KR101298670B1

KR101298670B1 - 법제유황과 식물성유산균을 이용한 민물장어 양식용 사료첨가제 및 이의 제조방법 그리고 이를 이용한 민물장어 양식방법

Info

Publication number: KR101298670B1
Application number: KR1020100100595A
Authority: KR
Inventors: 이종록
Original assignee: 이종록
Priority date: 2010-10-15
Filing date: 2010-10-15
Publication date: 2013-08-21
Also published as: KR20120039092A

Abstract

본 발명은 장어 양식용 사료첨가제에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 법제유황과 식물성유산균으로 이루어지는 사료첨가제를 제조하고, 이를 일반수산사료에 첨가하여 장어를 양식함으로서, 폐사량을 없애고 무해한 안전성 기준인 중금속, 패류독소, 식중독균, 항생물질 등 유해물질이 없는 민물장어를 양식코자 하는 것이다.

Description

법제유황과 식물성유산균을 이용한 민물장어 양식용 사료첨가제 및 이의 제조방법 그리고 이를 이용한 민물장어 양식방법{Feed additive for freshwater eel and culturing method of freshwater eel}

원래 민물장어는 고단백 스테미너 식품으로, 비타민 A, B, E가 많이 함유되어 있으며, 여름철 보신 식품의 종합 영양제이기도 하다.

또한, 장어의 지방에는 DHA 1332㎎과 EPA 742㎎ 그리고 레시틴(Lecithin) 이 풍부하게 포함되어 있는데 레시틴은 인체의 세포막을 구성하는 주성분으로 뇌세포에는 없어서는 안 될 귀중한 물질이다.

한의학에서는 민물장어의 효능에 대해 다섯가지 치질과 부스럼에 특효가 있고 여러 가지 벌레를 죽이며 오장이 허한 것을 보해주고 폐병을 고치며 다섯가지 색을 띤 것이 더욱 효과가 높다고 하여, 살이 아물고 허약 체질 개선 및 풍을 없애는 약효로도 높이 평가되고 있다.

하지만, 양식산 민물장어는 운동량 부족 때문에 높은 지방질과 콜레스테롤 함량에 대한 우려와 사육과정에서 다량의 항생제가 사용된다는 선입견 때문에 소비층이 증가되지 않고 있으며, 국내 양식업 업체 간의 극심한 경쟁과 더불어 중국산을 포함한 저가의 양식장어가 대량 수입되어 판로의 어려움이 가중화되고 있다.

민물장어는 성장단계가 여러 단계로 나뉘어져 있으며 인공산란, 부화를 할 수 없는 특이종으로 그 생리적 특성 때문에 성장 초기 단계인 실뱀장어를 채포하여 적당한 환경에서 양식해야 하는데, 실뱀장어에서 식용장어까지의 일반적 양식과정에서 대량밀집 형태의 양식으로 인한 세균성 질병 및 기생충성 질병 등 각종 감염성 질병이 발병하여 양식장어가 집단 폐사하는 사례가 많다.

이를 막기 위해 우리나라 양식현장에서 각종 어병균의 구제목적으로 세균성 질환에 대한 항생제를 사료에 첨가하거나 양식장의 물에 첨가하여 사용하고 있으나, 이로 인해 식품안정성이 떨어지고 내병성이 나빠지는 문제점을 야기시킬 수 있다.

따라서 최근에는 이러한 문제점을 개선하고자 양식 대상 어류에 적합하면서도 면역기능을 증강시킬 수 있는 장어사료 및 사료첨가제에 대한 연구가 꾸준히 진행되고 있으나 아직까지는 만족할 만한 성과를 내지 못하고 있는 실정이다.

특허 제585500호(양식 민물장어 사료첨가제 및 이것을 함유한 양식민물장어 사료)

특허 제803389호(장어양식용 사료의 제조방법 및 이에 의해 제조된 사료)

특허 제955104호(유자를 이용한 민물 장어 양식용 사료첨가제 및 이의 제조방법 그리고 이를 이용한 민물 장어 양식방법)

특허 제908928호(양식어류용 사료첨가제, 사료조성물 및 이를 이용한 양식어류의 사육방법)

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 법제유황과 식물성유산균을 혼합하여 사료첨가제를 제조토록 하고, 이를 일반수산사료에 첨가하여 장어를 양식함으로서, 폐사량을 없애고 무해한 안전성 기준인 중금속, 패류독소, 식중독균, 항생물질 등 유해물질이 없는 민물장어를 양식하는데 그 목적이 있다.

