促進豬生長的方法

專利名稱：促進豬生長的方法
技術領域：
本發明一般涉及用生長素促進豬生長的方法，特別涉及用牛生長素促進豬生長、增加體重和提高飼料利用率的方法。
在現有技術中有時稱為生長荷爾蒙(GH)的生長素(ST)，通常全由動物的垂體產生，盡管在成熟期前產生量較高，但整個生活期都在產生。已知ST能促進骨胳生長、氮的順收、蛋白質合成及影響葡萄糖和類脂物代謝，因此，ST被認為是一種通用的代謝劑。
雖然，ST的作用機理尚未盡然了解，但已證實服用與試驗動物同類的外生ST能夠顯著地提高動物生長、體重和產肉的速度。例如在一次試驗中，豬每天接受純豬生長素ST注射，平均增重率為2.26磅/天(對照豬平均增重為2.19磅/天)。更重要的是經處理的豬每天所消耗的飼料遠比對照豬少(處理豬消耗7.03磅，對照豬消耗8.40磅)。此外，處理豬顯著的改進表現在屠體質量，用豬ST處理的豬屠體平均長為30.57英寸，背腰厚1.40英寸，而對照組的豬平均長為29.33英寸，背腰厚1.77英寸。用豬ST處理的動物中，去骨肉的化學組分也得到顯著改進蛋白質13.50%，水分49.14%，脂肪為36.76%，而對照組的豬蛋白質10.8%，水分39.43%，脂肪為49.27%(例如E.J.Truman，“SomeEffectsofPituitaryAnteriorGrowthHormoneonSwine”，ThesisPurdueUniversity(1953年4月))。
ST可從切除的垂體組織分離得到，例見C.H.Li，J.Biol.Chem.211，55(1954)年)。ST也可用遺傳工程方法從含給定的產生ST的重組體DNA的微生物得到，例見P.H.Seeburg，等人，Nature，276，795～798頁(1978年);P.H.Seeburg等人，Nature，270，486～494頁(1978年);J.A.Martial，Science，205，602～607(1979年)。
在現有技術中通稱為牛生長荷爾蒙(bGH)的牛生長素(bsT)，是一種在重體前葉中合成并由其分泌的多肽。認為bST是作為前體蛋白合成并在分泌期間成熟為bST，然后釋放到血液中。此外，據報導，天然bST的蛋白質成分包括缺失若干氨基末端氨基酸但仍具生物活性的多肽。
天然bST的核苷酸編碼順序和氨基酸順序已有報導，例見W.L.Miller等人，J.Biol.Chem.，255，7521-24頁(1980年);M.D.Dayhoff等人.，in“AtlasofProteinSequenceandStructure”，Daygoffed.，5，Supp.3，345～42(1978年);M.Wallis，FEBSLitt，35，11-14(1973年)。bST是有191個氨基酸的多肽，可視為開始合成為217個氨基酸的牛前生長素。在合成和分泌期間從N-末端位置上除去26個氨基酸的信號順序，例見V.R.Lingapa等人.，Proc.Natl.Acad.Scad.Sci.USA74.2432～36(1977年)。
在現有技術中已熟悉bST的制備，例如，從牛的腦下垂腺提取bST，或通過重組體DNA技術在合適的宿主中產生bST，例見W.L.Miller等人，J.Biol.Chem.，255，7521～24(1980年)。本文參考的授予Frazier等人的美國專利U.S.4，443，539號公開了利用重組體DNA方法，把bST結構基團放進酵母細胞制備bST的方法。本文參考的授Hecht的美國專利U.S.4，371，462號公開了垂體前葉肽的提純方法。1983年8月8日提交的歐洲專利說明書83304574.3號、1982年9月16日提交的公開說明書103，395號;82304880.6號、1981年8月21日提交的公開說明書075，444號和81303824.7號和公開說明書047，600號，以及英國專利說明書2，073，245A號均公開了以高得率生產重組體bST的方法。產生bST的大腸桿菌株可從ATCC得到，編號為ATCC31826、31840、31841、31842和31843。
