KR101029346B1 - Combined microorganism fermented liquors having the effect of reducing odor gas and antibacterial effect, and methods of using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 복합미생물 발효액 및 그의 사용방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 유산균, 효모, 바실러스, 광합성세균 및 방선균으로 이루어지는 복합미생물을 당밀(molasses)을 함유하는 배지에서 발효시켜 얻어지는, 악취가스 저감 및 항균효과를 갖는 복합미생물 발효액 및 그의 사용방법에 관한 것이다.The present invention relates to a complex microbial fermentation broth and a method of using the same, and more particularly, to reduce odor gas obtained by fermenting a complex microorganism consisting of lactic acid bacteria, yeast, Bacillus, photosynthetic bacteria and actinomycetes in a medium containing molasses. And a microbial fermentation broth having an antimicrobial effect and a method of using the same.
축산가축은 인간에게 매우 중요한 식품공급원이며, 없어서는 안될 경제적 가치와 신 경제창출의 원천으로 자리잡고 있다. 인류는 과학에 힘입어 대량생산, 대형생산, 집단생산 등으로 더 많은 경제창출을 위해 노력해왔으나, 가축의 집단화, 영농과학화, 대량생산 뒤에는 많은 문제점이 발생하였다. 즉, 질병발생의 집단화, 가축분뇨의 처치곤란, 주변환경 공해 유발 등의 문제가 발생하고, 집단 질병발생의 억제를 위해 각종 항생제의 다량급여 및 투여, 살균 소독제의 무차별적 살포, 환경파괴로 인한 제2의 공해 발생이 극도로 심각해져, 가축의 생산성 저해, 질병의 집단화 가중, 토양오염 가중, 하천오염 증가, 대기오염 등 많은 환경문제가 대두되었 다. 이에 항생제 투여를 규제하는 법이 제정되고 축산 오폐수는 정화처리하도록 하는 국제적 협약이 이루어졌다. 그중 우선적으로 발생하고 있는 문제점이 축산악취로서, 가축의 생산성 격감, 폐사율 증가, 사료효율 저하 등이 나타나고, 농경지 오염, 하천 오염, 악취로 인한 대기 오염과 주변 민원의 대상으로 증폭되어 왔다. 축산악취는 대부분이 분변과 분뇨로 인한 것으로, 대사원리에 의해 효소분해 처리된 유기물로서, COD(Chemical Oxygen Demand), BOD(Biological Oxygen Demand), CODMn, SS(Suspended Solids), TN(Total Nitrogen) 등의 농도가 매우 높은 상태를 가지며, 항생제의 남용으로 인해 유익 균의 생장억제, 자연 미생물의 활성인자 생장저해, 발효균주 활성억제, 지방산 휘발성 취기물질(VFC)의 악취 발생 증대를 일으킨다. 취기물질로는 암모니아, 메틸머캅탄, H2S, 설픽메틸(sulfic methyl), 디설픽 메틸, 트리메틸아민, CH3COOH, 스티렌 등이 있으며, 대표적인 물질은 암모니아, 아민류로서 축산악취의 95%를 차지한다. 암모니아는 일차적으로 눈을 따갑게 할 만큼 자극적이며, 특히 호흡기 질병발생과 큰 연관성을 갖는다. 또한 만성적으로 노출될 경우, 돼지에게는 커다란 스트레스 요인으로 작용하기 때문에 어린 돼지의 경우 성장과 건강상태에 유해한 영향을 미친다. 지금까지의 여러 연구결과에 따르면, 암모니아는 자돈의 성장률을 감소시키고, 돈사 내 암모니아 농도와 호흡기 질병의 발생률 및 돼지 스트레스 질병(porcine stress syndrome)이 매우 밀접한 상관관계가 있으며, 돈사 내 암모니아 농도가 증가함에 따라 이들 질병의 발생률 및 폐사율이 증가하는 것으로 보고되어 있다. 이와 같이 돈사 내 암모니아 농도는 돼지 의 성장률 저하는 물론 폐사율을 증가시킴으로써 직접적인 경제적 손실을 낳게 되며, 암모니아 농도 증가는 호흡기 질병 발생을 증가시켜 추가적인 약제비용의 지출을 야기한다.Livestock farming is a very important food source for human beings, and has become an indispensable source of economic value and new economic creation. Mankind has been striving to create more economies through mass production, large-scale production, and collective production, thanks to science, but many problems arose after the grouping, farming science, and mass production of livestock. That is, problems such as grouping of disease occurrence, difficulty in treating livestock manure, causing environmental pollution, etc. are caused, and large amounts of antibiotics are administered and administered, indiscriminate spraying of disinfectant disinfectants, and environmental destruction for suppressing group disease. The second generation of pollution has become so severe that many environmental problems have arisen, including reduced animal productivity, increased disease collection, increased soil pollution, increased river pollution, and air pollution. Laws regulating antibiotics were enacted and international agreements were made to purify livestock wastewater. Among them, the first problem that occurs is livestock odor, which shows a decrease in livestock productivity, an increase in mortality rate, and a decrease in feed efficiency, and has been amplified by air pollution due to farmland contamination, river pollution, and odor. Most livestock odors are due to feces and manure, and are organically decomposed by metabolic principles, such as COD (Chemical Oxygen Demand), BOD (Biological Oxygen Demand), CODMn, SS (Suspended Solids), TN (Total Nitrogen) It has a very high concentration, and the abuse of antibiotics causes the inhibition of growth of beneficial bacteria, the inhibition of the growth of activators of natural microorganisms, the inhibition of fermentation strain activity, and the increase in odor generation of fatty acid volatile odorants (VFC). Examples of odorous substances include ammonia, methylmercaptan, H 2 S, sulfic methyl, disulfic methyl, trimethylamine, CH 3 COOH, and styrene. Typical substances include ammonia and amines, which account for 95% of livestock odors. Occupy. Ammonia is primarily irritating to eye irritation and has a particularly high incidence of respiratory disease. Chronic exposure also acts as a major stressor for pigs, which can have detrimental effects on growth and health in young pigs. A number of studies to date indicate that ammonia reduces the growth rate of piglets, and there is a strong correlation between pig ammonia concentrations, the incidence of respiratory disease and porcine stress syndrome, and increased ammonia concentrations in pigs. As such, the incidence and mortality rates of these diseases have been reported to increase. As such, ammonia concentrations in pigs have a direct economic loss by decreasing mortality and increasing mortality in pigs, and increasing ammonia concentrations increase respiratory disease incidence, leading to additional drug costs.
