KR102663532B1 - 만노스 올리고당을 포함하는 조성물 및 이의 제조 방법 및 이의 용도 - Google Patents

만노스 올리고당을 포함하는 조성물 및 이의 제조 방법 및 이의 용도 Download PDF

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Abstract

본 발명은 만노스 올리고당을 포함하는 조성물 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 인간 또는 동물의 치료에 사용하기 위한 만노스 올리고당을 포함하는 조성물에 관한 것이다.

Description

만노스 올리고당을 포함하는 조성물 및 이의 제조 방법 및 이의 용도
관련 출원에 대한 교차 참조
본원은 2017년 6월 14일자로 제출된 유럽 특허 출원 번호 17175981.4의 이점을 주장하며, 이는 그 전문이 본원에 참조로 포함되어 있다.
발명의 분야
본 발명은 만노스 올리고당을 포함하는 조성물 및 상기 조성물의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 본 발명의 조성물을 포함하는 동물용 사료에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 인간 또는 동물의 치료에 사용하기 위한, 특히 인간 및 동물에서 성장 및/또는 사료 이용을 촉진시키고/시키거나 박테리아 감염을 감소시키기 위한 본 발명에 따른 조성물에 관한 것이다.
인간, 농장 동물, 양식 어류 및 애완동물에서 전반적인 건강, 특히 장 건강을 개선하기 위한 영양 보충제에 대한 요구가 존재한다.
세계 인구가 증가함에 따라, 인간 소비를 위한 동물성 단백질에 대한 수요가 계속 증가하고 있다. 동물 생산 산업은 더 많은 동물을 사육하려는 도전에 직면하고 있으며, 이는 동물 개체수를 늘리는 동시에 동물 성장 성능을 높이고 전반적인 동물 건강을 개선함으로써 이루어진다. 성공적인 동물 사육을 위해서는 동물 건강 및 동물 성장 성능이 주요한 요인이다. 특히, 위장 건강 및 위장 무결성은 동물 성장 성능에 있어 필수적인 요소이며, 이를 위해 사료 첨가제가 사용된다. 또 다른 주요 문제는 박테리아 오염이며, 특히 가금류 및 돼지의 경우에 해당된다. 박테리아 오염에 대응하기 위해 동물 사육에서 널리 사용되는 방법은 예를 들어 박테리아를 죽이는 대신 (항생제와 같이), 오히려 유해한 박테리아가 장관의 표면에 부착하는 것을 방지하는 결합 메커니즘에 의해 동물에서 바람직하지 않은 박테리아 집단을 감소시키는 물질을 사용하는 것이다.
또한, 식품 내의 박테리아 오염은 중요한 식품 안전 문제를 나타내며, 관리 및 감소되어야 한다. 특히 살모넬라 및 이.콜라이(E. coli)에 의한 오염은 식품 공급망에서 중요한 문제이다.
만노스 올리고당 조성물은 전반적인 건강, 특히 장 건강을 개선하는 것으로 알려져 있다. 현재 시판되고 있는 기존의 만노스 올리고당 (또는 만노-올리고당, 또는 MOS) 조성물은 효모 추출물, 대부분 효모 세포벽 추출물, 그린커피빈 추출물, 곤약 추출물 등과 같은 모든 추출물이다. 이들은 모두 고순도 조성물이 아니며, 일관된 조성을 갖지 않는다는 단점을 나타내고, 특히 효모 세포벽 추출물의 경우에 해당되며, 결과적으로 동물에서의 이들의 작용은 예측할 수 없고 이들의 영향은 매우 변동적이다. 또한, 이들 대부분은 물에 불용성이다. 그 결과, 액체 사료 및 식수에서의 이들의 적용은 실용적이지 않으므로 제한적이다. 또한, 상기 만노스 올리고당 조성물의 제조 방법은 많은 폐기물 스트림의 발생으로 인해 무시할 수 없는 환경 영향을 갖는다.
WO2015160818 A1은 가용성 효모 세포벽 MOS를 포함하는, 농축 효모 세포벽 조성물의 제조에 관한 것이다.
따라서, 보다 효율적인 사료 첨가제를 제공할 필요성이 여전히 분명하다. 또한 보다 환경 친화적인 방식으로 제조된 사료 첨가제를 제공할 필요성이 있다. 본 발명은 이러한 요구를 해결한다.
제1 측면에서, 본 발명은 만노스 올리고당을 포함하는 조성물 ("본 발명의 만노스 올리고당 조성물")에 관한 것으로, 상기 조성물은 물에 가용성임을 특징으로 한다.
추가 측면에서, 본 발명은 본 발명의 만노스 올리고당 조성물 및 추가의 식품, 동물용 사료 또는 애완동물 식품 성분을 포함하는 식품, 동물용 사료, 어류 사료 또는 애완동물 사료 제품에 관한 것이다.
추가 측면에서, 본 발명은 본 발명의 만노스 올리고당 조성물 및 추가의 퍼스널 케어(personal care) 또는 제약 성분을 포함하는 퍼스널 케어 또는 제약 조성물에 관한 것이다.
추가 측면에서, 본 발명은 본 발명의 만노스 올리고당 조성물을 포함하는 화장품, 퍼스널 케어 또는 제약 제품에 관한 것이다.
추가 측면에서, 본 발명은 하기의 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 만노스 올리고당을 포함하는 조성물의 제조 방법에 관한 것이다:
a) 만노-올리고당 함유 조성물을 생성하기 위해 산성화 촉매의 존재 하에 180℃ 내지 240℃, 바람직하게는 195℃ 내지 240℃의 온도에서 마이크로반응기를 통해 만노스를 통과시켜 만노스를 중축합하는 단계,
b) 상기 만노-올리고당 조성물을 선택적으로 중화 및/또는 탈색시키는 단계,
c) 상기 만노-올리고당 조성물을 선택적으로 정제하는 단계,
d) 상기 만노-올리고당 조성물을 수집하는 단계.
추가 측면에서, 본 발명은 인간 또는 동물을 치료하기 위한 본 발명의 만노스 올리고당 조성물 또는 인간 또는 동물의 치료에 사용하기 위한 만노스 올리고당 조성물의 용도에 관한 것이다.
본 명세서에서 다양한 요소 또는 구성 요소를 설명하기 위해 "a" 또는 "an"을 사용하는 것은 단지 편의를 위한 것이며 본 발명의 일반적인 의미를 제공하기 위한 것이다. 이 설명은 하나 또는 적어도 하나를 포함하도록 판독되어야 하며, 단수형은 달리 그것을 의미하는 것이 분명하지 않은 한 복수형도 포함한다.
본 설명에서, 만노스 올리고당, 만노-올리고당 및 MOS라는 용어는 이를 설명하기 위해 상호교환적으로 사용된다. 만노스 올리고당은 DP가 3 이상인 만노스의 올리고당으로 정의된다. DP는 중합도, 즉 올리고당에 존재하는 모노머의 수를 지칭한다. 만노스 올리고당에서, 모노머는 만노스이다. 본 발명의 만노스 올리고당 조성물은 DP가 3 이상인 만노스의 올리고당을 포함하며, 이는 만노스 이당류의 공급원이라는 것을 특징으로 하며, 추가로 만노스 단당류를 포함할 수 있다. DP1, DP2, DP3 이상과 같은 만노스 올리고당 조성물에 존재하는 다양한 당류의 양 및 유형을 결정하기 위해 HPLC 분석 (ISO 10504:1998-10)을 수행할 수 있다.
본 발명은 첨부된 청구범위에 정의되어 있다. 본 발명의 적어도 하나의 측면은 본 발명에 따른 만노스 올리고당을 포함하는 조성물 ("본 발명의 조성물" 또는 "본 발명의 만노스 올리고당 조성물")이 기존의 MOS 조성물과 비교하여 인간 및 동물에서 개선된 효과를 갖는다는 발견에 기초한다. 본 발명의 MOS 조성물의 개선된 효과는, 무엇보다도, 현재 공지된 MOS 조성물보다 인간의 신체 성능에 대한 개선된 효과, 동물의 성장 성능에 대한 개선된 효과 및 또한 소화 건강, 박테리아/병원체 부하 조절 특히 박테리아 결합에 대한 개선된 효과; 면역계에 대한 개선된 영향, 개선된 프리바이오틱 효과, 개선된 항미생물 효과, 개선된 항박테리아 효과이다.
