KR101980098B1

KR101980098B1 - 프로바이오틱스 배양용 배지 조성물 및 이를 이용한 어패류의 양식방법

Info

Publication number: KR101980098B1
Application number: KR1020180058256A
Authority: KR
Inventors: 박종호; 송기천; 한정균; 김경주; 김용길; 박세현
Original assignee: 대봉엘에스 주식회사; 대봉엘에프 영어조합법인
Priority date: 2018-05-23
Filing date: 2018-05-23
Publication date: 2019-05-20

Abstract

본 발명은 양어용 사료, 어분 또는 어분 부산물, 효소 및 물을 포함하는 프로바이오틱스 배양용 배지 조성물, 및 상기 배지 조성물에 프로바이오틱스를 배양한 프로바이오틱스 배양액을 양어용 사료에 흡착 또는 배합하여 수득한 양어용 사료를 어패류에 섭이시킴으로써, 각종 병원성 미생물이 양식 어패류에 감염되는 것을 저감할 수 있는 어패류의 양식방법에 관한 것이다.

Description

프로바이오틱스 배양용 배지 조성물 및 이를 이용한 어패류의 양식방법{Medium composition for culturing probiotics and method of farming fishes and shellfish using the same}

본 발명은 프로바이오틱스 배양용 배지 조성물 및 이를 이용한 어류의 양식방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 양어용 사료, 어분 또는 어분 부산물, 효소 및 물을 포함하는 프로바이오틱스 배양용 배지 조성물, 및 상기 배지 조성물에 프로바이오틱스를 배양한 프로바이오틱스 배양액을 양어용 사료에 흡착 또는 배합하여 수득한 양어용 사료를 어패류에 섭이시킴으로써, 각종 병원성 미생물이 양식 어패류에 감염되는 것을 저감할 수 있는 어패류의 양식방법에 관한 것이다.

어패류뿐 아니라 사람 및 동물에 프로바이오틱스(probiotics)로 불리우는 각종 유산균, 바실러스균 및 효모 등을 먹이면 위와 장내에서 유해균인 병원성 미생물보다 우점을 하여 병원성 미생물의 증식을 억제할 뿐만 아니라, 유익균이 증식을 하면서 젖산(lactic acid), 페디오신(pediocin), 박테리오신(bacteriocin), 나이아신(niacin), 콜리신(colicin), 루테린(reuterin) 등과 같은 항균 물질을 생성하여 병원성 미생물을 사멸시키는 효과와 아밀라제, 프로테아제 등과 같은 각종 효소를 분비하여 소화 효율을 높이고, 정장 활동을 하는 건강보조식품으로도 잘 알려져 있다.

특히, 어류에서는 위와 장 뿐만 아니라 아가미와 체표피에서도 유익균이 증식하여 유해 섬모충과 기생충이 아가미와 표피에 달라붙는 것을 저해하는 것으로 알려져 있다(특허문헌 1).

그런데, 이들 유익균이 어패류 병원성 세균의 증식을 억제하기 위해서는 사료 g당 10^7 cfu 개체가 들어 있어야 하는데, 프로바이오틱스 제품들은 주로 동물약품 제조회사 등에서 g당 10^11~10^12 cfu 개체를 함유한 것을 300,000원/kg~600,000원/kg으로 양식장에 판매하고 있으므로, 사료 g당 10^7 cfu 개체로 흡착을 시키려면 사료 kg당 30~60원 이상의 가격부담이 발생하기 때문에, 프로바이오틱스가 가져오는 폐사율 저감과 사료효율 개선효과에 의한 양어장 수익 향상보다 투자 비용이 더 많이 들어가는 문제가 있다.

그래서 양식 어민들은 10^7 cfu/g보다 10~100배가 적은 10^5 ∼10^6 cfu/g을 사료에 흡착 또는 배합시켜 섭이시키기 때문에, 폐사율 저감과 사료효율의 개선에 효과가 없는 것으로 인식되어, 현재는 거의 사용을 하지 않고, 폐사율 저감과 사료효율 개선에 기여를 하지 못하고 있으므로, 양식 어류의 폐사량은 계속 증가하고 있는 실정이다.

한편, 일부 사료 제조회사에서 배합사료(EP 사료) 제조시에 유산균과 고초균을 사료원과 함께 혼합하여 10^7 cfu/g이 되게 제조하여 공급하는 방법을 시도하였으나(특허문헌 2), 배합사료를 제조하는 팽화 공정과 건조 공정의 온도(80~130℃)에서 상당 개체수가 사멸하여 사료원과의 혼합 제조가 불가능하다는 문제점이 있다.

또한, 배합사료 제조후 어유와 함께 배합사료의 표면에 코팅을 하는 방법을 하거나(특허문헌 3), 배합사료의 표면에 키토산, 목초산 및 단백질분해효소로 이루어진 코팅제로 코팅하는 방법(특허문헌 4)를 시도한 바 있으나, 이 또한 동물약품회사에서 공급하는 프로바이틱스 제품을 양어장에서 구입하여 양어장에서 직접 흡착 또는 배합하여 섭이시키는 것보다 사료원가가 더 많이 상승되어 실용화된 예가 없고, 이외의 다른 프로바이틱스를 이용하여 양식 어패류의 폐사량을 저감하고 사료효율을 개선하는 바람직한 어패류의 양식방법은 전무한 실정이다.

