KR101639336B1 - 반추가축 사료용 첨가제의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반추가축 사료용 첨가제에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 L-카르니틴, 비오틴(Biotin), 폴산(Folic acid), 판토텐산(Pantothenic acid), 피리독신(Pyridoxine), 비타민 C, 니코틴산(Nicotinic acid), 강황분말, 아연, 망간, 구리, 및 코발트를 식물성 지방인 팜오일(palm oil)로 분무냉각(spray-cooling) 코팅 처리하여 마이크로인캡슐레이션 첨가제를 제조하는 방법을 개시한다.

Description

반추가축 사료용 첨가제의 제조방법{A method for preparing feed additive for ruminants}
본 발명은 반추가축 사료용 첨가제에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 L-카르니틴, 비오틴(Biotin), 폴산(Folic acid), 판토텐산(Pantothenic acid), 피리독신(Pyridoxine), 비타민 C, 니코틴산(Nicotinic acid), 강황분말, 아연, 망간, 구리, 및 코발트를 식물성 지방인 팜오일(palm oil)로 분무냉각(spray-cooling) 코팅 처리하여 마이크로인캡슐레이션 첨가제를 제조하는 방법을 개시한다.
L-카르니틴(Carnitine)은 라이신과 메치오닌, 그리고 NH4+(암모늄 이온)을 포함하고 있는 비타민 B 복합체 중 하나이다. L-카르니틴은 체내 지방(글리세롤+지방산)이 분해 되어 생긴 지방산을 세포 내의 미토콘드리아 안으로 운반시키는데 있어서 매우 중요한 역할을 한다.
비오틴(Biotin)은 동식물의 생육에 필요한 비타민B복합체의 일종으로, 생체 내에서는 거의 비오틴효소의 보결분자족으로서 단백질 리신의 -아미노기와 아미드결합을 하고 있다. 비오티니다아제에 의해 아미드결합이 가수분해하고, 유리한 비오틴은 재이용한다.
생리작용은 비오틴효소에 의한 탄산고정 및 탄산전이반응이 중심이고 프로바이오닐CoA카르복실라아제, 아세틸CoA카르복실라아제, 메틸말로닐CoA피루브산트랜스카르복실라아제, 메틸말로닐CoA디카르복실라아제 등의 반응에 의해 지방산, 당 또는 분기사슬아미노산의 대사에 관여한다. 이들 효소반응에서 중간체로서 N-카르복실비오틴을 만든다.
그 밖의 작용기구는 분명치 않지만 구아닐산시클라아제의 활성을 높여 cGMP의 농도를 상승시킴으로써 단백질생합성, RNA합성, 푸린생합성 등에 간접적으로 관여한다. 동물에서는 장내세균에 의해 합성되기 때문에 결핍증상을 일으키기 어렵지만 쥐에게 건조난백(卵白)을 다량으로 주면 비오틴이 난백 속의 아비딘과 결합하여 비오틴이 결핍되어 탈모나피부염이 일어난다.
폴산(Folic acid) 엽산(葉酸)이라고도 한다. 프테린과 p-아미노벤조산 및 글루탐산으로 이루어지는 프테로일-L-글루탐산이다. 자연계에는 트라이 또는 헵타글루타밀펩티드의 형태로 존재한다. 시금치효모간장으로부터 추출되며, 조혈(造血)에 유효한 인자로 미생물의 발육을 촉진한다. 분자 내의 p-아미노벤조산은 그 자체가 미생물의 발육촉진 인자이며 설폰아마이드는 세균의 폴산 형성을 저해한다. 생체 내에서의 생화학적 활성형은 환원형 테트라하이드로폴산으로, 이것은 NADPH의 존재 아래 수소이탈효소의 작용에 의하여 폴산으로부터 다이하이드로폴산을 거쳐서 형성된다.
