KR101025810B1 - 곤충을 이용한 항생제 대체용 비분해성 사료첨가제 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 곤충을 이용한 항생제 대체용 신규 비분해성 사료첨가제 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 곤충을 가열처리하고 압력을 가하여 지방을 1차 제거하는 단계; 1차 지방이 제거된 곤충에 지방분해효소를 첨가하여 지방을 2차 제거하는 단계; 2차 지방이 제거된 곤충에 곡류의 발효주정을 첨가하여 추출물을 수득하는 단계; 및 상기 추출물에 70~80℃의 물을 첨가하여 균질화한 다음, 장용성피복재를 첨가하는 단계를 포함하는 비분해성 사료첨가제의 제조방법, 상기 방법으로 제조된 사료첨가제 및 상기 사료첨가제를 함유하는 항생제 대체용 가축사료에 관한 것이다. 본 발명에 따라 제조된 비분해성 사료첨가제는 통상의 가축사료에 첨가되는 항생제를 대체할 수 있는 사료첨가제로서 가축의 성장을 촉진시킬 수 있고 위와 소장에서는 분해되지 않고 대장까지 안전하게 도달하여 장내 유익한 균의 성장을 촉진시키고 반면 장내 유해한 균주의 성장을 억제하는 작용을 통해 면역력의 증진으로 가축의 질병을 예방할 수 있으며 따라서 가축의 생산성을 향상시켜 농가소득 증대에 기여할 수 있고, 궁극적으로 안전한 친환경 축산식품을 공급할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 곤충을 이용한 항생제 대체용 신규 비분해성 사료첨가제 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
산업과 경제의 급속한 발전에 따라 국민 식생활이 서구화 경향으로 변화되고 있으며, 이로 인한 축산물 섭취의 증가로 인해 우리 축산업은 가축의 예방과 치료 및 가축의 성장을 촉진하고, 사료 효율을 개선하여 가축의 생산성 향상을 위해 항생물질을 사용하여 왔다.
그러나 가축사료에 투입되고 있는 항생제는 2∼3달이 지나야 완전히 소화 배출되는데, 이러한 기간 전에 가축이 출하 및 식용될 경우에는 가축내 잔여 항생제로 인하여 그 육제품을 섭취한 인체에서는 면역력이 저하되는 문제점이 있으며, 나아가 항생제에 대한 내성을 갖는 세균에서 내성을 함유한 유전물질인 플라스미드의 접합이라는 전달에 의해 다른 세균으로 전이될 경우, 살모넬라균과 식중독균 등의 발생을 유발하는 등 보건 위생에 매우 치명적인 문제로 작용하고 있으며, 종래 항생물질이 첨가된 사료첨가제는 동물이나 사람에게 사용되는 항생제에 대한 내성을 보이는 슈퍼박테리아의 출현으로 이어지고 있다.
이에 국내를 포함하여 전 세계적으로 사람에게 사용되는 항생제 뿐만 아니라 동물에 사용되는 항생제에 대해서는 사용 규제를 강화하려는 추세에 있으며, 특히 유럽에서는 지난 2006년 1월부터 사료에 첨가되는 항균장촉진제로서 항생물질의 사용을 전면금지하였고, 우리나라는 2012년 가축에 대한 성장촉진제로서 항생제의 사용을 전면금지할 예정에 있다.
따라서 축산물의 사료에 항생제를 첨가하는 것이 매우 어려워졌으며, 더욱이 그러한 사료첨가제가 안전성 측면에서도 신뢰할 수 없기 때문에 항생제를 대신할 수 있으면서도 안전하고 친환경적인 대체물질이 첨가된 새로운 사료첨가제의 개발이 필요한 실정이다.
한편, 이러한 항생제의 문제를 해결하기 위하여 다양한 사료첨가제가 개발되고 있는데, 그 예로 생균제, 효모제, 올리고당, 천연물질 등이 활발하게 연구되고 있다. 이 중, 생균제는 동물의 장내 미생물의 균형을 개선함으로써 유익한 작용을 하는 미생물로 주로 유산균이 사용되고 있는데, 이러한 생균제는 가격이 높고 생균을 장기 보관시 사멸하게 되어 활성이 감소하는 문제점이 있다.
또 다른 항생제 대체용 사료첨가제로서 효모제가 개발되었는데, 효모제는 죽은 효모균체를 이용하는 효모 배양물과 살아있는 효모의 기능을 이용하여 다양한 영양성분을 제공하고 사료의 기호성을 높일 수 있으며, 가축에 급여시 가축의 소화관내에서 발효에 의한 영양성분이 생성되게 하는 효과가 있으나 가격이 고가인 문제점이 있다. 또한, 올리고당은 가축의 소화효소에 의하여 분해되지 않고 가축의 장내 미생물, 특히 유산균에 의하여 정장효과를 나타내어 가축을 건강하게 하는 효과가 있으며, 천연물질의 경우에는 가축의 영양소 이용성을 높이고 면역력을 증진시킴으로써 가축을 질병으로부터 예방하여 안전성이 높은 축산물을 생산할 수 있는데, 이러한 천연물질로는 광물질, 한약성분, 식물발효생성물, 목초액, 키토산류, 유카식물추출물, 프로폴리스 등이 알려져 있다.
그러나 상기 개발된 항생제 대체용 사료 첨가제는 항생제를 대체할 만큼 강력한 항균활성과 면역력 증진활성을 지니지 못하여 항생제 등과 병행하여 사용하는 경우가 많고 가격이 비교적 고가이므로 그 사용량이 매우 제한적인 문제점이 있다.
한편, 최근에는 곤충으로부터 유용물질을 탐색하고 자원화하려는 노력들이 진행되고 있는데, 특히 곤충은 세대가 짧고 개체가 작은 특징으로 인해 자원이용 면에서 매우 효율적이고 경제적인 장점이 있다. 또한 곤충이 고생대부터 지금까지 타 생물에 비해 압도적으로 번성할 수 있었던 이유는 수분 손실이 적고 단단하고 가벼운 몸 구조를 가지고 있어 활동에너지 효율이 높을 뿐만 아니라 유충과 성충 간에 섭식요구 먹이가 달라 서로 경쟁이 없고 휴면, 변태 등을 통해 저온, 고온, 건조 등 외부환경 및 물리적 장애나 외부 침입병원에 대해 강한 자체방어능력을 지니고 있어 타 생물에 비해 유용물질의 탐색에 많은 장점을 가지고 있다.
따라서 많은 장점을 가지고 있는 곤충을 이용하여 새로운 생리활성 물질을 발굴하려는 연구들에 의해 현재 200여종 이상의 항생활성 펩타이드들이 발견되었고, 이중 일부는 실제로 새로운 항생제로서 개발이 이루어진 바 있다.
