KR101979206B1

KR101979206B1 - 반려동물 장내환경 개선용 영양 간식 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR101979206B1
Application number: KR1020170144277A
Authority: KR
Inventors: 이대훈; 박혜미
Original assignee: 이대훈; 박혜미
Priority date: 2017-10-31
Filing date: 2017-10-31
Publication date: 2019-05-23
Also published as: KR20190048951A

Abstract

본 발명은 반려동물 장내환경 개선용 영양 간식 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 불등풀가사리를 포함하는 배지에서 유산균주를 배양한 유산균 배양물, 육류 및 어류, 단백질, 펙틴, 미네랄, 비타민 중 어느 하나 이상의 부첨가물을 포함하여 제조되며, Nitric oxide 생성 활성, Cytokine 분비 활성, 장 상피세포에 대한 부착 활성, 소화 활성, 유기산 생성 중 어느 하나의 반응기전을 통하여 장내환경을 개선하는 반려동물 장내환경 개선용 영양 간식 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 반려동물 장내환경 개선용 영양 간식은 전처리된 육류 및 어류 100중량부에 대하여, 유산균 배양물 30 내지 60 중량부, 상기 전처리된 육류 및 어류와 유산균 배양물을 혼합한 혼합물 100중량부에 대하여, 부첨가물 5 내지 40중량부를 혼합한 것을 특징으로 하며, 상기 유산균 배양물은 유산균주를 불등풀가사리를 포함하는 배지에서 배양하여 제조된 것이며, 상기 부첨가물은 단백질, 펙틴, 미네랄, 비타민 및 이들의 조합으로 이루어지는 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

Description

반려동물 장내환경 개선용 영양 간식 및 이의 제조방법{PET NOURISHING FOOD FOR IMPROVING GUT ENVIRONMENT AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 반려동물 장내환경 개선용 영양 간식 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 불등풀가사리를 포함하는 배지에서 유산균주를 배양한 유산균 배양물, 육류 및 어류, 단백질, 펙틴, 미네랄, 비타민 중 어느 하나 이상의 부첨가물을 포함하여 제조되는 반려동물 장내환경 개선용 영양 간식 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

급속한 경제성장, 국민소득 수준의 향상, 핵가족화 및 1인 가구의 증가로 반려동물을 기르는 가구의 수가 급속하게 늘어나고 있으며, 반려동물의 웰빙(Well-being) 식품에 관한 산업의 규모 또한 점차 확대되고 있는 추세이다.

이와 관련하여, 한국등록특허 제 10-1674572호(피모건강에 효과적인 반려동물 간식 및 간식 제조방법)은 간식에 천연물질 및 생약추출물을 첨가하여 반려동물이 섭취 할 시 피부질환을 예방할 수 있는 간식 및 간식 제조방법을 제시하고 있다.

한국등록특허 제 10-1674572호(피모건강에 효과적인 반려동물 간식 및 간식 제조방법)은 간식에 천연물질 및 생약추출물을 첨가하여 반려동물이 섭취 할 시 피부질환을 예방할 수 있는 간식 및 간식 제조방법을 제시하고 있다.

한국등록특허 제 10-1043686호(애완동물의 피부질환 예방을 위한 애완동물 간식의 제조 방법)은 오메가-6 지방산, 오메가-3 지방산과, 오리고기, 양고기, 칠면조고기, 타조고기 중 어느 하나와, 쌀글루텐, 물, 어분(생선분말), 가수분해 단백질,물엿, 글리세린, 소금, 포도당, 아마씨유, 항산화제로 이루어진 피부의 염증을 완화를 위한 애완동물 간식을 제시하고 있다.

한국등록특허 제 10-1438033호(반려동물용 사료 첨가제 및 그를 이용한 혼합사료)은 유지류 100중량부에 대하여 지모(知母) 약재가 5~50중량부의 비율로 혼합된 것으로, 대장균(Escherichia coli), 개 소포자균(Microsporum canis) 및 석고상 소포자균(Microsporum gypseum)으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상이 원인이 되어 발병하는 피부질병을 치료하기 위한 반려동물의 피부질병 치료용 사료 첨가제를 제시하고 있다.

한국등록특허 제 10-1486951호(명태살을 이용한 애완동물 사료의 제조방법 및 이에 의해 제조된 명태살을 이용한 애완동물 사료)은 명태살을 주원료로 하여 애완동물의 비만을 해결할 수 있는 명태살을 이용한 애완동물 사료 및 이의 제조방법을 제시하고 있다.

한국등록특허 제 10-1717771호(애완 동물 영양 사료 및 이의 제조 방법)은 고구마 페이스트 기반에 구기자, 산수유, 우슬, 대추 및 용안육 등의 한약재가 혼합된 애완 동물 영양 사료 및 그 제조 방법을 제시하고 있다.

한편, 가공식품의 섭취, 외부 환경 등에 의한 스트레스 및 영양소의 불균형에 의해 반려동물의 염증성 장질환(Inflammatory bowel disease: IBD)이 증가하는 추세를 보이고 있으며, IBD의 전형적인 임상증상은 만성적인 구토와 설사 및 체중감소이다.

이러한 IBD는 치료되는 질환이 아니라 증상이 조절되는 질환으로 치료로 증상은 개선되지만 장 점막내 염증은 지속적으로 존재하기 때문에 식이와 장내 미생물 균총에 대한 조치를 통해 잠재적인 항원을 제거해주어야 하므로 예방과 치료 후 유지가 중요한 것으로 알려져있다.

종래의 반려동물의 간식 및 사료와 관련된 특허문헌은 피부질환 예방 및 치료를 위한 것이거나, 단순히 주지된 영양재료를 이용하여 식감 및 기호도를 향상시킨 것이 대부분으로서, 반려동물의 장내 환경을 개선시키기 위한 간식 및 사료에 관하여서는 전무한 실정이다.

본 연구에서는 신바이오틱스 제제로서의 활용을 위해 배양 단계에서 홍조류 유래 불등풀가사리(Gloiopeltis furcata)를 첨가하여 유산균주 활성, 항균 활성 및 면역 증진을 조사하였으며, 닭가슴살 및 연어, 소고기 등의 주원료에 단백질 및 다당류 등의 부원료를 혼합 후 동결건조하여 조직감과 위·장관에서의 유산균 부착능 향상 및 소화율 개선 효과를 확인하여 장내 환경개선 또는 예방에 대해 조사하였다.

본 발명자는 반려동물의 장내 환경 개선을 위한 간식 및 조성물에 관한 연구의 일환으로 불등풀가사리를 포함하는 배지에서 유산균주를 배양한 유산균 배양물, 육류 및 어류, 단백질, 펙틴, 미네랄, 비타민 중 어느 하나 이상의 부첨가물을 포함한 조성물로부터 장내환경 개선능을 확인하여 본 발명에 이르게 되었다.

