KR101273276B1 - 커큐민을 첨가한 가축용 사료의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 가축용 사료 - Google Patents

커큐민을 첨가한 가축용 사료의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 가축용 사료 Download PDF

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Abstract

본 발명은 통상적인 가축용 사료의 제조방법에 있어서, 가축용 사료에 커큐민(curcumin)을 첨가하여 제조하는 것을 특징으로 하는 가축용 사료의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 가축용 사료에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 커큐민(curcumin)이 첨가된 가축용 사료를 가축에게 급여함으로써, 가축의 성장률 및 면역력을 개선시키고, 도축 후 가축 고기의 pH, 수분활성도 및 가축 고기 가열시 가열감량이 개선되는 효과를 지니는 가축용 사료의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 가축용 사료에 관한 것이다.

Description

커큐민을 첨가한 가축용 사료의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 가축용 사료{Method for producing feed for livestock adding curcumin and feed for livestock produced by the same}
본 발명은 통상적인 가축용 사료의 제조방법에 있어서, 가축용 사료에 커큐민(curcumin)을 첨가하여 제조하는 것을 특징으로 하는 가축용 사료의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 가축용 사료에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 커큐민(curcumin)이 첨가된 가축용 사료를 가축에게 급여함으로써, 가축의 성장률 및 면역력을 개선시키고, 도축 후 가축 고기의 pH, 수분활성도 및 가축 고기 가열시 가열감량이 개선되는 효과를 지니는 가축용 사료의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 가축용 사료에 관한 것이다.
커큐민(Turmetic, Curcumin Longa L)은 식물 폴리페놀계 약물로서 생강과의 다년초로, 원산지는 인도, 중국 및 일본 등의 아시아 지역이며, 한약재, 향신료 및 식용으로 널리 이용되고 있다. 커큐민(curcumin)은 고온다습한 남부 아시아, 아프리카 및 중남미에 자생하며 동인도 지방에서 재배가 시작되었으며 우리나라에서는 불교와 함께 전해진 외래 식물로써 울금, 걸금 및 심황으로 알려져 있다.
커큐민(curcumin)은 in vivo에서 뿐만 아니라 in vitro에서도 혈소판응집을 저지하는 것이 보고되어 있으며, 항산화, 항바이러스, 항염증, 항암, 혈중 지질 강하 작용과 소염작용, 암세포 증식과 관련한 혈관 신생 억제 작용, 콜레스테롤의 생합성에 관여하는 squalene synthase 억제 작용 및 간에 축적된 콜레스테롤의 수치를 저하시켜 간 및 신경계에 효능을 나타내는 β-lactam계 항생제로 보고되어 현재 커큐민(curcumin)의 항염증, 항산화제, 항암제, 항생제로 많은 연구가 진행중이다.
소비자의 소득 증대에 따라 식생활의 기호 변화에 부응하여 소고기나 돼지고기를 비롯한 다양한 축산물에 대한 수요가 급증하고 있다. 이러한 수요에 발맞추어 좋은 품질의 축산물을 공급하기 위해서는, 도축하기 전에 동물들이 병에 걸리지 않도록 하거나 또는 육질을 개선하여 좋은 품질의 축산물을 공급하는 것이 무엇보다도 중요하다. 또한, 양돈 산업이 대규모화되면서 생산성 향상 및 육질 개선을 위하여 사료 첨가제로서 항생제나 화학적 치료제를 첨가하여 사용하고 있는 것이 일반적이다. 그러나, 돼지에게 항생제나 화학적 치료제를 장기간 사용할 경우 제품의 항생제 잔류나 내성 문제를 발생시킬 수 있어, 항생제 사용에 대한 규제가 전 세계적으로 강화되고 있는 실정이다. 따라서, 항생제를 사용하지 않고 양돈의 육질을 개선하고 성장을 촉진하는 사료가 필요한 실정이다.