본 발명은 물에 가용성인 것을 특징으로 하는 만노스 올리고당을 포함하는 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 조성물은 용해도가 20% 이상, 더 바람직하게는 30% 이상, 더욱 더 바람직하게는 40% 이상, 더욱 더 바람직하게는 50% 이상, 더욱 더 바람직하게는 60% 이상이다. 따라서 본 발명의 조성물의 용해도는 20 내지 90%, 더 바람직하게는 30 내지 85%, 더욱 더 바람직하게는 40 내지 80%, 더욱 더 바람직하게는 50 내지 75%, 가장 바람직하게는 60 내지 75%의 범위일 수 있다. 용해도는 이하 기재된 바와 같이 시험 A에 따라서 측정될 수 있다.
시험 A
측정될 조성물의 10중량% 수용액이 제공되고, 40℃까지 가열되고 40℃에서 1시간 동안 유지된다.
이어서 상기 조성물을 0.45μm 기공 크기 필터 상에서 여과하여 임의의 불용성 물질을 제거하고, 여액을 회수한다.
이어서 여액을 HPLC 분석하고 (ISO 10504:1198-10) 결과를 기록한다.
용해도는 %로 표시되고 초기 10중량% 수용액의 건조 물질과 비교하여 여액 내의 총 당류 함량에 상응한다.
본 발명에 따른 MOS 조성물은 물에 쉽게 용해될 수 있다. 그것은 수중에서 맑은 용액을 형성한다.
바람직하게는, 본 발명의 MOS 조성물은 또한, 0.1중량% db 미만, 바람직하게는 0.01중량% db 미만, 더 바람직하게는 0.001중량% db 미만의 베타-글루칸을 포함하는 것을 특징으로 하며, 가장 바람직하게는 본 발명의 MOS 조성물은 베타-글루칸을 포함하지 않는다. 선행 기술의 만노스 올리고당은 많은 양의 베타-글루칸을, 전형적으로 1:1의 만노스-올리고당 : 베타-글루칸 비율로 함유한다. 이들 조성물은 베타-글루칸의 함량이 높기 때문에 면역계에 영향을 미치는 것으로 여겨진다. 놀랍게도, 본 발명의 조성물은 면역계에 영향을 미치며, 이는 본 발명의 조성물이 상기 기재된 베타-글루칸을 매우 적은 양으로 함유하거나 함유하지 않더라도 선행 기술의 조성물로 얻은 효과와 유사할 수 있음이 밝혀졌다.
또한, MOS 조성물은 곤약 또는 커피 콩과 같은 효모 또는 식물성 섬유로부터 유래되지 않는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 본 발명의 MOS 조성물은 또한, 만노스 올리고당 함량이 조성물의 건조 기준 (db)으로 30중량% (중량%)이상, 바람직하게는 40중량% 이상, 더 바람직하게는 50중량% 이상, 더욱 더 바람직하게는 60중량% 이상, 더욱 더 바람직하게는 65중량% 이상, 더욱 더 바람직하게는 70중량% 이상, 더욱 더 바람직하게는 80중량% 이상인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 MOS 조성물은 바람직하게는 만노스 이당류 (DP2)의 공급원이다. 따라서 바람직하게는 본 발명의 MOS 조성물은 DP2 함량이 10 내지 35중량% db, 바람직하게는 15 내지 30중량% db, 바람직하게는 20 내지 25중량% db이다. DP2 함량은 약 30중량% db일 수 있다. DP2 함량은 약 31중량% db일 수 있다. DP2 함량은 약 32중량% db일 수 있다. DP2 함량은 약 33중량% db일 수 있다. DP2 함량은 약 34중량% db일 수 있다. DP2 함량은 약 35중량% db일 수 있다.
또한, MOS 조성물은 프럭토스를, 최대 10중량% db, 예컨대 0.5 내지 10중량% db, 바람직하게는 최대 5중량% db, 더 바람직하게는 최대 3중량% db, 더 바람직하게는 최대 1중량% db의 양으로 함유할 수 있다.
또한, MOS 조성물은 만노스를, 5 내지 50중량% db, 바람직하게는 5 내지 25중량% db의 양으로 함유할 수 있다.
또한, MOS 조성물은 글루코스를, 1 내지 15중량% db, 바람직하게는 5 내지 10중량% db의 양으로 함유할 수 있다.
MOS 조성물의 건조 물질은 그 적용의 필요에 따라 조정될 수 있다. 건조 물질은 적어도 70중량%, 바람직하게는 적어도 75중량%, 더 바람직하게는 적어도 80중량%, 더욱 더 바람직하게는 적어도 90중량%, 더욱 더 바람직하게는 적어도 95중량%, 예를 들어 95 내지 99중량%일 수 있다. MOS 조성물은 의도된 용도에 따라 분말 형태 또는 액체 형태로 저장될 수 있다. 분말 형태에서, 본 발명의 MOS 조성물은 안정하고, 황색 내지 백색의, 자유 유동 분말이다.
또한, MOS 조성물은 만노스 올리고당이 주로 알파- 및 베타-1,6 및 알파-1,3 유형 연결을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 바람직하게는 상기 연결의 적어도 50%, 더 바람직하게는 적어도 75%, 더욱 더 바람직하게는 적어도 80%가 알파- 및 베타-1,6 및 알파-1,3 유형 연결이다. 당류에 존재할 수 있는 다양한 유형의 연결을 측정하는 방법, 예컨대 펄스 전류 측정 검출 검출을 이용한 고성능 음이온 교환 (High Performance Anion Exchange with Pulsed Amperometric Detection Detection; HPAE-PAD)이 당해 분야에 잘 알려져 있다.
본 발명에 따른 MOS 조성물은 동물에게 상기 조성물이 공급될 때 동물의 성장 성능에 개선된 효과를 갖는 것으로 밝혀졌다. 동물의 성장 성능은 동물의 체중 증가 및 사료 섭취량인 것으로 이해된다. 특히, 본 발명의 MOS 조성물은 DP2가 25중량% db보다 높고, 예를 들어 25 내지 30중량% db가 동물의 성장 성능에 추가로 개선된 효과를 갖는 것을 특징으로 했다. 더욱 특히, 본 발명의 MOS 조성물은 또한, DP3+ 함량이 40중량% db 이하이고, 예를 들어 35 내지 40중량% db가 동물의 성장 성능에 추가로 개선된 효과를 갖는 것을 특징으로 했다.
또한 본 발명에 따른 MOS 조성물은 면역계를 조절할 수 있으며, 즉 면역 세포 또는 대식세포의 반응을 조절할 수 있음이 밝혀졌다. 따라서 본 발명은 또한, 면역 세포 또는 대식세포의 반응을 조절하는데 사용하기위한 본 발명에 따른 MOS 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 면역 세포 또는 대식세포의 반응을 조절하기 위한 본 발명에 따른 MOS 조성물의 용도에 관한 것이다.
또한, 본 발명에 따른 MOS 조성물은 상피 세포의 증식을 증가시키는 것으로 밝혀졌다. MOS 조성물은 장세포의 증식을 자극함으로써 장점막과 같은 동물 점막 내의 병변을 복구하는데 유용하다. 따라서 본 발명은 또한, 상피 세포의 증식을 증가시키는데 사용하기 위한 본 발명에 따른 MOS 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 상피 세포의 증식을 증가시키기 위한 본 발명에 따른 MOS 조성물의 용도에 관한 것이다.
또한 본 발명에 따른 MOS 조성물은 병원체 부하, 특히 박테리아 또는 미생물 부하, 및/또는 인간 또는 동물에서의 감염을 감소시키는데 유용한 것으로 밝혀졌다. 따라서 본 발명은 또한, 병원체 부하, 특히 박테리아 또는 미생물 부하, 및/또는 인간 또는 동물, 특히 동물 또는 인간의 위장관에서의 감염을 감소시키는데 사용하기 위한 본 발명에 따른 MOS 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 병원체 부하, 특히 박테리아 또는 미생물 부하, 및/또는 인간 또는 동물에서의 감염을 감소시키기 위한 본 발명에 따른 MOS 조성물의 용도에 관한 것이다.
본 발명은 또한, 인간 또는 동물에서 또는 인간 또는 동물 상에서 항미생물 치료에 사용하기 위한 본 발명에 따른 MOS 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 인간 또는 동물에서 또는 인간 또는 동물 상에서 치료제이거나 비-치료제인 항미생물 치료에서의 본 발명에 따른 MOS 조성물의 용도에 관한 것이다. 상기 치료는 예를 들어 화장품 또는 퍼스널 케어 제품, 예컨대 스킨 케어 제품, 또는 제약 제품의 형태일 수 있다.