한국등록특허 제 10-1674572호(피모건강에 효과적인 반려동물 간식 및 간식 제조방법) 한국등록특허 제 10-1043686호(애완동물의 피부질환 예방을 위한 애완동물 간식의 제조 방법) 한국등록특허 제 10-1438033호(반려동물용 사료 첨가제 및 그를 이용한 혼합사료) 한국등록특허 제 10-1486951호(명태살을 이용한 애완동물 사료의 제조방법 및 이에 의해 제조된 명태살을 이용한 애완동물 사료) 한국등록특허 제 10-1717771호(애완 동물 영양 사료 및 이의 제조 방법)

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 풍미, 식감 및 기호도가 우수한 반려동물 장내환경 개선용 영양 간식 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 Nitric oxide 생성 활성, Cytokine 분비 활성, 장상피세포에 대한 부착 활성, 소화 활성, 유기산 생성 중 어느 하나 이상의 반응기전을 통하여 장내환경을 개선하는 반려동물 장내환경 개선용 영양 간식 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 반려동물 장내환경 개선용 영양 간식 제조방법은 유산균주를 불등풀가사리를 포함하는 배지에서 배양하여 유산균 배양물을 제조하는 배양단계;와 육류 및 어류를 가열 및 살균하는 전처리단계;와 상기 유산균 배양물과 전처리된 육류 및 어류를 혼합하여 제1혼합물을 제조하는 제 1혼합단계;와 상기 제1혼합물에 단백질, 펙틴, 미네랄, 비타민 및 이들의 조합으로 이루어지는 부첨가물 중 어느 하나를 혼합하여 제2혼합물을 제조하는 제2혼합단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 배양단계는 증류수 100 중량부에 대하여, 수크로오스 1 내지 3중량부, 효모추출물 0.5 내지 2중량부, 탈지유 0.5 내지 2중량부, 구연산 나트륨 0.5 내지 2중량부, 인산수소이칼륨(K₂HPO₄) 0.05 내지 0.5중량부, 황산마그네슘(MgSO₄) 0.05 내지 0.5중량부, 불등풀가사리 0.5 내지 5중량부를 포함하는 배지에 유산균주를 접종한 후 34~40℃에서 20~28시간 동안 배양하는 것을 특징으로 한다.

상기 유산균주는 락토바실러스 속(Lactobacillus Spp.), 비피도박테리움 속(Bifidobacterium Spp.) 및 이들의 조합 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

상기 제 1혼합단계는 전처리된 육류 및 어류 100중량부에 대하여 유산균 배양물을 30 내지 60 중량부 혼합하며, 상기 제 2혼합물단계는 상기 제 1혼합물 100중량부에 대하여, 상기 부첨가물을 5 내지 40중량부 혼합하는 것을 특징으로 한다.

상기 반려동물 장내환경 개선용 영양 간식 제조방법은 제조된 제2혼합물을 분말상, 액상, 소정의 형상으로 성형된 고체상 중 어느 하나로 가공처리하는 가공처리단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 반려동물 장내환경 개선용 영양 간식은 전처리된 육류 및 어류 100중량부에 대하여, 유산균 배양물 30 내지 60 중량부, 상기 전처리된 육류 및 어류와 유산균 배양물을 혼합한 혼합물 100중량부에 대하여, 부첨가물 5 내지 40중량부를 혼합한 것을 특징으로 하며, 상기 유산균 배양물은 유산균주를 불등풀가사리를 포함하는 배지에서 배양하여 제조된 것이며, 상기 부첨가물은 단백질, 펙틴, 미네랄, 비타민 및 이들의 조합으로 이루어지는 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

상기 유산균 배양물은 증류수 100 중량부에 대하여, 수크로오스 1 내지 3중량부, 효모추출물 0.5 내지 2중량부, 탈지유 0.5 내지 2중량부, 구연산 나트륨 0.5 내지 2중량부, 인산수소이칼륨(K₂HPO₄) 0.05 내지 0.5중량부, 황산마그네슘(MgSO₄) 0.05 내지 0.5중량부, 불등풀가사리 0.5 내지 5중량부를 포함하는 배지에 유산균주를 접종한 후 34~40℃에서 20~28시간 동안 배양된 것임을 특징으로 한다.

상기 반려동물 장내환경 개선용 영양 간식은 분말상, 액상, 소정의 형상으로 성형된 고체상 중 어느 하나로 가공처리된 것을 특징으로 한다.

상기 반려동물 장내환경 개선용 영양 간식은 Nitric oxide 생성 활성, Cytokine 분비 활성, 장 상피세포에 대한 부착 활성, 소화 활성, 유기산 생성 및 이들의 조합 중 어느 하나의 반응기전을 통하여 장내환경을 개선하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 반려동물 장내환경 개선용 영양 간식 및 이의 제조방법에 의하면, 풍미, 식감 및 기호도가 우수한 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 반려동물 장내환경 개선용 영양 간식 및 이의 제조방법에 의하면, Nitric oxide 생성 활성, Cytokine 분비 활성, 장 상피세포에 대한 부착 활성, 소화 활성, 유기산 생성 및 이들의 조합 중 어느 하나의 반응기전을 통하여 장내환경을 개선하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 반려동물 장내환경 개선용 영양 간식의 제조방법을 보여주는 순서도.
도 2는 본 발명에 따른 불등풀가사리 첨가에 따른 유산균의 시간별 유산균수, pH 및 산도를 보여주는 그래프.
도 3은 불등풀가사리 첨가에 따른 면역 증강 효과를 보여주는 그래프로서, (A)는 세포 생존을 나타내며, (B)는 NO생성을 보여준다.
도 4는 불등풀가사리 첨가에 따른 면역 증강 효과를 보여주는 그래프로서, (A)는 TNF-α 레벨을 나타내며, (B)는 IL-6 레벨을 보여준다.
도 5는 본 발명에 따른 반려동물 장내환경 개선용 영양 간식을 보여주는 사진.
도 6은 본 발명에 따른 반려동물 장내환경 개선용 영양 간식의 장내 부착능을 보여주는 그래프.
도 7은 본 발명에 따른 반려동물 장내환경 개선용 영양 간식의 in vitro 소화율을 보여주는 그래프.

본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 이하에서 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 구체적인 설명을 생략하기로 한다.

본 발명은 반려동물 장내환경 개선용 영양 간식 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 불등풀가사리를 포함하는 배지에서 유산균주를 배양한 유산균 배양물, 육류 및 어류, 단백질, 펙틴, 미네랄, 비타민 중 어느 하나 이상의 부첨가물을 포함하여 제조되며, Nitric oxide 생성 활성, Cytokine 분비 활성, 장 상피세포에 대한 부착 활성, 소화 활성, 유기산 생성 중 어느 하나의 반응기전을 통하여 장내환경을 개선하는 반려동물 장내환경 개선용 영양 간식 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 반려동물 장내환경 개선용 영양 간식의 제조방법을 보여주는 순서도이다.

본 발명에 따른 반려동물 장내환경 개선용 영양 간식의 제조방법은 유산균주를 불등풀가사리를 포함하는 배지에서 배양하여 유산균 배양물을 제조하는 배양단계(S100)와 육류 및 어류를 가열 및 살균하는 전처리단계(S200)와 상기 유산균 배양물과 전처리된 육류 및 어류를 혼합하여 제1혼합물을 제조하는 제 1혼합단계(S300)와 상기 제1혼합물에 단백질, 펙틴, 미네랄, 비타민 및 이들의 조합으로 이루어지는 부첨가물 중 어느 하나를 혼합하여 제2혼합물을 제조하는 제2혼합단계(S400)를 포함한다.

상기 배양단계(S100)는 유산균주를 불등풀가사리를 포함하는 배지에서 배양하여 유산균 배양물을 제조하게 된다.

불등풀가사리(Gloiopeltis furcata)는 카나기난과 셀룰로오스 및 자일란 등의 산성 수용성 다당류가 풍부하여 면역세포 개선을 통한 체내 면역시스템 활성에 기여하게 되며, 유해균의 증식을 억제시키는 역할을 수행하게 된다.

