KR100327966B1 - 수용성 키토산을 함유하는 양돈용 영양제 및 이의 사용방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수용성 키토산을 함유하는 양돈용 영양제 및 이의 사용방법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 수평균분자량 30∼40만인 분획 수용성 키토산 1∼20중량%, 구연산 0.1∼15중량%, 비타민군(비타민 프리믹스, A, D 및 C) 0.1∼16 중량%, 천연칼슘 0.2∼16중량% 및 나머지는 물로 이루어지는 양돈용 영양제 및 이를 비육돈, 자돈 또는 산란돈에게 1일 한 마리당 0.1∼10g의 양으로 섭취시키는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 키토산을 함유한 양돈용 영양제를 산란돈, 자돈 및 비육돈에 섭취시키면, 산자수의 증가, 번식능력의 증가, 육질 개량, 출하일령 단축, 형질 개량 등의 효과를 얻을 수 있으며, 수용성 키토산의 항균성, 항바이러스성, 방부성 등이 뛰어나 합성약품의 사용량을 줄일 수 있고 다이옥신, 중금속 등을 체외로 배출시켜 유해물질의 피해를 줄일 수 있다.

Description

수용성 키토산을 함유하는 양돈용 영양제 및 이의 사용방법{Nutrients containing water-soluble chitosan for pig and using method thereof}

본 발명은 분획 수용성 키토산을 함유하는 양돈용 영양제 및 이의 사용방법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 수평균분자량이 30∼40만인 분획 수용성 키토산을 함유하는 산란돈, 자돈 및 비육돈용 영양제 및 이의 사용방법에 관한 것이다.

키토산은 천연 생체 고분자로서 예로부터 게, 새우, 오징어 등의 갑각류의 각질을 산에 침적시켜 칼슘성분을 제거하고, 다시 가성소오다에 침적시켜 단백질을 제거함으로써 얻어지는 키틴을 가공한 물질로서 통상의 조건에서는 고체상태로 존재하나 일부 약산에 의해 어느 정도 용해된다. 상기 키토산은 최근에 우리 실생활에서 주로 사용되어 왔으며 정확한 논리적 근거는 190년의 역사를 가졌음에도 불구하고, 증류수에 대해서 불용성일 뿐 아니라 산 및 알칼리 등에 대하여도 불용성이며, 석유에테르, 냉아세톤 및 냉알코올 등을 제외한 일부 약산에 대해서만 일부 가용되어 이용도의 폭이 제한되어져 왔고, 이점이 응용도의 확대에 있어서 최대 문제점이었다. 그러나 최근 키토산의 수용성화에 따라 산업에의 이용의 폭이 증대되었으며 각 분야에 효율적으로 배합하여 유용하게 활용될 가치가 무궁무진하다 하겠다.

키토산은 천연물 중 유일하게 활성 아미노기를 가지며 양이온을 나타내기 때문에 음이온을 갖고 있는 세균, 바이러스 등을 쉽게 부착 또는 흡착할 수 있다.

수용성 키토산은 천연 고분자 물질로서 여러 물질 가운데 면역력이 가장 뛰어나기 때문에, 이를 산란돈, 자돈 및 비육돈에 섭취시키면 질병 예방 및 자연 치유력이 증가하여 폐사율이 감소된다. 또한 비육돈의 경우, 육질이 좋아지며 위축돈이 줄어 들고 체중 증량에 도움이 되어 출하일령을 단축시킬 수 있으며, 산란돈의 경우, 산자수의 증가, 번식능력 증가, 자돈의 도태율 감소, 발정기간의 단축된다. 또한, 자돈의 경우에는 모든 개량의 형질을 이어받고 특히 장내 유효균 활성화가 있어 좋은 양돈을 목표로 할 수 있는 등 많은 점에서 양돈의 질을 향상시킬 수 있으며 발육, 사료효율을 증강시키고 혈액응고 병에 대한 저항력, 상피세포를 정상으로 유지시킬 수 있는 효과도 있다. 또한, 키토산을 투여하면 비육초기에 골격형성 등 성장효과가 탁월하며 전체적으로 성장이 우수하게 된다. 그러나, 비육후반까지 키토산을 투여하면 전체적으로 지방층이 얇아지고 체내 지방축적이 감소해 맛은 육질이 탄탄하고 부드럽지만, 비육을 위해서는 후반에는 키토산의 투입량을 감소하여 주는 것이 바람직하다.