그러나 종래 개발된 곤충유래의 항생제가 장용성 제제로 사용되는 경우, 대부분 위나 소장에서 내산성이 약하여 대장에 도달하기 전에 그 활성을 잃어 목적하는 효과를 도출할 수 없는 문제점이 있으며, 제조과정 또한 복잡하며 비용이 많이 든다는 문제점이 있다.
따라서 위와 소장에서 안정된 강산성과 높은 대장 용해성을 갖으며, 유해 균에 대해 높은 항생활성을 갖는 안전하면서도 친환경적인 새로운 항생제 대체용 장용성 가축사료의 개발이 필요하다.
본 발명의 목적은 가축의 성장을 증진시키고, 장내 유익한 균의 증식촉진 및 유해한 균의 항균활성을 통해 가축의 면역력을 향상시킬 수 있는 가축사료용 항생제의 대체물질로 사용 가능한 곤충을 이용한 신규한 비분해성 사료첨가제의 제조방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 본 발명의 방법으로 제조된 곤충을 이용한 비분해성 사료첨가제를 10~50ppm으로 포함하는 항생제 대체용 가축사료를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은,
곤충을 가열처리하고 압력을 가하여 지방을 1차 제거하는 단계;
1차 지방이 제거된 곤충에 지방분해효소를 첨가하여 지방을 2차 제거하는 단계;
2차 지방이 제거된 곤충에 곡류의 발효주정을 첨가하여 추출물을 수득하는 단계; 및
상기 추출물에 70~80℃의 물을 첨가하여 균질화한 다음, 장용성피복재를 첨가하는 단계를 포함하는 비분해성 사료첨가제의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 지방을 1차 제거하는 단계는 곤충을 140~160℃의 온도에서 20~40분 동안 가열처리하고 800~1200psi의 압력으로 5~15분 동안 압축하는 것일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 곤충은 곤충의 유충 또는 번데기일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 곤충은 파리일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 지방을 2차 제거하는 단계는 지방분해효소인 리파아제를 첨가하고 25~35℃의 온도에서 20~60분 동안 반응시키는 것일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 곡류의 발효주정은 옥수수, 쌀, 보리, 밀, 카사바, 타피오카 및 고구마로 이루어진 군 중에서 선택되는 어느 하나의 곡류를 당화, 발효 및 증류시킨 알콜일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 장용성피복재로는 만난(mannan)을 사용하는 것일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 장용성피복재는 상기 고압균질기로 균질화된 혼합물 100중량%에 대하여 5~10 중량%로 첨가하는 것일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 장용성피복재를 첨가한 후, 고압균질기로 균질화된 혼합물에 상기 장용성피복재의 코팅은 혼성화시스템(hybridization system)을 이용하며, 상기 혼성화시스템은 4kgf/cm2~8kgf/cm2의 압축공기 및 13000rpm~17000rpm의 회전속도 하에서 5~10 분간 처리하는 것일 수 있다.
또한 본 발명은 상기 본 발명에 따른 방법으로 제조된 곤충을 이용한 비분해성 사료첨가제를 10~50ppm으로 포함하는 항생제 대체용 가축사료를 제공한다.
본 발명에 따라 제조된 비분해성 사료첨가제는 통상의 가축사료에 첨가되는 항생제를 대체할 수 있는 사료첨가제로서 가축의 성장을 촉진시킬 수 있고 위와 소장에서는 분해되지 않고 대장까지 안전하게 도달하여 장내 유익한 균의 성장을 촉진시키고 반면 장내 유해한 균주의 성장을 억제하는 작용을 통해 면역력의 증진으로 가축의 질병을 예방할 수 있으며 따라서 가축의 생산성을 향상시켜 농가소득 증대에 기여할 수 있고, 궁극적으로 안전한 친환경 축산식품을 공급할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 파리번데기를 1차로 지방 제거한 것(■)과, 1차 및 2차로 지방 제거한 것(◆)을 이용하여 제조한 사료첨가제가 유해 미생물인 MRSA의 성장억제 영향을 시간별로 측정하여 그래프로 나타낸 것이다.
도 2은 파리번데기를 1차로 지방 제거한 것(■)과, 1차 및 2차로 지방 제거한 것(◆)을 이용하여 제조한 사료첨가제가 유해 미생물인 대장균의 성장억제 영향을 시간별로 측정하여 그래프로 나타낸 것이다.
도 3은 파리번데기를 1차로 지방 제거한 것(■)과, 1차 및 2차로 지방 제거한 것(◆)을 이용하여 제조한 사료첨가제가 유해 미생물인 박테로이드의 성장억제 영향을 시간별로 측정하여 그래프로 나타낸 것이다.
도 2은 파리번데기를 1차로 지방 제거한 것(■)과, 1차 및 2차로 지방 제거한 것(◆)을 이용하여 제조한 사료첨가제가 유해 미생물인 대장균의 성장억제 영향을 시간별로 측정하여 그래프로 나타낸 것이다.
도 3은 파리번데기를 1차로 지방 제거한 것(■)과, 1차 및 2차로 지방 제거한 것(◆)을 이용하여 제조한 사료첨가제가 유해 미생물인 박테로이드의 성장억제 영향을 시간별로 측정하여 그래프로 나타낸 것이다.
본 발명은 가축의 성장을 촉진시키는 효과가 우수할 뿐만 아니라 장내 유익균의 성장촉진 및 유해균의 성장억제 효과를 통해 가축의 면역력을 증진시킬 수 있는 종래 항생제 대체용 신규 가축사료 첨가제를 제공함에 그 특징이 있다.
본 발명자들은 새로운 항생제 대체용 가축사료 첨가제의 개발을 위해 항생제 물질의 주된 성분으로서 곤충을 사용하였는데, 곤충의 경우 자신을 보호하는 항균물질을 다량 함유하고 있다는 내용이 보고된 바 있으며, 다른 생물들에 비해 함유한 항균물질의 항균활성이 우수한 특징이 있을 뿐만 아니라 세대가 짧고 개체가 작아 자원이용 면에서 매우 효율적이고 경제적인 특징이 있기 때문이다.
한편, 앞에서도 기재한 바와 같이, 종래 가축사료의 첨가제로 사용되고 있는 항생제들 중, 장내 유해 세균들을 억제할 수 있는 항생제의 경우, 대부분 위나 소장에서 내산성이 약하여 대장에 도달하기 전에 그 활성을 잃어 목적하는 효과를 얻지 못하는 경우가 일반적이었다.
