KR102286032B1

KR102286032B1 - 오메가 3 및 기능성 지방산이 강화된 육류 생산을 위한 가축용 사료 첨가제

Info

Publication number: KR102286032B1
Application number: KR1020210039424A
Authority: KR
Inventors: 변성오
Original assignee: 농업회사법인 완주수정바이오 주식회사
Priority date: 2021-03-26
Filing date: 2021-03-26
Publication date: 2021-08-11

Abstract

본 발명은 아마씨앗 발효물을 포함하는 오메가 3 및 기능성 지방산이 강화된 한우육 생산용 사료 첨가제에 관한 것으로, 본 발명에 따른 사료 첨가제가 혼합된 배합사료를 가축에 덧 급여(top dress feeding)할 경우 항영양인자를 제거하여 사료의 기호도를 증진함과 동시에 오메가 3(n-3, α-리놀렌산 18:3n-3), 공액화리놀레인산(conjugated linoleic acid, CLA), 올레인산(oleic acid, 18:1n-9)이 강화된 육류를 생산할 수 있어, 우수 한우고기 생산 및 농가소득 증대에 기여할 수 있다.

Description

오메가 3 및 기능성 지방산이 강화된 육류 생산을 위한 가축용 사료 첨가제 {Feed supplement for producing meat with enhanced high-functional fatty acids and n-3}

본 발명은 오메가 3 및 기능성 지방산이 강화된 육류 생산을 위한 가축용 사료 첨가제에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 아마씨앗 발효물을 유효성분으로 포함하는 가축용 사료 첨가제에 관한 것이다.

쇠고기는 생체 세포와 근육조직의 발달에 필요한 필수 아미노산을 함유하는 단백질이 풍부하며 에너지원인 지방을 공급해 주는 중요한 식품이다. 쇠고기의 주요 지방산은 팔미틴산(16:0, palmitic acid), 스테아린산(18:0, stearic acid), 올레인산(18:1n-9, oleic acid)으로 구성되어있으며, 특히 단일불포화지방산(monounsaturated fatty acid)으로써 오메가 9(n-9) 계열의 지방산인 올레인산의 함량이 높은 반면에 n-6/n-3 비율은 매우 낮다(Talbott and Hughes 2006; Lee 등, 2010).

옥수수를 포함하는 곡류사료 위주로 사양하는 쇠고기의 경우 n-6가 높은 반면에 n-3는 낮은 것으로 알려졌다. 육식을 위주로 하는 국가에서 식품 중 n-6/n-3 비율은 12-30:1로 평가되었으나 세계영양학회와 WHO는 건강을 위해 이상적인 n-6/n-3 비율 4:1을 유지할 것을 권장하였다. n-3가 풍부한 풀을 섭취하는 쇠고기와 비교할 때 n-6가 많은 옥수수를 비롯한 곡루사료로 사육하는 쇠고기는 n-6/n-3 비율이 46:1로써 매우 높기 때문에 심장혈관 질환에 의한 사망률이 증가할 수 있다.

또한, n-6/n-3 지방산의 비율의 불균형은 심혈관질환(coronary heart disease), 염증(inflammation), 혈액응고(blood clotting), 암(cancer), 비만(obesity), 당뇨병(type 2 diabetes), 자가면역질환(autoimmune diseases) 발생 및 뼈를 포함한 건강에 중요한 영향을 미친다. 옥수수 위주 사료에 기초해서 생산된 수입쇠고기 및 일반 한우고기는 n-3가 0.05% 이하로써 매우 낮은 반면에 n-6가 상대적으로 높기 때문에 n-3지방산이 강화된 새로운 한우고기의 생산기술이 필요하다. 풀을 먹인 쇠고기의 n-3 지방산은 1.0% 이상이며 n-6와 비교할 때 그 비율이 2:1이하로 매우 이상적이다(Kris-Etherton 등, 2000; Simopoulos, 2002).

풀이 없는 한국은 옥수수 위주 축산업으로 생산된 일반 한우고기가 풀을 섭취하여 생산한 미국의 고급육과 유럽 쇠고기에 비해서 품질이 떨어지고 성인병의 발생 위험을 더욱 높일 수 있다. n-9 계열의 지방산인 올레인산은 쇠고기 등심의 마블링을 강화하여 줌으로써 맛과 풍미를 향상시켜 소비자 기호도를 높일 수 있는 고급육을 생산함과 동시에 혈액 지질을 낮추는 기능성 지방산으로 알려졌다(Raes 등. 2001; Martins 등, 2017). 쇠고기의 지방조직은 stearyl CoA desaturase gene에 의한 Δ-9 desaturase의 불포화작용에 의해 스테아린산으로부터 올레인산을 합성, 등심에 축적시킴으로써 마블링을 강화하여 고급육을 생산할 수 있다(Smith 등. 2006; Duavy 등, 2017). 항암성분 conjugated linoleic acid(CLA)는 자연적으로 발생하는 트랜스 지방으로, 쇠고기, 양고기 및 유제품과 같은 반추동물 식품에서 발견되는 지방산이다. CLA는 위스콘신 대학교에서 구운 쇠고기로부터 분리한 항암물질이 생쥐에서 화학적으로 유발된 피부암을 억제한다는 것을 관찰한 이후로 암, 심혈관질환, 비만 예방, 다이어트와 관련하여 많은 보고가 있으며 실제 상용화된 제품이 판매 중이다(Terpstra 등, 2004; Arab 등, 2016).

