KR101028119B1 - 반추위 증강 항균발효사료 조성물 및 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 소맥피, 옥태말분, 대두박, 단백피, 생미강 및 맥강을 포함하는 단미사료 및 당귀, 산약, 감초, 숙지황, 향부자, 천궁, 목단피, 포공용, 노근, 백작약, 울금 및 황백을 포함하는 한방원료의 혼합물에, 동량으로 혼합된 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae), 스트렙토코커스 더모필루스(Streptococcus thermophilus) 및 바실러스 푸미루스(Bacillus pumilus)을 접종하여 발효시킨 반추위 증강 항균발효사료 조성물 및 그 제종방법을 제공한다
Description
본 발명은 반추동물용 단미사료 원료에 한방약제를 혼합하여 유익 미생물로 장기정체발효를 통하여 제조된 반추위 증강 항균발효사료 제조에 관한 것이다.
반추동물인 젖소는 초식성 동물로서 고능력우인 경우 1일 조사료(볏짚, 알파파 베일, 청초, 옥수수 사일리지 등) 섭취량은 체중의 약 4% 정도를 섭취하는 초식성 반추위 동물이다. 젖소는 반추위(되새김위, 혹위), 벌집위(그물위), 겹주름위, 주름위 4개의 위(胃)를 가진 반추동물로서 반추위에서 조사료의 주요 성분인 섬유질을 미생물들이 분비하는 효소인 섬유소 분해효소(cellulase), 자일란 분해효소(xylanase) 등의 작용에 의해 분해한다.
반추동물의 반추위는 다양한 미생물군(세균, 곰팡이 및 원생동물)이 균형과 조화를 이루며 미소 생태계를 유지하면서 조사료(건물)을 소화하게 되는데 이들 미생물들의 대부분은 조사료의 섬유질를 분해하는 섬유소 분해효소(cellulase), 자일란 분해효소(xylanase) 분비 역가가 매우 높은 것이 특징이다.
만약, 반추위에서 미생물상이 깨지거나 미생물수가 감소거나 활성화되지 못하면 발효정지 또는 소화 장애 야기하며 간기능 저하, 유방염 발병 및 설사를 동반할 뿐만 아니라 심각한 경우 사망에까지 이르게 된다. 반추위 미생물이 활성화되지 못하고 미생물수가 감소하거나 반추위 미생물상이 깨지는 원인은 다양하며, 생산성 위주의 사양 및 농후사료 위주의 사양관리, 조사료와 농후사료의 불균형, 저질 조사료에 오염되어 있는 곰팡이 유래 곰팡이 독소 등으로 이러한 문제를 효율적으로 조절하고 관리하는 것이 반추동물의 생산성을 유지하는 중요한 요인으로 작용한다.
따라서 상기 문제를 해결하기 위해 반추위 반추 미생물수 증대 및 안정화, 반추위 pH 안정화, 반추위 조사료 및 농후사료 소화효율 활성화, 유해 세균 및 곰팡이 증식 억제 그리고 간기능 개선 및 유방염 예방 및 치유개선 효능ㆍ효과가 우수한 기능성 제품이 절실히 요구되는 실정이다.
이에 본 발명자들은 반추동물의 생산성에 중요한 반추위 발효안정화와 이차 발효예방을 위하여 반추동물 단미사료 원료인 소맥피, 단백피, 맥강, 생미강, 옥태말분, 대두박 등의 혼합원료에 젖소 유방염 예방 및 치유개선 그리고 생리기능 향상 및 면역력 증진 효과가 우수한 당귀, 산약, 감초, 숙지황, 향부자, 천궁, 목단피, 포공용, 노근, 백작약, 울금 및 황백로 구성된 한방약제를 첨가하여 발효효모인 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae), 유산균인 스트렙토코커스 더모필루스(Streptococcus thermophilus) 그리고 바실러스 푸미루스(Bacillus pumilus) 등 3종의 유익 발효 미생물을 각각 2%씩 접종하여 비닐백으로 완전 밀봉한 상태에서 실온 정체발효를 약 25일간 진행함으로써 이들 3종의 유익미생물이 발 효를 진행하는 과정에서 풍미 개선 효과가 좋고 2차 대사 산물인 천연 항균물질 및 조사료와 농후사료 주요 소화효소인 섬유소 분해효소, 자일란분해효소, 단백질분해효소, 전분분해효소가 함유된 반추동물의 반추위 증강용 항균발효사료를 제조함으로써 본 발명품을 완성하였다.
본 발명은 반추동물의 반추위 증강을 위한 항균발효사료 제조에 관한 것으로 반추동물에게 장기간 급여할 경우에 반추위 미생물 개체수를 증가시키고 반추기능을 활성화시키며 반추위 조사료 및 농후사료 분해효소 역가를 높여 사료의 소화효율 개선 및 건물섭취량을 증대시킬 뿐만 아니라 젖소의 면역력 증대, 생리적 기능 향상, 간기능 개선 및 유방염 예방 효과가 우수한 항균발효사료를 제조함과 동시에 항균발효사료내 유익미생물과 2차 대사산물인 항균물질에 의해 조사료와 혼합시 조사료에 오염된 유해세균 및 곰팡이 증식을 막아 2차 발효를 억제하는 기능을 제공하는 데 본 발명의 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서는 유익발효 미생물의 기능이 매우 중요하며 본 발명의 목적에 맞는 신규 분리한 효모균주인 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae), 유산균인 스트렙토코커스 더모필루스(Streptococcus thermophilus) 그리고 바실러스 푸미루스(Bacillus pumilus) 3종의 발효 미생물을 활용한다.
본 발명의 실시형태에 의하면, 소맥피, 옥태말분, 대두박, 단백피, 생미강 및 맥강을 포함하는 단미사료 및 당귀, 산약, 감초, 숙지황, 향부자, 천궁, 목단피, 포공용, 노근, 백작약, 울금 및 황백을 포함하는 한방원료의 혼합물에, 동량으 로 혼합된 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)(수탁번호 KACC93067), 스트렙토코커스 더모필루스(Streptococcus thermophilus)(수탁번호 KACC91427) 및 바실러스 푸미루스(Bacillus pumilus)(수탁번호 KACC91426)을 접종하여 발효시킨 반추위 증강 항균발효사료 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 실시형태에 의하면, 소맥피, 옥태말분, 대두박, 단백피, 생미강 및 맥강을 포함하는 단미사료 및 당귀, 산약, 감초, 숙지황, 향부자, 천궁, 목단피, 포공용, 노근, 백작약, 울금 및 황백을 포함하는 한방원료을 혼합하는 단계; 및 상기 혼합물에 동량으로 혼합된 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)(수탁번호 KACC93067), 스트렙토코커스 더모필루스(Streptococcus thermophilus)(수탁번호 KACC91427) 및 바실러스 푸미루스(Bacillus pumilus)(수탁번호 KACC91426)을 접종하여 발효시키는 단계; 를 포함하는 반추위 증강 항균발효사료 조성물의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시형태에 의하면, 소맥피, 옥태말분, 대두박, 단백피, 생미강 및 맥강을 포함하는 단미사료 및 당귀, 산약, 감초, 숙지황, 향부자, 천궁, 목단피, 포공용, 노근, 백작약, 울금 및 황백을 포함하는 한방원료을 혼합하는 단계; 상기 혼합물에 상기 혼합물 100중량부에 대하여 20중량부의 당밀 조제액을 추가하는 단계; 및 상기 추가물에 동량으로 혼합된 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)(수탁번호 KACC93067), 스트렙토코커스 더모필루 스(Streptococcus thermophilus)(수탁번호 KACC91427) 및 바실러스 푸미루스(Bacillus pumilus)(수탁번호 KACC91426)을 접종하여 발효시키는 단계; 를 포함하는 반추위 증강 항균발효사료 조성물의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에 의하면, 상기 단미사료 및 한방원료는 7:3 내지 99:1의 비율로 혼합되어 있다.