한국특허공개 제2010-0056064호에는 뽕잎을 함유하는 기능성 사료 및 그의 제조 방법이 개시되어 있으며, 한국특허공개 제2004-0090017호에는 가축용 배합사료조성물 및 이의 제조방법이 개시되어 있으나, 본 발명의 커큐민(curcumin)을 유효성분으로 포함하는 가축용 사료의 제조방법과는 상이하다.
본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 본 발명에서는 커큐민(curcumin)이 첨가된 가축용 사료를 가축에게 급여함으로써, 가축의 성장률 및 면역력을 개선시킴으로써 가축의 생산성을 향상시키고 커큐민(curcumin)을 항생제 대체물질로 활용할 수 있으며, 도축 후 가축 고기의 pH, 수분활성도 및 가축 고기 가열시 가열감량을 개선시켜 육질 향상 및 고품질의 가축 고기를 제공할 수 있는 효과를 지니는 커큐민(curcumin)을 함유한 가축용 사료를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 가축용 사료에 커큐민(curcumin)을 첨가하여 제조하는 것을 특징으로 하는 가축용 사료의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 방법으로 제조된 가축용 사료를 제공한다.
또한, 본 발명은 유효성분으로 커큐민(curcumin)을 함유하며, 가축의 성장률 및 면역력을 개선시키고, 도축 후 가축 고기의 pH, 수분활성도 및 가축 고기 가열시 가열감량을 개선시키는 가축용 사료 조성물을 제공한다.
본 발명에 따르면, 가축용 사료에 커큐민(curcumin)을 첨가하여 가축에게 급여함으로써, 가축의 성장률 및 면역력을 개선시켜 가축의 생산성을 향상시키고 커큐민(curcumin)을 항생제 대체물질로 활용이 가능하여 항생제를 이용하지 않고도 가축 폐사율을 감소시키며, 도축 후 가축 고기의 pH, 수분활성도 및 가축 고기 가열시 가열감량을 개선함으로써 육질 향상 및 고품질의 가축 고기를 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 이유자돈의 IgG 함량을 조사하기 위해 채혈시기를 나타낸 것으로, 실험 2주차 및 4주차에 콜레라+돈단독 백신을 각각 투여하는데, 2주차 백신 투여 3일 전 1차 채혈하고, 1차 백신 투여 2주 후에 또다시 채혈하고, 2차 백신 투여 2주 후에 또다시 채혈하는 과정을 도식화한 것이다.
도 2는 이유자돈 도축 후 회장 내 미생물인 락토바실러스(Lactobacillus)와 대장균(E. coli) 함량을 나타낸 것이다.
T1: 항생제 무첨가 사료를 급여한 이유자돈의 회장
T2: 항생제 0.2% 첨가한 사료를 급여한 이유자돈의 회장
T3: 커큐민 0.02% 첨가한 사료를 급여한 이유자돈의 회장
T4: 커큐민 0.04% 첨가한 사료를 급여한 이유자돈의 회장
T5: 커큐민 0.06% 첨가한 사료를 급여한 이유자돈의 회장
도 3은 커큐민을 급여한 이유자돈의 면역반응을 조사하기 위하여 백신(vaccine) 투여 3일 전(흰색 그래프), 투여 2주 후(사선 그래프) 및 4주 후(검정 그래프)에 IgG의 함량을 나타낸 것이다.
