保护甲硫氨酸羟基类似物免于瘤胃降解的方法

技术领域

本公开涉及被保护免于被瘤胃微生物降解的化学修饰的甲硫氨酸羟基类似物。

背景技术

随着蛋白质成本的增加，乳品加工业正朝着降低膳食蛋白质水平和补充限制性氨基酸的方向发展，以更好地满足乳蛋白合成的需要。甲硫氨酸是一种先前已被证明可以增加乳蛋白的限制性氨基酸，乳蛋白是奶农可获得补偿的乳组分。游离甲硫氨酸不能喂给反刍动物，因为瘤胃中的微生物群落常常消耗和降解必需氨基酸，使其无法供奶牛使用。因此，递送免于瘤胃降解以在小肠中吸收的甲硫氨酸或其类似物2-羟基-4-甲硫基丁酸(HMTBa)是许多乳品营养师的目标，因为乳蛋白随着血浆甲硫氨酸的增加而增加。

保护甲硫氨酸或其类似物免于瘤胃降解的方法包括物理保护或化学保护。物理保护依赖于其他材料来包封甲硫氨酸或HMTBa的核心。这种保护必须对中性和低pH敏感，或者足够厚以免被瘤胃微生物完全降解。然而，包衣不能太厚以免肠酶或皱胃的低pH无法降解包衣使核心被释放以供吸收。化学保护涉及对甲硫氨酸化学制剂的修饰，使该分子无法被瘤胃微生物识别或无法使用，从而实现过瘤胃保护。然而，这种经过修饰的化合物则必须能够转化为允许吸收和生物活性的形式。

发明内容

本公开的各个方面提供了用于增加反刍动物中甲硫氨酸羟基类似物的过瘤胃保护的方法。该方法包括向反刍动物施用化学修饰的甲硫氨酸羟基类似物，该化学修饰的甲硫氨酸羟基类似物包含与具有至少12个碳原子的脂肪酸连接的甲硫氨酸羟基类似物。

本公开的另一方面包括向反刍动物的小肠提供甲硫氨酸羟基类似物以供吸收的方法。该方法包括向反刍动物施用有效量的化学修饰的甲硫氨酸羟基类似物，该化学修饰的甲硫氨酸羟基类似物包含与具有至少12个碳原子的脂肪酸连接的甲硫氨酸羟基类似物。

下面更详细地描述本公开的其他方面和特征。

具体实施方式

本公开提供了化学修饰的化合物，其包含与甲硫氨酸羟基类似物连接的具有至少12个碳原子的脂肪酸。保护化学修饰的甲硫氨酸类似物使其免于被瘤胃中的微生物降解并且基本上完整地通过瘤胃。然而，连接脂肪酸和甲硫氨酸类似物的酯键被皱胃的低pH和/或肠酶水解，从而使游离甲硫氨酸羟基类似物可用于吸收。还提供了用于增加甲硫氨酸羟基类似物的过瘤胃保护和/或向反刍动物的小肠提供甲硫氨酸羟基类似物以供吸收的方法，其中该方法包括向反刍动物施用如上所述的化学修饰的甲硫氨酸羟基类似物。

(I)瘤胃保护的甲硫氨酸类似物

本公开的一个方面包括保护免于被瘤胃微生物降解的化学修饰的甲硫氨酸羟基类似物。化学修饰的甲硫氨酸羟基类似物包含与具有至少12个碳原子的脂肪酸连接的甲硫氨酸羟基类似物。

脂肪酸可以与甲硫氨酸羟基类似物的羧基的羟基的氧连接。即，化学修饰的甲硫氨酸羟基酸可以是式(I)的羟基酯：

其中：

R

R

n是1或更大的整数；并且

k是1或更大的整数。

或者，脂肪酸可以与甲硫氨酸羟基类似物的α碳的羟基的氧连接。化学上的甲硫氨酸羟基酸可以是式(II)的α酯羧酸：

其中：

R

R

n是1或更大的整数；并且

k是1或更大的整数。

在一些实施例中，R

在各种实施例中，R

在某些实施例中，n的范围可以是1至10。在其他实施例中，n可以是1、2、3、4或5。在具体实施例中，n可以是1、2或3。在特定实施例中，n可以是2。

通常，k的范围可以是1至约100。在某些实施例中，k的范围可以是1至约50、1至约25、1至约20、1至约15、1至约10、1至9、1至8、1至7、1至6、1至5、1至4、1至3或1至2。在一些实施例中，在每个化合物中，k可以相同(例如，k可以是1，k可以是2，等等)。在其他实施例中，k可以变化并且化合物包括分子分布(例如，k可以是1-3、1-5、1-10、1-20等)。在此类实施例中，式(I)和式(II)的化合物包括单体、二聚体、三聚体、四聚体、五聚体、六聚体等的混合物。

式(I)或式(II)的化合物可具有至少一个手性中心，如下各示意图中用星号所表示的：

其中R

在具体实施例中，R

式(I)或式(II)的化合物可以如美国专利号9,801,845、9,169,203和10,106,496中所述来制备，其中每个的公开内容通过引用以其整体并入本文。

