在动物中促进生长和提高饲料转化率的方法
阅读：355发布：2020-05-17
专利汇可以提供在动物中促进生长和提高饲料转化率的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 申请 提供了通过向动物施用有效量的包含PGN、MDP或MDP类似物、或其组合的组合物，在动物中促进生长和提高 饲料 转化率的方法。，下面是在动物中促进生长和提高饲料转化率的方法专利的具体信息内容。
1.一种在动物中提高生长或饲料转化率的方法，包括向动物施用有效量的在可接受的载体中包含PGN、MDP或MDP类似物的组合物，其中所述量有效提高所述动物中的生长或饲料转化率。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述MDP类似物选自由罗莫肽、米伐木肽、L18-MDP和莫拉丁酯、或其组合构成的组。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述PGN、MDP或MDP类似物配制成珠子。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述PGN是Lys型PGN或DAP型PGN。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述PGN衍生自链霉菌属物种。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述动物是脊椎动物或无脊椎动物。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述脊椎动物是禽、猪、母牛、公牛或鱼。
8.如权利要求6所述的方法，其中所述脊椎动物是选自由鲑鱼、鲈鱼、鳕鱼、罗非鱼、鲶鱼和鳟鱼构成的组中的鱼。
9.根据权利要求6所述的方法，其中所述无脊椎动物是河虾、对虾、蜗牛、小龙虾、龙虾、螃蟹、鱿鱼、章鱼、牡蛎、蛤或贻贝。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述动物缺乏NOD2基因。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述施用是口服或直肠施用。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述施用是每日施用。
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述施用是口服，以及所述载体是饲料或饮用水。
14.根据权利要求1所述的方法，其中所述组合物的有效量为0.0005μg至2500mg。
15.根据权利要求1所述的方法，其中所述每日剂量率为0.01μg/kg至150mg/kg体重。
16.PGN、MDP或MDP类似物在制备用于在动物中提高生长或饲料转化率的药物中的用途。
17.PGN、MDP或MDP类似物，用于在动物中增强生长或饲料转化率。
在动物中促进生长和提高饲料转化率的方法
[0001] 在前的相关申请
[0002] 本申请要求2016年6月23日提交的名称为“Methods of improving gut health in vertebrates(在脊椎动物中提高肠道健康的方法)”、序列号为62/353,994的美国临时申请的权益，该临时申请的全部内容通过引用并入文中。
技术领域
[0003] 本发明的领域涉及通过向动物施用有效量的包含肽聚糖(PGN)、胞壁酰二肽(MDP)或MDP类似物的组合物，在动物中促进生长和提高饲料转化率的方法。
背景技术
[0004] 抗微生物生长促进剂(AGP)在脊椎动物中增加增重和提高饲料转化率。尽管AGP是抗微生物剂，但它们历来被批准以低于最低抑制浓度(MIC)的剂量使用，该MIC是在过夜温育后抑制微生物可见生长的抗生素的最低浓度。尽管以亚-MIC剂量施用，但AGP在家畜中促进了生长。测量增强的生长的两种方式是测量每单位时间的以质量计的生长以及测量每单位营养物的以质量计的生长；后者有时被称为饲料转化率。除非另有说明，否则本文提及生长的增强或生长的提高是指两个参数。通过任一措施促进生长可经济地用于生产供人和其他动物消耗(consumption)的动物蛋白。