발효사료란 소화관의 미생물 균형을 개선하여 인간과 동물의 건강에 도움을 주는 살아있는 미생물 균주를 이용하여 발효시켜 제조한 제품을 말한다(Fuller 1989; FAO/WHO 2001). 발효사료는 소화관의 유익한 균주의 성장을 돕고 나쁜 세균의 성장을 억압하며 소화관 점막 면역 시스템의 조절 및 영양소의 대사작용을 증진시켜서 인간과 동물의 건강에 유익한 효과를 준다(Fioramonti et al., 2003; Lebeer et al., 2008; Delcenserie et al., 2008). 발효사료는 선천적 면역 활성화를 통하여 소화관 점막의 보호벽을 증가시키고 디펜신과 같은 항균물질을 분비하여 동물의 성장을 촉진시킨다(Corcionivosxhi et al., 2010). 발효사료에 들어있는 생균제는 경쟁적 배제를 통한 길항작용에 의해서 정상적인 소화관의 미생물 균총 유지, 소화효소의 활성증가 및 소화관의 독성물질 감소를 통해서 대사작용을 촉진한다(Guillot 2000). Lactobacilli와 streptococci는 프로바이오틱스 생산에 가장 일반적으로 사용되는 종이며, 병원성 세균에 의해 생성된 Enterotoxin을 억압하고, 장내 소화효소의 수준을 높인다(Jin et al. 1997). n-3 지방산이 풍부한 대표적인 씨앗으로는 치아(chia seed, 58%), 들깨(perilla seed, 56%), 아마씨(linseed, flax seed, 55%) 등이 있으며 콩, 유채, 삼씨 등의 씨앗에도 7-8%가 함유되어있다(James 등, 2000; Albert 등, 2002; Azcona 등, 2008; Lewis 2008). 소비자는 인간의 질병예방과 건강증진을 위하여 고기능성을 지닌 한우고기를 선호하고 있으며, 수입쇠고기에 대응하기 위한 한우고기의 품질 고급화 기술이 절실한 실정이다.

이에 본 발명자들은 아마씨앗 발효물을 포함하는 사료 첨가제를 제조하고, 이를 첨가한 사료를 가축에 급여하여 육류의 지방산 함량을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 아마씨앗 80 내지 90 중량% 및 미강 10 내지 20 중량%가 혼합된 복합발효물을 포함하는 가축용 사료 첨가제를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 가축용 사료 첨가제를 포함하는 사료 조성물을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 육류의 기능성 지방산 함량을 증가시키는 가축용 사료 첨가제 제조방법을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 기능성 지방산이 강화된 육류 생산 방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 아마씨앗 80 내지 90 중량% 및 미강 10 내지 20 중량%가 혼합된 복합발효물을 포함하는 가축용 사료 첨가제를 제공한다. 이때, 바람직하게는 아마씨앗 88 내지 90 중량% 및 미강 10 내지 12 중량%가 혼합된 복합발효물인 것이고, 더욱 바람직하게는 아마씨앗 88.8 중량% 및 미강 11.2 중량%가 혼합된 복합발효물을 포함하는 가축용 사료 첨가제를 제공한다.

이어서, 본 발명은 상기 가축용 사료 첨가제를 포함하는 사료 조성물을 제공한다.

나아가, 본 발명은 아마씨앗 80 내지 90 중량% 및 미강 10 내지 20 중량%를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 및 상기 혼합물을 바실러스과(Bacillaceae) 바실러스속(Bacillus) 균주, 스핑고박테리움과(Sphingobacteriaceae) 올리비박터속(Olivibacter) 균주 및 크산토모나스과(Xanthomonadaceae) 리소박터속(Lysobacter) 균주로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 균주가 3.5×10⁴ 내지 3.5×10⁸ cfu/g로 배양된 혼합생균제를 이용하여 발효시키는 단계;를 포함하는 육류의 기능성 지방산 함량을 증가시키는 가축용 사료 첨가제 제조방법을 제공한다. 이때, 바람직하게는 아마씨앗 88 내지 90 중량% 및 미강 10 내지 12 중량%를 혼합한 것이고, 더욱 바람직하게는 아마씨앗 88.8 중량% 및 미강 11.2 중량%를 혼합한 것인 육류의 기능성 지방산 함량을 증가시키는 가축용 사료 첨가제 제조방법을 제공한다.

마지막으로, 본 발명은 상기 가축용 사료 첨가제를 가축에게 30 내지 60일간 덧 급여(top dress feeding)하는 단계; 및 상기 가축을 도축하는 단계;를 포함하는, 기능성 지방산이 강화된 육류 생산 방법을 제공한다. 이때, 바람직하게는 30 내지 45일간 덧 급여(top dress feeding)하는 단계인 기능성 지방산이 강화된 육류 생산 방법을 제공한다.

본 발명에 따른 사료 첨가제가 혼합된 배합사료를 가축에 덧 급여(top dress feeding)할 경우 항영양인자를 제거하여 사료의 기호도를 증진함과 동시에 오메가 3(n-3, α-리놀렌산 18:3n-3), 공액화리놀레인산(conjugated linoleic acid, CLA), 올레인산(oleic acid, 18:1n-9)이 강화된 육류를 생산할 수 있어, 우수 한우고기 생산 및 농가소득 증대에 기여할 수 있다.

도 1은 본 발명의 복합 발효물을 포함하는 사료 첨가제를 섭취한 한우의 등심에 존재하는 n-3 함량을 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명의 복합 발효물을 포함하는 사료 첨가제를 섭취한 한우의 등심에 존재하는 올레인산 함량을 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 복합 발효물을 포함하는 사료 첨가제를 섭취한 한우의 등심에 존재하는 CLA 함량을 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 복합 발효물을 포함하는 사료 첨가제를 섭취한 한우의 등심에 존재하는 n-6/n-3 비율을 나타낸 그래프이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구현예로 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 다만, 하기 구현 예는 본 발명에 대한 예시로 제시되는 것으로, 당업자에게 주지 저명한 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 수 있고, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않는다. 본 발명은 후술하는 특허 청구범위의 기재 및 그로부터 해석되는 균등 범주 내에서 다양한 변형 및 응용이 가능하다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 명세서 전체에 걸쳐, 특정 물질의 농도를 나타내기 위하여 사용되는 '%'는 별도의 언급이 없는 경우, 고체/고체는(w/w) %, 고체/액체는(w/v) %, 그리고 액체/액체는(v/v) %이다.