따라서 본 발명에서는 위와 소장에서도 분해되지 않고 안전하게 대장까지 도달하여 목적하는 효과를 얻을 수 있는 곤충을 이용하여 종래 항생제를 대체할 수 있는 신규한 비분해성 가축사료 첨가제를 제조하였는데, 본 발명에 따른 비분해성 가축사료 첨가제의 제조는, 곤충을 가열처리하고 압력을 가하여 지방을 1차 제거하는 단계; 1차 지방이 제거된 곤충에 지방분해효소를 첨가하여 지방을 2차 제거하는 단계; 2차 지방이 제거된 곤충에 곡류의 발효주정을 첨가하여 추출물을 수득하는 단계; 및 상기 추출물에 70~80℃의 물을 첨가하여 균질화한 다음, 장용성피복재를 첨가하는 단계를 포함할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 비분해성 가축사료 첨가제의 제조과정을 각 단계별로 상세히 설명한다.
제1단계: 곤충의 지방을 1차 제거하는 단계
본 발명에 따른 비분해성 가축사료 첨가제의 제조를 위해 주성분으로 곤충을 사용하였는데, 본 발명에서 사용할 수 있는 상기 곤충의 종류로는 이에 제한되지는 않으나, 자연계에 존재하는 모든 종류의 곤충이라면 사용 가능하며, 바람직하게는 파리를 사용할 수 있다. 또한 상기 곤충으로 곤충의 유충 또는 번데기를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 파리번데기를 사용할 수 있다.
특히 본 발명에서 사용할 수 있는 곤충의 유충은 20세기 초반에 연조직의 골수염과 화농성 감염의 치료를 위해 항생치료제로 사용된 바 있다. 또한, 수백 년간 전장에서 군인들이 패혈증으로 고통 받을 당시 유충을 이용해 치료를 받으면 사망을 면할 수 있었다. 이렇듯 곤충의 유층은 항균작용 및 염증제거 작용을 가지고 있는데, 이러한 약리학적 작용 메카니즘의 3가지 주요 활동에 의한 것으로 알려져 있다. 즉, 염증조직의 용해를 통한 상처의 표면제거, 감염의 제거, 상처의 치유 촉진 기작을 통해 치료효과를 보이며, 특히 기존의 치료에 의해 효과가 없었던 만성적인 상처 및 항생제 내성 치료에 효과적인 것으로 알려져 있다.
또한, 곤충의 유충은 상처의 표면을 움직이면서 단백질 분해 효소 혼합물을 분비하여 죽은 조직을 용해하고, 그 후 그 조직을 섭취하고 암모니아를 분비하여 상처의 pH를 높여 일부 박테리아의 성장을 억제하는 것으로 알려져 있다.
또한, 본 발명에서 사용할 수 있는 곤충 번데기의 경우, 일반적으로 번데기에는 고단백질을 다량 함유하고 있음이 알려져 있고, 번데기의 영양성분으로는 수분이 59.4%, 단백질이 22.2g, 지질 13.3g, 회분 13g, 칼슘 70mg, 인 232mg 및 철 2.6mg으로 포함하고 있는 것으로 알려져 있다. 또한 번데기의 단백질을 구성하는 아미노산은 필수 아미노산이 골고루 들어 있으며 티로신이라는 성분이 6.8%나 들어 있는데, 이는 필수 아미노산인 페닐알라닌의 일부를 대신할 수 있는 중요한 아미노산이기도 하다. 이와 같이, 곤충 번데기는 상기 유충과 같이 가축사료제의 첨가제로 사용할 경우 풍부한 단백질 공급원이 될 수 있다.
따라서 사료첨가제의 원료로 사용할 수 있는 곤충이 선별되면, 가열 및 압력 처리를 통해 지방을 1차적으로 제거한다.
이때 지방의 1차적 제거 단계는 상기 곤충을 140~160℃의 온도에서 20~40분 동안 가열처리하고 800~1200psi의 압력으로 5~15분 동안 압축 처리하는 과정을 통해 수행할 수 있다.
이때 상기 지방의 1차적 제거 단계에서 처리 온도, 시간 및 압력의 범위를 상기 범위를 벗어나서 수행하게 되면 곤충에 함유된 유용물질이 활성을 잃게 될 수 있으므로 상기 범위 이내에서 수행하는 것이 바람직하다.
제2단계: 곤충의 지방을 2차 제거하는 단계
상기 제1단계를 통해 1차적으로 지방이 제거된 곤충은 다시 지방분해효소 처리에 의해 2차적으로 지방을 제거한다.
본 발명에서 상기 지방을 2차적으로 제거하는 단계는 지방분해효소인 리파아제를 상기 제1단계에서 수득한 1차 지방 처리한 샘플에 지방분해효소를 첨가하고 25~35℃의 온도에서 20~60분 동안 반응시키는 과정을 통해 수행할 수 있다. 이때 상기 지방분해효소로는 시중에 판매되고 있는 지방분해효소라면 모두 사용가능하며, 바람직하게는 리파아제(lipase)를 사용할 수 있다.
또한, 지방분해효소를 처리하는 상기 온도 및 시간은 상기 기재된 범위를 벗어날 경우, 지방분해효소의 활성을 최적화하지 못하기 때문에 곤충에 존재하는 지방을 완전히 제거할 수 없으므로 상기 범위 이내에서 수행하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 비분해성 사료첨가제를 제조하는 과정 중에서 곤충에 존재하는 지방을 상기 본 발명과 같이 2단계에 의해 완전히 제거하는 것이 매우 중요한데, 이는 곤충에 지방이 상당량 존재할 경우, 곤충 추출물에 의한 항균활성 효과가 지방으로 인해 최대의 효과를 발휘하지 못하게 하기 때문이다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 지방을 제거하는 단계에 따른 본 발명의 사료첨가제에 대한 항균활성을 비교 분석하였는데, 즉, 1차 지방 제거된 곤충 및 1차와 2차로 지방 제거된 곤충을 이용하여 제조된 사료첨가제를 대상으로 체내 유해균인 대장균, MRSA 및 박테로이드 균의 성장에 미치는 영향을 분석한 결과, 1차 지방 제거된 곤충을 사용한 경우에 비해 1차와 2차에 의해 지방이 제거된 곤충을 사용한 경우 유해균의 성장억제 활성이 현저히 우수한 것으로 나타났다(실험예 4 참조).
이러한 결과는 본 발명에 따른 사료첨가제의 항균활성에 곤충의 지방분해과정이 매우 중요한 역할을 한다는 사실을 입증하는 것이다.
또한, 최근 보고된 자료에 의하면 곤충에 존재하는 지방이 미생물의 성장에 필요한 영양원이 될 수 있는지를 조사한 결과, 지방을 함유한 생파리 유충과 증류수를 혼합하여 추출한 균질물을 이용하여 미생물을 배양하였을 때, 미생물이 전혀 성장하지 않는 것으로 나타났다(J. Environ . Biol., 2009, 30, pp:609~614). 따라서 이러한 사실로 인해 곤충에 존재하는 지방은 미생물의 성장에 필요한 영양원이 되지 않으며, 오히려 곤충에 함유된 유용물질의 항균활성을 저해할 수 있으므로 지방의 제거 단계가 중요하다고 할 수 있다.