[0005] 减少对动物的抗生素施用存在医疗、监管和商业的压力。这种减少的理由之一是专家普遍认为，在动物中使用抗生素、特别是以亚治疗剂量在动物中使用抗生素，选择细菌的抗性菌株，使人类暴露于耐抗生素处理的细菌感染。越来越多地禁止或限制使用抗生素来促进生长和饲料效率，并且在美国已经取消了上述以亚治疗剂量使用的批准。然而，在没有生长促进剂的情况下饲养生产的动物蛋白比用生长促进剂饲养的动物中的动物蛋白更昂贵。增加的费用是由于需要额外的饲料、延长的入舍时间和额外的兽医和维持费用。因此，需要的是在没有与AGP相关的缺点的情况下促进生长、提高饲料效率和降低动物蛋白生产成本的方法。
发明内容
[0006] 本发明通过提供通过向动物施用包含PGN、MDP或MDP类似物的组合物，在没有与AGP相关的缺点的情况下令人惊奇地促进生长、提高饲料效率和降低动物蛋白生产成本的方法，解决了这个问题。
[0007] 本发明的方法增加动物的生长并提高饲料效率，而不使动物暴露于抗生素，所述抗生素可增强细菌的抗性菌株并使人类暴露于动物蛋白中的耐抗生素处理的细菌感染。
[0008] 在一个实施方案中，提供了通过向动物施用包含MDP的组合物，促进生长、提高饲料效率和降低动物蛋白生产成本的方法。
[0009] 在另一个实施方案中，提供了通过向动物施用包含MDP类似物的组合物，促进生长、提高饲料效率和降低动物蛋白生产成本的方法。
[0010] 在又一个实施方案中，提供了通过向动物施用包含PGN的组合物，促进生长、提高饲料效率和降低动物蛋白生产成本的方法。
[0011] 为了蛋白质消耗而饲养的许多不同动物可以用本文所述的方法处理，包括脊椎动物和无脊椎动物。本方法令人惊讶地增强了动物生长并且更有效地生产用于消耗的动物蛋白，从而降低了动物蛋白的成本。
附图说明
[0013] 图1.实施例1中肉鸡饲料转化实验的结果。图1A：从第0天开始到第32天终止的实验过程中每只鸡的体重增加。所示的数据是平均值±95％置信区间(95％CI)。图1B：从第0天到第32天每只鸡消耗的总饲料，平均值±95％CI。饲喂胞壁酰二肽类似物米伐木肽(mifamurtide)的肉鸡比阴性对照消耗更少的饲料。图1C：通过将总消耗饲料量除以该组中所有鸡的总重量增加所确定的真正饲料转化率。误差线表示个体禽的计算的饲料转化率的25-75百分位数。所有显著的组差异由虚线框和相应的p值表示。
[0014] 图2.实施例2中肉鸡实验的结果。(A)第32天终止时每只鸡的体重。所示的数据是平均值±95％置信区间(95％CI)。(B)从第15天到第32天的每只鸡的以重量单位计的体重增加，平均值±95％CI。(C)从第15天到第32天的每只鸡的以百分比单位计的体重增加，平均值±95％CI。在该实验中，饲养条件是最佳的，并且发病率和死亡率是微不足道的且在组之间没有差异。所有显著的组差异由虚线框和相应的p值表示。
[0015] 图3.实施例3中的猪饲料转化实验的结果。(A)从第0天开始到第26天的实验过程中每头猪的体重增加。所示的数据是平均值±95％CI。(B)从第0天到第26天每头猪消耗的总饲料量，平均值±95％CI。(C)通过将总消耗饲料量除以处理的所有猪的总重量增加所确定的真正饲料转化率。误差线表示各个猪的计算的饲料转化率的25-75百分位数。没有观察到发病率或死亡率。所有显著的组差异由虚线框和相应的p值表示。
[0016] 图4.在图4中示出代表性的MDP类似物。莫拉丁酯(murabutide)、罗莫肽(romurtide)、MDP-C和米伐木肽是具有完整MDP芯结构的代表性的亲脂性MDP衍生物。参见Gobec等人，European Journal of Medicinal Chemistry 116(2016)1-12。化合物3、4、5和6是如在Cai等人的J.Med.Chem.59(2016)6878-6890中所述产生的MDP类似物。DFK1012是如在Lee等人的J.Biol.Chem.286(2011)5727-5735中所述的MDP类似物。其他的MDP类似物包括，来自如上引用的Gobec的化合物14：(5-苯基-1H-吲哚-2-羰基)甘氨酰-L-丙氨酰-D-谷氨酸二乙基酯；化合物16：(6-苯基-1H-吲哚-2-羰基)甘氨酰-L-丙氨酰-D-谷氨酸二乙基酯；和化合物20，其中描述的二苄基类似物。其他的MDP类似物是L18-MDP(Ala)，其是6-O-硬脂酰基-N-乙酰基胞壁酰基-L-丙氨酰-D-异谷氨酰胺；6-O-[CH3(CH2)16CO]-MurNAc-L-Ala-D-isoGln和MDP-Lys(L18)，其是Nα-(N-乙酰基胞壁酰基-L-丙氨酰-D-异谷氨酰胺基)-Nε-硬脂酰赖氨酸；MurNAc-L-Ala-D-Glu[Lys(CO-(CH2)16-(CH3)-OH]-NH2，如Matsumoto等，Infection and Immunity 39(1983)1029-1040中所述。包括LK415的一系列的其它MDP类似物的合成在美国专利5,514,654中描述。LK-423{N-[2-(2-邻苯二甲酰亚胺基乙氧基)乙酰基]-L-丙氨酰-D-谷氨酸}是另一种类似地合成的MDP类似物，且在Smrdel等人Drug Development and Industrial Pharmacy 35(2009)1293-1304中描述。
