用于改善反芻動(dòng)物健康和/或性能的菌株和方法
【專利說明】用于改善反芻動(dòng)物健康和/或性能的菌株和方法
[0001] 本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2009年12月2日，申請(qǐng)?zhí)枮?00980148513. 4,發(fā)明名稱為"用 于改善反芻動(dòng)物健康和/或性能的菌株和方法"的申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
[0002] 相關(guān)申請(qǐng)的奪叉引用
[0003] 本申請(qǐng)根據(jù)35 U.S.C. § 119(e)要求通過引用整體并入本文的2008年12月2日 提交的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)第61/119, 256號(hào)的優(yōu)先權(quán)。
[0004]
[0005] 在本文通過第一作者的姓和公布年份提及的參考文獻(xiàn)的完整文獻(xiàn)引用可參見恰 好在權(quán)利要求書之前的文獻(xiàn)部分。 發(fā)明領(lǐng)域
[0006] 本申請(qǐng)涉及用于控制酸中毒的菌株和方法。更具體地，本申請(qǐng)涉及用于改善反芻 動(dòng)物健康和/或性能的細(xì)菌菌株以及制備和使用所述菌株的方法。
[0007] 相關(guān)背景描沐.
[0008] 在過去的50年間給反芻動(dòng)物飼喂高濃度的可發(fā)酵碳水化合物已經(jīng)成為在牛肉和 乳牛工業(yè)中常見的實(shí)踐。改善肉的生產(chǎn)效率和品質(zhì)的需求導(dǎo)致了這種趨勢(shì)。還沒有在不存 在某些困難的情況下出現(xiàn)生產(chǎn)的改善。通過飼喂較高水平的谷物增加反芻動(dòng)物對(duì)可發(fā)酵 碳水化合物的消耗導(dǎo)致了諸如酸中毒的代謝疾患的發(fā)病率增加。高度濃縮物的消耗和瘤 胃酸中毒之間的關(guān)系已在綜述中得到很好地證明Ounlop，1972 ;Slyter，1976)。許多研宄 者已顯示在高水平的可迅速發(fā)酵碳水化合物（RFC)飼喂給牛之后，瘤胃pH降低，并且隨后 在動(dòng)物中出現(xiàn)瘤胃微生物群破壞和生理改變（Allison，等人，1975 ;Hungate等人，1952; Elam，1976)。大多數(shù)研宄者將這種降低歸因于由瘤胃細(xì)菌如牛鏈球菌（Streptococcus bovis)的有機(jī)酸過量產(chǎn)生。然而，過量碳水化合物對(duì)瘤胃微生物群起始這種反應(yīng)的作用還 沒有很好地被證明。
[0009] 在過去，飼喂的精細(xì)管理是對(duì)抗酸中毒的唯一方法。更具體地，用粗糧稀釋谷物并 且以逐步方法仔細(xì)控制飲食濃度百分比的增加以確保在14-21天的期間內(nèi)平穩(wěn)過渡至高 濃度水平。大多數(shù)商業(yè)飼育場(chǎng)配制并制造含有不同比例的谷物與飼料的幾種"適應(yīng)"飲食。
[0010] 盡管精細(xì)飼喂管理在控制酸中毒方面通常很有效，但由于生產(chǎn)、運(yùn)輸、斬?cái)囡暳稀?處置增加的動(dòng)物廢物的高成本以及降低的生產(chǎn)效率，其對(duì)生產(chǎn)者來說極為昂貴。生產(chǎn)者 和商業(yè)飼育場(chǎng)管理者需要容許有效生產(chǎn)飼喂家畜的高濃縮定額食物（ration)的執(zhí)行性策 略。
[0011] 其他策略結(jié)合了適應(yīng)飲食的使用與飼喂抗微生物組分，如離子載運(yùn)體。離子載運(yùn) 體通過降低革蘭氏陽性的、產(chǎn)乳酸生物體如牛鏈球菌和乳酸桿菌（Lactobacillus spp.)的 瘤胃群體來抑制攝入并降低瘤胃中乳酸的產(chǎn)生（Muir等人1981)。
