KR101317042B1 - 잣나무 에센셜 오일을 첨가한 가축용 사료의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 가축용 사료 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 통상적인 가축용 사료의 제조방법에 있어서, 가축용 사료에 잣나무 에센셜 오일을 첨가하여 제조하는 것을 특징으로 하는 가축용 사료의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 가축용 사료에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 잣나무 에센셜 오일이 첨가된 가축용 사료를 가축에게 급여함으로써, 가축의 성장률, 질병예방, 항산화 활성, 스트레스 제어 효과, 저장 안전성 및 육질이 개선되는 효과를 지니는 가축용 사료의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 가축용 사료에 관한 것이다.

Description

잣나무 에센셜 오일을 첨가한 가축용 사료의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 가축용 사료{Method for producing feed for livestock adding nut pine essential oil and feed for livestock produced by the same}
본 발명은 통상적인 가축용 사료의 제조방법에 있어서, 가축용 사료에 잣나무 에센셜 오일을 첨가하여 제조하는 것을 특징으로 하는 가축용 사료의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 가축용 사료에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 잣나무 에센셜 오일이 첨가된 가축용 사료를 가축에게 급여함으로써, 가축의 성장률, 질병예방, 항산화 활성, 스트레스 제어 효과, 저장 안전성 및 육질이 개선되는 효과를 지니는 가축용 사료의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 가축용 사료에 관한 것이다.
최근 소비자의 경제 수준 향상으로 인해 건강에 대한 관심이 고조되면서 축산물의 양적 측면 보다 질적 측면이 강조되고 있으며, 축산물의 품질 향상 및 안전성 확보는 국내 축산업의 경쟁력 확보는 물론 국민 건강을 위해 더욱 중요시되고 있다. 또한 지속가능한 친환경 순환식 농업의 중요성이 더욱 커지면서 오늘날 지향하는 저탄소 녹색성장을 위해 유휴 농산물 및 국내 부존자원 이용을 통해 축산업의 긍정적 모습을 부각시킬 필요가 있다. 이로 인해 최근 국내 부존자원을 활용한 고품질 안전 축산물을 생산하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.
잣나무는 울릉도와 제주도를 제외한 한국 거의 모든 지역에 분포하고 있으며, 국내 잣나무 분포면적은 230,000 ha 달하여 국내 침염수림의 8.6%를 차지하고 있다. 잣은 년간 약 2,500~3,000톤가량 생산되고 있으나, 잣 생산으로 발생하는 잣송이 부산물 및 잣나무에 대한 활용도는 매우 낮은 실정이다. 잣나무 및 잣송이 부산물에는 테르페노이드(terpenoid), 페놀화합물, 플라보노이드, 탄닌 및 알카로이드(alkaloid) 등 다양한 성분의 생리활성물질이 존재하며, 항균, 항산화, 간 및 신장 기능 개선, 독성 방지, 피로 회복, 신경 안정 등 다양한 생리활성효과를 발휘하는 것으로 알려져 있다. 특히, 잣나무의 주요 정유성분인 알파피넨(α-pinene), 베타피넨(β-pinene), 베타미르센(β-myrcene), 리모넨(l-limonene), 캄펜(camphene), 츄젠(α-thujene), 초산 보르닐(bornyl acetate) 등의 항균, 항산화, 항바이러스, 살충, 세포재생, 면역조절 효과는 여러 연구를 통해 입증되어 그 산업적 이용가치가 매우 크다.
소비자의 소득 증대에 따라 식생활의 기호 변화에 부응하여 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. 그러나, 가축에게 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 가축의 육질을 개선하고 성장을 촉진할 수 있는 사료가 필요한 실정이다.
한국특허공개 제2004-0090017호에는 가축용 배합사료조성물 및 이의 제조방법이 개시되어 있으나, 본 발명의 잣나무 에센셜 오일을 유효성분으로 포함하는 가축용 사료의 제조방법과는 상이하다.
본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 본 발명에서는 잣나무 에센셜 오일이 첨가된 가축용 사료를 가축에게 급여함으로써, 가축의 성장률 및 면역력을 개선시킴으로써 가축의 생산성을 향상시키고 잣나무 에센셜 오일을 항생제 대체물질로 활용할 수 있으며, 또한, 항산화 효과, 육질 개선 및 저장 안전성 증진 등의 다양한 효과로 인해 고품질의 가축 고기를 제공할 수 있는 효과를 지니는 가축용 사료를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 가축용 사료에 잣나무 에센셜 오일을 첨가하여 제조하는 것을 특징으로 하는 가축용 사료의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 방법으로 제조된 가축용 사료를 제공한다.
또한, 본 발명은 유효성분으로 잣나무 에센셜 오일을 함유하며, 가축의 성장률, 질병예방, 항산화 활성, 스트레스 제어 효과, 저장 안전성 및 육질을 개선시키는 가축용 사료 조성물을 제공한다.