산란돈 및 비육돈에 사용되고 있는 기존의 영양제는 부분적 목적을 위해 사용되었기 때문에 여러 종류의 영양제 및 첨가제를 동시에 또는 복합 사용해야 했다. 그러나, 본 발명과 같은 수용성 키토산을 함유한 영양제는 질병예방의 백신을 대체할 수 있으며, 돼지의 필요 영양분을 함유하고 있고, 항생제의 효과를 기대할수 있어, 이를 사용함으로써 양돈사 운영시 사료 이외의 비용면에서 최대 비용 절감 효과를 기대할 수 있다. 또한 분획 수용성 키토산은 천연 항균성 및 항바이러스 방부성, 서방성, 효율성이 우수하여 합성 약품의 양을 절대적으로 줄일 수 있고, 유해물질인 환경호르몬, 다이옥신 등과 같은 유기독소의 피해를 크게 줄일 수 있다.

상기와 같은 이유로 키토산을 가축용 사료에 배합하여 사용하는 방법이 발표되고 있다. 한국 특허출원 제98-1455호에서는 동물 사료에 키토산과 유기산, 비타민 C를 혼합하여 제조된 사료 첨가제를 개시하고 있고, 한국 특허출원 제97-68861호에서는 가축용 배합사료에 키토산, 목초, 탄닌, 게껍질 및 아미노산을 첨가한 가축용 사료 조성물을 개시하고 있다. 그러나 상기 특허들은 키토산을 특별한 제한없이 사용함으로써 사용량에 비해 효과가 저하되는 경향이 높으므로 이러한 단점을 키토산외에 다른 성분을 첨가하여 극복함으로써 조성이 복잡하고 경제적으로 불리한 문제점이 있었다. 또한, 한국특허 제171246호에서는 키틴질로부터 키틴, 키토산을 분리 정제하고, 이로부터 효소적 방법에 의하여 키틴, 키토산의 분해물로서 중합도가 2 내지 10개의 키틴 키토산을 제조하여 양우, 양돈, 양계 및 양어를 목적으로 하는 동물 사료를 개시하고 있다. 그러나 상기 한국 특허 제171246호와 같이 분자량을 10만대 이하로 사용할 경우 서방성의 효과가 떨어지고, 분해되어 당으로 이용되면 낱개의 분자량으로 떨어지므로 항균력이 상당히 저하되고, 곰팡이 균이 생성되는 배지로 사용된다는 점에서 문제가 있고, 점차 저분자에서는 이용면이나 효과면에서 한계에 도달한다는 점에서 문제가 클 수밖에 없다.

이에 본 발명자들은 수평균분자량이 30∼40만인 분획 수용성 키토산을 함유하는 영양제가 상술한 문제점들을 해결할 수 있음을 발견하였고, 본 발명은 이에 기초하여 완성되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 고가의 기존의 영양제를 대체하며 항균성, 유해물질 배출, 산자수 증가 및 도태율 감소 등을 목적으로 하는 수평균분자량이 30∼40만인 분획 수용성 키토산을 함유한 양돈용 영양제를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 영양제를 사용하는 방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 양돈용 영양제는 수평균분자량 30∼40만인 분획 수용성 키토산 1∼20중량%, 구연산 0.1∼15중량%, 비타민군 0.1∼16중량%, 천연칼슘 0.2∼16중량% 및 나머지는 물로 이루어진다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 영양제의 사용방법은 상기 영양제를 산란돈, 자돈 또는 비육돈에게 1마리당 1일 0.1∼10g의 양으로 섭취시키는 것으로 이루어진다.