한국공개특허공보 제10-2010-0117160호 한국공개특허공보 제10-2009-0030661호 한국공개특허공보 제10-2011-0066672호 한국공개특허공보 제10-2010-0025714호

본 발명자들은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 연구를 수행하던 중, 양어장에서 상대적으로 값싸고 손쉽게 구입 가능한 어류용 사료 및 어분을 사용하고, 여기에 아밀라제(amylase), 프로테아제(protease), 펩신(pepsin) 등과 같은 가수분해효소를 첨가하여 유산균 등과 같은 프로바이오틱스를 배양한 결과, 단시간 내에 대량 증식이 가능하고, 이에 따라 양어장에서 동물약품 회사 등으로부터 구입하여 사용하는 것보다 최소 1/500 가격의 아주 적은 비용으로 유산균 유효 개체수 10^7 cfu/g(사료)보다 2~4배 더 많은 유산균을 흡착 또는 배합시켜 어패류에 섭이시킬 수 있음을 알아내고, 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 양어장에서 값싸고 안전하게 직접 배양할 수 있는 프로바이오틱스 배양용 배지 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 배지 조성물을 이용하여 프로바이오틱스를 배양한 배양액을 양어용 사료에 흡착 또는 배합시켜 어패류에 섭이시킴으로써, 어패류의 폐사율 저감과 사료효율의 개선 효과를 극대화하면서, 양어가의 투자 비용을 최소화할 수 있는 어패류의 양식방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 고초균 배양용 배지 조성물을 이용하여 고초균을 배양한 배양액을 양어용 사료에 흡착 또는 배합시켜 어패류에 섭이시킴으로써, 어패류의 폐사율 저감과 사료효율의 개선 효과를 극대화하면서, 양어가의 투자 비용을 최소화할 수 있는 어패류의 양식방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 양어용 사료, 어분 또는 어분 부산물, 효소 및 물을 포함하는 프로바이오틱스 배양용 배지 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 (a) 상기 프로바이오틱스 배양용 배지 조성물을 멸균하는 단계, (b) 상기 멸균된 프로바이오틱스 배양용 배지 조성물에 유산균, 바실러스균 및 효모 중에서 선택되는 프로바이오틱스를 접종하여 배양하는 단계, (c) 상기 (b) 단계에서 배양한 프로바이오틱스 배양액을 양어용 사료에 흡착 또는 배합하는 단계, 및 (d) 상기 (c) 단계에서 수득한 양어용 사료를 어패류에 섭이시키는 단계를 포함하는 어패류의 양식방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 (a) 바실러스균 배양용 배지 조성물에 바실러스균을 접종하여 배양하는 단계, (b) 상기 (a) 단계에서 배양한 바실러스균 배양액을 양어용 사료에 흡착 또는 배합하는 단계, 및 (c) 상기 (b) 단계에서 수득한 양어용 사료를 어패류에 섭이시키는 단계를 포함하는 어패류의 양식방법을 제공한다.

본 발명에 의한 배지 조성물을 이용하여 프로바이오틱스를 배양한 프로바이오틱스 배양액을 양어용 사료에 흡착 또는 배합시켜 어패류에 섭이시킴으로써, 어패류의 폐사율 저감과 사료효율의 개선 효과를 극대화하면서, 양어가의 투자 비용을 최소화할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 프로바이토틱스 배양용 배지 조성물에 유산균을 접종한 후 2시간 간격으로 시료를 채취하고, MRS 아가 배지에 도말하여 콜로니(colony)를 세는 방법으로 각 온도별 유산균의 증식 개체수를 조사한 결과를 나타낸 것이다.
도 2는 전분 액화효소, 전분 당화효소 및 단백질 분해효소를 포함하지 않는 배지 조성물에 유산균을 접종한 후 2시간 간격으로 시료를 채취하고, MRS 아가 배지에 도말하여 콜로니를 세는 방법으로 유산균의 증식 개체수를 조사한 결과를 나타낸 것이다.

본 발명의 제1 구현예는 양어용 사료, 어분 또는 어분 부산물, 효소 및 물을 포함하는 프로바이오틱스 배양용 배지 조성물에 관한 것이다.

본 발명의 상기 배지 조성물에 포함되는 상기 양어용 사료는 사람의 5대 영양소와 똑같이 어패류에 필요한 단백질, 탄수화물, 지방, 각종 비타민(vitamines), 미네랄(mineral)이 균형 있게 잘 배합되어 있는 사료로서, 상기 양어용 사료는 생사료, 습사료, 배합사료 또는 이들의 혼합물일 수 있다.

상기 생사료는 원어 그대로 사용하는 사료를 의미한다. 또한 상기 습사료는 생사료에 어분, 영양제, 기타 첨가제 등을 혼합하여 분쇄한 후 펠렛 형태로 냉동하여 사용하는 사료를 의미한다.

또한, 상기 배합사료는 압축건사료와 반습사료를 말하며, 압축건사료는 원어를 갈아서 만든 분말에 첨가제를 혼합한 후, 사출기를 통해 압축해서 만든 사료로서 수분 함량이 10% 미만이고, 상기 반습사료는 수분이 20~30% 내외라는 점이 압축건사료와의 차이점이다.

상기 생사료와 습사료는 먹이 투여시 유실량이 많고 수중에 쌓이거나 풀어져서 어장 환경을 악화시키는 문제점이 있고, 또한 우리나라는 생사료 시장이 크게 형성되어 있어 수산자원 보호의 허점이 되고 있다는 점에서, 상기 양어용 사료로 배합사료가 바람직하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 어분(fish meal)은 동물성 단백질, 필수 아미노산, 에너지를 공급하기 위하여 포함되는 것으로서, 다획성 어류나 가공하기에 부적합한 잡어, 어류 가공시의 부산물인 두부, 뼈, 껍질, 꼬리, 내장 등을 자숙, 압착, 건조, 분쇄 등의 처리를 하여 사료 또는 식용으로 가공한 것을 사용할 수 있다.

상기 어분 부산물은 어분 제조 공정중 어류 원물을 압착하여 고형분, 어유 및 수분을 분리하는 과정에서 발생하는 피쉬 솔루블 프로테인(Fish Soluble Protein)을 농축하여 페이스트로 만들거나, 분무건조(Spray Dry)하여 파우더로 만들거나, 옥수수 등의 전분, 대두박분 등의 분류에 흡착하여 분말화한 것을 의미한다.