본 발명에 따르면, 가축용 사료에 잣나무 에센셜 오일을 첨가하여 가축에게 급여함으로써, 가축의 성장률 및 면역력을 개선시켜 가축의 생산성을 향상시키고 잣나무 에센셜 오일을 항생제 대체물질로 활용이 가능하여 항생제를 이용하지 않고도 질병을 예방하여 가축 폐사율을 감소시키며, 그 외에도 항산화 활성, 스트레스 제어 효과, 저장 안전성 및 육질을 개선함으로써 고품질의 가축 고기를 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 잣나무를 수증기 증류법을 이용하여 에센셜 오일을 추출하는 과정을 도식화한 것이다.
도 2는 잣나무 에센셜 오일을 나노입자조성물로 제조하는 과정을 도식화한 것이다.
도 3은 잣나무 에센셜 오일을 캡슐조성물로 제조하는 과정을 도식화한 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 통상적인 가축용 사료의 제조방법에 있어서, 가축용 사료에 잣나무 에센셜 오일을 첨가하여 제조하는 것을 특징으로 하는 가축용 사료의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 방법에서, 상기 가축은 닭, 돼지, 오리, 거위, 꿩, 소, 염소, 개 또는 고양이일 수 있으며, 바람직하게는 닭 또는 돼지일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 방법은 가축용 사료에 잣나무 추출물이나 분쇄물이 아닌 에센셜 오일을 추출하여 첨가하는 것이 바람직한데, 단순히 잣나무를 분쇄한 분쇄물을 첨가하였을 경우 유용물질의 이용률이 낮고, 난소화성물질 및 항영양인자가 오히려 부정적인 영향을 미치는 문제점이 있다. 또한, 잣나무 추출물을 첨가하는 경우 잣나무 유효성분들이 대부분 배당체 형태로 존재하여 가축에게 이용되기 어려운 문제점이 있다. 따라서 잣나무로부터 에센셜 오일만을 분리할 경우 잣나무에 존재하는 리그닌, 셀룰로오스와 같은 난소화성 물질을 배제할 수 있으며, 휘발성 유기물질이기 때문에 가축의 이용률이 개선되는 장점이 있다.
본 발명의 방법에서, 상기 잣나무 에센셜 오일은 용매 추출법, 초임계 이산화탄소 추출법 또는 수증기증류법으로 추출된 것일 수 있으며, 바람직하게는 수증기증류법으로 추출된 것일 수 있다.
상기 수증기증류법은 하부에서 수증기를 발생시켜 오일을 추출하고 물과 오일의 비등점 차이를 이용하여 분리하는 방법으로, 용매 추출법과 달리 잣나무 및 구과 부산물을 별도로 분쇄할 필요가 없으며, 대기압 하에서 추출을 하기 때문에 에센셜 오일 이외에 불필요한 물질의 추출을 막아 분리 및 정제에 따른 추가비용 발생을 줄일 수 있으며, 용매가 수증기이므로 용매 추출법에 비해 인체에 무해한 장점이 있다. 또한, 초임계 추출법의 경우는 초기 설비비용이 많이 드는 문제점이 있으나, 수증기증류법은 상대적으로 적은 비용으로 추출할 수 있다.
본 발명의 방법에서, 상기 잣나무 에센셜 오일을 수증기증류법으로 추출하는 방법은 바람직하게는 잣나무 원료를 타공망이 있는 바스켓에 투입하고 70~100℃의 수증기를 하부에서 분사한 후 냉각장치를 통과시켜 0~20℃로 냉각하여 에센셜 오일만을 추출할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 잣나무 원료를 타공망이 있는 바스켓에 투입하고 80℃의 수증기를 하부에서 분사한 후 냉각장치를 통과시켜 5℃로 냉각하여 에센셜 오일만을 추출할 수 있다. 상기 수증기 온도가 70℃ 미만일 경우 추출 수율이 떨어지며 100℃를 초과하는 경우 유효성분이 휘발로 인해 손실될 우려가 있다. 또한, 냉각온도를 상기 범위로 실시할 경우 휘발성 성분의 손실을 최대로 줄일 수 있었다.