축산악취 저감을 위해서는 일반적인 동물의약품과 사료첨가제가 사용되고 있다. 악취저감용 약품에는 염소산(ClO2)계, 알칼리제(가성소다 혼합물), 분말효소제, 식물추출물과 광합성물 혼합제, 생리활성제 혼합제, 생균제 혼합제, 산화제, 산·염기 중화제, 마스킹제 등이 있다. 그러나 암모니아와 아민류의 지속적인 발생상태에 있는 축사와 분변의 악취를 제거하기에는 매우 미흡하다. 특히 알칼리제는 오히려 악취유발을 증폭시키고 중화제는 취기물질의 제거가 미미하며, 미생물 제제는 미생물의 생장조건과 온도 등의 환경조성 없이는 효과를 기대하기는 어렵다. 또한, 축산악취를 저감한다는 사료첨가제나, 보조사료, 단미사료, 기능성사료, 생균제 등이 많이 개발되어 공급되고 있으나, 그 효과는 매우 미미한 실정이다. 이에, 산업용, 축산용 염기성 악취를 제거하는데 사용하는 액상탈취제로서, 식물성 잔재물을 원료로 하여 숙성 등의 공정을 거쳐 가공한 유기산계 발효탈취제가 개발되었으며, 천연 식물성 유기산계 액상 발효탈취제(Liquid Type Fermented Deordorant Used Organic Acid Residues)에 대한 국가 품질규격이 제정된 바 있다.General animal medicine and feed additives are used to reduce animal odor. Examples of odor reducing chemicals include chloric acid (ClO 2 ), alkali (caustic soda mixture), powder enzymes, plant extract and photosynthetic mixtures, physiologically active mixtures, probiotic mixtures, oxidizing agents, acid-base neutralizing agents, masking agents, and the like. However, it is very inadequate to remove the odor of the barn and feces in the continuous generation of ammonia and amines. In particular, the alkali agent rather amplifies the odor causing, the neutralizer is insignificant to remove the odorous substances, microbial agent is difficult to expect the effect without the environmental composition such as growth conditions and temperature of the microorganisms. In addition, feed additives for reducing livestock odors, supplementary feeds, sweet foods, functional feeds, probiotics, etc. have been developed and supplied, but the effect is very slight. Therefore, as a liquid deodorant used to remove basic odors for industrial and animal husbandry, an organic acid fermentation deodorant processed through a process such as ripening with vegetable residue as a raw material was developed, and a natural vegetable organic acid liquid fermentation deodorant (Liquid Type Fermented) National quality standards for Deordorant Used Organic Acid Residues have been established.
한국등록특허 제418,016호는 일정한 조성의 발효배지에 바실러스 서브틸리스, 바실러스 써린지엔시스, 유산균, 광합성세균, 효모균, 그람양성의 방선균 및 곰팡이균으로 이루어지는 그룹에서 선택되는 미생물을 접종하고 다단계의 발효를 거쳐 제조되며, 동물 사육용 사료, 식물 재배용 비료 및 양액의 첨가제로 유용한 성장촉진제용 미생물 조성물을 개시하고 있다. 한국공개특허 제2003-34693호는 바실루스 서린지엔시스 균과 그 첨가균(광합성균, 방선균, 효모균, 고초균, 유산균, 곰팡이균)을 발효한 후, 그 미생물 발효액을 곡물 가공 부산물인 탈지강에 1:1 중량비로 혼합하여 60∼70 ℃에서 수분 함량이 10% 이하가 될 때가지 건조시켜 제조된, 축산 농가에 어려움을 주는 각종 유해한 해충, 특히, 파리·모기의 생육억제, 사멸효과와 동시에 가축의 생육 및 성장에 유용한 환경친화적인 무공해 미생물 복합제제를 개시하고 있다. 한편, EM(Effective Microorganisms)은 효모, 유산균, 누룩균(Aspergillus), 광합성세균, 방선균 등 80여종의 미생물을 함유하여 악취제거, 수질정화, 금속과 식품의 산화방지, 남은 음식물 발효 등에 탁월한 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 그러나 상기 특허에 기재되거나 기존에 사용된 미생물 제제는 이하 상술하는 본 발명의 복합미생물 발효액과는 상이한 조성을 가질 뿐만 아니라 이질적인 효과를 나타내는 것이다.Korean Patent No. 418,016 inoculates microorganisms selected from the group consisting of Bacillus subtilis, Bacillus serensis, lactic acid bacteria, photosynthetic bacteria, yeast bacteria, Gram-positive actinomycetes and fungal bacteria in a fermentation medium of a predetermined composition It is prepared through, and discloses a microbial composition for growth promoter useful as an additive for animal feed, plant cultivation fertilizer and nutrient solution. Korean Laid-Open Patent Publication No. 2003-34693 discloses Bacillus serringiensis and its added bacteria (photosynthetic bacteria, actinomycetes, yeasts, Bacillus subtilis, lactic acid bacteria, fungi), and then the microbial fermentation broth is added to the degreasing steel as a by-product of grain processing. Mixed with a weight ratio of 1: 1 and dried at 60-70 ° C until the moisture content is 10% or less. Various harmful pests that cause difficulties for livestock farms, especially fly and mosquitoes, are suppressed and killed. The present invention discloses an environment-friendly, pollution-free microbial complex preparation useful for growing and growing. On the other hand, EM (Effective Microorganisms) contains about 80 kinds of microorganisms such as yeast, lactic acid bacteria, Aspergillus, photosynthetic bacteria, actinomycetes, and has excellent effects in removing odors, purifying water, preventing oxidation of metals and foods, and fermenting leftover food. It is known. However, the microbial preparations described or previously used in the patent have not only a composition different from the microbial fermentation broth of the present invention described below, but also exhibit heterogeneous effects.