본 발명의 상기 프로바이오틱스 배양용 배지 조성물에서, 상기 효소는 아밀라아제, 셀룰라아제, 글루카나아제, 헤미셀룰라아제, 펙티나아제, 락타아제, 키시라나제, 키토사나아제, 만나아제, 리파아제, 피타아제 및 프로테아제 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다.

상기 아밀라아제는 α-아밀라아제, 말토게닉아밀라아제, β-아밀라아제 및 글루코아밀라아제 중에서 선택된 1종 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 프로테아제는 알카리성 프로테아제, 산성 프로테아제, 중성 프로테아제, 식물성 프로테아제 및 브로멜라인 중에서 선택된 1종 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 상기 프로바이오틱스 배양용 배지 조성물에서, 상기 효소는 α-아밀라아제, β-아밀라아제 및 펩신일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 상기 프로바이오틱스 배양용 배지 조성물은 상기 배지 조성물의 총중량 대비, 상기 양어용 사료 0.1~10 중량%, 상기 어분 0.1~10 중량%, 상기 효소 0.001~10 중량% 및 잔부의 물을 포함할 수 있다.

본 발명의 상기 프로바이오틱스 배양용 배지 조성물에서, 상기 프로바이오틱스는 유산균, 바실러스균 및 효모 중에서 선택될 수 있다.

본 발명의 상기 프로바이오틱스 배양용 배지 조성물에서, 상기 프로바이오틱스는 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus), 락토바실러스 비피더스(Lactobacillus bifidus), 락토바실러스 퍼멘텀(Lactobacillus fermentum), 락토바실러스 락티스(Lactobacillus lactis), 락토바실러스 락티스 subsp. 락티스(Lactobacillus lactis subsp. lactis), 락토바실러스 락티스 subsp. 크레모리스(Lactobacillus lactis subp cremoris), 락토바실러스 락티스 subsp. 호르두니애(Lactobacillus lactis subp hordniae), 락토바실러스 가르비애(Lactobacillus garvieae), 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 라피노라티스(Lactobacillus raffinolatis), 락토바실러스 피스시움(Lactobacillus piscium), 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis), 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei), 락토바실러스 가세리(Lactobacillus gasseri), 락토바실러스 델부루엑키(Lactobacillus delbrueckii), 락토바실러스 불가리쿠스(Lactobacillus bulgaricus), 락토바실러스 헬베티쿠스(Lactobacillus helveticus), 락토바실러스 람노수스(Lactobacillus rhamnosus), 락토바실러스 살리바리움(Lactobacilus salivarium), 고초균(Bacillus subtilis), 바실러스 메센테리쿠스(Bacillus mesentericus), 바실러스 리케니포르미스(Bacillus licheniformis), 바실러스 폴리퍼멘티쿠스(Bacillus polyfermenticus), 바실러스 세레우스 var. 토이오이(Bacillus cereus toyoi), 바실러스 푸밀러스(Bacillus pumilus), 스트렙토코커스 패칼리스(Streptococcus faecalis), 스트렙토코커스 패시움(Streptococcus faecium), 스트렙토코커스 써모필러스(Streptococcus thermophilus), 엔테로코커스 패칼리스(Enterococcus faecalis), 엔테로코커스 패시움(Enterococcus faecium), 페디오코커스 애시디락티시(Pediococcus acidilactici), 비피도박테리움 비피둠(Bifidobacterium bifidum), 비피도박테리움 브레베(Bifidobacterium breve), 비피도박테리움 롱검(Bifidobacterium longum), 비피도박테리움 애니말리스(bifidobacterium animalis), 사카로마이세스 세레비시애(Saccharomyces cerevisiae) 및 클로스트리디움 부티리쿰(Clostridium butyricum) 중에서 선택된 1종 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 상기 프로바이오틱스 배양용 배지 조성물에서, 상기 프로바이오틱스는 유산균, 고초균(Bacillus subtilis) 및 사카로마이세스 세레비시애(Saccharomyces cerevisiae) 중에서 선택될 수 있다.

본 발명의 상기 프로바이오틱스 배양용 배지 조성물에서, 상기 프로바이오틱스는 유산균 또는 고초균일 수 있다.

본 발명의 상기 프로바이오틱스 배양용 배지 조성물에서, 프로바이오틱스의 순수 배양을 위해서는 상기 양어용 사료 및 상기 어분은 멸균된 것을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제2 구현예는 (a) 상기 프로바이오틱스 배양용 배지 조성물에 유산균, 바실러스균 및 효모 중에서 선택되는 프로바이오틱스를 접종하여 배양하는 단계, (b) 상기 (a) 단계에서 배양한 프로바이오틱스 배양액을 양어용 사료에 흡착 또는 배합하는 단계, 및 (c) 상기 (b) 단계에서 수득한 양어용 사료를 어패류에 섭이시키는 단계를 포함하는 어패류의 양식방법에 관한 것이다.

본 발명의 제3 구현예는 (a) 고초균 배양용 배지 조성물에 고초균을 접종하여 배양하는 단계, (b) 상기 (a) 단계에서 배양한 고초균 배양액을 양어용 사료에 흡착 또는 배합하는 단계, 및 (c) 상기 (b) 단계에서 수득한 양어용 사료를 어패류에 섭이시키는 단계를 포함하는 어패류의 양식방법에 관한 것이다.

