JP2010512162A - 乳酸菌及び酵母を利用する畜産用発酵飼料並びにその製造方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、乳酸菌及び酵母を利用する畜産用発酵飼料及びその製造方法に関する。より詳細には、高温及び低ｐＨにおいても生存が可能な乳酸菌及び酵母菌を利用する畜産用発酵飼料及びその製造方法に関する。
本発明による発酵飼料を、肥育牛、乳牛、養豚、養鶏などの畜産業において飼料にして飼育する場合、増体効果、飼料費の節減、下痢など疾病の予防の効果とともに、高級肉の生産、畜舎環境の改善が可能になって、畜産農家の所得と飼育環境の改善に大きく寄与することができ、さらに重要なことには、家畜の飼育に抗生剤又は成長促進剤を使用することがなくても環境に配慮したバイオ畜産が可能になる。
【選択図】 図１
本発明による発酵飼料を、肥育牛、乳牛、養豚、養鶏などの畜産業において飼料にして飼育する場合、増体効果、飼料費の節減、下痢など疾病の予防の効果とともに、高級肉の生産、畜舎環境の改善が可能になって、畜産農家の所得と飼育環境の改善に大きく寄与することができ、さらに重要なことには、家畜の飼育に抗生剤又は成長促進剤を使用することがなくても環境に配慮したバイオ畜産が可能になる。
【選択図】 図１
Description
本発明は、乳酸菌及び酵母を利用する畜産用発酵飼料並びにその製造方法に関する。より詳細には、高温及び低ｐＨにおいても生存可能な乳酸菌及び酵母菌を利用する畜産用発酵飼料及びその製造（調製）方法に関する。
従来、数十年間に亘って韓国の畜産業は、家畜の疾病予防と治療及び家畜の成長を促進させるとともに、飼料の効率を改善することによって、家畜の生産性を向上させるべく一般的に抗生物質を使用してきた。しかし、抗生物質を連用する場合、耐性を有する微生物が増加して抗生物質自体の効能が劣るか、又は、畜産物の中に残留して人体に悪影響を及ぼすことになる。したがって、成長促進を目的とする抗生物質の使用は漸次規制されているのが実情である。実際の畜産物における異物質の残留は各種の問題を起し、豚肉の場合、対日輸出にも直接的な障害要因となっている。それで、上述の否定的な特徴を有する抗生物質と置き換えることのできる代替物質が切に必要な実情である。
前記の代案として、微生物を利用する発酵飼料を例に挙げることができる。また、その大部分は、真菌（酵母、かび）による、単一菌株によって構成される。しかし、飼料の効率を改善することによって飼料の量を減らすことと、家畜の斃死率を減少させることを通じて畜産農家の経済的利益に寄与するとともに、家畜の育成に係る栄養学的調節と、疾病の予防及びストレスの低減などを考慮するとき、前記の単一菌株より多種の有益な機能性微生物で構成される複合的な微生物の組合せがさらに効率的であると判断されている。
殊に、大豆発酵の時に産生される高分子物質は、ガンマ（γ）−ポリグルタミン酸塩（γ-polyglutamate）とポリフラクタン（polyfructan）に、大別される。γ−ポリグルタミン酸塩は、保湿機能、抗炎症活性及び細胞活性化の機能を有すると知られているので、化粧品原料としても使用することができ、医薬産業においては、タキソール（Taxol）などの抗癌剤とともに使用する場合、薬剤の効果を高めることができるため非常に有用な高分子物質であると言える。また、ポリフラクタンは、γ−ポリグルタミン酸塩とともに存在すると、保湿機能及び抗炎症活性などのγ−ポリグルタミン酸塩のパフォーマンスを増幅させる役割をなす。