이때, 상기 불등풀가사리를 대체하여 다른 홍조류, 갈조류 등의 해조류를 사용하는 것도 가능하다.

상기 갈조류로는 다시마(Laminaria japonica), 미역(Undaria pinnatifida), 톳(Hizikiafusiforme), 헛가지말(Analipus japonicus), 코르다리아(Chordaria flagelliformis), 패(Ishige okamurai), 고리매(Scytosiphon lomentaria), 미역쇠(Endarachne binghamiae), 감태(Ecklonia cava), 곰피(Ecklonia stolonifera), 대황(Eisenia bicyclis), 쇠미역(Costaria costata), 모자반(Sargassum fulvellum), 괭생이 모자반(Sargassum horneri), 지충이(Sargassum thunbergii) 및 이들의 조합 중 어느 하나를 선택하여 사용할 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.

상기 홍조류는 예를 들어 우뭇가사리(Gelidium amansii), 김파래(Bangia atropurpurea), 둥근돌김(Porphyra suborbiculata), 방사무늬김(Porphyra yezoensis), 납작갈라가라(Galaxaura falcate), 외흐늘풀(Scinaia japonica), 애기우뭇가사리(Gelidium divaricatum), 왕우뭇가사리(Gelidium pacificum), 혹돌잎(Lithophylum okamurae), 낭과쩍(Lithothammion cystocarpideum), 넓은게발(Amphiroa anceps), 고리마디게발(Amphiroa beauvoisii), 참산호말(Corallina officinalis), 작은구슬산호말(Corallina pilulifera), 방황게발혹(Marginisporum aberrans), 부채까막살(Carpopeltis prolifera), 참지누아리(Grateloupia filicina), 참도박(Grateloupia elliptica), 개도박(Grateloupia lanceolanta), 미끌지누아리(Grateloupia turtuturu), 꿩꼬리풀(Phacelocarpus japonicus), 참가시우무(Hypnea charoides), 갈고리가시우무(Hypnea japonitca), 사이다가시우무(Hypnea saidana), 주름진두발(Chondrus cripspus), 돌가사리(Chondracanthus tenellus), 잎꼬시래기(Gracilaria textorii), 마디잘록이(Lomentaria catenata), 엇가지풀(Heterosiphonia japonica), 개서실(Chondria crassicaulis), 참보라색우무(Symphyocladia latiuscula), 김(Porphyra yezoensis Ueda), 코토니(Cottonii), 개도박(Grateloupia lanceolata), 개우무(Pterocladia tenuis), 새발(Acanthopeltis japonica), 풀가사리(Gloiopeltis tenax), 뿔가사리(Irish moss), 도박(Pachymeniopsis elliptica), 비단풀(Ceramium kondoi), 단박(Ceramium boydenii), 돌가사리(Gigartina tenella), 석묵(Campylaephora hypnaeoides) 등이 있다. 상기 녹조류는 예를 들어, 파래(Enteromorpha), 갈파래(Ulva lactuca), 해캄(Spirogyra spp.), 청각(Codium fragile), 구슬청각(Codium minus), 옥덩굴(Caulerpa okamurai), 돌옷(Nostoc commune) 및 이들의 조합 중 어느 하나를 선택하여 사용할 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.

이때, 상기 불등풀가사리, 홍조류 및 갈조류는 흐르는 물에 3 ~10 회 세척하고, 20 내지 30℃의 증류수에 6시간 내지 30시간 침지시켜 염분을 제거하였다. 세척 및 염분이 제거된 불등풀가사리, 홍조류 및 갈조류를 35 내지 60℃에서 1시간 내지 24시간 건조한 후, 분쇄속도 15,000 내지 30,000 rpm에서 분쇄하여 약 30 내지 100 mesh 크기의 분말로 제조한 것을 사용하였다.

상기 유산균주는 락토바실러스 속(Lactobacillus Spp.), 비피도박테리움 속(Bifidobacterium Spp.) 및 이들의 조합 중 어느 하나를 사용할 수 있으며, 장내환경 개선을 위한 것이라면 이에 한정하지 않는다.

락토바실러스 속(Lactobacillus Spp.)으로는 락토바실러스 플란타룸, 락토바실러스 카제이, 락토바실러스 브레비스, 락토바실러스 아시도필러스, 락토바실러스 람노수스, 락토바실러스 파라카세이 락토바실러스 불가리쿠스 중 어느 하나 이상을 사용할 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.

비피도박테리움 속(Bifidobacterium Spp .)으로는 비피도박테리움 브레브, 비피도박테리움 락티스, 비피도박테리움 롱검, 비피도박테리움 비피둠 증 어느 하나 이상을 사용할 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.

바람직하게는, 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) 균주를 사용하며, 보다 바람직하게는 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) CGKW3 균주 (KACC92075P)를 사용할 수 있다.

상기 유산균 배양물은 배지 조성물에 유산균주를 접종한 후 34~40℃에서 20~28시간 동안 배양하여 제조되며, 상기 배지 조성물은 증류수 100 중량부에 대하여, 수크로오스 1 내지 3중량부, 효모추출물 0.5 내지 2중량부, 탈지유 0.5 내지 2중량부, 구연산 나트륨 0.5 내지 2중량부, 인산수소이칼륨(K₂HPO₄) 0.05 내지 0.5중량부, 황산마그네슘(MgSO₄) 0.05 내지 0.5중량부, 불등풀가사리 0.5 내지 5중량부를 포함한다.

이때, 상기 불등풀가사리는 증류수 100중량부 대비 0.5 내지 5중량부 첨가되는데, 상기 불등풀가사리가 증류수 100중량부 대비 0.5 중량부 미만으로 첨가되면 면역시스템 활성 및 유해균 증식 억제효과가 미미하며, 5중량부를 초과할 경우 함량 증가에 따라 효과 증가가 미미하므로 상기 범위를 벗어나지 않도록 한다.

상기 전처리단계(S200)는 육류 및 어류를 가열 및 살균 등을 통하여 전처리하여 육류 및 어류 조직을 연화시켜 소화 용이성을 향상시키고, 유해 미생물 및 부패 촉진균을 제거하게 된다.

상기 육류는 닭가슴살, 소고기, 오리고기, 양고기, 칠면조고기, 타조고기 및 이들의 조합 중 어느 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 어류는 멸치, 명태, 연어, 참치, 고등어, 송어 및 이들의 조합 중 어느 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 전처리는 고온가열, 초음파 살균, 스팀 증숙 및 이들의 조합 중 어느 하나의 방법을 수행할 수 있다.

상기 고온가열은 증류수에 상기 육류 및 어류를 넣어 90 내지 200℃에서 10분 내지 60분간 수행될 수 있으며, 상기 초음파 살균은 20 내지 50 KHz의 30초 내지 10분간 수행될 수 있다.

상기 스팀 증숙은 스팀 증숙기나 솥 내부에 참나무, 맥반석, 볏짚 중 어느 하나 이상을 넣고, 100℃ 내지 250℃에서 20 내지 40분간 가열하여 수행될 수 있다. 스팀 증숙 공정을 거침으로써 육류 및 어류의 조직을 연화시키고, 풍미를 더욱 향상시킬 수 있게 된다.

