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技術 オメガ9形質を有する強化キャノーラ粕栄養価をもたらす種子の組成上の属性を示すキャノーラ生殖質

出願人 アグリジェネティクス,インコーポレイテッド
発明者 クビック,トーマスジェームズジンゲラ,グレゴリーアール.リプリー,バン,レオナルドビース,ミッシェルイー.パターソン,トーマスジー.
出願日 2017年2月27日 (3年9ヶ月経過) 出願番号 2017-034967
公開日 2017年8月10日 (3年4ヶ月経過) 公開番号 2017-136068
状態 特許登録済
技術分野 種実、スープ、その他の食品 飼料(2)(一般) 植物の育種及び培養による繁殖
主要キーワード 仕切り床 農業設備 乾燥質量ベース ボンベ熱量計 正味エネルギー 予備圧 種子繊維 繊維構成成分
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図面 (2)

課題

組成属性改変されたキャノーラ生殖質の提供。

解決手段

暗色のキャノーラ種子に、油を含まない乾物ベースで参照化学物質によって決定された、少なくとも約45%の粗タンパク質含有量および約18%以下の酸性デタージェント繊維を付与する暗色の種子のキャノーラ生殖質であって、前記暗色のキャノーラ種子が、CL065620(ATCC受託番号PTA−11697)CL044864(ATCC受託番号PTA−11696)、CL121460H(ATCC受託番号PTA−11698)、CL166102H(ATCC受託番号PTA−12570)、およびCL121466H(ATCC受託番号PTA−11699)から選択される、暗色の種子のキャノーラ生殖質。油を含まない乾物ベースで、約48%以上の粗蛋白質及び約18%以下の酸性デタージェント繊維を更に含む、暗色のキャノーラ種子。

概要

背景

キャノーラ」とは、最大で2重量パーセント(種子の全脂肪酸含有量と比較して)のエルカ酸(C22:1)含有量を有し、脱脂(油を含まない)粕1グラム当たり30マイクロモル(μmol)未満のグルコシノレートを含有する風乾粕を生じる(圧搾後)ナタネアブラナ属(Brassica)の種)を指す。これらの種類のナタネは、この種のより伝統的な品種と比較すると、それらの可食性によって区別される。キャノーラ油は、飽和脂肪酸のレベルが低いので、優れた食用油になると考えられる。

ナタネ粕はタンパク質が比較的多いにもかかわらず、繊維含有量が多いので、その消化率および動物用飼料としてのその価値が減少する。ダイズ粕と比較して、キャノーラ粕およびアブラナ粕は、より高い値の食物繊維およびより低い百分率のタンパク質を含有する。食物繊維が多いので、キャノーラ粕の代謝エネルギー(ME)はダイズ粕よりも約20%少ない。結果として、特にブタおよび家禽への配給における粕の価値は、ダイズ粕などの他の油糧種子粕と比較して低いままである。Rakow(2004a)Canola meal quality improvement through the breeding of yellow-seeded varieties-an historical perspective、AAFCSustainable Production Systems Bulletin。さらに、一部のキャノーラ粕中にグルコシノレートが存在することによっても、これらの化合物には家畜成長および繁殖に対する有害作用があるので、その価値が減少する。

キャノーラ品種は、一部それらの種皮色によって区別される。種皮色は、一般に、2つの主要なクラス:黄色および黒色(または暗褐色)に分けられる。これらの色の種々の色合い、例えば、赤褐色および黄褐色なども観察される。より明るい種皮色を有するキャノーラ品種はより薄い外皮を有し、したがって、暗い色の種皮を有する品種よりも繊維が少なく、油およびタンパク質が多いことが広範に観察されている。Stringamら(1974)Chemical and morphological characteristics associated with seed coat color in rapeseed、Proceedings of the 4th International Rapeseed Congress、Giessen、Germany、99〜108頁;BellおよびShires(1982)Can. J. Animal Science 62:557-65;ShirzadeganおよびRobbelen(1985)Gotingen Fette Seifen Anstrichmittel 87:235-7; Simbayaら(1995)J. Agr. Food Chem. 43:2062-6;Rakow(2004b)Yellow-seeded Brassica napus canola for the Canadian canola Industry、AAFCSustainable Production Systems Bulletin。これについての1つの可能性のある説明は、キャノーラ植物体は、種皮繊維構成成分を産生するためのエネルギーを必要としない場合、タンパク質および油の産生により多くのエネルギーを費やすことができるというものである。黄色い種子のキャノーラ系統は、黒色の種子のキャノーラ系統よりもグルコシノレート含有量が少ないことも報告されている。Rakowら(1999b)Proc. 10th Int. Rapeseed Congress、Canberra、Australia、1999年9月26〜29日、Poster #9。したがって、歴史的に、キャノーラ粕の飼料価値を高めるための潜在的なやり方として、黄色い種子のキャノーラ品種の開発が追求されてきた。Bell(1995)Meal and by-product utilization in animal nutrition, Brassica oilseeds, production and utilization. KimberおよびMcGregor編、Cab International、Wallingford、Oxon、OX108DE、UK、301〜37頁;Rakow(2004b)、上記;Rakow & Raney(2003)。

セイヨウアブラナ(B. napus)と密接に関連する黄色い種子の形態のアブラナ属(Brassica)種のいくつか(例えば、B.ラパ(B. rapa)およびカラシナ(B. juncea))は、それらの種子およびその後の粕中の繊維のレベルがより低いことが示されている。黄色い種子のセイヨウアブラナ(B. napus)生殖質の開発により、関連するアブラナ属(Brassica)種由来の、種子色素形成を制御する遺伝子を組み込むことによってセイヨウアブラナ(B. napus)中の繊維を減少させることができることが実証された。しかし、関連するアブラナ属(Brassica)種由来の、種子色素形成を制御する遺伝子を、キャノーラ品種などの有益な油糧種子アブラナ属(Brassica)品種に組み込むことは、現在入手可能な黄色い種子の系統における黄色の種皮の遺伝には多数の劣性対立遺伝子関与するという事実によって複雑になる。さらに、「さやの湾曲」も、他のアブラナ属(Brassica)種、例えば、カラシナ(juncea)およびアビニシガラシ(carinata)などからの黄色い種皮の組み込みにおいて一般に生じる問題である。

暗色の種子のセイヨウアブラナ(B. napus)の生殖質内の繊維にどのくらいの変動性が存在するかに関して入手可能な情報は非常に少なく、非栄養性因子(例えば、繊維およびポリフェノール化合物)のレベルが低下し、タンパク質レベルが上昇した、開発された暗色の種子のキャノーラ系統に関する報告はなされていない。

概要

組成属性改変されたキャノーラ生殖質の提供。暗色のキャノーラ種子に、油を含まない乾物ベースで参照化学物質によって決定された、少なくとも約45%の粗タンパク質含有量および約18%以下の酸性デタージェント繊維を付与する暗色の種子のキャノーラ生殖質であって、前記暗色のキャノーラ種子が、CL065620(ATCC受託番号PTA−11697)CL044864(ATCC受託番号PTA−11696)、CL121460H(ATCC受託番号PTA−11698)、CL166102H(ATCC受託番号PTA−12570)、およびCL121466H(ATCC受託番号PTA−11699)から選択される、暗色の種子のキャノーラ生殖質。油を含まない乾物ベースで、約48%以上の粗蛋白質及び約18%以下の酸性デタージェント繊維を更に含む、暗色のキャノーラ種子。なし

目的

本発明は、種子色に関係なく、望ましい種子構成成分の形質を有するキャノーラ植物体を得るために使用することができるアブラナ属(Brassica)の生殖質を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

キャノーラ種子に、油を含まない乾物ベースで参照化学物質によって決定された、少なくとも約45%の粗タンパク質含有量および約18%以下の酸性デタージェント繊維を付与するキャノーラ生殖質

請求項2

油を含まない乾物ベースで少なくとも約45%の粗タンパク質含有量をさらに含む、請求項1に記載のキャノーラ種子。

請求項3

油を含まない乾物ベースで約18%以下の酸性デタージェント繊維含有量をさらに含む、請求項1に記載のキャノーラ種子。

請求項4

減少したポリフェノール含有量および増加したリン含有量からなる群から選択される少なくとも1つの追加的な形質をさらに含む、請求項1に記載のキャノーラ種子。

請求項5

減少したポリフェノール含有量および増加したリン含有量からなる群から選択される少なくとも2つの追加的な形質をさらに含む、請求項1に記載のキャノーラ種子。

請求項6

請求項1に記載のキャノーラ生殖質を含むキャノーラ植物体

請求項7

減少したポリフェノール含有量および増加したリン含有量からなる群から選択される少なくとも1つの追加的な形質をさらに含む、請求項6に記載のキャノーラ植物体。

請求項8

減少したポリフェノール含有量および増加したリン含有量からなる群から選択される少なくとも2つの追加的な形質をさらに含む、請求項6に記載のキャノーラ植物体。

請求項9

少なくとも43%の油を含む種子を生じる、請求項6に記載のキャノーラ植物体。

請求項10

減少した非栄養性構成成分を含む種子を生じる、請求項6に記載のキャノーラ植物体。

請求項11

請求項6に記載のキャノーラ植物体を含む圃場であって、キャノーラ植物体が、平均で1ヘクタール当たり少なくとも1700キログラムの種子を生じる圃場。

請求項12

CL065620、CL044864、CL121460H、CL166102H、およびCL121466Hからなる群から選択される、請求項6に記載のキャノーラ植物体。

請求項13

CL044864である、請求項6に記載のキャノーラ植物体。

請求項14

遺伝子工学または突然変異誘発を用いずに作出される、請求項6に記載のキャノーラ植物体。

請求項15

油を含まない乾物ベースで、1.3%超のリン含有量を含む種子を生じる、請求項6に記載のキャノーラ植物体。

請求項16

請求項6から15に記載のキャノーラ植物体によって生じる種子。

請求項17

請求項16に記載の種子から生長した後代植物体。

請求項18

PTA11696、PTA11697、PTA11698、PTA11699、またはPTA_から選択されるATCC寄託番号の下で入手可能である、請求項6に記載のキャノーラ植物体から生じた種子。

請求項19

請求項16に記載の種子の1つまたは複数から作出されたキャノーラ粕。

請求項20

家禽の平均の真の代謝エネルギーが少なくとも2200kcal/kgである、請求項19に記載のキャノーラ粕。

請求項21

ブタの平均の正味の代謝エネルギーが少なくとも1800kcal/kgである、請求項19に記載のキャノーラ粕。

請求項22

ブタにおいて好都合アミノ酸消化率プロファイルを有する、請求項19に記載のキャノーラ粕。

請求項23

家禽において好都合なアミノ酸消化率プロファイルを有する、請求項19に記載のキャノーラ粕。

請求項24

ダイズ粕のアミノ酸消化率の少なくとも約90%のアミノ酸消化率(10%の含水量)を含む、請求項19に記載のキャノーラ粕。

請求項25

ダイズ粕の可消化エネルギー含有量または代謝エネルギー含有量の少なくとも約80%の可消化エネルギー含有量または代謝エネルギー含有量を含む、請求項19に記載のキャノーラ粕。

請求項26

油を含まない乾燥質量ベースで参照化学物質によって決定された、少なくとも約45%の粗タンパク質含有量および約18%以下の酸性デタージェント繊維を含む粕を生じることに関して遺伝的に安定である、優良キャノーラ栽培品種から生じたキャノーラ種子。

請求項27

油を含まない乾物ベースで少なくとも約45%の粗タンパク質含有量をさらに含む、請求項26に記載のキャノーラ種子。

請求項28

約18%以下の酸性デタージェント繊維含有量をさらに含む、請求項26に記載のキャノーラ種子。

請求項29

減少したポリフェノール含有量および増加したリン含有量からなる群から選択される少なくとも1つの追加的な形質を含むことに関して遺伝的に安定である、請求項26に記載のキャノーラ種子。

請求項30

減少したポリフェノール含有量および増加したリン含有量からなる群から選択される少なくとも2つの追加的な形質を含むことに関して遺伝的に安定である、請求項27に記載のキャノーラ種子。

請求項31

請求項26から30のいずれか一項に記載の種子から作出されたキャノーラ粕。

請求項32

キャノーラ栽培品種に、種皮色に関係なく、高タンパク質含有量、低ADF含有量、高リン含有量、および低ポリフェノールからなる群から選択される少なくとも1つの所望の形質を導入する方法であって、請求項7に記載の植物体と、第2の異なるキャノーラ栽培品種の植物体を交雑してF1後代植物を作出するステップと、所望の形質(複数可)を有する1つまたは複数の後代植物を選抜して、選抜された後代植物を作出するステップと、選抜された後代植物と、請求項7に記載の植物体を戻し交雑して、戻し交雑後代植物を作出するステップと、第2の異なるキャノーラ栽培品種の所望の形質(複数可)および生理的特性および形態学的特性を有する戻し交雑後代植物を選抜して、選抜された戻し交雑後代植物を作出するステップと、戻し交雑および選抜のステップを3回以上繰り返して、所望の形質(複数可)を含む、近交系の選抜された4代目以降の戻し交雑後代植物を作出するステップとを含む方法。

請求項33

所望の形質が、高タンパク質含有量、低ADF含有量、高リン含有量、および低ポリフェノール含有量を含む、請求項32に記載の方法。

請求項34

請求項32に記載の方法によって作出された植物体。

請求項35

請求項6から10、13から15、17、または34に記載のキャノーラ植物体から得た植物生産物

請求項36

油を含まない乾物ベースで参照化学物質によって決定された、少なくとも約45%の粗タンパク質含有量および約18%以下の酸性デタージェント繊維を含むキャノーラ種子から直接得ることができる強化キャノーラ粕。

請求項37

少なくとも約45%の粗タンパク質含有量をさらに含む、請求項36に記載の強化キャノーラ粕。

請求項38

約18%以下の酸性デタージェント繊維含有量をさらに含む、請求項36に記載の強化キャノーラ粕。

請求項39

キャノーラ種子が、減少したポリフェノール含有量および増加したリン含有量からなる群から選択される少なくとも1つの追加的な形質を含むことに関して遺伝的に安定である、請求項36に記載の強化キャノーラ粕。

請求項40

キャノーラ種子が、減少したポリフェノール含有量および増加したリン含有量からなる群から選択される少なくとも2つの追加的な形質を含むことに関して遺伝的に安定である、請求項36に記載の強化キャノーラ粕。