제3단계:
발효주정을
사용하여 곤충 추출물을 수득하는 단계
제2단계를 통해 곤충의 지방을 2차로 제거한 후, 지방이 제거된 곤충에 곡류의 발효주정을 첨가하여 추출물을 수득할 수 있다.
본 발명에서는 지방이 제거된 곤충의 추출물을 수득하기 위해 곡류의 발효주정을 사용하였는데, 일반적으로 ‘발효주정’이란 전분질 원료 또는 당질 원료를 맥아나 효소 등으로 당화시켜 발효성 당으로 변화시킨 후, 발효 및 증류단계를 거쳐 수득한 음용 가능한 알콜을 말한다.
상기 본 발명에 따른 발효 주정은 곡류를 당화, 발효 및 증류시킨 알콜로서,상기 곡류의 종류로는 이에 제한되지는 않으나, 옥수수, 쌀, 보리, 밀, 카사바, 타피오카 및 고구마일 수 있다.
또한, 상기 곡류의 당화, 발효 및 증류과정은 당업계에 공지된 발효주정을 제조하는 방법에 따라 수득할 수 있으며, 바람직하게는 전분질 원료로 옥수수를 사용하고, 효모를 사용하여 발효시켜 수득한 발효주정을 사용할 수 있다.
본 발명에서 사용한 상기 발효주정은 일반적으로 천연물로부터 추출물을 수득하기 위해 사용하는 유기용매에 비해 체내 안정성이 높으며 식용으로 사용가능하기 때문에 가축 또는 인간을 대상으로 하는 제품을 제조할 경우, 일반 공업용 용매에 비해 체내 부작용이 없는 장점이 있다.
특히 공업용 유기용매의 경우, 벤젠, 메틸알콜, 아세트알데히드 등 체내 유해물질이 잔류되어 있어 각종 부작용을 초래할 수 있기 때문이다.
상기 지방이 제거된 곤충에 발효주정을 첨가하는 과정은 탈지된 곤충 부피의 4~6배에 해당하는 발효주정을 첨가하여 추출물을 수득할 수 있으며, 본 발명의 일실시예에서는 탈지된 파리번데기 100g에 500ml의 옥수수 발효주정을 첨가한 후, 환류냉각장치를 이용하여 80℃의 온도에서 2시간 교반과정을 통해 추출물을 수득하였다.
제4단계:
균질화
및
장용성피복재로
코팅하는 단계
제3단계를 통해 탈지된 곤충에 발효주정을 첨가하여 곤충 추출물을 수득한 후엔 상기 추출물에 뜨거운 물을 첨가하여 균질화하고, 장용성피복재를 첨가하여 장용성피복재를 상기 균질화된 혼합물에 코팅할 수 있다.
본 발명에서 상기 균질화는 바람직하게 탈지된 곤충의 발효주정 추출물의 100 중량부에 대해 70~80℃의 물을 150~300 중량부로 첨가한 후, 균질화할 수 있으며, 이때 균질화를 위해 65~75℃의 온도를 유지하면서 고압균질기를 이용하여 균질화된 균질물을 수득할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서는 탈지된 곤충 부피의 2배에 해당하는 80℃의 물을 첨가한 후, 65℃로 가열하면서 고압균질기를 이용하여 10000rmp의 교반속도로 교반하면서 군질화시켰다.
이때 상기 균질화된 혼합물의 제조를 위해 탈지된 곤충의 발효주정 추출물에 대한 70~80℃의 물을 첨가량이 상기 범위보다 작을 경우, 혼합량이 너무 작아 끈적끈적한 형태의 물성을 보여 균질화가 어려운 문제점이 있고, 반면 물의 첨가량이 상기 범위를 초과하여 너무 많게 되면 추출물이 과도하게 희석되어 지므로 균질화가 어려울 뿐만 아니라 목적하는 효과를 달성하지 못하는 문제점이 있다.
따라서 상기 기술된 첨가 중량비 및 온도 조건하에서 균질물을 제조할 경우에만 열동력학적으로 안정화된 상태의 균질물을 형성할 수 있다.
균질물이 제조된 후에는 상기 균질물에 위와 소장에서 강산성을 보이며 장에서의 용해성을 증가시킬 수 있는 장용성피복재를 첨가하여 상기 균질물, 즉 균질화된 혼합물을 장용성피복재로 코팅할 수 있는데, 이때 상기 장용성피복재로는 만난(mannan)을 사용할 수 있다.
본 발명에서 사용한 상기 만난(mannan)은 α-만노스를 주성분으로 하는 다당류로 갈락토스나 글루코스를 함유하는 것을 갈락토만난 및 글루코만난이라고 하며, 이스트, 박테리아 및 식물에서 발견되는 알파(1-4) 결합구조로 되어 있는 대표적인 비분해성 식이성분이다.
또한, 만난으로 코팅된 코팅물질은 사람과 동물의 소화액에 대한 저항성은 물론 제품의 취급, 포장 및 저장성이 우수하여 각종 제품의 보관 및 저장 용도로 사용되고 있으나, 가축사료 또는 가축사료첨가제의 제조에 만난을 사용한 예는 없다.
또한, 본 발명에서 상기 균질화된 혼합물에 대해 장용성피복재를 첨가하는 첨가량은 상기 혼합물 100 중량%에 대해 5~10 중량%의 비율로 첨가하는 것이 바람직하다. 본 발명의 일실시예에서는 균질물 100g에 대해 만난을 5g 첨가하였다.
이때 상기 장용성피복재의 첨가량이 5 중량% 이하로 첨가되면 코팅효과가 낮아져서 균질물 모두를 코팅할 수 없는 문제점이 있으며, 반면 10 중량% 이상으로 첨가되면 코팅이 균질물에 대해 고르게 코팅되지 않고 코팅된 입자의 크기가 너무 커져 가축의 체내에서 이동 및 흡수에 문제가 발생할 수 있다.
본 발명에서 장용성피복재를 사용하여 균질화된 혼합물을 코팅하는 방법은 혼성화시스템(hybridization system)을 이용할 수 있으며, 바람직하게는 상기 혼성화시스템을 4kgf/cm2~8kgf/cm2의 압축공기 및 13000rpm~17000rpm의 회전속도 하에서 5~10 분간 처리하는 것을 통해 수행할 수 있으며, 이러한 과정으로 코팅된 본 발명의 비분해성 사료첨가제는 유용물질을 함유한 곤충의 발효주정 추출물을 90%이상 함유하고 있다.
나아가 상기 혼성화시스템의 정전기적 및 기계적인 힘에 의해 장용성피복재가 코팅된 균질물은 추가로 분무건조하여 분체의 형태, 즉 미세고체입자가 다수 집합되어 있는 형태를 갖는 본 발명에 따른 신규한 곤충 비분해성 사료첨가제를 제조할 수 있다.