具体实施方式
[0017] 本发明通过以下解决了使用AGP产生的上述问题：提供通过向动物施用包含PGN、MDP或MDP类似物、或其组合的组合物在没有与AGP相关的缺点的情况下促进生长、提高饲料效率和降低动物蛋白生产成本的方法。本发明包括PGN、MDP或MDP类似物在制备用于在动物中增加生长或饲料转化率的药物中的用途。本发明包括用于在动物中增强生长或饲料转化率的PGN、MDP或MDP类似物。
[0018] 动物
[0019] 本发明的方法可以用于包括脊椎动物和无脊椎动物的多种动物。在一个实施方案中，待处理的动物优选具有消化道。应理解，术语动物包括人。
[0020] 可以用本发明的方法处理的脊椎动物包括但不限于为食物消耗而饲养的任何脊椎动物，包括但不限于鱼，所述鱼包括鲑鱼、鲈鱼、鳕鱼、罗非鱼、鲶鱼和鳟鱼；鸡；猪；家牛(cattle)；野牛(bison)；大额牛(gayal)；瘤牛(zebu)；火鸡；绵羊；山羊；驴；鸭子；鸽子；鹌鹑；鹅；骆驼；美洲驼(llama)；羊驼；狗和马。
[0021] 可以用本发明的方法处理的无脊椎动物包括但不限于为了食物消耗而饲养的任何无脊椎动物，包括但不限于河虾(shrimp)、对虾(prawm)、蜗牛、小龙虾(crayfish)、龙虾、螃蟹、鱿鱼、章鱼、牡蛎、蛤蜊和贻贝。
[0023] PGN、MDP和MDP类似物
[0024] 在一个实施方案中，包含PGN的组合物可用于本发明的实践中。在一个实施方案中，PGN包括但不限于衍生自不同物种例如链霉菌属物种(Streptomyces spp)的PGN。在另一个实施方案中，PGN包括但不限于Lys型PGN或DAP型PGN。
[0025] 在又一个实施方案中，包含MDP或MDP类似物的组合物可用于本发明的实践中。MDP类似物包括但不限于罗莫肽、米伐木肽、6-O-硬脂酰基-N-乙酰基-胞壁酰基-L-丙氨酰-D-异谷氨酰胺(L18-MDP)和莫拉丁酯。其他MDP类似物的实例显示在图3中。在另一个实施方案中，可以将PGN、MDP、MDP类似物或其组合施用于动物。
[0026] 剂量范围
[0027] 所述化合物的每日摄入范围根据种类和动物的体重而变化。作为一般规则，基于总剂量与体重的异速缩放(allometric scaling)，随着体重的增加，以毫克/千克表示的剂量率下降。West等人，PNAS 99(2002)增刊1，2473-2478。在异速缩放中，两个个体的药物的相对剂量大约等于个体的体重与幂3/4的比率。
[0028] 实施例1和2中测定的肉鸡每日摄入米伐木肽的范围基于典型的体重和每日饲料摄入量。对于0.1mg米伐木肽/kg饲料的剂量，每日口服米伐木肽的平均总摄入量范围为在45g体重和12g每日饲料摄入量的新鲜孵化鸡中1.2μg米伐木肽至在3kg体重和220g每日饲料摄入量的6-7周龄鸡中22μg米伐木肽。对于1.9mg米伐木肽/kg饲料的较高剂量，相应的范围是22.8μg-418μg米伐木肽。在实施例3中的猪中，0.1mg米伐木肽/kg饲料的剂量范围是在
7kg体重和350g每日饲料摄入量的4周龄新断奶仔猪中35μg米伐木肽总摄入量，和在65kg体重和1.9kg每日饲料摄入量的16周龄大的猪中190μg米伐木肽。
7kg体重和350g每日饲料摄入量的4周龄新断奶仔猪中35μg米伐木肽总摄入量，和在65kg体重和1.9kg每日饲料摄入量的16周龄大的猪中190μg米伐木肽。
[0029] 基于这些剂量计算，并且允许超过观察到的有效性范围的有效剂量，所述化合物PGN、MDP、米伐木肽、罗莫肽和任何其他MDP类似物可以以在0.0005μg至2500mg范围内的总每日剂量并且以在0.01μg/kg体重至150mg/kg体重范围内的每日剂量率给予。
[0030] 在其他实施方案中，每日剂量范围可以是0.001μg至1500mg、0.005μg至1000mg、0.01μg至500mg、0.05μg至250mg、0.01μg至100mg、0.1μg至500mg、或1.0mg至250mg。应理解，落入这些范围内的任何数字可以是每日剂量。
[0031] 在不同的实施方案中，每日剂量范围可以是0.05μg/kg至100mg/kg体重、0.1μg/kg至75mg/kg、0.5μg/kg至50mg/kg、或1.0mg/kg至50mg/kg。应理解，落入这些范围内的任何数字可以是每日剂量范围。