테트라하이드로폴산은 C1대사의 조효소로서 포밀화된 형태로 활성폼산이나 폼알데하이드의 전이와 운반에 관여한다. 이것은 퓨린의 생합성, 세린글리신 등의 아미노산의 대사, 니코틴산아마이드나 콜린 등의 대사에 중요하다. 자연계에 널리 분포하는 유도체의 하나인 로이코보린(5-N-포밀테트라하이드로폴산)은 포밀기를 가지는데 기전이(基轉移) 퍼텐셜은 높지 않다. 활성폼산으로는 10-N-포밀테트라하이드로폴산이나 5-N 또는 10-N-메테닐테트라하이드로폴산의 작용이 강하다. 필요량은 매우 미량이며, 고등동물은 장내 세균이 생산하는 양으로 충분하다. 빈혈을 일으킨 원숭이병아리에게 폴산을 투여하면 치유된다. 사람에게 폴산이 결핍되면 빈혈이나 혈소판 감소를 일으킨다. 임상적으로는 항악성(抗惡性) 빈혈인자로 사용된다.
판토텐산은 뇌의 콜린 성분이 신경전달 물질인 아세틸콜린으로 전환되도록 도우며, 세포벽에 형성되는 지방산의 합성에 중요한 역할을 한다. 또한 부신에서 코르티졸 호르몬이 분비되도록 만든다.
일상의 식사에서 부족한 판토텐산을 보충할 목적으로 섭취하는 건강기능식품의 기능성은 coenzyme A(조효소 A)와 아실기 전달 단백질(acyl carrier protein)의 구성 성분으로 체내에서 지방산의 합성과 대사 및 피루브산(pyruvate)과 알파케토글루타르산(-ketoglutarate) 산화 등의 반응에 관여한다.
아실기 전달 단백질은 지방산에 붙어서 지방산의 사슬 길이를 증가시킨다. 세포 내에서 조효소(CoA)에 의해 단백질에 지방산이 공급됨으로써 단백질의 위치와 기능이 결정된다. 판토텐산(Pantothennic acid)은 조효소 A의 구성 성분이다. 그리스어 pantothen은 '모든 곳으로부터'라는 뜻을 갖고 있는데 이것은 판토텐산이 각종 식품으로 충분히 공급되고 있음을 반영한다.
조효소 A는 판토텐산과 ADP, 시스테인이 결합하여 형성된다. 아실기 전달 단백질의 구성 성분으로 체내에서 아실기를 활성화하고 전이하는 기능을 담당한다. 70여 가지 효소가 CoA나 ACP를 필요로 한다. 이들 효소는 지방산 합성과 대사, 지질 탄수화물 아미노산의 대사, 콜레스테롤 합성과 같은 많은 대사에 관여한다. 조효소 A는 구연산 회로 및 지방산, 세포막 인지질 및 아미노산, 스테로이드 호르몬, 비타민 A, 비타민 D, 프로피린, 신경전달 물질의 합성, 단백질의 아세틸화 및 아실화(acylation) 등에 관여한다. 식이 중의 조효소 A는 소장에서 판토텐산으로 전환되어 흡수되며 소변으로 배설된다. 판토텐산의 흡수율은 4060%로 추정된다
피리독신의 유도체인 피리독살(4자리가 CHO)이나 피리독사민(4자리가 CH2NH2)도 비타민 B6의 작용이 있으며, 이들을 총칭하여 피리독신이라고 하는 일도 있다. 생체 내에서는 피리독살인산으로 조효소가 된다. 비타민 B6은 니코틴산에 이어 발견된 쥐의 항피부염 인자이다. B6이 결핍된 쥐는 생장이 멈추고, 사람에서는 결핍증이 일어나기 어렵지만 눈 코 입 주위에 피부염이 나타난다. 또 B6이 결핍되면 여러 장기(臟器)의 동맥경화증이 일어난다. 사람의 필요량은 그다지 알려져 있지 않지만, 동물실험으로 추정된 바로는 1일 3~4mg이다.
니코틴산은 비타민 B3 또는 나이아신(niacin)이라고도 한다. 1937년 C. A. 엘비옘에 의해서 쌀겨의 엑스로부터 처음으로 단리(單離)되어 발견되었다. 분자식 C6H5NO2. 피리딘-3 카복실산에 해당한다. 동물의 간살코기효모콩류곡식 등 생체 내에 널리 존재한다. 바늘 모양의 결정으로 녹는점 236.6이다. 승화성(昇華性)이 있으며, 물에탄올에는 녹지만 에테르벤젠에는 녹지 않는다.
