KR102320248B1 - 피트 산(Phytic acid) 분해용 페디오코커스 액씨디락티씨 yj-1 균주, 상기 균주를 이용한 생균제 및 이들의 적용 방법 - Google Patents

피트 산(Phytic acid) 분해용 페디오코커스 액씨디락티씨 yj-1 균주, 상기 균주를 이용한 생균제 및 이들의 적용 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에서는 단위동물의 소화관에서 분해도가 낮은 피트 산(phytic acid)의 분해율을 높이는 균주와 이를 이용한 생균제를 제공한다. 또한, 상기 균주 또는 생균제 중 어느 하나 이상을 가축의 사료에 첨가하여, 피트 산을 분해하는 방법을 제공한다. 또한, 상기 균주 또는 생균제 중 어느 하나 이상을 가축사료를 기르는 토양에 첨가하여, 피트 산을 분해하는 방법을 제공한다.

Description

피트 산(Phytic acid) 분해용 페디오코커스 액씨디락티씨 yj-1 균주, 상기 균주를 이용한 생균제 및 이들의 적용 방법{Pediococcus acidilactici yj-1 strain for decomposition of phytic acid probiotics using the strain and application method thereof}
본 발명은 피트 산 분해효과를 갖는 미생물, 상기 미생물을 이용한 미생물 제제, 및 이를 가축사료에 첨가하여 피트 산이 제거된 사료를 제조하는 방법에 관한 것이다.
피트산 함유식품 섭취 시 체내에서 필수미네랄(Ca2+, Fe2+, Zn2+, K 등)을 흡착하여 불용성인 피테이트-미네랄(Phytate-mineral) 복합체를 형성하고, 필수 미네랄 이용성 저하 및 단백질 흡수 저하와 같은 비영양적 대사를 일으킨다.
또한, 우리나라 축산농가 및 경종농가에서 작물의 영양분으로 사용 하고 있는 액비나 퇴비 및 화학비료의 연용으로 인해 유기태인에 인한 토양과 수질의 오염이 심화되고 있다.
피트 산은 토양의 잠재적 오염원이며 식물의 항영양인자로 작용하는 인을 작물이나 토양 미생물의 급여원으로 사용하는 기술의 개발이 필요하다.
본 발명에서는 단위동물의 소화관에서 분해도가 낮은 피트 산(phytic acid)의 분해율을 높이는 균주와 이를 이용한 생균제를 제공하고자 한다. 또한, 상기 균주 또는 생균제 중 어느 하나 이상을 가축의 사료에 첨가하여, 피트 산을 분해하는 방법을 제공하고자 한다. 또한, 상기 균주 또는 생균제 중 어느 하나 이상을 가축사료를 기르는 토양에 첨가하여, 피트 산을 분해하는 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은, 피트 산 분해용 페디오코커스 액씨디락티씨 (Pediococcus acidilactici) yj-1 균주(기탁번호: KACC 92289P)를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 균주는 서열번호 1로 표시되는 16S rRNA 염기서열을 포함하는 페디오코커스 액씨디락티씨 yj-1 균주일 수 있다.
본 발명은, 상기 균주, 상기 균주의 배양액 또는 이들의 혼합물 중 적어도 하나를 유효성분으로 포함하는 미생물 제제를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 균주, 또는 상기 균주의 배양액은 섭씨 50℃내지 섭씨 80℃에서 배양되는 미생물 제제일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 균주, 또는 상기 균주의 배양액은 pH 3.0 내지 pH 8.0에서 배양되는 미생물 제제일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 미생물 제제는 식품 또는 사료첨가용인 미생물 제제일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 미생물 제제는 토양처리용인 미생물 제제일 수 있다.