일 측면에서, 본 발명은 아마씨앗 및 미강이 혼합된 복합발효물을 포함하는 가축용 사료 첨가제를 제공한다.

본 발명에서 사용되는 용어 “아마씨앗”은 지중해로부터 서아시아, 인도까지 널리 분포하는 아마과의 한해살이풀인 아마(Linum usitatissimum)의 종자로 납작하고 긴 타원 모양의 씨를 말한다. 예로부터 호주에서는 호흡기, 감기와 기침 같은 질병에 전통적 약재로 쓰였으며, 세포벽에는 점액질을 많이 함유하고 있는 특성이 있다. 성분으로는 식이섬유와 식물성 에스트로겐 성분인 리그난이 다량 함유되어 있으며 이외에도 오메가-3 지방산과 리노르산, 올레인산이 함유되어 있어 식용으로도 쓰이며 연고 등으로도 이용되고 있다.

본 발명에서 아마씨앗은 아마씨앗 분말일 수 있으며, 바람직하게는 건조 분쇄시켜 40mesh 이하의 입자를 가지는 분말을 이용할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명에서 사용되는 용어 “미강”은 벼에서 왕겨를 뽑고 난 다음 현미를 백미로 도정하는 공정에서 분리되는 쌀눈 및 쌀겨를 포함하고 있는 고운 속겨를 말한다. 미강에는 지방질, 단백질, 식이섬유가 영양소의 많은 부분을 차지하고 있고, 비타민 A와 티아민, 피리독신, 니아신 등의 비타민 B군, 비타민 E 및 칼슘, 아연, 철분 등의 미네랄이 주성분을 이루고 있는 등 쌀눈 및 미강에 식물성 단백질이나 비타민 등을 포함한 각종 영양분이 확인되고 있다.

또한, 상기 복합발효물은 아마씨앗 80 내지 90 중량% 및 미강 10 내지 20 중량%가 혼합된 것일 수 있으며, 바람직하게는 아마씨앗 88 내지 90 중량% 및 미강 10 내지 12 중량%, 더욱 바람직하게는 아마씨앗 88.8 중량% 및 미강 11.2 중량%가 혼합된 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 상기 바실러스과(Bacillaceae) 바실러스속(Bacillus) 균주, 스핑고박테리움과(Sphingobacteriaceae) 올리비박터속(Olivibacter) 균주 및 크산토모나스과(Xanthomonadaceae) 리소박터속(Lysobacter) 균주로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 균주를 포함하는 혼합생균제를 이용하여 발효시킨 것일 수 있다.

또한, 상기 바실러스과(Bacillaceae) 바실러스속(Bacillus) 균주는 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 바실러스 리케니포미스(Bacillus liqueniformis), 바실러스 세레우스(Bacillus cereus), 바실러스 쑤린지엔시스(Bacillus thuringiensis), 바실러스 웨이헨스테판넨시스(Bacillus weihenstephanensis) 및 바실러스 아밀로리퀴파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 사용할 수 있으나, 바람직하게는 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis)일 수 있다.

또한, 상기 스핑고박테리움과(Sphingobacteriaceae) 올리비박터속(Olivibacter) 균주는 올리비박터 시티엔시스(Olivibacter sitiensis), 올리비박터 콤포스티(Olivibacter composti), 올리비박터 도메스티쿠스(Olivibacter domesticus), 올리비박터 솔리(Olivibacter soli), 올리비박터 질루니(Olivibacter jilunii), 올리비박터 테라에(Olivibacter terrae), 올리비박터 진셍지솔라이(Olivibacter ginsengisoli), 올리비박터 올레이데그라단스(Olivibacter oleidegradans) 및 올리비박터 진세노시디뮤탄스(Olivibacter ginsenosidimutans)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 사용할 수 있다.

또한, 상기 크산토모나스과(Xanthomonadaceae) 리소박터속(Lysobacter) 균주는 리소박터 안티바이오티쿠스(Lysobacter antibioticus), 리소박터 굼모서스(Lysobacter gummosus), 리소박터 브루네센스(Lysobacter brunescens), 리소박터 데플루비(Lysobacter defluvii), 리소박터 니아벤시스(Lysobacter niabensis), 리소박터 니아스텐시스(Lysobacter niastensis), 리소박터 대저넨시스(Lysobacter daejeonensis), 리소박터 양평엔시스(Lysobacter yangpyeongensis), 리소박터 코리엔시스(Lysobacter koreensis), 리소박터 콘크레셔니스(Lysobacter concretionis), 리소박터 스폰지콜라(Lysobacter spongiicola) 및 리소박터 캡시시(Lysobacter capsici) 로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 사용할 수 있다.

또한, 상기 바실러스과(Bacillaceae) 바실러스속(Bacillus) 균주, 스핑고박테리움과(Sphingobacteriaceae) 올리비박터속(Olivibacter) 균주 및 크산토모나스과(Xanthomonadaceae) 리소박터속(Lysobacter) 균주는 지렁이 분변토로부터 분리된 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 상기 복합발효물은 육류의 올레인산, CLA(conjugated linoleic acid) 및 오메가 3(n-3)의 함량을 향상시키고, n-6/n-3 비율을 감소시키는 것일 수 있다.