不同種類動物產生的ST，在誘發抗原、等電點、N-末端氨基酸殘基和C-末端氨基酸殘基、及氨基酸組分方面各不相同，ST一般具有物種專一性。就是說一個物種的ST在另一物種中是無活性的。然而，盡管此類物種轉移作用難以預測，但一個物種的ST在進化尺度較低的另一物種中具有生物活性。
在使用ST方面的這種物種專一性限制存在著一些缺點，為了生產每個所要求物種的ST，必須獲得或研究設備、專門技術、重組體微生物菌株、方法和操作條件等。此外，生產一種物種用的ST比生產各種物種用的ST成本高、回收難，或較不穩定。因此，如果采用與上述相反技術，則可大大節省經費而且事半功倍，取自一種物種的ST可用于處理無親緣關系的其他物種，例如，如果取自一個物種的ST可用于促進另一物種生長，則就有節省經費和事半功倍的優點。
本發明目的之一是提供一種在一個物種中應用另一物種生長素促進生長的方法。
本發明目的之二是提供一種應用牛生長素促進豬生長的方法。
本發明目的之三是提供一種用牛生長素增加豬體重的方法。
本發明目的之四是提供一種用牛生長素提高豬飼料利用率的方法。
給豬服用足以促進生長、提高飼料利用率和增加體重的牛生長素(bST)以達到這些目的和其它目的。
在最佳實施例中，給豬服用的bST劑量約0.1～20mg/動物/天，最好為1～10mg/動物/天，可促進生長、增加體重和提高飼料利用率。
本發明的其它目的、優點和新的特征，從下文對本發明的詳述中顯而易見。
根據本發明，給豬服用足以促進生長、提高飼料利用率和增加體重的牛生長素(bST)。
從任何合適的來源均可得到bST，在本技術領域內，對有關生產、分離和提純天然bST和重組體bST的方法已為公眾所知。本文所用的bST包括具有天然的和重組體的bST活性的所有蛋白質，以及具有缺失、插入、置換或其它可改變的氨基酸順序的突變蛋白質。例如，δ-9bST是一種缺失天然ST的前9個氨基末端氨基酸的多肽，它已顯示具有生物活性。含有編碼δ-9bST質粒的大腸桿菌HB101轉移菌株的產生已在本文參考文獻歐洲專利說明書0103395號公開。本技術領域中眾所周知的其它保持生物活性的此類改進bST蛋白質，均包括在本發明范圍內。
雖然bST的劑量根據具體豬的豬令、體積和性狀而改變，但是給豬服用的劑量一般約0.1～20mg/動物/天1，以1～20mg/動物/天左右為最佳。
可以任何有效方法包括注射、植入物等對豬給以本發明的bST。以注射和植入物為最好，因為可以精確控制計時和撥給的劑量。本發明的bST最好非經腸胃供給。如本文所用的不經腸胃供給方法包括靜脈注射、肌肉注射或腹膜內注射，或者皮下植入。
當注射給予時，對豬注射bST注射劑，包含任何與生物和bST可相容的載體，例如各種賦形劑、佐劑、添加劑和稀釋劑。注射時，加入載體的本發明bST的量約0.1～20mg/動物足夠用于豬，加入含大約0.025M NaHCO3和約0.025M Na2CO3緩沖劑的本發明bST的量最好為1～10mg/動物左右。
賦形劑水溶液，例如非揮發性的熱原質水、無菌水和制菌水也適于形成bST注射液。除了這幾種水之外，還可使用一些別的賦形劑水溶液。這些包括可以滅菌的等滲注射組合物，例如氯化鈉、林格注射液、葡萄糖、葡萄糖鹽水和乳酸鹽林格注射液，加入水混溶性溶劑，如甲醇、乙醇或丙二醇，通常可提高bST在這些賦形劑中的溶解度和穩定度。