본 발명의 상기 제2 구현예에 따른 어패류의 양식방법에서, 상기 프로바이오틱스는 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus), 락토바실러스 비피더스(Lactobacillus bifidus), 락토바실러스 퍼멘텀(Lactobacillus fermentum), 락토바실러스 락티스(Lactobacillus lactis), 락토바실러스 락티스 subsp. 락티스(Lactobacillus lactis subsp. lactis), 락토바실러스 락티스 subsp. 크레모리스(Lactobacillus lactis subp cremoris), 락토바실러스 락티스 subsp. 호르두니애(Lactobacillus lactis subp hordniae), 락토바실러스 가르비애(Lactobacillus garvieae), 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 라피노라티스(Lactobacillus raffinolatis), 락토바실러스 피스시움(Lactobacillus piscium), 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis), 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei), 락토바실러스 가세리(Lactobacillus gasseri), 락토바실러스 델부루엑키(Lactobacillus delbrueckii), 락토바실러스 불가리쿠스(Lactobacillus bulgaricus), 락토바실러스 헬베티쿠스(Lactobacillus helveticus), 락토바실러스 람노수스(Lactobacillus rhamnosus), 락토바실러스 살리바리움(Lactobacilus salivarium), 고초균(Bacillus subtilis), 바실러스 메센테리쿠스(Bacillus mesentericus), 바실러스 리케니포르미스(Bacillus licheniformis), 바실러스 폴리퍼멘티쿠스(Bacillus polyfermenticus), 바실러스 세레우스 var. 토이오이(Bacillus cereus toyoi), 바실러스 푸밀러스(Bacillus pumilus), 스트렙토코커스 패칼리스(Streptococcus faecalis), 스트렙토코커스 패시움(Streptococcus faecium), 스트렙토코커스 써모필러스(Streptococcus thermophilus), 엔테로코커스 패칼리스(Enterococcus faecalis), 엔테로코커스 패시움(Enterococcus faecium), 페디오코커스 애시디락티시(Pediococcus acidilactici), 비피도박테리움 비피둠(Bifidobacterium bifidum), 비피도박테리움 브레베(Bifidobacterium breve), 비피도박테리움 롱검(Bifidobacterium longum), 비피도박테리움 애니말리스(bifidobacterium animalis), 사카로마이세스 세레비시애(Saccharomyces cerevisiae) 및 클로스트리디움 부티리쿰(Clostridium butyricum) 중에서 선택된 1종 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 상기 제2 구현예에 따른 어패류의 양식방법에서, 상기 프로바이오틱스는 유산균, 고초균(Bacillus subtilis) 및 사카로마이세스 세레비시애(Saccharomyces cerevisiae) 중에서 선택될 수 있다.

본 발명의 상기 제2 구현예에 따른 어패류의 양식방법에서, 상기 프로바이오틱스는 유산균 또는 효모일 수 있다.

본 발명의 상기 제3 구현예에 따른 어패류의 양식방법에서, 상기 바실러스균은 고초균(Bacillus subtilis), 바실러스 메센테리쿠스(Bacillus mesentericus), 바실러스 리케니포르미스(Bacillus licheniformis), 바실러스 폴리퍼멘티쿠스(Bacillus polyfermenticus), 바실러스 세레우스 var. 토이오이(Bacillus cereus toyoi), 바실러스 푸밀러스(Bacillus pumilus) 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다.

본 발명의 상기 제2 구현예 및 제3 구현예에 따른 어패류의 양식방법에서, 상기 유산균 및 바실러스균의 배양은 30~40℃, 바람직하게는 35~37℃의 온도에서 24~60시간, 바람직하게는 36~48시간 동안 수행할 수 있다.

본 발명의 상기 제2 구현예에 따른 어패류의 양식방법에서, 상기 효모의 배양은 25~30℃, 바람직하게는 25~28℃의 온도에서 36~72시간, 바람직하게는 48~60시간 동안 수행할 수 있다.

본 발명의 상기 제3 구현예에 따른 어패류의 양식방법에서, 상기 바실러스균 배양용 배지 조성물은 트립틱 소이 브로쓰(Tryptic Soy Broth; TSB) 배지 또는 LB(Lysogeny broth) 배지일 수 있다.

상기 트립틱 소이 브로쓰 배지는 트립톤 17g, 펩톤 3g, NaCl 5g, K₂HPO₄ 2.5g, 포도당 2.5g 및 증류수 1L로 조성될 수 있다.

상기 LB 배지는 트립톤 1%(w/v), 효모 추출물 0.5%(w/v), NaCl 1%(w/v), 포도당 0.1%(w/v)으로 조성될 수 있다.

본 발명의 상기 제2 구현예 및 제3 구현예에 따른 어패류의 양식방법에서, 상기 흡착은 상기 양어용 사료를 흡착기에 첨가한 후, 상기 흡착기를 회전시키면서 상기 프로바이오틱스 배양액 또는 바실러스균 배양액을 골고루 산포(scattering)하여 수행할 수 있다.

본 발명의 상기 제2 구현예 및 제3 구현예에 따른 어패류의 양식방법의 상기 (b) 단계에서, 상기 프로바이오틱스 배양액 또는 바실러스균 배양액의 흡착량은, 상기 양어용 사료 1kg 당 상기 프로바이오틱스 배양액 또는 바실러스균 배양액 0.05~0.75L인 것이 바람직하다.

상기 프로바이오틱스 배양액 또는 바실러스균 배양액이 0.05L 미만인 경우에는 양어용 사료에 흡착되는 양이 너무 적고, 상기 프로바이오틱스 배양액 또는 바실러스균 배양액이 0.75L를 초과하는 경우에는 흡착능이 포화 상태가 되어 더 이상 흡착이 되지 않는 문제점이 있다.

본 발명의 상기 제2 구현예 및 제3 구현예에 따른 어패류의 양식방법의 상기 (b) 단계에서, 상기 배합은 상기 양어용 사료 1kg 당 상기 프로바이오틱스 배양액 또는 바실러스균 배양액 0.05~0.75L를 혼합하는 것이 바람직하다.

