KR20000029731A - 항원충조성물 - Google Patents

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KR20000029731A
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윌리엄 이. 쥴리엔
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쥴리엔, 윌림, 이.
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Abstract

본 발명은 특히 반추동물내의 각종 조건하에서 원충류 집락의 방제에 유용한 항원충 활성을 가진 조성물 및 화합물에 관한 것이다. 본 발명의 조성물 및 화합물은 반추동물을 위해 배합 사료에서 사료 보충제로서 이용될 수 있다.

Description

항원충 조성물{Antiprotozoal Composition}
발명의 요약
본 발명은 항원충 활성을 가진 조성물 및 화합물에 관한 것이다. 이 물질은 특히 반추동물내의 각종 조건하에서 원충류 집락의 방제를 가능하게 할 것이다. 본 발명의 물질의 원충류 집락을 방제하는데 있어서의 용도가 반추동물의 방제에만 제한되는 것은 아니나, 본 발명의 바람직한 실시양태에서, 이 조성물 및 화합물이 반추동물을 위한 배합 사료에서 사료 보충제로서 이용될 때 반추동물의 원충류 집락을 상당히 감소시킬 것이다..
본 출원에서 반추동물의 원충류 방제는 사료 섭취량을 현저하게 증가시키고 반추동물 소화 효율을 증가시키는 것으로 나타났다. 본 발명의 바람직한 실시양태에서, 항원충 화합물의 공급원은 박테리아종, 바람직하게는 코리네박테륨 (Corynebacterium)의 세포체로부터 유래된다. 다른 공급원은 브레비박테륨 (Brevibacterium)이다. 바람직한 종은 락토페르멘툼 (lactofermentum) 및 글루타미쿰 (glutamicum)이다. 항원충 활성은 단리된 세포체 자체에서, 또는 이러한 박테리아에 의해 유도된 발효로부터 유래된, 세포체가 존재할 수 있는 부산물(발효 가용물)에서 발견된다. 그 예는 글루탐산 발효 가용물 및 곡물 발효 가용물이다. 반추동물에서, 최대 반응은 세포체 및(또는) 부산물이 그안에 존재하는 유기 질소 성분을 변성시키지 않는 온도에서 건조될 때 최대 반응이 이루어지긴 하지만, 세포체 및(또는) 발효 부산물은 비처리된(비건조된) 채로 공급될 수 있다. 이 온도는 이용된 건조 방법에 따라 변화되며 일반적으로 약 26.7 ℃ 내지 약 482 ℃ (약 80 ℉ 내지 약 900 ℉)의 범위이다.
반추동물의 일반적인 식사는 마초이다. 마초로는 풀, 콩과 식물 및 농산물의 셀룰로오스 분해 부산물을 들 수가 있다. 이것은 목초 또는 야채 조각과 같은 신선한 상태로; 건초와 같은 건조 형태로; 또는 사일로에 저장한 사료와 같은 보관 상태로 사료 공급된다. 이 물질을 영양원으로서 이용하는 능력은 동물의 위의 비기저 부분인 전위에서의 전위내 세균 발효의 결과로서만 가능하다. 여기서, 세균의 작용은 복합한 구조의 탄수화물; 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 및 리그닌 및 결합된 비구조적 탄수화물; 펙틴, 전분 및 당류를 지방산 또는 화학적으로 더욱 극도로 간단한 탄수화물 형태로 환원시키며, 그것은 다시 기저 위 및 소장에서 위의 작용을 받게 된다.
전위 소화에 대한 반추동물의 적응은 에너지의 최대 추출을 위한 메카니즘의 필수 부분인 소화물 보유 시스템을 포함한다. 이러한 소화물 보유는 음식물 섭취에서 몇가지 희생을 필요로 하며, 이것은 마초 기본의 식사로 더욱 제한되는데, 그 이유는 섭취물이 조대할수록 에너지의 효율적인 추출을 위해 더욱 오랫동안 보유되어야 하기 때문이다. 이것은 현대에 사육되는 반추동물에서 지방이 없는 근육의 신속한 성장 또는 고농도의 우유 생산을 위한 유전적 선택에 의해 발생되는 영양원 요구가 마초 기재의 식사의 반추위내 발효에 의해 발생되는 공급량을 훨씬 넘어선다는 특별한 문제점을 제기한다. 공급되어야 할 사료는 곡물 낟알 형태로 공급되는 비구조적 탄수화물(전분 및 당류)의 다량 첨가를 필요로 하는데, 불행히도 이는 종종 생리적 및 대사적 스트레스의 근원이 된다. 이 문제점은 곡물 낟알 섭취의 결과로서 반추위내 발효에서 일어나는 변화와 관련이 있다. 따라서, 사료 공급 방법은 마초 이용을 최대화하면서 유지 및 생산을 위해 필요한 영양 공급을 양보하지 않도록 시도해야 한다.