본 발명은, 서열번호 1로 표시되는 16S rRNA 염기서열을 포함하는 피트 산 분해용 페디오코커스 액씨디락티씨 yj-1 균주, 상기 균주의 배양액 또는 이들의 혼합물 중 적어도 하나를 첨가하는 단계를 포함하는 사료 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 사료 제조방법은 섭씨 50℃내지 섭씨 80℃의 온도범위에서 제조되는 단계를 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 사료 제조방법은 pH 3.0 내지 pH 8.0의 산도범위에서 제조되는 단계를 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 사료 제조방법은, 서열번호 1로 표시되는 16S rRNA 염기서열을 포함하는 피트 산 분해용 페디오코커스 액씨디락티씨 yj-1 균주, 상기 균주의 배양액 또는 이들의 혼합물 중 적어도 하나를 포함하고, 섭씨 50℃내지 섭씨 80℃에서 배양되며, pH 3.0 내지 pH 8.0에서 배양되는 미생물 제제를 첨가하는 단계를 더 포함할 수 있다.
피타아제를 토양개선제로 사용하여, 가축분 등을 재료로 제조 판매되는 유기질 비료 사용시 나타나는 낮은 작물의 이용성을 증가시켜 유기질 비료의 이용성을 극대화하는데 기여할 수 있다.
도 1은 페디오코커스 액씨디락티씨(Pediococcus acidilactici) yj-1 균주의 16S rRNA 염기서열을 나타낸 것이다.
도 2는 30℃ 내지 80℃에서의 온도에 따른 피타아제 분해 활성을 꺾은선 그래프로 나타낸 것이다.
도 3은 pH 2.0 내지 10.0에서의 pH에 따른 피타아제 분해 활성을 꺾은선 그래프로 나타낸 것이다.
도 4는 피트 산 분해용 미생물 제제를 포함하는 사료 제조방법을 블록도로 나타낸 것이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 명세서에 개시된 실시예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명하고 자 한다. 상세한 설명, 도면들 및 청구항들에서 상술하는 예시적인 실시예들은 한정을 위한 것이 아니며, 기재된 실시예들과 다른 실시예들이 이용될 수 있으며, 여기서 개시되는 기술의 사상이나 범주를 벗어나지 않는 한 다른 변경들도 가능하다.
개시된 기술에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 개시된 기술의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 개시된 기술의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용된 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석 될 수 없다.
기존의 축산농가 및 경종농가에서는 작물의 영양분으로 사용 하고 있는 액비나 퇴비 및 화학비료의 반복적인 사용으로 인해 토양 내 피트산(Phytic acid)이 잔류하는 문제점이 있었다. 이에 따라, 본 발명에서는 잔류 피트산 제거를 위한 균주, 상기 균주의 배양액 또는 이들의 혼합물을 유효성분으로 포함하는 미생물 제제 및 잔류 피트산 제거 방법을 제공한다.
피트산은 화학식 C6H18O24P6-이고, 분자량은 660.03이다. 벼의 종자에서 얻어진 쌀겨 또는 옥수수의 종자를 물 또는 산성 수용액으로 추출한 후 정제하여 얻어지는 것으로 주성분이 이노시톨헥사인산(Inositol hexaphosphoric acid)인 엷은 노란색의 징명한 시럽상의 액체로, 냄새가 없고 강한 신맛이 있다. 에테르, 벤젠, 클로로폼에 용해되지 않으며, 무수에탄올과 메탄올에 잘 용해되지 않고 물, 아세톤, 함수에탄올에 잘 용해된다. 100℃에서 착색, 125℃에서 흑변하나 알칼리에서는 안정하다.
피트산 함유식품 섭취 시 체내에서 필수미네랄(Ca2+, Fe2+, Zn2+, K 등)을 흡착하여 불용성인 피테이트-미네랄(Phytate-mineral) 복합체를 형성하고, 필수 미네랄 이용성 저하 및 단백질 흡수 저하와 같은 비영양적 대사를 일으킨다.
본 발명은 페디오코커스 액씨디락티씨(Pediococcus acidilactici) yj-1 균주, 상기 균주의 배양액, 상기 균주를 이용한 미생물 제제 및 이를 이용한 사료 제조방법에 관한 것이다. 상기 미생물 제제는 페디오코커스 액씨디락티씨 yj-1 균주 자체, 이의 배양액, 제형, 또는 이들 모두를 유효성분으로 포함할 수 있다.