본 발명에서 사용되는 용어 “올레인산”은 쇠고기 등심의 마블링을 강화하여 줌으로써 맛과 풍미를 향상시켜 소비자 기호도를 높일 수 있는 고급육을 생산함과 동시에 혈액 지질을 낮추는 기능성 지방산을 의미한다.

본 발명에서 사용되는 용어 “CLA”는 반추동물인 소의 제1위(Rumen)에 존재하는 미생물작용에 의해서 사료로부터 섭취된 Linoleic acid(18:2n-6., cis-9, cis-12 C18:2)로부터 생합성되며 CLA(cis-9, trans-11 C18:2., trans-10, cis-12.,Vaccenic acid trans-11 C18:1) 가운데 특히 CLA(cis-9, trans-11 C18:2)는 낙농유제품에 가장 많이 들어있는 것으로 알려져 있다. 이러한 CLA는 항암, 항다이어트 및 혈액 지질감소 효과를 지닌 새로운 기능성 지방산으로 부각되고 있다.

본 발명에서 사용되는 용어 “n-3” 또는 “n-6”는 오메가 지방산 중 하나이다. 상기 오메가 지방산(Omega fatty acid, ω 또는 n-fatty acid)은 지방산의 맨 끝 메칠기(-CH3)로부터 탄소원자 번호를 부여하였을 때 최초 이중결합의 위치를 나타내는 지방산을 말한다. n-3와 n-6의 모지방산은 각각 알파-리놀렌산, 리놀레인산으로 구분하며, 둘 다 필수지방산으로써 생체 대사에 필수적인 생리활성을 갖는 탄소수 20개의 에이코사노이드(Eicosanoid; Prostaglandin, Prostacyclin, Thromboxan, Leucotriene)를 합성한다.

또한, 상기 가축은 소, 물소, 양, 염소, 낙타, 순록, 말, 당나귀, 돼지, 개, 고양이, 토끼, 닭, 칠면조, 꿩, 타조, 거위, 오리 및 메추라기로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 바람직하게는 소, 양, 염소 등의 반추동물, 더욱 바람직하게는 한우, 육우, 젖소 등의 소(cattle), 더더욱 바람직하게는 한우, 가장 바람직하게는 한우 숫소일 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.

본 발명에서 용어 "사료 첨가제" 란 영양소 보충 및 체중감소 예방, 사료 내 섬유소의 소화 이용성 증진, 유질 개선, 번식장애 예방 및 수태율 향상, 하절기 고온 스트레스 예방 등 다양한 효과를 목적으로 사료에 첨가하는 물질을 말한다.

또한, 상기 사료 첨가제는 원형 그대로 사용하거나 또는 추가적으로 가축에 허용되는 곡류 및 그 부산물 등의 공지된 담체, 안정제 등을 가할 수 있으며, 필요에 따라 구연산, 후말산, 아디픽산, 젖산, 사과산 등의 유기산이나 인산나트륨, 인산칼륨, 산성 피로인산염, 폴리인산염(중합인산염) 등의 인산염이나, 폴리페놀, 카테킨, 알파-토코페롤, 로즈마리 추출물, 비타민 C, 녹차 추출물, 감초 추출물, 키토산, 탄닌산, 피틴산 등의 천연 항산화제, 탄산수소나트륨(중조), 벤토나이트(bentonite), 산화마그네슘, 복합광물질 등의 광물질제제, 아연, 구리, 코발트, 셀레늄 등의 미량 광물질인 미네랄제제, 케로틴, 비타민 E, 비타민 A, D, E, 니코틴산, 비타민 B 복합체 등의 비타민제, 메티오닌, 리이산 등의 보호아미노산제, 지방산 칼슘염 등의 보호지방산제, 생균제(유산균제), 효모배양물, 곰팡이 발효물 등의 생균, 효모제, 항생물질, 항균제 및 기타의 첨가제 등을 가할 수도 있으며, 그 형상으로서는 분체, 과립, 펠릿, 현탁액 등 의 적당한 상태일 수 있으며, 상기 사료첨가제를 공급하는 경우는 가축 등에 대하여 단독으로 또는 사료에 혼합하여 공급할 수 있다.

또한, 상기 가축용 사료 첨가제는 배합사료의 총 중량 대비 5 내지 50 중량%, 바람직하게는 5 내지 15 중량%, 더욱 바람직하게는 10 중량%로 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 배합사료는 통상적으로 시판중이고 가축에게 사료로 급여 가능한 일반 사료와, 본 발명의 사료 첨가제를 혼합한 것을 의미하고, 때때로 조사료, 농후사료, 특수사료 등을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 사료 첨가제를 포함하는 사료는 당업계에서 공지된 다양한 형태의 사료로 제조 가능하며, 바람직하게는 농후사료, 조사료 또는 특수사료가 포함될 수 있다.

또한, 상기 농후사료에는 밀, 귀리, 옥수수 등의 곡류를 포함하는 종자 열매류, 곡물을 정제하고 남은 부산물로서 쌀겨, 밀기울, 보릿겨 등을 포함하는 겨류, 콩, 유체, 깨, 아마인, 코코야자 등을 채유하고 얻은 부산물인 깻묵류와 고구마, 감자 등에서 녹말을 뺀 나머지인 녹말찌꺼기의 주성분인 잔존녹말질류 등의 찌꺼기류, 어분, 물고기 찌꺼기, 어류에서 얻은 신선한 액상물(液狀物)을 농축시킨 것인 피시솔루블(fish soluble), 육분(肉粉), 혈분, 우모분, 탈지분유, 우유에서 치즈, 탈지유에서 카제인을 제조할 때의 잔액인 훼이(whey)를 건조한 건조훼이 등의 동물질사료, 효모, 클로렐라, 해조류 등이 있다.