대두의 비지와 찹쌀을 혼합한 배지에 식물성유산균 및 효모를 배양하되, 식물성 유산균은 락토바실러스 훠멘텀(Lactobacillus fermentum)이고, 효모는 피치아 크루이베리(Pichia kluyveri)를 배양한 후, 분리기를 통해 분리하여 수득한 식물성 유산균을 법제유황과 혼합하여 제조되는 것을 특징으로 하는 민물장어 양식용 사료첨가제의 제조방법이다.

상기 사료첨가제는 전체 중량 대비 식물성유산균은 65~70%, 법제유황은 30~35%로 이루어져 있다.

또한, 민물장어를 양식함에 있어서는, 상기 사료첨가제를 일반수산사료 100중량% 대비 0.25~0.35중량% 첨가하여 급이하게 된다.

본 발명의 장어양식용 사료첨가제 및 사육방법에 의하면 일반사료만 먹인 장어에 비해 면역력증가, 항균성으로 인해 폐사량이 없으며 민물장어 특유의 비린내와 흙냄새가 제거되며 육질의 단백질 함량이 증가하여 맛이 단백하고 고소하다.

또한 수산물 안전성 검사 결과 중금속, 패류독소, 식중독균, 항생물질 등 유해물질이 전혀 없으며 콜라겐 단백질 증가로 탄력성 향상, 조직에서 지방성분이 적고 근육조직이 조밀한 형태로 탄력성을 유지하고 있다.

또한 탄수화물, 당질의 함량 및 불포화지방산이 나타나며 인체의 4대 광물질인 유황성분이 풍부하고 마그네슘, 칼륨, 티타늄, 코발트, 아연, 구리 등 함량이 높게 나타났다.

또한, 외관상으로 등 부위는 자연산 장어와 유사한 흑암색을 나타내고, 배 부위는 황금빛을 나타낸다.

또한 양만장내 잔류 분뇨감소로 각종병원균, 기생충 및 암모니아 가스등이 현저하게 감소하여 수질 정화 및 사료 절감 효과가 있어 환경개선 효과와 비용절감효과가 크다.

본 발명의 사료첨가제는 대두의 비지와 찹쌀을 혼합한 배지에 식물성 유산균 및 효모를 배양하되, 식물성 유산균은 락토바실러스 훠멘텀(Lactobacillus fermentum)이고, 효모는 피치아 크루이베리(Pichia kluyveri)를 배양한 후, 분리기를 통해 분리하여 수득한 식물성 유산균을 법제유황과 함께 혼합하여 제조하게 된다.

상기 사료첨가제는 전체 중량 대비 식물성유산균은 65~70%, 법제유황은 30~35% 로 이루어져 있다.

이하 본 발명을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 가장 큰 특징은, 법제유황과 식물성유산균을 혼합하여 효과가 우수한 장어사료용 첨가제를 제조토록 한 것이다.

원래 유황(硫黃, 황, sulfur)은 주기율표 제6B족에 속하는 산소족 원소(원소기호: S, 원자번호: 16, 원자량: 32.06, 녹는점: 112.8℃(α황), 끓는점: 444.7℃, 비중: 2.07(α황))로서 지구상에는 자연황으로서도 존재하지만 화합물로서도 광범위하게 다량 존재한다.

이러한 유황은 원래 매우 안정된 물질로서 미국 환경보호국(EPA)에서는 유황을 급성 독성물질로는 4그룹에 분류하여 매우 독성이 낮은 물질로 인지하고 있고 쥐를 이용한 급성 독성실험에서는 반수 치사량(LD 50)이 5,000~8,437㎎/㎏으로 보고되고 있으며 이는 몸무게의 0.5~0.85% 수준으로 다른 화학물질에 비하여 독성이 낮은 물질이라고 할 수 있다.

따라서 유황을 다량 복용 시 탈수, 호르몬 이상으로 죽을 수도 있으나 낮은 레벨에서의 유황의 장기복용은 매우 안전한 것으로(GRAS =Generally Recognized as Safe) 평가하고 있다.