상기 페디오코커스 액씨디락티씨 yj-1 균주는 서열번호 1로 표시되는 16S rRNA 염기서열을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 페디오코커스 액씨디락티씨 yj-1 균주는 높은 피타아제 활성을 갖는다.
이하, 실시예를 통해서 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다. 하지만, 이들은 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위가 실시예로 한정되는 것은 아니다.
<실험예 1: 피타아제 생산 균주의 분리>
피타아제(Phytase) 활성이 있는 균주를 탐색하기 위하여, 지렁이의 장내용물, 우분, 부패된 도정부산물, 청국장에서 취한 각각의 시료 1g을 생리 식염수 5㎖에 현탁하고, 현탁액 200㎕를 PSL 배지 5㎖에 접종하여 37℃에서 24시간 동안 배양하였다. 그 후에 배양액 1㎖을 다시 생리식염수 9㎖에 현탁한 후 PSA(Phytase screening agar plate) 배지에 도말하여 37℃에서 24시간 배양하여 투명환을 생성하는 균주를 1차 선발하였다. 이 과정에서, 산에 의한 투명환 생성 균주를 배제하기 위하여, 2%(w/v)CoCl2 용액을 붓고 30분동안 방치한 다음 6.25%(w/v)의 (헵타몰리브덴산암모늄; (NH4)6Mo7O24)용액과, 0.42%(w/v)의 (메타바나듐산암모늄; NH4VO3) 용액을 다시 첨가한 후 활성을 유지하는 균주를 순수 분리하였다. 1차 선발한 균주들은 PSL(Phytase screening liquid medium) 배지에 접종하여 37℃에서 24시간 배양한 후 소듐 피테이트(sodium phytate)를 기질로 하여 효소활성을 측정하여 활성이 높은 균주를 선발하였다.
상기 PSA 배지는 글루코오스(Glucose) 3g/L, 트립톤(Tryptone) 1g/L, 소듐 피테이트(Sodium phytate) 1g/L, 염화칼슘(CaCl2) 0.3g/L, 황산마그네슘 7수화물(MgSO4·7H2O) 0.5g/L, 염화망간 4수화물 (MnCl2·4H2O) 0.04g/L, 황산철 7수화물(FeSO4·7H2O) 0.0025g/L, 한천(Agar) 15g/L로 구성된다.
상기 PSL 배지는 글루코오스(Glucose) 3g/L, 트립톤(Tryptone) 1g/L, 소듐 피테이트(Sodium phytate) 2g/L, 염화칼슘(CaCl2) 0.3g/L, 황산마그네슘 7수화물(MgSO4·7H2O) 0.5g/L, 염화망간 4수화물 (MnCl2·4H2O) 0.04g/L, 황산철 7수화물(FeSO4·7H2O) 0.0025g/L로 구성된다.
표 1은 피타아제를 스크리닝 하기 위한 PSA(Phytase screening agar plate) 배지의 조성을 표로 나타낸 것이다.
구성 함량(g/L)
글루코오스(Glucose) 3
트립톤(Tryptone) 1
소듐 피테이트(Sodium phytate) 1
염화칼슘(CaCl2) 0.3
황산마그네슘 7수화물(MgSO4·7H2O) 0.5
염화망간 4수화물 (MnCl2·4H2O) 0.04
황산철 7수화물(FeSO4·7H2O) 0.0025
한천(Agar) 15
표 2는 피타아제를 스크리닝 하기 위한 PSL(Phytase screening liquid medium) 배지의 조성을 표로 나타낸 것이다.