특히, DP2가 15 내지 25중량% db, 예컨대 약 22중량% db이고, DP3+가 45 내지 60중량% db, 예컨대 약 50중량% db임을 특징으로 하는 MOS 조성물, 또한 특히 DP2 함량이 10 내지 20중량% db이고, DP3+ 함량이 55 내지 75중량% db, 예컨대 60중량% db 초과, 예컨대 60 내지 70중량% db, 바람직하게는 65 내지 70중량% db임을 특징으로 하는 MOS 조성물은 동물에서 이.콜라이 감염 및/또는 살모넬라 감염을 감소시키는데 유용하다.
본 발명은 또한, 인간 또는 동물을 치료하기 위한 본 명세서에 기재된 MOS 조성물의 용도에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 인간 또는 동물을 치료하는데 사용하기 위한 본 명세서에 기재된 MOS 조성물에 관한 것이다. 따라서 본 명세서에 기재된 MOS 조성물은 또한, 인간 또는 동물을 치료하기 위한 약제에서/로서 사용될 수 있다.
본 발명은 또한, 동물의 성장 성능을 개선하기 위한 이의 비-치료적 용도를 포함하여, 동물의 성장 성능을 개선하기 위한 본 명세서에 기재된 MOS 조성물의 용도에 관한 것이다. 본 명세서에 기재된 MOS 조성물은 또한, 동물의 성장 성능을 개선하기 위한 약제에서/로서 사용될 수 있다. MOS 조성물은 사료 첨가제로서 사용될 수 있다.
본 발명은 또한, 미생물 또는 박테리아 오염을 감소시키거나 인간 및 동물에서 또는 인간 및 동물 상에서의 감염을 감소시키기 위한, 바람직하게는 살모넬라 및/또는 이.콜라이에 의한 오염을 감소시키기 위한 본 발명의 MOS 조성물의 용도에 관한 것이다. 따라서, 본 발명은 또한, 미생물 또는 박테리아 오염을 감소시키는데 사용하거나 인간 및 동물에서 또는 인간 및 동물 상에서의 감염을 감소시키는데 사용하기 위한, 바람직하게는 살모넬라 및/또는 이.콜라이에 의한 오염을 감소시키는데 사용하기 위한 본 명세서에 기재된 MOS 조성물을 포함한다. 특히, 약 22% DP2 및 50% DP3+ (±1%)를 갖는 MOS 조성물이 유용하며; 또한 60%보다 높은 DP3+를 갖는 MOS 조성물이 유용하다.
본 발명은 또한, 인간 또는 동물에서 체중 증가 개선 및/또는 사료 섭취량 개선 및/또는 체중 개선 및/또는 대변 품질 개선을 위한 본 명세서에 기재된 MOS 조성물에 관한 것이다. 이는 인간 또는 동물에서 체중 증가 개선 및/또는 사료 섭취량 개선 및/또는 체중 개선 및/또는 대변 품질 개선에 있어서의 치료적 및 비-치료적 용도를 모두 포함한다.
본 발명은 또한, 장점막에 박테리아 부착을 감소 또는 방지하기 위한 본 명세서에 기재된 MOS 조성물에 관한 것이다. 이는 장점막에 박테리아 부착을 감소 또는 방지하는데 사용하기 위한 본 명세서에 기재된 MOS 조성물을 포함한다.
바람직하게는 동물은 가금류 (예컨대 닭, 칠면조 및 메추라기), 돼지, 반추동물, 말, 수생 동물 (예컨대 어류, 예를 들어, 연어 또는 송어, 및 새우), 또는 애완동물이다. 더 바람직하게는 동물은 가금류 또는 돼지이다. 하기 실시예 섹션에 예시된 바와 같이, 생체내 시험에서, 본 발명에 따른 MOS 조성물의 섭취가 동물의 위장 건강에 유익하고 동물의 성장 성능을 증가시키는 것으로 나타났다.
본 발명은 또한, 본 발명의 MOS 조성물 및 추가의 식품, 동물용 사료 또는 애완동물 식품 성분을 포함하는 식품, 동물용 사료, 또는 애완동물 식료품에 관한 것이다.
본 발명의 MOS 조성물을 사용하는 이점은 그것이 쉽게 용해될 수 있고, 보다 잘 취급 및/또는 투여될 수 있고, 따라서 적어도 하나의 액체 성분, 예를 들어 음료와 같은 액체 식품; 또는 동물용 식수와 같은 액체 사료를 사용하는 많은 응용에 사용하기에 매우 적합하다는 것이다. 또한 건식 혼합물에서, MOS 조성물은 쉽게 혼입될 수 있다.
식료품은 비스킷, 쿠키, 시리얼 바, 아침식사용 시리얼, 크래커, 케이크, 빵, 머핀, 페스트리, 튀긴 구운 제품 등과 같은 베이커리 제품일 수 있다.
식료품은 소스, 푸딩, 수프와 같은 간편 제품일 수 있다.
식료품은 초콜릿, 초콜릿 유사 제품, 연질 사탕, 경질 사탕, 경질 끓인 사탕(hard boiled candies), 압축된 사탕, 껌, 츄잉껌, 젤리, 마시멜로, 로젠지, 정제, 카라멜, 누가(nougat), 프랄린, 토피, 퍼지, 퐁당(fondant), 마지팬 등과 같은 제과 제품일 수 있다.
식료품은 음료일 수 있다. 음료는 물, 맥주, 레모네이드, 코디얼, 아이스티, 과일 주스, 시리얼 기반 음료와 같은 야채 기반 음료, 아몬드 기반 음료 또는 기타 너트 기반 음료, 대두 기반 음료, 쌀 기반 음료, 등을 포함하는 임의의 시럽 또는 임의의 알코올 및 비-알코올, 탄산 및 비-탄산 또는 음용가능한 용액을 포함한다. 이는 또한 음료 농축액 및 분말 음료를 포함한다. 음료 농축액은 액체 형태 또는 본질적으로 건식 혼합물 형태인 농축액을 지칭한다. 음료 농축액은 일반적으로 탄산수 또는 비-탄산수로 구성되거나 희석될 때 음용가능한 음료 조성물 또는 최종 음료를 제공하도록 제형화된다. 분말 음료는 탄산수 또는 비-탄산수, 또는 우유로 최종 음료를 구성하는데 적합하다.
식료품은 유제품 예컨대 우유, 유청, 요구르트 및 이들에 기반한 음료; 유제품 코코아 기반 음료, 발효 디저트 (예컨대 신선한 치즈 제제, 음용가능한 제품), 아이스크림, 밀크 쉐이크, 냉동 요구르트, 중성 유제품 디저트 (예컨대 푸딩, 플랜, 크렘 디저트, 휘핑 디저트) 및 가향 요구르트 제제 (예를 들어 과일이 없는 과일 요구르트), 냉동 유제품 디저트 등일 수 있다.
식료품은 또한, 영아식, 유아식 및 식품 보충제일 수 있다.
식료품은 또한, 노인의 요구에 따라 특별히 설계된 식품일 수 있다.
동물용 사료 제품은 돼지, 바람직하게는 자돈, 또는 닭, 예컨대 육계용 사료 또는 산란계(layer)용 사료, 또는 연어 또는 송어와 같은 어류 사료를 공급하기 위해 설계된 사료 제품일 수 있다. 동물용 사료는 또한, 말 사료일 수 있다. 상기 돼지 사료, 닭 사료, 어류 사료 또는 말 사료는 본 발명의 MOS 조성물 다음으로, 그와 같은 동물용 사료에 전형적으로 또는 특별히 사용되는 사료 성분을 포함한다. 동물용 사료를 제조하는 분야의 숙련가는 동물용 사료의 전형적인 특정 조성물을 알고 있다. MOS 조성물은 또한, 사료 보충제로 사용하기에 매우 적합하다. 이는 가용성이므로, 예를 들어 식수에 쉽게 첨가될 수 있다. 사료 제품의 추가 사료 성분은 다른 탄수화물 및 섬유, 예컨대 글루칸, 아라비녹실란 올리고당, 단백질, 지방, 비타민, 미네랄 등일 수 있다. 동물 종에 따라, 사료의 조성이 달라질 수 있으며; 숙련가는 적합한 사료 조성물을 제형화하는 방법을 이해한다.