또한, 용매 추출법을 이용하여 잣나무 에센셜 오일을 추출할 수 있는데, 구체적인 추출 방법은 잣나무의 구과, 잎, 줄기, 뿌리 등을 잘게 분쇄한 후, 유기용매인 헥산을 잣나무 재료 중량대비 1~10배 넣고 혼합한 혼합물을 100~500 rpm으로 12시간 동안 추출한 후 여과 과정을 통해 침전물을 제거하여 60℃ 저압조건(100 mmHg)에서 수분 및 유기용매를 완전히 증발시켜 에센셜 오일을 추출할 수 있으며, 바람직하게는 잣나무의 구과, 잎, 줄기, 뿌리 등을 잘게 분쇄한 후, 유기용매인 헥산을 잣나무 재료 중량에 3배 넣고 혼합한 혼합물을 300 rpm으로 12시간 동안 추출한 후 여과 과정을 통해 침전물을 제거하여 60℃ 저압조건(100 mmHg)에서 수분 및 유기용매를 완전히 증발시켜 에센셜 오일을 추출할 수 있는데, 상기 사용할 수 있는 유기용매로는 헥산뿐만 아니라 물, 알코올, 에테르, 석유에테르, 벤젠, 아세트산에틸, 클로로포름, 아세톤 또는 부탄올 등을 들 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 본 발명의 방법에서, 상기 잣나무 에센셜 오일이 첨가된 가축용 사료를 가축에게 급여함으로써, 가축의 성장률, 질병예방, 항산화 활성, 스트레스 제어 효과, 저장 안전성 및 육질이 개선되는 것을 특징으로 하나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 본 발명의 방법에서, 바람직하게는 상기 잣나무 에센셜 오일은 가축용 사료 기준으로 0.02~0.04 중량%로 함유될 수 있다. 상기 범위를 벗어나면 증체량이 감소하고 사료요구율이 악화되는 문제점이 있다.
본 발명의 방법은 구체적으로, 가축이 닭인 경우,
상기 수증기증류법으로 추출된 잣나무 에센셜 오일 또는 상기 추출된 잣나무 에센셜 오일의 입자를 나노화한 조성물을 닭 사료에 0.02~0.06 중량% 첨가할 수 있으며, 바람직하게는 0.02~0.04중량% 첨가할 수 있다.
상기 잣나무 에센셜 오일을 나노화하여 사료에 첨가할 경우, 체내 흡수율을 좀 더 높일 수 있는데, 상기 나노화한 조성물의 제조 방법은 구체적으로, 에센셜 오일을 1차로 고속밀을 사용하고 2차로 고압믹서를 사용하여 나노단위로 10 nm 입자 분말로 제조하였다. 상기 분말로 제조한 에센셜 오일에 담체인 일라이트와 결합제인 덱스트린을 첨가하여 기기 상부 중앙에 일정량 투입하고 미세 액체 노즐을 이용하여 일정량의 잣나무 에센셜 오일을 분무하는 동시에 에어 노즐을 삽입하여 에어를 불어주어 기기 내부에 입자가 부착되는 것을 방지하고 입자를 중앙으로 유도하여 낙하되도록 하였다. 낙하한 입자는 하부 벨트 컨베어를 통해 이송되고 초 미세입자 및 에어는 에어 벨트를 통해 외부로 배출시켜 나노화하였다. 상기 나노화 및 고상화를 위해 사용한 담체인 일라이트는 경제적이고 취급이 용이할 뿐만 아니라 흡착효율이 높은 장점이 있다. 상기 일라이트뿐만 아니라 사용가능한 담체로는 게르마늄, 벤토나이트, 탄산칼슘, 규조토, 제올라이트, 버미큘라이트, 산성백토, 경석, 화이트 카본(친수성 실리카, 소수성 실리카), 숯 또는 산화티탄 등을 사용할 수 있으며, 에센셜 오일의 흡착 효율을 증대하기 위해 사용했던 덱스트린 외에 사용가능한 결합제로는 글루타르알데히드, 폴리비닐알코올, 아라비아검, 카르복시메틸셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 알긴산나트륨 또는 리그닌술폰산칼슘 등을 사용할 수 있으며, 필요에 따라서 말분, 다당류, 향미제 등도 첨가할 수 있다.
또한, 본 발명의 방법은 구체적으로, 가축이 돼지인 경우,
상기 수증기증류법으로 추출된 잣나무 에센셜 오일을 캡슐화한 조성물을 돼지 사료에 0.02~0.06 중량% 첨가할 수 있으며, 바람직하게는 0.02~0.04 중량% 첨가할 수 있다.
돼지는 닭에 비해 후각 및 미각이 발달하였기 때문에 잣나무 에센셜 오일 그대로 첨가하는 경우 사료의 기호도가 떨어지기 때문에 향과 맛을 은폐하기 위해 캡슐화하여 첨가하는 것이 바람직하다.