[0012] 盡管離子載運(yùn)體的使用降低了飼育場(chǎng)中急性酸中毒的發(fā)病率，但消費(fèi)者關(guān)注肉類 生產(chǎn)中抗生素的使用并且飼育場(chǎng)管理者繼續(xù)尋找降低成本同時(shí)改善動(dòng)物性能和屠體組成 的需要導(dǎo)致了降低酸中毒并改善飼育場(chǎng)牛性能的替代性方法的研宄。
[0013] 使用直接飼喂微生物作為調(diào)節(jié)瘤胃功能并改善牛性能的方法在過去10年得到更 多贊同。有兩種目前用于牛肉工業(yè)來控制瘤胃酸中毒的基本的直接飼喂微生物技術(shù)：（1) 使用產(chǎn)乳酸DFM技術(shù)和（2)添加能夠利用瘤胃乳酸的特定細(xì)菌物種。盡管這些技術(shù)的每一 個(gè)的報(bào)道的作用模式不同，但它們都試圖解決瘤胃乳酸積累的問題。
[0014] 第一種方法，即，使用產(chǎn)乳酸DFM技術(shù)，試圖通過刺激天然瘤胃微生物群來增加瘤 胃乳酸利用率。如所報(bào)道的，相對(duì)緩慢生長(zhǎng)的產(chǎn)乳酸菌如腸球菌（Enterococcus)物種的添 加產(chǎn)生了輕微升高的瘤胃乳酸濃度。這種逐步的增加迫使瘤胃微生物群適應(yīng)性改變?yōu)檩^高 比例的酸耐受乳酸利用者。然而，這些腸球菌菌株不能充分地控制并防止酸中毒。
[0015] 第二種方法，即，添加能夠利用瘤胃乳酸的特定細(xì)菌物種，是基于在大量可迅 速發(fā)酵的碳水化合物（RFC)的酸中毒攻擊期間顯著將瘤胃乳酸積累最小化的丙酸桿菌 (Propionibacterium)物種的發(fā)現(xiàn)。丙酸桿菌是在乳牛和肉牛二者的瘤胃的天然習(xí)居菌 (inhabitant)并且在瘤胃中通過利用乳酸產(chǎn)生重要的揮發(fā)性脂肪酸如乙酸和丙酸來起作 用。
[0016]目前開發(fā)的最新DFM技術(shù)是基于瘤胃中酸中毒發(fā)病率的陳舊微生物理解開發(fā)的。 直到最近，研宄瘤胃微生物生態(tài)學(xué)的方法依賴于培養(yǎng)技術(shù)。這些技術(shù)由于未知的生長(zhǎng)需求 和對(duì)于許多瘤胃微生物不合適的厭氧條件而受到限制。因此，依賴于這些培養(yǎng)技術(shù)的生態(tài) 學(xué)研宄是基于對(duì)瘤胃微生物群的有限理解。
[0017]當(dāng)前的DFM在單獨(dú)使用或與酵母一起使用來最小化瘤胃酸中毒的風(fēng)險(xiǎn)并改善 含有高濃縮物的飼育場(chǎng)牛飲食的利用時(shí)提供混合的結(jié)果。然而，單獨(dú)飼喂或與酵母釀 酒酵母（Saccharomyces cerevisiae)組合飼喂的DFM菌株丙酸桿菌P15、和屎腸球菌 (Enterococcus faecium)EF212和屎腸球菌（E.faecium)EF212的研宄表明，與酵母組合或 不與酵母組合的DFM的添加對(duì)防止瘤胃酸中毒沒有作用（Yang, W.，2004)。
[0018] 根據(jù)上述，將期望提供預(yù)防和/或治療酸中毒的一種或多種菌株。如果所述一種 或多種菌株還改善反芻動(dòng)物健康和/或性能的其他量度，則將是有利的。還期望的是提供 制備和使用所述菌株的方法。
[0019] 發(fā)明概沐
[0020] 由本公開內(nèi)容最后所列出的權(quán)利要求書所界定的本發(fā)明旨在解決至少一些上述 問題。提供了分離的菌株，包括：屎腸球菌菌株8G-1(NRRL B-50173)、具有屎腸球菌菌株 8G-1(NRRL B-50173)的所有鑒定特征的菌株、屎腸球菌菌株8G-73(NRRL B-50172)、具有 屎腸球菌菌株8G-73(NRRL B-50172)的所有鑒定特征的菌株、短小芽孢桿菌（Bacillus pumilus)菌株 8G-134(NRRL B-50174)、具有短小芽孢桿菌菌株 8G-134(NRRL B-50174)的 所有鑒定特征的菌株、以及它們的組合。
[0021] 在一些實(shí)施方案中，其中所述菌株可以是屎腸球菌菌株8G-1(NRRL B-50173)。
[0022] 在一些實(shí)施方案中，其中所述菌株可以是具有屎腸球菌菌株8G-1(NRRL B-50173) 的所有鑒定特征的菌株。