상기 제 1혼합단계(S300)에서는, 전처리된 육류 및 어류 100중량부에 대하여 유산균 배양물을 30 내지 60 중량부 혼합하게 되며, 상기 제 2혼합물단계(S400)는 상기 제 1혼합물 100중량부에 대하여, 상기 부첨가물을 5 내지 40중량부 혼합하게 된다.

상기 부첨가물은 단백질, 다당류, 미네랄, 비타민 및 이들의 조합으로 이루어지는 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

단백질 및 아라비아검, 길릭토만난 및 펙틴 등의 다당류는 합성고분자나 계면활성제를 사용하지 않고, 천연 유래 성분들로 혼합물을 안정화시킬 수 있다는 장점이 있으며, 유기용매를 별도로 사용하지 않기 때문에 제조가 간편하고 친환경적이다.

또한, pH에 따라 안정한 입자가 가역적으로 생성되고 와해되는 특징을 가져서 pH 민감성 전달체로 사용될 수 있다는 장점이 있으며 담지한 물질의 안정성을 크게 증가시켜 내부 담지 물질의 산화 및 부패를 방지할 수 있다.

특히 다당류 중 펙틴은 식물체의 세포막을 구성하는 주요성분으로 사과박이나 감귤류 껍질에서 얻을 수 있고 다양한 메틸에스테르(methyl ester)기를 함유하는 폴리갈락투론산(polygalacturonic acid)으로 수용성 음이온 다당이다.

이러한 펙틴은 단백질을 포함한 식품 시스템 내에서 증점제 및 안정제로 사용되며 이 밖에도 식이 섬유질인 펙틴은 위나 소장에서 분해 흡수되지 않고, 결장 내 미생물에 의해 분해되는 등 다양한 기능성을 가지고 있다.

보다 바람직하게는, 상기 단백질은 상기 제 1혼합물 100중량부에 대하여 10 내지 30중량부, 다당류는 1 내지 5중량부가 첨가될 수 있다.

상기 미네랄은 아연, 마그네슘, 철, 칼슘, 나트륨, 구리, 셀레늄, 불소, 칼륨, 인 및 이들의 조합 중 어느 하나를 포함할 수 있다.

상기 비타민은 비타민 A (레티놀, 베타 카로틴), 비타민 D (칼시페롤), 비타민 E (토코페롤), 비타민 K (메나퀴논), 비타민 F, 비타민 K, 비타민 U 중 어느 하나 이상을 포함하는 지용성 비타민, 비타민 B1 (티아민), 비타민 B2 (리보플라빈), 나이아신, 비오틴, 엽산, 비타민 B6 (피리독신), 비타민 B12 (코발아민), 비타민 C (아스코르빈산) 중 어느 하나 이상을 포함하는 수용성 비타민 및 지용성 비타민과 수용성 비타민의 조합 중 어느 하나를 사용할 수 있다.

보다 바람직하게는, 상기 미네랄은 상기 제 1혼합물 100중량부에 대하여 0.5 내지 5중량부, 비타민은 1 내지 3중량부가 첨가될 수 있다.

본 발명에 따른 반려동물 장내환경 개선용 영양 간식 제조방법은 제조된 제2혼합물을 분말상, 액상, 소정의 형상으로 성형된 고체상 중 어느 하나로 가공처리단계에 의해 가공처리될 수 있다.

상기 제2혼합물은 동결건조 및 분쇄하여 분말상으로 제조하거나, 증류수 등의 용매를 혼합하여 액상으로 제조될 수 있으며, 성형 몰드에 넣은 후 동결건조하여 사각형, 원형, 별모양 등의 소정의 형상을 갖는 고체상으로 제조되거나, 젤라틴, 한천 등의 겔화물질을 혼합하여 반고체상 및 젤리상으로 제조할 수 있다.

이때, 동결건조는 -90 내지 -60 ℃에서 3 내지 10시간 수행될 수 있다.

본 발명에 따른 반려동물 장내환경 개선용 영양 간식은 스프류, 액상간식 및 젤리, 스낵류, 캔디류 등의 제품으로 제조될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

이하, 본 발명에 따른 반려동물 장내환경 개선용 영양 간식을 제시한다. 본 발명에 따른 반려동물 장내환경 개선용 영양 간식은 상술된 반려동물 장내환경 개선용 영양 간식의 제조방법에 의해 제조된다.

본 발명에 따른 반려동물 장내환경 개선용 영양 간식을 설명함에 있어, 반려동물 장내환경 개선용 영양 간식의 제조방법에서 상술된 특징은 중복기재하지 않도록 한다.

본 발명에 따른 반려동물 장내환경 개선용 영양 간식은 전처리된 육류 및 어류 100중량부에 대하여, 유산균 배양물 30 내지 60 중량부, 상기 전처리된 육류 및 어류와 유산균 배양물을 혼합한 혼합물 100중량부에 대하여, 부첨가물 5 내지 40중량부를 혼합한 것을 특징으로 한다.

상기 유산균 배양물은 유산균주를 불등풀가사리를 포함하는 배지에서 배양하여 제조된 것이며, 상기 부첨가물은 단백질, 펙틴, 미네랄, 비타민 및 이들의 조합으로 이루어지는 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

상기 유산균 배양물은 증류수 100 중량부에 대하여, 수크로오스 1 내지 3중량부, 효모추출물 0.5 내지 2중량부, 탈지유 0.5 내지 2중량부, 구연산 나트륨 0.5 내지 2중량부, 인산수소이칼륨(K₂HPO₄) 0.05 내지 0.5중량부, 황산마그네슘(MgSO₄) 0.05 내지 0.5중량부, 불등풀가사리 0.5 내지 5중량부를 포함하는 배지에 유산균주를 접종한 후 34~40℃에서 20~28시간 동안 배양되어 제조된다.

이때, 상기 유산균주는 락토바실러스 속(Lactobacillus Spp.), 비피도박테리움 속(Bifidobacterium Spp.) 및 이들의 조합 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

상기 반려동물 장내환경 개선용 영양 간식은 상기 제2혼합물은 동결건조 및 분쇄하여 분말상으로 제조하거나, 증류수 등의 용매를 혼합하여 액상으로 제조될 수 있으며, 성형 몰드에 넣은 후 동결건조하여 소정의 형상을 갖는 고체상으로 제조되거나, 젤라틴, 한천 등의 겔화물질을 혼합하여 반고체상 및 젤리상으로 제조할 수 있다.

상기 반려동물 장내환경 개선용 영양 간식은 기계적 조직감이 우수하며, 높은 유리 아미노산, 유기산 함량을 보여주어 풍미, 저장 및 영양학적 측면에서 우수하다.

또한, 상기 반려동물 장내환경 개선용 영양 간식은 Nitric oxide 생성 활성, Cytokine 분비 활성, 장 상피세포에 대한 부착 활성, 소화 활성 이들의 조합 중 어느 하나의 반응기전을 통하여 장내환경을 개선시킬 수 있다.

이하, 본 발명을 바람직한 일 실시예를 참조하여 다음에서 구체적으로 상세하게 설명한다. 단, 다음의 실시예는 본 발명을 구체적으로 예시하기 위한 것이며, 이것만으로 한정하는 것은 아니다.