상기 캡슐화한 조성물의 제조 방법은 구체적으로,
유기 피막물질인 생분해성 변성 전분 20~30% 수용액 100 g에 잣나무 에센셜 오일 10 g을 넣고 균질기를 이용하여 60℃에서 6,000~7,000 rpm으로 10분간 교반하여 1차 마이크로캡슐 슬러리액을 제조하였다. 여기에 글루타르알데히드, 폴리비닐 알코올 등의 가교제를 혼합하여 서서히 냉각하면서 상온에서 결합제인 카르복시메틸셀룰로오스를 투입하여 캡슐을 성형하였다. 이후 스프레이 건조기를 사용하여 분말 상태의 마이크로캡슐화된 잣나무 에센셜 오일 함유 사료조성물을 얻었다. 이러한 캡슐화를 위해 적용할 수 있는 피막물질은 전분에 한정되는 것이 아니라 천연 또는 합성 고분자를 모두 포함하며, 가축에 긍정적인 영향을 미칠 수 있는 말분, 다당류, 항미제 등의 유기 또는 무기화합물 역시 가능하다. 결합제로는 카르복시메틸셀룰로오스 외에도 글루타르알데히드, 폴리비닐알코올, 덱스트린, 아라비아검, 폴리비닐피롤리돈, 알긴산나트륨 또는 리그닌술폰산칼슘 등을 적용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명은 또한, 상기 방법으로 제조된 잣나무 에센셜 오일을 함유하는 가축용 사료를 제공한다.
본 발명은 또한, 유효성분으로 잣나무 에센셜 오일을 함유하며, 가축의 성장률, 질병예방, 항산화 활성, 스트레스 제어 효과, 저장 안전성 및 육질을 개선시키는 가축용 사료 조성물을 제공한다.
본 발명의 상기 가축용 사료 조성물은 바람직하게는 닭, 돼지, 오리, 거위, 꿩, 소, 염소, 개 또는 고양이 사료 조성물이며, 더욱 바람직하게는 닭 또는 돼지 사료 조성물이다.
또한, 상기 조성물에서, 바람직하게는 잣나무 에센셜 오일은 사료 조성물 기준으로 0.02~0.04 중량%로 함유될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 들어 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
1. 잣나무로부터 에센셜 오일 추출 방법
본 발명에서 사용한 수증기 증류법은 하부에서 수증기를 발생시켜 오일을 추출하고 물과 오일의 비등점 차이를 이용하여 분리하는 방법으로, 잣나무(잎, 줄기, 뿌리) 및 잣 탈각 후 발생한 구과 부산물을 타공망이 있는 바스켓에 투입하고 고온의 수증기를 하부에서 분사하여 구과 조직을 파괴하는 동시에 에센셜 오일과 수증기를 냉각장치를 통과시켜 물과 에센셜 오일을 분리한 후 오일을 추출하였다. 이때, 수증기 온도는 80℃, 냉각시 온도는 5℃로 하였다.
2. 잣나무 에센셜 오일 함유 나노입자 조성물의 제조 방법
에센셜 오일을 1차로 고속밀을 사용하고 2차로 고압믹서를 사용하여 나노단위로 10 nm 입자 분말로 제조하였다. 상기 분말로 제조한 에센셜 오일에 담체인 일라이트와 결합제인 덱스트린을 첨가하여 기기 상부 중앙에 일정량 투입하고 미세 액체 노즐을 이용하여 일정량의 잣나무 에센셜 오일을 분무하는 동시에 에어 노즐을 삽입하여 에어를 불어주어 기기 내부에 입자가 부착되는 것을 방지하고 입자를 중앙으로 유도하여 낙하되도록 하였다. 낙하한 입자는 하부 벨트 컨베어를 통해 이송되고 초 미세입자 및 에어는 에어 벨트를 통해 외부로 배출시켰다.
3. 잣나무 유래 에센셜 오일 함유 캡슐조성물의 제조 방법
유기 피막물질인 생분해성 변성 전분 20~30% 수용액 100 g에 잣나무 유래 에센셜 오일 10 g을 넣고 균질기를 이용하여 60℃에서 6,000~7,000 rpm으로 10분간 교반하여 1차 마이크로캡슐 슬러리액을 제조하였다. 여기에 글루타알데히드 또는 폴리비닐 알코올 등의 가교제를 혼합하면서 상온에서 결합제인 카르복시메틸셀룰로스를 투입하여 캡슐을 성형하였다. 이후 스프레이 건조기를 사용하여 분말 상태의 마이크로캡슐화된 잣나무 에센셜 오일 함유 사료조성물을 얻었다.
4. 닭에 잣나무 에센셜 오일 함유 사료조성물의 첨가급여 시험
닭에 잣나무 에센셜 오일 또는 잣나무 에센셜 오일 함유 나노입자 조성물의 첨가 급여 효과를 조사하기 위하여 1일령 육계 병아리를 대상으로 5주간 사양시험을 실시하였다. 비교예 1은 항생제 무첨가구, 비교예 2는 항생제(아빌라마이신 10 ppm+살리노마이신 60 ppm) 첨가구, 실시예의 경우는 추출 공정을 이용하여 제조된 잣나무 에센셜 오일을 사료 내 0.02, 0.04 또는 0.06 중량% 수준으로 첨가한 실시예 1, 2 및 3과 나노화 공정을 통해 제조된 잣나무 에센셜 오일 나노입자 조성물을 사료 내 0.02, 0.04 또는 0.06 중량% 수준으로 첨가한 실시예 4, 5 및 6을 두었다(표 1). 모든 실시예에는 성장촉진용 항생제 및 항콕시듐제를 첨가하지 않았다.