본 발명자들은 사자발 약쑥에 유산균, 효모, 바실러스 서브틸리스, 광합성세균에 방선균을 혼합한 미생물을 당밀, 물과 섞은 후 발효시킨 발효액을 혼합한 후 발효시켜 사료를 제조하는 방법을 발명하고, 이에 대해 특허출원하여 한국등록특허 제672657호 및 제672692호를 획득한 바 있다. 그러나 이들 특허는 사자발 약쑥을 이용한 제조방법에만 국한된 것으로서, 미생물 제제 자체의 축산악취 저감 및 항생제 사용 감축 사용방법을 전혀 교시하거나 암시하지 못하였다.The present inventors have invented a method for preparing a feed by mixing fermentation broth mixed with fermentation broth mixed with molasses and water with lactic acid bacteria, yeast, Bacillus subtilis and photosynthetic bacteria in lion foot wormwood. Obtained a patent and obtained Korea Patent No. 672657 and No. 67,692. However, these patents are limited to the manufacturing method using lion foot wormwood, and did not teach or imply any method of reducing livestock odor and reducing antibiotic use of the microbial preparation itself.
본 발명자들은 축사 내 악취가스 발생을 저감하고 항생제 사용을 감축할 수 있는 새로운 복합미생물 발효액을 개발해내기 위하여 지속적인 연구를 수행한 결과, 본 발명에 따른 유산균, 효모, 바실러스, 광합성세균 및 방선균으로 이루어지는 복합미생물을 당밀을 함유하는 배지에서 발효시켜 얻어지는 복합미생물 발효액이 다량의 유기산을 함유하여 상기 목적에 부합함을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.The present inventors conducted a continuous study to develop a new microbial fermentation broth that can reduce the generation of odor gas in the barn and reduce the use of antibiotics, resulting in a complex consisting of lactic acid bacteria, yeast, Bacillus, photosynthetic bacteria and actinomycetes according to the present invention It was confirmed that the microbial fermentation broth obtained by fermenting microorganisms in a medium containing molasses contained a large amount of organic acid to meet the above object, and thus, the present invention was completed.
따라서 본 발명의 목적은 악취가스 저감 및 항균 효과를 갖는 복합미생물 발효액을 제공하기 위한 것이다.Therefore, an object of the present invention is to provide a microbial fermentation broth having a bad smell and antibacterial effect.
본 발명의 다른 목적은 상기 복합미생물 발효액을 이용한 축사 악취가스 저감방법을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a barn odor gas reduction method using the complex microbial fermentation broth.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 복합미생물 발효액을 이용한 축사 항생제 사용 감축방법을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for reducing the use of barn antibiotics using the complex microbial fermentation broth.
첫째, 본 발명은 유산균, 효모, 바실러스, 광합성세균 및 방선균으로 이루어지는 복합미생물을 당밀을 함유하는 배지에서 발효시켜 얻어지는, 악취가스 저감 및 항균 효과를 갖는 복합미생물 발효액에 관한 것이다. 본 발명의 바람직한 태양에서는, 유산균으로서 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus), 락토바실러스 플란타럼(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei) 및 락토바실러스 람노서스(Lactobacillus rhamnosus); 효 모로서 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae); 바실러스로서 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis); 광합성세균으로서 로도슈도모나스 캡슐라타(Rhodopseudomonas capsulata); 및 방선균으로서 스트렙토마이세스 그리세우스(Streptomyces griseus)를 사용할 수 있다.First, the present invention relates to a complex microbial fermentation broth obtained by fermenting a complex microorganism consisting of lactic acid bacteria, yeast, Bacillus, photosynthetic bacteria and actinomycetes in a medium containing molasses. In a preferred embodiment of the present invention, Lactobacillus acidophilus , Lactobacillus plantarum , Lactobacillus casei and Lactobacillus rhamnosus ; Saccharomyces cerevisiae as yeast; As Bacillus Bacillus subtilis (Bacillus subtilis); Rhodopseudomonas capsulata as photosynthetic bacteria; And Streptomyces griseus can be used as actinomycetes.
둘째, 본 발명은 상기 복합미생물 발효액을 가축, 축사 또는 그 부근에 처리하는 단계를 포함하는, 축사 악취가스 저감방법에 관한 것이다.Second, the present invention relates to a method for reducing odor gas, including the step of treating the complex microorganism fermentation broth, livestock, or near.
셋째, 본 발명은 상기 복합미생물 발효액을 가축, 축사 또는 그 부근에 처리하는 단계를 포함하는, 축사 항생제 사용 감축방법에 관한 것이다.Third, the present invention relates to a method for reducing livestock antibiotic use, comprising the step of treating the complex microbial fermentation broth at livestock, barn, or its vicinity.