(II)用于增加甲硫氨酸类似物的过瘤胃保护和/或向反刍动物肠道提供甲硫氨酸类似物以供吸收的方法

本公开的另一方面提供用于增加甲硫氨酸类似物的过瘤胃保护和/或向反刍动物肠道提供甲硫氨酸类似物以供吸收的方法。该方法包括向反刍动物施用在上文部分(I)中描述的化学修饰的甲硫氨酸羟基类似物。化学修饰的甲硫氨酸羟基类似物抵抗瘤胃中微生物的降解。从瘤胃通过后，化学修饰的羟基修饰的甲硫氨酸羟基类似物的酯键被低皱胃pH和/或肠酶裂解，从而提供可用于在肠道中吸收的游离甲硫氨酸羟基类似物。

通常，化学修饰的甲硫氨酸羟基类似物具有至少约60％的瘤胃不可降解性。在一些实施例中，化学修饰的甲硫氨酸羟基类似物的瘤胃不可降解性为至少约65％、至少约70％、至少约75％、至少约80％、至少约85％或至少约90％。换句话说，至少约60％、至少约65％、至少约70％、至少约75％、至少约80％、至少约85％或至少约90％的化学修饰的甲硫氨酸羟基类似物在瘤胃中存活并被传递到胃和肠道的下部隔室。

可以将有效量的化学修饰的甲硫氨酸羟基类似物作为动物每日饲料配给的一部分施用于反刍动物。饲料配给通常被配制成满足特定动物的营养和能量需求。国家研究委员会出版了含有常见反刍动物饲料成分及其各自测量的营养和能量含量表格的书籍。此外，根据牛的重量，提供了用于育成和育肥牛的营养和维持能量需求的估计。美国国家科学院，“肉牛的营养需求(Nutrient Requirements of Beef Cattle)”，附录表1-19、192-214，(美国国家科学院出版社(National Academy Press)，2000)；“奶牛的营养要求(NutrientRequirements of Dairy Cattle)”(2001)，其各自以其整体并入本文。本领域技术人员可以利用该信息来估计动物的营养和维持能量需求并确定动物饲料成分的营养和能量含量。

在乳制品和牛肉行业，牛通常被喂食配给量，通常称为全混合日粮(TMR)，其由草料部分和谷物浓缩物部分组成。草料部分通常包含半干青贮草和/或青贮饲料，并且谷物浓缩物部分包含谷物如玉米、燕麦和/或大豆。谷物浓缩物部分可由商业饲料加工厂制备，其中浓缩物通过将谷物如玉米、大豆和苜蓿与维生素、矿物质、糖蜜、脂肪源、合成氨基酸和多种其他饲料混合来制备。这些成分使用传统的研磨技术掺合，包括螺旋钻、混合、膨胀、挤出和造粒。

在一些实施例中，可将化学修饰的甲硫氨酸羟基类似物添加到饲料配给的谷物浓缩物部分中并与其混合。在其他实施例中，化学修饰的甲硫氨酸羟基类似物可以作为饲料预混物或饲料添加剂加入饲料配给中和/或与饲料配给混合，其实例在以下部分(III)中描述。

合适的反刍动物包括家畜反刍动物，例如乳畜(例如奶牛)、肉牛(例如阉牛、小母牛)、绵羊或山羊。在具体实施例中，反刍动物可以是奶牛。

与施用不与长链脂肪酸连接的甲硫氨酸羟基类似物的反刍动物相比，施用化学修饰的甲硫氨酸羟基类似物的反刍动物可能具有增加的甲硫氨酸和甲硫氨酸羟基类似物(例如，甲硫氨酸生物等效物)的血浆水平(参见下面的实例2)。

与未施用化学修饰的甲硫氨酸羟基类似物的奶牛相比，施用化学修饰的甲硫氨酸羟基类似物的泌乳奶牛可能具有增加的乳蛋白水平。乳蛋白含量可从约0.1％增加至约3.0％。在一些实施例中，乳蛋白含量可从约0.1％增加至约0.5％、从约0.5％增加至约1.0％、从约1.0％增加至约1.5％、从约1.5％增加至约2.0％、从约2.0％增加至约2.5％，或从约2.5％增加至约3.0％。

在进一步的实施例中，与未施用化学修饰的甲硫氨酸羟基类似物的动物相比，施用化学修饰的甲硫氨酸羟基类似物的泌乳奶牛可具有增加的乳蛋白与乳脂比、增加的产奶水平、增加的产奶量和/或增加的产奶效率。在仍其他实施例中，与未施用化学修饰的甲硫氨酸羟基类似物的动物相比，施用化学修饰的甲硫氨酸羟基类似物的反刍动物可具有改进的性能参数，包括增重、饲料增重比、饲料转化率、胴体品质、胴体产量、肉品级、肉产量、肉蛋白与脂肪比等。

(III)饲料预混物或饲料添加剂

本公开的进一步方面包括动物饲料预混物或饲料添加剂，其包含上文部分(I)中所述的化学修饰的甲硫氨酸羟基类似物中的至少一种。可以将饲料预混物或饲料添加剂添加到各种饲料制剂中以配制如上文部分(II)所述的动物饲料配给。正如本领域技术人员所理解的，特定的预混物或添加剂可以并且将根据饲料配给和将喂食饲料配给的动物而变化。因此，预混物或添加剂可包含化学修饰的甲硫氨酸羟基类似物和至少一种附加试剂。