바람직하게는, MOS 조성물은 1회 이상의 제공량으로 하루에 인간, 동물 또는 애완동물의 체중 kg당 0.01 내지 20g, 바람직하게는 0.01 내지 10g의 MOS 조성물을 제공하는 양으로 식품, 동물용 사료 또는 애완동물 식료품에 존재한다. 바람직하게는, 특히 동물 또는 애완동물의 경우, MOS 조성물은 1회 이상의 제공량으로 하루에 동물 또는 애완동물의 체중 kg당 0.01 내지 0.02g의 MOS 조성물을 제공하는 양으로 동물용 사료 또는 애완동물 식료품에 존재한다. 특히, 식품, 동물용 사료 또는 애완동물 식품은, 식품, 동물용 사료 또는 애완동물 식료품의 중량을 기준으로, 0.02 내지 0.6중량%의 본 MOS 조성물을 포함할 수 있다.
일 측면에서, 식품, 동물용 사료 또는 애완동물 식품, 바람직하게는 돼지 사료는, 식품, 동물용 사료 또는 애완동물 식료품의 중량을 기준으로, 0.1 내지 0.5중량%, 바람직하게는 0.1 내지 0.4중량%, 더욱 더 바람직하게는 0.1 내지 0.3중량%, 더욱 더 바람직하게는 0.1 내지 0.2중량%의 본 발명의 MOS 조성물을 포함한다.
또 다른 측면에서, 식품, 동물용 사료 또는 애완동물 식품, 바람직하게는 가금류 사료는, 식품, 동물용 사료 또는 애완동물 식료품의 중량을 기준으로, 0.01 내지 0.05중량%, 바람직하게는 0.01 내지 0.04중량%, 더욱 더 바람직하게는 0.01 내지 0.03중량%, 더욱 더 바람직하게는 0.01 내지 0.02중량%의 본 발명의 MOS 조성물을 포함한다.
또한, 본 발명은 본 발명의 MOS 조성물 및 추가의 화장품 성분, 특히 항미생물 특성을 갖는 제품을 포함하는 화장품에 관한 것이다. 화장품은 메이크업 크림, 메이크업 로션, 립스틱 등일 수 있다. 바람직하게는 화장품은, 화장품의 중량을 기준으로, 0.01 내지 30중량%, 바람직하게는 0.01 내지 20중량%, 더 바람직하게는 1 내지 15중량%, 더욱 더 바람직하게는 5 내지 10중량%의 본 MOS 조성물을 포함할 수 있다. 본 발명은 또한, 화장품에서 MOS 조성물의 용도에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 또한, 항미생물 특성을 갖는 화장품에서 MOS 조성물의 용도에 관한 것이다.
본 발명은 또한, 본 발명의 MOS 조성물 및 추가의 퍼스널 케어 제품 성분, 특히 항미생물 특성을 갖는 제품을 포함하는 퍼스널 케어 제품에 관한 것이다. 퍼스널 케어 제품은 바디 로션, 구강 케어 제품 (구강 세정제, 치약 등), 헤어 케어 제품, 위생 제품, 예컨대 핸드 겔, 습식 핸드 타월 또는 와이프스 (베이비 와이프스, 인티메이트 와이프스(intimate wipes), 클렌징 메이크업 제거 와이프스) 등일 수 있다. 또한, 퍼스널 케어 제품에는 스킨 케어 제품, 예컨대 클렌징 로션 및 용액, 페이스 앤 핸드 크림, 바디 로션, 보습제, 여드름-치료 제품, 데오도란트 등이 포함된다. 바람직하게는, 퍼스널 케어 제품은 퍼스널 케어 제품의 중량을 기준으로 0.01 내지 30중량%, 바람직하게는 0.01 내지 20중량%, 더 바람직하게는 1 내지 15중량%, 더욱 더 바람직하게는 5 내지 10중량%의 본 MOS 조성물을 포함할 수 있다. 본 발명은 또한, 퍼스널 케어 제품에서 본 발명에 따른 MOS 조성물의 용도에 관한 것이다. 특히, 본 발명에 따른 MOS 조성물은 항미생물 특성을 갖는 퍼스널 케어 제품에 유용하다.
본 발명은 또한, 본 발명의 MOS 조성물 및 추가의 제약 성분을 포함하는 제약 제품에 관한 것이다. 퍼스널 케어 제품은 핸드 크림일 수 있다. 제약 제품은 소독제, 방부성 밤 등을 포함한다.
바람직하게는 제약 제품은 제약 제품의 중량을 기준으로 0.01 내지 20중량%의 본 MOS 조성물을 포함할 수 있다.
본 발명은 또한, 만노-올리고당 조성물의 제조 방법에 관한 것으로, 상기 방법은 하기의 단계를 포함한다:
만노-올리고당 함유 조성물을 생성하기 위해 산성화 촉매의 존재 하에 180℃ 내지 240℃, 바람직하게는 195℃ 내지 240℃의 온도에서 마이크로반응기를 통해 만노스를 통과시켜 만노스를 중축합하는 단계,
상기 만노-올리고당 조성물을 선택적으로 중화 및/또는 탈색시키는 단계,
상기 만노-올리고당 조성물을 선택적으로 정제하는 단계,
상기 만노-올리고당 조성물을 수집하는 단계.
만노스는 만노스 함유 조성물, 단리된 만노스, 만노스 용액 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 바람직하게는 만노스는 만노스 수용액이다. 만노스 수용액 중 만노스의 농도는 중요하지 않지만 점도 요건에 일치하는 가능한 한 농축된 만노스 수용액을 갖는 것이 유리하다. 따라서, 만노스 수용액은 10 내지 90중량% 건조 물질, 바람직하게는 15 내지 80중량% 건조 물질, 더 바람직하게는 40 내지 70중량% 건조 물질, 더욱 더 바람직하게는 50 내지 60중량% 건조 물질을 포함하는 것이 유리하다. 가장 바람직하게는 만노스 수용액은 75 내지 90중량% 건조 물질을 포함한다.
사용된 산성화 촉매의 양은 바람직하게는 만노스 : 산성화 촉매 100:0.005 내지 100:20, 더 바람직하게는 100:0.5 내지 100:10, 더욱 더 바람직하게는 100:1 내지 100:5의 만노스에 대한 중량비이다.
바람직하게는 산성화 촉매는 시트르산, 황산 및/또는 인산이다.
바람직하게는, 산성화 촉매는 마이크로반응기를 통과하기 전에 만노스와 혼합된다.
바람직하게는 단계 a)의 온도는 180℃ 내지 230℃, 더 바람직하게는 195℃ 내지 230℃, 더 바람직하게는 195℃ 내지 220℃, 더욱 더 바람직하게는 195℃ 내지 210℃, 및 더욱 더 바람직하게는 195℃ 내지 200℃이다.
단계 a) 동안 마이크로반응기 내의 만노스 함유 조성물의 체류 시간은 바람직하게는 5 내지 20초, 더 바람직하게는 10 내지 15초이다.
바람직하게는, 단계 a) 전에, 만노스는 상기 기재된 단계 a)의 온도보다 낮은 온도에서 산성화 촉매의 존재 하에 제1 마이크로반응기를 통과한다. 상기 낮은 온도는 바람직하게는 100℃ 내지 180℃, 더 바람직하게는 120℃ 내지 175℃, 더욱 더 바람직하게는 140℃ 내지 170℃, 더욱 더 바람직하게는 150℃ 내지 165℃이다. 이 단계 동안 일부 중축합이 이미 발생할 수 있다. 바람직하게는 제1 마이크로반응기 내의 만노스 함유 조성물의 체류 시간은 5초 이하, 바람직하게는 4초 이하, 더 바람직하게는 3초 이하, 더욱 더 바람직하게는 2초 이하, 예컨대 0.5 내지 2초 또는 0.5 내지 1초와 같이 매우 짧다.
예를 들어 공정이 배치식으로 수행될 때, 제1 마이크로반응기와 단계 a)의 마이크로반응기는 동일한 구성을 가질 수 있고, 이들은 유사할 수 있으며, 심지어 동일한 마이크로반응기일 수 있다. 본 발명의 방법은 배치, 반-연속, 펄스 또는 연속적 방식으로 수행될 수 있으며, 바람직하게는 연속적 방식으로 수행된다.