상기 프로바이오틱스 배양액 또는 바실러스균 배양액이 0.05L 미만인 경우에는 양어용 사료에 배합되는 양이 너무 적고, 상기 프로바이오틱스 배양액 또는 바실러스균 배양액이 0.75L를 초과하는 경우에는 어패류의 폐사율 저감과 사료효율 개선 효과의 극대화라는 측면에서, 그 이상의 효과 발생을 기대할 수 없기 때문에, 경제성을 고려할 때 바람직하지 못하다는 문제점이 있다.

본 발명의 상기 제2 구현예 및 제3 구현예에 따른 어패류의 양식방법에서, 상기 양어용 사료는 생사료, 습사료, 배합사료 또는 이들의 혼합물일 수 있다.

본 발명의 상기 제2 구현예 및 제3 구현예에 따른 어패류의 양식방법에서, 상기 어류로는 농어목(Perciformes), 가자미목(Pleuronectiformes), 청어목(Clupeiformes), 복어목(Tetraodontiformes), 잉어목(Cypriniformes), 뱀장어목(Anguilliformes), 메기목(Siluriformes), 홍어목(Rajiformes), 카라신목(Characiformes), 놀래기아목(Labroidei), 등목어아목(Anabantoidei), 망둥어아목(Gobioidei), 열대송사리목(Cyprinodontiformes), 골설어목(Osteoglossiformes), 세미오노트목(Semionotiformes), 다기목(Polypteriformes), 동갈치목(Beloniformes), 색줄멸목(Atheriniformes), 드렁허리목(Synbranchiformes)에 속하는 어류일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 어류의 예로는 가자미(flat fish), 광어(hailbut), 민어(Nibe croaker), 도미(red sea-brean), 고등어(mackerel), 꽁치(mackerel pike), 농어(seabass), 대구(cod), 명태(Alaskan pollack), 복어(globe-fish), 상어(shark), 참치(tuna meat), 새우(spiny-lobster), 해삼(sea cucumber), 식용 성게(sea-urchin), 이 밖에 메기, 붕어, 빙어, 잉어 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 패류의 예로는 가리비(scallop), 굴(oyster), 대합(clam), 모시조개(corb shell), 바지락(manila clam), 전복(abalone), 이 밖에 소라, 우렁, 홍합 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1> 프로바이오틱스 배양용 배지 조성물의 제조 (1)

양어용 사료(대봉엘에프, 상품명 유레카) 2 %(w/v), TASA(페루 어분 제조회사) 어분 2 %(w/v) 및 물 95.97 %(w/v)를 혼합한 후, 80℃에서 30분간 가열하여 상기 양어용 사료와 어분을 풀어지게 하고, 상기 양어용 사료와 어분 속에 포함되어 있을 수 있는 미생물을 사멸시킨 다음, 30℃로 냉각시켰다.

그런 다음, 양어용 사료원중 단백질과 전분을 프로바이오틱스가 신속히 이용할 수 있도록, 전분 액화효소인 α-아밀라아제 0.01 %(w/v), 전분 당화효소인 β-아밀라아제 0.01 %(w/v) 및 단백질 분해효소인 펩신 0.01 %(w/v)을 첨가하여 프로바이오틱스 배양용 배지 조성물을 제조하였다.

<실시예 2> 프로바이오틱스 배양용 배지 조성물의 제조 (2)

양어용 사료(대봉엘에프, 상품명 유레카) 8 %(w/v), TASA(페루 어분 제조회사) 어분 8 %(w/v) 및 물 81 %(w/v)를 혼합한 후, 90℃에서 20분간 가열하여 상기 양어용 사료와 어분을 풀어지게 하고, 상기 양어용 사료와 어분 속에 포함되어 있을 수 있는 미생물을 사멸시킨 다음, 38℃로 냉각시켰다.

그런 다음, 양어용 사료원중 단백질과 전분을 프로바이오틱스가 신속히 이용할 수 있도록, 전분 액화효소인 α-아밀라아제 1 %(w/v), 전분 당화효소인 β-아밀라아제 1 %(w/v) 및 단백질 분해효소인 카르복시펩티다아제 1 %(w/v)을 첨가하여 프로바이오틱스 배양용 배지 조성물을 제조하였다.

<실시예 3> 프로바이오틱스 배양용 배지 조성물의 제조 (3)

양어용 사료(대봉엘에프, 상품명 유레카) 5 %(w/v), 어분 부산물(DIAMANTE, 상품명 Nutriforce ) 5 %(w/v) 및 물 89.7 %(w/v)를 혼합한 후, 85℃에서 25분간 가열하여 상기 양어용 사료와 어분 부산물을 풀어지게 하고, 상기 양어용 사료와 어분 부산물 속에 포함되어 있을 수 있는 미생물을 사멸시킨 다음, 35℃로 냉각시켰다.

그런 다음, 양어용 사료원중 단백질과 전분을 프로바이오틱스가 신속히 이용할 수 있도록, 전분 액화효소인 α-아밀라아제 0.1 %(w/v), 전분 당화효소인 β-아밀라아제 0.1 %(w/v) 및 단백질 분해효소인 펩신 카르복시펩티다아제 0.1 %(w/v)을 첨가하여 프로바이오틱스 배양용 배지 조성물을 제조하였다.

<비교예 1> 프로바이오틱스 배양용 배지 조성물의 제조 (1)

양어용 사료(대봉엘에프, 상품명 유레카) 2 %(w/v), TASA(페루 어분 제조회사) 어분 2 %(w/v) 및 물 95.97 %(w/v)를 혼합한 후, 80℃에서 30분간 가열하여 상기 양어용 사료와 어분을 풀어지게 하고, 상기 양어용 사료와 어분 속에 포함되어 있을 수 있는 미생물을 사멸시킨 다음, 30℃로 냉각시켜 프로바이오틱스 배양용 배지 조성물을 제조하였다.