이하 본 발명을 좀 더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

본 발명에 따른 산란돈, 자돈 및 비육돈용 영양제의 주성분으로써 천연 키토산 중 평균 분자량이 30∼40만인 분획 수용성 키토산을 사용하였다. 천연 키토산은 평균분자량이 단당부터 100만 이상까지 다양한 분자량 분포를 갖는데, 이러한 넓은 분자량 분포 중에서 평균분자량이 30∼40만인 것이 영양제에서 예상했던 효과들이크게 나타났고, 돼지의 활동 능력을 높이도록 하는 것이 바람직하였다. 즉, 평균분자량이 30만 미만인 경우는 산자수 증가, 위축돈 감소의 변화에서 효과가 적었고, 40만을 초과하면 기대했던 효과가 탁월해지며 면역력 강화로 인한 활성 능력이 좋아지나, 비육의 측면에서는 오히려 돼지의 몸체는 커지나 증체율이 저하되는 단점이 있고 또한 비용적인 측면에서도 고분자량일수록 단가가 높아지기 때문에 경제적인 문제가 있다.

본 발명에 사용된 천연 키토산 중 분자량 30∼40만인 수용성 키토산은 다양한 분자량의 키토산 혼합물을 효소처리, 이온활성공정, 다단계 분리막 공정으로 분리 정제하여 사용하였다. 이렇게 분리된 수용성 키토산 및 분자량별 이용의 가치는 한국특허출원 제97-20951호에 기술되어 있다.

상기 수용성 키토산은 본 발명의 산란돈, 자돈 및 비육돈용 영양제에 1∼20중량%로 첨가하는데, 상기 수용성 키토산의 함량이 1중량% 미만이면 건강상태는 우수하지만 비육돈의 초기성장에 적은 영향을 미치고 후기 지방층이 두터워져 출하시기에 육질이 약간 우수할 뿐 무게량 증대는 뚜렷하지 않고, 20중량%을 초과하면 초기육성효과가 우수하고 골격형성에 유리하며 지방층도 적어지나 비용적인 면과 효과적인 면에서 불필요한 문제가 될 수 있다.

한편, 본 발명에서는 효과를 극대화하기 위하여 미네랄과 비타민의 혼합물인 비타민 프리믹스(premix), A D 및 비타민 C로 이루어진 군으로부터 하나 또는 그 이상 선택된 비타민 군 0.1∼16중량%로 사용하였으며, 상기 함량이 0.1중량% 미만이면 필요량이 비타민의 공급에 문제가 발생하며, 16중량%를 초과하면 필요 이상의비타민이 들어가 경제적 문제를 발생시킬 수 있다. 이 때, 사용되는 각 비타민의 함유량은 전체 총 비타민 함유량 100중량%에 대해 비타민 프리믹스 30∼60중량%, 비타민 A 1∼10중량%, 비타민 D 1∼10중량% 및 비타민 C 20∼50중량%가 바람직하다.

또한, 본 발명에서는 항산화제의 기능을 보완시키고자 첨가된 비타민 C를 안정화시키며 산패를 방지하기 위하여 구연산을 0.1∼15중량%로 사용하였다. 상기 함량이 0.1중량% 미만이면 효과가 미약하고, 15중량%를 초과하면 사료제작에 대한 함량이 너무 많아 양돈에 공급시에 너무 시어서 섭취하기가 거북한 경향이 있다.

아울러, 본 발명의 영양제에는 천연칼슘이 포함되는데, 동일한 양의 칼슘만을 투여한 돼지보다 본 발명의 키토산과 함께 천연칼슘을 투여하면 돼지의 흡수효과가 우수하게 되어 초기 골격형성이 빨라져서 비육기에서 상당한 증체효과를 얻을 수 있다. 이 때 천연칼슘의 사용량은 0.2∼16중량%가 바람직하며, 상기 함량이 0.2% 미만이면 초기 육성기에서 빠른 골격형성이 불리하여 비육후반에 일반적으로 출하되는 돼지와 큰 차이가 없는 경우가 발생되며, 16중량%를 초과하면 초기 골격형성에는 유리하지만 육돈에는 필요 이상의 양이 되므로 효과와 비용적 측면에서 낭비요소가 된다.