レバン（Levan）と称される微生物性ポリフラクタンが、食物繊維として、人体に摂取されたとき、ポリフラクタンは飽満感を与えて、食欲を抑制し、コントロールすることができ、腸内では有害細菌の増殖を抑制し、乳酸菌の増殖に役立つ機能があると報告されている。
現在のところ大豆皮を発酵させて産業に利用しようとする例は、例えば韓国特許登録第０００３７５１号（農産廃棄物を利用する発酵飼料の製造方法）がある。
韓国特許登録第０００３７５１号明細書
本発明の目的は、乳酸菌及び酵母を利用して環境に配慮したバイオ畜産に利用することのできる畜産用発酵飼料並びにその製造方法を提供することにある。
前記の目的を達成するために、本発明は、ラクトバチルス・ファーメンタム（Lactobacillus fermentum）ＪＳ（ＫＣＣＭ１０４９９）、ピチア・クライベリ（Pichia kluyveri）、及びサッカロマイセス・セレヴィシエ（Saccharomyces cerevisiae）から選択される少なくとも１種以上を包含してなる畜産用発酵飼料を提供する。
本発明は、ラクトバチルス・ファーメンタムＪＳ（ＫＣＣＭ１０４９９）、ピチア・クライベリ、及びサッカロマイセス・セレヴィシエから選択される少なくとも１種以上を、キノコ（mushroom）廃培地、米糠（こめぬか）、大豆皮、及びゴマの搾りかす（sesame dregs）とを含む培地に接種して、培養物を発酵させることを特徴とする発酵飼料組成物の製造方法を提供する。
以下、本発明をより詳細に説明する。
本発明は、ラクトバチルス・ファーメンタムＪＳ（ＫＣＣＭ１０４９９）、ピチア・クライベリ、及び／又はサッカロマイセス・セレヴィシエの菌株を利用することによって、養豚又は養鶏に有利な効果があるとともに、環境に配慮したバイオ畜産業を営為するための発酵飼料組成物を製造することができる。
本発明の発酵飼料組成物はラクトバチルス・ファーメンタムＪＳ（ＫＣＣＭ１０４９９）、ピチア・クライベリ、及びサッカロマイセス・セレヴィシエから選択される少なくとも１種以上を、キノコ廃培地と、米糠、大豆皮、及びゴマの搾りかすとを混合してなる培地に接種して発酵させることが好ましい。
前記の発酵は、３５〜５０℃で２４〜７２時間発酵させることが好ましい。
前記の培地は、全体重量対比キノコ廃培地６０〜８０質量％(以下ｗｔ．％と略されることもある)、米糠５〜２０ｗｔ.％、大豆皮３〜１０ｗｔ.％、ゴマの搾りかす２〜１０ｗｔ.％の割合によって配合することが好ましい。
また、前記における培地には、全体重量対比糖蜜５〜３５ｗｔ.％、又は、ブドウ糖３〜１２ｗｔ.％をさらに包含させることができる。
本発明において、前記の［キノコ廃培地（spent substrate from mushroom cultivation）］なる用語は、キノコの栽培が終ってキノコを採取した後に廃棄されるキノコの栽培済み培地を意味する。一般的にキノコを栽培するためには、キノコ培地としてオーク又は松の鋸屑（おがくず）を使用する。前記の鋸屑を耐熱性の優れたプラスチック筒に充填し、蓋をして高圧滅菌させた後、キノコの種菌を無菌接種して栽培し、一定時間経過してキノコの栽培が終了した後、キノコを採取する。その後、プラスチック筒に残存しているキノコ培地（例えば、オーク又は松のおがくずなど）を外部から空気注入によって外部に引き出す。これがキノコ廃培地であり、キノコ栽培業の分野では一般的に使用する用語である。
前記キノコ廃培地の例としては、松茸、椎茸、ハラタケ（agaric mushroom）、ホウキタケ（lespedeza mushroom）、コウタケ(sarcodon aspratus)などの廃培地を挙げることができるが、栽培が可能であったキノコの培地であれば制限なく使用することができる。