육계 사양 시험 처리
구분 항생제 처리내용
비교예 1 × 무첨가
비교예 2 항생제(아빌라마이신 10 ppm+살리노마이신 60 ppm) 첨가 사료
실시예 1 × 잣나무 유래 에센셜 오일 0.02 중량% 첨가 사료
실시예 2 × 잣나무 유래 에센셜 오일 0.04 중량% 첨가 사료
실시예 3 × 잣나무 유래 에센셜 오일 0.06 중량% 첨가 사료
실시예 4 × 잣나무 유래 에센셜 오일 나노입자 조성물 0.02 중량% 첨가 사료
실시예 5 × 잣나무 유래 에센셜 오일 나노입자 조성물 0.04 중량% 첨가 사료
실시예 6 × 잣나무 유래 에센셜 오일 나노입자 조성물 0.06 중량% 첨가 사료
5. 돼지에 잣나무 에센셜 오일 함유 캡슐조성물의 첨가급여 시험
돼지에 개발된 잣나무 유래 에센셜 오일 함유 사료조성물의 첨가 급여 효과를 조사하기 위하여 3원 교잡종(Ladrace×Yorkshire×Duroc) 비육돈 80두를 공시하여 4처리, 처리당 5반복, 반복당 4두씩 임의 배치하였다. 시험 개시시의 체중은 58.25±1.70 kg였으며, 사양시험은 10주간 실시하였다. 항생제 무첨가구를 비교예로 하였고 잣나무 유래 에센셜 오일 함유 캡슐조성물을 사료 내 0.02, 0.04 또는 0.06 중량% 수준으로 첨가한 것을 각각 실시예 1, 2 및 3으로 하였다(표 2).
비육돈 사양 시험 처리
구분 항생제 처리내용
비교예 1 × 무첨가
실시예 1 × 잣나무 유래 에센셜 오일 캡슐조성물 0.02 중량% 첨가 사료
실시예 2 × 잣나무 유래 에센셜 오일 캡슐조성물 0.04 중량% 첨가 사료
실시예 3 × 잣나무 유래 에센셜 오일 캡슐조성물 0.06 중량% 첨가 사료
실시예 1: 육계 생산성 비교
표 3은 잣나무 에센셜 오일 처리에 따른 육계 생산성을 비교한 것이다. 모든 실시예에서 비교예 1에 비해 5주 종료체중 및 증체량이 4.5~11.4% 가량 증가하였다. 사료요구율 역시 비교예 1에 비해 잣나무 에센셜 오일을 첨가한 모든 실시예에서 2.4~6.5% 가량 개선되었다. 이를 통해 본 발명에 따른 잣나무 에센셜 오일 함유 사료조성물은 증체량 및 사료요구율 개선을 통해 생산성 향상 효과가 우수한 것을 확인할 수 있었으며, 생산성 측면에서 적정 첨가수준은 0.02~0.04 중량% 내외인 것을 확인할 수 있었다.
육계 생산성 비교
생산성
비교
비교예
1
비교예 2 실시예
1
실시예
2
실시예
3
실시예
4
실시예
5
실시예6
개시체중(g) 41.4 41.4 41.3 41.4 41.4 41.4 41.3 41.4
종료체중(g) 1433.7 1554.9 1554.8 1545.5 1499.5 1542.4 1597.6 1496.6
증체량
(g)
전기(0~21일) 542.9 585.9 577.9 564.8 565.0 597.8 587.2 582.4
후기(22~35일) 849.4 927.6 935.6 939.3 893.0 903.2 969.2 868.4
전기간(0~35일) 1392.3 1513.4 1513.5 1504.1 1458.0 1501.0 1556.3 1455.5

섭취량
(g)
전기(0~21일) 870.5 892.8 863.3 854.5 889.5 881.8 878.2 884.5
후기(22~35일) 1468.0 1537.2 1516.0 1498.6 1416.9 1524.8 1528.8 1505.3
전기간(0~35일) 2338.6 2430.0 2379.2 2353.1 2306.4 2406.6 2451.0 2389.9

사료요구율
전기(0~21일) 1.60 1.53 1.50 1.52 1.58 1.48 1.50 1.52
후기(22~35일) 1.73 1.66 1.62 1.60 1.70 1.69 1.62 1.74
전기간(0~35일) 1.68 1.61 1.57 1.57 1.60 1.60 1.58 1.64
실시예 2: 육계 혈액 내 생화학 조성 비교
표 4는 육계의 혈액 내 생화학 조성을 비교한 것이다. 간 및 신장의 손상 여부를 나타내고 신규 사료첨가제의 독성 여부를 판단할 수 있는 지표로 이용되는 요소질소(BUN, blood urea nitrogen), 크레아티닌(creatinine), 총단백질(total protein), 알부민(albumin), 글로불린(globulin), AST(aspartate aminotransferase)를 조사한 결과, 실시예는 비교예 1에 비해 간대사 이상, 영양소 결핍, 염증성 질환시 감소하는 알부민/글로불린 비율이 증가하였으며, 간 및 신장 손상 지표인 AST은 감소하는 경향을 보였다. 그 외 요소질소, 크레아티닌, 총단백질, 알부민, 글로불린에서는 큰 차이가 관찰되지 않았다. 이를 통해 잣나무 에센셜 오일 함유 사료조성물이 항산화, 항염증 작용을 통해 세포 및 조직의 손상을 감소시키는 한편 생체면역반응을 조절하고 가축에 독성이나 부작용 역시 나타내지 않아 사료첨가제로서 사용할 수 있음을 확인할 수 있었다.