따라서 바람직하게는, 본 발명은 하기를 포함하는 방법에 관한 것이다:
a0) 가열된 만노스를 얻기 위해 산성화 촉매의 존재 하에 100℃ 내지 180℃의 온도에서 마이크로반응기를 통해 만노스를 통과시키는 단계,
a) 산성화 촉매의 존재 하에 180℃ 내지 240℃, 바람직하게는 195℃ 내지 240℃의 온도에서 마이크로반응기를 통해 상기 가열된 만노스를 중축합하는 단계,
b) 상기 만노-올리고당 조성물을 선택적으로 중화 및/또는 탈색시키는 단계,
c) 상기 만노-올리고당 조성물을 선택적으로 정제하는 단계,
d) 상기 만노-올리고당 조성물을 수집하는 단계,
여기서 상기 산성화 촉매는 바람직하게는 시트르산, 황산 및/또는 인산이다.
만노-올리고당 조성물을 수집하기 전 또는 단계 c) 및/또는 d) 후에 필요한 경우, 만노-올리고당 조성물의 온도를 감소시키기 위해 냉각 단계가 수행될 수 있다.
바람직하게는 만노-올리고당 조성물은 중화된다. 만노-올리고당 조성물의 중화는 조성물이 4 내지 7의 pH에 도달할 때까지 수행될 수 있다. 이는 제품의 증가된 안정성, 예를 들어 시간에 따른 더 적은 가수분해에 유리하며 따라서 제품의 조성 변화가 적거나 없다. 또한 제품은 산 또는 산성 조건에 민감한 다른 성분과 함께 사용하기에 적합하다는 이점이 있다. 중화는 임의의 적합한 염기로 수행될 수 있다. 바람직하게는, 특히 만노-올리고당 조성물이 식품 및 아마도 또한 사료 및 애완동물 식품에 사용될 경우, 염기는 부식성이고/이거나 수산화칼륨이다.
만노-올리고당 조성물을 중화시키거나 만노-올리고당 조성물을 탈색시키거나 또는 둘 다를 수행하는 것이 가능하다는 것을 주목해야 한다.
바람직하게는 만노-올리고당 조성물은 정제된다. 생성된 만노-올리고당 조성물을 정제하는 것은 일련의 음이온성 및 양이온성 수지, 및/또는 활성탄과 같은 연마제 상에서 및/또는 크로마토그래피에 의해 그것을 통과시켜 수행될 수 있다. 특히 정제는 조성물로부터 일부 또는 모든 만노스를 제거하기 위해 수행될 수 있다. 이는 만노-올리고당 조성물이 식품 용도로 사용될 때 특히 유리하다.
본 발명은 또한, 본 발명의 방법에 의해 수득가능한 MOS 조성물에 관한 것이다. 실제로, 그와 같은 MOS 조성물은 특히 본 명세서에서 논의된 바와 같은 개선된 효과를 갖는다.
본 발명은 하기 비제한적인 실시예에 의해 설명될 것이다.
실시예
실시예 1: MOS 조성물의 생성
건조 기준으로 90중량% +/- 2%의 만노스를 함유하는 만노스 용액 (Cargill의 C*TruSweet 016Ko)을 건조 기준으로 100:3의 중량비로 고체 시트르산과 블렌딩한다. 생성된 용액을 박막 증발기를 통해 최대 85% +/- 1%의 건조 물질로 증발시킨다. 이어서, 용액을 마이크로 열 교환기 (Kreuzxtrom-reaktormodul 1694-X-19.0, KIT, IMVT)를 통해 15kg/hr의 일정한 유량으로 2초 미만의 전체 체류 시간으로 펌핑함으로써 용액을 165℃로 가열한다. 이어서, 주요 중축합 반응이 일어나는, 195℃의 온도에서 11초의 기간 동안 제2 마이크로 열 교환기 (Kreuzxtrom-reaktormodul 2155-A-4.0, KIT, IWVT)를 통해 상기 물질을 펌핑한다.
생성된 중축합 생성물 (만노스 올리고당 조성물)을 잿물로 희석하여 50중량% 고체 함량 및 5 +/- 0.2의 pH를 갖는 용액을 수득한다. 이어서 상기 용액을 50℃로 냉각시킨다. HPLC 분석 (ISO 10504:1998-10)은 만노-올리고당, 즉 DP3+, 40중량%의 함량을 보여준다.
실시예 2: MOS 조성물의 생성
건조 기준으로 90중량% +/- 2%의 만노스를 함유하는 만노스 용액 (Cargill의 C*TruSweet 016Ko)을 건조 기준으로 100:3의 중량비로 고체 시트르산과 블렌딩한다. 생성된 용액을 박막 증발기를 통해 최대 85% +/- 1%의 건조 물질로 증발시킨다. 이어서, 용액을 마이크로 열 교환기 (Kreuzxtrom-reaktormodul 1694-X-19.0, KIT, IMVT)를 통해 15kg/hr의 일정한 유량으로 2초 미만의 전체 체류 시간으로 펌핑함으로써 용액을 170℃로 가열한다. 이어서, 주요 중축합 반응이 일어나는, 200℃의 온도에서 11초의 기간 동안 제2 마이크로 열 교환기 (Kreuzxtrom-reaktormodul 2155-A-4.0, KIT, IWVT)를 통해 상기 물질을 펌핑한다.
생성된 중축합 생성물 (만노스 올리고당 조성물)을 잿물로 희석하여 50중량% 고체 함량 및 5 +/- 0.2의 pH를 갖는 용액을 수득한다. 이어서 상기 용액을 50℃로 냉각시킨다. HPLC 분석 (ISO 10504:1998-10)은 만노-올리고당, 즉 DP3+, 50중량%의 함량을 보여준다.
실시예 3: 비교 실시예
본 발명에 따른 MOS (실시예 1 및 2에 따라 각각 제조된 조성물 A 및 조성물 B)를 효모로부터 유래된 시중에서 이용가능한 MOS 조성물 (샘플 C 내지 I)과 비교한다.
용해도는 상기 기재된 바와 같이 시험 A에 따라 결정된다.
결과는 모든 상업적인 효모-유래 샘플이 4 중량% 미만의 용해도를 가지며, 이는 본 발명의 생성물의 용해도보다 훨씬 낮다는 것을 보여준다.
표 1. HPLC 및 용해도에 의해 결정된 만난-올리고당 (MOS) 샘플의 당 프로파일
산 및 사료 효소에 대한 안정성
효모로부터 추출된 상업적으로 이용가능한 MOS 샘플 (BioMOS ®) 및 실시예 1에 따라 제조된 본 발명에 따른 MOS 조성물 샘플을 사료에 상업적으로 사용되는 2개의 자일라나제(xylanaze)의 존재 및 부재 하에 위산을 자극하는 조건 (처음 30분 동안 pH 2, 이어서 pH 7) 하에서 또는 중성 pH 7에서 41℃ (닭의 생리적 내부 온도)에서 2시간 동안 인큐베이션한다. 완충액 중의 효소의 용량은 사료에 대한 공급업체 권장 사항에 기초하여 조정되었고, 동일한 조건 하에서 시험관내 자일란 샘플에서 작동하는 것으로 이미 입증되었다. 도 1의 결과는 사료 효소가 위산 조건과 무관하게 본 발명에 따른 MOS 조성물을 분해하지 않음을 입증한다. BioMOS ®에 대한 결과는 불용성으로 남아 있어 HPLC로 분석할 수 없으므로 얻을 수 없었다.
실시예 4: 시험관내 및 생체외 시험
본 발명에 따른 만난-올리고당 (MOS)의 효과는 시험관내에서 상업적으로 이용가능한 효모-유래 MOS의 효과와 비교하였다.
최소 억제 농도 ( MIC )
제1 검정에서, 병원성 박테리아, 이.콜라이 및 살모넬라의 성장에 대한 상이한 농도의 MOS의 효과는 각 물질의 최소 억제 농도 (MIC)를 결정하기 위해 접근되었다. 상기 물질을 10x CFU의 관련된 병원성 박테리아 (이.콜라이 또는 살모넬라)로 스파이킹된 96 웰 플레이트 상의 웰에 상이한 희석도로 첨가하였다. 플레이트를 48시간 동안 인큐베이션하고 각각의 웰에 대해 플레이트를 계수하여 콜로니 형성 단위 (CFU)를 결정하고 순수한 배지의 %로 계산하였다. MIC 검정 결과는 표 2 및 3에 보고되어 있다.