또한, 상기 조사료에는 야초, 목초, 풋베기 등의 생초(生草)사료, 사료용 순무, 사료용 비트, 순무의 일종인 루터베어거 등의 뿌리채소류, 생초, 풋베기작물, 곡실(穀實) 등을 사일로에 채워 놓고 젖산 발효시킨 저장사료인 사일리지(silage), 야초, 목초를 베어 건조시킨 건초, 종축용(種畜用) 작물의 짚, 콩과 식물의 나뭇잎 등이 있다.

또한, 특수사료에는 패각, 암염 등의 미네랄 사료, 요소나 그 유도체인 디우레이드이소부탄 등의 요소사료, 천연사료 원료만을 배합했을 때 부족하기 쉬운 성분을 보충하거나, 사료의 저장성을 높이기 위해서 일반 사료에 미량으로 첨가하는 물질인 사료첨가물, 식이보조제 등이 있다.

본 발명에 따른 사료 조성물은 기능성 지방산의 강화 및 가축 사육을 목적으로 하는 개체이면 특별히 한정되지 않고, 어떠한 것이든 적용 가능하다. 상기 개체는 동물, 예를 들어 비-영장류(예를 들면, 소, 돼지, 말, 고양이, 개, 래트 및 마우스) 및 영장류(예를 들면, 원숭이, 예를 들어 사이노몰구스(cynomolgous) 원숭이 및 침팬지)를 비롯한 포유동물을 나타낸다. 또 다른 구체예에서, 상기 개체는 축산용 동물(예를 들면, 말, 소, 돼지 등) 또는 애완용 동물(예를 들면, 개 또는 고양이)이다. 또한, 어류, 예를 들어, 넙치, 가자미, 뱀장어, 민물장어, 바다장어, 우럭 등 이다. 또 다른 구체예에서 상개 개체는 곤충, 예를 들면, 등에, 꽃무지, 풍뎅이, 거저리, 귀뚜라미, 누에, 반모, 백강잠, 굼벵이, 지렁이, 거머리, 지네, 전갈, 거미 등 이다.

본 발명의 구체예에서 바람직한 개체는 가축으로서, 소, 물소, 양, 염소, 낙타, 순록, 말, 당나귀, 돼지, 개, 고양이, 토끼, 닭, 칠면조, 꿩, 타조, 거위, 오리 및 메추라기로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 바람직하게는 소, 양, 염소 등의 반추동물, 더욱 바람직하게는 한우, 육우, 젖소 등의 소(cattle), 더더욱 바람직하게는 한우, 가장 바람직하게는 한우 숫소일 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.

본 발명에 따른 사료 조성물의 복용량은 개체의 종(species), 크기(size), 무게(weight), 나이(age)와 같은 다수의 요인들에 좌우될 수 있다. 원칙적으로, 전형적인 복용량은 개체/일 당 0.001 내지 1000 kg의 범위일 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않는다.

나아가, 본 발명은 아마씨앗 및 미강을 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 및 바실러스과(Bacillaceae) 바실러스속(Bacillus) 균주, 스핑고박테리움과(Sphingobacteriaceae) 올리비박터속(Olivibacter) 균주 및 크산토모나스과(Xanthomonadaceae) 리소박터속(Lysobacter) 균주로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 균주를 포함하는 혼합생균제를 이용하여 발효시키는 단계;를 포함하는 육류의 기능성 지방산 함량을 증가시키는 가축용 사료 첨가제 제조방법을 제공한다.

본 발명의 가축용 사료 첨가제 제조방법은 상술한 가축용 사료 첨가제를 포함하기 때문에, 상술한 본 발명의 가축용 사료 첨가제와 중복된 내용은 중복된 내용의 기재에 의한 본 명세서의 과도한 복잡성을 피하기 위하여 그 기재를 생략한다.

또한, 상기 아마씨앗 및 미강은 아마씨앗 80 내지 90 중량% 및 미강 10 내지 20 중량%를 혼합하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 상기 혼합생균제는 바실러스과(Bacillaceae) 바실러스속(Bacillus) 균주, 스핑고박테리움과(Sphingobacteriaceae) 올리비박터속(Olivibacter) 균주 및 크산토모나스과(Xanthomonadaceae) 리소박터속(Lysobacter) 균주로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 균주가 3.5×10⁴내지3.5×10⁸ cfu/g로 배양된 것일 수 있다.

또한, 상기 발효시키는 단계는 혼합생균제를 첨가하여 30 내지 37℃에서 24 내지 48시간 동안 발효시키는 것이 바람직하다. 여기서 발효시간이 24시간 미만일 경우 발효 효율이 좋지 못하고, 48시간을 초과하는 경우에는 과발효로 인해 가축의 기호성이 감소되고, 유해 미생물이 증식될 수 있으므로 본 발명의 발효시간으로 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 일실시예에서 제조된 복합발효물은 배합사료의 총 중량 대비 5 내지 50 중량%, 바람직하게는 5 내지 15 중량%, 더욱 바람직하게는 10 중량%로 혼합하는 단계를 포함하여 사료 조성물이 제조될 수 있으며, 혼합된 배합사료를 가축에게 급여하여 기능성이 증가된 육류를 생산할 수 있다. 본 발명에서 제조된 사료 첨가제는 일반 사료에 덧 급여하여 가축에 급여하는 것이 바람직하다.

상기 배합사료는 통상적으로 시판중이고 가축에게 사료로 급여 가능한 일반 사료와, 본 발명의 사료 첨가제를 혼합한 것을 의미하고, 조사료, 농후사료, 특수사료 등을 포함할 수 있다.

마지막으로, 본 발명은 상기 가축용 사료 첨가제를 가축에게 덧 급여(top dress feeding)하는 1단계; 및 상기 가축을 도축하는 2단계;를 포함하는, 기능성 지방산이 강화된 육류 생산 방법을 제공한다.