또한, 상기 분무건조 과정은 당업계에서 사용되고 있는 일반적인 분무건조기기를 사용할 수 있으며, 즉 내부온도를 130~160℃로 유지하고, 외부온도를 80~90℃로 유지하며, 시료의 공급속도를 분당 5ml로 하여 분무건조 할 수 있다.
이상 상기 기술된 본 발명에 따른 방법으로 제조된 곤충을 이용한 신규 비분해성 사료첨가제는 곤충에 함유된 유용물질의 활성, 즉 풍부한 단백질의 공급원으로 작용하고, 장내 유익한 균의 증식을 촉진시킴과 동시에 장내 유해한 균은 억제하는 활성을 통해 이를 섭취하는 가축의 성장 및 면역력을 증진시킬 수 있는 특징이 있으며, 나아가 유용물질을 함유한 곤충의 추출물을 비분해성 식이성분의 특징을 갖는 장용성피복재로 코팅함에 따라 유용물질이 공기 중에서 산화되는 것을 방지할 수 있고, 열에 대한 안정성이 높으며, 동물의 위와 소장 내의 산도에 대해 안정성을 강화시킬 수 있을 뿐만 아니라 대장까지 안전하게 이동될 수 있는 특징이 있다.
따라서 본 발명에 의해 제조된 사료첨가제는 비분해성 식이성분의 특징을 갖는 장용성피복재로 코팅되어 있으므로 비분해성 식이성분이 갖는 특징을 가질 수 있다.
비분해성 식이성분(prebiotics)은 생균제와 항생물질을 대체할 수 있는 사료첨가제 및 기능성 식품 소재로 최근 각광받고 있는 소재로서, 위와 소장에서는 분해되지 않고 대장으로 이동되어 결장 내에 존재하는 미생물, 특히 비피도박테리움과 같은 체내 유익한 균주를 자극시켜 사람과 가축에게 유익한 영향을 주는 물질이다.
또한, 이 외에도 비분해성 식이성분이 갖는 효과로는 대장 내에서 항생물질, 비타민, 성장촉진인자와 같은 영양소의 미생물학적 생성을 위한 기질로 이용될 수 있으므로 장 기능을 개선할 수 있으며, 미네랄의 생체이용율을 증진시킬 수 있다. 특히 미생물 발효에 의해서 맹장의 pH를 낮추고 짧은 사슬지방산의 농도를 높여줌으로써 칼슘과 철분의 장 흡수를 촉진시킬 수 있고, 미생물 집단의 증가에 의해 분배설량을 늘리고, 설사예방 및 면역기능을 향상시킴으로써 동물의 성장을 촉진시킬 수 있으며, 체지방을 낮추는 효과 등 고지혈증과 암과 같은 질환을 예방할 수 있는 도구로 사용될 수 있다.
그러므로 본 발명에 따른 비분해성 사료첨가제에서 “비분해성”이란 장용성피복재의 코팅으로 인해 소화관에서는 가수분해 및 흡수되지 않는 반면 대장에서 유익한 작용, 즉, 장내 유해균은 억제하고 장내 유익균은 성장을 자극하는 것을 의미한다.
또한, 본 발명에 따른 비분해성 사료첨가제가 억제할 수 있는 장내 유해균으로는 인간 및 가축의 체내에 유해한 영향을 미치는 모든 균주일 수 있으며, 이에 제한되지는 않으나, 대장균, 웰치균, 살모넬라균, 클로스트리디움균, 박테로이 등일 수 있고, 장내 유익균으로는 인간 및 가축의 체내에 유익한 영향을 미치는 모든 균주일 수 있으며, 이에 제한되지는 않으나, 비피토박테리움 속 균주 및 락토바실러스 속 균주일 수 있다.
한편, 비분해성 식이성분이 갖는 각종 유용한 효과들에 대해 본 발명에서 제조한 곤충을 이용한 비분해성 사료첨가제도 그러한 효과가 있는지를 조사하였는데, 즉 본 발명의 일실시예에 따르면, 본 발명에 따른 비분해성 사료첨가제를 가축사료에 각각 함량을 달리하여 첨가한 다음, 이를 닭에게 급여시키고 일정 기간이 경과한 후에 닭의 체중증가량, 사료섭취량 및 사료효율을 측정하였다. 이때 대조군으로는 사료첨가제를 처리하지 않은 사료를 사용한 경우(음성대조군), 아빌라마이신인 항생제를 처리한 경우(양성대조군), 파리번데기에 공업용 에탄올을 사용하여 에탄올추출물을 사료첨가제로 사용한 경우, 및 상기 에탄올추출물을 장용성피복재로 코팅한 경우를 사용하였다.
그 결과, 본 발명에 따라 제조된 비분해성 사료첨가제를 사용한 군의 경우 다른 군들에 비해 닭의 체중이 유의하게 증가하는 것으로 나타났으며, 아빌라마이신인 항생제를 처리한 경우에 비해서도 체중이 더 증가한 것으로 나타났다.
따라서 본 발명에 따른 비분해성 사료첨가제는 가축의 성장을 촉진시킬 수 있는 효과가 있고 이러한 효과는 곤충의 지방을 제거하지 않고 공업용 에탄올을 처리하여 제조한 사료첨가제 및 상기 사료첨가제를 장용성피복재로 코팅 처리한 것에 비해 더 우수하다는 것을 알 수 있었다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 닭의 체중증가 평가를 위한 사용한 군을 대상으로 닭의 장내 미생물에 대한 개선효과를 측정하였는데, 그 결과, 본 발명에 따라 제조된 비분해성 사료첨가제를 사용한 군이 다른 군들에 비해 장내 유익한 미생물인 비피더스균 및 락토바실러스균의 총 균수가 더 증가한 것으로 나타났고(실험예 2 참조), 반면 장내 유해한 미생물인 대장균, MRSA 및 박테로이드균에 대해서는 성장 억제활성이 더 우수한 것으로 나타났다(실험예 4 참조).
또한, 본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 본 발명에 따라 제조된 비분해성 사료첨가제에 의한 가축의 면역능력 증진효과를 분석한 결과, 앞서 수행한 실험들과 같이 본 발명에 따른 비분해성 사료첨가제를 급여한 닭의 경우가 다른 군들에 비해 면역기관인 흉선, 비장 및 F낭이 세포증식 촉진으로 인해 기관의 무게가 더 증가한 것으로 나타났고, IgG의 함량 또한 다른 군들에 비해 본 발명의 사료첨가제를 사용한 군의 경우 더 높은 함량인 것으로 나타났다(실험예 3 참조).