請求項41

前記キャノーラ種子が、低下したレベルの非栄養性因子をさらに含む、請求項36に記載の強化キャノーラ粕。

請求項42

家禽、ブタ、または反芻動物食餌中タンパク質またはエネルギー補給物として、他の異なる従来のキャノーラ粕またはダイズ粕に取って代ることができる、請求項36に記載の強化キャノーラ粕。

請求項43

CL166102Hである、請求項6に記載のキャノーラ植物体。

請求項44

CL065620、CL044864、CL121460H、CL166102H、およびCL121466Hからなる群から選択されるキャノーラ植物体。

技術分野

0001

優先権の主張
本出願は、米国特許法第119条(e)の下で、2011年2月22日出願の米国仮出願第61/445,426号、「CANOLA GERPLSMEXHIBITINGSEEDCOMPOSITIONALTTRIBUTESHAT DELIVER ENHANCED CANOLAMEAL NUTRITIONAL VALUEの利益を主張する。

0002

本発明は、キャノーラ生殖質および栽培品種に関する。いくつかの実施形態では、本発明は、種皮色に関係なく、粕組成属性改変された(例えば、非栄養性因子のレベルが低下し、タンパク質レベルが上昇した)キャノーラ生殖質に関する。特定の実施形態は、非栄養性因子(例えば、酸性デタージェント繊維(ADF)およびポリフェノール化合物)のレベルの低下およびタンパク質およびリンのレベルの上昇を示しているキャノーラ生殖質に関する。

背景技術

0003

「キャノーラ」とは、最大で2重量パーセント(種子の全脂肪酸含有量と比較して)のエルカ酸(C22:1)含有量を有し、脱脂(油を含まない)粕1グラム当たり30マイクロモル(μmol)未満のグルコシノレートを含有する風乾粕を生じる(圧搾後)ナタネアブラナ属(Brassica)の種)を指す。これらの種類のナタネは、この種のより伝統的な品種と比較すると、それらの可食性によって区別される。キャノーラ油は、飽和脂肪酸のレベルが低いので、優れた食用油になると考えられる。

0004

ナタネ粕はタンパク質が比較的多いにもかかわらず、繊維含有量が多いので、その消化率および動物用飼料としてのその価値が減少する。ダイズ粕と比較して、キャノーラ粕およびアブラナ粕は、より高い値の食物繊維およびより低い百分率のタンパク質を含有する。食物繊維が多いので、キャノーラ粕の代謝エネルギー(ME)はダイズ粕よりも約20%少ない。結果として、特にブタおよび家禽への配給における粕の価値は、ダイズ粕などの他の油糧種子粕と比較して低いままである。Rakow(2004a)Canola meal quality improvement through the breeding of yellow-seeded varieties-an historical perspective、AAFCSustainable Production Systems Bulletin。さらに、一部のキャノーラ粕中にグルコシノレートが存在することによっても、これらの化合物には家畜成長および繁殖に対する有害作用があるので、その価値が減少する。

0005

キャノーラ品種は、一部それらの種皮色によって区別される。種皮色は、一般に、2つの主要なクラス:黄色および黒色(または暗褐色)に分けられる。これらの色の種々の色合い、例えば、赤褐色および黄褐色なども観察される。より明るい種皮色を有するキャノーラ品種はより薄い外皮を有し、したがって、暗い色の種皮を有する品種よりも繊維が少なく、油およびタンパク質が多いことが広範に観察されている。Stringamら(1974)Chemical and morphological characteristics associated with seed coat color in rapeseed、Proceedings of the 4th International Rapeseed Congress、Giessen、Germany、99〜108頁;BellおよびShires(1982)Can. J. Animal Science 62:557-65;ShirzadeganおよびRobbelen(1985)Gotingen Fette Seifen Anstrichmittel 87:235-7; Simbayaら(1995)J. Agr. Food Chem. 43:2062-6;Rakow(2004b)Yellow-seeded Brassica napus canola for the Canadian canola Industry、AAFCSustainable Production Systems Bulletin。これについての1つの可能性のある説明は、キャノーラ植物体は、種皮繊維構成成分を産生するためのエネルギーを必要としない場合、タンパク質および油の産生により多くのエネルギーを費やすことができるというものである。黄色い種子のキャノーラ系統は、黒色の種子のキャノーラ系統よりもグルコシノレート含有量が少ないことも報告されている。Rakowら(1999b)Proc. 10th Int. Rapeseed Congress、Canberra、Australia、1999年9月26〜29日、Poster #9。したがって、歴史的に、キャノーラ粕の飼料価値を高めるための潜在的なやり方として、黄色い種子のキャノーラ品種の開発が追求されてきた。Bell(1995)Meal and by-product utilization in animal nutrition, Brassica oilseeds, production and utilization. KimberおよびMcGregor編、Cab International、Wallingford、Oxon、OX108DE、UK、301〜37頁;Rakow(2004b)、上記;Rakow & Raney(2003)。

0006

セイヨウアブラナ(B. napus)と密接に関連する黄色い種子の形態のアブラナ属(Brassica)種のいくつか(例えば、B.ラパ(B. rapa)およびカラシナ(B. juncea))は、それらの種子およびその後の粕中の繊維のレベルがより低いことが示されている。黄色い種子のセイヨウアブラナ(B. napus)生殖質の開発により、関連するアブラナ属(Brassica)種由来の、種子色素形成を制御する遺伝子を組み込むことによってセイヨウアブラナ(B. napus)中の繊維を減少させることができることが実証された。しかし、関連するアブラナ属(Brassica)種由来の、種子色素形成を制御する遺伝子を、キャノーラ品種などの有益な油糧種子アブラナ属(Brassica)品種に組み込むことは、現在入手可能な黄色い種子の系統における黄色の種皮の遺伝には多数の劣性対立遺伝子関与するという事実によって複雑になる。さらに、「さやの湾曲」も、他のアブラナ属(Brassica)種、例えば、カラシナ(juncea)およびアビニシガラシ(carinata)などからの黄色い種皮の組み込みにおいて一般に生じる問題である。

0007

暗色の種子のセイヨウアブラナ(B. napus)の生殖質内の繊維にどのくらいの変動性が存在するかに関して入手可能な情報は非常に少なく、非栄養性因子(例えば、繊維およびポリフェノール化合物)のレベルが低下し、タンパク質レベルが上昇した、開発された暗色の種子のキャノーラ系統に関する報告はなされていない。

0008

本明細書には、栄養価に影響を与えることが示されているキャノーラ粕の組成の変化の新規の組み合わせをもたらす生殖質を含むキャノーラ(セイヨウアブラナ(Brassica napus))の放任受粉した栽培品種(CL044864、CL065620)および雑種(CL166102H、CL121460HおよびCL121466H)が記載されている。いくつかの実施形態では、本発明の生殖質を含むキャノーラ植物体は、例えば、タンパク質レベル、繊維レベル、およびリンレベルの新規の組み合わせを有する種子を、これらの種子構成成分が種皮色とは無関係であるように、生じ得る。特定の実施形態では、そのような植物は、標準のキャノーラの種類よりもタンパク質が多く、繊維が少ないだけでなく、リンレベルが標準のキャノーラの種類のリンレベルと同様であるかそれよりも高い種子を生じ得る。本発明の生殖質を含むキャノーラの純系統および雑種は、いくつかの実施形態では、飼料成分または食物成分として直接利用された場合、および/またはタンパク質分離物およびタンパク質濃縮物を加工するための飼料ストックとして利用された場合に、栄養的に強化された粕の性質をもたらし得る。そのような種子は暗色(例えば、黒色、暗色、およびまだら)または明色であり得る。

0009

したがって、本明細書には、種子色に関係なく、望ましい種子構成成分の形質を有するキャノーラ植物体を得るために使用することができるアブラナ属(Brassica)の生殖質が記載されている。いくつかの実施形態では、そのような生殖質を含む植物を使用して、望ましい栄養品質を有するキャノーラ粕を作出することができる。特定の実施形態では、本発明の生殖質を含む近交系のキャノーラ系統(およびその植物体)が提供される。別の実施形態では、本発明の生殖質を含む近交系のキャノーラ植物体を親として有する雑種キャノーラ系統(およびその植物体)が提供される。本発明のキャノーラ品種としては、例えば、これらに限定することなく、CL044864、CL065620、CL166102H、CL121460H、およびCL121466Hが挙げられる。

0010

本明細書には、本発明の生殖質を含む近交系のキャノーラ植物体または雑種から得られる植物生産物も記載されている。特定の実施形態は、そのような近交系のキャノーラ植物体または雑種から得られるキャノーラ粕または種子を包含する。

0011

キャノーラ粕の栄養価を改善するための方法も記載されている。例えば、種子色に関係なく、キャノーラ粕の組成特性の組み合わせをアブラナ属(Brassica)の生殖質に遺伝子移入するための方法が記載されている。特定の実施形態では、本発明の生殖質を、黄色の種皮を特徴とするキャノーラ生殖質と組み合わせて、生殖質のそれぞれによって与えられる所望の特性を有する強化キャノーラ粕をもたらすことができる生殖質を作出することができる。

0012

前述および他の特徴は、付随する図を参照して進められる以下のいくつかの実施形態の詳細な説明から、より明白になる。

図面の簡単な説明

0013

暗い種皮色を有するいくつかのキャノーラ品種の画像である。
特定のセイヨウアブラナ(B. napus)の純系統および雑種の種子組分析からのデータである。種子試料は、カナダ西部全体わたる反復試験からのものであった。種子組成データはNIRに基づいて予測し、その後、参照化学法を用いて検証した。

0014

I.いくつかの実施形態の概要
キャノーラ粕は、油の抽出プロセスの後に残るキャノーラ種子の画分である。キャノーラ粕はタンパク質の供給源であり、したがって、動物用飼料の配合および高価値のタンパク質濃縮物およびタンパク質分離物の単離を含めたいくつかの適用において利用される。粕になる種皮、子葉およびの内部の繊維により単胃動物種におけるキャノーラ粕の包含率が限定され、したがって、キャノーラ粕からは、一般には、他の供給源(例えば、ダイズ)から調製された粕と同じ栄養価はもたらされない。セイヨウアブラナ(B. napus)と密接に関連する種(例えば、B.ラパ(B. rapa)およびカラシナ(B. juncea))における黄色い種子の形態は、それらの種子およびその後の粕中の繊維のレベルがより低いことが示されている。この知見により、黄色種子色に依存して、低種子繊維形質をセイヨウアブラナ(B. napus)に導入するための試みが動機づけられた。その結果黄色い種子のセイヨウアブラナ(B. napus)生殖質が発生したことにより、この手法によってセイヨウアブラナ(B. napus)における繊維を減少させることができることが実証された。

0015

本発明の前には、暗色の種子のキャノーラ品種が、黄色い種子の品種において観察されたものと同様の低さの種子の繊維含有量を示すとは考えられていなかった。さらに、改善されたキャノーラ粕の供給源を示す、非栄養性因子(例えば、繊維およびポリフェノール化合物)のレベルが低下し、タンパク質およびリンのレベルが上昇した暗色の種子のキャノーラ系統は記載されていない。いくつかの実施形態では、本明細書に記載のキャノーラ生殖質により、種皮色に関係なく発現されるいくつかの重要な強化された粕組成属性の組み合わせがもたらされる。特定の実施形態では、本発明の生殖質を含むキャノーラ種子から調製したキャノーラ粕により、例えば、ブタおよび家禽の食餌における、より高い食餌包含率を実現することができる。

0016

本発明の生殖質を用いて(例えば、選抜育種によって)、1つまたは複数のさらなる所望の形質(例えば、改善された油組成、増加した油作出量、改変されたタンパク質組成、増加したタンパク質含有量病害寄生生物抵抗性除草剤抵抗性など)を伴う所望の種子構成成分の形質を有するキャノーラを開発することができる。本発明の生殖質を、種子組成の追加的な変化を導入することができる出発生殖質として使用することができ、したがって、本明細書に記載の種類の改善が増加したキャノーラ粕をもたらすキャノーラ系統および雑種を開発することができる。

0017

II.略語
ADF酸性デタージェント繊維
ADL酸性デタージェントリグニン
AI見かけ回腸消化率
AME 見かけの代謝エネルギー
BSC黒色の種子のキャノーラ
CP粗タンパク質の百分率
DM乾物濃度
ECM 本発明の強化キャノーラ粕
FAME脂肪酸脂肪酸メチルエステル
GE総エネルギー
HT高温」加工
LT低温」加工
NDF中性デタージェント繊維
MR核磁気共鳴
NIR近赤外線分光法
AEシナピン酸エステル
SBMダイズ粕
SER可溶性抽出残渣
SID標準化した回腸消化率
TAAA 真のアミノ酸利用率
TDF総食物繊維
TME 真の代謝エネルギー
WF 白色フレーク

0018

III.用語
戻し交雑戻し交雑法を用いて、植物体に核酸配列を導入することができる。戻し交雑技法は、植物体に新しい形質を導入するために、何十年にもわたって広範に使用されてきた。Jensen, N.編 Plant Breeding Methodology、John Wiley & Sons, Inc.、1988。典型的な戻し交雑プロトコールでは、対象の元の品種(反復親)を、移入される対象の遺伝子を担持する第2の品種(一回親)と交雑する。次いで、この交雑から生じた後代を再度反復親と交雑し、一回親から移入された遺伝子に加えて、反復植物体の所望の形態学的特性および生理的特性の本質的に全てが、変換された植物体において回復している植物体が得られるまでこのプロセスを繰り返す。

0019

キャノーラ油:キャノーラ油とは、ナタネの市販の品種から抽出された油を指す。キャノーラ油を作出するために、一般には、大穀物倉庫において種子を類別し、混和して許容できる均一な生成物を作出する。次いで、混和した種子を破砕し、油を、一般にはヘキサンを用いて抽出し、その後、不純物を取り除く。次いで、生じた油を使用するために販売することができる。油含有量は、一般には、全乾燥種子に対する百分率として測定され、特定の油含有量はキャノーラの種々の品種に特有である。油含有量は、種々の分析技法、例えば、これらに限定することなくNMR、NIR、Soxhlet抽出を用いて、または当業者が広範に利用可能な他の方法によって、容易にかつ常套的に決定することができる。Bailey、Industrial Oil & Fat Products(1996)、第5版、Wiley Interscience Publication、New York、New Yorkを参照されたい。全脂肪酸パーセント組成は、一般には、種子から油の試料を抽出し、油試料中に存在する脂肪酸のメチルエステルを生成し、試料中の種々の脂肪酸の割合を、ガスクロマトグラフィーを用いて分析することによって決定される。脂肪酸組成も、特定の品種を区別する特性であり得る。