재료 및 방법

1. 불등풀가사리 첨가 유산균 배양물

1-1. 유산균주 활성 및 면역 증진 배양물 제조

유산균주는 공시균주인 Lactobacillus plantarum CGKW3(KACC92075P)를 사용하였으며, 배지조성은 sucrose 2%, yeast 1%, skim milk 1%, K₂HPO₄0.2%_, sodium citrate 1%, MgSO₄ 0.2%, 불등풀가사리 1~3%를 첨가하여 제조하였다. 첨가되는 불등풀가사리(Gloiopeltis furcata)는 전라남도 완도산을 흐르는 물에 1일간 세척하여 염분을 제거한 다음 40℃ 열풍 건조기로 건조하고 분쇄속도 25,000 rpm의 고속분쇄기로(Lab use grinder RT-04, Mill Powder Tech Co., Ltd., Tainan City, Taiwan) 60 mesh 이하의 분말로 제조한 다음 -20℃ 이하에 보관하면서 실험용 재료로 사용하였다.

대조군으로 사용한 유산균 배양물은 상업용 MRS(Difico Co., Detroit MI, USA)배지에 배양된 액체배지에 종균 3%를 접종하고 37℃에서 24시간 정치 배양(IL-21, Jeio tech., Daejeon, Korea)한 다음 사용하였다.

1-2. 유산균 배양물 생균수 측정

생균수는 배양물 1 mL에 0.85% sodium chloride 용액(w/v, Duksan pure chemicals Co., Ltd.) 9 mL를 첨가하여 10배 희석법으로 희석한 다음 각각의 희석액 100 μL를 1.5% agar(Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO, USA)가 첨가 된 MRS 배지에 접종하여 평판 측정법으로 측정하였다. 각각의 plate는 37℃에서 24시간 배양한 다음 형성된 colony 수를 계측하고, colony에 희석배수를 곱하여 시료 g당 CFU(colony forming unit)로 나타내었다.

1-3. pH 및 산도 측정

pH 측정은 시료 1 mL에 증류수 9 mL를 혼합하여 1분간 균질한 후 pH meter(Mettler toledo Instruments Ltd., Langacher, switzerland)로 상온에서 측정하였으며, 산도는 0.1 N NaOH(Duksan pure chemicals Co., Ltd.)를 pH가 8.3이 될 때 까지 적정하였으며 적정에 소비되는 0.1 N-NaOH 용액의 소비량을 유기산함량으로 환산하여 초산 함량(%, w/v)으로 표시하였다.

1-4. 항균활성

항균활성은 6종류의 indicator 균주(Listeria monocytogenes, Enterococcus faecalis, Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Salmonella Typhimurium, Yersinia enterocolitica)를 사용하였다. Yersinia enterocolitica, Escherichia coli는 lactose broth, Enterococcus faecalis 는 brain heart infusion broth를 사용하였으며 그 외의 균 주는 tryptic soy broth를 이용하였다. 기본 MRS agar 위에 1%의 지시균주를 접종한 MRS 또는 LB 배지의 top agar layer를 형성시켜 굳힌 후, 굳힌 배지에 spot-inoculate하여 시료를 20 μL씩 총 3회 떨어뜨린 후 37℃에서 배양하여 24시간 후 clear zone 생성여부를 확인하고, clear zone의 지름을 측정하여 항균활성을 확인하였다.

1-5. 면역 활성

면역활성 분석에 사용한 대식세포주인 RAW 264.7(KCTC No.40071) 세포는 한국 세포주 은행(KTCC, Seoul, Korea)에서 분양받아 사용하였다. 세포배양은 DMEM 배지(Welgene, Daegu, Korea)를 이용하여 각각 10% fetal bovine serum(Gibco BRL Co., Grand Island, NY, USA), 1% penicillin-streptomycin(Gibco BRL Co.)을 첨가하여 배양하였다. 세포는 모두 37℃, 5%로 조절된 CO₂ incubator(MCO-18AIC, SANYO Co., Sakata, Japan)에서 배양하였다. 배양된 RAW 264.7 세포를 5₄ cell/well가 되도록 96-well plate에 각각 100 μL씩 첨가하여 24시간 배양하고, 동결건조된 불등풀가사리 첨가 유산균 배양액 및 무첨가 배양액을 농도별 및 lipopolysaccharide(LPS 0.1 μg/mL, Sigma-Aldrich Co.)를 처리하여 24시간 배양하였다. 배양이 완료된 후 상등액 50 μL에 동량의 griess(Sigma-Aldrich Co.)시약을 혼합하여 10분간 반응 시킨 후 microplate reader(UVM-340, ASYS Co.)를 이용하여 540 nm에서 흡광도를 측정하였으며 nitric oxide 생성량은 sodium nitrite(Sigma-Aldrich Co.)의 농도별 표준곡선을 이용하여 계산하였다.

1-6. Cytokine 생성량 측정

동결건조된 불등풀가사리 첨가 유산균 배양액 및 무첨가 배양액을 농도별로 RAW 264.7 세포를 5⁵ cell/well가 되도록 배양된 24-well plate에 처리하여 배양기에서 24시간 배양한 후, 배양 상등액을 이용하여 tumor necrosis factor(TNF)-α 및 IL-6의 양을 ELISA kit(Pepro tech Inc., Rocky Hill, NJ, USA)으로 제조사의 지침에 따라 측정하였다. TNF-α 및 IL-6의 함량은 kit에 포함된 TNF-α 및 IL-6로 작성한 표준곡선을 이용하여 계산하였다.

2. 유산균 영양간식

2-1. 유산균 영양간식 제조

유산균 영양간식 제조에 사용된 닭가슴살은 국내산으로 2017년 6월 (주)하림에서 냉장상태로 구입한 것을 사용하였다. 닭가슴살의 전처리는 대형 찜기에서 100℃의 끓는물에 20분간(GRA-SD203C, Tongyang/Magic Co., Seoul, Korea)삶는 방법으로 제조하였으며, 실온에서 20~30분간 방냉한 다음 주원료로 사용하였다.

유산균 영양간식에 들어가는 유산균 배양물은 주원료의 30~60%를(w/v)를 닭가슴살(명태, 연어, 소고기, 참치 등 무관함)에 첨가하여 교반하였다.

주재료와 유산균 배양물에 부원료인 단백질과 펙틴을 각각 10~30% 및 1~5% 첨가하여 교반한 다음 각종 모양의 몰드에 혼합하였다. 혼합 후 70℃ 이하에서 급속 동결 한 다음 동결건조(Freezone 2.5, Labconco Co., USA)하여 유산균 영양간식을 제조하였다.

2-2. 기계적 조직감 측정

유산균 영양간식의 조직감은 rheometer(COMPAC-100, Sun scientific Co., Tokyo, Japan)를 이용하여 분석하였다. hardness(견고성), cohesiveness(응집성), springiness(탄력성), chewiness(씹힘성)를 측정하였다. 이때, rheometer 측정 조건은 최대 하중 2Kg, Probe distance 5.00 mm, table speed 50 mm/min, distance 30%였으며, 모든 시료는 10회 반복 측정하여 평균값±표준 편차로 나타내었다.

2-3. 유산균 영양간식 생균수 측정

생균수는 시료 1 g에 0.85% sodium chloride 용액(w/v, Duksan pure chemicals Co., Ltd.) 9 mL를 첨가하여 10배 희석법으로 희석한 다음 각각의 희석액 100 μL를 1.5% agar(Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO, USA)가 첨가 된 MRS 배지에 접종하여 평판 측정법으로 측정하였다. 각각의 plate는 37℃에서 24시간 배양한 다음 형성된 colony 수를 계측하고, colony에 희석배수를 곱하여 시료 g당 CFU(colony forming unit)로 나타내었다.

