组合物和方法与流程

本发明涉及用于减少动物体内的温室气体产生的组合物和方法。具体地，本发明总体上涉及通过控制动物消化道中的氧化还原电位来减少动物体内的甲烷产生的新方法，以及可用于此类方法的包含氧化剂的组合物。

背景技术：

1、在农业产业中，人们非常关注由于饲养动物(例如，反刍动物，并且具体地是用于牛肉和乳制品产业的牛)而引起的温室气体(具体地是甲烷)的大量产生。驻留在这些动物的瘤胃中的产甲烷菌，如产甲烷微生物(例如，产甲烷古细菌)通过分解摄入食物产生甲烷。根据2006年联合国粮农组织(2006united nations'food and agriculturalorganization)的一份报告显示，畜牧业(其中很大一部分是牛)产生的温室气体排放量(如以co2当量测量)比运输业的温室气体排放量多18％。

2、因此，需要降低农业产业的碳足迹。

3、虽然组合物和其在减少动物体内的甲烷产生的方法中的用途在本领域中是已知的，例如在wo 2020/074672中，但是这些努力集中在不同的组合物和不同的方法上，例如涉及碘化物。一些先前的努力还集中在激进的方法上，例如动物去势(defaunation)和/或高浓度的过氧化物和/或碘化物，从而有时会产生或依赖于反应性物种。然而，动物去势方法可能对消化率产生不利的负面影响(并且可能对动物表现和饲料效率产生负面影响)。仍然需要用于减少动物体内的温室气体产生的新组合物和新方法。

4、此外，通常在农业产业中，如果污染物和禁用物质的残留物不存在于预定用于人类食物链的动物产品中或以不会对消费者健康产生不利影响的水平存在，则是有利的。这包括源自主要食物物种(例如，牛科动物、绵羊/山羊、猪和家禽)的肉、肉产品、奶。例如，在如有机氯化合物、溴仿和有机磷化合物等化学残留物的情况下，只有在可食用产品中此类污染物的残留水平低于可能对消费者造成健康风险的水平，动物才适用于食品生产。因此，肉和乳制品中的最大残留限量/水平(mrl)由监管机构例如根据eu法律(例如，指令96/23/ec)针对各种污染物来定义。

5、例如，在动物饲料中使用海藻或海藻提取物来减少甲烷排放的问题之一是存在有毒的溴仿残留物。海藻或植物提取物中的其它成分也可能对预定用于人类食物链的动物产品的食品价值或可接受性产生负面影响。

6、虽然一些食品成分不具有mrl，但是仍然予以考虑。例如，虽然碘是人类必需的营养素，但是有一些证据表明过量食用碘可能会对健康产生负面影响。因此，已经指定了针对碘的每日膳食摄入指南。对于预定用于人类食物链的动物产品，不具有提高的碘水平的是更加有利的，因为具有提高的碘水平的产品会导致食用正常量的产品将超过每日摄入指南。仍然需要用于减少动物体内的温室气体产生的允许此类成分不存在的新组合物和新方法。

7、定义

8、术语“包含(comprising)”涵盖“包括(including)”以及“由…组成(consisting)”，例如“包含”x的组合物可以仅由x组成或可以包括另外的物质，例如，x+y。本文中所使用的术语“包含”还涵盖“基本上由…组成(consisting essentially of)”，例如“包含”x的组合物可以由x和不会实质性影响组合物的必要特性的任何其它组分组成。可替代地或另外，“基本上由…组成”可以指例如构成组分的95％或更多。

9、术语“orp”意指可以通过常规手段(例如，使用orp计)测量的氧化还原电位。关于动物中的说明性测定方法，参见下文。

10、术语“产甲烷作用(methanogenesis)”和“甲烷产生(methane production)”是可互换地使用的，并且在本发明上下文中两者都是指生物产生甲烷(ch4)，例如通过微生物，例如古细菌或其它生物体。术语“产甲烷菌(methanogen)”是指产生甲烷(ch4)的生物体(例如，微生物，如产甲烷古细菌(methanogenic archaea))。