0020

商業的に有用:本明細書で使用される場合、「商業的に有用」という用語は、十分な植物生長力および稔性を有し、したがって、植物系統または雑種の作物を、農業者が従来の農業設備を使用して生産することができる植物系統および雑種を指す。特定の実施形態では、記載の構成成分および/または品質を有する植物生産物を、商業的に有用な品種の植物体または植物性材料から抽出することができる。例えば、所望の油構成成分を含む油を、商業的に有用な植物系統または雑種の種子から、従来の圧搾および抽出用設備を利用して抽出することができる。ある特定の実施形態では、商業的に有用な植物系統は、純系統または雑種系統である。「農業優良」系統および雑種は、一般には、望ましい農業特性、例えば、これらに限定することなく、少なくとも1つの植物生産物の収量の改善、成熟病害抵抗性、および耐倒伏性(standability)を有する。

0021

優良系統:優れた農業生産力育種および選抜によって生じた任意の植物系統である。優良植物体は優良系統由来の任意の植物体である。

0022

強化キャノーラ粕: 本明細書で使用される場合、「強化キャノーラ粕」という用語は、タンパク質のレベルが上昇し、少なくとも一部の非栄養性構成成分のレベルが低下しているキャノーラ種子を加工することで得られる、強化された組成を有するキャノーラ粕を意味する。本発明の強化キャノーラ粕は、多様に、本明細書では、「ECM」「黒色の種子のキャノーラECM」、「BSC ECM」または「DAS BSC ECM」と称することができる。しかし、本発明は、黒色の種子のキャノーラのECM生殖質のみに限定されるものではない。

0023

本質的に由来する(essentially derived):いくつかの実施形態では、植物体、種子、またはその一部を操作することにより、従属品種(essentially derived variety)を作製することができる。本明細書で使用される場合、「本質的に由来する」という用語は、植物新品種保護国際同盟(International Union for the Protection of New Varieties of Plants)(UPOV)により定められた協定に従う:
品種は、以下の場合、別の品種(「原品種」)に本質的に由来するとみなされるべきである
(i)原品種に主として由来する、または、それ自体が原品種に主として由来する品種に由来し、原品種の遺伝子型または遺伝子型の組み合わせから生じる本質的な特性の発現を保持する;
(ii)それが原品種と明確に区別可能である;
(iii)引き出す行為から生じる差異以外は、原品種の遺伝子型または遺伝子型の組み合わせから生じる本質的な特性の発現において原品種に一致する。UPOV、Sixth Meeting with International Organizations、Geneva、1992年10月30日(Office of the Unionにより作成された文書)。

0024

植物生産物:本明細書で使用される場合、「植物生産物」という用語は、特定の植物または植物の一部(例えば、本発明の生殖質を含む植物、および本発明の生殖質を含む植物から得られた植物の一部)から生産された商品を指す。生産物は、例えば、これらに限定することなく、穀粒;粕;茎葉;タンパク質;単離されたタンパク質;穀粉;油;破砕したもしくは完全な穀粒もしくは種子;任意の粕、油、または破砕したもしくは完全な穀粒を含む任意の食品;またはサイレージであり得る。

0025

植物系統:本明細書で使用される場合、「系統」とは、少なくとも1つの形質について、個体間で遺伝的変異をほとんど示さない(例えば、遺伝的変異がない)植物の一群を指す。純系統は、何世代か自家受粉させ、選抜することによって、あるいは、単一の親から、組織または細胞の培養技法を用いて栄養繁殖させることによって創出することができる。本明細書で使用される場合、「栽培品種」、「品種」および「種類」という用語は同義であり、これらの用語は、商業生産に使用される系統を指す。

0026

植物性材料:本明細書で使用される場合、「植物性材料」という用語は全体的にまたは部分的に、植物体由来の任意の加工材料または非加工材料を指す。例えば、これらに限定することなく、植物性材料は、植物の一部、種子、果実、葉、根、植物組織植物組織培養物、植物外植片、または植物細胞であってよい。

0027

定性:本明細書で使用される場合、「安定性」または「安定な」という用語は、遺伝性であり、多数の種子世代を通して実質的に同じレベルで維持される所与の植物の構成成分または形質を指す。例えば、安定な構成成分は、少なくとも3世代にわたって実質的に同じレベルで維持され得る。この場合、「実質的に同じ」という用語は、いくつかの実施形態では、2つの異なる世代間で25%以内、20%以内、15%以内、10%以内、5%以内、3%以内、2%以内、および/または1%以内に維持される構成成分、ならびに2つの異なる世代間で完全に維持される構成成分を指し得る。いくつかの実施形態では、安定な植物構成成分は、例えば、これらに限定することなく、油構成成分、タンパク質成分、繊維構成成分、色素構成成分、グルコシノレート構成成分、およびリグニン構成成分であり得る。構成成分の安定性は、1つまたは複数の環境因子の影響を受ける可能性がある。例えば、油構成成分の安定性は、例えば、これらに限定することなく、温度、所在地ストレス、および植え付け時期の影響を受ける可能性がある。圃場条件下で安定な構成成分を有するその後の世代の植物は、例えば、上記と同様に植物構成成分を産生することが予測されよう。

0028

形質または表現型:「形質」および「表現型」という用語は、本明細書では互換的に使用される。

0029

品種または栽培品種:「品種」または「栽培品種」という用語は、本明細書では、繁殖の際にその特性が独特であり、安定しており、均一である、商業生産のために使用される植物系統を指す。雑種品種または栽培品種の場合では、親系統の特性が独特であり、安定しており、均一である。

0030

別段の指定のない限り、本明細書で使用される「a(1つの)」および「an(1つの)」という用語は、少なくとも1つを指す。

0031

IV.種子色に関係なく、望ましい種子構成成分の形質をもたらすキャノーラ生殖質
好ましい実施形態では、本発明は、種子色に関係なく、望ましい種子構成成分の形質を有するキャノーラ植物体を得るために使用することができるアブラナ属(Brassica)の生殖質を提供する。この生殖質を含む特定の例示的なキャノーラの純系統および雑種も提供される。

0032

キャノーラ油は、一般に、食用および飼料用のどちらとしても非常に健康によい油であると認識されている。しかし、油構成成分を抽出した後に残るキャノーラ種子の粕構成成分は、繊維含有量が多く、栄養価が減少するので、ダイズ粕よりも劣る。いくつかの実施形態では、本発明の生殖質を含むキャノーラ植物体により、これらの欠損を減ずるまたは克服することができ、キャノーラ粕を、高度に栄養になり、経済的な動物用飼料供給源として提供することができる。キャノーラ粕は、キャノーラ油生産の副産物であり、したがって、本発明により提供されるキャノーラ粕によりこの副産物を他の粕と競合的に使用することが可能になることによって、有益な資源が守られる。

0033

以前は、黄色のキャノーラ種子色が、油を抽出した後に得られる粕構成成分の栄養特性の改善に対応すると考えられていたので、それ自体が重要であると考えられていた。いくつかの実施形態により、初めて、優れた、高オレイン酸かつ低リノレン酸ももたらす、暗色の種子(例えば、暗色の種子、黒色の種子、およびまだらの種子)で低繊維のキャノーラの生殖質を提供することができ、この生殖質により、栄養特性が改善された(例えば、種子構成成分が改善された)キャノーラ粕ももたらされる。いくつかの実施形態では、本発明の生殖質を含む植物は、驚いたことに、さらに、これらの形質を、他の有益な形質(例えば、これらに限定することなく、優れた収量、高タンパク質含有量、高油含有量、および高油品質)と組み合わせてもたらすことができる。特定の実施形態では、暗色の種皮は、標準の暗色の種子のキャノーラ品種から生じた種子よりも相当薄い種皮を有し得る。種皮がより薄いことにより、粕中の繊維含有量が減少し、標準の暗色の種子の品種中の油およびタンパク質のレベルと比較して、種子油およびタンパク質の含有量が増加し得る。したがって、本発明の生殖質を含む植物から生じる暗色の種子は、標準の暗色の種子のキャノーラ植物体から生じた種子において観察される油およびタンパク質の濃度よりも高い油およびタンパク質の濃度をその種子中に有し得る。

0034

複数の実施形態では、本発明の生殖質を含む植物は、実質的な農学的限定および/または種子の限定を示さない。例えば、そのような植物体は、少なくとも、標準のキャノーラ品種によって示されるものと同等に好都合な農学的品質および/または種子の品質(例えば、発、早期の生長力、種子処理の効果、種子の収穫および保存性)を示し得る。特定の実施形態では、本発明の生殖質を含む植物は、既存のキャノーラの純系統によって示される1つまたは複数のさらなる好都合な形質、例えば、これらに限定することなく、好都合な脂肪酸プロファイルも含み得る。

0035

複数の実施形態では、本発明の生殖質を含む植物は、いくつかの栄養特性のうちの少なくとも1つを含む種子を生じ得る。特定の実施形態では、そのようなキャノーラ植物体から生じた種子は、好都合な油プロファイル、高タンパク質含有量、低繊維含有量(例えば、ADFおよびNDF(低ポリフェノール含有量を含む))、(低繊維および高タンパク質がより高い代謝エネルギーを付与する)、高リン含有量、および低シナピン酸エステル(SAE)含有量からなる群から選択される少なくとも1つの栄養特性を含み得る。ある特定の実施形態では、「高」または「低」構成成分含有量とは、本発明の生殖質を含む参照植物から生じた種子と標準のキャノーラ品種から生じた種子との比較を指す。したがって、「低」繊維含有量の種子を生じる植物体は、標準のキャノーラ品種から生じた種子において観察されるよりも繊維含有量が少ない種子を生じ得る。また、「高」タンパク質含有量の種子を生じる植物体は、標準のキャノーラ品種から生じた種子において観察されるよりもタンパク質含有量が多い種子を生じ得る。

0036

いくつかの実施形態では、上述の群から選択される少なくとも1つの栄養特性を含むキャノーラ植物体から生じるナタネの実質的に均一な集合体を作出することができる。そのような種子を使用して、セイヨウアブラナ植物体の実質的に均一な圃場を作出することができる。特定の実施形態は、上述の特性の識別的な組み合わせを含むキャノーラ種子を提供する。例えば、種子の総計の油およびタンパク質の含有量の組み合わせが、種子の有用な尺度および独特の特性であり得る。

0037

いくつかの実施形態は、NATREON型油プロファイルを有するキャノーラ油をもたらすことができる本発明の生殖質を含むキャノーラ(例えば、暗色の種子のキャノーラ)を提供する。「NATREON型」または「NATREON様」油プロファイルにより、例えば、68〜80%、70〜78%、71〜77%、および72〜75%の範囲のオレイン酸含有量が、例えば、3%未満のアルファリノレン酸含有量と共に示され得る。特定の実施形態では、本発明の生殖質を含むキャノーラ植物体から得られる種子により、70%超、71%超、71.5%、および/または72%超(例えば、72.4%または72.7%)のオレイン酸を有し、リノレン酸含有量が2.4%未満、2%未満、1.9%未満、および/または1.8%未満(例えば、1.7%)である油がもたらされ得る。しかし、別の実施形態では、本発明の生殖質を含むキャノーラにより、例えば、オレイン酸含有量が80%を超える油がもたらされ得る。ある特定の実施形態では、本発明の生殖質を含むキャノーラから作出されるキャノーラ油は天然で安定である(例えば、人工的に水素化されていない)。キャノーラ油の脂肪酸含有量は、公知の方法に従って容易かつ常套的に決定することができる。

0038

したがって、いくつかの実施形態は、油画分および粕画分を含み、油画分のα−リノレン酸含有量が、例えば、3%以下(種子の全脂肪酸含有量と比較して)であり、およびオレイン酸含有量が、例えば、68%以上(種子の全脂肪酸含有量と比較して)であるキャノーラ種子(例えば、暗色のキャノーラ種子)を提供する。定義によれば、そのような種子のエルカ酸(C22:1)含有量は、2重量%未満(種子の全脂肪酸含有量と比較して)であってもよい。特定の例では、キャノーラ種子の油含有量は、重量で種子の48%〜50%を構成し得る。

0039

繊維は、植物細胞壁の構成成分であり、それらとしては、炭水化物ポリマー(例えば、セルロース(直鎖状グルコースポリマー鎖));ヘミセルロース(例えば、フェノール分子が付着したガラクトースキシロースアラビノースラムノースヘテロポリマー分枝鎖);およびペクチンメチル化の程度が異なるガラクツロン酸、キシロース、アラビノースの水溶性ポリマー)が挙げられる。繊維は、ポリフェノールポリマー(例えば、リグニン様ポリマーおよび縮合タンニン)も包含する。理論的には、ADF繊維はセルロースおよびリグニンからなる。縮合タンニンは、一般には、ADF画分に含まれるが、縮合タンニン含有量はADF無関係に変動する。対照的に、TDFとは、タンパク質、可溶物、およびデンプンが除去された粕であり、不溶性細胞壁構成成分(例えば、セルロース、ヘミセルロース、ポリフェノール、およびリグニン)で構成される。

0040

特定の実施形態では、本発明の生殖質を含むキャノーラ植物体の種子(例えば、暗色の種子のキャノーラ植物体)は、キャノーラ品種と比較して減少したADFを有し得る。特定の例では、キャノーラ粕の繊維含有量(全種子、油除去乾物ベースで)は、例えば、これらに限定することなく、約18%未満のADF(例えば、約18%のADF、約17%のADF 約16%のADF、約15%のADF、約14%のADF、約13%のADF、約12%のADF、約11%のADF、および約10%のADFおよび/または約22%未満のNDF(例えば、約22.0%のNDF、約21%のNDF、約20%のNDF、約19%のNDF、約18%のNDF、および約17%のNDF)を含み得る。