세균의 전위 소화의 한계에 의해 부과되는 바와 같이, 반추동물에서의 영양 공급 및 수요의 문제에 대한 해결책은 이 과정이 일어나는 속도와 효율을 증가시키는 것이다. 전위는 연속 및 간헐적인 체제로 영양분(사료), 완충제(타액 및 기타 염) 및 유체(물 및 타액)가 제공되는 연속 발효 시스템이다. 이 발효의 효율은 전위 되새김을 통해 측정된다. 되새김은 통상적으로 시간 당 전위를 떠나는 전위 내용물의 분량으로서 표시된다. 액체 및 고체는 다르지만, 일반적으로 관련 있는 속도로 되새김된다. 총 액체 용적의 비율로서의 액체 유속은, 건조물 섭취율이 5 내지 21 ㎏/1일일 때 <8 내지 13.5 %/시간으로 증가하는 속도로 되새김하는 것으로 밝혀졌다(Livestock Prod. Sci., 17:37, 1987). 동시에, 고체 되새김은 섭취율 증가로 인해 3 내지 5 %/시간으로 증가한다. 다른 연구에서는, 액체의 경우 17%/시간의 값(Can. J. Ani. Sci., 64 (Supp.):80, 1984) 및 농축물의 경우 7.0%/시간의 높은 값(J. Dairy Sci., 65: 1445, 1982)이 보고되었다. >20 ㎏ 건조물/1일을 소비하는 젖소의 전형적인 하루치 사료에서, 대표적인 전위 소화물 통과 속도는 액체의 경우 15%/시간, 곡물 낟알의 경우 6 %/시간 및 마초의 경우 4.5%/시간일 것이다. 이 속도는 섭취량이 적을때 모두 감소될 것이다.
되새김 속도와 관련된 다른 중요한 전위 특성은 1일 당 전위로부터 나오는 미생물 균체의 양으로서 정의되는 미생물 수율이다. 또한, 되새김 속도에 의해 영향받는 이러한 미생물 수율의 표시의 추가의 중요한 사항은 미생물 효율이다. 이것은 일반적으로 전위내에서 소화되는 유기물(OM)의 kg 당 생산된 미생물 단백질(또는 질소) g으로 표시된다. 미생물 생산의 이러한 면은 모두 중요성을 갖는다. 미생물 수율은 반추동물이 하루에 쓸 수 있는 미생물 단백질의 양의 지표로서 중요하다. 미생물 효율은 미생물 수율의 계산의 일부로서 중요하다: 미생물 수율(미생물 N의 gr/일) = 미생물 효율(미생물 N의 gr/소화된 유기물 kg) x 1일 당 전위내에 소화된 유기물 kg.
젖소와 같이 건조물 섭취율이 높은 가축에게서 통상적으로 발견되는 신속한 전위 되새김 속도 때문에, 높은 미생물 효율이 예상된다. 그러나, 전위 미생물에게 이용가능한 영양분에서 불균형이 일어나는 경우, 미생물 효율은 손상될 수 있다. 이것은 반추 작용에 의해 쓰이는 질소 또는 탄수화물 공급원이 부적절하다면, 특히 자명하다.