본 발명의 일 실시형태에 의하면, 상기 단미사료는 소맥피 24.80~35.00중량부, 옥태말분 19.80~28.00중량부, 대두박 7.0~10.00중량부, 단백피 12.70~18.00중량부, 생미강 2.80~4.00중량부 및 맥강 2.80~4.00중량부를 포함한다.
본 발명의 일 실시형태에 의하면, 상기 한방원료는 당귀 0.22~0.66중량부, 산약 0.15~0.45중량부, 감초 0.12~0.36중량부, 숙지황 0.05~0.15중량부, 향부자 0.12~0.36중량부, 천궁 0.06~0.18중량부, 목단피 0.06~0.18중량부, 포공용 0.05~0.15중량부, 노근 0.04~0.12중량부, 백작약 0.04~0.12중량부, 울금 0.04~0.12중량부 및 황백 0.05~0.15중량부를 포함하며, 상기 한방원료는 200메세~500메시로 분쇄된다.
본 발명의 일 실시형태에 의하면, 상기 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)(수탁번호 KACC93067), 스트렙토코커스 더모필루스(Streptococcus thermophilus)(수탁번호 KACC91427) 및 바실러스 푸미루스(Bacillus pumilus)(수탁번호 KACC91426)는 상기 혼합물 100중량부에 대하여 1~10중량부가 접종된다.
본 발명의 일 실시형태에 의하면, 상기 발효단계는 5~30일 동안 이루어진다.
또한 본 발명의 또 다른 실시형태에 의하면, 소맥피, 옥태말분, 대두박, 단백피, 생미강 및 맥강을 포함하는 단미사료 및 당귀, 산약, 감초, 숙지황, 향부자, 천궁, 목단피, 포공용, 노근, 백작약, 울금 및 황백을 포함하는 한방원료을 혼합하는 단계; 상기 혼합물에 상기 혼합물 100중량부에 대하여 20중량부의 당밀 조제액을 70℃로 유지한 채로 추가하는 단계; 상기 당밀 조제액이 추가된 혼합물을 45%의 수분 및 35℃로 유지하는 단계; 및 상기 추가물에 동량으로 혼합된 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)(수탁번호 KACC93067), 스트렙토코커스 더모필루스(Streptococcus thermophilus)(수탁번호 KACC91427) 및 바실러스 푸미루스(Bacillus pumilus)(수탁번호 KACC91426)을 접종하여 혐기 상태에서 5~30일간 발효시키는 단계; 를 포함하는 반추위 증강 항균발효사료 조성물의 제조방법을 제공한다.
상기 목적을 달성시킨 미생물 균주의 특징을 상세히 설명하면 다음과 같다.
사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)는 주로 전통적으로 주정발효 및 제빵발효에 사용되는 균주이며, 단세포 생장을 하는 진핵 미생물이다.
본 발병에 사용된 사카로마이세스 세레비지에는 포도 발효주로부터 분리하였으며 16S rDNA 염기서열에 기초한 분자계통분류학적 분석에서 표준균주인 사카로마이세스 세레비지에 (Saccharomyces cerevisiae)와 염기서열 상동성이 99.9%를 보여 최종 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)로 분리 동정되어 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae) GC6으로 명명하고 한국농업미생물자원센타(KACC; Korea Agricultural Culture Colleftions)에 특허균주(KACC93067)로 기탁하였다.
주정발효효모인 사카로마이세스 세레비지에 배양물(이스트 컬쳐)는 반추동물이 급여할 경우 뛰어난 효과를 발휘하는 다양한 논문들이 밝혀지고 있다. Sune et al.,(1998), Alshaikh et al.,(2002), Lila et al.,(2004)은 착유소 반추위 환경과 미생물 활성을 개선시키는 긍정적인 효과가 있음을 발표하였고, Blake(1993)은 반추위 미생물의 개체수를 증가시키고 섬유소 분해활성이 향상되어 섬유질 소화개선, 락테이드(lactate) 축적감소, 반추위액 산소농도 감소 및 전분 이용율을 향상시킨다 하였고, Sullivan and Martin (1999)은 락테이트 이용과 섬유소(cellulose) 소화를 개선시킨다고 하였다. Lyons (1993) and Strohlein (2003)는 효모균주는 프로피오닉 산 세균(propionic acid bacteria)에 의한 락테이트 이용을 촉진하여 반추위 환경의 안정화에 매우 중요한 역할을 한다고 하였다.
스트렙토코커스 더모필루스(Streptococcus thermophilus)는 그람양성, 구형의 조건적 혐기성 원핵생물이며, Streptococcus salivarius subsp. thermophilus로서 알려져 있는 균주이다.
본 발명에 사용된 스트렙토코커스 더모필루스는 장기 숙성된 재래식 김치로부터 분리하였으며 16S rDNA 염기서열에 기초한 분자계통분류학적 분석에서 표준균 주인 스트렙토코커스 더모필루스(Streptococcus thermophilus)와 염기서열 분석에서 100%를 상동성을 보여 최종 스트렙토코커스 더모필루스(Streptococcus thermophilus)로 동정되어 스트렙토코커스 더모필루스(Streptococcus thermophilus) GBLAC002로 명명하고 한국농업미생물자원센타(KACC; Korea Agricultural Culture Colleftions)에 특허균주(KACC91427)로 기탁하였다.
스트렙토코커스 더모필루스는 치즈 및 발효유 제조시 발효 스타터로 사용되는 유산균으로서 유기산(lactic acid), 방향족 화합물(aromatic compounds), 그리고 exopolysaccharides(EPS) 등을 생산하며 병원체나 부패 미생물의 생육을 억제하는 기능을 한다. 또한 유산균 유래 천연 항생물질인 박테리오신을 생성하여 천연식품보존제나 항생제 대체제에 대한 잠재적인 가능성 때문에 최근 들어 많은 연구가 진행되고 있다.
스트렙토코커스 더모필루스(Streptococcus thermophilus)에 의해 생산되는 빅테리오신은 thermophilin 347(Villani et al., 1995), thermophilin A(Ward and Somkuti, 1995), thermophilin T(Aktypis et al., 1998), thermophilin 13 (Marciset et al., 1997) 등이 보고되고 있다. 또한 스트렙토코커스 더모필루스(Streptococcus thermophilus)는 다당체(Polysaccharides)인 EPS( exopolysaccharides)를 생산하는 특징 때문에 발효유 및 요거트 생산에 발효 스타터로서 사용되고 있으며 EPS는 부적절한 환경으로부터 자신을 보호하는 기능을 하기 때문에 생존력이 길다.
바실러스 푸미루스(Bacillus pumilus)는 바실러스 속에 속하는 세균이며, 그람양성, 막대형 모양을 하고 내생포자(endospore-forming bacteria)를 형성하는 호기성 미생물이다.
본 발명에 사용된 바실러스 푸미루스(Bacillus pumilus)는 재래식 된장으로부터 분리하였으며 16S rDNA 염기서열에 기초한 분자계통분류학적 분석에서 표준균주인 바실러스 푸미루스(Bacillus pumilus)와 염기서열 분석에서 100%를 상동성을 보여 최종 바실러스 푸미루스(Bacillus pumilus)로 동정되어 바실러스 푸미루스(Bacillus pumilus) GBAB005로 명명하고 한국농업미생물자원센타(KACC; Korea Agricultural Culture Colleftions)에 특허균주(KACC91426)로 기탁하였다.
바실러스 푸밀루스는 바실러스 서브틸루스와 더불어 메주 및 청국장 발효균주로 알려진 미생물로 면역증강활성이 우수한 균주로 알려져 있다. 또한 바실러스 푸밀루스는 광범위 항균활성이 우수하여 식품보존제 및 농업용 항곰팡이 제제인 미생물 농약으로 그 우수성이 널리 알려진 균주이다.