본 발명에 따른 복합미생물 발효액은 다량의 유기산을 함유하여 가축축사로부터 발생하는 악취가스, 특히 암모니아, 트리메틸아민 등의 발생을 효과적으로 저감시키고 항생제 사용을 크게 감축시킴으로써 축사 내외는 물론 주변 자연환경을 개선 및 정화할 뿐만 아니라 가축의 성장 및 증체율을 증가시키고 건강상태 및 육질을 향상시키는데 기여할 수 있다. 또한, 자당 제조과정의 부산물인 당밀을 활용하므로 폐자원 활용 및 경제적 측면에서도 이점을 갖는다.The complex microbial fermentation broth according to the present invention contains a large amount of organic acid to effectively reduce the generation of odor gas, especially ammonia, trimethylamine, etc. generated from livestock livestock farming, and greatly reduce the use of antibiotics, thereby improving the natural environment around the barn and the surroundings. In addition to purifying, it can also contribute to increasing livestock growth and gain rate and improving health and meat quality. In addition, the use of molasses, a by-product of the sucrose production process, has advantages in terms of waste resource utilization and economics.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명에 따른 복합미생물 발효액을 구성하는 유효 균종은 아래와 같다:The effective strains constituting the complex microbial fermentation broth according to the present invention are as follows:
⑴ 유산균: 유산균은 인간이 이용할 수 있는 가장 유익한 미생물의 한 종류로서 포유동물의 소화관, 각종 발효식품과 토양 등 자연계에 널리 분포되어 있다. 이러한 유산균에 의해 생성된 다양한 유기산(젖산, 초산, 안식향산)은 장내 pH를 산성화하여 병원성 세균을 무력화하며, 장내균총 균형을 정상으로 회복하여 설사와 장염을 예방한다. 또한, 유산균에 의해 생성된 과산화수소는 세포에 대한 강한 산화작용과 단백질 구조 파괴에 의해 병원균을 사멸시키며, 유산균에 의해 생성된 항생물질인 박테리오신(Bacteriocin)은 부패산물 생산균의 생육을 억제한다. 따라서 유산균은 장내에서 정상 세균총을 유지하고 병원 미생물을 억제하며, 특히 장염과 하리를 예방함으로써 동물의 증체율과 사료효율을 개선시키는 효과를 갖는다. 본 발명에서는, 유산균으로서 락토바실러스 애시도필러스, 락토바실러스 플란타럼, 락토바실러스 카제이 및 락토바실러스 람노서스를 배합하여 사용한다. 특히 락토바실러스 애시도필러스 KCTC 3164, 락토바실러스 플란타럼 KCTC 3108, 락토바실러스 카제이 KCTC 2180, 및 락토바실러스 람노서스 M21(KCTC 10965BP)를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 균주들 중에서, 락토바실러스 람노서스 M21 균주는 생체 내에서 살모넬라균이나 인플루엔자 바이러스와 같은 유해 세균이나 바이러스에 대해 높은 억제활성을 나타내는 균주로서, 본 발명자들은 상기 균주 및 그 사용방법에 대해 2006년 9월 6일자로 특허출원하여 등록번호 제763037호로 특허를 획득한 바 있다. 여기서, 락토바실러스 애시도필러스 : 락토바실러스 플란타럼 : 락토바실러스 카제이 : 락토바실러스 람노서스의 농도비(세포수/ℓ)는 1 : 1 : 1 : 1인 것이 바람직하다.⑴ Lactobacillus: Lactobacillus is one of the most beneficial microorganisms available to humans. It is widely distributed in the natural world such as mammalian digestive tract, various fermented foods and soil. Various organic acids (lactic acid, acetic acid, benzoic acid) produced by these lactic acid bacteria acidify the intestinal pH to neutralize pathogenic bacteria and restore diarrhea and enteritis by restoring the intestinal flora balance to normal. In addition, hydrogen peroxide produced by lactic acid bacteria kills pathogens by strong oxidative action on cells and destruction of protein structure, and bacteriocin, an antibiotic produced by lactic acid bacteria, inhibits the growth of rot-producing bacteria. Therefore, lactic acid bacteria maintain the normal flora in the intestine, inhibit the pathogenic microorganisms, in particular, has the effect of improving the animal growth rate and feed efficiency by preventing enteritis and hari. In the present invention, Lactobacillus ashdophyllus, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus cassia and Lactobacillus rhamnosus are used in combination. In particular, it is preferable to use Lactobacillus ashdophilus KCTC 3164, Lactobacillus plantarum KCTC 3108, Lactobacillus cascai KCTC 2180, and Lactobacillus rhamnosus M21 (KCTC 10965BP). Among the above strains, Lactobacillus rhamnosus M21 strain is a strain showing high inhibitory activity against harmful bacteria or viruses such as Salmonella and influenza virus in vivo, and the inventors He filed a patent on June 6 and obtained a patent under the registration number 773037. Here, the concentration ratio (cell number / L) of Lactobacillus ashidophilus: Lactobacillus plantarum: Lactobacillus casey: Lactobacillus rhamnosus is preferably 1: 1: 1: 1.