本発明において、ラクトバチルス・ファーメンタムＪＳ、ピチア・クライベリ、及びサッカロマイセス・セレヴィシエの菌株は、それぞれの培地で培養された後、遠心分離機を使用してそれぞれの菌体を分離する。分離した菌体にデキストリン、又は、脱脂粉乳を混合した後、−８０℃で凍結し、凍結乾燥機によって乾燥させた後、粉末形態に製造して使用することができる。
前記の発酵飼料組成物には、ラクトバチルス・ファーメンタムＪＳ乳酸菌に加えて、ピチア・クライベリ、又は、サッカロマイセス・セレヴィシエの酵母を含むことが好ましい。
前記において、発酵飼料の組成物は、それぞれの菌株を１×１０５ＣＦＵ／ｇから１×１０１１ＣＦＵ／ｇまでの範囲で含有することが好ましい。
本発明の前記発酵飼料組成物は、他の標準的な材料を混合して家畜の飼料組成物として製造することができる。
特に、前記発酵飼料組成物３５〜６５ｗｔ.％と、破砕したトウモロコシ５〜２５ｗｔ.％、ふすま１０〜３０ｗｔ.％、トウモロコシ皮５〜３０ｗｔ.％、糖蜜４〜１５ｗｔ.％、ブドウ糖５〜１０ｗｔ.％、リン酸０．２〜１．５ｗｔ.％、カルシウム０．３〜２．５ｗｔ.％、複合ビタミン０．１〜０．５ｗｔ.％、石灰石０．５〜３ｗｔ.％、塩０．１〜１ｗｔ.％とをそれぞれ混合して発酵機によって３５〜５０℃にて約３０分乃至１０時間発酵させて飼料組成物１を得ることができ、前記飼料組成物１は家畜の育成期の飼料として使用することが好ましい。
前記の飼料組成物１の４０〜７０ｗｔ.％と、圧搾したトウモロコシ１０〜３５ｗｔ.％、ハウチワマメ（lupine beans）８〜２０ｗｔ.％、トウモロコシ皮２〜６ｗｔ.％、ふすま１．５〜５ｗｔ.％、糖蜜３〜１２ｗｔ.％、ブドウ糖３〜８ｗｔ.％、複合ビタミン０．１〜０．５ｗｔ.％、リン酸０．２〜１．５ｗｔ.％、カルシウム０．３〜２．５ｗｔ.％、石灰石０．１〜０．５ｗｔ.％とをそれぞれ混合して発酵機によって３５〜５０℃にて約３０分乃至１０時間発酵させて飼料組成物２を得ることができ、前記飼料組成物２は、肥育前期の飼料として使用することが好ましい。
前記飼料組成物１の１５〜４０ｗｔ.％、圧搾したトウモロコシ２５〜５０ｗｔ.％、ハウチワマメ２０〜４０ｗｔ.％、トウモロコシ皮１〜５ｗｔ.％、ふすま１〜５ｗｔ.％、糖蜜４〜１３ｗｔ.％、ブドウ糖５〜９ｗｔ.％とをそれぞれ混合して発酵機によって３５〜５０℃にて約３０分乃至１０時間発酵させて飼料組成物３を得ることができ、前記飼料組成物３は、肥育後期の飼料として使用することが好ましい。
本発明に使用される前記石灰石は、配合飼料のカルシウム補給のために使用される飼料用石灰石であって、ＣａＣＯ３の含量が高いほど好ましく、１００〜２００メッシュの粒度を有することが好ましい。
本発明は、前記の発酵飼料組成物を家畜に供給して良好な品質の食肉を生産することができる。
前記の家畜は、牛、豚、鶏、鴨の中で少なくとも１種以上を選択することができる。
本発明の実施形態によると、肥育牛の場合、発酵飼料によって飼育した結果、増体効果と高級肉の生産が可能になるとともに、さらに３０％以上の飼料費の節減効果がある。また、発酵飼料を供給することによって、家畜疾病の発病率が０％になり、乳酸菌特性中の１つである悪臭を発生する根本原因になるアンモニアを分解するため、畜舎の悪臭が顕著に低下されるとともに、蠅や蚊などの害虫が殆どない環境に配慮したバイオ畜産が可能であることが確認された。