한편 최근에는 이러한 유황을 더욱 안정성 있게 법제화하여 오리나 닭, 돼지 등의 축산물의 사료에 첨가시킴으로써, 가축을 각종 질병으로부터 보호함과 동시에 생산되는 축산물의 맛을 결정하는 유황함유 아미노산인 시스틴, 시스테인, 메치오닌 등을 풍부하게 하여 맛있는 축산물의 생산을 가능케 하고 있다.

따라서, 본 발명의 경우도 이러한 법제화된 유황을 본 발명의 요부라 할 수 있는 식물성유산균과 함께 포함시켜 사료첨가제를 제조토록 한 것이다.

다음으로, 본 발명의 요부라 할 수 있는 식물성유산균을 살펴본다.

원래, 유산균은 정장작용 [Mizutani T, Mitsuoka T, J. Natl. Cancer. Inst ., 63(6), pp1365-1370, 1979; Reuter G, Zentralbl. Bakteriol. Mikrobiol. Hyg ., 187(4-6), pp564-577, 1989] 및 면역증강효과 [Hosoi T, Ametani A, Kiuchi K, Kaminogawa S, Can. J. Microbiol ., 46(10), pp892-897, 2000] 가 뛰어나 비피더스균의 산업화 [RoyDG, Klaenhammer TR, Hassan HM. Mol. Gen. Genet ., 239(1-2), pp33-40, 1993] 등에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

특히 본 발명에 이용된 락토바실러스 훼멘텀은 콜레스테롤 저하 효과 [Pereira DI, Gibson GR, Appl. Environ. Microbiol ., 68(9), pp4689-4693, 2002], 지질과산화 억제 및 항산화 효소의 증가 [Kullisaar T, Zilmer M, Mikelsaar M, Vihalemm T, Annuk H, Kairane C, Kilk A, Int. J. Food Microbilol ., 72(3), pp215-224, 2002; Gonzalez SN, Apella MC, Romero N, Pesce de Ruiz Holgado AA, Oliver G, Chem. Pharm. Bull ., 37(11), pp3026-3028, 1989] 등에 대한 연구가 다수 보고되어 있다.

이하 본 발명의 식물성유산균의 배양 방법을 살펴보면 다음과 같다.

본 발명은 대두의 비지, 찹쌀 또는 쌀겨를 혼합한 배지에 식물성유산균 또는 효모를 배양토록 한 것으로, 본 발명에서 사용되는 콩비지는 두부를 만들 때 콩즙에서 두유를 뺀 나머지 찌꺼기를 사용한다.

즉, 대두유를 그대로 쓰는것이 아니고 두유를 뺀 비지를 사용하므로 식물성유산균이 함유된 조성물을 경제적인 방법으로 제공할 수 있다.

또한, 찹쌀에는 통상 멥쌀에 비하여 아미노 펙친을 많이 함유하고 있기 때문에 유산균과 효모의 발효율을 향상시킬 수 있으므로 찹쌀을 사용하는 것이 식물성유산균을 조성함에 있어 더욱 효과적이다.

두부 제조시 생산되는 비지와 찹쌀과의 배합율은 전체 배지 조성물에 대하여 비지 약 70 중량 내지 약 95중량%, 찹쌀 약 30중량 내지 약 5중량%로 하여 전체 중량이 100% 되게 한다.

또한, 이 배지에는 쌀겨를 첨가할 수 있으며, 이 경우에는 전체 배지 조성물에 대하여 콩비지, 찹쌀 및 쌀겨의 질량 비율은 약 80중량% 내지 약 90중량%, 약 15중량% 내지 약 7중량% 및 약 5중량% 내지 약 3중량%로 전체 100중량%가 된다.