合适的附加试剂的实例包括维生素、矿物质、氨基、抗氧化剂、有机酸、多不饱和脂肪酸、精油、酶、益生元、益生菌、草药、色素、营养剂、赋形剂或其组合。

在一些实施例中，饲料预混物或饲料添加剂可进一步包含一种或多种维生素。合适的维生素包括维生素A、维生素B1(硫胺素)、维生素B2(核黄素)、维生素B3(烟酸)、维生素B5(泛酸)、维生素B6(吡哆醇)、维生素B7(生物素)、维生素B9(叶酸)、维生素B12、维生素C、维生素D、维生素E、维生素K、其他复合维生素B(例如胆碱、肉碱、腺嘌呤)或其组合。维生素的形式可以包括维生素的盐、维生素的衍生物、具有维生素相同或相似活性的化合物和维生素的代谢物。

在其他实施例中，饲料预混物或饲料添加剂可进一步包含一种或多种矿物质。合适矿物质的实例包括钙、铬、钴、铜、碘、镁、锰、钼、硒、锌或其组合。矿物质可以是无机矿物质。合适的无机矿物质包括例如金属硫酸盐、金属氧化物、金属氢氧化物、金属氧氯化物、金属碳酸盐和金属卤化物。或者，矿物质可以是有机矿物质，例如包含金属离子和有机配体的金属螯合物。有机配体可以是氨基酸、氨基酸类似物、蛋白盐或有机酸。

在进一步的实施例中，饲料预混物或饲料添加剂可进一步包含一种或多种氨基酸。非限制性合适的氨基酸包括标准氨基酸(即丙氨酸、精氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、半胱氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、甘氨酸、组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、丝氨酸、苏氨酸、色氨酸、酪氨酸和缬氨酸)、非标准氨基酸(例如，L-DOPA、GABA、2-氨基丁酸等)、氨基酸类似物或其组合。氨基酸类似物包括α-羟基类似物(例如，甲硫氨酸羟基类似物)，以及侧链保护的类似物或N衍生氨基酸。

在替代实施例中，饲料预混物或饲料添加剂可进一步包含一种或多种抗氧化剂。合适的抗氧化剂包括但不限于抗坏血酸及其盐、抗坏血酸棕榈酸酯、抗坏血酸硬脂酸酯、阿诺克索默(anoxomer)、正乙酰半胱氨酸、异硫氰酸苄酯、间氨基苯甲酸、邻氨基苯甲酸、对氨基苯甲酸(PABA)、丁基羟基茴香醚(BHA)、丁基羟基甲苯(BHT)、咖啡酸、canthaxantin、α-胡萝卜素、β-胡萝卜素、β-caraotene、β-阿朴-胡萝卜素酸、鼠尾草酚、香芹酚、儿茶素、没食子酸鲸蜡酯、绿原酸、柠檬酸和其盐、丁香提取物、咖啡豆提取物、对香豆酸、3,4-二羟基苯甲酸、N,N'-二苯基对苯二胺(DPPD)、硫代二丙酸二月桂酯、硫代二丙酸二硬脂酰酯、2,6-二叔丁基苯酚、没食子酸十二烷基酯、依地酸、鞣花酸、异抗坏血酸、异抗坏血酸钠、七叶亭、七叶灵、6-乙氧基-1,2-二氢-2,2,4-三甲基喹啉(乙氧基喹啉)、没食子酸乙酯、乙基麦芽酚、乙二胺四乙酸(EDTA)、桉树提取物、丁香酚、阿魏酸、类黄酮(例如儿茶素、表儿茶素、表儿茶素没食子酸酯、表没食子儿茶素(EGC)、表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、多酚表没食子儿茶素-3-没食子酸酯)、黄酮(例如，芹菜素、白杨素、木犀草素)、黄酮醇(例如，橡精、杨梅酮、daemfero)、黄烷酮、秦皮素、富马酸、没食子酸、龙胆提取物、葡萄糖酸、甘氨酸、愈创木胶、橙皮素、α-羟基苄基次膦酸、羟基肉桂酸、羟基戊二酸、对苯二酚、n-羟基琥珀酸、羟基酪醇、羟基脲、米糠提取物、乳酸和其盐类、卵磷脂、柠檬酸卵磷脂；R-α-硫辛酸、叶黄素、番茄红素、苹果酸、麦芽酚、5-甲氧基色胺、没食子酸甲酯、柠檬酸单甘油酯；柠檬酸单异丙酯；桑色素、β-萘黄酮、去甲二氢愈创木酸(NDGA)、没食子酸辛酯、草酸、柠檬酸棕榈酯、吩噻嗪、磷脂酰胆碱、磷酸、磷酸盐、植酸、phytylubichromel、甜椒提取物、没食子酸丙酯、多磷酸盐、槲皮素、白藜芦醇、迷迭香提取物、迷迭香酸、鼠尾草提取物、芝麻酚、水飞蓟素、芥子酸、琥珀酸、柠檬酸硬脂酰酯、丁香酸、酒石酸、百里酚、生育酚(即α-、β-、γ-和δ-生育酚)、生育三烯酚(即、α-、β-、γ-和δ-生育三烯酚)、酪醇、香草酸、2,6-二-叔丁基-4-羟甲基苯酚(即Ionox100)、2,4-(三-3',5'-联-叔丁基-4'-羟基苄基)-均三甲苯(即Ionox 330)、2,4,5-三羟基苯丁酮、泛醌、叔丁基氢醌(TBHQ)、硫代二丙酸、三羟基苯丁酮、色胺、酪胺、尿酸、维生素K及衍生物、维生素Q10、小麦胚芽油、玉米黄质或其组合。