반추동물의 미생물 효율 및 수율에 영향을 미치는 다른 인자는 전위 원충류에 의한 포식이다. 세균 포식 속도는 이용가능한 세균 농도에 비례한다. 콜레만 (Coleman)의 문헌 [The Roles of Protozoa and Fungi in Ruminant Digestion. Armidale, Penambul Books, 1989, p13]에는 세균 농도가 전위 유체내의 것의 대표값인 109/ml일 때 18종의 원충류에 대한 평균 흡수율이 493 세균/시간/원충이며, 세균 밀도가 최대일 때, 18종의 원충류에 대한 평균 흡수율이 3,739 세균/시간/원충인 것으로 보고되어 있다. 원충류 포식은 일반적으로 세균을 삼켜 죽이는 것을 포함한다. 세균 수에 대한 포식의 전체 효과는 상당하다. 원충의 제거(동물성 기생충 배제)는 전위 세균 수를 2-4배 증가시키는 결과를 나타낼 수 있는 것으로 밝혀졌다. 세균 수의 감소는 모든 종에 대해 균일하지 않다. 일반적으로, 셀룰로오스 분해 세균 보다 전분 분해 세균이 더욱 많이 삼켜진다. 그러므로, 각종 탄수화물의 소화 정도와 속도는 동물성 기생충이 있는 동물과 없는 동물 간에 차이가 있다는 결론을 얻을 수 있다. 원충은 또한 전위 기능에 부정적인 영향을 미친다. 큰 사료 입자 및 전위 벽에 원충이 숨어 자리잡게 되기 때문에, 전위로부터의 원충류의 흐름은 전위내의 그의 농도 및 소화물 유동 속도로부터 예측되는 것 보다 적다. 그러므로, 원충이 전위내 모든 생물 집단의 50 %를 차지한다 하더라도, 십이지장으로 흐르는 미생물 단백질 중에는 20% 이하를 제공한다. 또한, 세균에 대한 포식은 전위 내의 세균 단백질의 재순환을 야기시킨다. 원충은 대량의 세균을 삼켜서 죽이므로 이 유기체로부터 많은 단백질을 소화흡수한다. 대부분의 원충은 그들이 용해될 때 까지 전위내에 남아있기 때문에, 전위로부터의 미생물 단백질 흐름도 또한 감소된다. 쥬네이 등의 문헌 [Jounay et al., Anim. Feed Sci. Tech. 21:229, 1988]에 요약된 생체내 측정치는 동물성 기생충을 제거한 결과 발효된 유기물 kg 당 전위로부터 나오는 미생물 질소 그램이 36% 증가된다는 것을 나타낸다.
일반적으로 반추동물, 특히 고생산성 젖소에게 중요한 소화 기능에 대한 원충류의 또다른 부정적인 면은 그의 미립상의 사료 단백질을 삼키고 소화하는 것이다. 때문에 바이패스 단백질의 공급원으로서 사료에 첨가되어 있는, 전위에서의 분해가능성이 낮은 단백질을 원충류가 소화흡수하도록 된다 [Hoover et al., Rumen Digestive Physiology and Microbial Ecology, West Virginia University Bulletin 708T; p22 참조].
반추동물내의 원충류의 존재 또는 부재의 전체 효과는 생체내의 그의 수를 감소시키는데 있어서의 어려움 때문에 잘 특징이 정해지지 않는다. 동물성 기생충 제거 활성이 입증되었던 화합물은 독성이 너무 강해 반추동물에게 안전하게 먹일 수 없거나 장기간 동안 먹여질 때 효과가 없는 것으로 판명되었다. 따라서, 동물성 기생충 배제의 잇점이 시험관내에서 확실하게 입증되긴 하였지만, 이 정보의 실용화는 아직 이루어지지 않았다.
발명의 목적
상기한 바와 같은 기술의 결함 및 당업계에 공지된 다른 관련 목표 면에서, 본 발명의 한가지 목적은 반추동물 사료의 한 성분으로서 이용될 때 반추동물내의 원충류 집락을 방제, 감소 및 예방할 사료 첨가제를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 원충류 집락을 방제, 감소 및 예방함으로써 반추동물의 미생물 증식 및 효율의 최대화를 가능하게 하고, 십이지장으로의 미생물 단백질의 흐름을 증가시키고, 반추동물의 발효 효율을 증가시키고, 건조물 섭취량을 증가시키는 잇점을 갖는 사료 첨가제를 제공하는 것이다.