니코틴, 3-피콜린, 3-에틸피리딘 등을 진한 질산으로 산화시켜 합성한다. 생체 내에서는 트립토판에서 합성되고, 주로 니코틴산아마이드 보조효소(NAD, NADP)의 형태로 존재하며, 산화환원 반응에 관여한다. 결핍증은 소화기 및 중추신경계 증세를 수반하는 피부가 홍갈색으로 변하는 펠라그라이다. 사람의 필요량은 정확하게 밝혀지지 않았지만, 개의 필요량으로부터 추정하면 1일 9~12mg이다.
본 발명에 첨가되는 강황분말은 피토케미컬(Phytochemical)의 특성이 있는 다년생 초목인 강황(turmeric)은 뿌리를 건조, 분쇄하여 음식재료로 이용할 뿐만 아니라 여러 질병의 치료제로서도 이용되어 왔다.
강황에는 커큐미노이드(curcuminoids )가 약 2 ~ 8% 함유되어 있고 함유된 curcuminoids에서 커큐민(curcumin)이 약 77%의 비율로 구성되어 있다. 강황과 그 구성 성분인 curcuminoids와 curcumin oil의 생리적 기능과 의학적 효능은 다양한 것으로 보고되고 있다. curcumin은 항염증, 항암, 항산화, 상처의 치료 및 항균성 등의 효과를 가지고 있는 것으로 알려져 있다.
상기와 같이 강황 내의 성분 들이 건강에 유익한 생리활성 효능을 가지고 있기 때문에 이러한 성분이 강화된 축산물의 생산은 축산물의 부가가치 증진에 상당한 도움을 줄 수가 있다.
상기한 L-카르니틴을 비롯한 여러 영양분이 강화된 소고기 및 우유 등을 생산하기 위한 시도들이 현재 진행 중에 있지만, 반추 가축의 소화 생리 특성상 일반 코팅 처리가 되지 않은 영양 첨가제를 급여할 경우 반추위 미생물에 의해 분해되어 원하는 결과를 얻을 수 없다. 따라서, 반추가축의 소화 생리 특성상 반추 가축에게 직접 영양분이 흡수, 이용되도록 하기 위해서는 별도의 반추위 바이-패스 코팅 제제를 사용하여야 한다.
최근에는 코팅 방법을 이용하여 반추위 바이-패스율을 높이는 연구가 진행되고 있으며, 국내에서도 L-카르니틴을 에틸셀룰로오스와 아미노알킬메트아크릴레이트 중합체로 이중 피복한 펠렛 제형 사료 첨가제를 젖소에 급여함으로써 우유내 L-카르니틴의 함량을 증가시키는 방법에 대한 연구가 있었다.
국내공개특허제 2001-0084849호에서는 우유내 L-카르니틴 함량을 증가시키기 위한 젖소용 사료에 관한 것으로 반추위 보호 L-카르니틴을 함유한 사료를 젖소에 급여함으로써 생산물인 우유 내로 이행시켜 우유의 L-카르니틴 함량을 효과적으로 증진 시키는 기술을 기재하고 있다.
국내공개특제 2005-0089387호에서는 L-카르니틴을 에칠셀룰로오스와 아미노알킬메트아크릴레이트 중합체로 이중 피복하여 얻어지는 반추위 동물 급여용 사료 첨가제를 반추동물에 급여함으로써 육용 및 유생산용 반추동물의 그 생산물에서 카르니틴의 함량을 증진시키는 방법에 대해 기재하고 있다.
국내공개특허제2001-0084849호 국내공개특허제2005-0089387호
본 발명은 여러 영양성분을 팜오일로 분무냉각법(spray cooling)에 의해서 코팅처리한 마이크로인캡슐레이션 첨가제를 제조하는 방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기한 본 발명의 목적을 이루기 위한 수단으로서,
소정의 비율로 L-카르니틴, 비오틴(Biotin), 폴산(Folic acid), 판토텐산(Pantothenic acid), 피리독신(Pyridoxine), 비타민 C, 니코틴산, 강황분말, 아연, 망간, 구리 및 코발트를 식물성 지방인 팜오일(palm oil)로 분무냉각(spray-cooling) 코팅 처리하여 마이크로인캡슐레이션 첨가제를 제조하는 방법을 포함한다.
