KR100921908B1 - 감마리놀렌산 강화 계란 생산을 위한 사료 첨가물 및급여방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 본 발명은 달맞이꽃종자유 20~40 중량%, 솔비탄 지방산 에스테르 0중량% 초과 5중량% 이하, 폴리옥시에틸렌 솔비탄 지방산 에스테르 0중량% 초과 5중량%이하 및 0.5~1중량%의 폴리옥시에틸렌 글리세린 모노올레이트의 혼합물에 물 40~75.5중량%를 첨가하는 단계; 및 상기 물이 첨가된 혼합물에 4~9중량%의 물을 첨가한 한 후 10000rpm으로 교반하는 단계;로 제조된 유화 달맞이꽃종자유를 이용한 감마리놀렌산 강화 계란 생산을 위한 사료 첨가물 및 그 급여방법에 관한 것이다.

Description

감마리놀렌산 강화 계란 생산을 위한 사료 첨가물 및 급여방법{Feed and feeding method for strengthen γ-linolenic acid in egg}

본 발명은 유화된 달맞이꽃종자유를 이용하여 계란내 기능성 물질인 감마리놀렌산을 강화할 수 있는 사료첨가물 및 그 급여방법에 관한 것이다.

최근 국민건강에 대한 관심이 증가하면서 건강에 관련된 고기능성 축산물생산에 대한 관심이 높아지고 있다. 이러한 관점에서 감마리놀렌산(18:3n-6, γ-linolenic acid)은 피부노화 방지, 아토피성피부염, 혈행개선, 고혈압방지 및 골다공증 등에 다양한 효과를 갖는 물질로 잘 알려져 있다. 감마리놀렌산(18:3n-6, γ-linolenic acid)이란 오메가 6 지방산으로 알려진 다가-불포화지방산으로, 생체 내에서 리놀산(linoleic acid, 18:2n-6)으로부터 합성될 수 있지만, 합성된 감마리놀렌산이 빠른 속도로 중간대사물질로 전화되기 때문에 리놀산이 풍부한 옥수수유, 대두유 등과 같은 식물성 유지사료를 충분히 섭취하여도 조직 및 계란 내 감마리놀렌산의 함유량은 매우 낮다.

감마리놀렌산은 모유에서 발견되었으며 식물에서는 달맞이꽃 종자유(evening primrose oil; EPO) 8~10%, 까막까치밥나무(black currant oil) 15~20%, 서양자초 유(borage oil) 18~25%, 바늘꽃과의 등심초, 버드나무난 또는 지치과의 유리상치, 컴프리 등의 식물종자, 스퍼롤리나 및 여러 종류의 이끼류에 함유되어 있다.

현재까지 감마리놀렌산 강화 축산물 생산은 대부분이 달맞이꽃종자유와 같은 감마리놀렌산이 함유된 유지를 가축에게 급여하는 방법이 이용되고 있으며, 산란계의 경우도 마찬가지이다. 그러나 원료의 가격이 고가인 관계로 실제 농가에서 이용하기에 매우 어려운 실정이다.

종래 기술 중에 감마지방산이 강화된 계란 생산용 캡슐화 사료 첨가제의 제조방법(한국등록특허 10-0764525호)이 있다. 종래기술은 달맞이꽃종자유, 비타민 E 및 대두 레시친을 혼합한 유화용액에 베타사이클로덱스트린을 첨가, 분무건조하여 캡슐화 사료 첨가제를 제조하는 방법을 개시하고 있다. 상기 종래기술은 고가의 달맞이꽃종자유에 더해 고가의 레시친과 베타싸이클로덱스트린을 사용하여 동물사료로 이용하는 것이 현실적으로 어려운 문제점이 있다.

본 발명은 계란 내 감마리놀렌산 함량을 동일하게 유지하면서 고가의 달맞이꽃종자유인 원료 사용량을 50% 이상 감소시킬 수 있는 사료 첨가물과 감마리놀렌산 함량을 강화 계란을 생산할 수 있는 최적의 급여 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 20~40 중량%의 달맞이꽃종자유, 0중량% 초과 5중량% 이하의 솔비탄 지방산 에스테르, 0중량% 초과 5중량%이하의 폴리옥시에틸렌 솔비탄 지방산 에스테르 및 0.5~1중량%의 폴리옥시에틸렌 글리세린 모노올레이트의 혼합물에 40~75.5중량%의 물을 첨가하는 단계; 및 상기 물이 첨가된 혼합물에 4~9중량%의 물을 더 첨가한 한 후 10000rpm으로 교반하는 단계;로 제조된 유화 달맞이꽃종자유를 이용한 감마리놀렌산 강화 계란 생산을 위한 사료 첨가물을 제공한다.