⑵ 효모: 효모는 단세포의 발아 또는 분열에 의해 증식하는 균류로서 발효조건에 따라 변화가 있으나 일반적으로 단백질, 핵산, 비타민의 함량이 높고 지방 함 량은 낮다. 또한, 효모의 세포벽 성분인 베타글루칸은 여러 동·식물의 면역시스템을 활성화하여 각종 병원성 미생물에 대한 저항성을 높여주는 기능을 하며 백신생성의 효율을 높이는 것으로 알려져 있다. 최근들어 효모는 반추위 내 pH를 높이고 섬유소 분해균의 수를 증가시킴으로써 섬유소의 이용성을 개선시키는 것으로 보고된 바 있다. 뿐만 아니라 장내 유해 세균총의 성장을 억제시키는 반면 유익균의 성장을 촉진하는 것으로 알려져 있다. 본 발명에서는 사카로마이세스 세레비지에, 특히 사카로마이세스 세레비지에 KCTC 7286을 사용할 수 있다.⑵ Yeast: Yeast is a fungus that grows by germination or division of single cells. The yeast varies depending on fermentation conditions. However, yeast is generally high in protein, nucleic acid and vitamin and low in fat. In addition, beta glucan, a cell wall component of yeast, is known to increase the resistance of various pathogenic microorganisms by activating the immune system of various animals and plants, and to increase the efficiency of vaccine production. Recently, yeast has been reported to improve the availability of fibrin by increasing the pH in the rumen and increasing the number of fibrinolytic bacteria. In addition, it is known to inhibit the growth of harmful bacterial flora in the intestine while promoting the growth of beneficial bacteria. In the present invention, KCTC 7286 can be used for Saccharomyces cerevisiae, especially for Saccharomyces cerevisiae.
⑶ 바실러스: 바실러스는 호기성 또는 통성 혐기성균으로 토양 및 수중환경에 광범위하게 존재한다. 바실러스는 여러 가지 효소, 비타민, 항생제, 살충제 생산에 이용되는 산업적으로 매우 중요한 균주로서, 전분, 단백질, 셀룰로스, 지방, 자일란 등 고분자 물질을 급속히 가용화 및 분해하고 악취성분을 자화하므로 이를 사료에 사용할 경우 소화율과 성장률을 크게 증가시킬 수 있다. 본 발명에서는, 바실러스 서브틸리스, 특히 바실러스 서브틸리스 KCTC 3560을 사용할 수 있다.Bacillus: Bacillus is an aerobic or aerobic anaerobic bacterium that exists extensively in soil and aquatic environments. Bacillus is an industrially important strain used for the production of various enzymes, vitamins, antibiotics and pesticides. It rapidly solubilizes and decomposes high-molecular substances such as starch, protein, cellulose, fat, xylan and magnetizes odors. Digestion and growth rates can be greatly increased. In the present invention, Bacillus subtilis, in particular Bacillus subtilis KCTC 3560, can be used.
⑷ 광합성세균: 광합성세균은 고등식물과 같이 빛에너지를 이용하여 탄소동화작용을 하는 세균으로 홍색 비유황세균, 홍색 황세균, 녹색 황세균 등이 있다. 광합성세균은 그램음성균으로 세포 구성성분 중 65%가 단백질이며, 높은 함량의 필수 아미노산과 비타민을 함유하고 있어 이를 사료로 사용할 경우 생존율, 산란율 및 소화율을 향상시키며, 악취원인이 되는 황화수소와 유기산 등을 이용하므로 축사 내 악취제거에도 효과가 있다. 본 발명에서는, 로도슈도모나스 캡슐라타, 특히 로도슈도모나스 캡슐라타 KCTC 2583을 사용할 수 있다.⑷ Photosynthetic bacteria: Photosynthetic bacteria, such as higher plants, use carbon energy to act on carbon assimilation, including red non-sulfur bacteria, red sulfur bacteria, and green sulfur bacteria. Photosynthetic bacteria are Gram-negative bacteria, and 65% of the cell constituents are proteins, and they contain high amounts of essential amino acids and vitamins. Therefore, photosynthetic bacteria improve the survival rate, spawning rate and digestion rate when they are used as feed. It is also effective in removing odors in the barn. In the present invention, Rhodoshu domonas capsule rata, in particular Rhodo sudo monas capsule rata KCTC 2583 can be used.
⑸ 방선균: 방선균은 세균에 가까운 원핵생물로 균사상으로 생육하는 특성을 지닌 그램양성세균의 일종이다. 방선균은 항생물질을 비롯한 다양한 생리활성물질을 생산하며, 특히 항생물질은 병원균을 억제하여 다른 유익균들이 살아가는데 좋은 환경을 만들어준다. 따라서 이를 사료로 사용할 경우 유익한 미생물들의 활성과 가축의 면역력을 증진시키는데 효과가 있다. 본 발명에서는, 스트렙토마이세스 그리세우스, 특히 스트렙토마이세스 그리세우스 KCTC 1072를 사용할 수 있다.Actinomycetes: Actinomycetes are prokaryotic organisms that are close to bacteria and are a type of Gram-positive bacteria that have mycelial growth. Actinomycetes produce a variety of biologically active substances, including antibiotics. Especially, antibiotics suppress pathogens and create a good environment for other beneficial bacteria to live. Therefore, when used as a feed it is effective in enhancing the activity of beneficial microorganisms and the immunity of livestock. In the present invention, Streptomyces gliseus, in particular Streptomyces glisus KCTC 1072, can be used.
본 발명에서는, 유산균, 효모, 바실러스 및 광합성세균을 1~2 : 1~2 : 2~4 : 3~6의 농도비로, 방선균을 전체 미생물에 대해 1~3%의 농도로 배합하여 사용하는 것이 바람직하며, 유산균, 효모, 바실러스 및 광합성세균을 1.5 : 1.5 : 3 : 4의 농도비로, 방선균을 전체 미생물에 대해 2%의 농도로 배합하여 사용하는 것이 보다 바람직하다.In the present invention, lactic acid bacteria, yeast, Bacillus and photosynthetic bacteria in a concentration ratio of 1 to 2: 1 to 2: 2 to 4: 3 to 6, the actinomycetes are used in combination of 1 to 3% with respect to the total microorganisms Preferably, lactic acid bacteria, yeast, Bacillus and photosynthetic bacteria in a concentration ratio of 1.5: 1.5: 3: 4, it is more preferable to use actinomycetes in a concentration of 2% of the total microorganisms.