<실시예 4> 프로바이오틱스의 배양 (1)

상기 실시예 1에서 제조한 프로바이오틱스 배양용 배지 조성물에 프로바이오틱스로서 페디오코커스 애시디락티시(Pediococcus acidilactici) 및 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum)을 각각 10^7 cfu/ml이 되게 접종하고, 공기가 들어가지 않게 혐기성 상태로 서서히 교반을 하면서 30℃, 34℃, 35℃, 37℃, 38℃, 40℃의 각 온도별로 48시간 동안 배양을 하였다.

이때, 상기 접종후 2시간 간격으로 시료를 채취하여 MRS 아가 배지에 도말하여 콜로니를 세는 방법으로 각 온도별 유산균의 증식 개체수를 조사하였는데, 그 결과를 도 1에 나타내었다.

또한, 상기 MRS 배지는 펩톤 1.0%(w/v), 소고기 추출물(beef extract) 1.0%(w/v), 효모 추출물(yeast extract) 0.4%(w/v), 포도당(glucose) 2.0%(w/v), 초산나트륨(sodium acetate trihydrate) 0.5%(w/v), 폴리솔베이트 80(Polysorbate 80) 0.1%(w/v), 구연산트리암모늄(triammonium citrate) 0.02%(w/v), 황산마그네슘(magnesiumsulfate) 0.02%(w/v) 및 황산망간(manganese sulfate) 0.005(w/v)으로 조성된다.

도 1에서 보는 바와 같이, 24~30시간 만에 최소 500배 이상, 최대 10,000배까지 증식이 되었으며, 30시간 이후에는 증식이 정체되고 7×10^8 cfu/ml 이상으로는 개체수가 더 이상 늘어나지 않았음을 알 수 있다.

<비교예 2> 프로바이오틱스의 배양 (2)

전분 액화효소, 전분 당화효소 및 단백질 분해효소를 포함하지 않는 비교예 1의 프로바이오틱스 배양용 배지 조성물에, 페디오코커스 애시디락티시(Pediococcus acidilactici) 및 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum)을 각각 10^5 cfu/ml이 되게 접종하고, 공기가 들어가지 않게 혐기성 상태로 서서히 교반을 하면서 35℃의 온도에서 48시간 동안 배양을 하였다.

이때, 상기 접종후 2시간 간격으로 시료를 채취하여 MRS 아가 배지에 도말하여 콜로니를 세는 방법으로 유산균의 증식 개체수를 조사한 결과를 도 2에 나타내었다.

도 2에서 보는 바와 같이, 전분 액화효소, 전분 당화효소 및 단백질 분해효소를 포함하지 않는 프로바이오틱스 배양용 배지 조성물에서 유산균을 배양할 경우, 증식 시간이 길어지고 증식량의 피크값이 낮아짐을 알 수 있다.

<실시예 5> 어패류의 양식방법 (1)

(1). 양어용 펠렛 사료 1kg당 프로바이오틱스 자가 배양액 흡착량의 결정

양어용 펠렛 사료(대봉엘에프, 상품명 유레카) 1kg당 프로바이오틱스 양어장 자가 배양액이 잘 흡착되는 양은 양어용 펠렛사료 20kg 1포 기준 자가 배양액 1~1.5L가 적당하지만, 이하의 실시예에서는 프로바이오틱스 배양액의 흡착량을 1L로 하였다.

즉, 양어용 사료 kg당 0.05L, 양어용 펠렛 사료 1,000kg 당 50L로서, 생사료로 양식을 하는 양어장에서도 생사료를 가지고 펠렛(pellet)을 제조할 때, 동일한 양을 혼합하면 된다.

(2). 1일 섭이시킬 사료량 1,000kg 기준 자가 배양시설 준비

100L 용량의 스텐레스 용기에 양어용 사료 1kg, 어분 1kg 및 물 55L(5L는 끓이는 동안 증발하는 수량)을 넣고 프로판 가스 바나 위에서 25분간 가열하여 상기 사료와 어분 속에 들어 있는 미생물을 사멸시키고 상기 사료와 어분이 풀어 지게한 다음, 4℃의 냉장실에서 유산균과 바실러스균의 최적 증식온도인 35~40℃까지 냉각시켜 배양액을 수득하였다.

(3). 유산균의 접종 및 배양

상기에서 수득한 배양액이 38℃까지 냉각된 것을 확인한 후, 아밀라제(amylase), 프로테아제(protease)를 각각 2g씩을 첨가하고, 페디오코커스 애시디락티시(Pediococcus acidilactici), 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum)을 10^7 cfu/ml가 되도록 접종하고, 35℃로 자동조절 장치가 부착된 전기 히터 봉을 설치하고 뚜껑을 덮은 상태에서 24시간 동안 배양하여 유산균 배양액 수득하였다.

이때, 별도의 교반 장치는 설치하지 않고, 작업 도중 1일 5~10회 플라스틱봉으로 교반을 해주었다.

(4). 배양액 중 유산균의 증식 개체수 확인

상기에서 수득한 유산균 배양액을 0.9%(w/v) NaCl 용액으로 10⁴~10⁶배 희석한 다음, MRS 아가 배지에 0.1ml을 도말한 후, 35℃에서 48시간 동안 배양하여 유산균의 개체수를 확인한 결과, 배양액 ml당 7.7×10^8 cfu의 개체수가 확인되었다. 즉, 70배가 증식된 것이다.