바람직하게, 상기 솔비탄 지방산 에스테르는 솔비탄 모노올레이트이며, 상기 폴리옥시에틸렌 솔비탄 지방산 에스테르는 폴리옥시에틸렌 솔비탄 모노올레이트인 감마리놀렌산 강화 계란 생산을 위한 사료 첨가물을 제공한다.

또한 바람직하게, 상기 유화 달맞이꽃종자유는 0.1㎛의 균일한 입자를 가지는 감마리놀렌산 강화 계란 생산을 위한 사료 첨가물을 제공한다.

또한 본 발명은 상기 유화 달맞이꽃종자유를 사료 조성물 대비 1.5중량% 첨 가하는 감마리놀렌산 강화 계란 생산을 위한 사료를 제공한다.

또한 본 발명은 20~40 중량%의 달맞이꽃종자유, 0중량% 초과 5중량% 이하의 솔비탄 지방산 에스테르, 0중량% 초과 5중량%이하의 폴리옥시에틸렌 솔비탄 지방산 에스테르 및 0.5~1중량%의 폴리옥시에틸렌 글리세린 모노올레이트의 혼합물에 40~75.5중량%의 물을 첨가하는 단계; 및 상기 물이 첨가된 혼합물에 4~9중량%의 물을 더 첨가한 한 후 10000rpm으로 교반하는 단계;로 제조된 유화 달맞이꽃종자유를 사료 조성물 대비 1.5중량% 첨가한 감마리놀렌산 강화 계란 생산을 위한 사료를 산란계에 급여하는 감마리놀렌산 강화 계란 생산을 위한 급여방법을 제공한다.

즉, 본 발명은 계란 내 감마리놀렌산의 축적을 향상시키기 위한 목적으로 기존 축적 방법에 비해 달맞이꽃종자유를 50% 이상 감소할 수 있는 사료 첨가물, 그를 포함하는 사료 및 그 급여방법에 관한 것이다.

본 발명에서 이용한 달맞이꽃종자유는 감마리놀렌산 함량이 8~10% 함유되어 있는데, 유화를 통해 기존 달맞이꽃종자유를 45%만 이용하여 세포에서 이용하기 쉬운 형태로 제조하는 것을 특징으로 한다. 또한, 산란계 사료에 배합하여 급여한 후 생산된 계란을 원유를 급여한 산란계의 계란과 비교하였을 때 80%이상 수준의 감마리놀렌산이 축적될 수 있다는 장점을 갖는다.

이하 본 발명의 사료 첨가물의 제조방법 및 산란계 급여시험을 상세히 설명 하고자 한다.

유화란 서로 섞이지 않는 두 액체 중 한 액체가 다른 액체 속으로 입자 형태로 분산되어 있는 것으로, 섞이지 않는 액체로서 물과 오일이 대표적이다. 이와 같이 서로 섞이지 않는 액체를 유화시키기 위해서는 두 액상의 조성비와 유화 시 기계적 조건 등에 의해 유화 조건이 결정된다.

서로 섞이지 않는 두 액체 간 계면장력은 항상 0보다 크기 때문에 두 액체 간의 계면적의 엄청난 증가는 결국 계면 자유에너지의 큰 증가를 초래한다. 따라서 유화가 이루어지기 위해서는 두 액체 사이의 계면장력을 낮추어야 하며 이런 역할을 하는 것이 유화제이다.