本発明において、発酵菌株として使用したラクトバチルス・ファーメンタムＪＳは、熱と酸に弱い特性を有する通常の乳酸菌とは異なり、熱と酸に非常に強い特性を有するとともに、アンモニア（ＮＨ３）を分解する効能がある。特に、環境に配慮したバイオ畜産の場合には、発酵時の内部温度（品温）が約８５℃まで上昇するので通常の乳酸菌は死滅する温度になるが、本発明のラクトバチルス・ファーメンタムＪＳ菌株は反対に個体数が増加する。すなわち、増殖して培地原料から各種機能性物質を分泌するとともに繊維質などを消化しやすい状態に分解して家畜の消化作用に有益な役割をする。また、酵母菌ピチア・クライベリは、赤又は白のブドウ酒が発酵するときに自然的に発生する菌株であって、主にブドウ酒の発酵に関与する主な原因菌として知られており、サッカロマイセス・セレヴィシエ菌株は、主にパンを発酵させるときに使用され、これらの酵母は細胞内の蛋白質、ビタミン、ミネラルなど豊富な栄養物質を含有することにより家畜の栄養源となることができる。また、これらの酵母は、ラクトバチルス・ファーメンタムＪＳ菌株とは共存培養が可能であるため、同一の培地で同時に培養することによって、発酵飼料に有するいろいろなメリットを付加することができる。
すなわち、豊富な栄養物質の供給、プロバイオティクスとして消化吸収を促進することと共に、腸内の有益細菌群の活性化、機能性物質の生成によって各種免疫力増強などのいろいろな効果を期待することができる。
本発明の目的、特徴及び利点は、添付図面を参照することで当業者にとってより明確になるものである。
以下、本発明を次の実施形態によってより具体的に説明する。ただ、これらの実施例は本発明をより詳細に説明するために例示するものであって、本発明の権利範囲がこれらによって限定されるものではない。
実施例１：発酵飼料、育成期飼料、肥育前期飼料及び肥育後期飼料の製造工程
本願発明による発酵飼料、育成期飼料、肥育前期飼料及び肥育後期飼料を製造し、それぞれの製造工程を図１のフローチャートにして簡略的に示した。
まず、発酵飼料の製造は、ラクトバチルス・ファーメンタムＪＳ菌株と、酵母菌のサッカロマイセス・セレヴィシエ菌株を使用した。
前記ラクトバチルス・ファーメンタムＪＳ菌株の製造方法は、ＭＲＳ培地にラクトバチルス・ファーメンタムＪＳ菌を接種して、４０℃で１〜７日間培養した。５０リットルの培養タンクに水５０リットルを添加して１２１℃で１０〜１５分間殺菌した後、水を３０〜４５℃に冷却する。その後、培地組成物として水１リットル当りプロテオース・ペプトンＮｏ.３を５〜１５ｇ、牛肉エキス３〜１０ｇ、ブドウ糖１０〜３０ｇ、酢酸ナトリウム３〜１５ｇ、クエン酸アンモニウム１〜８ｇを培養タンクに入れて希釈する。次いで無菌状態の５０ｍｌフラスコに滅菌水を４０ｍｌ入れた後、ＭＲＳ培地で培養したラクトバチルス・ファーメンタムＪＳ菌をフラスコに接種して希釈する。その後、培養タンクに取り入れて３０〜４５℃で１〜３日間培養した。培養液の乳酸菌数が１０９ＣＦＵ／ｇ以上になったとき、これを遠心分離機を利用して菌体を分離して原液１リットル当り３ｍｌになるようにして、デキストリン又は脱脂粉乳を混合して−８０℃で凍結して凍結乾燥機によって乾燥した後、粉末の形態で製造した。
次の酵母菌のサッカロマイセス・セレヴィシエの培養は、水１リットル当り酵母エキス２〜５ｇ、麦芽エキス２〜５ｇ、ペプトン３〜７ｇ、ブドウ糖５〜１５ｇを入れて滅菌する。次いで予めＹＭ液体培地で培養させた酵母菌を約１〜３％濃度で接種し、２５℃で５日間培養した。培養された酵母菌は、遠心分離機を使用して菌体分離を行ない原液１リットル当り３ｍｌになるようにしてデキストリン又は脱脂粉乳を混合した後、−８０℃で凍結して凍結乾燥機によって乾燥した後、粉末の形態で製造した。