구성 함량(g/L)
글루코오스(Glucose) 3
트립톤(Tryptone) 1
소듐 피테이트(Sodium phytate) 2
염화칼슘(CaCl2) 0.3
황산마그네슘 7수화물(MgSO4·7H2O) 0.5
염화망간 4수화물 (MnCl2·4H2O) 0.04
황산철 7수화물(FeSO4·7H2O) 0.0025
<실험예 2: 피타아제 생산 균주의 선발>
상기 실험예 1을 통해 선발된 균주들을 상기 PSL 배지에 접종하여 37℃에서 24시간 배양한 후, 배양액을 원심분리(10,000g/15min)하였다. 원심분리된 배양액에서, 상층액 50㎕를 취하고 85℃에서 15분 처리하였다.
에탄올을 이용한 유기용매 침전법을 이용하여 효소를 농축한 후 소듐 피테이트(Sodium phytate)를 기질로 사용하여 효소활성을 측정하였고, 이 때, 효소 활성이 가장 높은 균주를 최종적으로 선발하였다.
상기 유기용매 침전법은, 상기 배양액에 에탄올을 일정 부피비로 첨가하고, CaO를 첨가한 뒤, 교반하고, 침전을 유도하는 방식이다.
분리균주 중 두 종류의 유산균(P-19-1 및 P-19-2)이 분리되었다. P-19-1 균주는 양계장 토양에서 분리되었고, 식중독균을 억제하는 효과와, 장 내 병원균에 대해 길항작용을 갖는 특징이 있었다. P-19-2 균주는 익산 돈사 토양에서 분리되었고, 유해균을 저해하는 효과와 유산균을 증식에 도움을 주는 효과가 있었다. P-19-3 균주는 양계용 배합사료에서 분리되었으며, 건조와 염분 스트레스 환경에서 토마토의 생장을 촉진시키는 특징이 있었다. 그리고, P-19-4 균주는 양계장 분뇨에서 분리되었으며, 다환식 방향족 탄화수소를 분해하는 특징이 있었다. 이들 중, P-19-1 균주가 식중독균에 대한 억제 효과 및 장내 병원균에 대한 길항작용을 나타내어, 사료 첨가용 생균제로 적합하였다.
표 3은 상기 배양액을 85 ℃에서 15분간 처리 후, 피트 산 분해능을 갖는 미생물 선발하여, 표로 나타낸 것이다.
균주(Strain) 분리원(Source) 특징(Property)
P-19-1 양계장 토양 식중독균 억제효과, 장내 병원균에 대해 길항작용
P-19-2 익산 돈사 토양 유산균 증식에 도움, 유해균 저해
P-19-3 양계용 배합사료 건조와 염분 스트레스 환경에서 토마토의 생장촉진
P-19-4 양계장 분뇨 다환식 방향족 탄화수소를 분해할 수 있음.
<실험예 3: 피타아제 생산 균주의 동정>
균주의 정확한 동정을 위하여 16S rRNA 유전자 염기서열 분석을 통하여 동정하였다. 상기 16S rRNA 유전자 염기서열 분석은 균주의 염색체(Chromosomal) DNA를 분리하고, 16S rRNA 유전자 염기서열 분석에 사용하는 일반적인 프라이머인 27F(5'-AGAGTTTGATCATGGCTCAG-3')와 1492R (5'-GGATACCTTGTTACGACTT-3') 프라이머를 사용하여 94℃에서 1분간 변성(denaturation)하고, 60℃에서 1분간 풀림(annealing)과정을 거친 후, 72℃에서 1분 30초간 중합(polymerization)을 실행하여 PCR로 증폭하였다.
상기와 같이 증폭한 약 1400bp의 단편을 T 벡터(Carlsbad, CA, USA)에 결합시킨 후, 형질전환하여 T 벡터 시퀸싱 프라이머(T vectorsequencing primer)를 이용하여 염기서열을 결정하였고, 블라스트 서치 프로그램(BLAST search program)을 이용하여 유전자뱅크(GeneBank)의 rRNA 유전자 염기서열과 비교하여 동정하였다. 상기 동정 결과를 표 4에 나타내었다.
표 4는 P-19-1 균주, P-19-2 균주, P-19-3 균주, P-19-4 균주의 동정 결과를 표로 나타낸 것이다.