표 2. 상이한 MOS 조성물에 대해 시험관내에서 결정된 이.콜라이 및 살모넬라에 대한 최소 억제 농도 (MIC).
Figure 112020000511441-pct00002
비교 A: 실시예 1에 따른 MOS 조성물
비교 B: 실시예 2에 따른 MOS 조성물
CELMANAXTM 및 SafMannan®: 상업적으로 이용가능한 효모 유래 MOS
표 3. 본 발명에 따른 MOS의 2개의 조성물의 2개의 배치에 대해 시험관내에서 결정된 이.콜라이 및 살모넬라에 대한 최소 억제 농도 (MIC).
Figure 112020000511441-pct00003
비교 A: 실시예 1에 따른 MOS 조성물, 2개의 배치, 배치 1 및 2가 생성되었음
비교 B: 실시예 2에 따른 MOS 조성물, 2개의 배치, 배치 1 및 2가 생성되었음
이들 결과는 MOS 조성물 A 및 B의 MIC가 용액에서 1%보다 높은 농도로 첨가될 때 박테리아 성장을 20 %까지 억제하기 시작함을 보여준다. 50% 초과의 박테리아 억제 효과는 10%보다 높은 농도에서만 달성되었다 (표 2 및 3). 이러한 발견에 기초하여, 본 발명자들은 본 발명의 MOS 조성물이 이.콜라이 및 살모넬라를 직접적으로 사멸시키는 능력이 제한되어 있으므로 살균성이 아니라고 결론 내릴 수 있다. 효모-유래 MOS 샘플, CELMANAXTM 및 SafMannan®은 본 발명에 따른 MOS와 비교하여 동등한 억제 능력을 나타내지 않았다. 이들은 10% 농도에 도달할 때만 억제를 보였지만, 본 발명의 MOS 조성물과 달리, 낮은 농도에서 이.콜라이 및 살모넬라에 효과 또는 성장 자극 효과가 없었다 (표 2).
생물막 형성 억제
무생물 표면상의 박테리아 생물막 형성에 대한 본 발명에 따른 MOS 조성물의 효과 및 일부 상업적으로 이용가능한 효모 유래 MOS의 효과가 시험관내에서 시험된다. 상기 화합물을 10x CFU의 관련된 병원성 박테리아 (이.콜라이 또는 살모넬라)로 스파이킹된 96 웰 플레이트 상의 웰에 상이한 희석도 (10%, 1%, 0.1% 및 0.01%)로 첨가한다. 플레이트를 37℃에서 48시간 동안 인큐베이션한다. 플라스틱 표면에 부착된 생물막 세포를 크리스탈 바이올렛으로 염색하고 에탄올을 사용하여 빠져나가기 전에 각 웰의 액체를 제거하고 웰을 PBS 완충액으로 세정한다. 염료의 색 강도는 흡광도 (OD)로서 490 파장에서 분광광도계 상에서 측정된다. 값은 블랭크 대조군 (완충 용액, 농축 배지 및 접종된 박테리아)의 %로 계산된다. 이들 측정 결과는 표 4에서 알 수 있다.
표 4. 시험관내에서 무생물 표면상의 생물막 형성의 상대적 퍼센트 억제 (대조군과 비교하여)에 대한 MOS 조성물의 용량 효과
Figure 112020000511441-pct00004
비교 A: 실시예 1에 따른 MOS 조성물
비교 B: 실시예 2에 따른 MOS 조성물
CELMANAXTM 및 SafMannan®: 상업적으로 이용가능한 효모 유래 MOS
결과는 본 발명의 MOS 조성물이 0.01%의 낮은 농도에서 40% 초과의 억제로 시작하여 용액 중 10% 농도에서 이.콜라이의 경우 79% 억제 및 살모넬라의 경우 92% 억제를 달성함으로써 용량-의존적 방식으로 생물막 형성을 억제할 수 있음을 보여준다. 효모-유래 MOS는 10% 농도에서 약 70%의 억제 효과만을 나타냈으며, 살모넬라의 경우, 더 낮은 농도에서 생물막 형성의 자극이 훨씬 높았다 (표 4).
생체외 장 표면에 병원체의 부착 억제
이.콜라이 및 살모넬라의 살아있는 장세포 표면에 부착하는 능력에 대한 본 발명에 따른 MOS 조성물 및 상업적으로 이용가능한 효모-유래 MOS (CELMANAXTM 및 SafMannan®)의 간섭을 평가하기 위해 2가지 상이한 검정을 사용하였다. 검정은 실제 조류로부터 수집된 맹장 조직을 사용하였고 유싱(Ussing) 챔버에 장착하였다. 이.콜라이 또는 살모넬라 및 특정 농도의 시험 생성물을 함유하는 37℃의 링거 기반 완충 용액과 함께 상피의 관강 측을 인큐베이션하였다. 90분의 인큐베이션 시간 후, 표면을 세정하고, 균질화하고, 플레이팅하여 조직에 부착된 병원성 박테리아의 수를 센다. 이들 검정 결과는 표 5 내지 8에 제시되어 있다.
표 5. 생체외 닭 맹장 조직에 살모넬라의 상대적 부착에 대한 상이한 MOS 공급원의 효과
Figure 112020000511441-pct00005
조성물 A: 실시예 1에 따른 MOS 조성물
조성물 B: 실시예 2에 따른 MOS 조성물
CELMANAX TM 및 SafMannan®: 상업적으로 이용가능한 효모 유래 MOS
표 6. 생체외 육계 또는 산란계 닭 맹장 조직에 살모넬라의 상대적 부착에 대한 MOS의 영향
Figure 112020000511441-pct00006
조성물 A: 실시예 1에 따른 MOS 조성물
조성물 B: 실시예 2에 따른 MOS 조성물
CELMANAX TM: 상업적으로 이용가능한 효모 유래 MOS
표 7. 맹장 생체외 육계 또는 산란계 닭 조직에 살모넬라의 상대적 부착에 대해 본 발명의 MOS 조성물이 미치는 영향의 확인
Figure 112020000511441-pct00007
조성물 A:실시예 1에 따른 MOS 조성물
조성물 B:실시예 2에 따른 MOS 조성물
표 8. 생체외 맹장 닭 조직에 살모넬라의 상대적 부착에 대한 본 발명의 MOS 조성물의 용량 효과
Figure 112020000511441-pct00008
조성물 A: 실시예 1에 따른 MOS 조성물
조성물 B: 실시예 2에 따른 MOS 조성물
표 5에 제시된 결과는 모든 MOS 함유 물질이 장 상피 표면에 살모넬라의 부착을 감소시킬 수 있음을 보여준다. 일부 MOS 공급원은 다른 공급원보다 더 효율적이었다. 장 상피 세포에 병원체 부착을 감소시키는 MOS의 능력은 어린 (육계) 및 성체 (산란계) 닭 둘 다에서 확인되었지만, 효과는 어린 육계 닭에서 더 분명하였다 (표 6). 이들 결과는 하기 시험에서 본 발명에 의해 제안된 MOS 조성물에 대해 추가로 확인되었다 (표 7). 이러한 부착 효과의 감소는 표 8에 입증된 바와 같이 용량-의존적이다. 이를 기초로, 생체내 시험에 대해 0.02%의 최소 용량이 권장되었다.
실시예 5: 생체내 시험 면역 조절
시험관내 검정은 시험관내 대식세포 배양물을 사용하여 수행된다. 대식세포는 본 발명에 따른 2개의 MOS 조성물 (조성물 A 및 B)에 노출된다. 세포는 1ug/ml LPS (또는 배지 모의 대조군)의 첨가 전에 1시간 동안 프로토타입과 함께 인큐베이션되고, 사이토카인은 ELISA 시험 키트를 사용하여 18시간 인큐베이션 후에 측정된다. ELISA는 2회 반복된다. LSP 첨가 전후 실험 결과는 표 9 및 10에 각각 제시되어 있다.
표 9. 상이한 MOS에 노출된 대식세포의 시험관내 면역 반응
Figure 112020000511441-pct00009
조성물 A: 실시예 1에 따른 MOS 조성물
조성물 B: 실시예 2에 따른 MOS 조성물
표 10. 상이한 MOS에 노출된 LPS 챌린징된 대식세포의 시험관내 면역 반응
Figure 112020000511441-pct00010
조성물 A:실시예 1에 따른 MOS 조성물
조성물 B:실시예 2에 따른 MOS 조성물
대조군 배지와 비교하여 대식세포 사이토카인 TNF-α, IL-8 및 IL-10은 MOS 조성물 A 또는 B에 노출될 때 증가한 반면, IL-6 생산은 이들 MOS 조성물 둘 다에 의해 감소되었다 (표 9). 대식세포에 LPS를 챌린징할 때, 모든 사이토카인은 MOS 존재에 의해 증가된다 (표 10). 이들 결과는 본 발명에 따른 MOS 조성물이 시험관내 면역계에 직접적인 영향을 미친다는 것을 나타낸다.