비교예 1: 항생제 무첨가 사료를 급여한 이유자돈 혈청의 IgG의 함량
비교예 2: 항생제 0.2% 첨가한 사료를 급여한 이유자돈 혈청의 IgG의 함량
실시예 1: 커큐민 0.02% 첨가한 사료를 급여한 이유자돈 혈청의 IgG의 함량
실시예 2: 커큐민 0.04% 첨가한 사료를 급여한 이유자돈 혈청의 IgG의 함량
실시예 3: 커큐민 0.06% 첨가한 사료를 급여한 이유자돈 혈청의 IgG의 함량
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 통상적인 가축용 사료의 제조방법에 있어서, 가축용 사료에 커큐민(curcumin)을 첨가하여 제조하는 것을 특징으로 하는 가축용 사료의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 방법에서, 상기 가축은 돼지일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 본 발명의 방법에서, 상기 커큐민(curcumin)은 강황으로부터 추출된 것일 수 있는데, 추출하는 방법은
(a) 강황을 조각내고 세척한 후 70~90% 메틸알코올로 50~70분 동안 1~3회 추출하는 단계;
(b) 상기 추출된 강황을 식힌 후, 원심분리하고 여과하여 용액만 얻는 단계;
(c) 상기 (b)단계의 용액을 70~90% 메틸알코올로 녹여 40~60℃의 진공상태에서 농축하는 단계; 및
(d) 상기 (c)단계의 농축된 용액을 15~20초 동안 건조 및 멸균한 후 가루로 제조하는 단계를 포함할 수 있으며,
바람직하게는
(a) 강황을 조각내고 세척한 후 80% 메틸알코올로 60분 동안 2회 추출하는 단계;
(b) 상기 추출된 강황을 식힌 후, 원심분리하고 여과하여 용액만 얻는 단계;
(c) 상기 (b)단계의 용액을 80% 메틸알코올로 녹여 50℃의 진공상태에서 농축하는 단계; 및
(d) 상기 (c)단계의 농축된 용액을 15~20초 동안 건조 및 멸균한 후 가루로 제조하는 단계를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 강황으로부터 추출된 커큐민(curcumin)의 순도는 90~100%일 수 있으며, 바람직하게는 95%인 것을 특징으로 하나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 본 발명의 방법에서, 상기 커큐민(curcumin)이 첨가된 가축용 사료를 가축에게 급여함으로써, 가축의 성장률 및 면역력을 개선시키고, 도축 후 가축 고기의 pH, 수분활성도 및 가축 고기 가열시 가열감량이 개선되는 것을 특징으로 하나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 방법은 구체적으로, 가축이 돼지인 경우,
(a) 강황을 조각내고 세척한 후 70~90% 메틸알코올로 50~70분 동안 1~3회 추출하는 단계;
(b) 상기 추출된 강황을 식힌 후, 원심분리하고 여과하여 용액만 얻는 단계;
(c) 상기 (b)단계의 용액을 70~90% 메틸알코올로 녹여 40~60℃의 진공상태에서 농축하는 단계;
(d) 상기 (c)단계의 농축된 용액을 15~20초 동안 건조 및 멸균한 후 가루로 제조하여 커큐민(curcumin)을 얻는 단계; 및
(e) 상기 (d)단계의 커큐민(curcumin)을 돼지사료에 0.01~0.03 중량% 첨가하는 단계를 포함할 수 있으며,
좀 더 구체적으로는
(a) 강황을 조각내고 세척한 후 80% 메틸알코올로 60분 동안 2회 추출하는 단계;
(b) 상기 추출된 강황을 식힌 후, 원심분리하고 여과하여 용액만 얻는 단계;
(c) 상기 (b)단계의 용액을 80% 메틸알코올로 녹여 50℃의 진공상태에서 농축하는 단계;
(d) 상기 (c)단계의 농축된 용액을 15~20초 동안 건조 및 멸균한 후 가루로 제조하여 커큐민(curcumin)을 얻는 단계; 및
(e) 상기 (d)단계의 커큐민(curcumin)을 돼지사료에 0.02 중량% 첨가하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 방법으로 제조된 사료를 제공한다.
본 발명은 또한, 유효성분으로 커큐민(curcumin)을 함유하며, 가축의 성장률 및 면역력을 개선시키고, 도축 후 가축 고기의 pH, 수분활성도 및 가축 고기 가열시 가열감량을 개선시키는 가축용 사료 조성물을 제공한다. 상기 조성물은 바람직하게는 돼지 사료 조성물이다.
