본 발명은 상기의 문제점을 해결하고자, 다양한 한약재 중에서 우선적으로 당귀, 하수오, 작약, 천궁, 길경, 백출, 인진쑥 등을 선별하고, 이중에서 다시 디커신(decursin)을 주성분으로 하는 당귀, 안트라퀴논(anthraquinone)를 주성분으로 하는 하수오, 파에올리플로린(paeoliflorin)을 주성분으로 하는 작약, 리구스틸라이드(ligustilide)를 주성분으로 하는 천궁을 기존에 알려진 객관적 자료를 근거로 하여 재선정하여, 특정 비율로 혼합 후 익스트루더 공법으로 고온고압 열처리한 다음 비전분성다당류 분해효소를 첨가함으로써 기존의 한약재의 낮은 이용성을 높여 효율의 극대화를 꾀하였다.
이를 일정비율로 통상의 돼지사료와 혼합하여 급여함으로써 각각의 한약재가 돈육에 미치는 영향, 한약재가 육질과 맛에 미치는 영향 등을 시험 분석하는 과정을 통해 돈육의 영양분을 증가시킴은 물론 관능검사에서 우수한 품질을 갖을 수 있게 하는 돈육용 배합사료 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 옥수수, 대두박, 미강, 우지 및 당밀을 포함하는 돈육용 배합사료 조성물에 있어서, 상기 배합사료 조성물 총중량 기준으로 당귀, 하수오, 작약 및 천궁을 혼합하여 익스트루더 공법으로 138℃, 21.09 kg/cm2, 2.27 kg/min의 고온고압 조건에서 열처리한 한약재를 배합하여 조성된 것을 특징으로 하는 돈육용 배합사료 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 있어서, 상기 한약재 재료의 배합비는 당귀 20 중량%, 하수오 20 중량%, 작약 20 중량%, 천궁 40 중량%인 것이 바람직하다.
본 발명의 돈육용 배합사료 조성물은 한약재의 낮은 흡수 이용효율을 개선하기 위해 비전분성 다당류 분해효소를 추가로 포함할 수 있으며, 일례로서 배합사료 총중량 대비 0.2 중량% 혼합될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 돈육용 배합사료 조성물에 대한 구체적인 기술적 내용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명에서 혼합사료로 사용되어진 한약재 당귀, 하수오, 작약 및 천궁에 대하여 설명하고자 한다.
첫째, 당귀(當歸)는 쿠마린(coumarin) 종류인 디커신(decursin), 디커시놀(decursinol) 등이 주성분으로, 효능에는 세포면역 개선 작용, 강한 진통작용, 항염증작용, 혈관확장 강압, 혈소판 응집 억제, 혈액 순환 개선, 항균작용이 있고, 토끼에 혈압강화 및 호흡억제 작용, 항균작용, 이뇨작용이 있으며, 독성 및 부작용이 있어 발열이 있는 사람에게 신중히 사용하여야 한다.
둘째, 하수오(白何首烏, 白首烏)는 생리활성성분인 안트라퀴논 (anthrazuinone) 등이 주성분으로, 효능으로는 토끼에 경구 투여시 혈당치를 감소시키고, 개구리 심장을 흥분시키거나, 피로한 심장에 강심작용이 있었으며, 혈청콜레스테롤을 감소시키고, 장의 운동촉진으로 변통 조절을 하며, 동맥경화 예방, 피부 가려움증을 해소하는 작용을 하며, 특히 동물(흰쥐)실험에서 간조직에서 콜레스테롤이 감소하고, 분중에 담즙산(bile acid)을 증가시키는 것으로 알려져 있다.
셋째, 작약(芍藥)은 생리활성성분인 파에올리플로린(paeoloflorin), 파에오닌(paeonine) 등이 주성분으로, 효능으로는 혈관의 혈액순환을 원활하게 하고, 중추신경 흥분을 억제하여 진통, 진경, 진정작용을 하며, 그 외에 위산 분비 억제 작용, 방광 운동능력 강화로 빈뇨 개선 및 자궁, 신장의 운동능력 강화로 요통을 완화하며, 관상동맥을 확장하여 심장기능을 개선하고, 소염, 해열작용 및 자신도 모르게 땀을 많이 흘리는 자한증과 도한증에 효능이 있는 것으로 알려져 있다.