바실러스 푸밀루스는 섬유소 분해효소(cellulase), 자일란 분해효소(xylanase) 고생산 균주이며 전분분해효소(amylase), 단백질분해효소(protease) 및 파이테이지 등의 분비 능력이 우수하기 때문에 섬유질이 주요 성분인 조사료 분해능이 탁월하고 농후사료 소화에 우수한 기능을 갖는다.
이 균주는 고체발효가 가능한 균주로 다양한 곡물을 혼합하여 정체발효할 경우 본 발명에 적합한 균주로 활용이 가능하다. 본 발명의 정체발효시 발효과정에 2차 대사산물인 다양한 효소가 생성되어 반추위 조사료 분해에 탁월하다.
본 발명품을 완성하기 위한 상기 균주의 대량배양용 배지 조성 및 배양조건을 설명하면 다음과 같다.
사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)는 전배양(Pre-Culture)에서 회분식 배양법(batch culture)으로 하고 본배양 단계에서는 유가식 배양법(fed-batch culture)으로 배양하였다. 구체적으로 설명하면 종균배양(Seed culture)은 증균배지로서 YPD Medium(증류수 1L 중 Yeast extract 10g, Soy peptone 20g, Dextrose 20g, pH 6.8)을 사용하여 2L 플라스크에 액체배지 1L를 넣고 진탕 배양기(Shaking Incubator)에서 회전속도 150rpm, 32℃ 조건으로 24시간 동안 배양을 한다. 전배양(Pre-culture) 단계는 증균배지로 1차 정제수 1L에 포도당(Glucose) 20g, 당밀(Molasses) 20g, NH4Cl 0.5g, K2HPO4 0.5g, MgSO4 0.05g, ZnSO4 0.02g, MnSO4 0.02g, FeSO4 0.002g 등을 포함시킨 배지에 종균을 working volume 대비 5%-10%를 접종하고 pH 6.0 - 6.5로 유지하면서 회전속도 150-250rpm, 통기속도 1.5-2.5VVM, 온도 32℃ 조건으로 18시간 동안 배양하여 본 배양단계로 이송하였다. 본 배양(Main culture)은 기본 배지로 1차 정제수 1L에 포도당(Glucose) 40g, 당밀(Molasses) 40g, NH4Cl 1.5g, K2HPO4 1.5g, MgSO4 0.1g, ZnSO4 0.04g, MnSO4 0.04g, FeSO4 0.005g, CaCl2 0.002g, Biotin 0.0001g, EDTA 0.001g 등으로 조제하고 pH는 6.5±0.2로 맞춘 상태에서 전배양 단계의 배양액을 working volume 대비 10%를 접종하고 통기속도는 초기 1.5VVM - 3.0VVM, 회전속도는 150 - 250rpm, 온도 32 ℃ 조건으로 pH는 5.5 이하로 떨어지지 않게 유지하면서 배양하였고 배양시간이 18시간 경과 후에 정제수 1L에 포도당 200g, 당밀 100g, NH4Cl 75g, (NH4)2SO4 1.75g로 조제된 배양배지를 완전 멸균하여 working volume 대비 10%를 1차 주입(first Feeding)하고, 30시간 이후에 1차 주입용 배지 동량을 2차 주입(second Feeding)하고 48시간 경과 후에 최종 배양을 완료하였다.
상기 배양조건으로 완료한 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)의 최종 균체수는 3.2x109CFU/㎖로 분석되어 사카로마이세스 세레비지에의 세포 크기(cell size) 특성상 고농축되어 배양되었음을 최종 확인하였다.
스트렙토코커스 더모필루스(Streptococcus thermophilus)는 전배양과 본배양을 회분식 배양법으로 배양을 하였다. 구체적으로 설명하면 종균배양용 증균배지로는 1차 정제수 1L에 포도당 20g, Soy peptone 2.5g, Yeast extract 2.5g, Na-citrate 1.0g, K2HPO4 1.5g, NaCl 0.2g, MgSO4 0.3g, CaCl2 0.03g, FeSO4 0.002g 등을 포함하며 pH 6.5를 맞춘 상태에서 2L 플라스크에 액체배지 1L를 넣고 진탕 배양기(Shaking Incubator)에서 회전속도 100rpm, 32℃ 조건으로 36시간 동안 배양을 하였다.
전배양용 단계에서는 증균배지로 1차 정제수 1L에 포도당 30g, Soy peptone 5.0g, Yeast extract 5.0g, Na-citrate 1.5g, K2HPO4 1.5g, NaCl 0.2g, MgSO4 0.3g, MnSO4 0.05g, CaCl2 0.03g, FeSO4 0.002g 등을 포함시키고 pH는 5.5-6.0으로 조정한 상태에서 종균 접종량은 working volume 대비 5%-10%를 접종하였다. 통기속도는 초기 1.0VVM - 2.0VVM, 회전속도는 100 - 150rpm, 온도 32℃ 조건으로 pH는 5.5 이하로 떨어지지 않게 유지하면서 배양시간이 36시간 배양한 후에 본배양 단계로 이송하였다.
본 배양(Main culture) 단계는 기본 배지로 1차 정제수 1L에 포도당(Glucose) 40g, Soy peptone 10.0g, Yeast extract 5.0g, Na-citrate 1.5g, K2HPO4 1.5g, NaCl 0.2g, MgSO4 0.3g, MnSO4 0.05g, CaCl2 0.03g, FeSO4 0.002g 등으로 조제하고 pH는 6.5±0.2로 맞추었다. 통기속도는 초기 1.0VVM - 2.0VVM, 회전속도는 100 - 200rpm, pH는 5.5 이하로 떨어지지 않게 유지하면서 배양시간이 48시간 배양하였다.
상기 방법으로 배양한 스트렙토코커스 더모필루스(Streptococcus thermophilus)의 최종 균체수는 3.5x1010CFU/㎖로 분석되어 고농축되어 배양되었음을 최종 확인하였다.
바실러스 푸미루스(Bacillus pumilus)는 전배양과 본배양을 회분식 배양하였다.
구체적으로 설명하면 다음과 같다.
종균배양용 증균배지로는 1차 정제수 1L에 포도당 20g, Yeast extract 2.5g, Soy peptone 1.5g, (NH4)2SO4 1.0g, KH2PO4 1.0g 등을 포함하며 pH 6.5를 맞춘 상태에서 2L 플라스크에 액체배지 1L를 넣고 진탕 배양기(Shaking Incubator)에서 회전속도 100rpm, 37℃ 조건으로 24시간 동안 배양을 하였다.
전배양 단계에서는 증균배지로 1차 정제수 1L에 포도당 20g, Yeast extract 2.5g, Soy peptone 1.5g, (NH4)2SO4 1.0g, KH2PO4 1.0g, Na2HPO4ㆍ12H2O 2.5g, NaCl 0.2g, MgSO4 ㆍ7H2O 0.3g, CaCl2 0.03g, FeSO4 0.002g 등을 포함시키고 pH는 6.8±0.2로 조정한 상태에서 종균 접종량은 working volume 대비 5%를 접종하였다. 통기속도는 1.0VVM - 2.5VVM, 회전속도는 100 - 200rpm, 온도 37℃ 조건으로 pH는 6.0 이하로 떨어지지 않게 유지하면서 배양시간이 36시간 배양한 후에 본배양 단계로 이송하였다.
본 배양(Main culture) 단계는 기본 배지로 1차 정제수 1L에 포도당(Glucose) 40g, Soy peptone 3.0g, Yeast extract 5.0g, (NH4)2SO4 1.0g 2.0g, K2HPO4 1.5g, NaCl 0.5g, MgSO4 0.5g, MnSO4 0.05g, CaCl2 0.03g, FeSO4 0.002g 등으로 조제하고 pH는 6.5±0.2로 맞추었다. 통기속도는 초기 1.0VVM - 2.0VVM, 회전속도는 100 - 200rpm, pH는 5.5 이하로 떨어지지 않게 유지하면서 배양시간이 48시간 배양하였다.