따라서 상기 결과를 통해 본 발명자들은 본 발명에 따른 비분해성 사료첨가제가 장내 미생물을 개선하는 작용을 통해 면역력 및 성장을 촉진시키는 작용이 우수하다는 것을 알 수 있었다.
그러므로 본 발명은 상기 기술된 방법에 의해 제조된 비분해성 사료첨가제가 포함된 항생제 대체용 가축사료를 제공할 수 있으며, 바람직하게 상기 가축사료에 함유되는 본 발명의 비분해성 사료첨가제는 사료 총 중량에 대해 10~50ppm의 양으로 포함될 수 있다.
또한, 상기 본 발명에 따른 가축사료는 소, 돼지, 오리, 닭, 개, 말, 염소 등의 사료로서 사용할 수 있다.
이하 본 발명을 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 국한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
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실시예
1>
파리를 이용한
비분해성
사료첨가제의 제조
가축사료용 항생제를 대체할 수 있으며, 위와 소장에서는 분해되지 않고 대장 용해성이 우수한 새로운 가축사료 첨가제의 제조를 위해, 본 발명자들은 파리 번데기를 사용하였는데, 먼저 파리번데기 1kg을 150℃의 온도로 30분 동안 가열 처리 후에, 1000 PSI의 압력으로 10분 동안 압축하여 1차적으로 지방을 제거하였다. 이후 1차적으로 지방이 제거된 파리번데기 1kg에 다시 지방분해효소인 리파아제(Lipase:glycerol ester hydrolases, E.C.3.1.1.3) 50㎎을 첨가하고 35℃의 온도에서 30분 동안 반응시켜 파리번데기의 지방을 2차적으로 제거하였다. 리파아제를 처리하는 반응을 통해 1차 지방제거 과정에서 남아있는 지방들을 완전히 제거하였다. 이후, 상기 2차 지방이 제거된 파리번데기 100g에 옥수수를 당화, 발효 및 증류시킨 발효주정을 500ml 첨가하고 환류냉각장치를 이용하여 80℃의 온도에서 2시간 정도 추출하여 추출물 4g을 수득하였다. 이때 상기 발효주정은 옥수수를 전분질 원료로 하여 당업계에 공지된 방법과 같이 효모를 이용하여 발효시켜 수득한 것으로서 일반 공업용 알코올에 비해 인체 무해한 특징이 있다. 옥수수의 발효주정을 이용하여 수득한 파리번데기의 추출물 부피의 2배에 해당하는 80℃의 뜨거운 물을 첨가하여 혼합한 후, 상기 혼합물을 65℃로 가열하면서 고압균질기를 이용하여 10000rpm에서 교반하면서 균질화시켰다. 이후 균질물 100g에 대해 장용성 피복재인 만난(mannan) 5g을 첨가하여 혼한한 후, 당업계에서 사용되고 있는 혼성화시스템 내에서 6kgf/cm2의 압축공기 및 15000rmp의 회전속도에 의해 발생한 정전기적 및 기계적인 힘으로 5분간 가동하여 상기 균질물의 표면에 만난이 코팅된 복합체를 제조하였. 상기 코팅된 복합체는 분무건조기를 이용하여 분무건조 하였고, 이로써 만난이 코팅된 파리번데기를 이용한 비분해성 사료첨가제를 제조하였다.
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비교예
1>
파리를 이용한 사료첨가제로서 에탄올추출물의 제조
본 발명자들은 본 발명에 따른 장용성피복재로 코팅된 사료첨가제의 유용한 효과 활성 실험을 비교하기 위한 대조군으로서 파리번데기를 공업용 에탄올로 추출한 추출물을 제조하였는데, 즉, 파리번데기 1kg을 건조기(dry oven)를 이용하여 100℃에서 5시간 동안 건조 후 수분을 제거하였다. 수분이 제거된 건물시료 중 30g을 300ml의 혼합 유기용매(CHCL2:MeOH=2:1)를 사용하여 20℃에서 2시간 동안 혼합한 후 3겹의 거즈를 이용해서 여과하였다. 이후 잔사(Residue)는 후드에서 1시간 동안 유기용매를 완전히 날린 다음 재 추출을 3회 반복하였고 잔사를 한곳으로 모아서 파리번데기의 잔사 31g 을 얻었다. 그런 뒤, 파리번데기의 31g에 300ml의 공업용 순수에탄올을 첨가하여 혼합한 후 환류냉각장치를 이용해서 에탄올추출물 시료를 제조하였다. 이때 환류냉각장치를 이용한 과정은 상기 실시예 1에 기재된 방법과 동일하게 수행하였다. 수득한 추출물은 회전식 감압농축기(rotary vacuum evaporator, Eyela N-1000, Tokyo Rikakikai C0., Japan)를 사용하여 감압 농축하였으며, 이렇게 수득한 파리번데기의 에탄올 추출물은 하기 실험예의 시료로 사용하였다.
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비교예
2>
파리의 에탄올추출물을 이용한
비분해성
사료첨가제의 제조
하기 기술되는 실험예들의 또 다른 대조군으로서 상기 비교예 1에서 수득한 공업용 에탄올을 이용한 파리번데기의 에탄올추출물에 장용성피복재를 코팅한 비분해성 사료첨가제를 제조하였다. 즉, 상기 비교예 1에서 감압농축 이전까지 수득한 파리번데기의 에탄올 추출물에 상기 추출물 부피의 2배에 해당하는 80℃의 뜨거운 물을 첨가하여 혼합한 후, 상기 혼합물을 65℃로 가열하면서 고압균질기를 이용하여 10000rpm에서 교반하면서 균질화시켰다. 이후 균질물 100g에 대해 장용성 피복재인 만난(mannan) 5g을 첨가하여 혼한한 후, 당업계에서 사용되고 있는 혼성화시스템 내에서 6kgf/cm2의 압축공기 및 15000rmp의 회전속도에 의해 발생한 정전기적 및 기계적인 힘으로 5분간 가동하여 상기 균질물의 표면에 만난이 코팅된 복합체를 제조하였다.. 상기 코팅된 복합체는 분무건조기를 이용하여 분무건조 하였고, 이로써 만난이 코팅된 파리번데기를 이용한 비분해성 사료첨가제를 제조하였다.