혈액 내 대사물 비교
비교예1 비교예2 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6
요소질소(mg/dL) 3.03 3.12 3.09 3.31 2.10 2.18 2.84 2.86
크레아티닌(mg/dL) 0.28 0.23 0.26 0.39 0.18 0.17 0.21 0.21
총단백질(mg/dL) 4.66 4.61 4.73 4.51 4.10 4.35 4.79 4.90
알부민(mg/dL) 2.26 2.38 2.53 2.36 2.09 2.19 2.40 2.46
글로불린(mg/dL) 2.40 2.23 2.20 2.15 2.01 2.16 2.39 2.44
알부민/글로불린 0.94 1.07 1.15 1.10 1.04 1.01 1.00 1.01
AST(U/L) 296.4 237.8 244.7 245.9 282.1 258.5 243.4 257.6
실시예 3: 혈액 내 항산화 및 스트레스 관련 인자
표 5는 육계 혈액 내 항산화 및 스트레스 관련 인자를 비교한 결과이다. 혈액 총항산화 활성은 모든 실시예가 비교예에 비해 높은 활성을 보였으며 잣나무 에센셜 오일 함유 사료조성물의 첨가수준이 증가할수록 총항산화 활성 역시 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 산화적 스트레스 및 유리기에 의해 생성되어 지질 흡수 및 건강을 저해하는 지질과산화물 역시 실시예가 비교예 1과 2에 비해 낮은 결과를 보였다. 이를 통해 본 발명에 따른 잣나무 유래 에센셜 오일 함유 사료조성물이 강력한 항산화 활성을 발휘하여 혈액 내 항산화 활성을 높이고 지질 과산화를 감소시키는 것을 확인할 수 있었다. 대표적인 스트레스 호르몬으로 알려진 코티졸 함량을 분석한 결과, 비교예 1에 비해 모든 실시예에서 감소하는 결과를 확인할 수 있었다. 스트레스, 질병 감염, 염증 반응시 다량 분비되는 코티졸은 기초 대사율, 단백질 합성 및 분해, 면역반응, 체내항상성 등에 영향을 미쳐 가축 건강은 물론 장기적으로 생산성에도 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 잣나무 에센셜 오일 함유 사료조성물은 항생제와 유사하게 혈액 내 코티졸 함량을 낮추어 가축 건강은 물론 생산성에 긍정적인 영향을 미친다는 것과 스트레스 제어 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
혈액 내 항산화 및 스트레스 관련 인자 비교
비교예
1
비교예
2
실시예
1
실시예
2
실시예
3
실시예
4
실시예
5
실시예
6
총항산화활성(mMTEAC/mL) 40.13 41.25 42.12 44.04 46.35 41.61 44.81 45.74
지질과산화물(ug/mL) 0.17 0.18 0.15 0.12 0.12 0.15 0.14 0.13
코티졸(ng/mL) 9.66 5.68 7.05 6.35 6.37 6.98 5.79 5.90
실시예 4: 백혈구 조성
잣나무 에센셜 오일을 첨가한 사료 급여가 육계 백혈구 조성에 미치는 영향을 표 6에 제시하였다. 질병, 염증 발생 및 스트레스시 증가하는 총백혈구(WBC, total white blood cell)와 호중구(heterophil), 림프구(lymphocyte) 및 스트레스 지표로 사용되는 호중구/림프구 비율은 잣나무 에센셜 오일 첨가한 모든 실시예에서 항생제 무첨가구인 비교예 1에 비해 유의하게 감소하는 경향을 나타내었다. 본 발명의 잣나무 에센셜 오일 함유 사료조성물은 장관 내 Salmonella 등의 유해균 증식 및 이들의 독소분비를 억제하여 이들에 대한 생체면역반응을 감소시켰으며, 스트레스 제어를 통해 백혈구의 과잉생산을 감소시킨 것으로 판단된다.