본 발명에 따라 제조한 반추위 바이패스율을 현저히 향상시킨 마이크로인캡슐레이션 첨가제의 급여를 통해 비육우, 한우 거세우의 육질(마블링)을 향상함으로써 고 품질의 고기를 생산하여 농가의 소득을 증가시킬 수 있다. 마이크로인캡슐레이션 첨가제의 적정 급여량 및 급여 기간을 산출함으로써 경제성 있는 용법, 용량을 얻을 수 있다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
L-카르니틴, 비오틴(Biotin), 폴산(Folic acid), 판토텐산(Pantothenic acid), 피리독신(Pyridoxine), 비타민 C, 니코틴산, 강황분말, 아연, 망간, 구리 및 코발트를 소정의 비율로 혼합한 조성물을 식물성 지방인 팜오일(palm oil)로 분무냉각(spray-cooling) 코팅 처리하여 마이크로인캡슐레이션 첨가제를 만든다.
즉, 본 발명에 따라, 코팅 L-카르니틴 과립 입자 조성물을 준비하는 단계;
비오틴, 폴산, 판토텐산, 피리독신을 소정의 비율로 혼합한 다음 이 혼합물을 팜오일로 코팅하여 과립 입자 조성물을 준비하는 단계;
동일한 방법으로 코팅 비타민 C 과립 조성물, 코팅 니코틴산 과립 조성물, 코팅 아연 과립 조성물, 코팅 망간 과립 조성물, 코팅 구리 과립 조성물 및 코팅 코발트 과립 조성물을 준비하는 단계를 포함한다.
각각의 팜오일 코팅 과립 조성물은 다음과 같이 준비한다.
1. 코팅 L-카르니틴 과립 조성물: L-카르니틴 20 중량% 및 팜오일 80 중량%를 이루도록 분무냉각법에 의해서 팜오일로 코팅한 L-카르니틴 과립 조성물을 준비한다. 종래의 코팅처리하지 않은 L-카르니틴을 반추가축에 급여하는 경우에는 반추위에서 미생물에 의해 L-카르니틴이 분해/파괴되기 때문에 소장에 이르지 못하는 반면 코팅 L-카르니틴은 반추위에서 소멸하지 않고 소장까지 이르러 흡수될 수가 있다. 비육 후기의 소에게 카르니틴 첨가 급여가 전체 체지방(내장 지방)량은 감소시키고, 마블링 등급의 기준이 되는 배 최장근의 특정 부위 근육의 지방 침착은 향상시키는 것으로 조사되었다. 반추가축의 최장근내에 프리 카르니틴의 농도가 높은 소는 육질 등급(Marbling Score)이 높은 것으로 나타났다.
2. 코팅 비오틴, 폴산, 판토텐산 및 피리독신 과립 조성물: 비오틴 4 ~ 6 중량%, 폴산 5 ~ 7 중량%, 판토텐산 40 ~ 60 중량%, 및 피리독신 30 ~ 50 중량%로 이루어진 혼합물 20 중량%에 대하여 팜오일 80 중량% 비율로 분무 냉각코팅법에 의해서 혼합물을 코팅하여 과립 조성물을 준비한다. 이는 반추위에서 파괴되거나 분해되지 않고 소장까지 이르러 체내에 흡수될 수 있다. 이러한 영양분을 급여하면 유량이 증가하고, 유지방 및 유단백이 향상될 뿐만 아니라 발굽 질병이 감소하는 것으로 나타났다. 이는 비타민 B군으로서 신진대사 효율에 대한 필수 영양소이다.
3. 코팅 비타민 C 과립 조성물 준비: 비타민 C 20중량%에 대하여 팜오일 80 중량%의 비율로 분무냉각법에 의해서 비타민 C를 팜오일로 코팅하여 만든다. 이를 반추가축에 급여하면 스트레스를 억제하고 면역력 향상뿐만 아니라 체세포 수 감소효과를 제공한다.
4. 코팅 니코틴산 과립 조성물: 니코틴산 20 중량%에 대하여 팜오일 80 중량%의 비율로 분무냉각법에 의해서 니코틴산을 팜오일로 코팅하여 준비한다. 니코틴산을 반추가축에 급여하면 유지방을 향상시키고 체내 지방분해를 억제할 뿐만 아니라 케토시스 및 지방간을 예방하고 유단백을 향상시키는 것으로 나타났다.