이하, 본 발명의 실시예를 들어 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
1. 강황으로부터 커큐민을 추출하는 방법
수확된 강황을 두께 0.5~1 cm 정도로 작은 조각낸 다음 깨끗한 물에 3번 세척을 한 후 80% 메틸알코올로 1시간 동안 2회 반복하여 추출하였다. 추출된 용액을 식힌 다음, 4℃에서 원심분리기로 원심분리하고 여과하여 용액만 분리하였다. 이 용액을 다시 80% 메틸 알코올로 녹여 분리한 다음, 50℃의 진공상태에서 농축하였다. 농축된 물질을 HPLC를 이용하여 커큐민 함량을 분석하고, 분석이 끝나면 고압, 고온에서 15~20초 동안 건조 멸균한 후 80 mm 메쉬 스크린을 통과시켜 가루로 만들어 최종적으로 커큐민 함량을 95%로 추출하였다.
2. 이유자돈에 대한 커큐민 급여 효과
(1) 실험방법
커큐민의 항생제 대체효과를 조사하기 위하여 이유자돈 100두를 공시하였다. 처리구는 T1(항생제 무첨가구, basal diet), T2(항생제 0.2% 첨가구), T3(강황추출물 0.02% 첨가구), T4(강황추출물 0.04% 첨가구), T5(강황추출물 0.06% 첨가구)로 나누고 5번 반복하고 반복당 4두씩 완전임의배치하였다. 시험사료의 영양소 수준은 NRC사양표준(1998)에 준하여 권장량에 맞추었으며, 구체적인 시험사료의 조성은 표 1과 같다. 시험기간은 이유 후 6주간 수행하였는데, 실험사료 Phase 1은 실험 시작 후 2주 동안 급여하였고, 실험사료 Phase 2는 실험 시작 2주후부터 6주까지 급여하였으며, 사료와 음수는 자유 급수하도록 하였다. 그리고 사양관리는 국립축산과학원 양돈과의 관행에 따라 실시하였다.
이유자돈 실험사료의 화학적 조성
Ingredients (%) Phase 1 Phase 2
Bakery BP 5 5
Expanded Corn 44.06 59.505
Soybean Meal 20 24
Pepsoygen 4.35 -
Fishmeal 5 2.5
Soy oil 406 1.55
Limestone 0.3 0.5
TCP(18%) 0.1 0.5
Salt(Flower salt) 0.3 0.3
Sweetener 0.05 0.05
Whey 15 5
DL-Met 0.19 0.175
L-Lysine-HCL 0.5 0.4
Threonine 0.13 0.14
Choline Chrolide 50% 0.1 0.08
Vitamin mixture 0.12 0.1
Mineral mixture 0.2 0.2
Total 100 100
또한, 본 시험에서는 공시돈 간의 유전적인 차이를 감소시키기 위하여 시험개시 전 MS-typing을 실시하였고, 커큐민에 대한 면역반응을 조사하기 위해 콜레라+돈단독 백신 투여 전과 후에 도 1과 같은 방법으로 채혈을 실시하였다.
3. 비육돈에 대한 커큐민 급여 효과
(1) 실험방법
커큐민의 육성비육돈에 대한 효과를 조사하기 위하여 육성돈 30두를 공시하였다. 처리구는 T1(항생제 무첨가구, basal diet), T2(비타민 E 첨가구), T3(커큐민 200 ppm 첨가구)으로 나누고, 10번 반복하고, 반복 당 2두씩 완전임의배치하였다. 실험사료의 영양소 수준은 NRC사양표준(1998)에 준하여 권장량에 맞추었으며, 구체적인 시험사료의 조성은 표 2와 같다. 시험기간은 12주간 수행하였으며, 실험사료 Growing phase는 실험 시작 후 6주 동안 급여하였고, 실험사료 Finishing phase는 실험 시작 6주 후부터 12주까지 급여하였으며, 사료와 음수는 자유 급수하도록 하였다. 사양관리는 국립축산과학원 양돈과의 관행에 따라 실시하였다.