본 발명에서 사용하는 유산균으로는, 락토바실러스 훠멘텀(Lactobacillus Fermentum), 락토바실러스 아시도휠러스(Lactobacillus Acidophilus), 락토바실러스 카세이(Lactobacillus Casei), 락토바실러스 델브루에키(Lactobacillus Delbrueckii), 락토바실러스 아라비노수스(Lactobacillus Arabinosus), 락토바실러스 카우카시커스(Lactobacillus Caucasicus), 락토바실러스 락티스(Lactobacillus Lactis), 락토바실러스 레이시매니(Lactobacillus Leishmanni), 락토바실러스 무시커스(Lactobacillus Musicus), 락토바실러스 테르모휠러스(Lactobacillus Thermophilus), 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus Plantarum), 스트렙토코커스 테르모휠러스(Streptococcus Thermophillus), 스트렙토코커스 훼칼리스 (Streptococcus Faecalis), 스트렙토코커스 랙티스 (Streptococcus Lactis), 스트렙토코커스 불가리커스(Streptococcus Bulgaricus), 및 류코노스톡 메센테로이데스(Leuconostoc Mesenteroides)의 속에서 하나 이상을 선택하여 사용할 수 있다.

본 발명에서 사용하는 유산균으로는 보통의 방법보다 동결 건조하여 제조한 것 혹은 냉장 보관한 것을 사용할 수 있다. 또한 일반적인 동물성유산균은 열이나 산에 약하기 때문에 식물성유산균, 예를 들어, 락토바실러스 훠멘텀 (Lactobacillus Fermentum)을 사용하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 사용하는 효모는, 피치아 크루이베리(Pichia Kluyveri), 사카로마이세스 세리비시에(Saccharomyces Cerevisiae), 사카로마이세스 파스토리아누스(Saccharomyces Pastorianus), 사카로마이세스 인터메디우스 (Saccharomyces Intermdius), 사카로마이세스 발리더스(Saccharomyces Validus), 사카로마이세스 엘립소이듀스(Saccharomyces Ellipsoideus), 사카로마이세스 말리시슬러 (Saccharomyces Malisisler), 사카로마이세스 멘드슈리커스(Saccharomyces Mandshuricus), 사카로마이세스 보르데르만니(Saccharomyces Vordermannii), 사

카 로마이세스 페카(Saccharomyces Peka), 사카로마이세스 삿싱(Saccharomyces Shasshing), 사카로마이세스 피리훠미스(Saccharomyces Piriformis), 사카로마이세스 아나멘시스(Saccharomyces Anamensis), 사카로마이세스 카틸라지노서스 (Saccharomyces Cartilaginosus), 사카로마이세스 아와모리(Saccharomyces Awamori), 사카로마이세스 바타테(Saccharomyces Batatae), 사카로마이세스 코리너스(Saccharomyces Coreanus), 사카로마이세스 로버스투스(Saccharomyces Robustus), 사카로마이세스 칼스버젠시스(Saccharomyces Carlsbergensis), 사카로마이세스 모나센시스(Saccharomyces Monacensis), 사카로마이세스 마시안너스 (Saccharomyces Marxianus), 지고 사카로마이세스 메저(Zygo Saccharomyces Major), 사카로마이세스 랙티스(Saccharomyces Lactis), 사카로마이세스 루시 (Saccharomyces Rouxii), 그리고 한세누라 아노마라(Hansenula Anomala)로 이루어진 군에서 하나 이상을 선택하여 사용할 수가 있으며, 피치아 크루이베리(Pichia kluyveri)를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 배지에서 식균할 때 식물성 유산균과 효모와의 균수 비율은 약 1:10 내지 10:1의 범위에서 설정할 수가 있다.

배지에서 식물성 유산균과 효모를 식균한 후에는 비교적 저온, 예를 들어, 약 10℃ 내지 20℃에 두어 수일 내지 수십일, 예를들어 10일 내지 50일간 배양시킨다.

이렇게 하여 배양된 식물성 유산균과 효모와의 공존물을 본 명세서 중에서 모균이라고 한다. 모균 중에서 식물성 유산균은 일반적으로 사용되는 분리기에 의해 페이스트 상으로 분리된다. 모균(배지를 포함)에는 1g 중에 약 10⁸개 정도의 균체가 함유되어 있다. 상기 모균은 약 4℃에 두면 장기간에 걸쳐 보존할 수가 있다.

그리고 이 경우에는 공기(혹은 산소)를 뺀 상태로 다시 말해서 진공팩(혹은 탈산소팩) 중에서 보존하여 두는 것이 좋다. 또한 모균에는 적당한 산소(예를 들면, 파파야 산소 등)를 함유시켜 두기도 한다.