본 발명의 발효액은 상기 미생물들을 당밀을 함유하는 배지에서 발효시켜 얻어지는 것인 바, 당밀과 물을 함유하는 배지에서 발효시켜 얻어지는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이때, 당밀과 물은 1:15~25의 부피비로 함유하는 것이 바람직하고, 복합미생물과 배지는 1:15~25의 부피비로 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 복합미생물 1 ℓ를 당밀 1 ℓ 및 물 18 ℓ에서 발효시킬 수 있다. 발효는 25~30 ℃의 온도에서 2~5 일간, 특히 3~4 일간 수행하는 것이 바람직하다. 당밀은 자당(sucrose) 제조과정의 부산물로서, 본 발명에서 사용되는 당밀의 종류에는 특별한 제한이 없으며, 사탕수수당밀이나 사탕무당밀 중 어느 것이라도 사용할 수 있으며, 폐당밀, 정제당밀, 빙당밀, 식용당밀 중 어느 것이라도 사용할 수 있다. 본 발명에 따른 복합미생물 발효액은 액상 발효탈취제의 산도규격인 0.25% 이상의 다량의 유기산을 함유하는 것으로 확인되었다.The fermentation broth of the present invention is obtained by fermenting the microorganisms in a medium containing molasses, it is preferable to use those obtained by fermentation in a medium containing molasses and water. At this time, molasses and water is preferably contained in a volume ratio of 1:15 to 25, and the composite microorganism and the medium is preferably used in a volume ratio of 1:15 to 25. For example, 1 liter of a microorganism can be fermented in 1 liter of molasses and 18 liters of water. Fermentation is preferably carried out at a temperature of 25 ~ 30 ℃ 2 to 5 days, especially 3 to 4 days. Molasses is a by-product of sucrose manufacturing process, there is no particular limitation on the type of molasses used in the present invention, any one of sugar cane molasses and sugar beet molasses, waste molasses, refined molasses, ice molasses, edible Either molasses can be used. The complex microbial fermentation broth according to the present invention was found to contain a large amount of organic acid of 0.25% or more, which is the acidity standard of the liquid fermentation deodorant.
본 발명에서는, 상기 복합미생물 발효액을 가축, 축사 또는 그 부근에 처리하여 축사 악취가스, 특히 암모니아 또는 트리메틸아민을 저감하고 항생제 사용을 감축할 수 있다. 복합미생물 발효액은 가축에게 사료에 혼합하여 급여하거나 축사나 그 부근에 살포함으로써 처리할 수 있다. 예를 들어, 상기 발효액을 액상상태로 적정 비율, 예를 들어 100~200배 희석하여 3.3 ㎡당 300~500 ㎖ 살포하거나, 상기 발효액을 동결건조하여 분말화하여 사료에 톤당 5~10 ㎏ 혼합하여 급여할 수 있다.In the present invention, the mixed microorganism fermentation broth can be treated in livestock, barn, or its vicinity to reduce barn odor gas, in particular ammonia or trimethylamine, and to reduce the use of antibiotics. Multi-microbial fermentation broth can be processed by feeding the animals to feed or by spraying them in or near the barn. For example, by diluting the fermentation broth in a liquid state at an appropriate ratio, for example, 100-200 times, spraying 300-500 ml per 3.3 m 2, or lyophilizing the fermentation broth to powder to mix 5-10 kg per ton in the feed. You can pay.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 보다 구체적으로 설명하나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위를 어떤 식으로든지 제한하고자 하는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, which are intended to aid the understanding of the present invention but are not intended to limit the scope of the present invention in any way.
실시예 1: 복합미생물 발효액의 제조Example 1 Preparation of Complex Microbial Fermentation Broth
20 ℓ 용량의 용기에 물을 반(10 ℓ) 정도 채운 후, 당밀 1 ℓ를 가하고 잘 흔들어 혼합하였다. 여기에 유산균으로서 락토바실러스 애시도필러스 KCTC 3164 35 ㎖, 락토바실러스 플란타럼 KCTC 3108 35 ㎖, 락토바실러스 카제이 KCTC 2180 35 ㎖, 및 락토바실러스 람노서스 M21(KCTC 10965BP) 45 ㎖, 효모로서 사카로마이세스 세레비지에 KCTC 7286 150 ㎖, 바실러스로서 바실러스 서브틸리스 KCTC 3560 300 ㎖ 및 광합성세균으로서 로도슈도모나스 캡슐라타 KCTC 2583 400 ㎖로 구성되는 미생물 1 ℓ에 방선균으로서 스트렙토마이세스 그리세우스 KCTC 1072를 전체 미생물에 대해 2%로 가하고 잘 흔든 후, 약간의 공기층이 남아 있을 때까지 물을 가득 채우고(8 ℓ) 한두 번 흔들어 혼합하였다. 뚜껑을 잘 덮어 밀봉하여 온도가 25 ℃ 이상 30 ℃ 이하로 유지되는 곳에 유지시켰다. 발효과정에서 가스가 발생하므로 하루에 한번 정도는 가스를 빼주었다. 3~4일 경과 후 뚜껑을 열었을 때 향긋하고 신 발효취가 나는 발효액을 얻었다. 얻어진 발효액은 약 2~8×108 cfu/㎖의 미생물 농도를 갖는 것으로 확인되었다.After filling a 20 L container with water (half 10 L), 1 L of molasses was added and shaken well. Here, 35 ml of Lactobacillus ashdophilus KCTC 3164, 35 ml of Lactobacillus plantarum KCTC 3108, 35 ml of Lactobacillus casei KCTC 2180, and 45 ml of Lactobacillus rhamnosus M21 (KCTC 10965BP), sacca as yeast Streptomyces glisus KCTC 1072 as actinomycetes in 1 l of microorganism consisting of 150 ml of KCTC 7286 in Romeis cerevisiae, 300 ml of Bacillus subtilis KCTC 3560 as Bacillus and 400 ml of Rhodoschudomonas encapsulata KCTC 2583 as photosynthetic bacteria. Was added to 2% of the total microorganism and shaken well, then filled with water (8 L) and shaken once or twice until some air layer remained. The lid was tightly covered and kept in a place where the temperature was maintained at 25 ° C. or higher and 30 ° C. or lower. As the gas is generated during the fermentation, the gas was removed once a day. When the lid was opened after 3 to 4 days, a fermentation broth with a sweet and sour fermentation odor was obtained. The obtained fermentation broth was confirmed to have a microbial concentration of about 2-8 × 10 8 cfu / ml.