본 발명의 기능성 지방산이 강화된 육류 생산 방법은 상술한 가축용 사료 첨가제를 포함하기 때문에, 상술한 본 발명의 가축용 사료 첨가제와 중복된 내용은 중복된 내용의 기재에 의한 본 명세서의 과도한 복잡성을 피하기 위하여 그 기재를 생략한다.

또한, 가축용 사료 첨가제는 배합사료의 총 중량 대비 5 내지 50 중량%, 바람직하게는 5 내지 15 중량%, 더욱 바람직하게는 10 중량%로 덧 급여(top dress feeding)되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 배합사료는 통상적으로 시판중이고 가축에게 사료로 급여 가능한 일반 사료와 본 발명의 사료 첨가제를 혼합한 것을 의미하고, 조사료, 농후사료, 특수사료 등을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 덧 급여(top dress feeding)는 30 내지 60일간 수행되는 것일 수 있고, 바람직하게는 30 내지 45일간 수행되는 것일 수 있다. 본 발명의 가축용 사료 첨가제를 45일 이상 급여하는 경우 오메가 3와 기능성 지방산의 축적이 더 이상 증가하지 않으므로, 본 발명에서 제공하는 급여기간만큼 급여되는 것이 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 상기 가축은 소, 물소, 양, 염소, 낙타, 순록, 말, 당나귀, 돼지, 개, 고양이, 토끼, 닭, 칠면조, 꿩, 타조, 거위, 오리 및 메추라기로 이루어진 군으로부터 선택되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 상기 소(cattle)는 한우, 육우 및 젖소로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있고, 바람직하게는 한우, 더욱 바람직하게는 한우 숫소일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

아마씨앗은 기능성 지방산을 다량 함유하고 있는 것으로 알려져 있으나, 이를 사료 첨가제로 제조하여 가축에 급여하는 경우, 사료의 기호도가 감소하여 1일 사료 섭취량이 줄어드는 문제점이 있었다. 그러나, 본 발명의 아마씨앗을 포함하는 복합발효물의 경우, 이러한 섭취 거부 문제를 개선하여 사료의 기호도를 상승시키는 것을 확인하였다. 또한 본 발명의 사료 첨가제를 급여한 한우의 육류와 일반한우의 육류를 비교 분석한 결과, 본 발명의 사료 첨가제를 급여한 한우의 등심에 올레인산, CLA(conjugated linoleic acid) 및 오메가 3(n-3)의 함량이 우수하고, n-6/n-3 비율이 현저히 낮아지는 것을 확인하고 본 발명을 완성하였다. 본 발명의 사료 첨가제는 가축에 급여하여 기능성 지방산이 강화된 육류를 생산할 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 보다 상세하게 설명하도록 한다. 그러나, 하기의 실시예는 본 발명의 내용을 구체화하기 위한 것일 뿐, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아닐 것이다.

<제조예 1> 혼합생균제의 제조

혼합생균제는(주)후인바이오에서 제조한 생균제로서, 지렁이 분변토로부터 분리한 바실러스과(Bacillaceae) 바실러스속(Bacillus) 균주, 스핑고박테리움과(Sphingobacteriaceae) 올리비박터속(Olivibacter) 균주 및 크산토모나스과(Xanthomonadaceae) 리소박터속(Lysobacter) 균주를 사용하여 제조하였다.

구체적으로, 상기 혼합생균제의 제조를 위하여, 지렁이 분변토를 1500℃의 고온 하에서 1시간 열처리를 실시하여 유해균을 사멸하였다. 그 후 분변토로부터 Bacillus subtillis를 분리한 후, 상기 균주를 열처리된 분변토에 다시 접종하여 분변토에 존재하는 추가적인 2종류의 균주를 재 활성화하여 Bacillus subtillis 외 2가지 균주를 포함하는 혼합생균제를 제조하였다. 603개의 세균 숲에 관한 유전자 발현(microbiota)을 분석한 결과 상위 6번째까지 존재하는 균주의 명칭은 바실러스과 바실러스속 균주(k__Bacteria; p__Firmicutes; c__Bacilli; o__Bacillales; f__Bacillaceae; g__Bacillus); 스핑고박테리움과 올리비박터속 균주(k__Bacteria; p__Bacteroidetes; c__Sphingobacteriia; o__Sphingobacteriales; f__Sphingobacteriaceae; g__Olivibacter) 및 크산토모나스과 리소박터속 균주(k__Bacteria; p__Proteobacteria; c__Gammaproteobacteria; o__Xanthomonadales; f__Xanthomonadaceae; g__Lysobacter)로 나타났으며 이는 장내세균 및 토양환경 세균으로 구성되었음을 확인하였다. 상기 혼합생균제는 바실러스과(Bacillaceae) 바실러스속(Bacillus) 균주, 스핑고박테리움과(Sphingobacteriaceae) 올리비박터속(Olivibacter) 균주 및 크산토모나스과(Xanthomonadaceae) 리소박터속(Lysobacter) 균주를 각각 1.0×10⁷cfu/g 이상 함유한다.

<실시예 1> 재료 및 방법

1-1. 아마씨앗 및 미강을 포함하는 사료 첨가제의 제조

기능성 지방상 강화 육류 생산을 위한 사료 첨가제를 제조하기 위하여, 파쇄 아마씨앗 88.80%, 미강 11.20%를 혼합한 후 제조예 1의 바실러스과(Bacillaceae) 바실러스속(Bacillus) 균주, 스핑고박테리움과(Sphingobacteriaceae) 올리비박터속(Olivibacter) 균주 및 크산토모나스과(Xanthomonadaceae) 리소박터속(Lysobacter) 균주가 혼합된 복합균주를 3.5×10⁸ colony forming unit(cfu/g)을 함유하는 혼합생균제를 첨가하고, 33℃에서 48시간 발효하여 아마씨앗 발효 사료 첨가제(FS)를 제조하였다.