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실험예
1>
본 발명에 따른
비분해성
사료첨가제의 닭 성장효과 측정
상기 실시예 1의 방법으로 제조된 본 발명에 따른 비분해성 사료첨가제를 닭의 사료에 첨가하여 가축사료로 사용하였을 경우, 가축의 성장능력을 향상시킬 수 있는 효과가 있는지를 확인하기 위해 다음과 같은 실험을 수행하였다. 먼저 상기 실시예 1의 사료첨가제를 20mg 및 30mg씩 각각 닭에게 공급하는 일반 사료 1000g에 첨가하여 가축사료를 제조하였다. 또한, 비교 결과를 위하여 상기 비교예 1 및 비교예 2의 과정으로 제조된 사료첨가제도 각각 20mg씩 닭에게 공급하는 일반 사료 1000g에 첨가하여 가축사료를 제조하였다. 이후 상기 제조된 사료들은 부화 1일령의 수컷 닭(브로일러) 1200마리(총 6개의 군당 200마리씩 사용하였으며, 각 군당 50마리씩 4번 반복 실험을 수행하였음)에게 35일 동안 급여시켰고, 이후 각 사료섭취량과 체중의 증가량을 각각 측정하였다. 또한, 대조군으로서 항생제로 사용되고 있는 아빌라마이신(avilamycin)을 일반 사료 1000g에 10mg으로 첨가된 사료(양성대조군) 및 사료첨가제를 첨가하지 않은 일반사료만을 급여한 군을 대조군으로 사용하였으며, 결과는 하기 표 1에 기재하였다.
| 구분 | 실험군 | 체중증가량 (g) |
사료섭취량(g) | 사료효율 |
| 1 | 음성대조군(사료첨가제 무처리군) | 1,788d | 2,780b | 0.64c |
| 2 | 양성대조군(아빌라마이신 처리군) | 1,822c | 2,762b | 0.66bc |
| 3 | 비교예 1의 사료첨가제 처리군(20ppm) | 1,846b | 2,771b | 0.67ab |
| 4 | 비교예 2의 사료첨가제 처리군(20ppm) | 1,886a | 2,802a | 0.67bc |
| 5 | 실시예 1의 사료첨가제 처리군(20ppm) | 1,897a | 2,806a | 0.67ab |
| 6 | 실시예 1의 사료첨가제 처리군(30ppm) | 1,902a | 2,817a | 0.67ab |
상기에서 a, b, c, d, ab , bc : 처리평균에 대한 95% 수준의 통계적 유의성(p<0.05)이 있는 것을 나타낸 것임.
그 결과, 상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 사료첨가제를 사용한 군의 경우(5 및 6), 비교예 1 및 비교예 2의 사료첨가제를 사용한 군에 비해 사육된 닭의 체중이 유의하게 증가한 것으로 나타났으며, 종래 사용되고 있는 항생제인 아빌라마이신(avilamycin)을 처리한 군에 비해서도 체중이 더 증가한 것으로 나타났다.
따라서 이와 같은 결과를 통해 본 발명자들은 본 발명의 방법에 따라 제조된 곤충을 이용한 비분해성 사료첨가제의 경우, 기존 항생제를 대체하여 가축사료에 첨가하여 사용한다면 가축들의 성장을 촉진시킬 수 있다는 사실을 알 수 있었다.
<
실험예
2>
본 발명에 따른
비분해성
사료첨가제의 장내 미생물의 개선효과
또한, 본 발명자들은 본 발명에 따른 비분해성 사료첨가제가 위와 소장에서 불활성화 되지 않고 장까지 안전하게 이동하여 장에서 용해되어 활성을 나타내는지와 장내 존재하는 미생물에 어떠한 영향을 미치는지 확인하기 위해, 상기 실험예 1과 동일한 조건으로 닭(브로일러)에게 각각의 사료를 섭취하게 한 후, 35일 이후 닭의 맹장 내 각 미생물들의 변화를 측정하였다. 상기 측정은 각 군의 닭으로부터 맹장을 추출한 후, 맹장에 존재하는 미생물들을 당업계에 공지된 미생물 배양법으로 배양하고 배양된 미생물들 중에서 장내 유익한 균인 비피더스 균과 락토바실러스 균 및 장내 유해한 균인 대장균 및 살모넬라균의 총수를 측정하였으며, 균수를 측정한 기준은 다음과 같고, 결과는 하기 표 2에 나타내었다.
균수: 1) 비피더스균 또는 락토바실러스균 = 105 x cfu/ 맹장 내용물(g)
2) 대장균 또는 살모넬라균 = 102 x cfu/ 맹장 내용물(g)
| 구분 | 실험군 | 비피더스균 | 락토바실러스균 | 대장균 | 살모넬라균 |
| 1 | 음성대조군(사료첨가제 무처리군) | 8.07c | 7.72c | 8.57a | 8.01a |
| 2 | 양성대조군(아빌라마이신 처리군) | 8.58b | 8.60b | 7.65b | 7.52b |
| 3 | 비교예 1의 사료첨가제 처리군(20ppm) | 8.50b | 8.58b | 7.60b | 7.33b |
| 4 | 비교예 2의 사료첨가제 처리군(20ppm) | 8.86a | 8.83a | 7.08c | 7.03c |
| 5 | 실시예 1의 사료첨가제 처리군(20ppm) | 8.78a | 8.93a | 6.74d | 6.71d |
| 6 | 실시예 1의 사료첨가제 처리군(30ppm) | 8.97a | 9.01a | 6.65d | 6.64d |
상기에서 a, b, c, d : 처리평균에 대한 95% 수준의 통계적 유의성(p<0.05)이 있는 것을 나타낸 것임.
그 결과, 상기 표 2에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 비분해성 사료첨가제를 닭에게 급여하였을 경우, 맹장 내 유익한 미생물인 비피더스균(Bifidobacteria) 및 락토바실러스균(Lactobacillus)의 수는 비교예 1 및 비교예 2의 사료첨가제를 사용한 군에 비해 유의적으로 증가한 것으로 나타났고, 항생제인 아빌라마이신을 처리한 군에 비해서도 더 증가한 것으로 나타났다.
반면, 유해한 미생물인 대장균(Escherichia coli) 및 살로넬라균( Salmonella)의 수는 본 발명에 따른 비분해성 사료첨가제를 첨가한 군이 다른 군에 비해 유의적으로 감소한 것으로 나타났다.
따라서 상기 결과를 통해 본 발명자들은 본 발명에 따라 제조된 곤충을 이용한 비분해성 사료첨가제의 경우 장용성피복재의 코팅으로 인해 섭취된 사료첨가제가 대장에 도달하는 장 통과율을 높여줄 수 있으며, 따라서 장내 유해한 균에 대한 항균활성과 함께 장내 유익한 균의 증식을 촉진시킬 수 있다는 사실을 알 수 있었다.