실시예 2: 복합미생물 발효액의 pH 및 산도 측정Example 2: Measurement of pH and Acidity of Complex Microbial Fermentation Broth
pH는 오리온사의 pH미터(모델 920A)를 사용하여 측정하고, 산도는 0.1 N 수산화나트륨 및 페놀프탈레인 지시약을 이용한 적정법을 이용하여 측정하였다.pH was measured using Orion's pH meter (model 920A), and acidity was measured using a titration method using 0.1 N sodium hydroxide and a phenolphthalein indicator.
상기 실시예 1의 복합미생물을 30 ℃에서 만 2 일간 발효시킨 경우 pH는 3.2, 산도는 젖산기준 0.5%에 육박하였고, 4 일 경과 시에는 pH는 3.02, 산도는 최대 1.0%까지 증가하였다. 이로부터, 본 발명에 따른 복합미생물 발효액이 액상 발효탈취제의 산도규격인 0.25% 이상의 다량의 유기산을 함유하고 있음을 확인할 수 있었다.When the microorganism of Example 1 was fermented for 2 days at 30 ° C., the pH was 3.2 and the acidity was close to 0.5% of lactic acid. After 4 days, the pH was increased to 3.02 and the acidity was up to 1.0%. From this, it was confirmed that the microbial fermentation broth according to the present invention contained a large amount of organic acid of 0.25% or more, which is the acidity standard of the liquid fermentation deodorant.
실험예 1: 암모니아 가스 감소 및 항생제 사용 감축시험Experimental Example 1: Ammonia Gas Reduction and Antibiotic Reduction Test
경기도 화성시 팔탄면 서근리 7-15에 소재한 돈사(삼성양돈단지)를 대상으로 실험을 실시하였다. 일괄사육 기준으로 시험동(1개동)은 150두 및 대조동(2개동)은 450두였다. 시험동에는 실시예 1에 따라 제조된 복합미생물 발효액을 200배 희석하여 1일 2회 분무하고, 3주째부터 1일 1회 분무하였다. 또한, 복합미생물 발효액의 동결건조 분말을 사료 톤당 10 ㎏으로 투입하되, 갓난돼지사료(포유)에는 적응 및 소량 혼합시 습도 문제로 사용을 중지하고 이유사료, 젖돈사료, 육성돈사료, 임신돈 사료에는 초기부터 전면적으로 지속 사용하였다. 이때, 기존에 투여하던 프리마락(㈜에스에프 제품, 락토바실러스 애시도필러스, 락토바실러스 카제이, 비피도박테리움 비피둠, 토룰롭시스, 아스퍼질러스 오리제)의 투여를 중지하였다. 대조동에는 광합성세균(Rhodopseudomonas capsulata)을 증식하여 분무 및 음수 투여하고 사료에는 프리마락 0.1%를 급여하였다. 시험동 및 대조동의 각 측정위치(비육돈 1: 출입구, 비육돈 2: 중앙 후면부, 비육돈 3: 엘리베이터옆, 육성사 1: 출입구, 육성사 2: 중앙 후면부)에서 암모니아 가스를 측정하고 그 결과를 아래 표 1에 나타내었다.The experiment was carried out on Donsa (Samsung Yangdon Complex) located at 7-15, Seogeun-ri, Paltan-myeon, Hwaseong-si, Gyeonggi-do. On the basis of batch breeding, there were 150 heads for the test ridge (1 dong) and 450 heads for the control dong (2). In the test tube, the microorganism fermentation broth prepared according to Example 1 was diluted 200 times and sprayed twice a day, and sprayed once a day from the third week. In addition, lyophilized powder of the mixed microbial fermentation broth should be added at 10 kg per ton of feed, but the use of infant pigs (mammals) should be stopped due to humidity problems when adapted and mixed in small quantities. It was used continuously throughout. At this time, the administration of Primarak (SF Co., Ltd., Lactobacillus ashidophyllus, Lactobacillus casei, Bifidobacterium bipidum, Tolulopsis, Aspergillus duckase) was previously administered. In the control sinus, photosynthetic bacteria ( Rhodopseudomonas capsulata ) were multiplied and sprayed and administered with water, and feed was fed 0.1% of Primarac. Ammonia gas was measured at each measurement location of the test building and control building (Growing 1: Entrance, Grow 2: Central rear, Hog 3: Elevator side, Upbringer 1: Doorway, Growth: 2: Central rear) and the results are shown in the table below. 1 is shown.