하기에 기술하는 바와 같이 모균은 대단히 유용한 조성물이므로 용도에 따라서는 반드시 모균을 그대로 사용할 필요가 없는 경우가 많다.

여기서 모균을 이차적으로 배양하여 원균을 제조하여 그 원균을 이용할 수가 있다, 모균의 중량 1에 대하여 물 약 5 내지 20배 중량만큼, 바람직하게는 약 8 내지 12배 중량을 첨가한 상태에서 휘저은 후 혼합액을 약 35℃ 내지 45℃, 바람직하게는 약 38℃ 내지 42℃, 가장 바람직하게는 약 40℃에서 약 2일간 내지 5일간, 바람직하게는 약 3일간 내지 4일간 배양한다. 이렇게 하여 얻은 균을 1차 원균이라 한다. 1차 원균에는 수 종류의 균이 포함되어 있으므로 그 균명을 한정하지 않고 1차 원균이라고 한다.

1차 원균에는 1㎖당 약 2 x 10⁷ 개의 유산균이 함유되어 있다.

다시 1차 원균의 중량 1에 대하여 물 약 2 내지 8배 중량만큼, 바람직하게는 약 4 내지 6배 중량만큼을 첨가한 상태에서 휘저은 후, 이 혼합액을 약 35℃ 내지 45℃, 바람직하게는 약 38℃ 내지 42℃, 가장 바람직하게는 약 40℃에서 약 2일간 내지 5일간, 바람직하게는 약 3일간 내지 4일간 배양한다. 이렇게 하여 얻은 균을 2차 원균이라고 한다.

상기 2차 원균에는 1㎖당 약 1.5 x 10⁷개의 유산균이 함유되 어 있다.

모균을 2회 배양하게 되면 모균에 함유되어 있는 콩비지, 찹쌀 및 쌀겨의 탁도가 엷어져 투명도가 향상되므로 사용범위를 넓힐 수 있다.

또한 본 발명의 식물성유산균은 기타 식품의 주, 부원료 및 식품첨가물로서 사용이 가능하다.

한편, 이와같이 법제유황과 식물성유산균으로 이루어진 사료첨가제를 일반수산사료에 첨가하여 장어를 사육한 결과 기존 일반수산사료로 사육한 장어에 비하여 그 효과가 월등히 우수함을 알 수 있었다.

이하 본 발명 사료첨가제로 양식한 장어와 기존 일반수산사료로 사육한 장어를 비교 판단하면 다음과 같다.

〈비교예〉

* 하기 비교예는 육질, 체중, 폐사율, 항균성 등을 비교한 것이다.

비교군에는 본 발명 사료첨가제를 투여한 실험군과 일반 장어용 사료만을 투여한 대조군으로 구별하였으며, 장어 양식장의 크기, 수온, 산소량, 직사광선 차광 및 사육 마릿수 등 제반 조건은 투여군과 대조군이 동일하게 실험하였다.

<비교예 1> 육질분석

육질의 경우, 장어의 순수한 근육조직만을 채취하여 분석하였으며, 수분은 자동수분분석기(HR 73 halogen moisture analyzer, Switzerland), 조단백질은 켈달(Kjeldahl)질소정량법(N6.25), 조지방은 속슬렛(Soxhlet)추출법

(ether추출법), 조회분은 직접회화법으로 각각 분석하였다.(AOAC.1990.)

분석결과는 아래의 표1과 같다.

구분	대조군(%)	실험군(%)
수분함량(Moisture)	50.63 ± 2.17	49.63 ± 2.08
조단백질(Crude protein )	17.26 ± 0.64	18.17 ± 0.23
조지방(Crude lipid)	25.12 ± 1.22	23.87 ± 1.47
조회분(Crude ash)	2.40 ± 0.14	2.26 ± 0.13

상기 표 1에서 보는 바와 같이, 실험군의 경우 대조군에 비하여 수분함량 및 조지방은 낮게 나오고, 조단백질 및 조회분은 높게 나왔으므로, 육질의 탄력성이나 맛이 대조군보다 실험군이 더 우수한 것을 알 수 있다.