[0032] 施用频率
[0033] 在不同的实施方案中，将PGN、MDP或MDP类似物混合到动物饲料中。在另一个实施方案中，将PGN、MDP或MDP类似物混合到动物的饮用水中。
[0034] 在一个实施方案中，PGN、MDP或MDP类似物至少每天施用一次。在其他实施方案中，每两天、每三天、每四天或更小频率施用PGN、MDP或MDP类似物。可以在生命的第一天或在接下来的七天内开始施用。
[0035] 通过口服途径将制剂递送给肠道将在那里集中其效用。为了促进生长，口服制剂的施用将PGN、MDP或MDP类似物递送至肠腔。其他施用途径包括但不限于直肠施用，例如以栓剂形式。
[0036] 适于口服施用的组合物包括但不限于如本领域普通技术人员已知的粉末或颗粒、在水或非水介质中的悬浮液或溶液、胶囊、小药囊或片剂。可能需要增稠剂、调味剂、稀释剂、乳化剂、分散助剂或粘结剂。优选的是将药剂(agent)递送至肠而不在胃中变性的制剂。以纳米珠、微珠或直径比微珠大一个或两个数量级的珠子递送活性成分的制剂可以通过减少胃中的降解和代谢来增强活性成分的递送。这种施用还可以增强肠道中靶细胞中的摄入，所述靶细胞包括但不限于胃肠上皮细胞和上皮下免疫细胞，例如派伊尔结(Peyer's patches)中的M细胞。这些优点可以减少施用所需的剂量。用于这样做的各种方法是本领域普通技术人员所熟知的。对于牲畜，可以制备确保在发生造粒的温度处的稳定性的制剂。
[0037] 为了促进生长，包含PGN、MDP或MDP类似物的组合物以足够的剂量到达胃肠道中或胃肠道附近的细胞以在那里起作用的方式进行递送。
[0038] 为了提高生长或饲料转化率，制备包含PGN、MDP或MDP类似物的组合物用于施用至动物。在优选的实施方案中，用于口服施用的组合物被配制成防止胃中的化学改变，从而增加肠中可用的组合物的量。这些配方是本领域普通技术人员已知的。
[0039] 在一个实施方案中，为了增强生长促进作用，优选地，为了增强牲畜生长促进作用，在饲料中递送PGN、MDP或MDP类似物。在一些实施方案中，在制剂中递送PGN、MDP或MDP类似物，所述制剂是热稳定和水分稳定的并且能够与其他饲料成分一起被造粒。长期的或常规口服施用PGN、MDP或MDP类似物将维持胃肠道中的有效水平。
[0040] 本文提供的使用MDP或MDP类似物的组合物可以以多种方式施用，这取决于是否需要局部处理或全身处理、以及待处理的区域。所公开的物质可以例如口服、静脉内、通过吸入、鼻内、直肠内、腹膜内、肌内、皮下、腔内或透皮进行施用。
[0041] 用于肠胃外施用的制剂包括本领域普通技术人员已知的无菌的含水或非水溶液、悬浮液和乳液。非水溶剂的实例是丙二醇、聚乙二醇、植物油(如橄榄油)、和可注射的有机酯(如油酸乙酯)。水性载体包括水、醇/水溶液、乳液或悬浮液，包括盐水和缓冲介质。肠胃外媒介(vehicle)包括氯化钠溶液、林格氏葡萄糖(Ringer’s dextrose)、右旋糖和氯化钠、乳酸林格氏液(lactated Ringer’s)或固定油。静脉内媒介包括流体和营养补充剂、电解质补充剂(例如基于林格氏葡萄糖的那些)等。还可以存在防腐剂和其他添加剂，例如抗微生物剂、抗氧化剂、螯合剂和惰性气体等。
[0042] 用于局部施用例如直肠内施用的制剂，可以包括本领域普通技术人员已知的软膏、洗剂、乳膏(cream)、凝胶、滴剂、栓剂、喷雾剂、液体和粉末。常规的药物载体，水性的、粉末的或油性的基质，增稠剂等可以是必需的或期望的。
[0043] 用于口服施用的组合物包括粉末或颗粒、在水介质或非水介质中的悬浮液或溶液、胶囊、小药囊或片剂。在一些实施方案中，可以使用增稠剂、调味剂、稀释剂、乳化剂、分散助剂或粘结剂。
[0044] 在一些实施方案中，组合物可以作为药学上可接受的酸加成盐或碱加成盐施用，所述酸加成盐或碱加成盐通过与无机酸(如盐酸、氢溴酸、高氯酸、硝酸、硫氰酸、硫酸和磷酸)和有机酸(如甲酸、乙酸、丙酸、乙醇酸、乳酸、丙酮酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、马来酸和富马酸)反应，或通过与无机碱(如氢氧化钠、氢氧化铵、氢氧化钾)和有机碱(如单烷基-、二烷基-、三烷基和芳基胺和取代的乙醇胺)反应形成。
[0045] 本文提供的物质可以以有效量或有效浓度递送。物质的有效浓度或有效量是导致提高的生长或饲料转化率的浓度或量。