在仍其他实施例中，饲料预混物或饲料添加剂可进一步包含一种或多种有机酸。有机酸可以是羧酸或取代的羧酸。羧酸可以是一、二或三羧酸。通常，羧酸可含约1至约22个碳原子。作为非限制性实例，合适的有机酸包括乙酸、己二酸、丁酸、苯甲酸、肉桂醛、柠檬酸、甲酸、富马酸、戊二酸、乙醇酸、乳酸、苹果酸、扁桃酸、丙酸、山梨酸、琥珀酸、酒石酸或其组合。包含羧酸的有机酸盐也适用于某些实施例。代表性的合适盐包括有机酸的铵盐、镁盐、钙盐、锂盐、钠盐、钾盐、硒盐、铁盐、铜盐和锌盐。

在又其他实施例中，饲料预混物或饲料添加剂可进一步包含一种或多种多不饱和脂肪酸。合适的多不饱和脂肪酸(PUFA)包括具有至少18个碳原子和至少两个碳-碳双键的长链脂肪酸，通常为顺式构型。在具体实施例中，PUFA可以是ω脂肪酸。PUFA可以是ω-3脂肪酸，其中第一个双键出现在从碳链的甲基端开始的第三个碳-碳键中(即，与羧酸基团相反)。ω-3脂肪酸的合适实例包括全顺式7,10,13-十六碳三烯酸；全顺式-9,12,15-十八碳三烯酸(α-亚麻酸，ALA)；全顺式-6,9,12,15-十八碳四烯酸(亚麻油酸)；全顺式-8,11,14,17-二十碳四烯酸(二十碳四烯酸)；全顺式-5,8,11,14,17-二十碳五烯酸(二十碳五烯酸，EPA)；全顺式-7,10,13,16,19-二十二碳五烯酸(clupanodononic acid，DPA)；全顺式-4,7,10,13,16,19-二十二碳六烯酸(二十二碳六烯酸，DHA)；全顺式-4,7,10,13,16,19-二十二碳六烯酸；和全顺式-6,9,12,15,18,21-二十四烯酸(鲱酸)。在一个替代实施例中，PUFA可以是ω-6脂肪酸，其中第一个双键出现在从碳链的甲基端开始的第六个碳-碳键中。ω-6脂肪酸的实例包括全顺式-9,12-十八碳二烯酸(亚油酸)；全顺式-6,9,12-十八碳三烯酸(γ-亚麻酸，GLA)；全顺式-11,14-二十碳二烯酸(二十碳二烯酸)；全顺式-8,11,14-二十碳三烯酸(二高-γ-亚麻酸，DGLA)；全顺式-5,8,11,14-二十碳四烯酸(花生四烯酸，AA)；全顺式-13,16-二十二碳二烯酸(二十二碳二烯酸)；全顺式-7,10,13,16-二十二碳四烯酸(肾上腺素酸)；和全顺式-4,7,10,13,16-二十二碳五烯酸(二十二碳五烯酸)。在又一个替代实施例中，PUFA可以是ω-9脂肪酸，其中第一个双键出现在从碳链的甲基端开始的第九个碳-碳键中，或共轭脂肪酸，其中至少一个双键对仅被一个单键隔开。ω-9脂肪酸的合适实例包括顺式-9-十八碳烯酸(油酸)；顺式-11-二十碳烯酸(二十碳烯酸)；全顺式-5,8,11-二十碳三烯酸(米德酸)；顺式-13-二十二碳烯酸(芥酸)和顺式-15-二十四烯酸(神经酸)。共轭脂肪酸的实例包括9Z,11E-十八碳-9,11-二烯酸(瘤胃酸)；10E,12Z-十八碳-9,11-二烯酸；8E,10E,12Z-十八碳三烯酸(α-金盏酸)；8E,10E,12E-十八碳三烯酸(β-金盏酸)；8E,10Z,12E-十八碳三烯酸(jacaric acid)；9E,11E,13Z-十八碳-9,11,13-三烯酸(α-桐酸)；9E,11E,13E-十八碳-9,11,13-三烯酸(β-桐酸)；9Z,11Z,13E-十八碳-9,11,13-三烯酸(梓树酸)和9E,11Z,13E-十八碳-9,11,13-三烯酸(石榴酸)。

在另外的实施例中，饲料预混物或饲料添加剂可进一步包含一种或多种精油。合适的精油包括但不限于薄荷油、肉桂叶油、柠檬草油、丁香油、蓖麻油、冬青油、甜橙、留兰香油、香柏木油、醛C16、α萜品醇、戊基肉桂醛、水杨酸戊酯、大茴香醛、苯甲醇、乙酸苄酯、樟脑、辣椒素、肉桂醛、肉桂醇、香芹酚、香芹醇、柠檬醛、香茅醛、香茅醇、对伞花烃、邻苯二甲酸二乙酯、水杨酸二甲酯、二丙二醇、桉油精(桉树脑)、丁香酚、异丁香酚、佳乐麝香、香叶醇、愈创木酚、紫罗兰酮、listea cubea、薄荷醇、水杨酸薄荷酯、邻氨基苯甲酸甲酯、甲基紫罗兰酮、水杨酸甲酯、水芹烯、胡薄荷油、紫苏醛、1或2苯乙醇、1或2苯基乙基丙酸酯、胡椒醛、乙酸胡椒酯、胡椒醇、D胡薄荷酮、萜品烯4醇、醋酸萜品酯、4叔丁基环己基乙酸酯、百里香油、百里香酚、反式茴香脑的代谢物、香兰素、乙基香兰素、其衍生物或其组合。