넷째, 천궁(川芎)은 생리활성성분인 리구스틸라이드(ligustilide) 등을 주성분으로 하고, 효능으로는 혈액순환을 활발하게 하고 관상 동맥 질환으로 인한 흉부동통에 효과가 있으며, 감기에 사용되고, 맹장염으로 인한 복통 완화, 두통 진통에 효과가 있으며, 산전산후 널리 사용되며, 진통, 진정, 항궤양, 혈압강하, 항균 작용 등이 있는 것으로 알려져 있다.
다음으로 본 발명의 한약재의 익스트루더 공법에 의한 고온고압 처리에 대하여 보다 구체적으로 설명하면, 우선 익스트루더 공법은 현재 식품이나 사료를 가공하기 위해 사용되는 주요 공법으로써 기계철리와 열처리를 동시에 가능하다는 것이 특징이다. 즉, 기계 내부에 들어온 원료의 이송, 분쇄, 혼합, 혼련, 반응, 압축, 가열, 성형 등의 각 공정을 단기간에 연속적으로 처리하는 공정이다. 익스트루더 공법을 사용함으로써 난분해성 섬유소의 이용성을 증진시킬 수 있으며, 그에 따른 가축에서의 생산성 또한 증진된다. 또한, 배합사료 내 1.0 중량% 첨가 배합될 수 있다.
본 발명에서 배합사료에 추가되는 비전분성 다당류 분해효소는 β-mannanase가 사용될 수 있는데, 바람직하기로는 배합사료 총중량 기준으로 0.2 중량% 첨가 배합될 수 있다.
본 발명에 따른 당귀, 하수오, 작약 및 천궁의 익스트루더 공법을 통한 고온고압 열처리 한약재를 첨가한 배합사료는 한약재의 흡수 이용효율을 높임으로써 육성돈의 일당증체량을 높이고, 영양소 소화율 및 혈청내 콜레스테롤 특성을 개선하는 효과적인 돈육용 배합사료 조성물인 것으로 평가되었다.
또한, 본 발명에 따른 배합사료를 급이하여 사육한 돈육은 육색이 양호하고, 전체적인 지방산 조성을 개선하는 효과적인 돈육용 배합사료 조성물인 것으로 평가되었다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 보다 구체적으로 설명할 것이나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1> 한약재 첨가제의 제조
당귀 5㎏, 하수오 5㎏, 작약 5㎏, 천궁 10㎏의 한약재 원료를 5㎜ 크기로 분쇄하여 혼합하였다. 혼합 후 익스트루더 기계에서 고온고압조건(138℃, 21.09 kg/cm2, 2.27 kg/min)으로 처리하여 사료에 첨가하기 전까지 냉장보관 하였다.
<실시예 2> 열처리 한약재를 첨가한 배합사료의 제조
당귀, 하수오, 작약, 천궁을 1:1:1:2로 혼합하여 익스트루더 공법으로 열처리한 한약재를 육성돈용 배합사료(commercial diet)에 톤당 1.0 % 첨가하여 덤부링형 사료배합기에서 배합하였다.
<시험예>
육성돈을 대상으로 상기 실시예 2를 통해 제조된 본 발명의 배합사료의 성장능력, 육질 등에 미치는 영향을 비교 평가하였다.
3원 교잡종(Duroc × Yorkshire × Landrace) 육성돈 64두를 공시하였으며, 시험개시시의 체중은 40.19±1.42kg이었다. 사양시험은 단국대학교 시험농장에서 실시하였다. 시험설계는 표 1과 같이 옥수수대두박 위주의 기초사료에, 기초사료 대조구(CON), 기존의 한약재 1%를 첨가한 처리구(NM), 고온고압 열처리 한약재 1%를 첨가한 처리구(HM), 고온고압 열처리 한약재 1%와 효소제 0.2%를 첨가한 처리구(HME) 등 4개구로 하여 처리당 4반복, 반복당 4두씩 완전임의 배치하였다.