분획 수용성 키토산, 비타민 군, 구연산, 천연칼슘 조성 배합은 비타민과 칼슘의 기본량은 만족시키며 키토산의 생리활성 능력 또한 상승효과가 발휘된다. 이렇게 구성된 분자량 30∼40만의 분획 수용성 키토산을 함유한 양돈용 영양제는 돼지 1마리 당 1일 0.1∼10g을 사용하는 것이 바람직하며, 상기 사용량이 0.1g 미만이면 기대하는 효과를 얻을 수 없고, 10g을 초과하면 활성능력이 우수하여 육질이개선되지만 비용적인 측면에서는 바람직하지 못하다.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하지만 하기 실시 예에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

하기 표 1과 같이 수평균분자량이 10만, 20만, 30만, 40만, 50만인 분획 수용성 키토산 3g과 비타민 군(비타민 프리믹스 50g, 비타민 A 5g, 비타민 D 5g, 및 비타민 C 40g) 0.4g, 구연산 0.3g, 칼슘 0.3g 및 물 96g으로 이루어진 양돈용 영양제를 제조한 후, 분자량에 따른 양돈용 영양제가 미치는 영향을 알아보기 위하여 산란돈에 대하여 1일 평균 0.2g을 섭취시켜 돼지에 미치는 영향을 조사한 결과를 하기 표 1에 기재하였다.

수평균분자량	MW100,000	MW200,000	MW300,000	MW400,000	MW500,000
증체효과	비교 돼지보다 약간 우수	증체효과	초기 성장율 1.5배 증대	초기성장율 1.4-1.5배 증대	초기성장율 1.4-1.5배 증대
이유스트레스기간	3-4 일	1-2 일	1-2 일	1-1.7 일	1-1.7 일
육질	중상	상	최상	최상	최상
설사발생중인 돼지의 진정	3-4일후	2-3일후	1-2일후	1-1.5일후	투여즉시

상기 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 키토산을 투여한 돼지가 그렇지 않은 돼지보다는 증체효과 및 육질등의 면에서 우수함을 볼 수 있으나, 분자량이 30∼50만의 수용성 키토산을 섭취시키는 것이 육질, 설사진정 등의 모든 면에서 바람직하고, 또한 분자량이 40만 이상이 되면 돼지의 몸체는 커지지만 증체효과가 오히려 감소되는 경향을 볼 수 있으므로, 분자량이 30∼40만의 수용성 키토산을 섭취시키는 것이 가장 바람직하다. 또한, 키토산을 투여한 돼지는 육질이 탄탄하고 누린 맛이 없어지며 맛이 우수하다.

실시예 2 - 30만∼40만의 분획 수용성 키토산을 산란돈에 섭취

수평균분자량이 30만∼40만인 분획 수용성 키토산 3g과 비타민 군(비타민 프리믹스 50g, 비타민 A 5g, 비타민 D 5g, 및 비타민 C 40g) 0.4g, 구연산 0.3g, 칼슘 0.3g 및 물 96g으로 이루어진 양돈용 영양제를 제조한 후, 이를 배합탱크에서 사료와 혼합하여 1일 평균 0.2g을 10마리의 산란돈에게 포유기간 일주일, 발정기간 및 분만 2주전의 기간동안 공급하여 모돈과 자돈의 상태를 조사하였으며, 이의 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 또한, 하기 값들은 평균수치이다.

비교예 1 - 일반 사료를 산란돈에 섭취

일반사료를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 실시하였으며, 이의 결과를 하기 표 2에 기재하였다.

	실시예 2	비교예 1
산자수(마리)	10.2	10.6
사산수(마리)	1.1	0.5
발정주기(일)	21	18
이유후 발정주기(%)	82	91
이유수(마리)	9.1	9.7

상기 표 2에서 알 수 있듯이, 실시예 2에서의 산란돈에서 모돈의 산자수가 증가하였고, 사산수가 현격히 감소되었으며 산란돈의 교배 회전수가 상승하였고, 발정기간이 단축되는 결과를 알 수 있다. 또한, 자돈의 경우에도 모돈의 활성을 이어받아 강한 자돈이 태어났고 자돈의 질병예방에 대한 항균성도 있기 때문에 위축돈이 현저히 감소하였다.