상기 목적은 박테리아종 코리네박테륨 및(또는) 브레비박테륨에 의해 유도된 발효의 액체 말기 스트림으로 이루어진 조성물의 발견에 의해 달성되었다. 이 말기 스트림은 조성물 내의 고형분이 약 40%임을 특징이라 할 것이다. 이 고형분은 비단백질 질소, 펩티드 및 아미노산 및 발효로부터 남아있는 임의의 미소비 잔류 탄수화물로 이루어진다. 펩티드 및 아미노산의 주요 공급원은 상기한 박테리아종의 용해된 세포체이다. 본 발명의 바람직한 실시양태에서, 이 조성물은 글루탐산 발효 가용물, 곡물 발효 가용물 또는 그의 혼합물 또는 단리된 세포체 자체로부터 얻어지긴 하지만, 이 성분들을 보유하며 박테리아종 코리네박테륨 및(또는) 브레비박테륨에 의해 유도된 발효로부터 유래된 임의의 발효 말기 스트림이 이용될 수 있다. 이 조성물은 건조시키거나 또는 액상 형태로 놔둘 수도 있다. 건조된 경우, 건조는 조성물의 유기 성분이 변질되지 않을 온도에서 수행해야 한다. 밀기울이 섞인 거친 밀가루 등과 같은 캐리어는 필요시에 또한 이용된 건조 방법에 따라서 포함될 수도 있다. 임의량의 캐리어가 이용될 수 있다. 거친 밀가루에 대한 건조된 가용물의 전형적인 범위(중량/중량)는 모든 값 및 그들 사이의 소범위를 포함하여 10에서 1 내지 1에서 10이다. 캐리어는 바람직하게는 반추동물이 먹을 수 있는 것이며 바람직하게는 통상의 사료 성분이다. 이러한 가용물 또는 단리된 세포체 또는 필요하다면 각각을 캐리어에 혼합된 것이 적합하다. 곡물 및 글루탐산 발효 가용물을 혼합하거나, 또는 가용물 및 분리된 세포체를 혼합할 때, 건질로 혼합된다면 건조 전 또는 후에 각각 선택적으로 캐리어에 임의의 비율로 혼합된다. 참고로 인용한, 미국 특허 출원 제08/486,226호에 기재된 조성물이 본 명세서에 이용될 수도 있다.
한가지 이상의 가용물 및 세포체는 건조된다면 저온에서 약 30%의 함수량이 된다. 0%, 8%, 14% 등의 함수량도 허용된다. 이용될 수 있는 건조 방법은 진공 건조, 직접 및 간접 가열, 분무 건조, 증발 등을 포함한다. 콩을 볶는데 유용한 강제 기류 곡물 처리기는 가용물 또는 가용물 혼합물, 또는 가용물 및 단리된 세포체의 혼합물에 바람직하다. 진공 건조는 세포체 단독에 대해 바람직하다. 이용된 방법에 무관하게, 건조는 질소 분획물을 변질시키지 않는 온도에서 행해져야 한다.
본 발명자는 캐리어가 건조되어 첨가될 수 있는 글루탐산 발효 가용물 및(또는) 곡물 발효 가용물 및(또는) 박테리아종 코리네박테륨 및 브레비박테륨의 단리된 세포체로부터 본 발명의 바람직한 실시양태에서 유도된 항원충 활성을 가진, 선행 기술의 조성물 보다 우수한 조성물 및 활성 화합물을 제공하였다.
코리네박테륨 및 브레비박테륨은 많은 공업적 발효 공정에 이용된 통성 혐기성균이다. 그 예는 리신(브레비박테륨 일륨) 및 글루탐산(코리네박테륨 일륨; 코리네박테리아 글루타미쿰)과 같은 아미노산의 생성이다. 일부 분류학자의 의견은 코리네박테륨 및 브레비박테륨이 동일한 유기체라는 것이지만 현재의 구분은 분류 기술의 개선에 의한 것이다. 이 유기체에 의해 유도된 발효의 말기 스트림은 통상적으로 30 중량%를 초과하는, 통상적으로 50-60 중량%의 수분(습기)을 갖는 액상 유출물이다. 이것은 통상적으로 비단백질 질소, 상기 유기체의 용해된 세포체로부터 대부분 유래된 펩티드 및 아미노산을 포함하며 발효 자체로부터 남아있는 소량의 잔류 탄수화물을 포함할 수 있다. 그 예는 글루탐산 발효 가용물 (Glutamic Acid Fermentation Solubles) 및 곡물 발효 가용물 (Corn Fermentation Solubles) 이다. 이 유기체의 배양 및 그의 아미노산의 생성을 대한 공업적 용도는 잘 알려져 있으며, 통상의 제조 공정, 및 말기 스트림에 대한 명명법은 어소시에이션 오브 아메리칸 피드 콘트롤 오피셜스 (Association of American Feed Control Officials)에 의해 결정된 바와 같이 정의된다. 글루탐산 발효 가용물은 물, 주로 염화 암모늄 형태의 비단백질 질소, 발효를 일으키는데 이용된 미생물의 가수분해로부터 주로 유래되는 펩티드 및 유리 아미노산, 글루탐산 및 MgSO4, NaCl 및 KH2PO4와 같은 무기염의 배합물로 이루어진다. 곡물 발효 가용물은 물, 주로 황산 암모늄 형태의 비단백질 질소, 발효를 일으키는데 이용된 미생물의 가수분해로부터 유래되는 펩티드 및 유리 아미노산, 및 MgSO4, NaCl 및 MnSO4와 같은 무기염의 배합물로 이루어진다. 일부 비단백질 질소는 인공물로 존재할 수 있지만, 세균의 단리된 세포체는 주로 펩티드, 및 유리 아미노산으로 이루어진다.