사료배합비
항 목 |
중량비(%) |
옥수수 |
54.73 |
대두박 |
27.82 |
채 종 박 |
1.00 |
밀 기 울 |
2.00 |
미 강 |
2.50 |
우지 |
5.75 |
당 밀 |
3.37 |
제2인산칼슘 |
1.19 |
소금 |
0.30 |
석회석 |
0.99 |
라이신 |
0.01 |
트레오닌 |
0.01 |
Ethoxiquin |
0.05 |
콜린, 50% |
0.03 |
비타민 / 미네랄 프리믹스 |
0.25 |
또한, 상기 기초사료에는 NRC(1998) 사양표준을 기초로 하여 3,647㎉ ME/㎏, 18.15% CP, 0.98% 라이신(lysine), 0.78% 칼슘(Ca), 0.60% 인(P)을 함유토록 하였다. 시험사료는 가루사료의 형태로 자유 채식토록 하였으며, 물은 자동급수기를 이용하여 자유로이 먹을 수 있도록 하였다.
시험사료를 84일간 급여후 각 처리구별 일당증체량, 일당사료섭취량, 사료효율, 영양소 소화율, 혈액성상 및 육질특성을 측정하였다. 시험개시시, 6주차, 12주차(종료시)에 걸쳐 체중 및 사료섭취량을 측정하여 일당증체량, 일당사료섭취량, 사료효율을 산출하였으며, 시험 6주, 12주(종료)에 걸쳐 건물, 질소 및 에너지 소화율을 측정하였다. 소화율 측정 7일 전부터 사료내 불소화성 물질인 Cr2O3를 0.2% 첨가 급여후 분을 채취하여 건물 및 질소 소화율을 측정하였다. 시험개시시와 종료시에 경정맥(Jugular vein)에서 Vacuum tube를 이용하여 혈액을 각 5ml 채취하여 Triglyceride, HDL-cholesterol, LDL-cholesterol을 분석하였다.
육질 분석에 사용된 돈육은 각 처리별로 6두씩을 임의 선발하여 도살 후 4℃ 냉장고에 24시간 저장 후 반도체 등심 부위(M. longissimusdorsi)를 분할 정형하여 분석에 이용하였다. 육즙 손실(drip loss)는 시료를 2cm 두께의 일정한 모양으로 정형한 후 polyethylene bag에 넣어 4℃ 냉장실에서 5일간 보관하면서, 0, 3 및 5일 후 발생되는 감량을 측정하였다. 열감량(cooking loss)은 시료를 일정한 모양으로 절단하여 무게를 측정한 후, polyethylene bag에 넣고 75℃ 항온 수조에서 30분간 가열하고 상온에서 30분간 방냉시킨 후 시료의 무게를 측정하여 가열감량을 측정하였다. 육의 pH 값은 도살 후 모든 시료를 pH meter(Istek, Model 77p)를 사용하여 측정하였다. 육색은 Chromameter(Model CR-210, Minolta Co., Japan)를 사용하여 각 sample당 5회 반복하여 측정하였으며, 이때 표준색판은 L*(lightness)=89.2, a*(redness)=0.921, b*(yellowness)=0.783으로 하였다.
관능검사는 5명의 관능검사요원을 구성하여 수행하였으며, National Pork Producers Council(NPPC, 1994) 기준안에 의해 신선육의 육색(color: 1~5), 근내지방도(marbling:1~5), 경도(firmness: 1~5)를 조사하였다. 등심단면적은 구적기(MT precision model MT-10S)를 이용하여 등심단면적을 측정하였다. 보수력은 Hofmann 등(1982)의 방법으로 측정하여 planimeter(X-plan, Ushikata 360d∏, Japan)로 면적을 구하고 육의 표면적을 수분의 면적으로 나눈 값으로 표시하였다.