0041

特定の実施形態では、本発明の生殖質を含むキャノーラ植物体の種子は、標準の暗色の種子のキャノーラ品種と比較して増加したタンパク質含有量を有し得る。特定の例では、キャノーラ粕(全種子、油除去、乾物ベースで)のタンパク質含有量は、例えば、これらに限定することなく、約45%超(例えば、約45%、約46%、約47%、約48%、約49%、約50%、約51%、約52%、約53%、約54%、約55%、約56%、約57%、および約58%)の粗タンパク質を含み得る。異なるキャノーラ品種は、特定のタンパク質含有量によって特徴付けられる。タンパク質含有量(%窒素×6.25)は、種々の周知かつ常套的な分析技法、例えば、NIRおよびKjeldahlを用いて決定することができる。

0042

いくつかの実施形態では、キャノーラ品種の種子、植物体、および系統を、リン含有量を用いて定義することもできる。そのようなキャノーラ品種からは、標準のキャノーラ品種から作出された粕と比較して増加したリン含有量を有する(全種子、油除去、乾物ベースで)キャノーラ粕が作出され得る。例えば、本発明のキャノーラ粕は、1.2%超、1.3%超、1.4%超、1.5%超、1.6%超、1.7%超、および/または1.8%超のリン含有量を含み得る。

0043

上述の形質の種々の組み合わせは、いくつかの実施例において提供される近交系のキャノーラ系統および雑種において同定することができ、例示されている。これらの系統により、多種多様な有利なキャノーラの特性および/または形質の種々の新しい組み合わせを提供し、得るために本発明の生殖質を使用することができることが例示される。例えば、本発明の生殖質を含む近交系のキャノーラ系統を所望の特性および/または形質を含む別のキャノーラ系統と交雑して、本発明の生殖質を含む近交系のキャノーラ系統の望ましい種子構成成分の特性を導入することができる。種子構成成分(例えば、繊維含有量、グルコシノレート含有量、油含有量など)および他の植物体の形質の算出は、当技術分野で公知であり、産業において許容される技法を用いて得ることができる。親品種の所望の特性および/または形質を含む、交雑からの後代植物を選抜し、繁殖させることによって、特性および/または形質の所望の組み合わせを含む新しい品種を創出することができる。

0044

V.改善された栄養特性を有するキャノーラ粕
いくつかの実施形態は、上記の油および粕の特性を有するキャノーラ種子を含む粕を提供する。例えば、いくつかの実施形態は、上記の特性(例えば、種子構成成分)の新規の組み合わせを含む、ヘキサン抽出し、風乾したキャノーラ粕(白色フレーク、またはWF)を包含する。特定の実施形態は、本発明の生殖質を含む植物から生じたキャノーラ種子を含む粕、および本発明の生殖質を含む植物の後代の種子を含む粕を包含する。

0045

本発明の生殖質を含むキャノーラの純系統および雑種は、いくつかの実施形態では、飼料成分または食物成分として直接利用される場合、および/またはタンパク質分離物およびタンパク質濃縮物を加工するための飼料ストックとして利用される場合に、栄養的に強化された粕の性質がもたらすことができる。例えば、そのようなキャノーラの純系統および雑種は、標準のキャノーラ粕よりも優れた動物用飼料性能をもたらすことができる。いくつかの実施形態では、キャノーラ粕構成成分(およびそれらを含む動物飼料)を利用して、単胃動物(例えば、ブタおよび家禽)に優良な栄養を提供することができる。

0046

いくつかの実施形態では、キャノーラ粕構成成分(およびそれらを含む動物飼料)をさらに利用して、反芻動物(例えば、ウシ亜科動物ヒツジヤギ、および他の反芻亜目の動物)に優良な栄養を提供することもできる。反芻動物の給餌では、特別な問題および特別な機会が示される。特別な機会は、これらの動物の第一胃中の特定の微生物により分解され得るが、一般に、ブタなどの単哺乳動物には消化されない不溶性のセルロース系繊維を利用する反芻動物の能力から生じる。特別な問題は、特定の飼料により第一胃における繊維の消化が阻害される傾向から、および第一胃により特定の飼料の構成成分のいくつか、例えば、脂肪およびタンパク質などの利用が限定される傾向から生じる。

0047

油を抽出したアブラナ属(Brassica)種子は、動物用飼料に使用される高品質のタンパク質の潜在的な供給源である。油を抽出した後、商品キャノーラ粕は、約37%のタンパク質を含み、比較して、飼料および食物目的のために現在広範に好ましいダイズ粕では約44〜48%である。キャノーラに含有されるタンパク質はメチオニン豊富であり、適切な分量のリシンを含有し、そのどちらも、大部分の穀類および油糧種子のタンパク質において制限アミノ酸である。しかし、キャノーラ粕は望ましくない構成物、例えば、繊維、グルコシノレート、およびフェノールなどを含有するので、タンパク質供給源としてのその使用は特定の動物飼料ではいくらか限定されている。

0048

キャノーラが由来するナタネの1つの栄養的側面は、硫黄に基づく化合物であるグルコシノレートのレベルが高い(30〜55μmol/g)ことである。キャノーラの葉または種子を破砕すると、グルコシノレートに対するミロシナーゼの作用によってイソチオシアネートエステルが生成される。これらの生成物は、甲状腺によるチロキシンの合成を阻害し、また他の抗代謝的な影響を有する。Paulら(1986)Theor. Appl. Genet. 72:706-9。したがって、ヒトの食用には、製品安全性をもたらすために、例えば、ナタネ粕由来のタンパク質のグルコシノレート含有量を減少させるまたは排除するべきである。

0049

例えば、種子における好都合な油プロファイルおよび含有量および低グルコシノレート含有量を有する改善されたキャノーラ種子では、水素添加の必要性が有意に減少する。例えば、そのような油は、オレイン酸含有量が高く、α−リノレン酸含有量が低いことにより、酸化安定性の増加がもたらされ得、それにより、水素添加の必要およびトランス脂肪酸の生成が減少する。種子のグルコシノレートが減少することにより、油中残留する硫黄含有量が有意に減少する。硫黄により、水素添加に一般に使用されるニッケル触媒被毒する。Koseogluら、第8章、Canola and Rapeseed: Production, Chemistry, Nutrition, and Processing Technology、Shahidi編、Van Nostrand Reinhold、N.Y.、1990、123〜48頁。さらに、種子のグルコシノレートが少ないキャノーラ品種由来の油は、水素化するための費用が少なくなる。

0050

キャノーラ粕中のフェノール化合物により、苦いフレーバーが付与され、最終的なタンパク質産物には暗色が必ず伴うと考えられている。標準のキャノーラ粕中に大量に存在する種子の外皮は、ヒトおよび他の単胃動物にとっては消化しにくく、また、見苦しい異質な製品がもたらされる。

0051

本発明の生殖質を含むキャノーラ植物体から生じた種子の粕構成成分は、例えば、これらに限定することなく、高タンパク質、低繊維、高リン、および/または低SAEを有し得る。不溶性の繊維およびポリフェノールは非栄養性であり、タンパク質およびアミノ酸の消化を害する。したがって、減少した繊維含有量、増加したタンパク質含有量、減少したポリフェノール含有量および増加したリン含有量からなる群から選択される少なくとも1つの種子構成成分の特性を有するキャノーラ粕およびキャノーラ粕を含む動物飼料が、一部の適用において望ましい場合がある。

0052

特定の例では、キャノーラ粕(油を含まない乾物ベース)は、少なくとも約45%(例えば、約45%、約46%、約47%、約48%、約49%、約50%、約51%、約52%、約53%、約54%、約55%、約56%、約57%、および約58%)のタンパク質含有量を含み得る。

0053

本発明の生殖質を含むキャノーラ品種は、好収率を有し得、参照キャノーラ系統と比較してはるかに低い酸性デタージェント繊維(ADF)を有する種子を生じる。本発明の生殖質を含む植物品種から生じた種子の構成成分に関して決定された任意の経験的な値は、いくつかの実施形態において、植物品種の植物体、種子、および油を定義するために使用することができる。一部のそのような実施例では、決定された値のいずれかを上回る、下回るまたはその中間の範囲を定義するための評価項目として特定の数字を使用することができる。油の特性および他の種子構成成分に関する例示的な範囲は上に記載されている。系統およびその植物体の種子も、そのような範囲の組み合わせによって定義することができる。例えば、上記の油の特性を、特徴的な繊維レベル、ポリフェノールレベル、グルコシノレートレベル、タンパク質レベル、およびリンレベルと一緒に、例えば、特定の系統およびその種子を定義するために使用することができる。

0054

上述の特性(例えば、種子構成成分の特性)の全てが、いくつかの実施形態の系統および種子を定義するために必要なわけではないが、そのような系統および種子を定義するために追加的な特性を使用することができる(例えば、これらに限定することなく、代謝エネルギー、可消化エネルギー生物学的エネルギー、および正味エネルギー)。

0055

VI.種子色に関係なく望ましい種子構成成分の形質を付与する生殖質を含む植物体
本発明の生殖質を含む特定のキャノーラの純系統および雑種の望ましい形質を、アブラナ属(Brassica)の他の種類、例えば、B.ラパ(B. rapa)、およびカラシナ(B. juncea)に移入し(従来の育種などを通じて)、種子色に関係なく発現される所望の特性(例えば、種子構成成分の特性)を有する種子を生じる植物体を得ることができる。したがって、本発明の生殖質を含む特定のキャノーラの純系統または雑種の1つまたは複数の望ましい形質を移入したアブラナ属(Brassica)品種は、種子が黄色または種子が暗色である所望の特性を有する種子を生じ得る。そのような新規のまたは改変されたアブラナ属(Brassica)品種の粕および種子は、種子の繊維のレベルが低下し、タンパク質のレベルが上昇し、リンのレベルが上昇し、かつ/またはポリフェノールのレベルが低下し得る。

0056

いくつかの実施形態は、本明細書において記載され、例示されている生殖質を含むキャノーラの黄色の種子および暗色の種子だけではなく、そのような種子から生長した、または他のやり方で生じた植物体、ならびに対象のキャノーラ植物体の再生可能な細胞の組織培養物も包含する。例示されている系統および雑種は、遺伝子工学突然変異誘発も用いずに得ており、それにより、新規の改変されたキャノーラ品種の作出における生殖質の有用性が実証される。

0057

いくつかの特定の実施形態では、特異的な例示的なキャノーラの純系統および雑種が提供される。本開示の一部として、CL065620、CL044864、CL121460H、CL166102HおよびCL121466Hのそれぞれの少なくとも2500の種子が、American Type Culture Collection(ATCC)、Rockville、Md.20852に寄託されており、一般に公開されており、特許権に支配されているが、他の点では、制限がない(米国特許法施行規則第1.808条(b)により明白に認められている制限以外)。寄託物は、それぞれATCC寄託番号PTA−11697、PTA−11696、PTA−11698、PTA−_、およびPTA−11699と称されており、寄託日は、PTA11696〜PTA11699については2011年2月22日であり、PTA#については2012年2月21日である。寄託物は、公共の寄託所であるATCC寄託所において、30年、または最新の要求から5年、または特許の有効期間のいずれか長い期間にわたって上記の通り維持され、寄託物は、その期間中に生育不能になった場合には交換される。

0058

いくつかの実施形態は、本明細書に開示されているセイヨウアブラナ(Brassica napus)品種のいずれかの種子を包含する。いくつかの実施形態は、そのような種子から生じたセイヨウアブラナ(Brassica napus)植物体、ならびにそのような植物の再生可能な細胞の組織培養物も包含する。また、そのような組織培養物から再生されたセイヨウアブラナ(Brassica napus)植物体も包含される。特定の実施形態では、そのような植物体は、例示されている品種の全ての形態学的性質および生理的性質を発現することができ得る。特定の実施形態のセイヨウアブラナ(Brassica napus)植物体は、寄託された種子から生長させた植物体の識別的な生理的特性および/または形態学的特性を有し得る。

0059

本発明の生殖質(例えば、本明細書において提供される例示的なキャノーラの純系統および雑種に見いだされる)を用いて、少なくとも1つの上記の種子の後代の親において交雑を行うプロセスも提供される。例えば、いくつかの実施形態は、本明細書において例示されている植物体のいずれかを一方の親または両親として持つF1雑種セイヨウアブラナ(B. napus)植物体を包含する。別の実施形態は、そのようなF1雑種から生じたセイヨウアブラナ(B. napus)種子を包含する。特定の実施形態では、F1雑種セイヨウアブラナ(B. napus)種子を作出するための方法は、例示された植物体を異なる近交系の親キャノーラ植物体と交雑し、得られた雑種種子を収穫することを含む。本発明のキャノーラ植物体(例えば、親キャノーラ植物体、およびF1雑種を作出するための方法によって作出されたキャノーラ植物体)は、雌株または雄株のいずれでもあり得る。

0060

いくつかの実施形態では、キャノーラ植物体の特性(例えば、油およびタンパク質のレベルおよび/またはプロファイル)を、本発明の植物体と、改変された特性(例えば、高レベルの油およびタンパク質)を有する別の系統を交雑することによってさらに改変および/または改良することができる。同様に、親植物を慎重に考察することによって他の特性を改良することができる。本発明の生殖質を含むキャノーラ系統は、それらの望ましい種子構成成分の特性を、種子色に関係なく他のセイヨウアブラナまたはキャノーラ系統と交雑するために有益であり得る。本発明の生殖質により、これらの形質を、同じ種内の他の植物体に、他家受粉および後代の選抜を含めた従来の植物の育種技法によって移入することが可能になる。いくつかの実施形態では、花粉の移動および選抜を伴う従来の植物の育種技法を用いて、所望の形質を種間で移入することができる。例えば、Brassica crops and wild allies biology and breeding、Tsunadaら編、Japan Scientific Press、Tokyo(1980);Physiological Potentials for Yield Improvement of Annual Oil and Protein Crops、DiepenbrockおよびBecker編、Blackwell Wissenschafts-Verlag Berlin、Vienna(1995);Canola and Rapeseed、Shahidi編、Van Nostrand Reinhold、N.Y.(1990);およびBreeding Oilseed Brassicas、Labanaら編、Narosa Publishing House、New Dehli(1993)を参照されたい。