前記のように製造されたラクトバチルス・ファーメンタムＪＳと酵母菌のサッカロマイセス・セレヴィシエを混合して菌数が１０５ＣＦＵ／ｇ以上になるように調整して、ブドウ糖、米糠、乳糖、脱脂粉乳を混合して発酵飼料を製造する混合菌として使用した。
発酵飼料、育成期飼料、肥育前期飼料及び肥育後期飼料のそれぞれにおける組成物の配合比率を次の表１〜表３に示した。
［表１］
［表２］
［表３］
実施例２：発酵飼料、育成期飼料の成分分析
前記実施例１で製造した発酵飼料と育成期発酵飼料の成分を分析した。その結果、次の表４と表５に示されたように、育成期発酵飼料において炭水化物の含量は低い反面、粗蛋白質、粗脂肪の含量は発酵飼料より高いことを示した。
［表４］
［表５］
実施例３：本発明の飼料を補助飼料として飼育した養豚の効果実験結果
市販されている一般の配合飼料である対照区と、育成期発酵飼料を補助飼料として１０％添加してそれぞれ子豚４０匹ずつを１７週間飼育した。その後、子豚１２０匹を１７週間飼育して養豚後の体重増加量と飼料要求率を測定した。その結果、対照区では１日平均増体量５６４．６ｇであることに比べて、補助飼料の添加区では６１１．９ｇで、４７．３ｇの差を示している。これによって、増体量効果があることを確認することができた。また、飼料要求率においては、対照区が１日１．６５ｋｇであることに比べて、補助飼料区は１．６１ｋｇで４０ｇの低い数値を示している。これによって飼料効率の高いことを確認することができた。
また、乳酸菌と酵母を利用して発酵飼料を製造し、配合飼料に添加して実験した結果、生後５ヵ月で、体重が約１００〜１１０ｋｇの体重規格豚にして出荷することができた。
実施例４：養豚中の疾病抑制の実験結果
子豚１２０匹を１７週間飼育する間、養豚中の疾病発生の状態を観察した。まず、養豚の下痢指数を測定した結果、対照区の１５匹が激しい下痢を示したが、これに比べて補助飼料の添加区においては２匹だけが若干の下痢を示して、補助飼料の添加区が対照区に比べて顕著に低いことを観察した。また、養豚中の斃死率を観察した結果、対照区４０匹の養豚の中、２匹が下痢などの疾患によって斃死したが、乳酸菌酵母が含有されている補助飼料を供給した実験群においては斃死例がなかった。
実施例５：養鶏（肉鶏）４２０羽に対して、３２日間２回の実験を実施
養鶏４２０羽を３２日間飼育して増体量と飼料要求率を測定した。対照区は市販用一般配合飼料を使用し、補助飼料添加区には一般配合飼料に発酵補助飼料を１０％添加して使用した。発酵補助飼料を使用して飼育した肉鶏の増体量は平均９０ｇ高く示し、飼料要求率においては対照区が１．８９ｋｇに比べて補助飼料添加区が１．７７ｋｇで平均１２０ｇ低い数値を示しているので、飼料効率の優秀性を確認することができた。
実施例６：肥育牛の屠畜解体に対する等級判定の結果
本発明のラクトバチルス・ファーメンタムＪＳ菌株と、サッカロマイセス・セレヴィシエ菌株を使用して製造した発酵飼料と、一般配合飼料をそれぞれ使用して生後４ヵ月の肥育牛を生後２８ヵ月まで飼育した。発酵飼料の場合、実施例１で製造した飼料を供給し、４〜１３ヵ月までは育成期飼料、１４〜２２ヵ月までは肥育前期飼料、２３〜２８ヵ月までは肥育後期飼料を供給した。その結果、発酵飼料を利用して飼育した肥育牛が韓牛屠畜解体に対する等級判定において１等級以上の等級率が９１．４％を占めることにより最高価の単価で評価された（表６参照）。
［表６］
実施例７：発酵飼料による飼料費節減効果