지방산패도 측정(TBARS)을 위하여 육제품 시료 5g을 20% tricloroacetic acid(TCA) in 2M phosphoric acid 12.5 mL과 함께 ice 용기 안에서 homogenizer(AM-8, Nissci Co., Japan)를 이용하여 14,000 rpm으로 1분간 균질하였다. 이 용액을 메스실린더에 옮긴 후, 증류수 5 mL로 homogenizer를 씻어 메스실린더에 합치고 증류수로 총 25 mL가 되도록 하였다. 원심분리기(UNION 32R, Hanil Science Industrial Co., Korea)를 사용하여 4℃, 1,500 rpm에서 15분간 원심분리한 후 여과하였다. 여과액 2 mL에 0.005 M thiobarbituric acid(TBA) 용액 2 mL을 넣어 혼합한 후 95℃ 항온수조에서 30분간 가열하여 식힌 후 파장 530 nm에서 흡광도를 측정하였다(Witte 등, 1970).
가. 성장능력에 미치는 영향
육성돈 사료 내 한약재의 첨가가 성장능력에 미치는 영향은 표 2에 나타내었다. 0-6주 동안 일당증체량은 HME 처리구가 대조구와 NM 처리구들과 비교하여 유의적으로 높게 나타났으나(P<0.05), 일당사료섭취량과 사료효율에서는 처리구간에 유의적인 차이를 보이지 않았다(P>0.05). 6-12주 동안에는 일당증체량, 일당사료섭취량 및 사료효율에서 처리구간에 유의적인 차이를 보이지 않았다(P>0.05). 총 사양기간(0-12주)동안 일당증체량에 있어서 HME 처리구가 대조구와 비교하여 유의적으로 높게 나타났으나(P<0.05), 일당사료섭취량과 사료효율에서는 처리구간에 유의적인 차이를 보이지 않았다(P>0.05).
성장능력에 미치는 영향
Item |
CON1 |
NM1 |
HM1 |
HME1 |
SE2 |
0-6 weeks |
|
|
|
|
|
ADG, g |
721b |
720b |
783ab |
824a |
30.05 |
ADFI, g |
2,161 |
2,281 |
2,319 |
2,386 |
42.09 |
G/F |
0.334 |
0.316 |
0.338 |
0.345 |
0.015 |
6-12 weeks |
|
|
|
|
|
ADG, g |
819 |
848 |
851 |
846 |
23.54 |
ADFI, g |
2,887 |
2,935 |
2,964 |
2,909 |
70,40 |
G/F |
0.284 |
0.289 |
0.287 |
0.291 |
0.012 |
0-12 weeks |
|
|
|
|
|
ADG, g |
770b |
784ab |
817ab |
835a |
20.91 |
ADFI, g |
2,524 |
2,608 |
2,642 |
2,647 |
41.35 |
G/F |
0.305 |
0.301 |
0.309 |
0.315 |
0.010 |
1 abbreviated CON, basal diet; NM, CON + 1% 한약재; HM, CON + 1% 열처리 한약재; HME, HM + 0.2% 효소제.
2 pooled standard error.
a,b,c Means in the same row with different superscripts differ (P<0.05).
나. 영양소 소화율
육성돈 사료 내 한약재의 첨가가 영양소 소화율에 미치는 영향은 표 3에 나타내었다. 6주차 건물, 질소 및 에너지 소화율에서는 HME 처리구가 다른 처리구들보다 유의적으로 높게 나타났고(P<0.05), NM 처리구가 유의적으로 가장 낮게 나타났다(P<0.05). 12주차 질소 소화율에서는 HME 처리구가 NM 처리구와 비교하여 유의적으로 높게 나타났고(P<0.05), 에너지 소화율은 HME 처리구 및 대조구가 NM 처리구보다 높게 나타났다(P<0.05).