<비교예 2> 체중, 폐사율분석

급여는 하루에 한번, 장어 체중의 2%정도를 급여하였으며, 각 군당 500 마리씩 투입하고, 40일 동안 양식하였으며, 실험 최초의 장어 한마리당 평균 중량은 83.7g 이었다.

구분	대조군	실험군
평균체중(g)	135.2	138.7
폐사율(%)	8.7	1.3

상기 표 2에서 보는 바와 같이 실험군이 대조군에 비하여 평균체중 및 폐사율에서 그 효능이 뛰어남을 알 수 있다.

<비교예 3> 콜레스테롤 분석

실험 대상은 실험군과 투여군에서 각각 20마리 이상 무작위로 선택하고, 장어의 혈관궁을 통하여 혈액을 채집하여 혈중 LDL과 HDL의 차이를 분석하였다.

구분	대조군	실험군
LDL(㎎/dl)	86.53	83.27
HDL(㎎/dl)	202.67	313.54

상기 표 3에서 보는 몸에 안좋은 LDL은 실험군이 대조군에 비하여 낮게 나왔고, 몸에 좋은 HDL은 실험군이 대조군에 비하여 월등히 높게 나왔음을 확인할 수 있다.

<비교예 4> 기호도 검사

장어의 맛과 향 등을 검사하는 기호도 검사를 실시하였다. 실험에 참여한 패널은 성인 20명(남 10명, 여 10명)을 선정하여 10회에 걸쳐 실시하였다.

구분	대조군(10점 만점)	실험군(10점 만점)
맛	7.2	9.4
조직감	8.5	9.5
향	7.0	9.0
풍미	7.5	9.2
외형	9.0	9.5
전체적인 호감도	7.5	9.5

상기 표 4에서 보는 바와 같이 실험군과 대조군에 있어, 외형면에서는 큰 차이가 안났으나, 그 외 맛, 조직감, 향, 풍미를 비롯하여 이를 종합적으로 판단한 전체적인 호감도에서는 실험군이 대조군에 비하여 월등히 우수한 것으로 나타났다.

이상과 같이 본 발명 사료첨가제에 대하여 자세히 설명하였는 바, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니므로, 상기 실시예를 적절히 변경한 균등 구성은 이를 모두 포함한다 할 것이다.

본 발명에 해당하는 민물장어 양식용 사료첨가제는 기존의 민물장어 양식용 사료첨가제에 비하여 그 효과가 월등히 뛰어나므로 산업상 이용가능성은 충분하다 할 것이다.

Claims

(A) 전체 중량 대비 대두의 비지:80 내지 90 중량%, 찹쌀: 7 내지 15 중량% 및 쌀겨: 3 내지 5 중량% 를 혼합한 배지를 준비하는 단계와;
(B) 상기 (A)단계에서 준비된 배지에, 락토바실러스 훠멘텀(Lactobacillus fermentum)인 식물성 유산균 및 피치아 크루이베리(Pichia kluyveri)인 효모를 균수 비율로 1:10 내지 10:1 의 비율로 혼합하여 35℃ 내지 45℃의 온도에서 배양하는 단계와;
(C) 분리기를 사용하여 상기 식물성 유산균 및 효모가 혼합된 모균을 분리하여 수득하는 단계와;
(D) 상기 (C) 단계에서 수득한 모균의 중량 1에 대하여 8 내지 12배 중량의 물을 첨가하고 35℃ 내지 45℃의 온도에서 1차원균을 배양하는 단계와;
(E) 상기 (D)단계에서 배양된 1차원균의 중량 1에 대하여 4 내지 6배 중량의 물을 첨가하고 35℃ 내지 45℃의 온도에서 2차원균을 배양하는 단계 및;
(F) 상기 (E) 단계에서 배양된 2차원균을 전체 중량 대비 65~70%, 또한 법제유황 30~35%의 조성으로 혼합하는 단계
로 구성되는 민물장어 양식용 사료첨가제의 제조방법.
삭제
제1항의 제조방법에 의하여 제조된 민물장어 양식용 사료첨가제.
제3항의 사료첨가제를 일반수산사료 100중량% 대비 0.25~0.35중량% 첨가하여 급이하는 것을 특징으로 하는 민물장어 양식 방법.