균주(Strain) 학명(scientific name)
P-19-1 Pediococcus acidilactici yj-1
P-19-2 Lactococcus lactis yj-2
P-19-3 Enterobacter ludwigii yj-3
P-19-4 Leclercia adecarboxylata yj-4
도 1은 페디오코커스 액씨디락티씨(Pediococcus acidilactici) yj-1 균주의 16S rRNA 염기서열을 나타낸 것이다.
페디오코커스 액씨디락티씨 yj-1 균주는 서열번호 1로 표시되는 16S rRNA 염기서열을 포함할 수 있다.
<실험예 4: 페디오코커스 액씨디락티씨 yj-1의 피트 산 분해 활성 측정>
피타아제 활성 측정은 유지된 무기인(Inorganic phosphate)의 양을 측정하여 수행하였다. 먼저, 배양액을 원심분리(1,000g/15min/4℃한 후 배양 상등액 150㎕와 기질 용액 600㎕를 37℃에서 30분간 반응시킨다. 이후, 5%(w/v)의 트리클로로 아세트산(Trichloro acetic acid; TCA)용액 750㎕을 첨가하여 37℃에서 30분간 반응을 정지시켰다. 상기 과정을 거친 용액에 750㎕의 발색시약을 첨가한 다음 37℃에서 30분간 반응시킨 후 700nm에서 흡광도를 측정하였다.
블랭크(Blank)는 상등액 대신 활성측정 완충용액을 첨가하여 상기와 동일한 조건에서 활성을 측정하였다. 기질용액은 0.1M 트리스-HCl 완충용액(Tris-HClbuffer) (pH 7.0)에 2mM 소듐 피테이트(sodium phytate)와 2mM CaCl2를 혼합하여 이용하였으며, 발색시약은 1.5%(w/v)농도의 (NH4)6Mo7O24를 함유한 5.5%(v/v)농도의 H2SO4와, 2.7%(w/v)농도의 FeSO4·E7H2O 용액을 4:1(v/v)로 혼합하여 사용하였다.
효소 활성 1유닛(unit)은 상기 조건하에서 1분 동안 1μmol의 Pi를 유리하는 효소량으로 나타내었으며, 고유 활성도(specific activity)는 단백질 mg당 효소활성 유닛(unit)으로 나타내었다.
<실험예 5: 피트 산 분해 효소에 미치는 온도의 영향>
피트 산 분해 효소에 미치는 온도의 영향을 알아보기 위해 30℃부터 80℃까지 10℃간격으로 하여, 최적 반응 온도 및 온도 안정성을 측정하였다. 최적 반응 온도는 각 온도에서 효소액과 기질용액을 10분간 반응시킨 후 활성을 측정하였고, 온도 안정성은 효소액을 각 온도에서 30분간 처리한 후 급랭시켜 잔존 효소활성을 0.1M 트리스-HCl 완충용액(Tris-HCl buffer) (pH 7.0)를 사용하여 37℃에서 10분간 반응시킨 후 측정하였다.
도 2는 30℃ 내지 80℃에서의 온도에 따른 피타아제 분해 활성을 꺾은선 그래프로 나타낸 것이다.
도 2에서 도시된 바와 같이, 30℃ 일 때, 피타아제 활성도가 약 13mm 이고, 50℃ 일때, 피타아제 활성도가 약 15mm이고 80℃까지 일정하게 유지되었다. 세포의 양을 나타내는 흡광도(Optical Density) 값은 660nm에서 수행되었으며, 30℃ 일 때, 흡광도 값은 2.5이고, 50℃ 내지 70℃ 구간에서 살짝 낮아졌고, 80도에서는 약 2.0이었다. 온도 50℃에서 80℃까지 피타아제 활성도가 안정적으로 나타나, 생균제로 사료에 첨가할 수 있다.