영양소 소화율에 미치는 영향
Item |
CON1 |
NM1 |
HM1 |
HME1 |
SE2 |
6 weeks |
Dry matter |
76.40b |
70.62c |
74.95b |
82.29a |
1.21 |
Nitrogen |
75.65b |
70.07c |
74.55b |
79.42a |
1.23 |
Energy |
78.34b |
74.07c |
75.10bc |
83.90a |
1.21 |
12 weeks |
Dry matter |
77.40 |
74.61 |
74.39 |
77.83 |
1.31 |
Nitrogen |
74.18ab |
72.72b |
73.83ab |
77.31a |
1.36 |
Energy |
76.21a |
72.30b |
74.39ab |
76.17a |
1.06 |
1 abbreviated CON, basal diet; NM, CON + 1% 한약재; HM, CON + 1% 열처리 한약재; HME, HM + 0.2% 효소제.
2 pooled standard error.
a,b,c Means in the same row with different superscripts differ (P<0.05).
다. 혈청 내 콜레스테롤
육성돈 사료 내 한약재의 첨가가 혈액성상에 미치는 영향은 표 4에 나타내었다. HDL-cholesterol에서는 HME 처리구가 대조구와 비교하여 유의적으로 높게 나타났다(P<0.05). LDL-cholesterol은 HME 처리구가 대조구와 비교하여 낮게 나타났다(P<0.05). HME 처리구와 대조구간에 서로 상반되는 결과를 나타내었다.
혈청 내 콜레스테롤에 미치는 영향
Item, mg/dL |
CON1 |
NM1 |
HM1 |
HME1 |
SE2 |
HDL-cholesterol |
Initial |
29.50 |
28.50 |
30.50 |
29.00 |
1.40 |
Final |
30.75b |
32.75ab |
33.25ab |
35.25a |
1.09 |
LDL-cholesterol |
Initial |
45.25 |
47.00 |
48.25 |
46.00 |
6.32 |
Final |
52.25a |
47.50ab |
46.50ab |
43.75b |
1.91 |
Triglyceride |
Initial |
52.25 |
52.50 |
52.00 |
51.75 |
1.65 |
Final |
53.00 |
55.25 |
52.25 |
54.75 |
1.84 |
1 abbreviated CON, basal diet; NM, CON + 1% 한약재; HM, CON + 1% 열처리 한약재; HME, HM + 0.2% 효소제.
2 pooled standard error.
a,b,c Means in the same row with different superscripts differ (P<0.05).
라. 육질특성
육성돈 사료 내 한약재의 첨가가 육질특성에 미치는 영향은 표 5에 나타내었다. pH에 있어서는 HME 처리구에서 가장 높게 나타났다(P<0.05). 육색에 있어서는 L값은 대조구와 HME 처리구가 다른 처리구보다 높게 나타났고(P<0.05), a값은 HM과 HME 처리구가 다른 처리구보다 높게 나타났고(P<0.05), b값에 있어서는 대조구에서 가장 높게 나타났다(P<0.05).
관능평가에 있어서는 육색은 HM과 HME 처리구가 다른 처리구와 비교하여 높게 나타났으며(P<0.05), 근내지방도는 NM 처리구가 가장 낮게 나타났다(P<0.05). 육즙감량에 있어서는 3일째 대조구에서 가장 높게 나타났으며(P<0.05), 5일째에는 NM 처리구가 가장 낮게 나타났다(P<0.05).