非水溶液賦形劑，例如棉籽油、麻油或花生油;和酯類，例如肉豆蔻酸異丙酯也可用作bST組合物的溶劑系統。
此外，還可加入各種添加劑，包括抗菌防腐劑、抗氧劑、螯合劑和緩沖劑，以提高組合物的穩定度、無菌性和等滲性，但是所加的任何賦形劑、稀釋劑或添加劑必須可與生物及與本發明bST相容的。bST最好配在含約0.025M NaHCO3和約0.025M Na2CO3的緩沖液中使用。
以插入豬皮下的緩釋皮下植入物形式對豬給以本發明的bST。植入物可取植入豬后緩慢溶解的小丸形式，或可與生物及豬相容的各種形式，這已為本技術領域的專業人員所熟知。此類眾所周知的劑形設計得使活性組合在幾天至幾周內緩慢釋放，設計植入物的釋放量為0.1～20mg/動物/天，以1～10mg/動物/天為最佳。
根據本發明，促進豬生長、增加體重和提高飼料利用率的組合物包括藥物上可接受的載體，以及與載體混合的促進生長、增加體重和提高飼料利用率的牛生長素(bST)。本文所用的bST包括具有天然的及重組體bST活性的所有蛋白質，以及具有缺失、插入、置換或其它可改變的氨基酸順序的突變蛋白質，包括δ-9bST和具有生物活性的類似蛋白質。本發明組合物包含足夠應用的化合物量約0.1～20mg/動物/天，以1～10mg/動物/天為佳。
該組合物適用于腸胃外給藥形式，特別是懸浮液、溶液、乳濁液、注射劑、植入物等組合物。
本發明化合物可以組合物形式供給動物，該組合物包括含任何可與生物和化合物相容的載體植入物和注射劑，這些載體例如各種賦形劑、佐劑、添加劑和稀釋劑。
本發明組合物最好是(1)包括可與生物和bST相容的植入物質的植入丸，以及促進生長、增加體重和提高飼料利用率的牛生長素，或(2)包括可與生物和bST相容的載體的注射劑，及促進生長、增加體重和提高飼料利用率的牛生長素。
為了便于給藥和劑量均勻化，配制本發明化合物的單位劑型特別有利。用于本文的單位劑型實際上是適用于處理對象的單個劑量的獨立劑量，每個單位含有根據與藥物上可接受的載體相結合產生所需療效計算得到的預定量的化合物。具體的單位劑型是根據并直接取決于下述兩點(a)具體組合物的專有特性，(b)應達到的具體的防治效果。
本發明bST用于促進豬的生長、增加體重和提高飼料利用率。
已概括介紹了本發明，下述例子作為本發明的具體實施例，說明本發明的實施和優點。應理解給出這些例子意在說明而不是用來限制說明書或權利要求。
實施例1本實施例說明體內實驗方法。
就地購買雜交閹過的公豬(20kg)，使適應日料(表Ⅰ)和試驗條件。在開始試驗前，取得各個豬欄的兩周基礎資料，根據適應期間的優良表現，從原種組中選出34頭豬進行隨機處理，其中有兩組每組5頭(處理4A和4B)，另3組，每組8頭(處理1～3)，具體處理如下處理1未處理的對照組處理2rpST，3mg/頭/天處理3nbST，3mg/頭/天處理4ArbST，3mg/頭/天(一組＃JES-1)處理4BrbST，3mg/頭/天(一組＃PP＃1)在用于實驗前先測試純重組體衍生的rpST(一組＃Tris-01-00A.94.1)和rbST(一組＃JES-1和PP＃1)的純度和均勻性。從外源得到的純垂體衍生的bST(一組＃AFP-8414C)，也測試其純度和均勻性。
將飼料(表1)和水隨意喂豬。每隔5天在上午9點和10點之間采集飼料消耗數據。接受處理的閹公豬的試驗周期為20天。
用含0.025M NaHCO3和0.025M Na2CO3的緩沖液制備ST注射液(Peel等人，Effect of Exogeneous Growth Hormone on LactationalPerformaceinHighYieldingCows，J.Nutr.111662(1981年))。經過濾滅菌緩沖液載劑，并且無菌加到ST中，在20天試驗的0天和第10天制備注射液，制得的注射液分裝10只儲存瓶，每瓶含有足夠一天試驗的注射液，冷凍至使用。使用時在冰箱內將溶液(夠一天用量)解凍過夜，保持至用于注射。每天上午9點和10點之間在每頭豬的頸背部肌肉注射，每頭每天注射量為3ml的1.0mg/mlST。隔幾天改變一下注射部位(頸的右側或左側)，對每頭豬都用新的消素注射針(1時長，21號)。