11、术语“…源(source of)”可以指直接或间接地提供/释放化学实体(例如，离子或分子，如过氧化物)的物质或组合物，例如通过化学或物理解离、溶解和/或化学或生物化学分解(例如，在动物的消化道中，如在反刍动物的瘤胃中)。例如，过氧化氢、尿素过氧化氢复合物、过氧化镁、过氧化钙以及其组合都是氧气源并且具体地是过氧化物源。术语“…源”还可以涵盖物质本身，例如“x源”可以是“x”本身。

12、术语“活性成分”是指主要负责生物效应(例如，甲烷还原)的组分。其通常不包括不具有甲烷还原效应(至少作为其主要功能)的赋形剂、填料、食品等。

13、术语“碘化物”可以指碘离子(iˉ)并且还可以指碘离子源，例如碘化物盐(例如，ki)。

14、术语“动物去势(defaunation)”是指生态系统中种群的减少或动物区系的消除，例如种群的大量减少或存在于动物的胃(例如，瘤胃)中的微生物(例如，原生动物)的消除。这通常是指种群的大量减少而不是次要于另一种效应的少量减少。

15、术语“消化率”意指(例如，按重量计)摄入动物消化道中的被吸收到体内的食物的比例。消化率可以通过常规手段来测量。例如，消化率可以根据动物摄入的食物与未被代谢和/或吸收的排泄出的残留食物的重量差来计算。

16、术语“氧化剂”可以指增加orp的任何物质(例如，任何化合物、组合物或生物系统)。各种氧化剂在本领域中是已知的。

17、术语“氧气源”是指例如通过分解溶液中的过氧化物或过氧根离子而释放氧气的化合物或组合物。氧气从过氧化物或过氧化物源的释放可以任选地由生物体(例如，酵母)、酶(例如，过氧化物酶(peroxidase)或过氧化氢酶(catalase))或金属(例如，铁)催化。各种氧气源在本领域中是已知的。

18、术语“过氧化物”可以指“过氧根离子”(o22-)并且还可以指过氧根离子源(例如，过氧化氢、尿素过氧化氢复合物、过氧化镁、过氧化钙、过碳酸钠、过氧化钠、过氧化锂以及其组合)。

19、术语“硝酸盐”可以指硝酸根离子(no3ˉ)并且还可以指硝酸根离子源，例如硝酸盐(例如，nano3)。

20、在本发明的上下文中，术语“消化道”通常是指大多数甲烷产生发生的消化道的单一组件。这通常是胃(例如，反刍动物的瘤胃)，但是在一些动物中可以是大肠。这可以是消化道的第一室。在本发明的上下文中，术语“消化道”(以及“胃”和“瘤胃”)通常不包括口腔或食管。例如，当讨论orp的增加时，这可能仅涉及对胃和/或大肠和/或小肠的影响。贯穿本说明书，优选的实施方式是所描述的方法和组合物，其中术语“消化道”被“胃”替代或被术语“瘤胃”替代。在用于非反刍动物的一些实施方式中，所述方法如本文所述，除了“胃”被“大肠”替代之外。在最优选的实施方式中，本发明适于用于反刍动物的瘤胃。

21、术语“提高orp”和“增加orp”可互换地使用，并且意指将orp提高至比以前更具氧化性。正常水平可以例如在施用本发明的组合物之前在系统中(例如，在动物的消化道中)或在不存在本发明的组合物的情况下在参考系统中测量。增加orp可能意味着使eh增加至相对于正常值更正的值。本文中描述了另外的目标增加。

22、术语“cmax”是指通常在本发明的上下文中，在动物的消化道中或在消化道的特定部分(例如，反刍动物的瘤胃或瘤胃的特定部分)中获得的物质、化合物、离子等的最大(或峰值)浓度，并且可以测量来自身体的该部分的任何液体(例如，瘤胃液)的cmax。