상기 표에 나타낸 바와 같이, 분무 1 주일 후부터 가스측정 결과 80% 이상 개선효과가 나타났으며 정화된 공기라는 느낌을 받을 수 있었으며 숨쉬기가 편안한 상태임을 느낄 수 있었다. 또한, 실내 온도 및 습도가 대조동에 비하여 돼지 활동에 더 적합하고 돼지 활력이 더 좋아졌다. 항생제 사용량은 1/3로 감소하였으며, 소독약 사용량은 80% 이상 감소하였다. As shown in the table, after one week of spraying, the result of gas measurement showed an improvement effect of more than 80%, and it was possible to feel the purified air and feel comfortable to breathe. In addition, room temperature and humidity were more suitable for swine activity and better pig vitality than the control. Antibiotic use decreased by one-third, and disinfectant use decreased by more than 80%.
시험동에서 도태 및 폐사율의 변화추이를 아래 표 2에 나타내었다.Changes in culling and mortality in the test plots are shown in Table 2 below.
상기 표에 나타낸 바와 같이, 육성돈(포유자돈, 이유자돈, 육성돈)의 30~40%의 도태 및 폐사율이 1/3 수준으로 현저하게 감소하였다. 또한, PCVAD(Porcine Circovirus Associated Diseases) 발병율은 50% 이상 감소하였으며, 삼출성 피부염, PCVAD 발병 후 문제되던 설사 발현은 거의 없어졌다.As shown in the table above, the culling and mortality of 30-40% of the growing pigs (mammal pigs, weaning pigs, and growing pigs) was significantly reduced to one third. In addition, the incidence of PCVAD (Porcine Circovirus Associated Diseases) was reduced by more than 50%, and the expression of diarrhea, which was problematic after exudative dermatitis and PCVAD, was almost eliminated.
시험종료 시, 뉴트리언트 아가 플레이트를 사용하여 30 분간 실내 낙하세균을 자연상태에서 포집하여 경기도 가축위생연구소에 의뢰하여 cfu(colony forming unit)를 계수하였다. 그 결과를 아래 표 3에 나타내었다.At the end of the test, indoor agar bacteria were collected in a natural state using a nutritive agar plate and commissioned by the Gyeonggi-do Livestock Sanitation Institute to count cfu (colony forming unit). The results are shown in Table 3 below.
상기 표에서, 채취 당시 2층공사로 인하여 스톨사, 분만사, 복도는 외부 오염먼지가 입기된 수치로서, 요인 제거 시 20% 이상 균수 감소가 예상되었다.In the table, due to the second-floor construction at the time of collection, the stole, delivery company, corridor is a number of external pollution dust, the number of bacteria is expected to decrease by more than 20% when the factor is removed.
그밖에도, 사료 혼합 시 갓난돼지 이외 단계에서는 기호성이 향상되고 육성돈의 경우 대조동에 비해 증체율에서 약 10~15일의 추가 증체가 예상되었으며, 등급 및 육질에 대한 개선효과도 기대되었다. 또한, 돈분 슬러지가 1/3 이하로 감소하고 슬러지 색상은 검은색에서 옅은 회백색으로 전환되었다. 비육돈 출하 회전일이 약 10일 단축되어 약 4.4%의 돈사 회전율을 높이는 결과를 초래하여 10% 내외의 생산증대효과가 예상되었다. In addition, the palatability was improved at the stages other than the pigs, and for pigs raised, it was expected to increase about 10 to 15 days in the increase rate compared to the control dong, and the improvement in grade and meat quality was also expected. In addition, the pig sludge was reduced to less than one third and the sludge color was changed from black to pale gray white. The turnover date for hog hogs was shortened by about 10 days, resulting in an increase in turnover rate of about 4.4%, resulting in an increase in production of around 10%.
실험예 2: 악취가스 제거성능 시험Experimental Example 2: Odor Gas Removal Performance Test
실시예 1에 따라 제조된 복합미생물 발효액의 악취가스 제거성능을 ㈜과학기술분석센타에 의뢰하여 시험하였다. 시험방법으로는 KS M 0001의 변형방법 및 KS M 0062 가스검지관법을 이용하였고, 시험조건으로는 시험챔버 20 ℓ 테들러백, 적용시료량 4 ㎖를 사용하였다. 제거율(%)는 아래 식에 의해 계산하였다.Odor gas removal performance of the composite microbial fermentation broth prepared according to Example 1 was tested by the Science and Technology Analysis Center. As a test method, a deformation method of KS M 0001 and a KS M 0062 gas detection tube method were used, and as test conditions, a test chamber of 20 L tether bag and an applied sample amount of 4 ml were used. % Removal was calculated by the following equation.
제거율(%) = (공시험 - 시료) / 공시험 × 100% Removal = (blank test-sample) / blank test × 100
그 결과를 아래 표 4에 나타내었다.The results are shown in Table 4 below.
상기 표에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 복합미생물 발효액은 유기산계 액상 발효탈취제에 대한 국가 품질규격을 훨씬 능가하는, 우수한 암모니아 및 트리메틸아민 제거성능을 갖는 것으로 확인되었다.As shown in the table, the microbial fermentation broth according to the present invention was found to have excellent ammonia and trimethylamine removal performance, far exceeding the national quality standard for organic acid-based liquid fermentation deodorant.
또한, 품질규격에 따르면, 중금속(㎎/ℓ)의 경우 As 0.5 이하, Cd 0.1 이하, Hg 0.01 이하, Pb 0.5 이하의 요건을 충족시켜야 하나, 본 발명의 복합미생물 발효액에서는 상기와 같은 중금속이 전혀 검출되지 않아, 보다 안전하게 사용될 수 있으며 가축 및 환경에 전혀 해를 끼치지 않는 것으로 확인되었다.In addition, according to the quality standard, in the case of heavy metal (mg / ℓ) to meet the requirements of As 0.5 or less, Cd 0.1 or less, Hg 0.01 or less, Pb 0.5 or less, in the microbial fermentation broth of the present invention, such heavy metals are not It has not been detected and found to be safer to use and does not harm the livestock and the environment at all.
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