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실험예
3>
본 발명에 따른
비분해성
사료첨가제의 면역증진 효과
본 발명에 따른 비분해성 사료첨가제를 첨가한 가축 사료를 사용한 경우, 이를 급여한 가축의 면역능력이 증진되는 효과가 있는지를 확인하기 위해, 상기 실험예 1과 동일한 조건으로 닭(브로일러)에게 각각의 사료를 섭취하게 한 후, 35일 이후 닭의 면역기관인 흉선, 비장 및 F낭의 무게를 측정하였고, 혈액내의 IgG의 함량을 측정하였다. 상기 각 기관의 무게측정은 닭으로부터 각각의 기관을 분리한 후, 이의 무게를 정량 측정하였으며, IgG의 함량은 당업계에 공지된 방법에 의해 닭으로부터 혈액을 분리한 후, 혈액내의 IgG의 함량을 측정하였다. 이러한 결과는 하기 표 3에 나타내었다.
| 구분 | 실험군 | 흉선 (g/kg BW) |
비장 (g/kg BW) |
F 낭 (g/kg BW) |
혈액IgG (ng/ml) |
| 1 | 음성대조군(사료첨가제 무처리군) | 0.15c | 0.14c | 0.17c | 27.8c |
| 2 | 양성대조군(아빌라마이신 처리군) | 0.19b | 0.18b | 0.20b | 45.9b |
| 3 | 비교예 1의 사료첨가제 처리군(20ppm) | 0.19b | 0.18b | 0.20b | 46.1b |
| 4 | 비교예 2의 사료첨가제 처리군(20ppm) | 0.28a | 0.23a | 0.27a | 48.0a |
| 5 | 실시예 1의 사료첨가제 처리군(20ppm) | 0.25a | 0.23a | 0.30a | 47.8a |
| 6 | 실시예 1의 사료첨가제 처리군(30ppm) | 0.26a | 0.22a | 0.26a | 48.1a |
상기에서 a, b, c, d : 처리평균에 대한 95% 수준의 통계적 유의성(p<0.05)이 있는 것을 나타낸 것임.
그 결과, 상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 비분해성 사료첨가제를 닭에게 급여하였을 경우, 닭의 면역기관인 흉선, 비장 및 F낭의 무게는 비교예 1 및 비교예 2와 음성대조군에 비해 전반적으로 증가한 것으로 나타났고, 면역물질인 IgG 함량 또한 증가한 것으로 나타났다.
따라서 상기 결과를 통해 본 발명자들은 본 발명에 따라 제조된 곤충을 이용한 비분해성 사료첨가제를 첨가한 가축사료를 사용하였을 경우, 가축내의 면역물질인 IgG 의 함량을 증가시키는 활성을 통해 면역증력을 증진시킬 수 있음을 알 수 있었으며, 나아가 가축내의 생체활성을 촉진시켜 면역기관의 세포증식의 촉진을 유도할 수 있다는 사실을 알 수 있었다.
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실험예
4>
본 발명에 따른
비분해성
사료첨가제의 항균활성 분석
나아가 본 발명자들은 본 발명에 따른 비분해성 사료첨가제의 제조과정 중 2단계의 지방분해효소 과정이 유해균에 대한 항균활성 효과를 얼마나 증진시킬 수 있는지를 확인하기 위해 다음과 같은 실험을 수행하였다. 즉, 상기 실시예 1에서 파리번데기의 지방을 제거하는 단계 중, 가열 및 압력처리에 의해 1차로 지방을 제거한 파리번데기와 상기 1차 지방 제거 단계 및 리파아제를 사용하여 2차로 지방을 제거한 파리번데기를 대상으로 실시예 1에 기재된 발효주정을 사용하여 추출물을 수득하고 장용성피복재의 처리 단계를 포함하는 과정을 통해 비분해성 사료첨가제를 제조한 다음, 이들 사료첨가제에 대해 유해성 균주인 대장균, MRSA 및 박테로이드 균에 대한 억제활성을 분석하였다. 상기 분석은 상기 1차 지방제거 단계를 거친 사료첨가제 및 1차와 2차 지방제거 단계를 거친 사료첨가제를 상기 균주들의 배양액에 0.3%의 양으로 각각 처리한 후, 균주들의 성장률을 600nm에서 OD 값을 측정하여 그 차이를 비교분석 하였다.
그 결과, 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 유해균들인 대장균, MRSA 및 박테로이드 균의 경우, 지방제거를 1차로만 수행한 군에 비해 1차 및 2차 수행한 군이 유해균들의 성장을 보다 효과적으로 억제한다는 사실을 알 수 있었고, 소량의 사료첨가제만을 투여해도 유해균에 대한 항균활성이 우수하다는 사실을 알 수 있었다.
따라서 상기 결과를 통해 본 발명자들은 항생제를 대체할 수 있는 사료첨가제로서 곤충의 지방을 가열 및 압력처리에 의한 1차 제거단계 및 지방분해효소 처리에 의한 2차 제거단계로 수행할 경우, 1차 단계만 수행하는 경우에 비해 월등히 우수한 항균활성을 갖는다는 사실을 알 수 있었다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (10)
- 곤충을 가열처리하고 압력을 가하여 지방을 1차 제거하는 단계;
1차 지방이 제거된 곤충에 지방분해효소를 첨가하여 지방을 2차 제거하는 단계;
2차 지방이 제거된 곤충에 곡류의 발효주정을 첨가하여 추출물을 수득하는 단계; 및
상기 추출물에 70~80℃의 물을 첨가하여 균질화한 다음, 장용성피복재를 첨가하는 단계를 포함하는, 비분해성 사료첨가제의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 지방을 1차 제거하는 단계는 곤충을 140~160℃의 온도에서 20~40분 동안 가열처리하고 800~1200psi의 압력으로 5~15분 동안 압축하는 것을 특징으로 하는 비분해성 사료첨가제의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 곤충은 곤충의 유충 또는 번데기인 것을 특징으로 하는 비분해성 사료첨가제의 제조방법. - 제3항에 있어서,
상기 곤충은 파리인 것을 특징으로 하는 비분해성 사료첨가제의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 지방을 2차 제거하는 단계는 지방분해효소인 리파아제를 첨가하고 25~35℃의 온도에서 20~60분 동안 반응시키는 것을 특징으로 하는 비분해성 사료첨가제의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 곡류의 발효주정은 옥수수, 쌀, 보리, 밀, 카사바, 타피오카 및 고구마로 이루어진 군 중에서 선택되는 어느 하나의 곡류를 당화, 발효 및 증류시킨 알콜인 것을 특징으로 하는 비분해성 사료첨가제의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 장용성피복재로는 만난(mannan)을 사용하는 것을 특징으로 하는 비분해성 사료첨가제의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 장용성피복재는 상기 추출물에 70~80℃의 물을 첨가하여 균질화된 혼합물 100중량%에 대하여 5~10중량%로 첨가되는 것을 특징으로 하는 비분해성 사료첨가제의 제조방법. - 제1항에 있어서,
장용성피복재를 첨가하여 균질화된 혼합물을 코팅하는 방법은 혼성화시스템(hybridization system)을 이용하며, 상기 혼성화시스템은 4kgf/cm2~8kgf/cm2의 압축공기 및 13000rpm~17000rpm의 회전속도 하에서 5~10 분간 처리하는 것을 특징으로 하는 비분해성 사료첨가제의 제조방법. - 삭제
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