이때, 상기 MRS 아가 배지는 펩톤 1.0%(w/v), 소고기 추출물(beef extract) 1.0%(w/v), 효모 추출물(yeast extract) 0.4%(w/v), 포도당(glucose) 2.0%(w/v), 초산나트륨(sodium acetate trihydrate) 0.5%(w/v), 폴리솔베이트 80(Polysorbate 80) 0.1%(w/v), 구연산트리암모늄(triammonium citrate) 0.02%(w/v), 황산마그네슘(magnesiumsulfate) 0.02%(w/v), 황산망간(manganese sulfate) 0.005(w/v) 및 아가 1.0%(w/v)으로 조성된다.

(5). 양어용 사료에의 흡착

양어용 사료(대봉엘에프, 상품명 유레카) 60kg(20kg×3포)을 흡착기에 넣고, 흡착기를 돌리면서 상기 (3)에서 수득한 유산균 배양액 3L를 골고루 뿌리면서 상기 양어용 사료에 흡착시켰다.

상기 유산균 배양액이 흡착된 양어용 사료를 양어중인 광어에 섭이시켰다.

(6). 사료 g당 흡착 유산균 개체수 확인

양어용 사료(대봉엘에프, 상품명 유레카) 1g을 정확히 달아 0.9%(w/v) NaCl 용액으로 10⁴~10⁶배 희석한 다음, 상기 희석액 0.1ml를 MRS 아가 배지에 도말하여 35℃에서 48시간 동안 배양한 후 개체수를 파악한 결과, 3.85×10^7 cfu/ml가 흡착되었으며, 유효 개체수 10^7 cfu/ml의 3.85배가 흡착되었다.

<실시예 6> 어패류의 양식방법 (2)

유산균 페디오코커스 애시디락티시(Pediococcus acidilactici) 및 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum)의 접종량을 10^5 cfu/ml로 한 것 이외에는 상기 실시예 5와 동일하게 실시하여 24시간 배양후의 개체수를 파악한 결과, 10^7 cfu/ml를 접종한 것과 거의 유사한 유산균 증식 개체수를 나타내었는데, 이와 같은 결과는 24시간 만에 500배가 증식하여 프로바이오틱스를 구입하여 사용하는 것의 1/500 가격에 사용이 가능하다는 것을 의미한다.

그러나, 접종 개체수가 10배 이하로 감소하게 될 경우, 프로바이오틱스 원종이 차지하는 원가 비율이 아주 적기 때문에, 10^5 cfu/ml의 낮은 개체수로 접종을 하는 것보다 10^6 cfu/ml 이상을 접종하여 자가 배양후 흡착(또는 혼합)하는 양식방법이 더 안전함을 알 수 있다.

<실시예 7> 어패류의 양식방법 (3)

상기 실시예 5의 (3)에서 배양시간을 48시간으로 한 것 이외에는 상기 실시예 5와 동일한 방법으로 배양하여, 유산균의 증식 개체수를 조사한 결과, 배양시간을 48시간으로 늘려도 유산균의 개체수는 증가하지 않았다.

<실시예 8> 어패류의 양식방법 (4)

유산균 대신에 고초균(Bacillus subtilis)을 10^5 cfu/ml가 되도록 트립틱 소이 브로쓰 배지에 접종하고, 포기(aeration)를 하면서 37℃에서 24시간 동안 배양한 결과 2.5× 10^9cfu/ml로 증식이 되었다.

상기 트립틱 소이 브로쓰 배지는 트립톤 17g, 펩톤 3g, NaCl 5g, K₂HPO₄ 2.5g, 포도당 2.5g 및 증류수 1L로 조성되어 있다.

상기에서 수득한 고초균 배양액 3L를 양어용 사료(대봉엘에프, 상품명 유레카) 60kg(20kg×3포)을 흡착기에 넣고, 흡착기를 돌리면서 상기 고초균 배양액 3L를 골고루 뿌리면서 상기 양어용 사료에 흡착시켰다.

상기 고초균 배양액이 흡착된 양어용 사료를 양식중인 전복에 섭이시켰다.

상술한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 통상의 기술자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명에 의한 배지 조성물을 이용하여 프로바이오틱스를 배양한 프로바이오틱스 배양액을 양어용 사료에 흡착 또는 배합시켜 어패류에 섭이시킴으로써, 어패류의 폐사율 저감과 사료효율의 개선 효과를 극대화하면서, 양어가의 투자 비용을 최소화할 수 있는 장점이 있기 때문에, 본 발명이 속하는 기술분야에 유용하게 적용될 수 있다.