2-4. 유기산조성 분석

유기산함량은 HPLC(Waters 2695, Waters Co., Miliford, MA, USA)를 이용하여 분석하였다. 컬럼은 shodex sugar SH-1011(8.0mm, Showa Denko K.K., Tokyo, Japan)를 사용하였고 컬럼 온도는 60℃였으며, 검출기는 photodiode array detector(Waters 2996, Waters Co.)로 210 nm에서 검출하였다. 이동상 용매로는 20 mM sulfuric acid(Duksan pure chemicals Co., Ltd.)를 사용하여 유속은 0.6 mL/min, 시료주입량은 10 μL였다. 유기산의 표준물질은 citric acid, lactic acid 및 acetic acid 3종을 TCI Co., Ltd.(Tokyo, Japan)로부터 구입하였고 HPLC chromatogram에서 retention time의 비교로 분석하였으며, peak area의 실측치와 표준물질의 농도간 계산에 의해 유기산조성을 산출하였다.

2-5. 유리아미노산 분석

유리아미노산 조성은 시료 0.2 g에 94% 에탄올 10 mL를 가하여 24 시간 교반한 뒤 15분간 원심분리 하여 상층액과 고형분을 분리하였다. 분리된 상층액을 40℃ 이하에서 감압 농축하였으며 농축한 시료는 0.02 N HCl 10 mL로 정용하여 여과 (0.22 ㎛, membrane filter)한 다음 amino acid analyzer (L-8900, Hitachi Co., Tokyo, Japan)로 분석하였다.

2-6. 장 상피세포 부착능

장 상피세포(HT-29) 부착능은 Sanae 등(15)의 방법을 이용하였으며, 유산균 영양간식의 장내 부착능 분석에 사용한 HT-29(K.30038) 세포는 한국 세포주 은행(KTCC, Seoul, Korea)으로부터 분양받아 사용하였다. 세포배양은 RPMI 배지(Welgene, Daegu, Korea)를 이용하여 각각 10% fetal bovine serum(Gibco BRL Co., Grand Island, NY, USA), 1% penicillin-streptomycin(Gibco BRL Co.)을 첨가하여 배양하였다.

세포는 모두 37℃, 5%로 조절된 CO₂ incubator(MCO-18AIC, SANYO Co., Sakata, Japan)에서 배양하였다. 배양된 세포주를 1⁵ cell/well의 농도로 조정하여 24-well plate에 48시간 배양하였다. 배양 후 새로운 배지에 유산균 영양간식을 750 μL 처리한 다음 4시간 동안 배양하고 PBS 완충용액을 이용하여 6회 세척한 후 MRS agar(Difico Co.)배지를 사용하여 37℃에서 24시간 배양한 후 형성된 colony 수를 배양물 초기 균수와 계측 비교하여 장내 부착능을 산출(식 1)하였다.

[식 1]

Adhesion (%) = (N₁/N₀)%

N₁= number of adherent lactic acid cells

N₀= number of added lactic acid cells

2-7. In vitro 소화모델

In vitro 소화모델은 in vitro digestion 모델을 일부 수정하여 이용하였으며, 유산균 영양간식을 single-step model을 이용하여 잔사량 측정을 통해 체 내 소화모델을 분석하였으며, 사용된 타액(saliva), 위액(gastric), 장액(duodenal) 및 담즙액(bile) 인공용액 조성은 표 1과 같다. 각 용액 첨가 시 1 M-HCl(Duksan Pure Chemicals, Seoul, Korea) 및 1 N-sodium hydroxide(Duksan Pure Chemicals.)를 사용하여 pH를 보정하였다. 반응은 환류수조(BS-31, Jeio Tech.)에서 37℃, 50 rpm으로 진행되었으며, 먼저 삼각플라스크에 유산균 영양간식 1 g 및 타액 6 mL를 첨가하여 5분간 반응한 다음 위액 12 mL를 첨가하여 2시간 반응하였다. 이 후 장액 12 mL 및 담즙액 6 mL를 첨가하여 2시간 반응을 진행한 다음 3,000 rpm에서 20분간 원심분리 하여 남은 잔사를 건조시킨 고형분의 무게를 측정하여 소화율을 산출(식 2)하였다.

[식 2]

3. 통계처리

실험결과는 3회 반복으로 행하여 평균ㅁ표준편차로 나타내었고 SPSS(19.0, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)를 이용하여 분산분석(ANOVA)을 실시하였으며, 각 측정 평균값의 유의성(p<0.05)은 Duncan’multiple range test로 검정하였다.

결과 및 고찰

4. 불등풀가사리 첨가 유산균 배양물

4-1. 배양액에 따른 유산균의 유산균수, pH 및 산도

도 2는 불등풀가사리 첨가에 따른 유산균의 시간별 유산균수, pH 및 산도를 보여준다. NTS는 불등풀가사리 무첨가 배지를 나타내며, GF 1%는 불등풀가사리 1% 첨가한 배지를 나타내고, GF 2%는 불등풀가사리 2% 첨가 배지를 나타내며, GF 3%는 불등풀가사리 3% 첨가 배지를 나타낸다.

불등풀가사리 1~3% 첨가 유산균 배양액 유산균수는 GF 2%(불등풀가사리 2% 첨가군)에서 배양 24시간에 9.69 log CFU/mL의 높은 유산균 생육을 나타내어, 무첨가군 배양 24시간 8.76 log CFU/mL보다 우수한 유산균 생육을 나타내었다(도 2(A)에 도시).

이는 유산균 배양 활성화에 불등풀가사리 첨가가 효과적임을 확인 하였으며, 특히 무첨가군의 경우 배양 48시간 이루 유산균 수가 급격히 감소되었으나, 불등풀가사리 첨가군의 경우 유산균수가 서서히 감소하는 경향을 나타내었다.

불등풀가사리 첨가량에 따른 pH는 GF 2%에서 배양 24시간에 pH 3.87로 가장 낮게 나타내었으며, GF 1%, GF 3% 및 무첨가군에서는 배양 24시간에 pH 4.67∼ pH 4.96을 나타내었다(도 2(B)에 도시).

불등풀가사리 첨가량에 따른 산도는 GF 2%에서 배양 24시간에 0.49%의 산도를 나타낸 다음 배양 120시간까지(1.16%) 산도가 증가하였으며, GF 1%(불등풀가사리 1% 첨가군), GF 3%(불등풀가사리 3% 첨가군) 및 무첨가군에서는서는 배양 120시간까지 산도가 지속적으로 증가하여 0.93%∼1.13%까지 산도가 증가하였다(도 2(C)에 도시).

이는 불등풀가사리 첨가 배지 제조를 통해 무첨가 배지보다 우수한 유산균 수, pH 저하 및 산도 증가를 통해 기존 배지 보다 우수한 유산균 배양이 가능하여 원가절감 및 기능성 개선이 가능 할 것으로 사료된다.

4-2. 항균활성

유산균에 의해 생성된 유기산, 박테리오신, 항생물질등을 생성하여 병원성세균과 부패세균의 생육을 억제한다고 보고되어 있다. 유산균의 다양한 유기산은 배양액의 pH를 낮추고 박테리오신의 peptide 단위의 단백질을 생산하여 항균활성을 나타내게 되며 불등풀가사리 첨가 배양물의 항균활성은 표 2에 나타내었다.. 불등풀가사리 2% 첨가된 유산균 배양액과 무첨가 배양액의 항균활성은 Gram양성 및 Gram 음성에 관계없이 항균효과를 나타내며, 특히 불등풀가사리를 2% 첨가하여 배양한 유산균 배양물에서 더 우수한 항균효과를 나타내는 것을 확인하여 장내 유해균 억제해 효과적일것으로 사료된다.