按照常規，由主治獸醫檢驗動物處理部位的條件和一般情況。
收集飼料樣品，對每一批量分析蛋白質、脂肪、纖維、鈣和磷的百分比。已知在飼料或水中有無污染物有助于取得或影響試驗結果。
測定內容有，平均每天增重(ADG)、單位增重的飼料(F/G)和平均每天喂料量(ADF)。血清數據包括生長素和血脲氮(BUN)，由以下方法測定BUN，見Tiffany等人.，EnzymaticKineticRateandEnd-PointAnalysisofSubstratebyuseofGeMSAECFastAnalyger，Clin.Chem18829(1972年)。用本領域的已知方法進行血清ST測定。
根據隨機區組設計進行試驗，除了rbST處理重復5次之外，其余的處理組重復8次，各個動物用作重復試驗，固定部位。圈位(建筑物北側或南側)和ST處理用作兩個試驗要素，把豬隨意分配至圈位內，隨機配給五次ST處理之一。
對于性能數據，用由Gill提出的離體試驗測定極值(見DesignandAnalysisofExperimentsintheAnimalandMedicalSciences.VolumeⅠ&Ⅱ，TheIowaStateUniversityPress，Ames(1978年))，主要包括減重的偶見功物或慣常吃廢飼料動物的極值。沒有注意有關不良性能和行為變化發生率的處理。
利用熟知的方差分析和BBN回歸方法進行統計分析(見RS/lUser′sGuide1983年)。BBN研究系統(見坎布里奈BoltBeranek和Newman公司，Dixon，W.J.于1981年編的BMDPstatisticalSoftware，洛杉磯加利福尼亞大學出版社)。
nbST和rbST，由于統計分析揭示，圈位(建筑物北側或南側)對處理效果無顯著作用，主要僅對ST處理結果有影響。表2給出主要性能數據。
參考表2，與未處理對照組動物比較時，rpST和nbST都提高飼料轉化(P＜0.01)，20天后，rpST和nbST分別提高飼料轉化率為29%和27%。20天后，rpST(一組＃JES-1)還明顯提高F/G17%(P＜0.05)，而rpST(一組PP-1)不顯著影響F/G(P＜0.05)。
再參考表2，rbST還提高ADG(P＜0.05)。將一組rbST與未處理對照組進行對比時，在增重和進食量方面的測定表明無統計學上的顯著差別(P＜0.05)。
在整個研究和處理后觀察期間均未觀察到ST或傳送系統對動物健康或性能的有害影響。
顯然，在上述教導的范圍內對本發明作出一些改進和變更是可能的。因此，無須評述，這應被理解為是在所附權利要求書的范圍內實施本發明。
表1日料組合物項目%實際值＊黃色玉米73.5大豆粉(44%)23.5磷酸二鈣1.2石灰石粉0.8鹽0.5Dawes維素素/礦物預混料0.5計算組合物(作為喂料基準)粗蛋白%16.816.4鈣%0.620.70磷%0.540.54＊指6組飼料的平均測定結果。