후속 시험에서, 자돈은 식이에 증가량 (0 내지 0.4%)으로 MOS 조성물 B가 공급된다. 이유(weaning) 후 22일에 총 80 마리의 돼지에 대해 처리당 8 마리의 돼지로부터 헤파린 처리된 혈액을 수집한다. 말초 혈액 단핵세포는 피콜 구배를 사용하여 단리된다. 세포를 플레이팅하고, LPS로 자극하고, TNFα (pg/ml)에 대한 면역 반응을 ELISA로 측정한다. 이들 결과는 표 11에 제시되어 있다.
표 11. LPS 자극의 존재 및 부재 하에 MOS 조성물 B의 용량 증가가 생체외 돼지 대식세포 TNFα ( pg /ml) 반응에 미치는 영향.
Figure 112020000511441-pct00011
(n=8), 조성물 B: 실시예 2에 따른 MOS 조성물
자돈 소식세포 반응에 대한 MOS 조성물 B 공급의 영향은 LPS 챌린지가 없을 때 작았지만, LPS 챌린지 하에 선형 증가를 나타낸다. 이는 MOS 조성물 B가 TNF-α 반응을 조절함으로써 질환 챌린지 하에 자돈의 면역 반응을 향상시킨다는 것을 의미한다.
실시예 6: 생체내 GI 건강 개선
장점막 세포에 대한 본 발명에 따른 MOS 조성물 (조성물 A 및 B)의 직접적인 영향은 관강 창자 장세포 표면을 모방하는 시험관내 C2Be1 세포주 배양 모델을 사용하여 조사하였다. 플레이트 상에서 성장한 세포는 점막-유사 표면을 형성하도록 한 다음 0.2% 농도로 배지에 용해된 화합물과 함께 인큐베이션하였다. 세포를 혈청-제한된 조건 하에서 4-5일 동안 생성물로 처리하였다.
BrdU ELISA는 증식량을 측정하는데 사용되며, 여기서 증식성 세포에 혼입된 BrdU의 양을 측정한다 (증식이 많을수록, 세포의 DNA에서 검출될 BrdU가 더 많다). 증식 수준은 시험 웰의 BrdU 혼입량을 배지만을 갖는 대조군의 BrdU 혼입량으로 나누어 계산된 비율로 표현된다. 1과 같은 값은 배지만의 평균일 것이며, 이는 반응이 없음을 의미한다. 검정은 두 차례에 걸쳐 3회 반복된다. 상피 성장 인자 (EGF)라 불리는 세포 증식에 영향을 미치는 것으로 알려진 화합물은 2 가지 상이한 농도 (10 및 100)의 양성 대조군에서 사용된다. 결과는 표 12에서 알 수 있다.
표 12. 시험관내 장 세포 증식에 대한 MOS A 및 B 및 2 가지 농도에서의 상피 성장 인자 ( EGF )의 효과.
Figure 112020000511441-pct00012
(n=12)
조성물 A: 실시예 1에 따른 MOS 조성물
조성물 B: 실시예 2에 따른 MOS 조성물
장내 미생물 프로파일에서 효모-유래 MOS의 효과를 MOS 조성물 A 및 B와 비교함으로써 장 건강을 평가한다. 1일째부터 MOS를 공급받은 17일령 육계 닭의 맹장로부터의 샘플을 100개의 선택된 장내 미생물에 대해 16S DNA 프로브로 프린팅된 주문형 마이크로어레이를 사용하여 분석하였다. 2개의 상업적으로 이용가능한 효모-유래 MOS 제품은 식이의 0.2%로 공급되고 (BioMos ® 및 CELMANAXTM) 실시예 1에 따라 제조된 본 발명에 따른 하나의 MOS (db로 35% DP2 및 40% DP3+)는 식이의 0.02%로 공급된다 (표 8의 농도 기반 결과). 이들 3개의 MOS 공급원 및 MOS가 없는 음성 대조 식이 간에 유의미하게 상이한 박테리아 DNA의 평균 상대량을 ANOVA로 분석하고 JMP Genomics 소프트웨어를 사용하여 군집화하였다. 계층적 군집 분석 결과는 도 2에 제시되어 있다.
도 2의 결과에 기초하여, 본 발명자들은 모든 MOS 제품이 이.콜라이, 캄필로박터 및 살모넬라와 같은 병원균 박테리아를 함유하는 클러스터 1에서 원하는 박테리아 감소를 초래한다는 것을 알 수 있다. 그러나, 각각의 MOS 제품은 상이한 클러스터로부터의 박테리아에서 동시 증가에 의해 이러한 감소를 달성한다 (BioMOS ®의 경우 클러스터 2, CELMANAXTM의 경우 클러스터 4 및 본 발명의 MOS 조성물 실시예 1의 경우 클러스터 3).
실시예 7: 생체내 성장 성능의 증가
닭
제1 연구 (시험 1)는 본 발명의 실시예1 및 실시예 2에 따른 MOS 조성물을 상업적으로 이용가능한 효모-유래 MOS와 비교하기 위해 설계되었다. 실시예 1에 기재된 방법 (여기서 덱스트로스 및 소르비톨이 반응물로서 사용됨)과 유사한 방법으로 제조된 폴리덱스트로스를 또한 첨가하여 폴리만노스인 이들 조성물의 중요성을 보여주었다. 실시예 1 및 2의 MOS 조성물은 살모넬라 엔테리티디스(Salmonella enteritidis)로 챌린징된 육계 닭의 식이에 2 가지 극치 용량 (0.02 및 2%)으로 첨가된 반면, 효모-유래 MOS (CELMANAXTM 및 BioMOS ®)는 식이에 0.2%의 권장 용량으로 첨가되었다. 성능 파라미터 및 맹장 내 살모넬라 수준은 28일령에 측정되었다. 결과는 표 13에서 알 수 있다.
표 13. 사망률, 유럽 육계 지수 (European Broiler Index; EPI), 체중 (BW), 평균 1일 체중 증가 (ADG), 평균 1일 사료 섭취량 (ADFI), 사료 대 증가 (F:G) 및 증가 대 사료 (G:F) 비, 및 20일령에 맹장 내 살모넬라 엔테리티디스 수에 대한 살모넬라 엔테리티디스 챌린징된 육계 닭 식이의 식이에 첨가된 상이한 MOS 조성물의 효과
Figure 112020000511441-pct00013
20일령에서 최상의 육계 성능은 0.02%의 조성물 A로 얻어졌으며, 이는 대조군과 비교하여 더 나은 EPI (사망률 제외), 체중, 체중 증가 및 사료 섭취량을 나타냈다. 다른 처리와 비교하여, 조성물 A는 모든 것보다 수치적으로 우수하였고, 조성물 A 2.00%, 조성물 B (임의의 용량), 폴리덱스트로스 (임의의 용량, 사망률을 제외한 EPI 제외)가 공급된 조류보다 통계적으로 우수하였다. 효모-유래 MOS와 비교할 때, CELMANAXTM만이 조성물 A와 유사한 체중, 체중 증가 또는 사료 섭취량을 나타냈다. 사료 이용률의 차이가 사료 섭취량의 차이와 관련이 있었기 때문에, 본 발명자들은 이러한 성능 차이가 실제로 사료 섭취량에 의해 유발된 것이라고 결론 내릴 수 있다. MOS 조성물 A 및 B, 뿐만 아니라 CELMANAXTM는 대조군 조류와 비교할 때 맹장 내 살모넬라 수에 영향을 미치지 않는 반면, 효모-유래 BioMOS ®는 살모넬라의 존재를 증가시킨다 (표 13). 이러한 결과는 MOS 제품이 살균성이지 않지만, 일부 효모-유래 MOS는 병원성 박테리아 성장을 자극할 수 있다는 시험관내 관찰과 일치한다 (표 2).