실시예 3 - 30만∼40만의 분획 수용성 키토산을 비육돈에 섭취

상기 실시예 2과 동일한 방법으로 제조된 사료를 비육돈에 공급하여 양돈한 후 수의 과학 검역원에 의뢰하여 성분을 분석한 결과를 하기 표 3에 나타내었다.

비교예 2 - 일반사료를 비육돈에 섭취

일반사료를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 3과 동일한 방법으로 실시하였으며, 이를 하기 표 3에 상기 실시예 3과 비교하여 나타내었다.

	실시예 3	비교예 2
항생제 잔류(mg/kg)	테라마이신 0.002타이르신 0.004설파치아졸 0.003	테라마이신 0.006타이르신 0.025설파치아졸 0.011
육질	지방층 2mm이하등지방 두께 2.9cm	지방층 3mm초과등지방 두께 3.99cm
수출시 수송 가능시간	13일	1주일

상기 표 3에서 알 수 있는 바와 같이, 실시예 3의 비육돈은 수율이 좋은 등급으로 나타났고 항생제의 잔류가 적었으며 질병에 대한 저항성이 강함을 알 수 있고 출하일령이 10일정도 단축되는 실험결과를 얻었다.

실시예 4

상기 실시예 2에서 제조된 본 발명의 사료를 TG 바이러스 및 봉입체 비염, 마이코 플라즈마 폐렴 등의 초기 질병에 걸린 양돈들에게 섭취량을 두배로 늘려서 10일간 섭취시킨 결과 거의 정상 양돈이 되었다.

실시예 5

상기 실시예 2에서 제조된 본 발명의 사료를 육성돈에게 섭취시켜서, 먹이기 전의 돈분과 먹이는 동안의 돈분의 냄새 및 성상을 측정하였다. 섭취전후의 돈분을종합 가스 계측기를 이용하여 가스 함유량을 측정하여 비교한 후 하기 표 4에 기재하였다.

	섭취전	섭취후
암모니아 가스	23ppm	7ppm 이하
이산화탄소	2,200ppm	1,050ppm 이하
일산화탄소	37ppm	21ppm 이하
황화수소	6ppm	2ppm 이하

상기 표 4에서 알 수 있듯이, 본 발명의 사료를 섭취한 후의 돈분에서 암모니아 가스의 양이 현저히 줄고 냄새 또한 현저히 줄어서 쾌적한 돈사의 환경을 유지할 수 있었다.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 분획 수용성 키토산을 함유하는 양돈용 영양제는, 산란돈, 자돈 및 비육돈에 섭취시키면, 산자수의 증가, 번식능력의 증가, 육질 개량, 출하일령 단축, 형질 개량 등의 효과를 얻을 수 있으며, 수용성 키토산의 항균성, 항바이러스성, 방부성 등이 뛰어나 합성약품의 사용량을 줄일 수 있고 다이옥신, 중금속 등을 체외로 배설시켜 유해물질의 피해를 줄일 수 있다.

Claims (3)

1. 수평균분자량 30∼40만인 분획 수용성 키토산 1∼20중량%, 구연산 0.1∼15중량%, 비타민군 0.1∼16중량%, 천연칼슘 0.2∼16중량% 및 나머지는 물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수용성 키토산을 함유하는 양돈용 영양제.
2. 제1항에 있어서, 상기 비타민군은 비타민 프리믹스, 비타민 A, 비타민 D 및 비타민 C의 군으로부터 하나 또는 그 이상 선택됨을 특징으로 하는 수용성 키토산을 함유하는 양돈용 영양제.
3. 제1항에 따른 영양제를 비육돈, 자돈 또는 산란돈에게 1일 0.1∼10g의 양으로 섭취시키는 것을 특징으로 하는 방법.