육질특성에 미치는 영향
Item |
CON1 |
NM1 |
HM1 |
HME1 |
SE2 |
pH |
5.40b |
5.15c |
5.62b |
5.93a |
0.07 |
Meat color |
|
|
|
|
|
L |
61.16a |
55.24b |
53.99b |
59.96a |
1.06 |
a |
15.38b |
15.49b |
17.70a |
17.18a |
0.52 |
b |
7.94a |
6.40b |
6.46b |
7.07ab |
0.35 |
Sendory evaluation |
|
|
|
|
|
Color |
1.48b |
1.38b |
1.91a |
1.88a |
0.07 |
Marbling |
1.72a |
1.39b |
1.72a |
1.72a |
0.09 |
Firmness |
1.78 |
1.64 |
1.85 |
1.70 |
0.06 |
Water Holding Capacity |
49.33 |
47.55 |
48.75 |
50.88 |
0.02 |
Cook loss, % |
29.25 |
31.63 |
31.90 |
31.20 |
0.02 |
Drip loss, % |
|
|
|
|
|
0 day |
5.19 |
5.23 |
4.33 |
4.71 |
0.94 |
3 days |
12.38a |
8.94b |
8.55b |
9.66b |
0.84 |
5 days |
15.87a |
9.18b |
12.22ab |
15.55ab |
1.93 |
Loin muscle area, cm2 |
39.74 |
38.89 |
40.49 |
41.57 |
2.45 |
TBARS, mg MA/kg |
0.022 |
0.023 |
0.025 |
0.024 |
0.01 |
1 abbreviated CON, basal diet; NM, CON + 1% 한약재; HM, CON + 1% 열처리 한약재; HME, HM + 0.2% 효소제.
2 pooled standard error.
a,b,c Means in the same row with different superscripts differ (P<0.05).
마. 지방산 성분
육성돈 사료 내 한약재의 첨가가 지방산 성분에 미치는 영향은 표 6에 나타내었다. Myristic acid는 HM 처리구가 가장 높게 나타났고(P<0.05), 대조구가 가장 낮았다(P<0.05). Palmitoleic acid는 HM 처리구가 대조구와 NM 처리구들보다 높게 나타났다(P<0.05). Stearic acid는 대조구와 HM 처리구가 HME 처리구보다 높게 나타났다(P<0.05). Oleic acid는 HME 처리구가 다른 처리구들보다 높게 나타났다(P<0.05). Linolenic acid(C18:2n6c)는 HME 처리구가 대조구보다 높게 나타났고, Linolenic acid(C18:3n3)는 NM와 HME 처리구들이 대조구와 HM 처리구들보다 높게 나타났다(P<0.05). 불포화지방산 함량에서는 HME 처리구가 CON 처리구보다 높게 나타났다(P<0.05).
지방산 성분에 미치는 영향
Item |
CON1 |
NM1 |
HM1 |
HME1 |
SE2 |
C14:0 (Myristic Acid) |
1.39c |
1.59b |
1.92a |
1.69b |
0.28 |
C16:0 (Palmitic Acid) |
24.98 |
23.00 |
21.18 |
22.29 |
3.37 |
C16:1 (Palmitoleic Acid) |
2.35b |
2.70b |
4.49a |
3.18ab |
1.06 |
C18:0 (Stearic Acid) |
15.65a |
13.63ab |
14.27a |
11.70b |
1.94 |
C18:1n9c (Oleic Acid) |
35.68b |
35.87b |
35.47b |
38.49a |
1.48 |
C18:2n6c (Linoleic Acid) |
16.86b |
17.26ab |
19.01ab |
22.30a |
2.75 |
C18:3n6 (r-Linolenic Acid) |
0.33 |
0.27 |
0.29 |
0.24 |
0.08 |
C18:3n3 (Linolenic Acid) |
0.72b |
0.87a |
0.76b |
0.83a |
0.07 |
C22:1n9 (Erucic Acid) |
1.23 |
0.98 |
1.58 |
0.78 |
0.52 |
C20:4n6 (Arachidonic Acid) |
0.81 |
1.20 |
1.01 |
1.10 |
0.31 |
SFA |
42.01a |
38.23ab |
37.37ab |
35.69b |
3.12 |
PUFA |
57.98b |
61.78ab |
62.63ab |
64.31a |
3.12 |
Total |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
|
1 abbreviated CON, basal diet; NM, CON + 1% 한약재; HM, CON + 1% 열처리 한약재; HME, HM + 0.2% 효소제.
2 pooled standard error.
a,b,c Means in the same row with different superscripts differ (P<0.05).