<실험예 6: 피트 산 분해 효소에 미치는 산도(pH)의 영향>
피트 산 분해 효소에 미치는 산도(pH)의 영향을 알아보기 위해 pH 2.0부터 10.0까지 1.0 간격으로 하여, 최적 반응 pH 및 pH 안정성을 측정하였다. 각 pH별로 해당 pH에 적합한 완충 용액을 사용하였다. pH 2.0 내지 3.0은 글라이신-HCl 완충용액(Glycine-HCl buffer), pH 4.0 내지 6.0은 소듐-아세테이트 완충용액(Sodium-acetate buffer), pH 7.0 내지 9.0은 트리스-HCl 완충용액(Tris-HCl buffer), pH 10.0 내지 11.0은 글라이신-NaOH 완충용액(glycine-NaOH buffer)을 사용하였다.
최적 반응 pH는 기질인 소듐 피테이트를 각각의 pH의 완충용액에 혼합하여 기질 용액을 제조한 후 각 기질용액 190㎕에 효소액 10㎕를 가하여 효소활성을 측정하였다.
pH 안정성은 정제된 효소액 10㎕를 각각의 pH의 완충용액 190㎕와 혼합하여 37℃에서 6시간 방치한 후 잔존 효소활성을 0.1M 트리스-HCl 완충용액(Tris-HCl buffer) (pH7.0)를 사용하여 37℃에서 10분간 반응시킨 후 측정하였다.
도 3은 pH 2.0 내지 10.0에서의 pH에 따른 피타아제 분해 활성을 꺾은선 그래프로 나타낸 것이다.
도 3에서 도시된 바와 같이, pH가 2.0일 때, 피타아제 활성도가 약 8mm이고, pH가 3.0일 때, 피타아제 활성도가 약 14mm로 증가한 후, pH 5.0까지 14mm로 동일하였다. 이 후, pH 가 6.0 내지 7.0일 때에는 피타아제 활성도가 약 13mm이었고, pH 8.0에는 12mm, pH 9.0에는 10mm였다. 상기와 같은 결과로 보아, pH 3.0에서 8.0까지 피타아제 활성이 안정적으로 나타나, 생균제로 사료에 첨가할 수 있다.
<실시예 1: 피트 산 분해용 미생물 제제>
본 발명의 일 실시예에 있어서, 피트 산 분해용 미생물 제제는, 상기 페디오코커스 액씨디락티씨 yj-1 균주 또는 상기 균주의 배양액 또는 이들의 혼합물 중 적어도 하나를 유효성분으로 포함하여 제조될 수 있다.
상기 페디오코커스 액씨디락티씨 yj-1 균주 또는 상기 균주의 배양액은 섭씨 50℃내지 섭씨 80℃에서 배양되는 미생물 제제일 수 있다.
상기 페디오코커스 액씨디락티씨 yj-1 균주 또는 상기 균주의 배양액은 pH 3.0 내지 pH 8.0에서 배양되는 미생물 제제일 수 있다.
상기 미생물 제제는 식품 또는 사료첨가용으로 이용될 수도 있으며, 토양처리용으로 이용될 수도 있다.
상기 실시예는 단순한 예시에 불과하며 이에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 2: 피트 산 분해용 미생물 제제를 포함하는 사료 제조방법>
도 4는 피트 산 분해용 미생물 제제를 포함하는 사료 제조방법을 블록도로 나타낸 것이다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 사료의 재료가 되는, 쌀겨, 밀기울 칼륨, 염화물 및 당 각각이 미세 분말로 분쇄되는 균질화 단계(S110)가 수행된다. 상기 균질화 단계(S110)에서 쌀겨, 밀기울, 칼륨, 염화물 및 당은 동물의 영양 공급원과 동시에, 후술되는 유용 미생물들의 영양 공급원일 수 있다. 이에, 영양 공급원은 전술한 쌀겨, 밀기울, 칼륨, 염화물 및 당의 조합에 제한되지 않으며, 동물 또는 유용 미생물의 생장에 효과적인 모든 물질이 이용될 수 있다. 나아가, 이들 각각의 함량은 동물의 종류, 투입 유용 미생물의 종류에 따라 용이하게 설정될 수 있다.