23、术语“不降低消化率”可以指消化率不降低，但也可以涵盖消化率的轻微降低，例如，没有显著降低消化率。

24、通常，贯穿本技术，术语“基本上”可以指偏差不超过约25％；优选地不超过约20％；优选地不超过约15％；优选地不超过约10％；最优选地不超过约5％。例如，术语“基本上”可以指与具体值的偏差不超过约15％。

25、通常，术语“约”可以指偏差不超过25％；优选地不超过20％；优选地不超过15％；优选地不超过10％；最优选地不超过5％。例如，术语“约”可以指与具体值的偏差不超过15％。

26、“施用”通常是口服的，并且包括饲喂动物、动物自行饲喂，并且在一些实施例中施用特定剂型，例如，丸剂(bolus)。

技术实现思路

1、诸位发明人已经发现了降低甲烷产生同时基本上不对动物的消化率产生负面影响的新组合物和新方法。具体地，在不对消化道(例如，瘤胃)进行显著动物去势的情况下，新组合物和新方法减少甲烷产生。一些原生动物携带产甲烷古细菌作为内共生体，并且一些甲烷由这些古细菌产生。动物去势可以减少原生动物的种群。然而，令人惊讶地发现，尽管已知原生动物消耗氧气，但是增加氧气供应和orp可能会降低甲烷产生。本发明的组合物和方法还可以通过抑制产甲烷作用并且使动物而不是消化道中的产甲烷菌可以利用更多的摄入食物来改进动物中的饲料效率。

2、一方面，本发明涉及一种通过增加动物的胃中的氧化还原电位来减少所述动物体内的甲烷产生的方法，所述方法包括将包含氧化剂的组合物口服施用于所述动物。诸位发明人已经发现将氧化还原电位(orp)维持在有利的范围内成为一种全新的且令人惊讶地有效的用于减少甲烷产生而不会对消化功能产生负面影响的方法。先前的努力集中在激进的方法上，例如动物去势和/或高浓度的过氧化物，或产生反应性物种，而无意控制orp。

3、在另外的方面，本发明涉及一种减少动物体内的甲烷产生同时增加所述动物体内的氨产生的方法，所述方法包括将包含氧化剂的组合物口服施用于所述动物，其中所述氧化剂包括尿素过氧化氢复合物。令人惊讶地发现，所述方法在减少反刍动物体内甲烷产生的同时还促进了氨产生。具体地，诸位发明人已经观察到氧化剂尿素过氧化氢复合物(uhp)在减少动物体内的甲烷产生同时还增加动物体内的氨产生方面特别有效。

4、在另外的方面，本发明涉及一种减少动物体内的甲烷产生的方法，所述方法包括将包含氧化剂的组合物口服施用于所述动物，其中所述组合物是以使所述动物的所述胃的所述氧化还原电位增加至少+100mv持续至少1小时的剂量施用于所述动物的。诸位发明人已经发现，这些剂量对于本发明的方法特别有效或最佳(例如，减少反刍动物体内的甲烷产生)，这些剂量可以减少甲烷产生而不会对消化率产生负面影响。

5、在另外的方面，本发明涉及一种用于口服施用于动物的呈丸剂(bolus)形式的组合物，所述组合物包含：(i)氧化剂；(ii)赋形剂；以及(iii)包衣。诸位发明人已经令人惊讶地发现，这些组合物可以定期口服施用以实现期望的动物体内的甲烷产生的减少(例如，反刍动物体内的甲烷产生的持续减少，持续一段时间)。

6、在另外的方面，本发明涉及一种呈小丸(pellet)形式的组合物，所述组合物包含：(i)尿素过氧化氢复合物或过氧化镁或其组合；(ii)食物组分；以及(iii)包衣。诸位发明人已经发现，包衣可以保护活性成分在使用前免受环境因素影响和/或在口服施用期间保护活性成分免受唾液影响，并且可以持续释放氧化剂。