0061

いくつかの実施形態では、少なくとも1つの望ましい種子構成成分の特性を種子色に関係なく移入するための方法は、種間交雑した後、F1世代のメンバーを自家受粉させてF2種子を作出することを含む。次いで、戻し交雑を行って、所望の種子構成成分の特性(複数可)を示す系統を得ることができる。さらに、プロトプラスト融合および核移植方法を用いて、形質を1つの種から別の種に移入することができる。例えば、Ruesink、「Fusion of Higher Plant Protoplasts」、Methodsin Enzymology、LVIII巻、JakobyおよびPastan編、Academic Press, Inc.、New York、N.Y.(1979)、およびそこで引用されている参考文献;およびCarlsonら(1972)Proc. Natl. Acad Sci. USA 69:2292を参照されたい。

0062

本発明の生殖質を含む例示的なキャノーラ系統を得、作出すると、暗い種皮色を、望ましい種子構成成分の特性と一緒に、上記の従来の植物体の育種技法によって他のアブラナ属(Brassica)種に容易に移入することができる。例えば、暗い種皮色を、望ましい種子構成成分の特性と一緒に、市販のB.ラパ(B. rapa)品種、例えば、これらに限定することなく、Tobin、Horizon、およびColtに容易に移入することができる。暗い種子色を種子の他の特性と一緒に移入しなければならないわけではないことが理解される。

0063

出発点として例示的な品種のうちの1つを考えると、当業者は、品種によってもたらされる特定の利益を、いくつものやり方で、本発明の範囲から逸脱することなく操作することができる。例えば、例示的な品種において存在する種子油プロファイルを他の農業的に望ましいセイヨウアブラナ(B. napus)品種に、他家受粉および後代の選抜を伴う従来の植物体の育種技法によって移入することができ、例えば、例示的な品種の生殖質が他の農業的に望ましい品種に組み込まれる。

0064

特定の実施形態は、セイヨウアブラナ(B. napus)の例示的な品種、ならびに例示されている品種の少なくとも1つに本質的に由来する従属品種を含み得る。さらに、本発明の実施形態は、例示されている品種の少なくとも1つの植物体、そのような従属品種の植物体、および/またはセイヨウアブラナ植物体から生じた植物体または組織(花粉、種子、および細胞を含む)から再生されたセイヨウアブラナ植物体を含み得る。

0065

再生することができる植物性材料、例えば、種子、小胞子胚珠、花粉、栄養部位、および小胞子を選択することができる。一般に、そのような植物細胞は、所望の農業形質を有するものを含めた、アブラナ属(Brassica)の任意の品種から選択することができる。

0066

再生技法は当技術分野で公知である。最初に、選抜された植物体または品種から、再生することができる細胞(例えば、種子、小胞子、胚珠、花粉、および栄養部位)を選択することができる。場合によって、これらの細胞を突然変異誘発に供すことができる。次いで、細胞の種類(および突然変異誘発されているかどうか)に基づいて、再生、受精、および/または生長技法を用いて、細胞から植物体を発育させることができる。植物体または種子、またはその一部を操作することにより、従属品種が創出される。

0067

いくつかの実施形態では、所望の種子構成成分の特性および複数の望ましい形質の両方を有する植物体を作出するために、本発明の生殖質を含む植物体によって示される所望の種子構成成分の特性を、複数の追加的な望ましい形質を含む植物体に種子色に関係なく導入することができる。所望の種子構成成分の特性を、1つまたは複数の望ましい形質を含む植物体に種子色に関係なく導入するプロセスは、これらの形質の「スタッキング」と称される。いくつかの例では、複数の望ましい形質を有する所望の種子構成成分の特性のスタッキングにより、種子構成成分の特性がさらに改良され得る。いくつかの例では、複数の望ましい形質を有する所望の種子構成成分の特性のスタッキングにより、複数の望ましい形質の1つまたは複数(例えば、全て)に加えて、所望の種子構成成分の特性を有するキャノーラ植物体がもたらされ得る。

0068

所望の種子構成成分の特性と組み合わせるために望ましい可能性がある形質の例としては、例えば、これらに限定することなく、植物病害抵抗性遺伝子(例えば、Jonesら(1994)Science 266:789(クラドスポリウムフルブム(Cladosporium fulvum)に抵抗するためのトマトCf−9遺伝子);Martinら(1993)Science 262:1432(シュードモナスシリンゲ(Pseudomonas syringae)に抵抗するためのトマトPto遺伝子);およびMindrinosら(1994)Cell 78:1089(シュードモナス・シリンゲ(Pseudomonas syringae)に抵抗するためのRSP2遺伝子)を参照されたい;害虫に対する抵抗性を付与する遺伝子;バチルスチューリンゲンシス(Bacillus thuringiensis)タンパク質、その誘導体、またはそれに対してモデリングされた合成ポリペプチド(例えば、Geiserら(1986)Gene 48:109(Bt δエンドトキシン遺伝子;δエンドトキシン遺伝子をコードするDNA分子はAmerican Type Culture Collection(Manassas、VA)から、例えば、ATCC受託番号40098;67136;31995;および31998の下で購入することができる)を参照されたい);レクチン(例えば、Van Dammeら(1994)Plant Molec. Biol. 24:25(クリビアミニアータ(Clivia miniata)マンノース結合性レクチン遺伝子)を参照されたい);ビタミン結合性タンパク質、例えば、アビジン(国際PCT公開US93/06487(use of avidin and avidin homologues as larvicides against insect pests)を参照されたい);酵素阻害剤プロテアーゼ阻害剤またはプロテイナーゼ阻害剤(例えば、Abeら(1987)J. Biol. Chem. 262:16793(コメシステインプロテイナーゼ阻害剤);Huubら(1993)Plant Molec. Biol. 21:985(タバコプロテイナーゼ阻害剤I;および米国特許第5,494,813号)を参照されたい;アミラーゼ阻害剤(Sumitaniら(1993)Biosci. Biotech. Biochem. 57:1243(ストレプトマイセスニトスポウス(Streptomyces nitrosporeus)アルファアミラーゼ阻害剤)を参照されたい);昆虫に特異的なホルモンまたはフェロモン、例えば、エクジステロイドまたは幼若ホルモン、その変異体、それらに基づく模倣物、またはそれらのアンタゴニストまたはアゴニスト(例えば、Hammockら(1990)Nature 344:458(幼若ホルモンの失活剤)を参照されたい);影響を及ぼす害虫の生理機能攪乱する、昆虫に特異的なペプチドまたは神経ペプチド(例えば、Regan(1994)J. Biol. Chem. 269:9(昆虫利尿ホルモン受容体);Prattら(1989)Biochem. Biophys. Res. Comm. 163:1243(ジプロプテラプンタータ(Diploptera puntata)由来のアロスタチン);米国特許第5,266,317号(昆虫に特異的な麻痺性神経毒)を参照されたい);ヘビスズメバチ、または他の生物体によって天然に産生される昆虫に特異的な毒液(例えば、Pangら(1992)Gene 116:165(サソリ昆虫毒性ペプチド)を参照されたい);モノテルペンセスキテルペンステロイドヒドロキサム酸フェニルプロパノイド誘導体または別の殺虫活性を有する非タンパク質分子の高度集積に関与する酵素生物活性のある分子の翻訳後修飾を含めた修飾に関与する酵素、例えば、解糖酵素;タンパク質分解酵素脂肪分解酵素ヌクレアーゼシクラーゼトランスアミナーゼエステラーゼ加水分解酵素ホスファターゼキナーゼホスホリラーゼポリメラーゼエラスターゼキチナーゼ;またはグルカナーゼ、天然、合成に関わらず(国際PCT公開WO93/02197(カラーゼ(callase)遺伝子);キチナーゼをコードする配列を含有するDNA分子(例えば、ATCCから、受託番号39637および67152);Kramerら(1993)Insect Biochem. Molec. Biol. 23:691(タバコイモムシキチナーゼ);およびKawalleckら(1993)Plant Molec. Biol. 21:673(パセリubi4−2ポリユビキチン遺伝子)を参照されたい;シグナル伝達刺激する分子(例えば、Botellaら(1994)Plant Molec. Biol. 24:757(カルモジュリン);およびGriessら(1994)Plant Physiol. 104:1467(トウモロコシカルモジュリン)を参照されたい;疎水性モーメントペプチド(例えば、国際PCT公開WO95/16776(真菌植物病原体を阻害するタキプレシンペプチド誘導体);および国際PCT公開WO95/18855(病害抵抗性を付与する合成抗菌ペプチド))を参照されたい;膜透過酵素、チャネル形成薬、またはチャネル遮断薬(例えば、Jaynesら(1993)Plant Sci 89:43(シュードモナス・ソラナセアラム(Pseudomonas solanacearum)に対するトランスジェニック植物抵抗性を与えるセクロピンβ溶解性ペプチド類似体)を参照されたい);ウイルス浸潤性タンパク質またはそれに由来する複合体毒素(例えば、Beachyら(1990)Ann. rev. Phytopathol. 28:451(アルファルファモザイクウイルス、キュウリモザイクウイルスタバコ条斑病ウイルスジャガイモウイルスX、ジャガイモウイルスY、タバコエッチ病ウイルス、タバコ壊疽ウイルスおよびタバコモザイクウイルスに対するコートタンパク質媒介性抵抗性)を参照されたい);昆虫に特異的な抗体、またはそれらに由来する免疫毒素(例えば、Taylorら、Abstract #497、Seventh Int'l Symposium on Molecular Plant-Microbe Interactions(Edinburgh、Scotland)(1994)(単鎖抗体断片の産生を介した酵素による不活化)を参照されたい;ウイルス特異的抗体(例えば、Tavladorakiら(1993)Nature 366:469(ウイルスによる攻撃から保護するための組換え抗体遺伝子)を参照されたい);病原体または寄生生物によって天然に産生される発育抑止性タンパク質(developmental arrestive protein)(例えば、Lambら(1992)Bio/Technology 10:1436(真菌のエンドα−1,4−D−ポリガラクツロナーゼは、植物細胞壁ホモ−α−1,4−D−ガラクツロナーゼ可溶化することによって真菌のコロニー形成および植物の栄養分放出を容易にする;Toubartら(1992)Plant J. 2:367(エンドポリガラクツロナーゼ阻害性タンパク質)を参照されたい);ならびに植物により天然に産生される発育抑止性タンパク質(例えば、Logemannら(1992)Bio/Technology 10:305(真菌性病害に対する抵抗性の増大をもたらすオオムギリボソーム不活性化遺伝子)を参照されたい)が挙げられる。

0069

所望の種子構成成分の特性と組み合わせるために望ましい可能性がある形質のさらなる例としては、例えば、これらに限定することなく、除草剤に対する抵抗性を付与する遺伝子(Leeら(1988)EMBO J. 7:1241(突然変異ALS酵素);Mikiら(1990)Theor. Appl. Genet. 80:449(突然変異AHAS酵素);米国特許第4,940,835号および同第6,248,876号(グリホサート抵抗性をもたらす突然変異5−エノールピルビルシキミ酸−3−リン酸シンターゼEPSP)遺伝子);米国特許第4,769,061号およびATCC受託番号39256(aroA遺伝子);グリホサートアセチルトランスフェラーゼ遺伝子(グリホサート抵抗性);ストレプトマイセス・ハイグロスコピクス(Streptomyces hygroscopicus)およびストレプトマイセス・ビリジクロモゲネス(Streptomyces viridichromogenes)を含めたストレプトマイセス属(Streptomyces)種由来の他のホスホノ化合物、例えば、欧州特許出願第0242246号およびDeGreefら(1989)Bio/Technology 7:61(グリホサート抵抗性をもたらすグルホシネートホスフィノトリシンアセチルトランスフェラーゼ(PAT)遺伝子)に記載のものなど;ピリジノキシプロピオン酸またはフェノキシプロピオン酸およびシクロヘキサノン(グリホサート抵抗性);欧州特許出願第0333033号および米国特許第4,975,374号(L−ホスフィノトリシンなどの除草剤に対する抵抗性をもたらすグルタミン合成酵素遺伝子);Marshallら(1992)Theor. Appl. Genet. 83:435(セトキシジムおよびハロキシホップなどのフェノキシプロピオン酸およびシクロヘキサノンに対する抵抗性をもたらすAcc1−S1遺伝子、Acc1−S2遺伝子、およびAcc1−S3遺伝子);WO2005012515(グリホサート抵抗性をもたらすGAT遺伝子);WO2005107437(2,4−D除草剤、fop除草剤およびピリジルオキシオーキシン除草剤に対する抵抗性を付与する遺伝子);および光合成を阻害する除草剤、例えば、トリアジンなど(psbA遺伝子およびgs+遺伝子)またはベンゾニトリルニトリラーゼ遺伝子)(例えば、Przibilaら(1991)Plant Cell 3:169(突然変異psbA遺伝子)を参照されたい;ニトリラーゼ遺伝子のヌクレオチド配列が米国特許第4,810,648号に開示されており、これらの遺伝子を含有するDNA分子がATCC受託番号53435、67441、および67442の下で入手可能である;およびHayesら(1992)Biochem. J. 285:173(グルタチオンS−トランスフェラーゼ))が挙げられる。

0070

所望の種子構成成分の特性と組み合わせるために望ましい可能性がある形質のさらなる例としては、例えば、これらに限定することなく、付加価値形質を付与するまたはそれに寄与する遺伝子、例えば、脂肪酸代謝の改変(例えば、Knultzonら(1992)Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 89:2624(植物のステアリン酸含有量を増加させるためのステアリル−ACPデサチュラーゼアンチセンス遺伝子)を参照されたい);フィチン酸含有量の減少(例えば、Van Hartingsveldtら(1993)Gene 127:87(アスペルギルスニガー(Aspergillus niger)フィターゼ遺伝子がフィチン酸の分解を増強し、形質転換された植物体により多くの遊離リン酸を付加する);およびRaboyら(1990)Maydica 35:383(低レベルのフィチン酸を有するトウモロコシ突然変異体に関与する対立遺伝子に付随するDNAのクローニングおよび再導入)を参照されたい);および、例えば、デンプンの分岐パターンを変化させる酵素をコードする遺伝子を用いて植物体を形質転換することによって影響を受ける改変された炭水化物組成(例えば、Shirozaら(1988)J. Bacteol. 170:810(連鎖球菌属(Streptococcus)突然変異フルクトシルトランスフェラーゼ遺伝子);Steinmetzら(1985)Mol. Gen. Genet. 20:220(レバンスクラーゼ遺伝子);Penら(1992)Bio/Technology 10:292(α−アミラーゼ);Elliotら(1993)Plant Molec. Biol. 21:515(トマトインベルターゼ遺伝子);Sogaardら(1993)J. Biol. Chem. 268:22480(オオムギα−アミラーゼ遺伝子);およびFisherら(1993)Plant Physiol. 102:1045(トウモロコシ内胚乳デンプン分枝酵素II)を参照されたい)が挙げられる。