유화 입자는 계속 움직이다가 결국 충돌하게 되는데 충돌시 합일이 일어나지 않게 하기 위해서는 계면막의 물리적 강도가 안정도에 있어서 중요한 요인이 된다. 유화계에서 계면막의 물리적 강도를 높이기 위해서 계면활성제가 계면에 가능한 한 촘촘히 흡착되어야 한다. 일반적으로 한 종류의 계면활성제만을 사용하는 것보다, 친수성, 친유성의 두 종류 이상의 계면활성제를 혼합하는 것이 보다 계면막을 단단하게 하여 유화를 안정화시키는 것으로 알려져 있다. 또 실제 산업상, 어떠한 계에 꼭 적합한 HLB 값을 갖는 계면 활성제를 사용할 수 없으므로 일반적으로 2종류 이상의 계면활성제를 혼합하는 경우가 많다.

생체 소화기관에서 유지(지방)는 췌장에서 분비되는 효소(lipase)에 의하여 소화되는데, 이때 소화되는 정도는 지방의 크기에 따라 좌우된다. 지방 입자가 크 면 클수록 효소의 접근성이 저하되어 소화되는데 생체의 담즙은 지방 덩어리를 미세하게 쪼개어 소화가 용이하도록 돕는다. 이러한 작용이 유화로서, 이를 이용하여 유지사료의 입자도를 작게 하면 생체 내 유지 이용효율을 높일 수가 있다.

본 발명은 상기의 이론을 바탕으로 달맞이꽃종자유를 장관세포 내 흡수가 용이하도록 교질미립자 형태로 제조하였으며, 유화에 이용되는 달맞이꽃종자유 양은 기존 원유의 45% 수준이었다.

본 발명의 유화공정은 산업적으로 이용이 용이하도록 하기 위해 공정도를 최대한 단순화하여 제조비용을 최소화하면서 유화의 안정성을 극대화하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 계면활성제로서 솔비탄 지방산 에스테르(Sorbitan fattyacid ester)와 폴리옥시에틸렌 솔비탄 지방산 에스테르(Polyoxyethylene sorbitan fattyacid ester)를 사용하였다.

달맞이꽃종자유의 균일하고 안정된 유화조건을 만들기 위해 본 발명에서는 유지 내의 달맞이꽃종자유의 함량은 20~40중량%이며 계면활성제 조성은 솔비탄 모노올레이트(Sorbitan monooleate)와 폴리옥시에틸렌 솔비탄 모노올레이트(Polyoxyethylene sorbitan monooleate)을 0중량% 초과 10중량% 이하로 제조한다. 바람직하게는 유화 달맞이꽃종자유의 안정화를 위하여 솔비탄 모노올레이트(Sorbitan monooleate)를 0중량% 초과 5중량%이하와 폴리에틸렌 솔비탄 모노올레 이트(Polyoxyethylene sorbitan monooleate)을 0중량%초과 5중량%미만으로 제조하고 나머지는 수상으로 이루어진다.

본 발명은 상기 제조공정에서 유화입자의 안정성 확보를 위해 한 종류의 계면활성제만을 사용하는 것보다 바람직하게는 HLB(Hydrophilic-lipophilic balance)를 얻기 위해 친수성, 친유성의 두 종류 이상 계면활성제를 혼합 사용하는 것이 계면막을 더욱 단단히 하여 유화를 안정화시킬 수 있다. 즉, 본 발명은 종래기술(한국등록특허 10-0764525)이 단일의 레시친을 유화제로 이용한 것에 비해, 친수성, 친유성의 두 가지 계면 활성제를 사용하여 유화의 안정화도를 향상시키고 있다.

따라서, 본 발명에서는 친수성의 폴리옥시에틸렌 솔비탄 모노올레이트와 친유성의 솔비탄 모노올레이트를 HLB(Hydrophilic-lipophilic balance)값을 달리하면서 여러 가지 비율로 혼합하여 달맞이꽃종자유의 유화공정상 가장 유화품질이 우수한 조성을 제조하기 위한 유화제로 사용하였다. 또한 유화된 후 보다 우수한 안정성을 확보하기 위하여 폴리옥시에틸렌 글리세린 모노올레이트(Polyoxyethylene glycerin monooleate)를 0.5~1.0중량% 첨가하여 안정을 높였다. 상기와 같이 유화제와 안정화제가 혼합된 오일상에 상온 상압 하에서 1단계로 적당량의 물을 투입하여 가용화한 후, 2단계로 소량의 물을 가용화한 유화제가 혼합된 분산상을 연속상에 일시에 첨가하여 10분간 10000rpm의 교반(homogenizing) 처리 후 제조하는 2단계 전상유화법(two-step phase inversion emulsification method)을 이용하여 제조하였다.