5. 코팅 아연/망간/구리/코발트 과립 조성물: 아연 35 ~ 50 중량%, 망간 25 ~ 30 중량%, 구리 15 ~ 20 중량% 및 코발트 3 ~ 5 중량%로 이루어진 혼합물 20 중량%에 대하여 팜오일 80 중량%의 비율로 분무냉각법에 의해서 혼합물을 팜오일로 코팅함으로써 코팅 과립 조성물을 준비한다. 이 영양소를 반추가축에 급여하면 우유의 체세포 수가 감소하고 유량이 증가할 뿐만 아니라 수태율 및 면역력을 향상시키는 것으로 나타났다.
6. 코팅 강황 과립 조성물: 강황 분말 20 중량%에 대하여 팜오일 80 중량%의 비율로 분무냉각법에 의하여 코팅함으로써 코팅 과립 조성물을 준비한다. 이를 반추가축에 급여하면 항염증, 항암, 항산화, 상처의 치료 및 항균성 등의 효과를 가지고 있는 것으로 알려져 있다.
상기 준비한 코팅 L-카르니틴 과립 조성물 25 중량%,
비오틴 4.5 중량%, 폴산 5.5 중량%, 판토텐산 55 중량%, 및 피리독신 35 중량%로 이루어진 혼합물 20 중량%에 대하여 팜오일 80 중량% 비율로 코팅한 과립 조성물 5 중량%,
코팅 비타민 C 과립 조성물 30 중량%,
코팅 니코틴산 과립 조성물 30 중량%,
아연 50 중량%, 망간 30 중량%, 구리 15 중량% 및 코발트 5 중량%로 이루어진 혼합물 20 중량%에 대하여 팜오일 80 중량%의 비율로 코팅한 과립 조성물 2 중량%, 및
코팅 강황 과립 조성물 8 중량%를 혼합하여 최종 사료용 첨가제를 얻는다.

Claims (5)

  1. 반추가축 사료용 첨가제의 제조방법에 있어서,
    L-카르니틴을 팜오일로 코팅한 과립 조성물 준비하는 단계;
    비오틴, 폴산, 판토텐산, 및 피리독신을 포함하는 혼합물을 팜오일로 코팅한 과립 조성물을 준비하는 단계;
    팜오일로 코팅한 비타민 C 과립 조성물을 준비하는 단계;
    팜오일로 코팅한 니코틴산 과립 조성물을 준비하는 단계;
    아연, 망간, 구리 및 코발트를 포함하는 혼합물을 팜오일로 코팅한 과립 조성물을 준비하는 단계;
    팜오일로 코팅한 강황 과립 조성물을 준비하는 단계; 및
    상기 준비한 팜오일로로 코팅한 각각의 L-카르니틴 과립 조성물 25 중량%, 비오틴, 폴산, 판토텐산 및 피리독신 혼합물의 과립 조성물 5 중량%, 비타민 C 과립 조성물 30 중량%, 니코틴산 과립 조성물 30 중량%, 아연, 망간, 구리 및 코발트 혼합물의 과립 조성물 2 중량%, 및 강황 과립 조성물 8 중량%를 혼합하여 최종 사료용 첨가제를 얻는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반추가축 사료용 첨가제의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 각각의 코팅한 과립 조성물을 얻는 과정은 각 단계에서 피코팅되는 물질 20 중량%에 대하여 팜오일 80 중량%의 비율로 코팅함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 반추가축 사료용 첨가제의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 팜오일로 코팅한 비오틴, 폴산, 판토텐산, 피리독신 혼합물의 과립 조성물은 비오틴 4 ~ 6 중량%, 폴산 5 ~ 7 중량%, 판토텐산 40 ~ 60 중량%, 및 피리독신 30 ~ 50 중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반추가축 사료용 첨가제의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 팜오일로 코팅한 아연, 망간, 구리, 코발트 혼합물의 과립 조성물은 아연 35 ~ 50 중량%, 망간 25 ~ 30 중량%, 구리 15 ~ 20 중량% 및 코발트 3 ~ 5 중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반추가축 사료용 첨가제의 제조방법.
  5. 삭제
KR1020150177027A 2015-12-11 2015-12-11 반추가축 사료용 첨가제의 제조방법 KR101639336B1 (ko)

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