在又其他实施例中，饲料预混物或饲料添加剂可进一步包含一种或多种益生菌、益生元或合生元(它们的组合)。益生菌和益生元包括源自酵母或细菌的促进良好消化健康的物质。作为非限制性实例，酵母来源的益生菌和益生元包括酵母细胞壁来源的组分，例如β-葡聚糖、阿糖基木聚糖异麦芽糖、琼脂低聚糖、低聚乳果糖、环糊精、乳糖、低聚果糖、昆布七糖、乳果糖、β-低聚半乳糖、低聚甘露糖、棉子糖、水苏四糖、果寡糖、葡糖基蔗糖、蔗糖热低聚糖、异麦芽酮糖、焦糖、菊粉和低聚木糖。在示例性的实施例中，酵母来源的物质可以是β-葡聚糖和/或低聚甘露糖。酵母细胞壁来源的组分源包括二孢酵母(Saccharomycesbisporus)、布拉氏酵母(Saccharomyces boulardii)、酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)、荚膜酵母(Saccharomyces capsularis)、德尔布酵母(Saccharomycesdelbrueckii)、发酵性酵母(Saccharomyces fermentati)、路德酵母(Saccharomyceslugwigii)、小椭圆酵母(Saccharomyces microellipsoides)、巴斯德酵母(Saccharomycespastorianus)、罗斯酵母(Saccharomyces rosei)、白假丝酵母(Candida albicans)、阴沟酵母(Candida cloaceae)、热带假丝酵母(Candida tropicalis)、产朊假丝酵母(Candidautilis)、念珠地丝菌(Geotrichum candidum)、美洲汉森酵母(Hansenula americana)、异常汉森酵母(Hansenula anomala)、温奇汉森酵母(Hansenula wingei)和米曲霉(Aspergillus oryzae)。益生菌和益生元还可以包含细菌细胞壁来源的物质如肽聚糖和源自具有高含量肽聚糖的革兰氏阳性菌的其它组分。示例性革兰氏阳性菌包含嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)、嗜热双歧杆菌(Bifedobact thermophilum)、长双歧杆菌(Bifedobat longhum)、屎链球菌(Streptococcus faecium)、短小芽胞杆菌(Bacilluspumilus)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、地衣芽孢杆菌(Bacilluslicheniformis)、嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)、干酪乳杆菌(Lactobacilluscasei)、屎肠球菌(Enterococcus faecium)、双裂双歧杆菌(Bifidobacterium bifidium)、产丙酸丙酸杆菌(Propionibacterium acidipropionici)、费氏丙酸杆菌(Propionibacteriium freudenreichii)和假长双岐杆菌(Bifidobacteriumpseudolongum)。

在替代实施例中，饲料预混物或饲料添加剂可进一步包含一种或多种酶或酶变体。酶的适合的非限制性实例包含淀粉酶、糖酶、纤维素酶、酯酶、半乳糖酶、半乳糖苷酶、葡聚糖酶、半纤维素酶、水解酶、脂酶、氧化还原酶、果胶酶、肽酶、磷酸酶、磷脂酶、植酸酶、蛋白酶、转移酶、木聚糖酶或其组合。

在进一步的实施例中，饲料预混物或饲料添加剂可进一步包含一种或多种草药。如本文所使用的，适合的草药和草药衍生物是指草药提取物和源自植物和植物部分如叶、花和根(非限制性地)的物质。非限制性示例性草药和草药衍生物包括龙牙草、苜蓿、芦荟、苋菜、当归、茴芹、伏牛花、罗勒、杨梅、蜂花粉、桦木、拳参、黑莓、黑升麻、黑胡桃、赐福蓟草、蓝升麻、蓝花马鞭草、兰草、琉璃苣、合香叶、鼠李、夏枯草、牛蒡、辣椒、红辣椒、香菜、鼠李皮、猫薄荷、芹菜、矢车菊、洋甘菊、灌木丛、繁缕、菊苣、金鸡纳树、丁香、款冬、聚合草、玉米雌穗花丝、茅草、荚迷皮、草本威灵仙、cyani、矢车菊、透椭树叶、蒲公英、钩果草、当归、紫锥菊、土木香、麻黄、桉树、月见草、小米草、黄地百合、小茴香、胡芦巴、玄参、亚麻籽、大蒜、龙胆草、生姜、人参、北美黄莲、积雪草、树胶草、山楂树、蛇麻草、苦薄荷、辣根、问荆、何首乌、绣球花、牛膝草、冰岛藓、爱尔兰藓、荷荷巴、杜松、海带、兜兰、柠檬香茅、甘草、半边莲、曼德拉草、金盏花、马郁兰、药蜀葵、槲寄生、毛蕊花、芥菜、没药树、荨麻、燕麦杆、俄勒冈葡萄、番木瓜树、欧芹、西番莲、桃树、唇萼薄荷、胡椒薄荷、长春花、车前草、马利筋根、商陆、花椒、洋车前子、苦木、夏雪草、红三叶草、覆盆子、雷蒙德粘土(redmond clay)、大黄、蔷薇果、迷迭香、芸香、红花、藏红花、鼠尾草、圣约翰草、洋菝、黄樟、塞润榈、黄岑、美远志根、番泻叶、荠菜、榆树、留兰香、甘松、孪果藤、草乌桕、草莓、红花风铃木(taheebo)、百里香、熊果叶、缬草、紫罗兰、豆瓣菜、白橡树皮、白松皮、野黑樱桃、野莴苣、野山药、柳树、冬青树、金缕梅、水苏、苦艾、蓍草、皱叶酸模、散塔草、丝兰或其组合。

