JPH0127704B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は飼料に関し、更に詳しくはグルコシル
尿素−尿素化合物を有効成分として含有する反芻
動物用飼料に関する。 天然蛋白質飼料を節約するために遊離の尿素を
含む飼料を反芻動物へ給餌することが行なわれて
いる。これは反芻動物が尿素やアンモニウム塩の
ような非蛋白物質の窒素を少なくとも一部体内に
取り込むことができることに基づいている。例え
ば、尿素を飼料中に配合した場合には、反芻動物
の第１胃内で尿素は酵素ウレアーゼにより酵素的
に分解され、分解生成物は他の消化生成物と動物
の消化器管系統の微生物により生体組織を構成す
るのに必要なアミノ酸の合成に使用される。しか
しながら遊離の尿素の場合には、動物の胃の中で
過剰のアンモニアが生成することがしばしばであ
り、これによつて動物に害毒（アンモニア中毒）
が及んだり、排泄により窒素がかなり損失したり
するという問題があつた。 尿素単独の使用による上記欠点を解決するため
に、例えばアルデヒドと尿素の化合物で代表され
る遅効性飼料が知られているが、動物体内で分解
して発生するアルデヒドの作用等に心理的負担が
ある。そこで天然品で安全なものとして、例えば
グルコース（ブドウ糖ともいう）と尿素との縮合
生成物であるグルコシル尿素を飼料として用いる
ことが提案されている。この飼料又はこれを他の
成分と共に配合した飼料は、グルコシル尿素の酵
素的加水分解及びアンモニアの連続的遊離が遅く
なり、飼料効率の向上、窒素分の蛋白質への利用
率は明きらかに改善される。しかしながら反面、
グルコシル尿素の添加によつてアンモニアの供給
速度を調節する場合グルコシル尿素の分解速度が
ある条件下であまり遅くなると蛋白質不足（正確
にはアミノ酸又はアンモニアの不足）の状態を起
し、ルーメン内での微生物の活動が制限されるこ
とが十分考えられる。 本発明者らはかかる従来技術の問題点を改善す
べく鋭意研究をすすめた結果、グルコシル尿素−
尿素化合物が速効性と遅効性とを兼備したすぐれ
た動物用飼料であることを見出し、しかもその蛋
白価は約125％と非常に高く、更には尿素と結合
したグルコースが動物に有用な糖類であることか
ら使用上も安全であることを見出し、本発明をな
すに至つた。この化合物は尿素とグルコシル尿素
の混合物の様に混合の際における混合不良による
尿素の偏在を来すことがないことも実用上非常に
有利である。 すなわち、本発明に従えば、式 で表わされるグルコシル尿素−尿素化合物を有効
成分として含有する反芻動物用飼料が提供され
る。 このグルコシル尿素−尿素化合物は、高蛋白価
の蛋白質飼料として、また配合飼料、例えば、ト
ウモロコシ、大麦又はその他の穀物などのような
炭水化物やわら、干し草、植物飼料などのような
セルロース物質に例えば0.1〜25％程度配合して
使用することができ、その他、バインダー、脂
肪、澱粉、風味剤などのような添加剤を含んでい
てもよい。 このグルコシル尿素−尿素化合物はＤ−グルコ
ースと尿素とを酸触媒の存在下に反応させること
により製造することができ、その理論反応式は以
下の通りである。 上式の通り、Ｄ−グルコースと尿素の理論反応
当量は１：２であるが、実際の反応に際してはＤ
−グルコース１モル当り、一般的には尿素1.5〜
50モルの範囲で反応させる。しかしながら、尿素
を理論量よりもやや過剰に用いた方が単位収率が
向上し、またあまり過剰に用いても収率向上への
寄与は小さくかつコスト面からも不利であるの
で、尿素2.0〜3.0モルの使用が好ましい。 Ｄ−グルコースと尿素の反応器への装入は一括
添加しても或いは分割添加しても反応および収率
に及ぼす影響はないが大スケールの反応の場合に
は溶解性の点から分割添加した方が望ましい。こ
れは上記反応が平衡反応であるので水の量はでき
るだけ少ない方が望ましいが、反応混合物を溶解
状態に保持するのが好ましいからである。反応混
合物中の水の量には特に制限はないが、上記した
ように、反応混合物を溶解状態に保ち得る範囲内
で、できるだけ少ない方が望ましく、酸触媒投入
前の状態で反応混合物中の水分含量が15％以下で
あるのが望ましい。 前記反応は酸触媒の存在下に実施されるが、こ
の反応に使用できる酸触媒としては、例えば塩
酸、硫酸、リン酸などをあげることができ、これ
らの酸触媒の使用量には特に制限はないが、一般
にはグルコース１モルに対し0.05〜0.3モル、好
ましくは0.08〜0.15モルの範囲で使用される。酸
触媒の添加後、一般には反応混合物を加熱して反
応を進行させる。反応温度は一般には40〜100℃、
好ましくは50〜70℃程度で、通常３〜６時間程度
で反応が完結する。 反応終了後、反応液から生成グルコシル尿素−
尿素化合物の結晶を直接単離するのは困難である
ので（過性が極めて悪い）、水を添加し、そし
てアルコールを添加する。これは水のみでは目的
化合物の結晶性や収率が良くないからであり、通
常、反応混合物全重量に対し約0.1〜0.3倍程度の
水と、0.5〜3.0倍程度のアルコールを使用する。
アルコールとしては、例えば、メタノール、エタ
ノール、イソプロピルアルコールなどを好適に使
用できる。 水及びアルコールの添加後、反応混合液を冷却
して目的化合物を完全に析出させたのち（冷却温
度には特に限定はないが、通常０〜５℃程度に冷
却する）、析出結晶を過し、次いでこの結晶を
アルコールで洗浄して結晶に付着している酸、尿
素およびグルコシル尿素などを除去する。使用す
るアルコールの量は反応混合物の全量に対し0.1
〜1.0倍量程度とするのが好ましい。洗浄アルコ
ールの使用量が多過ぎると、目的とするグルコシ
ル尿素−尿素化合物がグルコシル尿素に分解して
単離グルコシル尿素−尿素化合物の結晶の純度が
低下して好ましくない。 ここで注意しなければならないのは、過後の
結晶の洗浄を水を用いて行なつてはならないこと
である。本発明者等の知見によれば次表に示すよ
うに、グルコシル尿素−尿素化合物の水に対する
溶解度は極めて大きく、従つて水洗浄により目的
とするグルコシル尿素−尿素化合物は殆んど水に
溶解してしまうのである。