본 발명은 임의의 반추동물 사료의 사료 첨가제로서 유용하다. 이 화합물은 반추동물에게 사료 공급될 때 반추동물의 원충류 집락(수)을 상당히(공급량 및 사료 공급 스케쥴에 따라 100%, 95%, 90%, 85%, 75%, 65%, 50%, 25%, 10% 및 5% 및 그 이하 감소시킴) 감소시킨다. 낮은 감소율(%)의 최종적인 결과는 반추동물의 거주 세균 집락의 상당하는 증가에 의한다. 이것은 미생물 발효 효율의 증가, 반추동물의 미생물 수율의 증가, 미생물 단백질의 십이지장으로의 전달량 증가 및 소화된 사료의 전위 되새김의 증가를 가능하게 한다.
본 발명의 사료 보충제는 반추동물에게 공급되는 임의의 사료에, 바람직하게는 1가지 이상의 풀, 콩과 식물, 사일로에 저장한 곡물 또는 낟알 또는 건초, 곡물 낟알 부산물, 지방종자 및 지방종자분, 곡물 낟알, 및 작은 낟알 등으로 이루어진 사료에 첨가 보충한 사료를 제공할 수 있다. 첨가량은 사료 공급될 종류에 따라서 1일 당 마리 당 일반적으로 분리된 세포체 단독 0.50 g 내지 250 g, 및 가용물 또는 가용물의 혼합물 또는 가용물 및 분리된 세포체의 혼합물 250 g 내지 1 kg일 것이다.
상기 목적은 또한 건조된 유리 아미노산, 펩티드, 유기 및 무기 질소 뿐만 아니라 필요에 따라 구조적(섬유 조직) 및 비구조적 탄수화물로 이루어진 조성물에 의해 달성된다. 본 발명의 바람직한 실시양태에서, 이 조성물은 글루탐산 발효 가용물, 곡물 발효 가용물 또는 그의 혼합물로부터 얻어질 수 있긴 하지만, 이러한 발효 가용물의 성분을 제공하는 임의 공급원의 물질이 이용될 수 있다. 기재 물질의 유래는 중요하지 않다. 중요한 것은 그것이 곡물 및(또는) 글루탐산 발효 가용물의 성분을 제공하느냐 하는 것이다. 거친 밀가루와 같은 캐리어는 필요시에 또한 이용된 건조 방법에 따라서 포함될 수 있다. 이러한 가용물 단독 또는 필요하다면 개별적으로 캐리어상에 혼합된 것이 적합하다. 곡물 및 글루탐산 발효 가용물이 혼합될 때, 건질로 혼합된다면 건조 전 또는 후에 각각 선택적으로 캐리어 상에 임의의 비율로 혼합된다.
본 발명의 가용물(혼합물 또는 기타)은 저온에서 약 30%의 최대 함수량으로 건조된다. 0%, 8%, 14% 등의 함수량도 허용된다. 이용될 수 있는 건조 방법은 진공 건조, 직접 및 간접 가열, 분무 건조, 증발 등을 포함한다. 콩을 굽는데 유용한 다른 강제 기류 곡물 처리기가 바람직하다. 이용된 방법에 무관하게, 건조는 질소 분획물을 변질시키지 않고 그의 용해도의 변화를 가능하게 할 온도에서 행해져야 한다. 생물학적 효과를 증가시키기 위해 1가지 이상의 곡물 또는 글루탐산 발효 가용물에 세균 또는 진균류 유래의 셀룰로오스 분해 및(또는) 전분 분해 효소 중 1가지 또는 그의 배합물 및 글루탐산과 같은 아미노산을 첨가할 수도 있다. 글루타민은 글루탐산의 대체용으로 또는 그와 함께 이용될 수 있다. 이 물질은 건조 전 또는 후에 첨가될 수 있다. 일반적으로, 이들 총 성분은 최종 조성물의 약 4 내지 약 10 중량%을 구성한다. 효소의 바람직한 양은 크실라나제(gr 당 75,000 크실라나제 단위) 15-60 gms(2% 내지 4%) 및 20 셀룰로오스(ml 당 100,000 엔도셀룰로오스 유닛)이다. 바람직한 글루탐산의 양은 0.70 내지 4.0 grs(0.07 내지 0.02)이다.