그 다음, 상기 균질화 단계(S110)에서 획득한 균질화된 쌀겨, 밀기울, 칼륨, 염화물 및 당으로 구성된 사료의 재료에 아라비녹실레인, 퀘세틴 및 카테킨이 혼합되는 단계(S120)를 거치게 된다. 이때, 아라비녹실레인, 퀘세틴 및 카테킨은 생리 활성물질로서, 포유 동물 및 갑각류의 면역력을 증가시키고, 병원균 감염의 위험을 낮추며, 병원균에 대하여 항균활성을 가질 수 있다. 상기 혼합되는 단계(S120)에서는 이때, 아라비녹실레인, 퀘세틴 및 카테킨은 생리 활성물질로서, 포유 동물의 면역력을 증가시키고, 병원균 감염의 위험을 낮추며, 병원균에 대하여 항균활성을 가질 수 있다.
그 다음, 상기 혼합되는 단계(S120)에서 획득한 사료 혼합물에 가수분해효소가 첨가되어 반응하는 단계(S130)를 거친다. 상기 반응하는 단계(S130)에서는 가수분해효소가 첨가된 혼합물을 50 내지 80 ℃에서 10 내지 14 시간 반응시킨다. 이때, 가수분해효소는 획득한 혼합물에 대한 포유 동물 또는 수산 생물의 소화 흡수율을 높일 수 있다.
마지막으로, 상기 반응하는 단계에서 획득한 반응물에, 페디오코커스 액씨디락티씨 yj-1 균주 또는 상기 균주의 배양액 중 적어도 하나가 혼합될 수 있다.
상기 페디오코커스 액씨디락티씨 yj-1 균주 또는 상기 균주의 배양액은 섭씨 50℃내지 섭씨 80℃에서 배양되는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 페디오코커스 액씨디락티씨 yj-1 균주 또는 상기 균주의 배양액은 pH 3.0 내지 pH 8.0에서 배양되는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 혼합물에 사료가 추가로 혼합될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 모든 단계는 섭씨 50℃내지 섭씨 80℃의 온도범위에서 제조될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 모든 단계는 pH 3.0 내지 pH 8.0의 산도범위에서 제조될 수 있다.
상기 페디오코커스 액씨디락티씨 yj-1 균주 또는 상기 균주의 배양액을 첨가하여, 사료 내의 피트 산이 분해될 수 있다. 피트 산이 분해된 상기 사료를 포유 동물이 섭취할 경우, 가축 체내의 필수 미네랄(Ca2+, Fe2+, Zn2+, K 등)이 손실되지 않고 유지될 수 있으며, 단백질 흡수 저하를 막을 수 있다.
상기 실시예는 단순한 예시에 불과하며 이에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 3: 피트 산 분해용 미생물 제제를 토양에 처리>
피트 산 분해용 미생물 제제를 토양에 살포 관주 처리할 수 있다. 상기 피트 산 분해용 미생물 제제를 토양에 처리함으로서, 토양에 잔류하는 피트 산으로 인해 식물이 피트 산 농도가 올라가는 것을 미연에 방지할 수 있다. 이를 통해 상기 피트 산 분해용 미생물 제제가 처리된 토양에서 길러진 식물을 이용하여 사료를 제조할 경우, 피트 산이 이미 제거되어 있으므로, 사료 제조 시 피트 산을 제거하는 별도의 공정을 거치지 않아도 된다.
상기 실시예는 단순한 예시에 불과하며 이에 한정되는 것은 아니다.