0071

本明細書で引用されている刊行物、特許、および特許出願を含めた全ての参考文献は、本開示の明確な詳細と相反しない程度に参照として本明細書に組み入れられ、各参考文献が個々に具体的に参照により組み込まれるために示され、その全体が本明細書に記載されたのと同じ程度に組み込まれる。本明細書で考察されている参考文献は、単に、本出願の出願日より前のそれらの開示について提供されている。本明細書における全てが、発明者らが先行発明に基づいてそのような開示に先立つ権限がないことを容認するものと解釈されるべきではない。

0072

以下の実施例は、特許請求された発明のある特定の特徴および/または態様を例示するために提供される。これらの実施例は、本開示を、記載されている特定の特徴または態様に限定するものと解釈されるべきではない。
[実施例]

0073

強化キャノーラ粕(ECM)および従来のキャノーラ粕の平均栄養組成および栄養価
2009年から2012年の間にいくつかの分析試験および機能試験を行って、本発明のECM系統および雑種の栄養組成および栄養価を評価した。栄養組成および栄養価に対する可能性のある加工の影響を考慮に入れるために、加工していない種子全体、部分的に加工した粕および完全に加工した粕に対して試験を行った。イリノイ大学、ミズーリ大学、ジョージア大学およびマニトバ大学において試料を分析した。この組成の情報を用いて、強化キャノーラ粕と従来のキャノーラ粕とについて、標準の予測方程式を用いてエネルギー価推定した。家禽のエネルギーおよびアミノ酸消化率についての試料の生物学的評価をイリノイ大学およびジョージア大学において行った。ブタのエネルギーおよびアミノ酸消化率についての試料の生物学的評価をイリノイ大学において行った。ECM系統(範囲または平均)と従来のキャノーラ粕との間の栄養組成の差異の概要が表1に示されている。関連性のある手順および試験の詳細が次の実施例に概略されている。

0074

0075

ECM系統は、栄養組成においていくつかの明確な改善を示し、これは動物の給餌における価値をもたらす。表1に例示されているように、ECMは、従来のキャノーラ粕よりもタンパク質がおよそ7%ポイント高い。さらに、必須アミノ酸平衡(タンパク質の百分率として)が高タンパク質レベルにおいて維持される。家禽およびブタによるECMにおけるアミノ酸の消化率は、少なくとも従来のキャノーラ粕の場合と同様に優良であり、重要なアミノ酸であるリシンは、わずかに高い消化率を有すると思われる。ECM系統は、より低いレベルの、細胞壁および外皮において見いだされる繊維構成成分、詳細には、およそ2%ポイント低いレベルのリグニン/ポリフェノール、1%ポイント低いセルロース、3%ポイント低いADF残留物(3%ポイント)、および5%ポイント低いADFレベルを示した。

0076

高レベルのタンパク質および低レベルの繊維構成成分は、ECM系統における生物学的エネルギーのおよそ10%の上昇と相関する。これらの系統は、動物飼料に添加するには費用のかかる栄養分であるリンも高レベルで示した。表1。

0077

POS白色フレーク(WF)、LTおよびHT粕の加工
ECM種子および従来のキャノーラ種子を、カナダ、サストゥーンにあるPOSパイロットプラントにおいて、以下の手順に従って加工した:

0078

材料
2011年8月2日、POSにおいて、およそ1.5MTのECM試験系統(CL44864)キャノーラ種子を受け取った。2011年8月3日、POSにおいておよそ3.0MTの商品対照キャノーラ種子を受け取った。主要な材料の供給源は以下の通りである。
ヘキサン/イソヘキサン:Univar、Saskatoon、SK
Hyflo Super−cel Filter Aid: Manville Products Corp.、Denver、CO
窒素:Air Liquide、Saskatoon、SK
濾過布モノフィラメント:Porritts and Spensor、Pointe Claire、PQ
濾紙、55lb tan style 1138−55:Porritts and Spensor、Pointe Claire、PQ

0079

方法−パイロットプラント加工
各キャノーラ品種の間に、「主要な」加工プラント内の全ての装置を電気掃除機掃除した、または掃き掃除した。引火性抽出器は試験間で活動停止せなかった。しかし、抽出器系統、Schneckenおよび溶媒回収系は、キャノーラ品種間で装置が空になるまで運転し続けた。真空運転停止せず、したがって、全ての蒸気凝縮器抜き取り凝縮し、溶媒加工槽に排出した。これにより、Schnecken内で水が凝縮し、コンベアを塞ぐことを防いだ。キャノーラ試料を以下の順序で圧搾/抽出した。
1.対照HT
2.対照LT
3.ECM試験系統(CL44864)LT

0080

フレーク化
煮沸予備圧搾のために、種子を、平滑なローラーの集合を通過させることによってフレーク化を行って、油細胞破裂させ、表面積が大きい薄いフレークを調製する。フレークの厚さおよび水分を調整して、生じる微粒子の分量を最小限にする。微粒子レベルが高いことにより、溶媒浸出性が乏しい圧搾ケーキがもたらされる。

0081

キャノーラ種子を、最小のロールギャップ設定を用いてフレーク化した。各ロットのフレークの厚さの範囲は以下の通りであった。
1.対照HT0.21〜0.23mm
2.対照LT0.19〜0.23mm
3.ECM試験系統(CL44864)LT 0.21〜0.23mm
給速度は圧搾の速度によって制御し、およそ133〜150kg/時間であった。
フレーカー:Lauhoff Corporationにより製造された直径14”×幅28”のLauhoff Flakmaster Flaking Mill Model S−28、製造番号7801。

0082

煮沸(調節)
油細胞をさらに破裂させ、含有される油の粘度を低下させることによってフレークをしなやかにし、エキスペラーの効率を上昇させるために、煮沸を行う。煮沸は、種子中の酵素を不活化するためにも行う。クッカー予熱してから各運転を開始した。運転している間、蒸気圧力を調整して所望のフレーク温度を維持した。
対照HTロットについてのトレー内の温度は以下の通りであった。
上のトレー60±5℃
下のトレー 97±3℃
対照LTロットプラスECM試験系統(CL44864)LTロットについてのトレー内の温度は以下の通りであった。
上のトレー 60±5℃
下のトレー 93±2℃

0083

クッカー:2トレー式Simon−Rosedownクッカーを使用した。各区画は高さ36cm(作用高さ21cm)および直径91cmであり、材料を撹拌するためのスイーピングアームが備わっている。乾燥した熱のジャケットに蒸気を使用したが、直接蒸気容器の内容物に加えることもできる。直接供給のためにクッカーをスクリュープレスの上に載せた。

0084

圧搾
圧搾により、油のおよそ2/3が取り出され、溶媒抽出のために適した圧搾ケーキが生じる。圧搾ケーキには、抽出器中で保持するための破砕抵抗性および良好な物質移動および排液のための多孔度が必要である。フレーク化し、煮沸した種子を、Simon−Rosedown予備圧搾を用いて圧搾した。
圧搾油を槽中に収集した。
予備圧搾:長いスクリュープレス94cmによるSimon−Rosedown直径9.5cm。操作スクリュースピード17rpmを用いた。

0085

溶媒抽出および脱溶媒(desolventization)
溶媒抽出は、圧搾ケーキをヘキサンと接触させて、ケーキ塊から油を取り出すことである。2つの機構で操作した。油を溶媒に浸出させること、および搾りかす(ヘキサン−固体)を、連続的に弱めたミセラ(ヘキサン−油)で洗浄すること。抽出は、通常は連続的な向流プロセスである。

0086

キャノーラ対照HT圧搾ケーキを、総滞留時間およそ90分間(ループインからループアウトまで)、溶媒固体比およそ2.5:1(w:w)およびミセラ温度52±5℃を用いてイソヘキサン/ヘキサン抽出した(キャノーラ圧搾ケーキの供給速度は、90分の保持時間でおよそ90kg/時間であり、溶媒の流速は220±10kg/時間であった)。

0087

商品キャノーラ白色フレーク(WF)の試料を取り出した後に、脱溶媒し、風乾した。

0088

粗油を、上昇性薄膜エバポレーターおよび蒸気ストリッパーにおいて脱溶媒(desolventize)した。

0089

搾りかす(ヘキサン−固体)の脱溶媒を、蒸気ジャケット付きのSchneckenスクリューおよび2トレー式脱溶媒機(desolventizer)−トースターにおいて行った。散布蒸気を上のDTトレーに加えた。トレー内の標的温度は以下の通りであった。
Schneckenの出口:<60℃
脱溶媒トレー:102±3℃
トースティングトレー:102±3℃

0090

キャノーラ対照LTおよびECM試験系統(CL44864)LTロット圧搾ケーキを、総滞留時間およそ110分間(ループインからループアウトまで)、溶媒固体比およそ2.5:1(w:w)およびミセラ温度52±5℃を用いてイソヘキサン/ヘキサン抽出した。(キャノーラ圧搾ケーキの供給速度は110分の保持時間でおよそ80kg/時間であり、溶媒の流速は220±10kg/時間であった)。

0091

ECM試験系統白色フレーク(WF)の試料を取り出した後に脱溶媒し、風乾した。

0092

粗油を、上昇性薄膜エバポレーターおよび蒸気ストリッパーにおいて脱溶媒した。

0093

搾りかす(ヘキサン−固体)の脱溶媒を、蒸気ジャケット付きのSchneckenスクリューおよび2トレー式脱溶媒機−トースターにおいて行った。散布蒸気を上のDTトレーに加えた。トレー内の標的温度は以下の通りであった。
Schneckenの出口:<60℃
脱溶媒トレー:93±2℃
トースティングトレー:93±2℃

0094

抽出器:全てステンレスのCrown Iron Works Loop Extractor(II型)。抽出ベッドは長さ680cmで幅20.3cm×深さ12.7cmであった。さらに、このユニットは、上昇性薄膜エバポレーターおよび蒸気ストリッパーを使用したミセラの脱溶媒、および蒸気ジャケット付きのSchneckenスクリューおよび2トレー式脱溶媒機−トースターを使用した搾りかす(固体プラス溶媒)の脱溶媒を含む。回収された溶媒を収集し、再利用した。

0095

真空乾燥
真空乾燥を行って、脱脂LTキャノーラ粕を<12%水分まで乾燥させた。
乾燥が必要であった唯一の脱脂キャノーラ粕ロットは対照LTロットであった。およそ225kgの脱脂粕をLittleford Reactor Dryerにローディングした。次いで、粕を、10〜15”HGの真空下で75±2℃まで加熱した。水分分析のための粕の試料採取を約60℃から開始し、水分が<12%になるまで15分ごとに行った。次いで、粕をバルク袋に放出した。上記の手順を、粕の全てが乾燥するまで繰り返した。
真空乾燥機:600リットルのModel FKM600−D(2Z)Littleford Reactor、製造番号5132、Littleford Day、Florence、KY。

0096

ハンマーミル
ハンマーミルを行って粒子サイズを均一にした。
乾燥した粕を、8/64”ふるいを使用してハンマーミル処理した。ハンマーミルは、粕の各ロット間に電気掃除機で掃除した。粕を繊維ドラム包装し、出荷するまで外界温度保管した。

0097

キャノーラ粕をハンマーミル処理した順序は以下の通りであった。
1.対照HT
2.ECM試験系統(CL44864)LT
3.対照LT
ハンマーミル:Prater Industries、Model G5HFSI、製造番号5075、Chicago、IL

0098

インディアナポリスにおける白色フレーク加工
本発明のキャノーラ種子を、最初にBailey's Industrial Oil & Fat Products(1996)、第5版、第2章、Wiley Interscience Publication、New York、New Yorkに記載された手順を用いて加工して、キャノーラ白色フレークを作出することができる。

0099

キャノーラ種子から油を抽出するために、最初に、キャノーラ種子をコーヒー粉砕によってフレーク化し、乾燥器中で少なくとも20分間、85℃±10℃まで加熱処理する。加熱処理した後、粉砕された種子を、Taby Press type−20A Press(Taby Skeppsta、Orebro、Sweden)を用いて圧搾した。Taby Pressから得られた圧搾ケーキを溶媒抽出して、いかなる残留油も取り出す。

0100

次いで、油糧種子の圧搾ステップ由来の圧搾ケーキを溶媒抽出して、いかなる残油も取り出し、収集する。圧搾ケーキを、LaSalle Glassware(Guelph、ON)に特別注文したSoxhlet(商標)抽出器に入れたステンレススチールシンブル中に入れる。抽出溶媒としてヘキサンを使用することができ、Soxhlet(商標)抽出器系を9〜10時間にわたって作動させることができる。次いで、溶媒抽出した圧搾ケーキをシンブルから取り出し、ケーキの厚さが1インチ未満になるようにトレー全体に拡散させる。溶媒抽出したケーキを、破砕する前に24時間、空気で脱溶媒させる。次いで、脱溶媒した白色フレークを、例えば、Robot Coupe R2N Ultra B(Jackson、MS)を使用して破砕する。