육성비육돈 실험사료의 화학적 조성
Ingredient Growing phase Finishing phase
Corn 67.32 74.93
Soybean meal 25.00 15.73
Wheat bran 2.50 6.07
Soy oil 1.50 1.66
L-lysine 0.08 0.17
Salt 0.30 0.20
Calcium phosphate 2.00 0.20
Limestone 0.70 0.81
Vitamin-mineral mix 0.60 0.23
Total 100 100
실험 항목으로는 육성비육돈의 성장 및 육질에 미치는 영향을 조사하기 위하여 일당증체량, 사료섭취량, 사료요구율을 조사하였고, 도축 후 도체의 특성과 육질의 품질을 조사하였다.
실시예 1: 커큐민이 첨가된 사료 급여에 따른 이유자돈의 성장
사료의 커큐민 첨가량에 따른 이유자돈의 몸무게, 하루증체량, 하루 사료 섭취량 및 사료 요구율은 하기 표 3에 나타내었다. 그 결과, 무항생제 처리구에 비해 커큐민 0.02% 첨가구가 일당증체량이 높게 나타났다.
커큐민이 첨가된 사료 급여에 따른 이유자돈의 성장
비교예 1 비교예 2 실시예 1 실시예 2 실시예 3 SE
몸무게
(kg)		 개시체중 8.55 8.63 8.94 9.09 8.91 0.015
종료체중 32.65 33.34 33.41 32.83 31.73 0.014
하루
증체량
(g/day)		 0~21일 439 458 456 435 417 0.024
21~42일 709 719 709 696 670 0.031
0~42일 574 588 582 565 543 0.026
하루사료
섭취량
(kg/day)		 0~21일 0.774 0.651 0.659 0.631 0.607 0.024
21~42일 1.424 1.252 1.277 1.257 1.199 0.031
0~42일 1.100 0.951 0.968 0.944 0.903 0.026
사료
요구율
 0~21일 1.64 1.48 1.45 1.58 1.45 0.045
21~42일 1.87 1.76 1.79 1.87 1.80 0.022
0~42일 1.77 1.65 1.66 1.76 1.66 0.024
비교예 1: 항생제 무첨가 사료 급여한 이유자돈
비교예 2: 항생제 0.2% 첨가 사료 급여한 이유자돈
실시예 1: 커큐민 0.02% 첨가 사료 급여한 이유자돈
실시예 2: 커큐민 0.04% 첨가 사료 급여한 이유자돈
실시예 3: 커큐민 0.06% 첨가 사료 급여한 이유자돈
실시예 2: 커큐민이 첨가된 사료 급여에 따른 이유자돈 회장의 미생물 함량
6주간의 이유자돈 실험을 종류하고 처리구 당 3두씩 도축하여 회장 내용물을 채취하여, 회장 내 미생물을 조사한 결과 락토바실러스(Lactobacillus)와 대장균(E. Coli)는 처리구간에 큰 차이를 나타내지 않았다(도 2).
실시예 3: 커큐민이 첨가된 사료 급여에 따른 이유자돈의 면역반응
면역반응을 조사하기 위하여 백신(vaccine) 투여 전, 투여 2주 후 및 4주 후의 T cell의 변화를 측정한 결과, T3 처리구(커큐민 0.02% 첨가한 사료를 급여한 이유자돈 혈청)가 무항생제 사료 급여구에 비해 IgG의 함량이 가장 높은 것으로 나타났다(도 3).
실시예 4: 커큐민이 첨가된 사료 급여에 따른 육성비육돈의 성장
커큐민이 첨가된 사료를 급여한 육성비육돈의 일당증체량, 하루 사료 섭취량 및 사료 요구율은 하기 표 4에 나타내었다. 그 결과, 무항생제 사료 급여구와 비타민 E 첨가 사료 급여구에 비해 커큐민 200 ppm 첨가 사료 급여구가 일당증체량이 높게 나타났다.