1-2. 기능성 지방산이 강화된 소고기 생산을 위한 실험설계 및 사양관리

경기도 김포지역 한우영농조합회원 농가로부터 비육 한우 숫소 총 60마리를 이용하여 4가지 처리군을 설계하고, 처리군 당 15마리씩 반복하였다. 처리군은 대조군(CON, FS를 섭취하지 않은 대조군), FS30(일반 사료+FS 1kg을 도축 전 30일 급여군), FS45(일반 사료+ FS 1kg을 도축 전 45일 급여군), 및 FS60(일반 사료+ FS 1kg을 도축 전 60일 급여군)으로 구분하였다.

CON과 FS 처리군은 각각 도축 전 60일, 및 30, 45, 60일씩 단계별로 급여하였다. 일반 사료의 조성비 및 영양소 함량은 표 1에 나타내었다.

한우 숫소는 60일 동안 동일한 일반 사료를 섭취하였다. CON 그룹(10.0 kg 일반 사료 급여군)을 제외한 FS 처리군에서 일반 사료(9.0 kg)는 매일 오전 6시과 오후 5시로 나누어 각각 4.5 kg씩 급여하였다. FS 그룹은 CON과 동일한 방법으로 회당 아마씨앗 발효 사료 첨가제(FS)를 500 g씩 총 1.0 kg을 일반 사료 위에 섞어주는 방식으로 덧 급여(top dress feeding) 하였다. 또한, 모든 그룹(CON 그룹 및 FS 그룹)에는 조사료로써 볏짚을 일일 1.0 kg 급여하였다.

1-3. 지방산 조성 분석 방법

지방산 조성을 분석하기 위해서 도축 후 처리군당 7마리의 한우로부터 각각 1 kg씩의 등심을 얻었다. 지질은 등심 시료 일정량과 항산화제로써 BHT(butylated hydroxy tolune)를 함유하는 클로로포름;메탄올 2:1 용액을 이용하여 분리, 질소가스를 이용하여 농축, 메칠화 한 다음에 지방산을 분석하였다. 표준물질로는 미국 Supelco사 제품(37 component FAME Mix, Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO)을 이용하였다. 내부표준물질로써 nonadecanoic acid(19:0)를 사용하였다. SP™-2560 Capillary GC Column(L×I.D. 100m×0.25mm, df 0.20μm Omegawax 320 capillary column. USA)을 사용하였다. 아마씨앗 발효 사료 첨가제(FS) 및 일반 사료의 지방산 조성은 표 2에 나타내었다.

<실시예 2> 본 발명의 사료첨가제 급여 소고기의 기능성 지방산 함량 분석 결과

한우 숫소에게 혼합생균제와 파쇄 아마씨앗 및 미강을 이용하여 제조한 아마씨앗 발효 사료 첨가제(FS)를 덧 급여(top dressing feeding) 후 쇠고기 등심에서 측정한 지방산 조성의 변화는 표 3 및 도 1 내지 도 4에 나타냈다. 표 3의 지방산 함량은 총 지방산 대비 중량%로 표기하였다.

SFA : saturated fatty acids

UFA: unsaturated fatty acids

MUFA: monosaturated fatty acids

CLA: conjugated linoleic acids

CON: basal diet without FS

a,b,c: p<0.05

2-1. n-3 함량 분석

n-3 지방산의 함량은 등심 내에 존재하는 총 지방산 대비 대조군(CON)은 0.05 %, FS30 처리군은 0.41 %, FS45 처리군은 0.55 %, FS60 처리군은 0.57 %로 나타났으며, 아마씨앗 발효 사료 첨가제 처리군(FS30, FS45, FS60)은 대조군(CON)과 비교하였을 때 n-3 지방산의 함량을 약 8.2 내지 11.4 배 향상시키는 것을 확인하였다(도 1).

2-2. 올레인산 함량 분석

올레인산은 쇠고기 등심의 마블링을 강화하여 줌으로써 맛과 풍미를 향상시켜 소비자 기호도를 높일 수 있는 고급육을 생산함과 동시에 혈액 지질을 낮추는 기능성 지방산이다. 이러한 올레인산(18:1n-9)은 등심 내에 존재하는 총 지방산 대비 대조군(CON)은 46.75 %, FS30 처리군은 48.21 %, FS45 처리군은 51.06 %, FS60 처리군은 50.88 %로 나타났으며, 아마씨앗 발효 사료 첨가제 처리군(FS30, FS45, FS60)은 대조군(CON)과 비교하였을 때 올레인산의 함량을 1.03 내지 1.09배 향상시키는 것을 확인하였다(도 2).

2-3. CLA 함량 분석

CLA(conjugated linoleic acids)의 함량은 등심 내에 존재하는 총 지방산 대비 대조군(CON)은 0.05 %, FS30 처리군은 0.21 %, FS45 처리군은 0.33 %, FS60 처리군은 0.36 %로 나타났으며, 아마씨앗 발효 사료 첨가제 처리군(FS30, FS45, FS60)은 대조군(CON)과 비교하였을 때 CLA의 함량을 약 4.2 내지 7.2 배 향상시키는 것을 확인하였다(도 3).