상기 방법으로 배양한 바실러스 푸미루스(Bacillus pumilus)의 최종 균체수 는 2.5x109CFU/㎖로 분석되어 고농축되어 배양되었음을 최종 확인하였다.
상기 특징을 보유한 미생물 균주를 사용하여 항균발효사료 제조를 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 사용된 반추동물용 농후 사료원료는 소맥피, 옥태말분, 대두박, 단백피, 생미강, 맥강 등이 포함된다. 이들 원료의 바람직한 배합비율은 소맥피 24.80~35.00중량부, 옥태말분 19.80~28.00중량부, 대두박 7.0~10.00중량부, 단백피 12.70~18.00중량부, 생미강 2.80~4.00중량부 및 맥강 2.80~4.00중량부의 비율로 혼합한 것을 의미한다.
본 발명에 사용된 한방원료는 당귀, 산약, 감초, 숙지황, 향부자, 천궁, 목단피, 포공용, 노근, 백작약, 울금 및 황백 등이 포함된다. 이들 한방원료의 배합비율 및 성상을 구체적으로 설명하면 당귀 0.22~0.66중량부, 산약 0.15~0.45중량부, 감초 0.12~0.36중량부, 숙지황 0.05~0.15중량부, 향부자 0.12~0.36중량부, 천궁 0.06~0.18중량부, 목단피 0.06~0.18중량부, 포공용 0.05~0.15중량부, 노근 0.04~0.12중량부, 백작약 0.04~0.12중량부, 울금 0.04~0.12중량부 및 황백 0.05~0.15중량부의 비율로 혼합한 후 햄머밀 파쇄기로 200메세-500메시로 분쇄한 것을 의미한다.
본 발명인 항균발효사료의 제조 단계를 설명하면 다음과 같다.
1단계로 상기 설명된 농후사료 원료를 배합비율에 따라 혼합하는 단계, 2단계 상기 농후사료 혼합물: 한방원료의 비율이 7:3~99:1이 되도록 한방원료를 상기 농후사료 혼합물에 첨가하는 단계, 3단계로 상기 농후사료와 한방원료의 혼합물 100중량부에 대하여 20중량부의 당밀 조제액을 70℃로 맞추어 상기 농후사료와 한방원료의 혼합물에 첨가하여 혼합한 후 수분 45%로 맞추고 사료원료를 35℃로 유지하는 단계, 4단계로 각 동량으로 혼합된 고농축 배양된 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae), 스트렙토코커스 더모필루스(Streptococcus thermophilus) 그리고 바실러스 푸미루스 (Bacillus pumilus)의 고농축 배양 균주액을 1~10% 스프레이 방법으로 접종하는 단계, 5단계로 500kg씩 비닐빽에 담아 완전 밀봉하여 타이콘 빽에서 25일간 실온 정체발효하는 단계를 포함한다.
본 발명의 제조 단계를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
1단계 단미사료 배합비율는 기존 반추동물용 배합사료 대체가 가능한 원료배합비율로서 본 발명품 자체가 기존 농후사료 대체사료로서의 가치가 있음을 의미한다.
2단계 한방약제의 첨가는 젖소가 장기간 급여할 경우 젖소의 생리적 기능 향상, 면역력 증진, 간기능 개선 및 유방염 예방 및 치유개선 등의 효능ㆍ효과를 제공하기 위한 것으로 본 발명품 자체가 젖소의 소모성 질병 및 대사성 질병 예방 효과가 있어 항생제 대체제로서의 기능을 제공하며 향후 친환경 유기축산을 위한 자 체로서의 가치가 있음을 의미한다.
3단계 70℃로 맞추어진 20% 당밀 조제액 첨가는 미생물 접종시 발효온도 유지 및 초기발효를 활성화시키는 목적이 있을 뿐만 아니라 발효과정에서 발생하는 당밀 발효향이 반추동물의 기호성을 증진시키는 목적으로 활용한다.
4단계 균주 접종단계는 각각의 균주를 발효 스타터로서 동량으로 접종하여 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)는 2.0x107CFU/g ∼ 2.0x108CFU/g, 스트렙토코커스 더모필루스(Streptococcus thermophilus) 5.0x108CFU/g ∼ 2.0x109CFU/g 그리고 바실러스 푸미루스(Bacillus pumilus) 2.5x107CFU/g ∼ 5.0x108CFU/g 유지하는 단계를 의미한다. 만약 이보다 낮으면 미생물 성장 단계인 정체기(lag phage)가 너무 길어 사료원료에 포함된 오염된 세균이 증식될 우려가 있고 이보다 높으면 비경제적인 측면이 있어 상기 접종 비율이 합당하다.
5단계 500kg씩 포장하여 비닐빽에 담아 완전 밀봉상태에서 실온정체 발효하는 단계는 미생물발효에 적당한 온도를 지속적으로 유지하는데 매우 유리할 뿐만 아니라 대량 생산시 매우 경제적인 방법으로 제조원가 절감에 매우 유리하다.
실제 35℃를 유지하면서 4단계 미생물량을 접종할 경우 미생물발효는 5시간 이내에 대수성장단계의 발효가 진행되어 미생물발효시 발생되는 대사열과 합쳐져 발효적정온도가 25일까지 유지되었고 겨울철 혹한기에도 사료 내부 온도는 25℃ 이 하로 하강하지 않았다.
상기 제조공정에 의해 발효를 진행하면 초기 우점 발효는 바실러스 푸미루스에 의해 호기적 발효가 약 3일간 진행되면서 사료 원료내 섬유질, 전분, 단백질 등을 분해하여 당으로 전환시키고 유리 아미노산 및 항균물질인 항곰팡이성 물질(Antifungal substance)이 발생이 시작된다. 3일 이후 약 7일간은 미호기적 상태에서 사카로마이세스 세레비지에 (Saccharomyces cerevisiae)은 균체증식 및 알코올 발효와 스트렙토코커스 더모필루스 (Streptococcus thermophilus)은 균체증식과 유산발효가 동시에 진행이 되고 발효시작 10일 이후에는 완전 혐기성 상태에서 균체증식 보다는 대사산물인 알코올 발효와 유산발효가 진행되어 사료의 풍미개선 효과가 좋아지고 각종 생리활성 물질 생성과 천연항생물질인 박테리오신이 생성이 된다.
이상에서 전술한 바와 같은 방법으로 제조된 반추위 증강 항균사료를 급여한 반추동물의 효능ㆍ효과는 다음과 같다.
반추위 증강 항균발효사료를 급여하면 반추위 미생물의 개체수가 증대되어 반추위 기능이 강화되며, 반추위에서 조사료 분해효소인 섬유소 분해효소(cellulase), 자일란 분해효소(xylanase)의 역가가 높아져 조사료 및 농후사료 소화효율이 증대된다.
상기 효과에 의해 본 개발한 제품을 약 1주일 정도 급여하면 조사료(건물) 섭취량이 늘어나고 반추위 소화기능이 향상되어 우변 발생량이 줄어들고 분변입자가 미세해 진다. 본 개발한 제품을 6개월 이상 급여할 경우 젖소의 융모가 광택이 나고 축사 주변의 오물이 체표면에 잘 달라붙지 않아 젖소의 위생에 도움이 된다.
본 개발한 제품을 어린 젖소부터 급여를 할 경우 반추위 용적이 커져 고능력우로 키울 수 있으며, 젖소에게 장기 급여하면 젖소의 생리적 기능이 향상되고 면역력이 증진되어 대사성 질병 및 소모성 염증질환 예방 효과가 있다.