본 발명자는 캐리어, 추가의 아미노산 및 효소가 첨가될 수 있는 글루탐산 발효 가용물 및(또는) 곡물 발효 가용물로부터 본 발명의 바람직한 실시양태에서 유도된 비단백질 질소, 펩티드, 아미노산 및 천연 단백질 형태의 가변 용해도의 유기 및 무기 질소의 혼합된 공급원을 제공하였으며, 그것은 선행 기술의 조성물 보다 우수하다.
글루탐산 발효 가용물 및 곡물 발효 가용물은 각각 글루탐산 일나트륨 및 리신 염산염을 생성하는데 이용된 세균 발효 공정으로부터의 액상 용출물이다. 이 공정은 공지되어 있으며, 통상의 제조 공정, 및 이들 생성물을 정의하는 명명법은 어소시에이션 오브 아메리칸 피드 콘트롤 오피셜스 (Association of American Feed Control Officials)에 의해 결정되었다. 글루탐산 발효 가용물은 물, 주로 염화 암모늄 형태의 비단백질 질소, 발효를 일으키는데 이용된 미생물의 가수분해로부터 유래되는 펩티드 및 유리 아미노산, 글루탐산 및 MgSO4, NaCl 및 KH2PO4와 같은 무기염의 배합물로 이루어진다. 곡물 발효 가용물은 물, 주로 황산 암모늄 형태의 비단백질 질소, 발효를 일으키는데 이용된 미생물의 가수분해로부터 유래되는 펩티드 및 유리 아미노산, 및 MgSO4, NaCl 및 MnSO4와 같은 무기염의 배합물로 이루어진다.
단백질, 전분, 당류, 펙틴류, 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스 및 리그닌과 같은 식물 조직을 환원시킬 수 있는 임의의 효소가 본 발명에 적합하게 이용된다. 그러한 효소의 예로는 프로테아제, 아밀라제, 덱스트라나제, 펙티나제, 셀룰라제, 크실라나제, 만나나제 및 리그니아제가 있다. 이들은 세균 또는 진균류 유래의 것일 수 있다. 혼합물도 이용될 수 있다.
글루탐산이 본 발명의 바람직한 실시양태에 이용되긴 하지만, 임의의 아미노산이 상기 본 발명의 혼합물에 첨가될 수 있다.
본 발명은 임의의 반추동물 사료에서 사료 첨가제로서도 유용하다.
처리(즉, 임의로 캐리어 상에서 약 30 중량% 이하의 함수량으로 건조시킴)의 결과로서, 전위 환경에서 정상적으로 용해도가 높은 본 발명의 조성물의 비단백질 질소 분획물의 용해도는 전위 세균에게 암모니아 질소의 서방성 공급원을 제공하도록 감소된다. 비단백질 질소 성분은 본 발명의 조성물이 제공하는 펩티드 및 천연 단백질에 의해 추가로 보충되며, 그 전체 결과물은 전위 미생물 효율 및 미생물 수율을 현저하게 증가시키는 질소 정상 상태를 제공하는 사료 첨가제가 된다. 이 효과는 글루탐산과 같은 아미노산을 첨가함으로써 더욱 증가될 수 있으며, 본 발명의 조성물에 첨가될 때 동물에게 글루탐산과 같은 아미노산을 1일 당 0.08 gr/섭취 건조물 kg 이상의 속도로 보충시킬 것이다. 단백질 분해, 전분 분해 및 셀룰로오스 분해 효소 중 한가지 이상을 첨가하면 탄수화물에 의한 질소 공급원의 동시발동이 가능하게 되고, 따라서 변형된 질소 분획물에 의해 자극되는 증가된 미생물 단백질 합성을 위한 충분한 양의 이용도를 얻게된다.