2-4. n-6/n-3 비율 분석

n-6/n-3 지방산의 비율의 불균형은 심혈관질환(coronary heart disease), 염증(inflammation), 혈액응고(blood clotting), 암(cancer), 비만(obesity), 당뇨병(type 2 diabetes), 자가면역질환(autoimmune diseases) 발생 및 뼈를 포함한 건강에 중요한 영향을 미친다. 이러한 n-6/n-3 지방산의 비율은 대조군(CON)은 21.8:1, FS30 처리군은 8.02:1, FS45 처리군은 3.78:1, FS60 처리군은 3.80:1 으로 나타났으며, 아마씨앗 발효 사료 첨가제 처리군(FS30, FS45, FS60)은 대조군(CON)과 비교하였을 때 n-6/n-3 지방산의 비율을 약 2.7 내지 5.7 배 감소시키는 것을 확인하였다(도 4).

이러한 결과를 종합해보면, 배합 사료(곡류 사료)를 섭취한 초이스 등급 미국산 쇠고기 및 한우 쇠고기 등심은 n-3, 올레인산, CLA가 낮고 n-6/n-3 비율은 높은 것으로 보고되었으며 본 발명의 대조군도 이와 비슷한 결과가 나타났다. 그러나, 아마씨앗 발효 사료 첨가제(FS) 처리군은 대조군(CON)과 비교할 때 오메가 3(n-3, α-리놀렌산18:3n-3), 올레인산, CLA 함량은 높았으나 n-6/n-3 비율은 유의하게 낮았다(P<0.05). 오메가 3와 기능성 지방산의 변화는 FS 처리군에서 FS를 급여하는 일수에 따라서 증가하였으며 특히, FS45 처리군과 FS60 처리군 사이의 차이는 없었다. FS를 한우 숫소에게 45일 동안 급여해주면 오메가 3와 기능성 지방산의 축적이 더 이상 증가하지 않는 일정한 수준의 안정점(plateau)에 도달하는 것을 알 수 있었다.

쇠고기 등심 지방산의 이러한 변화는 본 발명의 아마씨앗 발효 사료 첨가제(FS)로부터 섭취된 지방산이 혈액 지방산 프로파일을 바꾸고 조직으로 이동되었을 것으로 보이며, 혈액 내 기능성 지방산 프로파일이 증가하여 쇠고기 내 기능성 지방산이 축적되는 것으로 나타났다. 또한, 본 발명의 아마씨앗 발효 사료 첨가제(FS)는 실제로 사육농가에서 아마씨앗 섭취 거부 문제를 해결함으로써 사료의 기호도 상승에 의한 사양관리의 편리함을 확인하였다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명되었으나, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

아마씨앗 80 내지 90 중량% 및 미강 10 내지 20 중량%가 혼합된 복합발효물을 포함하는, 한우용 가축 사료 조성물에서,
상기 복합발효물은 바실러스과(Bacillaceae) 바실러스속(Bacillus) 균주, 스핑고박테리움과(Sphingobacteriaceae) 올리비박터속(Olivibacter) 균주 및 크산토모나스과(Xanthomonadaceae) 리소박터속(Lysobacter) 균주로 이루어진 복합균주를 포함하는 혼합생균제를 이용하여 발효시킨 것을 특징으로 하고,
상기 복합균주는 지렁이 분변토를 1500℃의 고온 하에서 1시간 열처리를 실시하고, 그 후 분변토로부터 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtillis)를 분리한 후, 상기 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtillis) 균주를 열처리된 분변토에 다시 접종하여 복합균주를 분리한 것을 특징으로 하며,
상기 조성물은 옥수수, 알곡 밀, 당밀, 타피오카, 밀기울, 미강, 콩 껍질, 대두박, 팜유박, 주정박, 목화씨 껍질, 루핀 씨앗, 소금, 석회석 분말, 탄산수소나트륨, 비타민 및 미네랄을 더 포함하는 것을 특징으로 하고,
상기 조성물은 한우의 올레인산, CLA(conjugated linoleic acid) 및 오메가 3(n-3)의 함량을 향상시키고, n-6 대 n-3 비율을 4:1로 감소시키는 한우용 가축 사료 조성물.
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제1항에 있어서,
상기 복합발효물은 사료 조성물 총 중량 대비 5 내지 15 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는, 한우용 가축 사료 조성물.
아마씨앗 80 내지 90 중량% 및 미강 10 내지 20 중량%를 혼합하여 혼합물을 제조하는 1단계;
상기 혼합물을 지렁이 분변토를 1500℃의 고온 하에서 1시간 열처리를 실시하고, 그 후 분변토로부터 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtillis)를 분리한 후, 상기 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtillis) 균주를 열처리된 분변토에 다시 접종하여 분리된 바실러스과(Bacillaceae) 바실러스속(Bacillus) 균주, 스핑고박테리움과(Sphingobacteriaceae) 올리비박터속(Olivibacter) 균주 및 크산토모나스과(Xanthomonadaceae) 리소박터속(Lysobacter) 균주로 이루어진 복합 균주가 배양된 혼합생균제를 이용하여 발효시켜 사료첨가제를 제조하는 2단계; 및
상기 사료 첨가제를 옥수수, 알곡 밀, 당밀, 타피오카, 밀기울, 미강, 콩 껍질, 대두박, 팜유박, 주정박, 목화씨 껍질, 루핀 씨앗, 소금, 석회석 분말, 탄산수소나트륨, 비타민 및 미네랄을 포함하는 배합사료에 혼합하여 사료 조성물을 제조하는 3단계;를 포함하는,
한우의 올레인산, CLA(conjugated linoleic acid) 및 오메가 3(n-3)의 함량을 향상시키고, n-6대 n-3 비율을 4:1로 감소시키는 한우용 가축 사료 조성물 제조방법.
제1항의 한우용 가축 사료 조성물을 한우에게 급여(feeding)하는 단계; 및 상기 한우를 도축하는 단계;를 포함하는, 한우의 올레인산, CLA(conjugated linoleic acid) 및 오메가 3(n-3)의 함량을 향상시키고, n-6대 n-3 비율을 4:1로 감소시킨 한우 육류의 생산 방법.
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