在仍其他实施例中，饲料预混物或饲料添加剂可进一步包含一种或多种天然色素。适合的色素包括但不限于海葵赤素(actinioerythrin)、茜草素、异黄素、β-阿朴-2'-胡萝卜素醛、阿朴-2-番茄红素醛、阿朴-6'-番茄红素醛、虾红素、虾青素、玄参红酸醛(azafrinaldehyde)、菌红素(aacterioruberin)、aixin、α-胡萝卜素、β-胡萝卜素、γ-胡萝卜素、β-胡萝卜酮、角黄素、辣椒黄素、辣椒红素、柠檬黄素、柠黄质、藏花酸、藏红花酸半醛、藏红花素、甲壳黄素、隐辣椒质、α-隐黄质、β-隐黄质、隐单黄质、梳黄质、癸异戊二烯黄素、脱氢金盏花红素(dehydroadonirubin)、硅甲藻黄素、1,4-二氨基-2,3-二羟基蒽醌、1,4-二羟基蒽醌、2,2'-双色吡咯黄质、花菱草类胡萝卜素、沙棘酮、屈曲黄素、铃兰色素(foliachrome)、岩藻黄质、尬赞黄素、六氢番茄红素、霍普金斯叶黄素(hopkinsiaxanthin)、氢基球形烯酮(hydroxyspheriodenone)、异岩藻黄质(isofucoxanthin)、绿藻黄素、叶黄素、黄体黄质、番茄红素、十氢番茄红素、番茄黄素、桑酮、玉米黄质、新色素、新黄质、壬异戊二烯黄素(nonaprenoxanthin)、OH-绿菌烯、奥克酮、颤藻黄素、paracentrone、扇贝醇酮(pectenolone)、梳黄质、多甲藻素、草分枝杆菌叶黄素、芬尼酮(phoeniconone)、芬尼黄酮(phoenicopterone)、芬尼黄质(phoenicoxanthin)、酸浆果红素、六氢番茄红素、皮洛苍耳素醇、醌类、玫红品、玫红品醛、玫红品醇、紫菌红醇、紫杉紫素、玉红黄素酮(rubixanthone)、腐菌黄素、半-α-胡萝卜酮、半-β-胡萝卜酮、辛塔黄素(sintaxanthin)、管藻黄素、管藻素、球形烯、福橘黄素、红酵母红素、罗丹素甲酯、圆酵母红素醛(torularhodinaldehyde)、类胡萝卜素、1,2,4-三羟基蒽醌、臭橘黄素、金莲花色素、无隔藻黄素、紫黄素、瓦明酮(wamingone)、叶黄素、玉米黄质、α-玉米胡萝卜素或其组合。

在另外的实施例中，饲料预混物或饲料添加剂可进一步包含一种或多种营养剂。营养剂提供卡路里并且包括碳水化合物源、蛋白质源、脂肪源或其组合。碳水化合物源可以是植物、微生物或动物来源。碳水化合物的合适植物源的实例包括但不限于谷物，例如小麦、燕麦、稻、黑麦等；豆类，如大豆、豌豆、菜豆等；玉米；草；马铃薯；蔬菜植物；和种植水果。碳水化合物可以是单糖，例如戊糖、葡萄糖、半乳糖等；二糖，例如蔗糖、乳糖、麦芽糖等；低聚糖，例如低聚果糖、低聚半乳糖、低聚甘露糖等；或者多糖，例如淀粉、糖原、纤维素、阿糖基木聚糖、果胶、树胶、几丁质等。蛋白质源可以源自植物。提供良好蛋白质源的合适植物的非限制性实例包括苋菜、竹芋、大麦、荞麦、菜籽、木薯、channa(鹰嘴豆)、豆类、扁豆、羽扇豆、玉米、小米、燕麦、豌豆、马铃薯、稻、黑麦、高粱、大豆、向日葵、木薯、黑小麦、小麦、海草和藻类。或者，蛋白质源可以源自动物。例如，动物蛋白源可以源自乳制品、鸟蛋，或源自陆上或水生动物的肌肉、器官、结缔组织或骨骼。脂肪源可以是植物、动物或微生物来源。植物来源脂肪的非限制性实例包括植物油(例如，菜籽油、玉米油、棉籽油、棕榈油、花生油、红花油、大豆油和葵花籽油)和油籽(例如，菜籽、棉籽、亚麻仁、亚麻籽、黑芝麻、芝麻籽、大豆和葵花籽)、酒糟或藻类。动物来源的脂肪包括但不限于鱼油(例如鲱鱼油、鳀鱼油、长鳍金枪鱼油、鳕鱼肝油、鲱鱼油、湖红点鲑油、鲭鱼油、鲑鱼油和沙丁鱼油)、高脂肪鱼粉(例如鲱鱼粉、鳀鱼粉、鲱青鱼粉、绿鳕粉、鲑鱼粉、金枪鱼粉和白鱼粉)和动物脂肪(例如家禽脂肪、牛脂、黄油、猪油和鲸脂)。