0101

試料分析
ECM試料および従来のキャノーラ試料の化学分析および栄養分析は、下に概説されている方法を用いて多様に実施することができる。キャノーラ粕試料を乾物(方法930.15、AOAC International.2007年。Official Methods. Of Analysis of AOAC Int.、第18版、改訂第2版W. HortwitzおよびG. W. Latimer Jr.編 Assoc. Off. Anal. Chem. Int.、Gaithersburg. MD.(以下「AOAC Int.、2007年」))、灰分(方法942.05、AOAC Int.)、およびGEについて、ボンベ熱量計(bomb colorimeter)(Model 6300、Parr Instruments、Moline、IL)によって分析した。AOAC International(2007)Official Methods of Analysis of AOAC Int.、第18版、改訂第2版、HortwitzおよびLatimer編Assoc. Off. Anal. Chem. Int.、Gaithersburg. MD。酸加水分解エーテル抽出物(AEE)を、3NのHCl(Sanderson)を使用して酸加水分解し、その後、石油エーテルを用いて粗脂肪を抽出すること(方法954.02、AOAC Int.)によって、Soxtec2050自動分析機器(FOSSNorth America、Eden Prairie、MN)で決定した。Sanderson(1986)、「A new method of analysis of feeding stuffs for the determination of crude oils and fats」、77〜81頁、Recent Advances in Animal Nutrition、HaresignおよびCole編、Butterworths、London、U.K。粗タンパク質を、Elementar Rapid N−cubeタンパク質/窒素装置(Elementar Americas Inc.、Mt.Laurel、NJ)における燃焼(方法990.03、AOAC Int.)によって測定し、アミノ酸を、方法982.30E(A、B、およびC)[AOAC Int.]に従って測定し、粗繊維を、方法978.10(AOAC Int.)に従って測定し、ADFおよびリグニンを方法973.18(AOAC Int.)に従って測定し、NDFをHolst(Holst、D. O. 1973.Holst filtration apparatus for Van Soest detergent fiber analysis. J. AOAC. 56:1352-1356)に従って測定した。糖プロファイルグルコースフルクトーススクロースラクトースマルトース)は、Churms(Churms、1982、Carbohydrates in Handbook of Chromatography. ZweigおよびSherma編CRCPress、Boca Raton、FL.)、ならびにKakehiおよびHonda(1989. Silyl ethers of carbohydrates.、43〜85頁、Analysis of Carbohydrates by GLC and MS. C. J. BiermannおよびG. D. McGinnis編 CRC Press、Boca Raton、FL)に従った。オリゴ糖ラフィノーススタキオースベルバスコース)をChurmsに従って分析し、ミネラル(Ca、P、Fe、Mg、Mn、Cu、Na、K、S、Mo、Zn、Se、Co、Cr)をInductive Coupled Plasma−Optical Emission Spectoscopy(ICP−OES)[方法985.01(A、B、およびC);AOAC Int.]によって分析し、フィチン酸をEllisら(1977. Quantitative determination of phytate in the presence of high inorganic phosphate. Anal.Biochem. 77:536-539.)に従って分析した。

0102

ECMインディアナポリス白色フレーク試料および従来のキャノーラ粕についてのベースラインの分析結果
調製したトーストしたECMおよび従来のキャノーラ粕のパイロットプラントの栄養組成。
いくつかのECM系統(44864、121460、121466、および65620)を、インディアナポリスにあるDow AgroSciencesの実験室において、商業的なキャノーラ粕の加工と同様であるが、種子から油を溶媒抽出した後に脱溶媒/トースティングする最後のステップを伴わないプロセスを用いて加工した。このプロセスおよびその結果得られた試料を、「インディアナポリス白色フレーク」と称する。加工パラメータは実施例3において概説されている。これらのECMインディアナポリス白色フレーク試料を、イリノイ大学およびミズーリ大学において試験し、その結果が表2a、2b、および2cに示されている。キャノーラ粕対照は、商業的に調製されたキャノーラ粕であり、トーストされている。値は、乾物ベースであるが、油を含んで表されている。

0103

0104

イリノイ大学およびミズーリ大学からのECMインディアナポリス白色フレーク試料に関する分析結果は、マニトバ大学の全種子に関する結果と同様であった。試料44864(2010年)では、2011年に生長させた44864を含めた他のECM試料よりもオリゴ糖が少なく、単糖が多かった。2010年の試料については、生長している植物体が、収穫時付近において一部のスクロースおよびオリゴ糖を単糖に異化したものと思われる。

0105

インディアナポリス白色フレークプロトコールを用いて、ECM系統において従来のキャノーラ粕と比較して高タンパク質、低ADFおよび低リグニン&ポリフェノールが見られたことは、全種子を用いて見られた結果と同様である。商業的な粕についての33%のNDFの値は、典型的な範囲の上限にある。

0106

0107

全種子を用いた場合と同様に、表2bの結果は、アミノ酸組成(粗タンパク質に対する百分率として)がECMインディアナポリス白色フレーク試料と商業的なキャノーラ粕のどちらでも同様であることを示している。これは、ECM系統中のタンパク質が増加すると、比例して重要なアミノ酸が増加したことを示している。

0108

0109

ECMインディアナポリス白色フレーク試料のミネラル含有量は、従来のキャノーラ粕と同様であるが、2つの例外、リンおよびナトリウムを伴う。マニトバ大学の全種子に対する結果の場合と同様に、ECM系統中のリンは、従来のキャノーラ粕よりも一貫して高いと思われる。従来のキャノーラ粕中の余分のナトリウムは、おそらく従来のキャノーラ加工の間に添加されたナトリウムに起因する。

0110

商業的な加工をシミュレートするための、カナダのサスカトゥーンにあるPOSパイロットプラントにおけるECMの加工
動物飼料評価のためのECMの調製において、栄養価に対する加工の影響を考慮すると、キャノーラ粕試料を商業的な加工条件下で調製するべきであることが決定された。したがって、サスカトゥーンにあるPOSパイロットプラントにおいて試料を加工した。加工条件が栄養価に対する最重要な影響を及ぼさなかったことを確実にするために、2つの加工条件を用いた:脱溶媒機/トースター内の通例の温度(HT)およびそれよりも低い温度(LT)。POSにおいて用いた加工条件は実施例2において概説されている。

0111

0112

試験的に加工した粕は、全種子およびインディアナポリス白色フレーク試料と同様の組成を示し、また、ECM試料と従来のキャノーラとの間の差異は、表2aおよび2bに記載の分析と一致する。タンパク質が7%ポイント高く、ADFが5%ポイント低く、リグニン&ポリフェノールが4%ポイント低く、リンが0.35%ポイント高い。

0113

加工していないECMおよび従来のキャノーラ種子の完全な分析
加工していないキャノーラ種子の栄養組成。2010年および2011年に生産されたECM系統の全種子試料5つを、マニトバ大学において分析した。これらを、定義によれば、当該季節にカナダ西部において生長した現行の商業的なキャノーラ品種の平均品質である、2011年生産についてのofficial Canadian Grain Commission(CGC)複合種子試料と比較した。栄養組成の結果は、油を含まない乾物ベースで表され、表4aおよび4bに示されている。

0114

0115

結果は、ECMと従来のキャノーラの間の最大の差異が、タンパク質含有量が多いことであることを示している。ECMは、タンパク質含有量が、油を含まない乾物ベースで7.2%ポイント高く(51.1%対43.9%)、3%油、88%乾物ベースで6.1%ポイント高い(43.5%対37.4%)(商業的なキャノーラ粕については典型的な規格書ベース)。表4a、4bを参照されたい。タンパク質が多いことは、ECMではリグニンおよびポリフェノールが2%低いこと、およびADF残留物(ADF−リグニン/ポリフェノール−セルロース)が3%低いことによって説明されると思われる。ADF残留物は、糖タンパク質とヘミセルロース構成成分の組み合わせであると思われる。繊維構成成分は、主に細胞壁および外皮に見いだされる。ECMのリン含有量は、従来のキャノーラのリン含有量よりもほぼ30%高く、フィチン酸型と非フィチン酸型の間で一様に分布していると思われる。リンは、動物飼料における有益な栄養分であり、フィチン酸と結合したリンは家禽およびブタではよく消化されないが、動物飼料にフィターゼ酵素を一般的に使用することにより、このリンを動物が利用することが可能になる。表4bは全種子試料のアミノ酸組成中の同様の比較を提供する。

0116

0117

表4bの結果は、アミノ酸組成(粗タンパク質に対する百分率として)が、ECMと商業的なキャノーラ粕との間で同様であることを示している。これはECM系統におけるタンパク質が増加するにつれ、重要なアミノ酸も増加したことを示している。

0118

家禽のTMEおよびアミノ酸消化率
真の代謝エネルギー(TME)および真の利用可能なアミノ酸(TAAA)アッセイは、それぞれ1976年および1981年に、Agriculture Canada in OttawaのDr.Ian Sibbaldによって開発された。このアッセイの性質は直接かつ非破壊的であるので、このアッセイは、米国を含めた世界の大半で、家禽飼料成分におけるエネルギーおよびアミノ酸の利用可能性を決定するために選択される方法になった。

0119

成熟した単冠白色レグホン種(SCWL)の若雄鶏を、イリノイ大学およびジョージア大学において行った別々の試験において選択実験動物として用いた。鳥類は急速な消化管クリアランス時間を有することが周知である。24時間にわたって給餌を行わないことにより、試験対象の消化管が以前に摂取した食物残留物を含まないことが確実に仮定される。

0120

トリ(一般に、処置当たり8個体)に、試験飼料35グラムを、挿管を介してそ嚢に直接置くことによって精密に給餌した。繊維が多い成分は通常、35グラムではなく、空間体積が同様の25グラムを給餌する。挿管後、トリは水を利用できるが、追加的な飼料は40時間にわたって利用できず、その間、排泄物を定量的に収集する。収集後、排泄物を強制風乾器中、通常80℃で乾燥させる。その後、TMEアッセイにおいて総エネルギー(GE)を決定するために、またはアミノ酸含有量を決定するために、量し、粉砕する。成分のGEおよびアミノ酸組成を同様に決定する。秤量したら、排泄物試料を、一般に、単回のGEまたはアミノ酸の決定のためにプールし、ホモジナイズする。トリ当たりの排泄物の質量は、特定の排泄物のGEまたはアミノ酸組成よりもはるかに変動する。この知見、およびGEおよびアミノ酸の決定の費用および時間の遅れにより、プールすることが正当化される。

0121

消化率を、当技術分野で周知の方法を用いて、エネルギーについて、または各アミノ酸について個別に算出する。GEおよびアミノ酸の内在性損失推定値を使用して、実験アーチファクトに関して補正する。

0122

ブタの可消化エネルギー(DE)、代謝エネルギー(ME)
DEおよびME。成長中の去勢ブタ(最初のBW、20kg)48匹を、イリノイ大学における完全乱塊(randomized complete block)計画試験に分配する。ブタを、6種の食餌のうちの1つに、食餌当たりブタ8匹の反復に割り当てる。ブタを、給餌器およびニップルドリンカー、完全スラット床、仕切り床、および尿トレーを備えた代謝ケージに入れる。これにより、各ブタから、尿および糞便材料の全てを別々に収集することが可能になる。

0123

ブタ当たりに毎日提供される飼料の分量は、各反復における最小のブタについてエネルギーを維持するための推定必要量(すなわち、kg0.75当たりME106kcal;NRC、1998年)の3倍として算出し、同等の二食に分ける。NRC 1998、Nutrient requirements of swine、改訂第10版. National Academy Press. Washington、DC。水はいつでも利用可能にする。実験を14日間続ける。最初の5日間は食餌への適応期間と考え、続く5日間にわたって、尿および糞便材料を、マーカー・マーカー手法(marker to marker approach)を用い、標準の手順に従って収集する(Adeola、O. 2001、Digestion and balance techniques in pigs、903〜916頁、Swine Nutrition. 第2版、A. J. LewisおよびL. L. Southern編、CRCPress、New York、NY。NRC. 1998. Nutrient Requirements of Swine. 改訂第10版、Natl. Acad. Press、Washington DC.)。尿試料を尿バケツ中に、保存料塩酸50mLの上に収集する。糞便試料および収集した尿の10%を、収集後すぐに−20℃で保管する。実験の終わりに、尿試料を解凍し、動物および食餌と合わせ、化学分析のために小口試料を取る。

0124

糞便試料を強制風乾器内で乾燥させ、細かく粉砕した後に分析する。糞便試料、尿試料、および飼料試料を、DMおよび総エネルギーについて、ボンベ熱量計(Parr Instruments、Moline、IL)を使用して2連で分析する。化学分析した後、上記の手順を用いて、各食餌中のエネルギーについて全消化管の消化率の値を算出する(Widmer, M. R.、L. M. McGinnis、およびH. H. Stein. 2007。Energy, phosphorus, and amino acid digestibility of high-protein distillers dried grains and corn germ fed to growing pigs. J. Anim. Sci. 85:2994-3003.)。糞便中および尿中に失われたエネルギーの量をそれぞれ算出し、24の食餌のそれぞれのDEおよびMEの分量を算出する(Widmerら、2007)。トウモロコシ中のDEおよびMEを、トウモロコシ食餌についてのDE値およびME値をこの食餌へのトウモロコシの包含率で割ることによって算出する。次いで、これらの値を用いて、トウモロコシ−キャノーラ粕食餌およびトウモロコシ−ダイズ粕食餌におけるトウモロコシからDEおよびMEへの寄与を算出し、次いで、キャノーラ粕の各供給源中、およびダイズ粕試料中のDEおよびMEを、以前に記載されている通り、差によって算出する(Widmerら、2007)。

0125

データを、SAS(SAS Institute Inc.、Cary、NC)のProc Mixed Procedureを使用して解析する。各食餌について、および各成分について得られたデータを、ANOVAを用いて比較する。分散の均一性を、Proc MixedのUNIVARIATE手順を用いて確認する。食餌または成分が固定効果になり、ブタおよび反復実験が変量効果になる。最小二乗平均を、LSD試験を用いて算出し、平均をProc Mixedのpdiff statementを用いて分離する。ブタは、全ての算出について実験単位になり、平均間の有意性を評価するためにアルファレベル0.05を用いる。

0126

ブタのアミノ酸消化率(AID&SID)
イリノイ大学における試験でブタのAIDおよびSIDを分析した。成長している去勢ブタ12匹(最初のBW:34.0±1.41kg)の遠位回腸付近にT−カニューレを装着し、各方格に食餌6種および期間6種を用いた反復6×6ラテン方格計画に割り当てた。ブタを環境制御した部屋の中の1.2×1.5mの囲いに個別に収容した。囲いには頑羽目板、完全なスラット床があり、囲いのそれぞれに給餌器およびニップルドリンカーを設置した。

0127

6種の食餌を調製した。5種の食餌は、コーンスターチ、糖、およびSBMまたはキャノーラ粕に基づき、SBMまたはキャノーラ粕がこれらの食餌中のAAの唯一の供給源であった。最後の食餌はNを含まない食餌であり、基底の回腸のCPおよびAAの内在性の損失を推定するために使用した。全ての食餌に、ブタが成長するための現行の必要量の推定値(NRC、1998)に適うまたはそれを超えるようにビタミンおよびミネラルを含めた。全ての食餌が、消化されにくいマーカーとして0.4%の酸化クロムも含有した。