Claims

양어용 사료, 어분 또는 어분 부산물, 효소 및 물을 포함하는 프로바이오틱스 배양용 배지 조성물로서,
상기 효소는 아밀라아제, 셀룰라아제, 글루카나아제, 헤미셀룰라아제, 펙티나아제, 락타아제, 키시라나제, 키토사나아제, 만나아제, 리파아제, 피타아제 및 프로테아제 중에서 선택된 1종 이상이고,
상기 프로바이오틱스는 유산균이며,
상기 양어용 사료는 농어목(Perciformes), 가자미목(Pleuronectiformes), 복어목(Tetraodontiformes), 잉어목(Cypriniformes), 뱀장어목(Anguilliformes), 메기목(Siluriformes) 및 등목어아목(Anabantoidei) 중에서 선택되는 어류의 양식용 사료이고,
상기 배지 조성물은 상기 어류의 폐사율 저감 및 상기 사료의 소화효율 향상을 위한 것인, 프로바이오틱스 배양용 배지 조성물.
제1항에 있어서, 상기 양어용 사료는 생사료, 습사료, 배합사료 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 프로바이오틱스 배양용 배지 조성물.
제1항에 있어서, 상기 배지 조성물의 총중량 대비, 상기 양어용 사료 0.1~10 중량%, 상기 어분 또는 어분 부산물 0.1~10 중량%, 상기 효소 0.001~10 중량% 및 잔부의 물을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로바이오틱스 배양용 배지 조성물.
제1항에 있어서, 상기 프로바이오틱스는 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus), 락토바실러스 비피더스(Lactobacillus bifidus), 락토바실러스 퍼멘텀(Lactobacillus fermentum), 락토바실러스 락티스(Lactobacillus lactis), 락토바실러스 락티스 subsp. 락티스(Lactobacillus lactis subsp. lactis), 락토바실러스 락티스 subsp. 크레모리스(Lactobacillus lactis subp cremoris), 락토바실러스 락티스 subsp. 호르두니애(Lactobacillus lactis subp hordniae), 락토바실러스 가르비애(Lactobacillus garvieae), 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 라피노라티스(Lactobacillus raffinolatis), 락토바실러스 피스시움(Lactobacillus piscium), 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis), 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei), 락토바실러스 가세리(Lactobacillus gasseri), 락토바실러스 델부루엑키(Lactobacillus delbrueckii), 락토바실러스 불가리쿠스(Lactobacillus bulgaricus), 락토바실러스 헬베티쿠스(Lactobacillus helveticus), 락토바실러스 람노수스(Lactobacillus rhamnosus), 락토바실러스 살리바리움(Lactobacilus salivarium), 스트렙토코커스 패칼리스(Streptococcus faecalis), 스트렙토코커스 패시움(Streptococcus faecium), 스트렙토코커스 써모필러스(Streptococcus thermophilus), 엔테로코커스 패칼리스(Enterococcus faecalis), 엔테로코커스 패시움(Enterococcus faecium), 페디오코커스 애시디락티시(Pediococcus acidilactici), 비피도박테리움 비피둠(Bifidobacterium bifidum), 비피도박테리움 브레베(Bifidobacterium breve), 비피도박테리움 롱검(Bifidobacterium longum) 및 비피도박테리움 애니말리스(bifidobacterium animalis) 중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 프로바이오틱스 배양용 배지 조성물.
제1항에 있어서, 상기 아밀라아제는 α-아밀라아제, 말토게닉아밀라아제, β-아밀라아제 및 글루코아밀라아제 중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 프로바이오틱스 배양용 배지 조성물.
제1항에 있어서, 상기 프로테아제는 알카리성 프로테아제, 산성 프로테아제, 중성 프로테아제, 식물성 프로테아제 및 브로멜라인 중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 프로바이오틱스 배양용 배지 조성물.
제1항에 있어서, 상기 양어용 사료 및 상기 어분은 멸균된 것을 특징으로 하는 프로바이오틱스 배양용 배지 조성물.
(a). 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 프로바이오틱스 배양용 배지 조성물에 프로바이오틱스를 접종하여 배양하되, 상기 프로바이오틱스가 유산균인 단계;
(b). 상기 (a) 단계에서 배양한 프로바이오틱스 배양액을 양어용 사료에 흡착 또는 배합하는 단계; 및
(c). 상기 (b) 단계에서 수득한 양어용 사료를 어패류에 섭이시키는 단계를 포함하는 어패류의 양식방법.
삭제
제8항에 있어서, 상기 프로바이오틱스는 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus), 락토바실러스 비피더스(Lactobacillus bifidus), 락토바실러스 퍼멘텀(Lactobacillus fermentum), 락토바실러스 락티스(Lactobacillus lactis), 락토바실러스 락티스 subsp. 락티스(Lactobacillus lactis subsp. lactis), 락토바실러스 락티스 subsp. 크레모리스(Lactobacillus lactis subp cremoris), 락토바실러스 락티스 subsp. 호르두니애(Lactobacillus lactis subp hordniae), 락토바실러스 가르비애(Lactobacillus garvieae), 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 라피노라티스(Lactobacillus raffinolatis), 락토바실러스 피스시움(Lactobacillus piscium), 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis), 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei), 락토바실러스 가세리(Lactobacillus gasseri), 락토바실러스 델부루엑키(Lactobacillus delbrueckii), 락토바실러스 불가리쿠스(Lactobacillus bulgaricus), 락토바실러스 헬베티쿠스(Lactobacillus helveticus), 락토바실러스 람노수스(Lactobacillus rhamnosus), 락토바실러스 살리바리움(Lactobacilus salivarium), 고초균(Bacillus subtilis), 바실러스 메센테리쿠스(Bacillus mesentericus), 바실러스 리케니포르미스(Bacillus licheniformis), 바실러스 폴리퍼멘티쿠스(Bacillus polyfermenticus), 바실러스 세레우스 var. 토이오이(Bacillus cereus toyoi), 바실러스 푸밀러스(Bacillus pumilus), 스트렙토코커스 패칼리스(Streptococcus faecalis), 스트렙토코커스 패시움(Streptococcus faecium), 스트렙토코커스 써모필러스(Streptococcus thermophilus), 엔테로코커스 패칼리스(Enterococcus faecalis), 엔테로코커스 패시움(Enterococcus faecium), 페디오코커스 애시디락티시(Pediococcus acidilactici), 비피도박테리움 비피둠(Bifidobacterium bifidum), 비피도박테리움 브레베(Bifidobacterium breve), 비피도박테리움 롱검(Bifidobacterium longum) 및 비피도박테리움 애니말리스(bifidobacterium animalis) 중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 어패류의 양식방법.
제8항에 있어서, 상기 유산균의 배양은 30~40℃의 온도에서 24~60시간 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 어패류의 양식방법.
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제8항에 있어서, 상기 (b) 단계에서 상기 프로바이오틱스 배양액의 흡착량은, 상기 양어용 사료 1kg 당 상기 프로바이오틱스 배양액 0.05~0.75L인 것을 특징으로 하는 어패류의 양식방법.
삭제
제8항에 있어서, 상기 (b) 단계에서 상기 배합은 상기 양어용 사료 1kg 당 상기 프로바이오틱스 배양액 0.05~0.75L를 혼합하는 것을 특징으로 하는 어패류의 양식방법.
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