또한 본 발명품을 조사료에 혼합할 경우 조사료 및 배합사료에 오염된 유해세균 및 곰팡이 증식을 막아 2차 발효가 나지 않는다. 이것은 사료내 곰팡이 증식에 의한 곰팡이 독소에 의한 곰팡이 중독증 예방효과가 있음을 의미한다.
실시예 1 : 반추위 증강 항균발효사료 제조
소맥피 350kg, 옥태말분 280kg, 대두박 100kg, 단백피 180kg, 생미강 40kg, 맥강 40kg 비율로 스크류 믹서기에서 회전속도 30rpm으로 회전시키면서 균질하게 잘 혼합하면서 한방원료 10kg을 첨가한다. 미리 준비한 70℃로 맞추어진 20% 당밀액 300L-350L를 첨가하여 수분 45%로 조절한다.
이때 원료 내부의 온도는 35±2℃ 정도가 유지된 것을 확인한 상태에서 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae) 농축 배양액 20L, 스트렙토코커스 더모필루스 (Streptococcus thermophilus) 20L 그리고 바실러스 푸미루스(Bacillus pumilus) 20L씩 순서대로 첨가를 하고 1시간 정도 스크류 믹서기에서 완전히 균질하게 혼합하고 바로 타이콘빽 내부에 있는 비닐 포장지에 담아 완전 밀 봉 시킨 후 25일간 실온정체발효를 진행하여 본 발명품인 반추동물용 항균발효사료를 완성시킨다.
실시예 2 : 반추위 증강 항균발효사료의 젖소 급여 효과
반추위 증강 항균발효사료 급여시험을 위한 시험사료 조성비는 대조사료 대비 시험사료에서 농후사료 2kg을 빼고 반추위 증강 항균발효사료 3kg을 추가하여 제조하였다(표 1). 시험에 사용된 시험사료는 총 5회에 걸쳐 다음과 같이 일반 성분검사를 실시하였다. 시료를 채취한 후 55℃의 건조기에서 48시간 동안 건조시켜 건물함량을 측정하였으며, 조단백, 조지방, 조섬유 등 일반성분은 AOAC법(1990)에 준하여, ADF 및 NDF는 Van Soest(1982) 방법으로 분석하였다(표 2).
[표 1] 급여시험에 사용된 시험사료 조성비
원료명 | 건물(%) | 배합비 (%, 원물기준) |
대조사료 (kg) |
시험사료 (kg) |
농후사료 | 88.5 | 47.8 | 11 | 9 |
알파파건초(1등급) | 83.8 | 4.3 | 1 | 1 |
티모시 건초 (프리미움) | 84.4 | 34.8 | 8 | 8 |
면실 | 90.1 | 4.3 | 1 | 1 |
비트펄프 | 88.3 | 8.8 | 2 | 2 |
항균발효사료 | 3 | |||
계 | 23 | 24 |
제조된 시험사료를 각 처리구당 12두씩 순치기간 1주일과 7주간의 급이시험을 실시하였다. 시험사료는 하루 2회 나누어 급여하였고, 다음날 오전 사료 급여 전 잔량은 수거하여 무게를 기록하였다. 젖소 개체 유량은 DeLaval(스웨덴) 시스템 에 자동으로 기록된 것을 매주 단위로 평균 내어 계산하였으며, 신체검사 후 시험 공시후 1, 3, 5, 7주에 일회용주사기를 이용 젖소의 경정맥에서 혈액을 채취하여 K3 EDTA 진공관과 혈청분리용 진공tube에 분리 보관하였다. 혈액학치는 자동혈구검사기(Multispecies blood cell counter, Hemavet 950, CDC, USA)를 사용 적혈구와 관련된 혈액학치, 백혈구수 및 백혈구 감별계산을 하였고, 혈액화학치 분석을 위해 혈청을 분리하여 냉동보관 후 자동생화학검사기(Clinical analyzer, Hitachi 7080, Japan)를 이용하여 검사하였다.
[표 2] 시험사료 일반성분 분석결과
그룹 |
검사 |
함량 (%) | ||||||
수분 | 회분 | 조지방 | 조단백 | 조섬유 | ADF | NDF | ||
대 조 사 료 |
1차 | 8.1 | 6.62 | 3.92 | 13.85 | 24.96 | 30.49 | 47.88 |
2차 | 7.72 | 6.81 | 3.45 | 13.7 | 27.32 | 33.29 | 53.99 | |
3차 | 11.04 | 7.41 | 3.11 | 15.59 | 21.6 | 26.57 | 46.82 | |
4차 | 8.76 | 7.34 | 3.75 | 16.22 | 21.55 | 25.26 | 43.33 | |
5차 | 9.59 | 8.25 | 3.79 | 16.91 | 22.83 | 26.55 | 44.55 | |
평균 | 9.04 | 7.29 | 3.6 | 15.25 | 23.65 | 28.43 | 47.31 | |
시 험 사 료 |
1차 | 11.47 | 7.27 | 3.31 | 15.99 | 22.31 | 27.12 | 46.46 |
2차 | 10.87 | 7.1 | 3.81 | 14.27 | 25.91 | 31.42 | 52.69 | |
3차 | 12.09 | 7.44 | 4.19 | 15.8 | 21.46 | 26.54 | 46.05 | |
4차 | 11.41 | 8.02 | 4.44 | 17.73 | 21.55 | 25.56 | 43.81 | |
5차 | 13.13 | 8.47 | 5.65 | 17.96 | 23.01 | 25.36 | 43.98 | |
평균 | 11.79 | 7.66 | 4.28 | 16.35 | 22.85 | 27.2 | 46.6 |
사료를 섭취량은 대조구에 비해 시험사료구의 일일 두당 섭취량이 더 많은 경향을 나타내었다(표 3). 시험기간 동안 평균 일일 산유량은 대조구와 시험사료구간 차이를 나타내지 않았으며(도 1), 젖소 혈액상의 변화 역시 대조구와 시험사료구간 차이를 나타내지 않았다(표 4). 이러한 결과는 젖소에 반추위 증강 항균발효 사료급여가 다른 부작용 없이 사료섭취량을 증가시켜줌으로서 추후 1위 능력발달과 유량증대를 이끌 것으로 예상된다. 또한 농후사료 급여량을 줄 일수 있으므로 대사성산증과 같은 대사성질병으로 인한 피해를 줄일 수 있을 것으로 본다.