[0046] 用于施用所提供物质的有效剂量和时间表可以凭经验确定，并且进行这样的确定在本领域普通技术人员的知识范围内。本领域普通技术人员将理解，必须施用的所提供物质的剂量将根据例如将接受该物质的动物、施用途径、所用物质的特定类型和正在施用的其他药物而变化，该正在施用的其他药物包括但不限于抗生素、益生菌、免疫刺激剂、合成代谢类固醇、痕量胺相关受体1(TAAR1)激动剂和刺激β1和β2肾上腺素能受体的β肾上腺素受体激动剂。本领域普通技术人员可利用体外测定来优化特定物质的体内剂量，包括施用的浓度和时间进程。
[0047] 本文提供的组合物可以与药学上可接受的载体组合在治疗上使用。“药学上可接受的”是指可以与所述物质一起施用于动物、且不会引起任何不期望的生物学效应或以有害的方式与包含它的药物组合物的任何其他组分相互作用的材料。如本领域普通技术人员已知的，可以选择载体以使得活性成分的比期望更早的任何降解最小化并且使受试者中的任何不良副作用最小化。
[0048] 以纳米珠、微珠或比微珠大一个或两个数量级的珠施用PGN、MDP或MDP类似物可以通过减少胃中的降解/代谢来增强物质的递送。这种施用还可以增强肠道中靶细胞的摄入。这些优点可以减少施用所需的剂量。
[0049] 除选择的分子外，药物组合物还可以包括载体、增稠剂、稀释剂、缓冲剂、防腐剂、表面活性剂等。药物组合物还可以包含一种或多种活性成分，例如抗微生物剂、抗炎剂、麻醉剂等。合适的载体及其制剂描述于Remington：The Science and Practice of Pharmacy(第19版)，A.R.Gennaro，Mack Publishing Company，Easton，Pa.1995中。通常，在制剂中使用适量的药学上可接受的盐以使制剂等渗。药学上可接受的载体的实例包括但不限于盐水、林格氏溶液和右旋糖溶液。溶液的pH优选为约5至约8，更优选约7至约7.5。另外的载体包括缓释制剂，例如含有该组合物的固体疏水聚合物的半透性基质，该基质是成型制品的形式，例如薄膜、脂质体或微粒。对于本领域技术人员显而易见的是，根据例如施用途径和施用物质的浓度，某些载体可以是更优选的。
[0050] 以下实施例用于进一步说明本发明，但同时不构成对本发明的任何限制。相反，应该清楚地理解，在不脱离本发明的精神的情况下，可以采用其各种实施方案、修改和等同物，本领域技术人员在阅读本文的说明书之后可以想到这些实施方案、修改和等同物。
[0051] 实施例1
[0052] 米伐木肽在鸡中提高饲料转化率
[0053] 该实验的主要目的是评估以1.9mg/kg饲料补充有米伐木肽的饲料是否在肉鸡中提高饲料转化率，即对于相同量的体重增加肉鸡是否需要较少的饲料。第二个目的是评估任何这样的提高与用杆菌肽(行业标准AGP)所见的提高相比是有利的或是不利的。第三个目的是评估实验鸡对健康微生物菌群(微生物组)的快速与慢速获取是否影响饲料转化率。第四个目的是确定饲料补充有杆菌肽(一种常用的行业标准的抗生素生长促进剂)是否与微生物组获取动力学对饲料转化率的潜在影响相互作用。
[0054] 将孵出200天的雄性Ross x Ross小鸡以每组50只随机分配到四组中的一组：组1：不含微生物组接种鸡(microbiome seed chickens)的阴性对照；组2：具有微生物组接种鸡的阴性对照；组3：具有微生物组接种鸡的50mg/kg饲料的杆菌肽；或组4：具有微生物组接种鸡的1.9mg/kg饲料的米伐木肽。首先将米伐木肽与20g乳糖(Lactochem Fine Powder，DFE Pharma，Germany)混合，然后与玉米粉混合以产生2％的补充物以制备饲料，其被随意喂养给禽类。
[0055] 微生物组接种鸡是健康的21日龄大的禽，它们在新鲜未使用的松树刨花上饲养、并且没有与任何其他鸡接触，因此具有健康成长的禽类特有的微生物组。在实验开始时，将组2-组4的50只研究小鸡暴露于10只微生物组接种鸡，其在第5天被移除并且未计入研究结果中。微生物组接种鸡的目的是在新孵出的实验鸡中快速诱导健康的微生物组。相反，在不暴露于微生物组接种鸡的情况下，在对照组中形成正常的健康微生物组需要更多的时间。
[0056] 所有小鸡被饲喂糊状物形式的正常肉鸡开口料(broiler starter)，其以113.5mg/kg补充有安普罗铵(amprolium)。每组在环境湿度下、具有混凝土地面的实心边的仓棚中，在新鲜的松树刨花上以每只禽1.0平方英尺的放养密度饲养在5×10英尺的地面鸡圈(floor pens)中。在整个试验过程中随意可得饲料和水。如果需要，恒温控制的气体加热器是仓棚的主要热源。在育雏期间每个鸡圈一个加热灯提供补充热量。风扇被用来冷却禽。
根据基层饲养员建议进行照明计划。在第8天、第21天和第32天记录所有禽的个体体重。在第0天和第32天(当试验终止时)，对每个鸡圈的饲料进行称重。