농업생명공학연구원 KACC92289P 20191104
<110> REPUBLIC OF KOREA, REPUBLIC OF KOREA <120> Pediococcus acidilactici yj-1 strain for decomposition of phytic acid probiotics using the strain and application method thereof <130> FP-1910109-KR <160> 1 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 1461 <212> RNA <213> Pediococcus acidilactici <400> 1 ggcgcgggct atctgcagtc gacgaacttc cgttattgat tatgacgtgc ttgcactgaa 60 tgagatttta acacgaagtg agtggcggac gggtgagtaa cacgtgggta acctgcccag 120 aagcagggga taacacctgg aaacagatgc taataccgta taacagagaa aaccgcctgg 180 ttttctttta aaagatggct ctgctatcac ttctggatgg acccgcggcg cattagctag 240 ttggtgaggt aacggctcac caaggcgatg atgcgtagcc gacctgagag ggtaatcggc 300 cacattggga ctgagacacg gcccagactc ctacgggagg cagcagtagg gaatcttcca 360 caatggacgc aagtctgatg gagcaacgcc gcgtgagtga agaagggttt cggctcgtaa 420 agctctgttg ttaaagaaga acgtgggtga gagtaactgt tcacccagtg acggtattta 480 accagaaagc cacggctaac tacgtgccag cagccgcggt aatacgtagg tggcaagcgt 540 tatccggatt tattgggcgt aaagcgagcg caggcggtct tttaagtcta atgtgaaagc 600 cttcggctca accgaagaag tgcattggaa actgggagac ttgagtgcag aagaggacag 660 tggaactcca tgtgtagcgg tgaaatgcgt agatatatgg aagaacacca gtggcgaagg 720 cggctgtctg gtctgtaact gacgctgagg ctcgaaagca tgggtagcga acaggattag 780 ataccctggt agtccatgcc gtaaacgatg attactaagt gttggagggt ttccgccctt 840 cagtgctgca gctaacgcat taagtaatcc gcctggggag tacgaccgca aggttgaaac 900 tcaaaagaat tgacgggggc ccgcacaagc ggtggagcat gtggtttaat tcgaagctac 960 gcgaagaacc ttaccaggtc ttgacatctt ctgccaacct aagagattag gcgttccctt 1020 cggggacaga atgacaggtg gtgcatggtt gtcgtcagct cgtgtcgtga gatgttgggt 1080 taagtcccgc aacgagcgca acccttatta ctagttgcca gcattcagtt gggcactcta 1140 gtgagactgc cggtgacaaa ccggaggaag gtggggacga cgtcaaatca tcatgcccct 1200 tatgacctgg gctacacacg tgctacaatg gatggtacaa cgagtcgcga aaccgcgagg 1260 tttagctaat ctcttaaaac cattctcagt tcggactgta ggctgcaact cgcctacacg 1320 aagtcggaat cgctagtaat cgcggatcag catgccgcgg tgaatacgtt cccgggcctt 1380 gtacacaccg cccgtcacac catgagagtt tgtaacaccc aaagccggtg gggaacctta 1440 ggagcagcct caagtgcgag g 1461

Claims (11)

  1. 서열번호 1로 표시되는 16S rRNA 염기서열을 포함하는 피트 산 분해용 페디오코커스 액씨디락티씨(Pediococcus acidilactici) yj-1 균주(기탁번호: KACC 92289P)만 및 상기 균주만의 배양액 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 균주만 및 상기 균주만의 배양액은 50℃ 내지 80℃ 및 pH 3.0 내지 pH 8.0에서 피타아제 활성이 있는 사료첨가용 미생물 제제.
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  8. 서열번호 1로 표시되는 16S rRNA 염기서열을 포함하는 피트 산 분해용 페디오코커스 액씨디락티씨 yj-1 균주(기탁번호: KACC 92289P)만 및 상기 균주만의 배양액 중 적어도 하나를 사료 혼합물에 첨가하는 단계를 포함하고,
    상기 균주만 및 상기 균주만의 배양액 중 적어도 하나는 37℃에서 배양되고,
    상기 균주만 및 상기 균주만의 배양액은 50℃ 내지 80℃ 및 pH 3.0 내지 pH 8.0에서 피타아제 활성이 있는 사료 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Brazilian Journal of Microbiology. (2019.02.26.) vol. 50, pp. 507-514.
Int. J. Curr. Microbiol. App. Sci. (2017) vol. 6(9), pp. 3539-3545.
LWT - Food Science and Technology. (2018) vol. 91, pp. 557-567.*
PLOS ONE. (2018) vol. 13(3), pp. 1-24.

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