[표 3] 시험사료 젖소 두당 사료 섭취량
Week |
그룹(kg/두) | |
대조사료 | 시험사료 | |
0 | 18.3 | 19.9 |
1 | 20.2 | 21.7 |
2 | 22.2 | 20.6 |
3 | 23.8 | 25.4 |
4 | 23.8 | 25.4 |
5 | 23.8 | 24.6 |
6 | 24 | 25.2 |
7 | 23.8 | 24.9 |
[표 4] 시험사료 급여 후 젖소 혈액상 변화
그룹 |
조사항목 |
주 (mean ± sd) | |||
1 | 3 | 5 | 7 | ||
대조 |
NEFA (mg/dl) | 173.3 ± 60.5 | 207.1 ± 75.5 | 188.3 ± 25.7 | 166.7 ± 32.8 |
GLU (mg/dl) | 68.7 ± 5.8 | 64.2 ± 5.2 | 65.2 ± 3.7 | 70.7 ± 3.8 | |
BUN (mg/dl) | 20.0 ± 2.7 | 14.0 ± 1.0 | 13.0 ± 1.3 | 15.8 ± 1.4 | |
ALB(g/dl) | 4.4 ± 0.2 | 4.3 ± 0.3 | 4.1 ± 0.2 | 4.0 ± 0.3 | |
T-C (mg/dl) | 270.6 ± 49.9 | 276.0 ± 33.7 | 261.3 ± 42.1 | 269.3 ± 31.4 | |
AST (IU/L) | 93.2 ± 14.0 | 88.0 ± 15.2 | 76.2 ± 16.5 | 81.8 ± 16.7 | |
GGT (IU/L) | 29.7 ± 8.5 | 27.2 ± 4.4 | 24.7 ± 4.0 | 29.8 ± 4.7 | |
PHO (mg/dl) | 7.0 ± 1.2 | 6.5 ± 0.6 | 9.3 ± 1.4 | 8.7 ± 0.9 | |
MAG (mg/dl) | 3.7 ± 0.6 | 2.8 ± 0.2 | 3.0 ± 0.2 | 2.5 ± 0.2 | |
T-P (g/dl) | 8.4 ± 0.4 | 8.5 ± 0.4 | 8.3 ± 0.3 | 8.0 ± 0.4 | |
WBC (103/ul) | 10.1 ± 1.7 | 11.7 ± 2.8 | 10.4 ± 1.9 | 11.5 ± 1.7 | |
NE (103/ul) | 4.2 ± 1.0 | 5.2 ± 1.3 | 4.7 ± 1.1 | 5.0 ± 1.0 | |
LY (103/ul) | 4.7 ± 0.9 | 4.8 ± 1.2 | 4.6 ± 1.0 | 5.6 ± 0.9 | |
RBC (106/ul) | 9.7 ± 0.7 | 10.3 ± 0.7 | 9.4 ± 0.8 | 9.8 ± 0.6 | |
HB (mg/dl) | 10.5 ± 0.9 | 10.9 ± 0.8 | 10.1 ± 0.5 | 10.5 ± 0.5 | |
HCT (%) | 41.0 ± 2.7 | 45.1 ± 2.9 | 40.8 ± 2.5 | 42.5 ± 1.8 | |
시험 |
NEFA (mg/dl) | 162.8 ± 16.8 | 284.1 ± 161.8 | 222.7 ± 68.0 | 197.0 ± 64.9 |
GLU (mg/dl) | 70.7 ± 3.9 | 67.3 ± 6.2 | 66.2 ± 4.6 | 70.4 ± 3.1 | |
BUN (mg/dl) | 18.8 ± 1.6 | 15.6 ± 1.9 | 11.7 ± 1.3 | 14.0 ± 1.9 | |
ALB (g/dl) | 4.4 ± 0.2 | 4.4 ± 0.2 | 4.2 ± 0.2 | 4.1 ± 0.3 | |
T-C (mg/dl) | 303.3 ± 53.5 | 302.3 ± 48.7 | 283.6 ± 39.3 | 294.3 ± 40.7 | |
AST (IU/L) | 91.1 ± 15.9 | 82.6 ± 17.8 | 72.3 ± 13.7 | 74.7 ± 11.9 | |
GGT (IU/L) | 33.0 ± 4.2 | 30.9 ± 5.3 | 28.3 ± 4.1 | 33.3 ± 5.0 | |
PHO (mg/dl) | 5.9 ± 0.7 | 6.6 ± 0.7 | 8.0 ± 1.4 | 8.0 ± 1.2 | |
MAG (mg/dl) | 3.8 ± 0.7 | 2.7 ± 0.2 | 2.9 ± 0.3 | 2.5 ± 0.2 | |
T-P (g/dl) | 8.5 ± 0.6 | 9.0 ± 0.5 | 8.6 ± 0.4 | 8.3 ± 0.5 | |
WBC (103/ul) | 9.8 ± 1.7 | 10.9 ± 1.7 | 9.9 ± 2.0 | 10.2 ± 2.7 | |
NE (103/ul) | 4.3 ± 1.2 | 5.1 ± 1.4 | 4.4 ± 1.2 | 5.0 ± 2.6 | |
LY (103/ul) | 4.2 ± 0.9 | 4.3 ± 1.2 | 4.5 ± 0.9 | 4.5 ± 1.2 | |
RBC (106/ul) | 9.4 ± 1.0 | 10.0 ± 1.2 | 9.1 ± 1.0 | 9.8 ± 0.8 | |
HB (mg/dl) | 10.6 ± 1.1 | 11.1 ± 1.2 | 10.0 ± 1.1 | 11.0 ± 0.6 | |
HCT (%) | 41.8 ± 4.0 | 45.6 ± 4.7 | 41.1 ± 4.5 | 44.6 ± 3.3 |
※NEFA : non-esterified fatty acid, GLU : glucose, BUN : blood urea nitrogen, ALB : albumin, T-C : total cholesterol, AST(GOT) : aspartate aminotransferase, GGT : Gamma-Glutamyl Transpeptidase, PHO : phosphorus, MAG : magnesium, T-P : total protein, WBC : white blood cell, NE : neutrophil, LY : lymphocyte, RBC : red blood cell, HB : hemoglobin, HCT : hematocrit
실시예 3 : 반추위 증강 항균발효사료의 In situ 분해능력
In situ 분해율을 보기 위하여 실시1예에서 만든 개발사료 및 시판 중인 yeast extract 제품(Diamond사)을 구입하여 공시재료로 사용하였다. 급여한 사료의 성분은 (표 5)에서 보는 바와 같다.
[표 5] 사료의 영양성분
화학 조성물 | 개발사료(%) |
수분(Moisture) | 48.93 |
재(Ash) | 4.55 |
조지방(Crude fat) | 4.87 |
조단밸질(Crude protein) | 17.51 |
조섬유소(Crude fiber) | 7.49 |
ADF | 10.10 |
NDF | 25.61 |
원료 사료 단백질의 in situ 분해율 측정을 농촌진흥청 국립축산과학원에서 실시하였으며, 공시축은 반추위 캐뉼러가 장착된 체중 약 714±24㎏인 홀스타인종 암소 3두로 3×3 latin square로 사용하였다. 각 시험 처리구는 T1; 대조구(TMR 13㎏, 배합사료 2㎏) T2; 대조구 + 항균발효사료 3.4㎏ T3; 대조구+ yeast 14g 3처리구로 1일 1회(09:00) 사료급여하였고, 물은 자유섭취토록 하였다. 각 처리구별 처리기간은 1주일씩 처리하였다.
Nylon bag(NB)는 제작용 천은 pore size가 45㎛인 NYTAL 25T(Swiss screen P/L Co. Ltd) 를 사용하여 internal dimension이 9×5㎝ 크기로 제작하였다. Wiley mill을 이용하여 각각의 혼합사료를 1㎜로 분쇄하여 사료의 약 12-15%를 칭량하여 NB에 넣고, 39 - 40℃온수에서 약 30분간 침지시킨 후, 오전사료 급여 직전에 반추위 내에 넣고 0, 1, 3, 6, 12 및 24시간 동안 배양시켰다. 배양시간 별로 반추위에서 회수된 NB은 미생물의 성장을 억제시키기 위하여 즉시, 얼음물에 침지시켰으며, 흐르는 수돗물로 세척한 다음 60℃ 건조기에서 48시간 동안 건조하였다.
공시축들의 반추위액 채취는 반추위 캐뉼라를 통하여 위액과 반추위 고형물을 채취하여 미리 보온되어 있는 이산화탄소 충진 용기에 보관하면서 실험실로 운반하였다. 일정시간 in situ 배양이 끝난 후 pH를 측정하였으며 배양액을 원심분리하여 상층액은 암모니아와 VFA 분석을 위해 1.5㎖ eppendorf tube에 담아 -20℃에 보관하였다.
영양소 소실율 측정은 다음과 같이 계산하였다.
영양소 소실율(%) = 배양전 영양소 무게 - 배양후 영양소 무게/배양전 영양소 무게 × 100
반추위의 pH는 각 배양시간대별 시료 채취 후 pH meter(Thermo, orion 3 star)를 이용하여 측정하였다.
암모니아 측정은 -20℃에 보관된 원심분리한 상층액을 Chaney와 Marbach (1962)의 방법에 따라 spectrophotometer (Shimadzu UV-1601PC)를 이용하여 분석하 였다.