면역 활성 세포 실험

4-3. NO 생성량

도 3은 불등풀가사리 첨가에 따른 면역 증강 효과를 보여주는 것으로서, (A)는 세포 생존을 나타내며, (B)는 NO생성을 보여준다. NTS는 불등풀가사리 무첨가 배지를 나타내고, GF 2%는 불등풀가사리 2% 첨가 배지를 나타낸다.

불등풀가사리 2% 첨가된 유산균 배양액 동결건조 분말과 무첨가 동결건조 분말을 RAW 264.7 세포에 농도별로 처리하여 세포 생존율을 측정한 결과, 조다당류 5∼100 μg/mL 및 정제물 100∼2500 μg/mL을 처리하였을 때 1000 μg/mL이하 농도까지 유의적인 세포사멸이 나타나지 않아 세포독성이 없음을 확인하여 면역 세포실험의 농도로 설정하였다.

NO는 면역계에서 외부물질에 대한 방어 작용을 하는 중요한 신호 전달 물질로 nitric oxide synthase(NOS)의 작용에 의해 L-arginine이 L-citruline으로 변화되는 과정에서 생성되며 대부분의 조직세포에 영향을 미쳐 순환기계에서는 혈관 이완 물질로, 중추신경계에서는 신경 전달 물질로, 면역계에서는 방어 물질로 알려져 있다. 본 연구에서는 RAW 264.7 세포에 불등풀가사리 무처리군(NTS) 및 불등풀가사리 최적 첨가 배양배지인 GF 2%를 처리한 결과를 도 3b에 나타내었다. 대조군에 비하여 무처리 및 GF 2% 시료 250 μg/mL의 농도에서 각각 6.63 및 7.96 μM로 유의적으로 NO 생성량이 증가하였으며, GF 2% 1000 μg/mL 농도에서 22.23 μM의 함량을 나타내어 LPS(0.1 μg/mL)와 유사한 생성량을 나타내었다. 따라서, 면역세포 자극을 통한 외부 물질 침입 등의 감염에 대한 1차 방어를 통해 면역반응이 일어나는 초기의 생체 방어에 유리한 작용을 할 수 있을 것으로 사료된다.

4-4. Cytokine 생성량

면역세포로부터 분비되는 다양한 cytokine은 타 면역세포의 기능조절과 신호전달에 중요한 역할을 하는 용해성 단백질로, 면역세포 간의 복잡한 cytokine network를 형성하여 면역계 전체의 반응 및 효율화에 공헌한다고 알려져 있다.

도 4는 불등풀가사리 첨가에 따른 면역 증강 효과를 보여주는 것으로서, (A)는 TNF-α 레벨을 나타내며, (B)는 IL-6 레벨을 보여준다. NTS는 불등풀가사리 무첨가 배지를 나타내고, GF 2%는 불등풀가사리 2% 첨가 배지를 나타낸다.

불등풀가사리 무처리군(NTS) 및 불등풀가사리 최적 첨가 배양배지인 GF 2%를 처리하여 대식세포의 배양 상등액에서 cytokine을 측정한 결과, Cytokine 분비능은 100∼1000 μg/mL 농도에서 유의적인 생성량 증가를 나타내었으며, 그 중 TNF-α는 GF 2% 1000 μg/mL 농도에서 LPS(0.1 μg/mL) 대비 104.4%의 생성량을 나타내어 유의적으로 높은 생성량을 보여주었다. IL-6 또한 GF 2% 1000 μg/mL 농도에서 113.4% 생성량 증가를 통해 LPS와 유사한 함량을 나타내어 면역활성이 증가되었음을 확인하였다. TNF-α는 인체에 침입한 병원체에 대한 숙주의 방어에 관여하며, 또한 IL-1, IL-6, IFNs과 같은 cytokine들의 분비를 유도함으로써 인체의 면역반응을 조절한다고 알려져 있으며, IL-6는 T cell과 대식세포에서 분비되는 cytokine으로 외부 침입인자에 의한 인체 감염 시 면역반응을 촉진시키는 역할을 한다. 특히 IL-6와 같은 pro-inflammatory cytokine의 분비는 감염에 의한 숙주의 생존 및 손상된 조직의 복구에 필수적이라고 알려져 있어, 불등풀가사리를 2% 첨가한 다음 배양한 유산균에서 TNF-α 및 IL-6의 생성량이 증가함에 따라 질병 발생 시 면역능을 조절하는 중요한 내인성 인자 증가로 인한 암, 천식 및 류마티스 관절염 등의 예방 효과를 기대 할 수 있을 것으로 사료된다.

5. 유산균 영양간식

5-1. 유산균 영양간식 제품형태

반려동물용 장질환 개선용 유산균 영양간식은 섭취가 가능하고 면역조절능이 향상된 유산균 배양물을 활용하여 주·부원료를 첨가하여 제조하였다.

도 5는 본 발명에 따른 반려동물 장내환경 개선용 영양 간식을 보여준다.

또한, 동결건조를 통해 유산균이 사멸되지 않으면서, 유기산 및 유리 아미노산을 다량 함유하고, 장내 부착능 및 높은 소화율을 통해 장 질환 개선에 도움을 줄것으로 사료된다.

5-2. 유산균 영양간식 제품 texture(조직감) 특성

반려동물용 유산균 영양간식의 기계적 조직감을 측정한 결과는 표 3에 나타내었다. 경도(hardness)는 단백질 및 펙틴 혼합 첨가군에서 1,222.67 g/cm²의 경도를 나타내어 가장 높은 경도를 나타내어 닭가슴살 대조군 642.11 g/cm²에 비해 높은 경도를 나타내었다. 이는 쉽게 부스러지지 않아 제품의 형태 유지 및 반려동물의 식이 관능특성이 증진될 것으로 사료된다. 응집성(cohesiveness) 및 탄력성(springiness)은 유산균 영양간식의 단백질 및 펙틴 비율에 따라 각각 7.72∼9.58 및 16.61∼25.48%로 응집성 및 탄력성이 닭가슴살 단독 처리군에 비해 증가하였다. 씹힘성(chewiness)은 단백질 및 펙틴 첨가군에서 19.72∼55.37 g으로 닭가슴살 단독 구간의 11.69 g에 비해 증가되어 반려동물의 관능특성이 개선되는 경향을 나타내었다.

5-3. 유산균 영양간식 생균수

유산균 영양간식의 생균수 특성은 표 4와 같다.

유산균수를 측정한 결과 5% 단백질 첨가 시 g당 7.78 log CFU로 가장 낮은 생균수를 나타내었으며, 단백질 5% / 펙틴2%를 첨가하여 제조한 영양간식에서 9.11 log CFU/g로 가장 높은 유산균수를 나타내었다. 이를 통해 유산균 함유 영양간식을 제공할 수 있을 것으로 판단된다. 유산균수의 경우 pH 및 산도가 유산균수를 확인하는 중요한 지표로 보고되고 있는데, 유산균수가 높아질수록 pH는 높아지고, 산도는 낮아지는 경향을 나타내었다. pH는 단백질 5% 첨가군에서 pH 4.28로 나타나 가장 높은 값을 나타내었으며, 단백질 5% / 펙틴2% 혼합구간에서 pH 4.12로 가장 낮은 pH를 나타냄을 확인하였다. 이와같이 낮은 pH로 인해 저장안정성이 향상 될 것으로 판단되며, 산도 또한 유사한 경향을 나타내었다.