백혈구 조성
비교예1 비교예2 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6
총백혈구(K/uL) 1.21 1.12 0.84 0.91 0.86 1.04 0.73 0.57
호중구(K/uL) 0.22 0.12 0.10 0.15 0.12 0.12 0.06 0.07
림프구(K/uL) 0.91 0.94 0.67 0.70 0.70 0.86 0.63 0.46
호중구/림프구 0.22 0.12 0.16 0.19 0.15 0.13 0.10 0.13
실시예 5: 계육의 일반성분
표 7은 잣나무 에센셜 오일 함유 사료조성물의 사료 내 첨가급여가 계육의 일반성분에 미치는 영향을 나타낸 것이다. 수분 함량은 74.53~76.00%, 조단백질 함량은 22.95~24.05%, 조지방 함량은 0.02~0.17% 및 조회분 함량은 1.35~1.51%이였고, 수분, 조단백질 및 조회분 함량은 처리구간 유의한 차이가 관찰되지 않았다. 조지방 함량에서 전반적으로 잣나무 에센셜 오일 함유 사료조성물을 첨가급여한 실시예가 비교예 1, 2에 비해 감소하는 경향을 나타내었다. 따라서, 본 발명에 따른 잣나무 에센셜 오일 함유 사료조성물 역시 체내 지방대사에 관여하여 계육 지방함량에 영향을 미친 것으로 여겨진다.
계육의 일반성분
비교예1 비교예2 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6
수분(%) 74.53 74.73 76.00 75.35 74.84 75.25 75.25 75.17
조단백(%) 24.05 24.16 22.95 23.06 23.33 23.26 23.37 23.00
조지방(%) 0.09 0.08 0.04 0.07 0.12 0.03 0.03 0.02
조회분(%) 1.42 1.48 1.35 1.51 1.46 1.35 1.38 1.41
실시예 6: 계육의 품질
잣나무 에센셜 오일 함유 사료조성물의 사료 내 첨가급여에 따른 계육 품질 변화는 표 8에 나타내었다. 계육 pH 및 보수력은 항생제 무첨가구(비교예 1)에 비해 항생제(비교예 2) 및 잣나무 유래 에센셜 오일 처리시 증가하였으며, 육색의 경우 황색도(b*)가 잣나무 에센셜 오일 첨가시 다소 감소하는 경향을 나타냈다. 명도, 적색도, 가열감량 및 전단력에 있어서는 처리구간 차이가 나타나지 않았다. 본 발명에 따라 잣나무 유래 에센셜 오일은 계육 pH를 증가시키고, 보수력을 증가시켜 계육 품질에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 판단된다.
계육의 품질 비교
비교예1 비교예2 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6
pH 5.62 5.86 5.89 5.85 5.89 6.00 6.02 5.85

육색
명도(L*) 54.13 53.19 54.61 53.45 51.16 49.55 51.50 51.52
적색도(a*) 2.67 2.52 2.35 3.40 3.04 3.32 2.29 2.86
황색도(b*) 10.59 14.44 9.36 9.57 9.32 7.56 9.51 8.87
가열감량(%) 16.10 14.92 15.62 18.18 18.44 18.72 17.13 15.87
전단력
(kg/0.5inch2)
2.57 2.77 2.34 2.47 2.74 3.11 3.02 2.88
보수력(%) 57.80 58.79 60.55 59.02 58.69 59.01 60.36 61.16
실시예 7: 계육의 지질산화
표 9는 저장 기간에 따른 계육의 지질 산화를 비교 조사한 것이다. 저장기간이 경과함에 따라 지질과산화물이 증가하였으며, 모든 실시예에서 저장 기간 경과에 따른 지질과산화물의 증가를 감소시켰다. 본 시험 결과를 통해 본 발명에 따른 잣나무 에센셜 오일 함유 사료조성물의 급여는 계육 저장에 따른 품질 저하를 감소시켜 소비자에게 보다 우수하고 안전한 품질의 계육을 제공할 수 있음이 확인되었다.
계육의 저장안전성
지질과산화물가(ug/g) 비교예
1
비교예
2
실시예
1
실시예
2
실시예
3
실시예
4
실시예
5
실시예
6
5일 0.50 0.51 0.53 0.46 0.41 0.52 0.47 0.45
10일 0.68 0.65 0.63 0.59 0.52 0.56 0.55 0.58
실시예 8: 비육돈 생산성
표 10은 잣나무 에센셜 오일 첨가 사료 급여에 따른 비육돈 생산성을 비교한 것이다. 잣나무 에센셜 오일 캡슐조성물 0.06 중량%를 제외한 실시예 1, 2가 비교예에 비해 증체량이 3.7~10.3% 가량 증가하였으며, 사료요구율은 모든 실시예가 비교예에 비해 6.6~15.1% 개선되는 것을 확인할 수 있었다. 결과적으로, 돼지에 있어 잣나무 에센셜 오일 함유 사료조성물의 적정 첨가수준은 0.02~0.04 중량% 내외가 적당하다고 판단된다.