시험 1의 결과에 기초하여, 육계 닭 식이에 첨가될 MOS 조성물 A의 최적 용량을 확인하기 위해 용량-반응 연구 (시험 2)가 설계된다. 시험된 용량은 0.01 내지 1.00% 범위였다. 표 14에 제시된 결과는 MOS 조성물 A의 효과가 사실상 체중, 1일 증가, 사료 섭취량 및 사료 대 증가 비에 대해 이차적이며, 0.02%에서 최적 용량을 나타냈음을 보여준다. 이들 결과는 보다 순수한 MOS 공급원을 공급할 때 용량의 중요성을 입증하며, 확인된 용량은 시험관내 결과 (표 8) 및 시험 1의 결과 (표 13)와도 일치하였다.
표 14. 식이에 만난-올리고당 (MOS) 조성물 A의 용량 증가가 최대 20일령의 육계 닭의 성능에 미치는 영향.
Figure 112020000511441-pct00014
조성물 A: 실시예 1에 따른 MOS 조성물
EPI=유럽 가금류 지수 ((최종 체중 (g) x (100%-사망률%)/((10 x 일수) x 전체 F:G)); BW = 체중 (g); ADG = 평균 1일 증가 (g); ADFI = 평균 1일 사료 섭취량 (g); F:G = 사료 대 증가 비 (g 사료 섭취량:g 체중 증가).
(*, **, ***) 각각 p<0.05, 0.01 또는 0.001에서 유의미한 차이.
가금류 식이에서 0.02% 조성물 A의 권장 용량을 확인하기 위해 2 가지 추가 동물 사육 시험이 사용된다. 제3 연구 (시험 3)는 항생제 성장 촉진제 클로르테트라사이클린 (CTC)이 있거나 없는 식이에 조성물 A를 공급하는 것을 시험한다. 제4 연구 (시험 4)는 18주령 내지 30주령의 산란 기간 동안 산란용 암탉에게 동일한 제품과 용량을 공급하는 것을 시험한다. 이들 연구 결과는 각각 표 15 및 16에서 알 수 있다.
표 15. 35일령까지 항생제 성장 촉진제 클로르테트라사이클린 ( CTC ), MOS 조성물 A 또는 이들의 조합을 포함한 식이가 공급된 육계 닭의 성능.
Figure 112020000511441-pct00015
조성물 A: 실시예 1에 따른 MOS 조성물
CTC = 클로르테트라사이클린; BW = 체중 (g); ADG = 평균 1일 증가 (g); ADFI = 평균 1일 사료 섭취량 (g); F:G = 사료 대 증가 비 (g 사료 섭취량: g 체중 증가).
(a, b, c) 공통 첨자가 없는 열 내의 평균은 유의미하게 상이하다 (p<0.05)
(n= 처리당 9회 반복, 반복당 50 마리의 조류)
표 16. MOS 조성물 A 또는 B가 공급된 산란용 암탉의 성능
Figure 112020000511441-pct00016
조성물 A: 실시예 1에 따른 MOS 조성물
조성물 B: 실시예 2에 따른 MOS 조성물
ADFI = 평균 1일 사료 섭취량 (g); wt = 체중 (g).
(a, b) 공통 첨자가 없는 열 내의 평균은 명시된 p-값에 따라서 유의미하게 상이하다.
(n= 처리당 7회 반복, 반복당 10 마리의 조류)
시험 3의 결과 (표 15)는 항생제 성장 촉진제 CTC 및 본 발명에 제시된 MOS 조성물 A (용량 0.02%) 둘 다가 첨가제가 없는 대조군 처리와 비교하여 육계 닭의 전체적으로 더 우수한 성능을 초래했다는 것을 보여준다. 더욱이, 항생제 성장 촉진제 CTC와 MOS 조성물 A의 조합은 이들의 개별 효과와 비교하여 성능의 공생적 추가 개선을 초래했다 (표 15). 이들 결과에 기초하여, 본 발명자들은 본 발명에 제시된 MOS 조성물 A가 항생제 성장 촉진제가 있거나 없는 식이에서 육계 닭 성능에 유리한 효과를 가져온다고 결론 내릴 수 있다.
시험 4의 결과 (표 16)는 평균 1일 사료 섭취량 또는 대부분의 난 특성 (난 중량, 알부민 중량, 노른자 중량, 달걀 껍질 두께 또는 사망률)에 미치는 산란용 암탉 식이에 공급된 MOS 조성물 A 또는 B의 영향이 없음을 보여준다. 달걀 껍질 두께는 MOS 조성물 A에 의해 상당히 감소되었지만, 껍질 두께는 이 연구 기간 (18-10주령)에 산란용 암탉의 난 품질을 위협하지 않는다. 본 발명에 기재된 MOS를 산란용 암탉에 공급할 때 관측된 주된 효과는 산란된 난의 수 증가 및 사료의 난으로의 전환의 개선이었다 (표 16). 이 효과는 조성물 B보다 MOS 조성물 A에서 더 분명했다.
돼지
본 발명 (조성물 A 및 B)으로부터 만난-올리고당을 공급하는 효과를 상업적으로 이용가능한 효모-유래 제품 BioMOS ®를 공급하는 효과와 비교하기 위해 자돈 연구 (시험 5)를 수행하였다. 이와 동일한 시험을 사용하여 자돈 식이에 첨가될 MOS 조성물 A 또는 B의 최적 용량을 결정하였다. 시험 5의 결과는 표 17에 제시되어 있다.
표 17. 이유 후 42일까지 자돈의 성능에 대한 효모-유래 만난-올리고당 (MOS) 또는 상이한 용량의 MOS 조성물 A 및 B의 공급 효과.
Figure 112020000511441-pct00017
조성물 A: 실시예 1에 따른 MOS 조성물
조성물 B: 실시예 2에 따른 MOS 조성물
BioMOS: 상업적으로 이용가능한 효모 유래 MOS
시험 5의 결과는, 효모-유래 MOS (BioMOS ®) 또는 MOS 조성물 A가 자돈 성능에 영향을 미치지 않는 반면, 본 발명의 MOS 조성물 B는 체중, 평균 1일 증가 및 평균 사료 섭취량에 이차 효과를 가졌음을 보여주었다 (표 17). 자돈 식이에 포함될 MOS 조성물 B의 최적 용량은 0.2%이다.

Claims (16)

  1. 만노스 올리고당 조성물로서:
    조성물의 건조 기준(db)으로 30w% db 이상의 만노스 올리고당 함량을 포함하고, 상기 만노스 올리고당은 3 이상의 중합도(degree of polymerization, DP)를 가지며; 및
    10 내지 35중량% db의 디만노스 함량을 포함하고,
    상기 조성물은 40 ℃에서 10% 수용액으로 측정될 때 20 내지 90%의 물에 대한 용해도(water solubility)를 갖는, 만노스 올리고당 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서, 0.1중량% db 미만의 베타-글루칸을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는, 만노스 올리고당 조성물.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서, 0.5 내지 10 중량% db의 프럭토스 함량을 갖는 것을 추가로 특징으로 하는, 만노스 올리고당 조성물.
  6. 청구항 1의 만노스 올리고당 조성물, 및 추가의 동물용 사료를 포함하는 동물용 사료 제품.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 조성물은 1회 이상의 제공량으로 동물의 체중 kg당 0.01 내지 0.02 g의 상기 조성물을 제공하기에 충분한 양으로 존재하는, 동물용 사료 제품.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 조성물은 상기 동물용 사료 제품의 중량을 기준으로, 0.1 내지 0.5중량%의 양으로 존재하는, 동물용 사료 제품.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 조성물은 상기 동물용 사료 제품의 중량을 기준으로, 0.01 내지 0.05중량%의 양으로 존재하는, 동물용 사료 제품.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 청구항 1에 있어서, 동물의 사료 섭취량을 개선하기 위한, 만노스 올리고당 조성물.
  13. 청구항 1에 있어서, 동물의 장점막에 박테리아 부착을 감소 또는 방지하기 위한, 만노스 올리고당 조성물.
  14. 동물의 성장 성능을 개선하기 위한 청구항 1에 따른 만노스 올리고당 조성물의 사용 방법.
  15. 미생물 또는 박테리아 오염을 감소시키거나 인간 및 동물 체내에서 또는 인간 및 동물 상에서의 감염을 감소시키기 위한 청구항 1에 따른 만노스 올리고당 조성물의 사용 방법.
  16. 청구항 1에 따른 만노스 올리고당 조성물을 포함하는 제약 제품으로서, 상기 제약 제품은 소독제 또는 방부성 밤인, 제약 제품.
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