휘발성지방산 함량 측정(VFA)은 Erwin (1961)의 방법에 따라 배양액을 3,000rpm에서 10분간 원심분리하고 상층액 1㎖을 eppendorf tube에 옮기고 25% 메타인산(metaphosphoric acid)을 0.2㎖씩 넣고 30분간 정치시켰다. 그 후 분석하기 전까지 -20℃에 보관하였으며 추후 GC 분석기기(Shimadzu GC2010)로 분석하였다.
배양시간별 pH의 변화에 있어서 항균발효사료와 효모 처리구가 대조구와 차이가 없었다(표 6).
[표 6] 다른 첨가물을 넣고 in situ 인큐베이션한 경우 pH 변화
그룹 |
시간 (h) | |||||
0 | 1 | 3 | 6 | 12 | 24 | |
대조구 | 6.64± 0.08 | 6.54± 0.14 | 6.28± 0.23 | 6.34± 0.19 | 6.06± 0.21 | 6.48± 0.48 |
항균발효 사료 |
6.72± 0.15 | 6.73± 0.09 | 6.18± 0.07 | 6.04± 0.20 | 5.99± 0.11 | 6.44± 0.02 |
효모처리구 | 6.76± 0.17 | 6.58± 0.33 | 6.21± 0.25 | 6.01± 0.27 | 6.01± 0.11 | 6.40± 0.25 |
pH : Mean± SE
암모니아 발생량에 있어서 개발한 항균발효사료구와 효모처리구가 대조구에 비해 차이가 없었다. Yeast extract구는 3시간대에 암모니아 발생량이 높았으나 개체간의 차이가 높았다. 개발된 항균발효사료구는 단백질분해에 관여하지 않음을 알 수 있었다(표 7).
[표 7] 다른 첨가물과 함계 in situ 인큐베이션하는 동안 암모니아의 변화
그룹 |
시간 (h) | |||||
0 | 1 | 3 | 6 | 12 | 24 | |
대조구 | 8.6± 0.98 | 8.2± 1.1 | 8.8± 1.73 | 7.1± 2.46 | 3.9± 0.67 | 7.9± 1.18 |
항균발효 사료 |
7.3± 0.94 | 6.5± 0.57 | 8.8± 0.92 | 5.5± 1.79 | 4.3± 2.04 | 7.0± 1.12 |
효모처리구 | 7.8± 1.79 | 7.7± 0.95 | 11.6± 6.11 | 6.6± 2.36 | 3.2± 0.21 | 8.5± 0.89 |
암모니아( mg /100㎖) : Mean±SE.
Nylon bag을 이용한 영양소 소화율 실험에서 항균발효사료구가 효모처리구 및 대조구에 비해 배양 6시간까지의 소화율이 높았다. 이는 pH의 변화와도 관계가 깊으며 배합사료의 빠른 소화율의 특징에서 기인한 것으로 판단된다(표 8).
[표 8] 다른 첨가물과 함께 in situ 인큐베이션하는 동안의 소화율 변화
그룹 |
시간 (h) | |||||
0 | 1 | 3 | 6 | 12 | 24 | |
대조구 | - | 29.4± 1.1 | 34.5± 0.8 | 37.0± 2.5 | 50.8± 1.6 | 60.6± 4.2 |
항균발효사료 | - | 31.2± 0.3 | 36.3± 1.7 | 40.8± 1.4 | 48.6± 2.4 | 61.3± 1.1 |
효모처리구 | - | 27.4± 0.8 | 34.7± 0.5 | 35.6± 1.1 | 48.1± 1.9 | 58.0± 3.2 |
소화뮬(%) : Mean±SE
휘발성지방산의 생성량에 있어서 VFA 총생성량은 타 실험구와 비교하여 항균발효사료구가 전반적으로 높았으며 특히 아세테이트(acetate)와 프로피오네이트(propionate)의 생성량이 타 실험구에 비해 높은 수준을 보여주었다. 아세테이트(acetate)와 프로피오네이트(propionate)의 비율에 있어서는 타 실험구와 차이가 없어 항균발효사료를 급여시 반추위내의 환경에 영향을 주지 않으면서 섬유소분해 가 효율적으로 이루어지도록 하는 데 기여할 것으로 생각된다(표 9).
[표 9] 다른 첨가물과 함께 in situ 인큐베이션 동안 휘발성 지방산 농도의 변화
Incubation times (h) |
Groups |
휘발성 지방산 |
|||||||
아세테이트 | 프로피오네이트 | 이소부틸레이트 | 부틸레이트 | 이소밸러레이트 | 밸러레이트 | A/P | 총 VFA | ||
0 |
대조구 | 57.72± 1.43 | 17.56± 0.48 | 0.75± 0.05 | 11.41± 0.77 | 1.48± 0.08 | 1.12± 0.05 | 3.3 | 90.04± 2.4 |
항균발효사료 | 68.86± 2.63 | 20.44± 0.92 | 1.14± 0.1 | 11.52± 0.2 | 2.26± 0.33 | 1.13± 0.01 | 3.4 | 105.35± 3.38 | |
효모처리구 | 59.74± 3.87 | 17.38± 1.98 | 1.10± 0.17 | 10.8± 1.88 | 2.11± 0.31 | 1.04± 0.1 | 3.5 | 92.17± 7.32 | |
1 |
대조구 | 53.66± 3.76 | 18.88± 0.46 | 0.78± 0.08 | 12.49± 0.13 | 1.5± 0.23 | 1.42± 0.05 | 2.8 | 88.72± 4.58 |
항균발효사료 | 64.9± 2.74 | 20.26± 0.71 | 1.17± 0.08 | 11.85± 0.05 | 2.48± 0.38 | 1.34± 0.06 | 3.2 | 102.00± 2.98 | |
효모처리구 | 48.87± 11.29 | 16.38± 4.85 | 0.99± 0.2 | 11.16± 2.91 | 1.87± 0.42 | 1.29± 0.31 | 3.1 | 80.55± 18.9 | |
3 |
대조구 | 74.46± 9.93 | 24.62± 3.43 | 0.87± 0.25 | 15.52± 3.56 | 1.7± 0.39 | 1.65± 0.36 | 3 | 118.82± 17.86 |
항균발효사료 | 71.66± 8.3 | 27.66± 3.61 | 1.04± 0.06 | 19.07± 1.42 | 2.90± 0.66 | 2.25± 0.34 | 2.6 | 124.58± 11.98 | |
효모처리구 | 77.08± 6.54 | 25.75± 2.9 | 1.19± 0.2 | 17.54± 0.77 | 2.53± 0.72 | 2.08± 0.34 | 3 | 126.17± 11.39 | |
6 |
대조구 | 67.59± 9.57 | 25.32± 4.98 | 0.78± 0.21 | 16.24± 4.49 | 1.48± 0.34 | 1.8± 0.53 | 2.8 | 113.21± 19.31 |
항균발효사료 | 74.98± 3.71 | 27.08± 1.38 | 0.88± 0.03 | 17.02± 0.93 | 2.18± 0.34 | 2.02± 0.07 | 2.8 | 124.15± 5.54 | |
효모처리구 | 72± 7.44 | 27.56± 4.74 | 0.89± 0.13 | 17.98± 2.96 | 1.82± 0.5 | 2.01± 0.37 | 2.7 | 122.26± 14.77 | |
12 |
대조구 | 71.54± 8.03 | 25.3± 2.18 | 0.73± 0.18 | 18.13± 3.9 | 1.39± 0.32 | 1.71± 0.28 | 2.8 | 118.8± 14.75 |
항균발효사료 | 75.98± 0.59 | 27.04± 1.46 | 0.74± 0.03 | 17.08± 0.5 | 1.83± 0.33 | 1.72± 0.16 | 2.8 | 124.39± 1.32 | |
효모처리구 | 73.66± 3.34 | 26.41± 3.91 | 0.78± 0.08 | 16.99± 2.39 | 1.53± 0.34 | 1.61± 0.33 | 2.9 | 120.98± 8.2 | |
24 |
대조구 | 70.07± 15.83 | 23.11± 6.12 | 1.03± 0.3 | 16.57± 5.98 | 1.92± 0.56 | 1.61± 0.53 | 3.1 | 114.31± 28.9 |
항균발효사료 | 79.48± 10.33 | 25.35± 4.37 | 1.18± 0.1 | 14.55± 2.37 | 2.69± 0.55 | 1.64± 0.51 | 3.2 | 124.89± 17.25 | |
효모처리구 | 72.18± 12.93 | 24.34± 4.92 | 1.19± 4.67 | 16.36± 4.67 | 2.58± 0.76 | 1.72± 0.48 | 3 | 118.37± 23.26 |
VFA 농도(mM/L) : Mean±SE
도 1은 시험사료 급여후 평균 두당 유량 변화를 나타낸 그래프이다.