비육돈 생산성 비교
비교예 1 실시예 1 실시예 2 실시예 3
증체량

0~5주 886 838 917 786
6~10주 792 902 934 862
0~10주 839 870 925 806
사료섭취량

0~5주 2280 2112 2135 2077
6~10주 2829 2785 2658 2520
0~10주 2555 2448 2397 2299
사료요구율

0~5주 2.57 2.52 2.33 2.64
6~10주 3.57 3.09 2.85 2.92
0~10주 3.05 2.81 2.59 2.85
실시예 9: 비육돈 혈액특성
표 11은 혈액 내 면역, 스트레스 관련 인자 및 혈구조성을 비교한 결과이다. 혈액 내 면역글로불린 중의 하나인 IgG는 비교예에 비해 모든 실시예에 다소 증가하는 경향을 보였으며, 스트레스 호르몬인 코티졸(cortisol), 에피네프린(epinephrine), 노르에피네프린(norepinephrine)은 첨가수준에 따라 차이는 있었으나 감소하는 경향을 보였다. 총백혈구 및 림프구는 모든 실시예에서 항생제 무첨가구인 비교예 1에 비해 감소하는 경향을 나타내었다. 상기 육계 사양시험의 결과와 유사한 경향을 보였으며 상기 설명하였듯이 잣나무 에센셜 오일은 항균, 항산화, 체내 대사활성 등 다양한 생리활성효과를 발휘하여 가축 면역 조절 및 스트레스 저감 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
비육돈 혈액특성
비교예 1 실시예 1 실시예 2 실시예 3
IgG
(ug/dL)
개시 795.7 931.3 987.8 1034.0
종료 978.7 1157.8 1158.5 1023.0
Cortisol
(ug/dL)
개시 1.20 1.20 1.13 1.00
종료 2.20 1.00 1.20 2.00
Epinephrine
(pg/mL)
개시 57.55 61.67 69.35 53.17
종료 40.55 39.80 44.95 37.05
Norepinephrine
(pg/mL)
개시 512.50 547.65 525.40 441.83
종료 197.00 217.83 193.45 196.35
RBC
(106/uL)
개시 6.19 6.33 6.64 6.82
종료 4.67 6.63 7.15 6.54
WBC
(103/uL)
개시 22.69 21.68 22.08 21.77
종료 19.17 19.47 22.10 17.89
Lymphocyte(%) 개시 48.55 44.83 45.10 44.35
종료 64.10 51.60 58.73 55.90
실시예 10: 돈육의 품질 및 저장안전성
표 12는 잣나무 에센셜 오일 함유 캡슐조성물의 사료 내 첨가급여가 돈육의 관능적 특성, 육질 특성 및 저장 안전성에 미치는 영향을 비교한 것이다. 관능평가 결과 항생제 무첨가구인 비교예에 비해 잣나무 에센셜 오일를 처리한 모든 실시예에서 육색이 증가하는 것을 확인할 수 있었으며, 경도가 낮아져 육질이 부드러워지는 것을 확인할 수 있었다. 그리고 마블링, pH, 명도, 적색도, 황색도, 보수력 및 가열감량에서는 큰 차이가 관찰되지 않았다. 그리고 저장 기간에 따른 지질과산화물가를 조사한 결과 잣나무 에센셜 오일 처리한 모든 실시예에서 비교예에 비해 저장기간 1일에서 3일 사이에 증가량이 적어 품질 저하를 감소시키는 것을 확인할 수 있었다.
Figure 112011084114295-pat00001

Claims (12)

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  7. 잣나무 원료를 타공망이 있는 바스켓에 투입하고 70~100℃의 수증기를 하부에서 분사한 후 냉각장치를 통과시켜 0~20℃로 냉각하여 추출된 에센셜 오일 또는 상기 추출된 에센셜 오일의 입자를 나노화한 조성물을 닭 사료에 0.02~0.04 중량% 첨가하여 제조하는 것을 특징으로 하는 닭의 성장률, 질병예방, 항산화 활성, 스트레스 제어 효과, 저장 안전성 및 육질이 개선되는 효과를 갖는 닭 사료의 제조방법.
  8. 잣나무 원료를 타공망이 있는 바스켓에 투입하고 70~100℃의 수증기를 하부에서 분사한 후 냉각장치를 통과시켜 0~20℃로 냉각하여 추출된 에센셜 오일을 캡슐화한 조성물을 돼지 사료에 0.02~0.04 중량% 첨가하여 제조하는 것을 특징으로 하는 돼지의 성장률, 질병예방, 항산화 활성, 스트레스 제어 효과, 저장 안전성 및 육질이 개선되는 효과를 갖는 돼지사료의 제조방법.
  9. 제7항 또는 제8항의 방법에 의해 제조된 사료.
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