根据基层饲养员建议进行照明计划。在第8天、第21天和第32天记录所有禽的个体体重。在第0天和第32天(当试验终止时)，对每个鸡圈的饲料进行称重。
[0057] 通过将总消耗饲料除以该组中所有鸡的总重量增加来确定每组的总体(真正)饲料转化率。对于组差异的统计评估，每只禽的个体每日饲料消耗量和总饲料消耗量进行数学建模。在实验终止之前死亡的禽所消耗的计算饲料从总称量的饲料中减去。通过单向ANOVA和Tukey真差校正(Tukey Honest True Difference correction)来分析体重增加和计算的饲料消耗量数据以进行多重比较，图表显示平均值±95％置信区间。为了确定个体禽的饲料转化率，每只禽计算的总饲料消耗量除以该禽的总重量增加量。这允许对所有禽的饲料转化率进行排序。通过非参数Mann Whitney U检验评估饲料转化率的组差异，并且误差线表示个体禽的计算的饲料转化率的25-75百分位数。所有显著的组差异由虚线框和相应的p值表示。
[0058] 由在32天实验过程中确定的个体体重以及每组消耗的总称重饲料通过数学模型计算每只鸡的个体每日饲料消耗量。该模型基于标准的雄性肉鸡体重和饲料摄入量数据计算在该研究中的各个个体禽的每日重量和饲料消耗量。该模型首先通过多项式生长曲线在鸡的实际测量体重之间内插体重，该曲线精确地将标准雄性肉鸡的标准生长拟合(r＝0.998)到该组的所有鸡的交叉(bracketing)输入数据(例如，从第8天开始到第21天结束的鸡的体重)。该公式是在第X天的体重g＝在开始日的体重g+8.1707×第X天+生长系数×(第X天)2。通过考虑的时间段的起始体重和结束体重确定每只鸡的生长系数。基于计算的每日体重，然后通过另一个多项式方程计算每日饲料消耗量，该方程精确地拟合(r＝0.999)依赖于 体重的 雄性肉 鸡的 标准饲 料摄 入量。该公式 为每日 饲料 摄入 量
由于这些计算是基于雄性肉鸡
的标准饲料摄入量，因此以这种方式计算的每组总饲料消耗量必须校准成该组的实际总饲料消耗量。这是通过线性倍增系数实现的，该线性倍增系数来源于该组称重的实际总饲料摄入量与计算的摄入量之比。然后，该系数乘该组中每只鸡的各个计算的每日饲料摄入量，得出每组的最终饲料摄入量，其精确地等于实际的总饲料摄入量。
由于这些计算是基于雄性肉鸡
的标准饲料摄入量，因此以这种方式计算的每组总饲料消耗量必须校准成该组的实际总饲料消耗量。这是通过线性倍增系数实现的，该线性倍增系数来源于该组称重的实际总饲料摄入量与计算的摄入量之比。然后，该系数乘该组中每只鸡的各个计算的每日饲料摄入量，得出每组的最终饲料摄入量，其精确地等于实际的总饲料摄入量。
[0059] 各组之间的发病率和死亡率没有显著差异。因为在第2-6天的不合季节的寒冷天气中鸡暴露于低温，故生长率低于标准。所有显著的组差异通过虚线框和相应的p值表示。如图1C所示，用1.9mg米伐木肽/kg饲料处理导致所有组的最佳饲料转化率，第0天至第32天的生长期1.605g饲料/g体重增加。这显著地好于其余3组中任何一组观察到的饲料转化率。
接下来是暴露于微生物组接种鸡的未经处理的鸡，饲料转化率为1.719，对于相同量的增重，比米伐木肽处理的鸡需要多7.1％的饲料。以50mg/kg饲料使用行业标准的AGP杆菌肽导致饲料转化率为1.823，因此对于相同量的增重比米伐木肽补充需要多13.6％的饲料。表现最差的组是未暴露于微生物组接种鸡的未经处理的鸡，饲料转化率为2.160，对于相同量的增重，比米伐木肽处理的鸡需要多34.6％的饲料。因此，饲喂胞壁酰二肽类似物米伐木肽的肉鸡的饲料转化率优于阴性对照和饲喂杆菌肽的肉鸡。
接下来是暴露于微生物组接种鸡的未经处理的鸡，饲料转化率为1.719，对于相同量的增重，比米伐木肽处理的鸡需要多7.1％的饲料。以50mg/kg饲料使用行业标准的AGP杆菌肽导致饲料转化率为1.823，因此对于相同量的增重比米伐木肽补充需要多13.6％的饲料。表现最差的组是未暴露于微生物组接种鸡的未经处理的鸡，饲料转化率为2.160，对于相同量的增重，比米伐木肽处理的鸡需要多34.6％的饲料。因此，饲喂胞壁酰二肽类似物米伐木肽的肉鸡的饲料转化率优于阴性对照和饲喂杆菌肽的肉鸡。
[0060] 有趣的是，通过暴露于微生物组接种鸡快速获取健康鸡微生物组显著提高了饲料转化率。与未接种微生物组的未经处理的鸡相比，微生物组接种的未经处理的鸡的饲料转化率提高了20.4％(1.719对2.160的饲料转化率)。更令人感兴趣的是，抗生素饲料补充似乎会干扰快速微生物组获取，如在50mg/kg杆菌肽处理的微生物组接种鸡的饲料转化率仅提高了15.6％所证实的。然而，在p＝0.09时，这种差异未能达到显著性。