表2各種生長素對豬性能的作用對照組rbST項目無rpSTnbSTJES-1PP-11至5天動物數88855ADG，kg0.871.19＊1.151.011.16ADG，KG3.533.382.953.333.85F/G4.372.88＊＊2.67＊＊3.303.736至10天動物數88855ADG，kg0.960.970.950.940.84ADG，KG3.523.052.75＊3.093.28F/G3.883.272.913.403.9511至15天動物數78744ADG，kg0.640.770.630.760.82ADG，KG3.232.912.71＊2.963.14F/G5.743.845.014.153.9116至20天動物數77855ADG，kg0.921.170.820.870.97ADG，kg3.883.182.71＊3.173.56F/G4.372.77＊＊3.413.753.701至20天動物數77855
ADG，kg0.851.03＊0.870.870.92ADG，KG3.663.152.73＊＊3.123.47F/G4.353.08＊＊3.17＊＊3.59＊3.76＊區別于無生長素對照組的平均值(P＜0.05)＊＊區別于無生長素對照組的平均值(P＜0.01)。
權利要求
1.一種促進豬生長、增加體重和提高飼料利用率的方法，其特征在于包括對所述豬給以促進生長、增加體重和提高飼料利用率量的牛生長素。
2.根據權利要求1的方法，其特征在于所給予的牛生長素的量約為0.1～20mg/動物/天。
3.根據權利要求1的方法，其特征在于所給予的牛生長素的量約為1～10mg/動物/天。
4.根據權利要求1的方法，其特征在于所述牛生長素不經腸給予。
5.根據權利要求4的方法，其特征在于所述牛生長素用植入物給予，所述植入物進一步包括與生物和牛生長素可相容的植入物物質;和促進生長，增加體重和提高飼料利用率量的所述牛生長素。
6.根據權利要求3的方法，其特征在于所述牛生長素以注射劑給予，所述注射劑進一步包括與生物和牛生長素可相容的載體;和促進生長、增加體重和提高飼料利用率量的所述牛生長素。
7.根據權利要求6的方法，其特征在于所述載體是含約0.025M NaHCO3和約0.025M Na2CO3的緩沖液。
8.根據權利要求1的方法，其特征在于所述牛生長素是重組體牛生長素。
9.根據權利要求8的方法，其特征在于所述重組體牛生長素具有缺失、插入、置換或它可改變的氨基酸順序。
10.根據權利要求8的方法，其特征在于所述重組件牛生長素是δ-9牛生長素。
11.一種促進豬生長、增加體重和提高飼料利用率的組合物，其特征在于包括藥物上可接受的載體;和促進生長、增加體重和提高飼料利用率量的牛生長素。
12.根據權利要求11的組合物，其特征在于包含所述牛生長素足以應用的量約0.1～20mg/動物/天。
13.根據權利要求11的組合物，其特征在于包含所述牛生長素足以應用的量約1～10mg/動物/天。
14.根據權利要求11的組合物，其特征在于適用于不經腸供給的形式。
15.根據權利要求14的組合物，其特征在于以植入物的形式，所述植入物進一步包括與生物和牛生長素可相容的植入物物質;和促進生長、增加重量和提高飼料利用率量的所述牛生長素。
16.根據權利要求14的組合物，其特征在于以注射劑的形式，所述注射劑進一步包括與生物和牛生長素可相容的載體;和促進生長、增加體重和提高飼料利用率量的所述牛生長素。
17.根據權利要求11的組合物，其特征在于所述牛生長素是重組體牛生長素。
18.根據權利要求17的組合物，其特征在于所述重組件牛生長素具有缺失、插入、置換或其它可改變的氨基酸順序。
19.根據權利要求17的組合物，其特征在于所述重量組體牛生長素是δ-9生長素。
全文摘要
牛生長素用來促進豬的生長、增加體重和提高飼料利用率。
文檔編號A61K38/27GK1031655SQ8810093
公開日1989年3月15日 申請日期1988年2月16日 優先權日1987年2月17日
發明者里查德·E·艾維, 道格拉斯·E·穆辛 申請人:國際礦物和化學公司