，此外，可只關(guān)掉一些燈。如果(例如)使用發(fā)出自然光的第一燈和發(fā)出波長在270nm至315nm的光的第二燈，這將是有利的。然后，可將波長在270nm至315nm的光開啟僅一段有限的時(shí)間，例如每天2到3小時(shí)，而可使自然光整天開啟，并用作建筑物的主要照明。
[0028]已發(fā)現(xiàn)，為促進(jìn)動物有令人滿意的D族維生素生成，只需使動物每天暴露一段預(yù)定的時(shí)間，例如每天30分鐘,每天60分鐘,每天90分鐘或每天120分鐘。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]本發(fā)明將參照附圖在下文更詳細(xì)地闡述，其中:
[0030]圖1顯示摻雜的汞紫外燈的光譜圖；
[0031 ] 圖2顯示硫燈的光譜圖；[0032]圖3A和3B分別顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的燈組件的側(cè)視圖和俯視圖；
[0033]圖4顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的燈組件的正視圖；
[0034]圖5顯示試驗(yàn)結(jié)果圖；
[0035]圖6顯示豬中D3維生素含量的對比性試驗(yàn)；以及
[0036]圖7顯示自然光暴露與暴露在根據(jù)本發(fā)明的燈光下之間的對比性試驗(yàn)。
【具體實(shí)施方式】
[0037]圖1顯示摻雜的汞紫外燈的隨波長而變的強(qiáng)度。如所見，光在約250nm與更高的范圍內(nèi)。在270nm處示出一條線，因?yàn)榭砂惭b濾光器以移除低于此波長的光。
[0038]圖2顯示了具有不同功率的硫燈的圖。該光譜與地球表面的日間太陽光極為類似。因此，可使用硫燈來提供自然光。硫燈在本領(lǐng)域中是已知的，將不詳細(xì)描述。如所見，幾乎沒有紫外光。紫外光是波長在IOnm至400nm的電磁輻射?？墒沽驘魮诫s有金屬以使光發(fā)射在技術(shù)上盡可能地接近自然光。
[0039]根據(jù)本發(fā)明的燈組件可為摻雜的紫外燈與汞燈的組合，或者，可使用上述硫燈。如果燈組件包含這兩種燈，可獨(dú)立地調(diào)整紫外光和自然光。例如，可將該燈組件安裝在畜牧場生產(chǎn)建筑中，然后，將汞燈用作照明以代表白天，這樣，農(nóng)場主可在畜牧場生產(chǎn)設(shè)施(例如飼養(yǎng)奶牛的建筑)中工作。然后，每天打開和關(guān)閉紫外燈僅一段有限的時(shí)間，例如每天1、2或4小時(shí)。通過在建筑中將自然光燈(文中實(shí)例為汞燈)作為照明，將不再需要安裝其它照明。因此，可減小正常照明的成本。
[0040]在另一個(gè)實(shí)施方案中，燈組件包含一種摻雜的汞燈。該燈可摻雜有例如鐵、錫、鉛、磷、硫、硒、硼、硅、鍺、砷、銻和/或碲。此燈可仿效自然光并在紫外區(qū)的強(qiáng)度增強(qiáng)。波長小于270nm的光可隨后通過使用濾光器加以去除。當(dāng)使用該燈時(shí)，只需要安裝一種燈，因?yàn)槠淇捎米髡Ｕ彰?。此外，此將提高暴露在其光下的活生物體中維生素D的生成。此意指農(nóng)場主只需在牲畜飼養(yǎng)生產(chǎn)設(shè)施中安裝此類燈以增加所產(chǎn)乳中維生素D含量。
[0041]以下表格包括可用于燈組件的不同燈類型的實(shí)例。
【權(quán)利要求】
1.一種促進(jìn)活生物體中D族維生素生成的儀器，其包含至少一個(gè)燈組件，所述的至少一個(gè)燈組件適于發(fā)射多色光，其中所述的多色光至少仿效自然光和波長在270nm至315nm的紫外光，其中所述的至少一個(gè)燈組件包含至少一個(gè)中壓燈和/或高壓燈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儀器，其中所述的多色光表現(xiàn)為對于裸眼而言是連續(xù)的，例如頻率高于50Hz的多色光。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的儀器，其中所述的儀器包含移除波長低于270nm的光的器件。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的儀器，其中所述的至少一個(gè)燈組件包含仿效自然光的至少一個(gè)第一燈和提供波長在270nm至315nm的紫外光的至少一個(gè)中壓燈和/或高壓燈。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的儀器，其中所述的至少一個(gè)燈組件包含摻雜燈，優(yōu)選摻雜的硫燈、汞燈和/或氙燈，其發(fā)射自然光和紫外光。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的儀器，其中所述的摻雜燈是硫燈、汞燈和/或氙燈，摻雜有金屬、非金屬或類金屬，優(yōu)選錫、鉛、鐵、憐、硫、砸、砸、娃、錯(cuò)、神、鋪和/或締。
7.一種根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的儀器用于增加動物的D族維生素生成的用途。
8.一種根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的儀器用于增加哺乳動物優(yōu)選奶牛的乳中D族維生素含量的用途。
9.一種根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的儀器用于使至少一種動物每天暴露在多色光下一段預(yù)定時(shí)間以增加所述的至少一種動物所產(chǎn)生的乳中D族維生素的含量的用途。
10.一種畜牧場生產(chǎn)設(shè)施，其包含至少一種根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的儀器，所述儀器根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)使用。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的畜牧場生產(chǎn)設(shè)施,其中一種或多種牲畜被提供用于生產(chǎn)一種或多種農(nóng)廣品。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的畜牧場生產(chǎn)設(shè)施，其中一種或多種奶牛被提供用于產(chǎn)乳。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的畜牧場生產(chǎn)設(shè)施，其中一種或多種鳥類例如雞或母雞被提供用于產(chǎn)蛋。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的畜牧場生產(chǎn)設(shè)施，其中一種或多種豬被提供。
15.一種提高動物中的D族維生素生成的方法，其通過使所述動物暴露在多色光下，其中所述多色光至少仿效自然光和波長在270nm至315nm的紫外光。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述多色光表現(xiàn)為對于裸眼而言是連續(xù)的，例如頻率高于50Hz的多色光。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16中任一項(xiàng)所述的方法，其中只將所述動物暴露在波長高于270nm的光下。
18.根據(jù)權(quán)利要求15至17中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述多色光是由多個(gè)燈提供。
19.根據(jù)權(quán)利要求15至18中任一項(xiàng)所述的方法，其中每天將所述動物暴露一段預(yù)定時(shí)間，例如，每天30分鐘,每天60分鐘,每天90分鐘,每天120分鐘,或長達(dá)24小時(shí)。
【文檔編號】H01J61/44GK103814426SQ201280046055
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年9月7日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月21日
【發(fā)明者】P·卡斯, J·雅各布森 申請人:Sr萊特有限責(zé)任公司