[0061] 我们从该实验得出以下结论：1)以1.9mg/kg饲料补充的米伐木肽显著提高了饲料转化率，表明生长促进作用；2)这种生长促进作用显著强于杆菌肽，杆菌肽是一种行业标准的促生长抗生素；3)快速获取健康鸡微生物组独立地提高饲料转化率。我们指出，与抗生素不同，米伐木肽与所有MDP类似物一样，没有直接的抗菌作用。因此，米伐木肽和其他MDP衍生物不会干扰鸡或其他动物的微生物组获取。
[0062] 实施例2
[0063] 杆菌肽、米伐木肽和罗莫肽在鸡中对饲料转化率的影响
[0064] 在肉鸡中证明了以1.9mg/kg饲料的米伐木肽的生长促进作用以及其相对于杆菌肽的优异生长促进作用之后，进行了第二次没有微生物组接种鸡的实验。因此，在该实验中，可观察到饲料补充剂的独立生长促进作用，而没有非常快速获取健康微生物组的潜在混杂效应。
[0065] 该实验的目的是：将1)低剂量的0.1mg米伐木肽/kg饲料；和2)中间剂量的0.57mg罗莫肽(不同的MDP类似物)/kg饲料的效果与50mg杆菌肽/kg饲料和未补充的饲料(未处理的对照鸡)的效果进行比较。检查了对饲料转化率和生长速度的影响两者，即生长促进的双重标准。
[0066] 将孵出200天的雄性Cobb x Cobb鸡以每组50只随机分配到四组中的一组：无饲料补充；50mg杆菌肽/kg饲料；0.1mg米伐木肽/kg饲料；或0.57mg罗莫肽/kg饲料。不使用微生物组接种鸡，并且在第15和32天记录所有禽的个体体重。所有其他实验参数遵循实施例1。
[0067] 在该实验中，饲养条件是最佳的，发病率和死亡率是微不足道的，并且在处理组之间没有差异。杆菌肽处理导致比其他三个处理显著更低的在第15天和第32天的体重和前一时期的体重增加和饲料摄入量、以及较高的饲料转化率，所述其他三个处理的这些参数相似。然而，在第15天，0.1mg米伐木肽/kg饲料或0.57mg罗莫肽/kg饲料处理的生长比未处理的对照加快。对于从第15天到第32天的克体重增加，图2B中的罗莫肽是明显的。此外，如图2C所示的从第15天到第32天的体重增加百分比，对于米伐木肽和罗莫肽处理，增加的生长速率非常显著。
[0068] 因此，在最佳饲养条件和健康微生物组的缓慢获取(由于先前未使用的清洁垫料和不含微生物组接种鸡)下，相对于未处理的对照鸡，米伐木肽或罗莫肽没有降低饲料转化率。然而，从第15天开始，它们比未处理的对照鸡大大提高了生长速率。从第15天到第32天，相对于未处理对照鸡的236.2％的生长速率，米伐木肽或罗莫肽处理的鸡的259.5％和267.4％的生长速率分别代表生长增加9.9％和13.2％。重要的是要指出，在具有最佳的饲养条件和缺乏病原微生物群的该实验中，杆菌肽——一种行业标准的抗生素生长促进剂对生长和饲料转化率具有极大的负面影响。
[0069] 我们从实施例2中的实验得出结论：1)相对于未处理对照和50mg行业标准抗生素生长促进剂杆菌肽/kg饲料，0.1mg米伐木肽/kg饲料的处理显著提高了生长速率；2)0.57mg罗莫肽(另一种MDP类似物)/kg饲料的生长速率增加效果与米伐木肽相等或更好；和3)在所有标准中杆菌肽都比米伐木肽和罗莫肽以及未处理的对照要显著地更差。
[0070] 值得注意的是，MDP及其类似物是含有核苷酸结合寡聚化结构域蛋白2(NOD2)的配体，其属于先天免疫系统的密切相关且大概多余的细胞内模式识别受体的家族。NOD2存在于哺乳动物中但在禽类中不存在。尽管缺乏充分表征的用于MDP的NOD2受体，但是禽类对MDP类似物的刺激响应，增强了生长并提高了饲料转化率。
[0071] 实施例3
[0072] 米伐木肽在猪中对饲料转化率的影响
[0073] 实施例3的实验的目的是评估MDP类似物是否与它们在禽类中一样在哺乳动物中促进生长。选择猪作为哺乳动物研究的动物模型。该实验设计成将低剂量的0.1mg米伐木肽/kg饲料对生长和饲料转化率的影响与未经处理的对照猪和与用50mg卡巴多司(carbadox)(用于猪的行业标准AGP)/kg饲料处理的猪进行对比。