【表】

【表】 以下に本発明の実施例を説明する。 例 １ 撹拌器を備えた丸底セパラブルフラスコに、Ｄ
−グルコース−水加物198ｇ（１モル）、尿素144
ｇ（2.4モル）及び水5.8mlを装入し、60℃の湯浴
中で溶解して無色透明のシロツプ状液体を得た。
溶解に要した時間は約２時間であつた。このシロ
ツプ状液体混合物に、濃塩酸11.8ｇを水5.8mlに
溶解した水溶液を添加して温度60℃で撹拌し乍ら
反応させた。約３時間経過後に結晶が析出しはじ
め、更に３時間反応を継続させたのち加熱を停止
した。 このようにして得られた反応混合物に撹拌しな
がら水70mlとメタノール350ｇを連続して添加し、
この混合物を０℃まで冷却した後過し、次いで
メタノール100ｇで洗浄し乾燥後白色結晶231.5ｇ
を得た（収率82％）。 得られた結晶のＸ線回析パターンは第１図に示
す通りであり、グルコシル尿素と尿素の等モル混
合物のＸ線回析パターンを示す第２図とは異なる
グルコシル尿素−尿素化合物固有のものであつ
た。 一方、得られた結晶のHPLC分析によれば、こ
の結晶はグルコシル尿素と尿素100対97のモル比
で構成されており（従つてグルコース換算の収率
は約83％となる）、融点は168.5〜170.0℃であつ
た。〔グルコシル尿素の融点：208℃（分解）〕。得
られた結晶の一部を水から再結晶して精製したと
ころ融点は171〜172℃に上昇し、元素分析値は以
下の通りであつた。 理論値：Ｃ：56.44、Ｈ：10.66、Ｎ：32.91 （C₆H₁₈N₄O₇） 実測値：Ｃ：56.86、Ｈ：10.79、Ｎ：32.35 例 ２ Ｄ−グルコース−水和物100Kg、尿素71.5Kg及
び水5.8Kgを反応釜に投入し、温水浴にて混合物
を60〜64℃に加熱して溶解し、更にＤ−グルコー
ス−水和物100Kg及び尿素71.5Kgを少しづつ等量
割合で添加し、溶解させた（一部不溶であつたが
特に問題になることはなかつた）。次いで、36％
塩酸11.8Kgを水5.8Kgに溶解した水溶液を加えて
温度62±２℃で５時間反応させた。塩酸投入後約
３時間でグルコシル尿素−尿素化合物の結晶が析
出しはじめ、約７℃の温度上昇が認められた。 反応終了後、温水を抜き、水40Kg、次いで99％
メタノール380Kgを投入し、冷凍水及びブライン
で０℃まで冷却し、過した。滓を常温の99％
メタノール100Kgで洗浄し、常圧50℃以下の温度
で棚段乾燥器にて２日間乾燥した。 このようにしてグルコシル尿素−尿素化合物
230Kgを得た。この結晶の融点は168.5〜170.0℃
でグルコース基準の収率は81.0％であつた。また
この結晶がグルコシル尿素−尿素化合物であるこ
とはIR及びＸ線回析で確認した。 例 ３ 例２で合成したグルコシル尿素−尿素化合物
1.0ｇを脱酸素した水50mlに溶解した。一方、比
較例として尿素及びグルコシル尿素を、それぞ
れ、同様にして脱酸素した水に溶解した。 50mlの孵卵ビンを38℃に保ち、これに上記各水
溶液８mlを添加し、更に無機塩類（NaCl、
MgSO₄など）0.13ｇ及びグルコース0.04ｇを加
え、最後にルーメン液20mlを加えて嫌気性条件下
で所定時間培養し、アンモニア生成の経時変化を
試験した。この結果、使用原料に対する分解率は
下表に示す通りであつた。なお、ルーメン液はグ
ルコシル尿素を含む飼料で４週間飼養し、ルーメ
ンにフイステユラをつけた牛のルーメンから採取
したものを使用した。

【表】 上表の結果から明らかなように、本発明に従つ
たグルコシル尿素−尿素化合物は、尿素に較べて
明らかに遅効性を示していると共に、急激な分解
が起つていないこと、またグルコシル尿素に較べ
て、初期の分解性が非常にすぐれており、制限給
餌初期の窒素分不足を生じない、非常にすぐれた
飼料組成物であることが認められた。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１において合成したグルコシル
尿素−尿素化合物のＸ線回析パターンであり、第
２図はグルコシル尿素と尿素の等モル混合物のＸ
線回析パターンである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 式 で表わされるグルコシル尿素−尿素化合物を有効
   成分として含有する反芻動物用飼料。