[0023] 在一些實(shí)施方案中，其中所述菌株可以是屎腸球菌菌株8G-73(NRRL B-50172)。
[0024] 在一些實(shí)施方案中，其中所述菌株可以是具有屎腸球菌菌株8G_73(NRRL B-50172)的所有鑒定特征的菌株。
[0025] 在一些實(shí)施方案中，其中所述菌株可以是短小芽孢桿菌菌株8G_134(NRRL B-50174)〇
[0026] 在一些實(shí)施方案中，其中所述菌株可以是具有短小芽孢桿菌菌株8G_134(NRRL B-50174)的所有鑒定特征的菌株。
[0027] 還提供了包括上面所列菌株的一種或多種與莫能菌素的組合物。
[0028] 還提供了將有效量的上面所列菌株的一種或多種施用給動(dòng)物的方法，以及將包括 有效量的上面所列菌株的一種或多種與莫能菌素的組合物施用給動(dòng)物的方法。
[0029] 在至少一些實(shí)施方案中，將一種或多種菌株施用給動(dòng)物在所述動(dòng)物中或?yàn)樗鰟?dòng) 物提供了與未施用所述菌株的動(dòng)物相比下列益處的至少一種：(a)降低酸中毒；(b)如延遲 的乳酸積累和延長(zhǎng)的揮發(fā)性脂肪酸產(chǎn)生所顯示的，穩(wěn)定瘤胃代謝；(c)如pH恢復(fù)和乳酸降 低所度量的，更迅速地從酸中毒攻擊恢復(fù)；(d)降低與酸中毒相關(guān)的臨床體征的表現(xiàn)；（e) 增加泌乳的乳牛中的牛奶產(chǎn)量；（f)增加泌乳的乳牛中的牛奶脂肪含量；（g)降低泌乳的乳 牛中的體細(xì)胞計(jì)數(shù)（SCC) ;(h)如降低的SCC證明的，改善免疫應(yīng)答和健康；以及（i)增加泌 乳的乳牛的牛奶生產(chǎn)效率。
[0030] 在一些實(shí)施方案中，其中所述動(dòng)物可以是反芻動(dòng)物。優(yōu)選地，其中可以從約30天 齡開始給所述動(dòng)物施用所述菌株。
[0031] 在一些實(shí)施方案中，其中所述動(dòng)物可以是公牛、小閹牛、小母牛、母?；蚺佟?br>[0032] 在一些實(shí)施方案中，其中所述菌株可以是屎腸球菌菌株8G-1(NRRL B-50173)、屎 腸球菌菌株8G-73 (NRRL B-50172)或它們的組合，并且其中以使得每天用約5X 108CFU/動(dòng) 物/天至約5X 101(ICFU/動(dòng)物/天給予動(dòng)物的水平給動(dòng)物施用所述菌株。
[0033] 在一些實(shí)施方案中，其中所述菌株可以是短小芽孢桿菌菌株8G_134(NRRL B-50174)，并且其中以使得每天用約5 X 108CFU/動(dòng)物/天至約5 X 101(ICFU/動(dòng)物/天給予 動(dòng)物的水平給動(dòng)物施用所述菌株。
[0034] 在一些實(shí)施方案中，其中所述動(dòng)物可以是肉牛動(dòng)物。
[0035] 在一些實(shí)施方案中，其中所述動(dòng)物可以是乳牛。優(yōu)選地，其中在施用給所述乳牛之 后，所述菌株可以在所述乳牛中或給所述乳牛提供與未施用所述菌株的乳牛相比下列益處 的至少一種：(a)所述菌株增加被施用所述菌株的所述乳牛的每日脂肪產(chǎn)量和牛奶脂肪百 分比；(b)所述菌株降低被施用所述菌株的所述乳牛的對(duì)數(shù)體細(xì)胞計(jì)數(shù)（LogSCC)評(píng)分；（c) 如降低的LogSCC所證明的，改善免疫應(yīng)答和健康；（d)增加被施用所述菌株的所述乳牛的 牛奶生產(chǎn)效率，以及（e)在所述乳牛是二產(chǎn)或更大經(jīng)產(chǎn)數(shù)的母牛時(shí)，所述菌株增加被施用 所述菌株的所述乳牛的牛奶產(chǎn)量。優(yōu)選地，其中被施用所述菌株的所述乳牛的牛奶產(chǎn)量增 加可以是在基本上沒有增加被施用所述菌株的所述乳牛的干物質(zhì)攝入的情況下實(shí)現(xiàn)的。
[0036] 在一些實(shí)施方案中，其中所述菌株可以是屎腸球菌菌株8G-1(NRRL B-50173)或具 有屎腸球菌菌株8G-1(NR