発酵飼料による飼料費の節減効果を確認するために、市販の一般配合飼料の費用を比較した。
肥育牛を２３ヵ月間飼育する間、肥育牛１頭当り飼料費の節減効果を計算した。その結果を表７〜表９に整理した。本発明の発酵配合飼料は、比較対照区Ｐ社の一般配合飼料に比べて３１．７％、比較対照区Ｃ社の一般配合飼料に比べて２３．８％の節減効果を示した。
［表７］
［表８］
［表９］
以上のように、本発明は乳酸菌及び酵母を利用して畜産用発酵飼料及びその製造方法を提供することができる。本発明による発酵飼料を、肥育牛、養豚、養鶏などの畜産業において飼料にして飼育する場合、増体効果、飼料費の節減、下痢などの疾病予防の効果とともに高級肉の生産、畜舎環境の改善が可能になるため、畜産農家の所得と飼育環境の改善に大きく寄与することができる。
Claims (8)
- ラクトバチルス・ファーメンタム（Lactobacillus fermentum）ＪＳ（ＫＣＣＭ１０４９９）とピチア・クライベリ（Pichia kluyveri）、又は、ラクトバチルス・ファーメンタムＪＳ（ＫＣＣＭ１０４９９）とサッカロマイセス・セレヴィシエ（Saccharomyces cerevisiae）とを包含してなることを特徴とする畜産用発酵飼料組成物。
- ラクトバチルス・ファーメンタムＪＳ（ＫＣＣＭ１０４９９）とピチア・クライベリ、又は、ラクトバチルス・ファーメンタムＪＳ（ＫＣＣＭ１０４９９）とサッカロマイセス・セレヴィシエを、培地全体重量に対してキノコ廃培地６０〜８０ｗｔ.％、米糠５〜２０ｗｔ.％、大豆皮３〜１０ｗｔ.％、及びゴマの搾りかす２〜１０ｗｔ.％とを包含してなる培地に接種することと、その後３５〜５０℃で２４〜７２時間発酵させることを包含してなることを特徴とする発酵飼料組成物の製造方法。
- 培地が、糖蜜５〜３５ｗｔ.％、又は、ブドウ糖３〜１２ｗｔ.％をさらに包含することを特徴とする請求項２に記載の発酵飼料組成物の製造方法。
- 請求項２によって製造した飼料組成物３５〜６５ｗｔ.％と、破砕したトウモロコシ５〜２５ｗｔ.％、ふすま１０〜３０ｗｔ.％、トウモロコシ皮５〜３０ｗｔ.％、糖蜜４〜１５ｗｔ.％、ブドウ糖５〜１０ｗｔ.％、リン酸０．２〜１．５ｗｔ.％、カルシウム０．３〜２．５ｗｔ.％、複合ビタミン０．１〜０．５ｗｔ.％、石灰石０．５〜３ｗｔ.％、塩０．１〜１ｗｔ.％とを混合して発酵させたことを特徴とする飼料組成物。
- 前記請求項４によって製造した飼料組成物４０〜７０ｗｔ.％と、圧搾したトウモロコシ１０〜３５ｗｔ.％、ハウチワマメ８〜２０ｗｔ.％、トウモロコシ皮２〜６ｗｔ.％、ふすま１．５〜５ｗｔ.％、糖蜜３〜１２ｗｔ.％、ブドウ糖３〜８ｗｔ.％、複合ビタミン０．１〜０．５ｗｔ.％、リン酸０．２〜１．５ｗｔ.％、カルシウム０．３〜２．５ｗｔ.％、石灰石０．１〜０．５ｗｔ.％とを混合して発酵させたことを特徴とする飼料組成物。
- 請求項４によって製造した飼料組成物１５〜４０ｗｔ.％と、圧搾したトウモロコシ２５〜５０ｗｔ.％、ハウチワマメ２０〜４０ｗｔ.％、トウモロコシ皮１〜５ｗｔ.％、ふすま１〜５ｗｔ.％、糖蜜４〜１３ｗｔ.％、ブドウ糖５〜９ｗｔ.％とを混合して発酵させたことを特徴とする飼料組成物。
- 請求項１又は請求項４〜請求項６のいずれか１項記載の飼料組成物を家畜の飼料として供給することを特徴とする食肉の生産方法。
- 家畜が、豚、牛、鶏、及び鴨から選択される少なくとも１種以上であることを特徴とする請求項７に記載の食肉の生産方法。
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