0128

各期間の開始時および終了時にブタの体重を記録し、毎日供給した飼料の量も記録した。全てのブタに毎日の維持エネルギー必要量の2.5倍のレベルを給餌し、実験全体を通して水はいつでも利用可能であった。各期間の最初の5日間は食餌への適応期間とみなした。6日目および7日目に、8時間にわたって、標準の手順を用いて回腸の消化物試料を採取した。結束バンドを用いてカニューレバレルプラスチック袋を取り付け、袋に流れ込む消化物を採取した。袋が消化物で満たされたとき、または少なくとも30分ごとに袋を取り出し、消化物中のアミノ酸が細菌によって消化されることを防ぐために、すぐに−20℃で凍結させた。1回の実験期間が完了したら、動物に一晩および翌飼料を与えず、新しい実験食餌を提供した。

0129

実験の終わりに、回腸試料を解凍し、動物および食餌の中にプールし、化学分析のための副試料を採取した。各食餌の試料およびキャノーラ粕およびSBM試料のそれぞれの試料を同様に採取した。消化物試料は化学分析前に凍結乾燥し、細かく粉砕した。食餌および消化物の全ての試料を、DM、クロム、粗タンパク質、およびアミノ酸について分析し、キャノーラ粕およびSBMを、粗タンパク質およびアミノ酸について分析した。

0130

各食餌中のアミノ酸の見かけの回腸消化率(AID)の値を、方程式[1]:
AID、(%)=[1−(AAd/AAf)×(Crf/Crd)]×100[1]
(式中、AIDはあるアミノ酸の見かけの回腸消化率の値(%)であり、AAdは回腸の消化物DM中のそのアミノ酸の濃度であり、AAfは飼料DM中のそのアミノ酸の濃度であり、Crfは飼料DM中のクロムの濃度であり、Crdは回腸の消化物DM中のクロムの濃度である)を用いて算出した。CPのAIDもこの方程式を用いて算出する。

0131

各アミノ酸の遠位回腸への基底の内在性の流れを、Nを含まない食餌を給餌した後に得られる流れに基づいて、方程式[2]:
IAAend=AAd×(Crf/Crd)[2]
(式中、IAAendはアミノ酸の基底の内在性の損失(DMI1kg当たりのmg数))を用いて決定した。同じ方程式を用いてCP基底の内在性の損失を決定する。

0132

AIDを各アミノ酸のIAAendについて補正することによって、標準化された回腸のアミノ酸消化率の値を、方程式[3]:
SID、(%)=AID+[(IAAend/AAf)×100][3]
(式中、SIDは標準化された回腸消化率の値(%)である)を用いて算出した。

0133

データを、SAS(SAS inst.Inc.、Cary、NC)のProc GLM手順を使用して解析した。キャノーラ粕またはSBMを含有する5種の食餌を、キャノーラ粕の供給源、ブタ、および期間を主効果として用いたANOVAを使用して比較した。LSD検定を用いて、平均値を分離した。アルファレベル0.05を使用して平均値間の有意性を評価した。全ての解析について個々のブタが実験単位であった。

0134

乳牛アミノ酸分解性
ECMのアミノ酸分解性を、第一胃にカニューレを挿入した乳牛などの動物においてECM粕の試料をin−situでインキュベートすることによって評価して、可溶性の分解できるタンパク質含有量を推定し、分解できる画分の分解の速度(Kd)を決定する。

0135

ウシに、28.1%のトウモロコシサイレージ、13.0%のアルファルファサイレージ、7.4%のアルファルファ乾草、20.4%の粉砕トウモロコシ、14.8%の乾燥させていないビール粕、5.6%の全綿実、3.7%のダイズ外皮、および7.0%の栄養補助剤(タンパク質、ミネラル、ビタミン)を含有する完全混合飼料(TMR)として混合食餌を給餌する。ダイズ粕(SBM)、従来のキャノーラ粕(CM)、または強化キャノーラ粕(ECM)の乾物(DM)およそ6gを含有する標準のポリエステルのin situ袋(R510、5cm×10cm、孔サイズ50ミクロン)を第一胃において0時間、2時間、4時間、8時間、12時間、16時間、20時間、24時間、32時間、40時間、48時間、および64時間インキュベートする。各時点で2連の袋を取り出し、流出物がきれいになるまで水道水で洗浄する。袋を55℃で3日間乾燥させ、次いで残渣を取り出し、秤量して、乾物(DM)の消失を決定する。残渣をN含有量について、Lecoの燃焼方法を用いて分析する。ゼロ時間の試料は第一胃においてインキュベートしないが、第一胃でインキュベートした試料と同じ様に洗浄し、加工した。

0136

ゼロ時間の残渣および第一胃で16時間インキュベートした後に残っている残渣の試料を、一般成分(DM、粗脂肪、粗繊維、および灰分)およびアミノ酸(AA)組成(トリプトファンなし)について分析する。これらのパラメータを、乳牛の栄養必要量に関するNational Research Council(2001)ガイドラインにおいて用いられている通り使用して、第一胃において分解できるタンパク質(RDP)および第一胃において分解できないタンパク質(RUP)の推定値を生成することができる。

0137

各時点で残っている元の試料Nの百分率を算出し、ウシの各時点の反復値を平均することができる。ウシ3匹からの値を、OrskovおよびMcDonald(1979)に記載されている非線形方程式に当てはめる。この手法では、反芻胃のCP消失は、方程式、CP消失=A+B×(1−e-Kd×t)(式中、Aは可溶性CP画分(CPに対する%)であり、Bは潜在的に分解できるCP画分(CPに対する%)であり、Kdは分解速度定数(h-1)であり、tは反芻胃のインキュベート時間(h)である)によって定義される一次カイネティクスに従うと仮定する。画分C(第一胃において分解できない)は、画分A引く画分Bとして算出する。方程式は、SASのPROCNLIN (バージョン9.2、SAS Institute Inc.、Cary、NC)を使用して、Marquardt算出方法を用いて当てはめる。

0138

RDPおよびRUPの値(CPに対する百分率)を計算するための方程式は、RDP=A+B[Kd/(Kd+Kp)]、およびRUP=B[Kp/(Kd+Kp)]+Cであり、Kpは第一胃からの通過の速度である。通過速度は、これらのデータから直接算出することができないので(基質が第一胃に含有され、下路への通過が妨げられている)、Kp速度を仮定しなければならない。この試験では、典型的な乳汁分泌食を消費している高生産性乳牛についてのNRC(2001)における方程式に従って算出される値と同様である、0.07の値をKpとして使用する。このプロジェクトの目的は、同じ条件下でのタンパク質供給源および第一胃の分解性の推定値を比較することであるので、RDPおよびRUPを決定するための通過速度の選択は任意である。

0139

各試料についての最後の方程式を、NRC(2001)の推奨に従って、0時間、2時間、4時間、8時間、16時間、24時間、および48時間インキュベートした試料を用いて作成する。この試験における追加的なインキュベート時点(すなわち、12時間、20時間、32時間、40時間、および64時間)についてのデータを使用して、系のカイネティクスを検証することおよびNRC(2001)仕様書における仮定に合致する改変されたキャノーラ粕を確実にすることができる。

0140

イリノイ大学、ミズーリ大学およびマニトバ大学からの分析結果に基づいて実際のTMEと予測TMEを比較することを含めた家禽のTMEおよびTAAA。
家禽の真の代謝エネルギー(TME)評価を、ECM試料に対して、イリノイ大学およびジョージア大学の両方で行った。プロトコールは実施例8に記載されている。

0141

0142

POSで調製したECMおよびキャノーラ粕試料の場合では、加工の影響を排除するために、2つのLT粕間で比較することが適切である。結果はイリノイ大学での試験とジョージア大学での試験のどちらも同程度であった。家禽のTMEは、従来のキャノーラ粕よりも(LT)ECM(LT)について有意に高い−イリノイ大学での試験では9%高く、ジョージア大学での試験では14%高い。これらの結果により、下の予測方程式の結果が確認される。表4。

0143

ECMおよび従来のキャノーラ粕の白色フレーク試料もPOSにおいて、溶媒抽出段階のすぐ後、DT段階の前に取得した。これらのWF粕についての家禽のTMEを、ジョージア大学における別々の試験で比較し、LT試料を用いた場合と同様に、ECM WFは従来のキャノーラ粕WFよりも有意に高いTMEを有した。表4。

0144

4品種のECMを、インディアナポリスのDow AgroSciences laboratoriesにおいて、実施例3に記載の白色フレーク加工方法を用いてそれぞれ独立に加工した。次いで、これらの試料を、2つの大学において家禽のTME分析に供した。試験したECM系統間でTMEに有意差はなかったが、例外として、121460系統は121466系統または65620系統よりも低いTMEを有すると思われた。

0145

これらの試験から観察されたTME値は、以下の予測代謝エネルギー含有量と一致した。The National Research Council Nutrient Requirements of Poultry(NRC、1984、Nutrient requirements of poultry.、改訂第9版、National Academy Press. Washington、DC))は、キャノーラ粕(ダブルゼロナタネ粕)におけるMEについての予測方程式を有する。
ME kcal/kg=(32.76×CP%)+(64.96×EE%)+(13.24×NFE%)

0146

算出により、7%高いCPは7%低いNFEによって相殺され、したがって、CPについての正味係数は:32.76−13.24=19.52であるはずである。これにより、ECM中のMEがキャノーラ粕中のMEよりも137kcal/kg多くなる(7%×19.52=137)。この方程式の問題は、NFEが糖およびデンプンのエネルギー価についての不十分な推定値であることである。

0147

代替の方程式は、家禽ME(成体)についてのEEC予測方程式である(Fisher, CおよびJ.M. McNab. 1987. Techniques for determining the ME content of poultry feed.、HaresignおよびD.J.A. Cole(編)、Recent Advances in Animal Nutrition-1987. Butterworths、London. 3〜17頁)。
ME、kcal/kg=(81.97×EE%)+(37.05×CP%)+(39.87×デンプン%)+(31.08×糖%)

0148

EEC方程式は、キャノーラ粕中の消化できる栄養分、例えば、タンパク質、脂肪、デンプンおよび遊離の糖などに値を与える「正の寄与」方程式である。ECMとキャノーラ粕の間の分析的な差異はタンパク質のみであるので、係数37.05を使用して余分のエネルギーを算出することができる:
37.05×7%=259kcal/kg。EEC方程式は、一般にキャノーラ粕よりも消化率が高い完全な飼料について設計する。したがって、37.05係数は高すぎる。

0149

代替の手法は、タンパク質のエネルギー価についての最初の原理を使用することである。大まかな推定値は、タンパク質1グラム当たり総エネルギー4カロリー×80%のタンパク質消化率×5%の窒素排出損失=1グラム当たりおよそ75%の全体のカロリー(1グラム当たり代謝エネルギー3カロリーまたは30×タンパク質%。これにより、30×7%=ECM中の余分のME1kg当たり210kcalの代謝エネルギーがもたらされる。

0150

要約すると、ECM粕は、家禽MEが従来のキャノーラ粕よりも140〜260kcal/kg多くなることが予想される。140kcal/kgの値は、かなり過小評価されている可能性があり、260kcal/kgは高めであり得る。家禽MEの200〜220kcal/kgの増加の可能性がある。これを「そのまま」ベースで表すと(表1)、商業的なECMの家禽MEは、従来のキャノーラ粕の2000kcal/kgに対して、2200kcal/kgである可能性がある。これは、エネルギーの10%の上昇である。

0151

家禽の真のアミノ酸消化率(TAAA)も、イリノイ大学およびジョージア大学の両方で測定した。この場合、トーストしたキャノーラ粕に対して白色フレークのアミノ酸消化率がはるかに高いことは商業的に妥当でなはいと考えられたので、POSで調製した粕試料のみを分析した。表6。

0152

0153

異なるキャノーラ粕試料間で家禽の真のアミノ酸利用率に統計的有意差はなかった。表6。

0154

ブタのアミノ酸消化率(AIDおよびSID)および予測NE
ブタの回腸アミノ酸消化率試験をイリノイ大学において行った。比較のためにPOSパイロットプラントにおいて調製した粕を使用した。

0155

0156

ECMとキャノーラ粕試料との間で、タンパク質およびアミノ酸消化率におけるいくらかの統計的有意差が認められた。ECMでは粗タンパク質AIDがキャノーラ粕よりも高かったが、タンパク質SIDの差異は有意でなかった。AIDとSIDの両方について、リシンは同じ加熱処理を受けた従来のキャノーラ粕中よりもECM中にある方がよりよく消化可能である。表7。

0157

ブタについて、ブタにおけるDE、ME、およびNEを予測するために一般に認められている方程式は、EvaPig(2008、第1.0版. INRA、AFZ、Ajinomoto Eurolysine)およびNRC Nutrient Requirements of Swine(NRC、1998、Nutrient requirements of swine;改訂第10版; National Academy Press. Washington、DC)に概説されているNobletの方程式である:
方程式1−4.DE、kcal/kg=4151−(122×灰分%)+(23×CP%)+(38×EE%)−(64×CF%)
方程式1−14.NE、kcal/kg=2790+(41.22×EE%)+(8.1×デンプン%)−(66.5×灰分%)−(47.2×ADF%)

0158

Noblet方程式は正の寄与因子と負の寄与因子の両方のハイブリッドである:脂肪、タンパク質およびデンプンは正の係数を有するが、灰分、CFおよびADFは負の係数を有する。この方程式では正味エネルギー(NE)についてタンパク質は使用しないが、ECMとキャノーラ粕との間の差異は、ADFの差異によって捕捉することができる。デンプンおよび灰分はECMとキャノーラ粕で同じであるので、重要な差異はADFである。ADFが5%ポイント低いことにより、ECM中のNEが47.2×5%=236kcal/kg多くなる。この予測数は、家禽ME数と同様であり、したがって、重ねて、ECMについて、「そのまま」ベースで、ブタの正味エネルギー200kcal/kgの増加の可能性がある(表1)。これにより、エネルギーがおよそ12%上昇するはずである。

0159

追加的なECM雑種
新規キャノーラ雑種CL166102Hも、強化粕(ECM)の性質を示した。2011年の小規模プロット試験で収穫されたこの雑種の種子に関して測定された性能および品質形質は、油、粕タンパク質、ADF、および総グルコシノレート(Tgluc)を含む。表8参照。

0160

表8の結果により、この新規DAS ECM系統が、粕の属性に関して市販の品種よりも優れていることがはっきり示されている。

実施例

0161

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