在又其他实施例中，饲料预混物或饲料添加剂可进一步包含一种或赋形剂。合适的赋形剂包括粘合剂和填料。合适的粘合剂的实例包括但不限于淀粉(例如玉米淀粉、马铃薯淀粉、小麦淀粉、大米淀粉等)、预胶化淀粉、水解淀粉、纤维素、微晶纤维素、纤维素衍生物(例如甲基纤维素、乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠等)、糖类(例如蔗糖、乳糖等)、糖醇(例如麦芽糖醇、山梨糖醇、木糖醇、聚乙二醇等)、藻酸盐(例如、藻酸、藻酸盐、藻酸钠等)、树胶(例如阿拉伯树胶、瓜尔胶、结冷胶、黄原胶等)、果胶、明胶、C

提供以下定义以促进对本公开的理解。

当介绍本文描述的实施例的要素时，冠词“一(a)”、“一个(an)”、“该(the)”和“所述(said)”旨在表示存在一个或多个要素。术语“包含”、“包括”和“具有”旨在是包括性的，并且表示除了所列要素之外可能存在其他要素。

术语“约”，特别是在提及给定数量时，意在包括加或减百分之五的偏差。

如本文所用，术语“脂族”是指其中碳原子以开链连接的烃基，即直链或支链但非环状的烃基。任选取代的烷基、烯基和炔基是脂族的。

如本文所用，术语“烷基”描述在主链中含有1至30个碳原子的基团。它们可以是直链或支链或环状的，并且包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、己基等。

如本文所用，术语“烯基”描述在主链中含有2至30个碳原子并且进一步包含至少一个碳-碳双键的基团。它们可以是直链或支链或环状的，并且包括乙烯基、丙烯基、异丙烯基、丁烯基、异丁烯基、己烯基等。

如本文所用，术语“甲硫氨酸当量”是指在样品中测量的L-甲硫氨酸、D-甲硫氨酸和衍生物2-羟基-4-甲硫基-丁酸的总和并且反映可用甲硫氨酸的量。

以下实例说明了本公开的各种实施例。

实例1：瘤胃保护的体外评价

体外测试了瘤胃微生物对酯和其他衍生物2-羟基-4-甲硫基丁酸(HMTBa)的降解。HMTBa衍生物的示意图在下表1中给出。

按照Patterson和Kung(《乳业科学杂志(J.Dairy Sci.)》,1988,第71卷,第3292-3301页)的方法，以0.45g的比率向250mL发酵瓶中添加包含酪蛋白、纤维二糖、淀粉、果胶和纤维素的发酵底物。HMTBa衍生物被随机分配到烧瓶中并彻底混合以确保所有化合物都掺入底物中。也包括甲硫氨酸羟基类似物(MHA)、聚合物包封的甲硫氨酸(eMet)作为对照和空白。表2中提供了化合物的详细信息。总共使用28个发酵瓶，对于两个实验中的每一个，产生4个复制品/处理。

三头插管荷斯坦阉牛用作瘤胃液供体。阉牛被安置在牧场上，允许自由放牧，并提供自由选择添加剂。从每头阉牛获得大约1000mL的瘤胃液和少量瘤胃内容物。将瘤胃液和内容物在预热的保温瓶中合并，运送到实验室，使用手动搅拌器掺合，并通过8层粗棉布过滤。合并的瘤胃液保持在CO

在1、3、6和12小时对发酵液采样以确定化合物的降解。使用16G，1.5英寸的针刺穿发酵瓶的侧臂隔膜对流体采样。将5mL注射器连接到针头上，并且当烧瓶有标题并轻轻旋转时，在每个时间点对大约5mL的流体进行二次采样。在每个时间点对每个烧瓶都使用新鲜的注射器和针头以最小化残留。采样后，将液体转移到15mL圆锥管中，用1mL 25％间磷酸酸化，并在4℃下以3,000x g离心10分钟。离心后，收集上清液，并用注射器过滤(0.45μm)以获得1.5mL过滤上清液。将样品过滤到微量离心管中并储存在-20℃直至分析。采用标准LC-MS/MS程序分析最终过滤上清液中游离HMTBa或游离甲硫氨酸的水平。

由于与体外方法相关的可变性，评价了复制品的相似性。在复制品的变异系数大于15％的情况下，移除复制品样品之一以将变异系数降低到15％以下。结果，从实验1的数据集中去除了三个样品，而在实验2中去除了七个样品。测定HMTBa或甲硫氨酸的回收率，并以相对于添加的HMTBA或甲硫氨酸(活性物)的初始量表示。然后通过从1中减去该值，将其用于估计化合物的瘤胃不可降解性。

以下等式用于确定HMTBa产品的瘤胃不可降解性：

以下等式用于确定甲硫氨酸产品的瘤胃不可降解性：

记录气体生产系统的每小时压力测量，并使用理想气体定律和阿伏伽德罗定律将其从psi转换为气体毫升数。使用

体外孵育后回收游离HMTBa或甲硫氨酸，即未与瘤胃液中任何分子结合的HMTBA或甲硫氨酸，并且水平(ppm)列于表3。这些值用于确定各种化合物的估计瘤胃不可降解性，如表4所示。