커큐민이 첨가된 사료 급여에 따른 육성비육돈의 성장
비교예 1(무항생제) 실시예 1(비타민 E) 실시예 2(커큐민 200 ppm)
일당증체량(g) 911(100) 962(106) 975(107)
사료섭취량(kg) 2.58 2.59 2.70
사료요구율 2.83 2.69 2.78
실시예 5: 커큐민이 첨가된 사료 급여에 따른 육성비육돈의 도체 특성
커큐민이 첨가된 사료를 급여한 육성비육돈 도체의 pH, 도체중, 등지방 두께, 육색 및 마블링을 도축한 40분 후에 측정하여 표 5에 나타내었다. 그 결과, 도체가 산화되면 pH가 떨어지게 되는데, 비교예에 비해 커큐민 200 ppm 첨가구의 pH가 더 높아 커큐민의 첨가에 의해 도체의 산화가 천천히 진행되는 것을 알 수 있었으며, 도체중, 등지방두께, 육색 및 마블링은 비교예와 실시예는 큰 차이를 나타내지 않았다.
커큐민이 첨가된 사료 급여에 따른 육성비육돈의 도체 특성
비교예 1(무항생제) 실시예 1(비타민 E) 실시예 2(커큐민 200 ppm)
pH 6.04 6.18 6.21
도체중(kg) 82.11 84.40 85.40
등지방두께(mm) 22.67 23.70 24.30
육색 4.44 4.20 4.20
마블링 2.22 2.10 2.20
실시예 6: 커큐민이 첨가된 사료 급여에 따른 돈육의 이화학적 특성
커큐민이 첨가된 사료를 급여한 돈육의 색도, 가열감량, 전단력 및 수분활성도는 표 6에 나타내었다. 그 결과, 비교예에 비해 커큐민을 첨가한 사료를 급여한 돈육의 가열 감량은 감소하였고 수분활성도는 더 높게 나타났다.
커큐민이 첨가된 사료 급여에 따른 돈육의 이화학적 특성
이화학적 특성 비교예 1(무항생제) 실시예 1(비타민 E) 실시예 2(커큐민 200 ppm)
pH 5.67 5.68 5.67

CIE
 L 50.85 52.05 51.08
a 5.57 5.46 5.82
b 3.61 3.74 3.60

Hunter
 L 43.77 44.95 44.00
a 4.53 4.37 4.74
b 2.78 2.92 2.78
가열 감량 33.01 31.94 31.64
전단력 3.15 3.13 3.14
수분활성도 56.39 57.88 57.01
실시예 7: 커큐민이 첨가된 사료 급여에 따른 돈육의 일반성분
커큐민이 첨가된 사료를 급여한 돈육의 수분, 지방, 단백질 및 회분 함량은 표 7에 나타내었다. 그 결과, 커큐민을 첨가한 사료의 급여가 돈육의 일반성분에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.
돈육의 일반성분
비교예 1(무항생제) 실시예 1(비타민 E) 실시예 2(커큐민 200 ppm)
수분함량 75.39 75.08 75.21
지방함량 2.81 2.75 2.75
단백질 함량 23.46 23.76 23.68
회분 함량 1.04 1.03 1.02

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. (a) 강황을 조각내고 세척한 후 70~90% 메틸알코올로 50~70분 동안 1~3회 추출하는 단계;
    (b) 상기 추출된 강황을 식힌 후, 원심분리하고 여과하여 용액만 얻는 단계;
    (c) 상기 (b)단계의 용액을 70~90% 메틸알코올로 녹여 40~60℃의 진공상태에서 농축하는 단계;
    (d) 상기 (c)단계의 농축된 용액을 15~20초 동안 건조 및 멸균한 후 가루로 제조하여 커큐민(curcumin)을 얻는 단계; 및
    (e) 상기 (d)단계의 커큐민(curcumin)을 돼지사료에 0.01~0.03 중량% 첨가하여 제조하는 것을 특징으로 하는 돼지의 성장률 및 면역력을 개선시키고, 도축 후 돼지고기의 pH, 수분활성도 및 돼지고기 가열시 가열감량이 개선되는 돼지 사료의 제조방법.
  7. 제6항의 방법에 의해 제조된 돼지 사료.
  8. 삭제
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