[0074] 猪在3-4周龄时断奶，并根据重量和性别分配至15个保育猪舍(nursery pen)中的一个猪舍，每个猪舍6只猪(总共90只猪)。在重量区块(weight block)中，在猪舍内平衡猪的性别。膳食处理在重量区块内随机分配给猪舍。在阶段1和阶段2饮食中施用三种饮食处理。断奶后第0-14天喂食阶段1饮食。在断奶后第14天，将猪转换为第2阶段饮食，其饲喂至第28天。处理1是没有任何促生长补充剂的未经处理的阴性对照饮食。处理2含有卡巴多司——一种行业标准的猪AGP，在阶段1中为50mg/kg饲料且在阶段2中为25mg/kg饲料。处理3为0.1g米伐木肽/kg饲料。饮食被配制成达到或超过根据2012NRC标准的除能量以外的所有营养需求。对于处理2和处理3，添加饲料补充剂作为1％补充剂。首先将米伐木肽与20g乳糖(Lactochem Fine Powder，DFE Pharma，德国)混合，然后与玉米淀粉混合以产生0.1％预混物，其随后与未补充的饲料混合至用于处理3的1％补充剂。所有饮食以膳食形式饲喂。在断奶后第0、7、14、21和26天对猪进行称重。监测每个猪舍和称重期的饲料摄入量。在第26天获得该研究的最终重量测量值。
[0075] 通过将总消耗饲料除以每种处理的所有猪的总重量增加来确定每组的总(真实)饲料转化率。为了饲料消耗量和转化率的统计评估，对每头猪的个体每日饲料消耗量和总饲料消耗量进行数学建模。通过单向ANOVA和Tukey真差校正来分析体重增加和计算的饲料消耗量数据以进行多重比较。为了测定个体猪的饲料转化率，每头猪的计算总饲料消耗量除以猪的总测量重量增加量。这允许对所有猪的饲料转化率进行排序。通过非参数Mann Whitney U检验评估饲料转化率的组差异。
[0076] 由在26天实验过程中确定的个体体重以及每个猪舍消耗的总称量饲料通过数学模型计算每头猪的个体每日饲料消耗量。该模型根据体重和饲料摄入量数据计算该研究中每只个体猪的每日重量和饲料消耗量。该模型首先将体重线性地内插在猪的实际测量体重之间。基于计算的每日体重，然后将每日饲料消耗量计算为体重的4％。由于这些计算是基于猪的标准饲料摄入量，因此以这种方式计算的每个猪舍的总饲料消耗量必须校准成猪舍的实际总饲料消耗量进行。这是通过线性倍增系数实现的，该线性倍增系数衍生自猪舍的称量的实际总饲料摄入量与计算的摄入量之比。然后，该系数乘以猪舍内每头猪的各个计算的每日饲料摄入量以得到每个猪舍的最终饲料摄入量，其精确地等于实际的总饲料摄入量。
[0077] 如图3C所示，用0.1mg米伐木肽/kg饲料处理导致饲料转化率为1.476。这比未处理的饲料观察到的饲料转化率更好，并且极其显著地优于补充有卡巴多司的饲料(50mg/kg饲料直到第14天，第14天后25mg/kg饲料)。对于相同量的重量增加，饲料转化率分别为1.574和1.692的这些处理与0.1mg米伐木肽/kg饲料的处理相比需要多6.6％和14.6％的饲料。
[0078] 我们从实施例3的实验中得出结论：与没有补充的饲料的猪相比，0.1mg/kg饲料的米伐木肽在猪中具有生长促进作用，并且极其显著优于补充有行业标准的抗生素生长促进剂卡巴多司的饲料。
[0079] 实施例4
[0080] PGN、MDP和MDP类似物在牛中对生长和饲料转化率的影响
[0081] 施用PGN、MDP或MDP类似物在牛(包括家牛和野牛)中促进生长。化合物以0.02μg/kg至15mg/kg体重的每日剂量给予。优选地将该化合物混入小牛的牛奶交换器和成年动物的复合饲料中。初始施用可以在出生时或出生之后立即开始，并且可以在动物的整个寿命期间持续、或者只要额外的生长或提高的饲料转化率是所需的就持续施用。结果表明，动物生长更快且饲料转化率提高。
[0082] 实施例5
[0083] PGN、MDP和MDP类似物在鱼中对生长和饲料转化率的影响
[0084] 施用PGN、MDP或MDP类似物在鱼(包括鲑鱼和鳟鱼)中促进生长。化合物以0.026μg/kg至15mg/kg体重的每日剂量给予。将化合物混入颗粒状鱼饲料中。一旦鱼孵化或孵化后，可以开始施用，并且可以在动物的整个寿命期间持续、或者只要额外的生长或提高的饲料转化率是所需的就持续施用。结果表明，鱼生长更快且饲料转化率提高。
[0085] 实施例6
[0086] PGN、MDP和MDP类似物在河虾中对生长和饲料转化率的影响
[0087] 施用PGN、MDP或MDP类似物在河虾中促进生长。化合物以0.46μg/kg至75mg/kg的每日剂量给予。在优选的实施方案中，将它们混合到饲料中或直接加入河虾的栖息水中。可以在无节幼体阶段开始施用，并且可以在动物的整个寿命期间持续施用，或者只要额外的生长或提高的饲料转化率是所需的就持续施用。结果表明，河虾生长更快且饲料转化率提高。
[0088] 以上引用的所有专利、出版物和摘要均通过引用整体并入本文。应当理解，前述内容仅涉及本发明的优选的实施方案，在不脱离所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在其中进行许多修改或变更。
[0089] 参考文献
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