Claims (14)
- 소맥피, 옥태말분, 대두박, 단백피, 생미강 및 맥강을 포함하는 단미사료 및당귀, 산약, 감초, 숙지황, 향부자, 천궁, 목단피, 포공용, 노근, 백작약, 울금 및 황백을 포함하는 한방원료의 혼합물에,동량으로 혼합된 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)(수탁번호 KACC93067), 스트렙토코커스 더모필루스(Streptococcus thermophilus)(수탁번호 KACC91427) 및 바실러스 푸미루스(Bacillus pumilus)(수탁번호 KACC91426)을 접종하여 발효시킨 반추위 증강 항균발효사료 조성물.
- 제1항에 있어서,상기 단미사료 및 한방원료는 7:3 내지 99:1의 비율로 혼합되어 있는 것을 특징으로 하는 반추위 증강 항균발효사료 조성물.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,상기 단미사료는 소맥피 24.80~35.00중량부, 옥태말분 19.80~28.00중량부, 대두박 7.0~10.00중량부, 단백피 12.70~18.00중량부, 생미강 2.80~4.00중량부 및 맥강 2.80~4.00중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반추위 증강 항균발효사료 조성물.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,상기 한방원료는 당귀 0.22~0.66중량부, 산약 0.15~0.45중량부, 감초 0.12~0.36중량부, 숙지황 0.05~0.15중량부, 향부자 0.12~0.36중량부, 천궁 0.06~0.18중량부, 목단피 0.06~0.18중량부, 포공용 0.05~0.15중량부, 노근 0.04~0.12중량부, 백작약 0.04~0.12중량부, 울금 0.04~0.12중량부 및 황백 0.05~0.15중량부를 포함하며,상기 한방원료는 200메세~500메시로 분쇄된 것을 특징으로 하는 반추위 증강 항균발효사료 조성물.
- 제1항에 있어서,상기 혼합물 100중량부에 대하여 20중량부의 당밀 조제액을 더 첨가하는 것을 특징으로 하는 반추위 증강 항균발효사료 조성물.
- 제1항에 있어서,상기 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)(수탁번호 KACC93067), 스트렙토코커스 더모필루스(Streptococcus thermophilus)(수탁번호 KACC91427) 및 바실러스 푸미루스(Bacillus pumilus)(수탁번호 KACC91426)는 상기 혼합물 100중량부에 대하여 1~10중량부가 접종되는 것을 특징으로 하는 반추위 증강 항균발효사료 조성물.
- 소맥피, 옥태말분, 대두박, 단백피, 생미강 및 맥강을 포함하는 단미사료 및 당귀, 산약, 감초, 숙지황, 향부자, 천궁, 목단피, 포공용, 노근, 백작약, 울금 및 황백을 포함하는 한방원료을 혼합하는 단계; 및상기 혼합물에 동량으로 혼합된 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)(수탁번호 KACC93067), 스트렙토코커스 더모필루스(Streptococcus thermophilus)(수탁번호 KACC91427) 및 바실러스 푸미루스(Bacillus pumilus)(수탁번호 KACC91426)을 접종하여 발효시키는 단계; 를 포함하는 반추위 증강 항균발효사료 조성물의 제조방법.
- 소맥피, 옥태말분, 대두박, 단백피, 생미강 및 맥강을 포함하는 단미사료 및 당귀, 산약, 감초, 숙지황, 향부자, 천궁, 목단피, 포공용, 노근, 백작약, 울금 및 황백을 포함하는 한방원료을 혼합하는 단계;상기 혼합물에 상기 혼합물 100중량부에 대하여 20중량부의 당밀 조제액을 추가하는 단계; 및상기 추가물에 동량으로 혼합된 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)(수탁번호 KACC93067), 스트렙토코커스 더모필루스(Streptococcus thermophilus)(수탁번호 KACC91427) 및 바실러스 푸미루스(Bacillus pumilus)(수탁번호 KACC91426)을 접종하여 발효시키는 단계; 를 포함하는 반추위 증강 항균발효사료 조성물의 제조방법.
- 제7항 또는 제8항에 있어서,상기 단미사료 및 한방원료는 7:3 내지 99:1의 비율로 혼합되어 있는 것을 특징으로 하는 반추위 증강 항균발효사료 조성물의 제조방법.
- 제9항에 있어서,상기 단미사료는 소맥피 24.80~35.00중량부, 옥태말분 19.80~28.00중량부, 대두박 7.0~10.00중량부, 단백피 12.70~18.00중량부, 생미강 2.80~4.00중량부 및 맥강 2.80~4.00중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반추위 증강 항균발효사료 조성물의 제조방법.
- 제9항에 있어서,상기 한방원료는 당귀 0.22~0.66중량부, 산약 0.15~0.45중량부, 감초 0.12~0.36중량부, 숙지황 0.05~0.15중량부, 향부자 0.12~0.36중량부, 천궁 0.06~0.18중량부, 목단피 0.06~0.18중량부, 포공용 0.05~0.15중량부, 노근 0.04~0.12중량부, 백작약 0.04~0.12중량부, 울금 0.04~0.12중량부 및 황백 0.05~0.15중량부를 포함하며,상기 한방원료는 200메세~500메시로 분쇄된 것을 특징으로 하는 반추위 증강 항균발효사료 조성물의 제조방법.
- 제7항 또는 제8항에 있어서,상기 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)(수탁번호 KACC93067), 스트렙토코커스 더모필루스(Streptococcus thermophilus)(수탁번호 KACC91427) 및 바실러스 푸미루스(Bacillus pumilus)(수탁번호 KACC91426)는 상기 혼합물 100중량부에 대하여 1~10중량부가 접종되는 것을 특징으로 하는 반추위 증강 항균발효사료 조성물의 제조방법.
- 제7항 또는 제8항에 있어서,상기 발효단계는 5~30일 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는 반추위 증강 항균발효사료 조성물의 제조방법.
- 소맥피, 옥태말분, 대두박, 단백피, 생미강 및 맥강을 포함하는 단미사료 및 당귀, 산약, 감초, 숙지황, 향부자, 천궁, 목단피, 포공용, 노근, 백작약, 울금 및 황백을 포함하는 한방원료을 혼합하는 단계;상기 혼합물에 상기 혼합물 100중량부에 대하여 20중량부의 당밀 조제액을 70℃로 유지한 채로 추가하는 단계;상기 당밀 조제액이 추가된 혼합물을 45%의 수분 및 35℃로 유지하는 단계; 및상기 추가물에 동량으로 혼합된 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)(수탁번호 KACC93067), 스트렙토코커스 더모필루스(Streptococcus thermophilus)(수탁번호 KACC91427) 및 바실러스 푸미루스(Bacillus pumilus)(수탁 번호 KACC91426)을 접종하여 혐기 상태에서 5~30일간 발효시키는 단계; 를 포함하는 반추위 증강 항균발효사료 조성물의 제조방법.
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