当考虑孵育12小时后回收的游离HMTBa或甲硫氨酸时，接近传统上用于瘤胃保护产品原位评价的16小时基准，实验1中最低释放的产品排名如下：eMet＝羟基C18酯<αC14酯<低聚物<环状二聚体αC14酯>低聚物>环状二聚体>MHA)。当考虑孵育12小时后回收的游离HMTBa或甲硫氨酸时，接近传统上用于瘤胃保护产品原位评价的16小时基准，实验2中最低释放的产品排名如下：eMet＝羟基C18酯<αC18酯

在孵育过程中还测量了产气量，以确保微生物群体活跃。结果如表5(实验1)和表6(实验2)所示。正如预期的那样，产生的气体量随着时间的推移而增加，表明微生物群体是活跃的。在所有时间点的处理之间缺乏差异进一步表明，从该实验中获得的估计不可降解性值不受微生物群体活动的影响。

本实例中描述的实验表明，羟基C18酯、αC18酯和αC14酯在孵育12小时后提供超过80％的瘤胃不可降解性。虽然略少，但HMTBA低聚物也提供68％的瘤胃不可降解性。这表明长链脂肪酸和HMTBa之间的化学键为HMTBa提供了瘤胃保护。

实例2.瘤胃保护的体内评价

体内阉牛实验历经14天的时段作为随机完全区组设计进行。实验由4个处理构成，每个处理5头阉牛。实验的前6天用作基础饮食的适应期，而第7天至第14天用作施用处理的观察期。在试验期间，所有阉牛都单独饲养在研究农场(蒙哥马利城,密苏里州)的密集区，并允许随意饮水。在实验期间，以每天11.6kg的比率提供了常见TMR(在原样的基础上；表7)。

本实验中使用的产品总结在表8中。简而言之，MHA(40％过瘤胃保护的HMTBa源)和聚合物包封的甲硫氨酸(eMet)(90％过瘤胃保护的D,L-甲硫氨酸源)用作HMTBA酯如αC14酯和羟基C18酯(参见上表1)的对照。产品的包含率各不相同，以允许所有处理提供大约43g活性物(HMTBa或甲硫氨酸)。将单独的产品与研磨的玉米混合，使得可以递送给每头阉牛250g的混合物。从实验的第7天开始，将研磨的玉米混合物铺在TMR上，以允许阉牛完全食用(通常在饲料递送后少于30分钟内食用)。每天用研磨的混合物铺在上面直至第14天(实验结束)。

每天记录个体采食量(喂食状态)。在实验的第0、7和17天采集饮食样品(约250，g)并保存以用于未来分析。在试验的第0、6和14天记录阉牛的体重。

在第5、6、13和14天，在喂食后0、2、4和6小时(0700、0900、1100、1300小时)从所有阉牛的尾骨静脉收集血液。在填充肝素钠的管(BD Vacutainer；富兰克林湖,新泽西州)中收集血液并储存在冰上直至离心。每个收集时间后，将样品在4℃下以2,000x g离心15分钟。离心后，通过将400μL血浆添加到该实验日的相应等分试样中，在白天将血浆等分到3个子样品中。这导致每个以下日的每头阉牛的合并样品：5、6、13和14。在每个采样时间之后和分析之前，将血浆等分试样储存在-20℃。通过具有MS检测的HPLC分析样品的L-甲硫氨酸、D-甲硫氨酸和HMTBa。

将每头阉牛的每日个体采食量减少到每周平均值以用于统计分析。为了比较不同的活性物，将L-甲硫氨酸、D-甲硫氨酸和HMTBa的浓度相加以产生甲硫氨酸当量值。该值表示D-甲硫氨酸和HMTBa转化为L-甲硫氨酸并被阉牛使用的可能性。将每个测量第5天和第6天的血浆数据在一天内取平均值并用作协变量。使用

未观察到甲硫氨酸源对BW或采食量的影响(表9)。不同来源的甲硫氨酸富集血浆甲硫氨酸浓度的能力示于表10。

这些数据表明，与αC14酯和MHA相比，eMet和羟基C18酯的L-甲硫氨酸浓度最高(P＝0.0003)。与羟基C18酯、αC14酯和MHA(它们都具有检测不到的D-甲硫氨酸水平)相比，eMet的D-甲硫氨酸浓度最高(P<0.0001)。与αC14酯和MHA相比，羟基C18酯的血浆HMTBa最高(P<0.0001)，而eMet的浓度最低(P<0.0001)，因为在该处理中它检测不到。在含有HMTBa的阉牛补充产品的血浆中没有检测到D-甲硫氨酸是可以理解的，因为这些阉牛没有补充D-甲硫氨酸源。反之，在补充eMet的阉牛血浆中没有检测到HMTBa也是可以理解的，因为这些阉牛没有补充HMTBa源。这支持了所有阉牛都食用了它们各自的处理的结论。当计算甲硫氨酸当量，即L-甲硫氨酸、D-甲硫氨酸和HMTBa的总和时，eMet和羟基C18酯的浓度高于(P<0.0001)αC14酯或MHA。当比较甲硫氨酸当量时，富含eMet的血浆是富含MHA的血浆的1.5倍，而富含羟基C18酯的血浆是富含MHA的血浆的1.3倍。

这些数据表明，这些甲硫氨酸产品基于它们对血浆甲硫氨酸合并当量的贡献的排名是：eMet＝羟基C18酯>MHA＝αC14酯。这表明HMTBa的羟基C18酯有效地将甲硫氨酸源递送到小肠以供吸收，这可导致增加乳蛋白。