일반적으로 유화 품질은 유화의 정도와 생성된 입자의 크기 및 안정도에 따라 평가되며 따라서 본 발명에서 제조된 유화 달맞이꽃종자유는 0.1㎛이하의 균일한 입자크기와 함께 장기간 안정성이 확보된 상태로 제조되었다.

본 발명은 달맞이꽃종자유를 유화시켜 저가의 사료 첨가물로 이용 가능하도록 하는 것과 동시에 기능성 효과를 갖는 감마리놀렌산을 계란 내 축적시키는 것을 특징으로 한다.

결과적으로 본 발명은 계란 내 감마리놀렌산의 함량을 10㎎ 이상 축적시키며 현재까지 경제적인 문제로 인해 이용이 어려웠던 달맞이꽃종자유를 사료 조성물에 이용 가능한 저가의 형태로 제조함으로써 고기능성 계란 생산이 가능케 하였다.

이하 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하고자 한다.

[실시예 1] 유화 달맞이 종자유의 제조

친수성 유화제인 폴리옥시에틸렌 솔비탄 모노올레이트 3g, 친유성 유화제인 솔비탄 모노올레이트 3g를 300rpm으로 혼합한 후, 이에 감마리놀렌산 함량이 8~10중량% 함유하는 달맞이꽃종자유 300g 및 1g의 폴리옥시에틸렌 글리세린 모노올레이트를 첨가하여 500rpm으로 혼합하였다. 15℃ 1기압에서 달맞이꽃종자유와 유화제의 혼합물에 650g의 물을 첨가하고 500rpm으로 혼합하였다.

그러고 나서, 상기 물이 첨가된 혼합물에 43g의 물을 더 첨가한 후 10분간 10000rpm의 교반하여, 원유량 대비 감마리놀렌산 함량이 45% 수준인 0.1㎛의 유화 달맞이꽃종자유를 제조하였다.

[실험예 1]

본 발명에 따른 원유량 대비 감마리놀렌산 함량이 45%수준으로 제조된 유화 달맞이꽃종자유의 효과를 검증하기 위하여 산란계를 대상으로 사양시험을 12주간 실시하였다.

급여수준은 감마리놀렌산 무첨가(비교예 1), 달맞이꽃종자유 1.5%(비교예 2) 및 유화달맞이꽃종자유 1.5%(실시예)이었다.

[표 1]산란율 및 사료요구율 비교

급여수준	산란율,%	난중,g	사료요구율,%
비교예 1(무첨가)	80.8(100)	56.9(100)	2.51(100)
비교예 2(EPO 원유 1.5%)	84.1(104)	57.5(101)	2.45(98)
실시예(유화 EPO 1.5%)	85.0(105)	57.7(101)	2.36(94)

( )내는 비교예 1 대비 지수.

표 1은 12주간 산란계의 생산성을 나타낸 것이다. 산란율은 비교예 1에 비하여 실시예가 5% 향상되었으며 비교예 2에 비해서도 약간 향상되었다. 난중 역시 실시예가 비교예에 비하여 무거웠으며, 사료요구율은 실시예가 비교예 1, 2에 비하여 현저히 개선되는 효과가 있었다.

이러한 결과는 달맞이꽃종자유가 산란계의 생산성을 향상시키는 효과가 있으 며, 특히 유화시킨 달맞이 종자유가 기존 원유 대비 더 향상효과가 크다는 것을 의미한다.

[표 2] 급여 주차별 계란 내 감마리놀렌산 함량 비교

(단위 : ㎎/60g 계란)

급여수준	주차
	1	6	12
비교예 1(무첨가)	0.00	0.00	0.00
비교예 2(EPO 원유 1.5%)	13.50(100)	13.50(100)	12.96(100)
실시예(유화 EPO 1.5%)	12.42(92)	10.80(80)	10.34(80)

( )내는 비교예 2 대비 지수.

표 2는 비교예 1, 2 대비 실시예의 계란 내 감마리놀렌산 축적량을 비교한 것이다. 비교예 1은 전 기간 동안 계란 내 감마리놀렌산 함량이 검출되지 않았다. 실시예는 감마리놀렌산 함량이 비교예 2 대비 45% 수준임에도 계란 내 감마리놀렌산 함량이 전기간 80% 이상 유지하는 것으로 나타났다.