5-4. 유산균 영양간식의 유기산 함량

유산균의 주요 발효 산물인 유기산은 저장성 향상 효과와 밀접한 연관이 있으며, 유산균 영양간식 배합물의 유기산을 측정한 결과를 표 5에 나타내었다.

유산균에 닭가슴살을 배합하여 제조한 영양간식에서 79.57 mg/g의 유기산 함량을 나타내어 유기산이 함유되어 있지 않은 닭가슴살 단독군과 유의적인 차이를 나타내었다. 젖산균에 의한 유당 대사과정 중 생성되는 glucose는 Embden-Meyerhof(EMP) 대사경로를 통해 pyruvate로 전환 되고 대부분의 homo 젖산발효 젖산균이 함유하고 있는 lactate dehydrogenase에 의해 95%가 lactic acid로 전환되는 것으로 알려져 있다. 주요 유기산인 lactic acid는 풍미, 조직 및 영양 등에서 중요한 역할을 담당하여 영양 및 저장성에 유리한 역할을 할 수 있을 것으로 사료된다.

5-5. 유산균 영양간식의 유리아미노산

유산균 영양간식의 유리아미노산 조성을 측정한 결과는 표 6에 나타내었다. 유리 아미노산 조성을 분석한 결과 총 유리 아미노산 함량은 유산균에 닭가슴살을 배합하여 제조한 영양간식에서 1,152.53 mg/g으로 닭가슴살 단독군 155.81 mg/g에 비해 유의적으로 높은 함량을 나타내었으며, leucine(195.15 mg/100 g) 〉 valine(99.55 mg/100 g) 〉 phenylalanine(90.38 mg/100 g) 〉 isoleucine(78.67 mg/100 g) 〉 lysine(69.28 mg/100 g) 〉 threonine(30.12 mg/100 g) 〉 methionin(28.21 mg/100 g)의 순으로 나타난 필수아미노산 함량은 닭가슴살 단독군에 비해 유의적으로 높은 함량을 나타내어 영양과 정미 성분이 동시에 증가함을 나타내었다. 또한 GABA(r-Amino-n-butyric acid)함량이 15.55 mg/100g으로 닭가슴살 단독 처리군(0.32 mg/100 g)에 비해 15배 정도 증가하였다. GABA는 식물과 미생물에서 생합성 되는 비단백태 아미노산으로 신경계와 혈액에 주로 함유되어 있으며, 뇌의 골수에 대부분 존재하는 아세틸콜린 신경전달 물질을 증가시켜 뇌 기능 개선뿐 아니라 혈압강화 및 면역력 강화 등의 효과를 나타낼 수 있으며, 유산균이 일반적으로 비타민, lactic acid 및 유리아미노산을 생성하여 영양학적 가치를 증진시킨다는 보고로 미루어 볼 때, 아미노산 함량 증가 및 영양학적 가치가 증진된 영양간식 제조가 가능할 것으로 사료된다.

5-6. 유산균 영양간식 장내 부착능

장 상피세포(HT-29 cell)에 대한 유산균 영양간식의 부착능은 단백질 및 펙틴(수용성 식이섬유)첨가를 통해 장내 유용미생물 증진에 미치는 영향에 대해 조사하였다(도 6에 도시). 유산균 영양간식의 HT-29 세포에 대한 부착능은 초기 유산균 수 대비 1.79~6.21%를 나타내어 단백질 및 펙틴 첨가군에서 높은 부착능을 나타내었다. 이러한 장 상피세포 부착능 증가는 단백질 및 펙틴(수용성 식이섬유) 증가에 의한 위장관 내 유용 미생물의 증식을 촉진하는 prebiotics 효과와, 다양한 환경조건과 생리조건에 의해 영향을 받는 온도, 가스 조성, 산도, 삼투작용과 이온작용, 표면장력과 액체 흐름, 세균과의 상호작용과 경쟁 및 장내운동 등에 관여하여 장내 유용미생물 증진에 영향을 미칠 수 있다고 보고되어 있다.

5-7. 유산균 영양간식 in vitro 소화율

도 7은 본 발명에 따른 반려동물 장내환경 개선용 영양 간식의 in vitro 소화율을 보여주는 그래프로서, 닭가슴살 단독군과 유산균 영양간식의 인체 내 소화율을 비교하였다.

유산균 영양간식의 경우 타액에서 9.71%, 위 및 장액에서 각각 13.94% 및 70.09%의 소화율을 나타내었으며, 닭가슴살 단독 처리군의 경우 타액에서 0.37%, 위 및 소장에서 각각 2.55% 및 24.23%의 소화율을 나타내어 유산균 영양간식에서 높은 소화율을 나타내었고 장액에서 유의적으로 높은 소화율을 나타내었다. 이는 유산균 영양간식의 입자의 평균 크기가 미세하고 유산균 배합물과 단백질 및 수용성식이섬유에 의해 체내 소화 개선을 통한 장내 환경 개선이 가능할 것으로 사료된다.

이상과 같이 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였지만 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어야 한다.

Claims

유산균주를 불등풀가사리를 포함하는 배지에서 배양하여 유산균 배양물을 제조하는 배양단계;와
육류 및 어류를 가열 및 살균하는 전처리단계;와
상기 유산균 배양물과 전처리된 육류 및 어류를 혼합하여 제1혼합물을 제조하는 제 1혼합단계;와
상기 제1혼합물에 단백질, 펙틴, 미네랄, 비타민 및 이들의 조합으로 이루어지는 부첨가물 중 어느 하나를 혼합하여 제2혼합물을 제조하는 제2혼합단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는
반려동물 장내환경 개선용 영양 간식 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 배양단계는
증류수 100 중량부에 대하여, 수크로오스 1 내지 3중량부, 효모추출물 0.5 내지 2중량부, 탈지유 0.5 내지 2중량부, 구연산 나트륨 0.5 내지 2중량부, 인산수소이칼륨(K₂HPO₄) 0.05 내지 0.5중량부, 황산마그네슘(MgSO₄) 0.05 내지 0.5중량부, 불등풀가사리 0.5 내지 5중량부를 포함하는 배지에 유산균주를 접종한 후 34~40℃에서 20~28시간 동안 배양하는 것을 특징으로 하는
반려동물 장내환경 개선용 영양 간식 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 유산균주는
락토바실러스 속(Lactobacillus Spp.), 비피도박테리움 속(Bifidobacterium Spp.) 및 이들의 조합 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는
반려동물 장내환경 개선용 영양 간식 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 제 1혼합단계는
전처리된 육류 및 어류 100중량부에 대하여 유산균 배양물을 30 내지 60 중량부 혼합하며,
상기 제 2혼합물단계는
상기 제 1혼합물 100중량부에 대하여, 상기 부첨가물을 5 내지 40중량부 혼합하는 것을 특징으로 하는
반려동물 장내환경 개선용 영양 간식 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 반려동물 장내환경 개선용 영양 간식 제조방법은
제조된 제2혼합물을 분말상, 액상, 소정의 형상으로 성형된 고체상 중 어느 하나로 가공처리하는 가공처리단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
반려동물 장내환경 개선용 영양 간식 제조방법.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제