이러한 결과는 달맞이꽃종자유를 55% 감소하였을 경우에도 계란 내 축적량은 20% 미만으로 감소되기 때문에 개발 사료조성물이 감마리놀렌산 생체 이용효율을 크게 향상시킬 수 있다는 것을 의미한다.

도 2에서는 개발사료의 감마리놀렌산 축적효과를 구체적으로 설명한 것이다. 비교예 2와 실시예의 실제급여량 대비 축적량을 비교한 결과 실시예가 비교예 2 대비 감마리놀렌산 축적률이 77% 향상된 것으로 나타났다.

결과적으로, 달맞이꽃종자유의 유화조성물 급여는 산란율 및 난중 향상과 사료요구율을 개선시키며, 감마리놀렌산 강화 계란을 생산하는데 사용되는 원료사용량을 50% 이상 감소시킬 수 있다.

도 1은 달맞이꽃종자유를 이용한 유화 달맞이꽃종자유의 사료첨가제의 제조 순서를 나타낸 것이다.

도 2는 달맞이꽃종자유의 급여량 대비 감마리놀렌산 축적 효과를 나타낸 그래프이다.

Claims (7)

1. 20~40 중량%의 달맞이꽃종자유, 0중량% 초과 5중량% 이하의 솔비탄 지방산 에스테르, 0중량% 초과 5중량%이하의 폴리옥시에틸렌 솔비탄 지방산 에스테르 및 0.5~1중량%의 폴리옥시에틸렌 글리세린 모노올레이트의 혼합물에 40~75.5중량%의 물을 첨가하는 단계; 및

   상기 물이 첨가된 혼합물에 4~9중량%의 물을 더 첨가한 한 후 10000rpm으로 교반하는 단계;로 제조된 유화 달맞이꽃종자유를 이용한 감마리놀렌산 강화 계란 생산을 위한 사료 첨가물.
2. 제1항에 있어서,

   상기 솔비탄 지방산 에스테르는 솔비탄 모노올레이트이며,

   상기 폴리옥시에틸렌 솔비탄 지방산 에스테르는 폴리옥시에틸렌 솔비탄 모노올레이트인 것을 특징으로 하는 감마리놀렌산 강화 계란 생산을 위한 사료 첨가물.
3. 제1항에 있어서,

   상기 유화 달맞이꽃종자유는 0.1㎛의 균일한 입자를 가지는 것을 특징으로 하는 감마리놀렌산 강화 계란 생산을 위한 사료 첨가물.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 상기 유화 달맞이꽃종자유를 사료 조성물 대비 1.5중량% 첨가하는 것을 특징으로 하는 감마리놀렌산 강화 계란 생산을 위한 사료.
5. 20~40 중량%의 달맞이꽃종자유, 0중량% 초과 5중량% 이하의 솔비탄 지방산 에스테르, 0중량% 초과 5중량%이하의 폴리옥시에틸렌 솔비탄 지방산 에스테르 및 0.5~1중량%의 폴리옥시에틸렌 글리세린 모노올레이트의 혼합물에 40~75.5중량%의 물을 첨가하는 단계; 및

   상기 물이 첨가된 혼합물에 4~9중량%의 물을 더 첨가한 한 후 10000rpm으로 교반하는 단계;로 제조된 유화 달맞이꽃종자유를 사료조성물 대비 1.5중량% 첨가한 강화 계란 생산을 위한 사료를 산란계에 급여하는 것을 특징으로 하는 감마리놀렌산 강화 계란 생산을 위한 급여방법.
6. 제5항에 있어서,

   상기 솔비탄 지방산 에스테르는 솔비탄 모노올레이트이며,

   상기 폴리옥시에틸렌 솔비탄 지방산 에스테르는 폴리옥시에틸렌 솔비탄 모노올레이트인 것을 특징으로 하는 감마리놀렌산 강화 계란 생산을 위한 급여방법.
7. 제5항에 있어서,

   상기 유화 달맞이꽃종자유는 0.1㎛의 균일한 입자를 가지는 것을 특징으로 하는 감마리놀렌산 강화 계란 생산을 위한 급여방법.

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