본 발명의 사료 보충제는 반추동물에게 공급되는 임의의 사료에, 바람직하게는 1가지 이상의 풀, 콩과 식물, 사일로에 저장한 곡물 또는 작은 낟알 또는 건초, 곡물 낟알 부산물, 지방종자 및 지방종자분, 곡물 낟알, 및 작은 낟알 등으로 이루어진 사료에 첨가되어 보충된 사료를 제공할 수 있다. 사료 첨가제로서 사용될 때의 첨가량은 용도 및 사료 공급될 종류에 따라서 1일 당 마리 당 일반적으로 약 0.5 내지 약 12 lb(약 227 g 내지 약 5.5 kg)일 것이다.
본 발명을 일반적으로 설명하긴 하였지만, 제한하려는 것이 아니라 예시의 목적으로만 본 명세서에 제공된 특정 실시예를 참고로 하면 더욱 잘 이해될 수 있다.
반추동물 사료 보충제의 제조
이 실시예에서, 이용된 건조 방법은 강제 기류이며, 과량의 수분을 제거하도록 하면서 본 발명의 질소 성분의 생물학적 가치를 손상시키지 않는 임의의 공정이 이용될 수 있긴 하지만, 이용된 방법에 의해 지시되는 바와 같이 물질 제조에 있어서 필요한 변형을 할 수가 있다.
실시예
건조 형태의 반추동물 사료 보충제의 제조
사료 보충제는 비처리된 액체 형태로 이용될 수 있긴 하지만, 이 실시예에서 사료 보충제는 강제 기류를 이용하여 캐리어 상에서 건조되는 글루탐산 발효 가용물 및 곡물 발효 가용물의 혼합물을 이용하여 제조되며, 그 공정은 과량의 수분을 제거하도록 하면서 다른 것을 손상시키지 않는 것이다.
분리된 세포체로부터의 반추동물 사료 보충제의 제조
이 실시예에서, 사료 보충제는 분리된 세균 세포체로부터 제조된다. 상기 세균에 의해 유도된 발효의 말기 스트림을 비중 및 밀도를 기초로 한 각종 상의 적절한 분리를 가능하게 하는 속도로 원심분리시킨다. 제한되는 것은 아니지만 이용가능한 다른 방법은 증발법, 막 여과법, 확산법, 이온교환법 및 침전법을 포함한다. 이어서, 세포체 또는 세포 크림을 존재하는 질소 분획물을 변성시키지 않을 임의의 방법을 이용하여 건조시킨다.
(14C) 로이신 표지된 셀레노모나스속 루미나튬의 시험관내 분해에 의해 측정되는 반추동물 원충류 집락에 대한 반추동물 사료 첨가제의 효과
실시예 1
일련의 시험관내 실험을 실시하여 월레이스와 맥퍼슨 (Wallace and McPherson; British Journal of Nutrition 58, 313-323) 및 월레이스와 뉴볼드 (Wallace and Newbold; Journal of Agricultural Science, Cambridge, 116, 163-168)의 문헌에 기재된 방법을 이용하여 반추동물 사료 첨가제의 항원충 활성을 확인하였다. 이 방법에서, 원충 활성은 (14C) 로이신 표지된 셀레노모나스속 루미나튬의 분해에 의해 측정하였다. 성숙한 전위에 캐뉼러를 꽂은 양으로부터 모은 전위 유체를 두층의 옥양목을 통해 거르고 셀레노모나스속 루미나튬을 첨가하기 전에 2시간 동안 본 발명의 사료 첨가제와 밀짚의 혼합물(40 g/L; 본 발명의 사료 첨가제 0, 1, 10, 25 및 50 g)과 함께 39 ℃에서 예비 인큐베이션시켰다. 비표지된 L-로이신을 모든 배양액에 5 mmol/L의 최종 농도로 포함시켜 방출된 (14C) 로이신의 재융합을 방지하였다. 이 실험에서, 본 발명의 사료 첨가제는 60/40 (중량/중량)비로 혼합되고, 50/50 중량 기준으로 거친 밀가루 캐리어 상에서 건조된, 액상 글루탐산 발효 가용물 및 곡물 발효 가용물의 혼합물이다. 이 실험의 결과는 표 1에 요약하였다. 본 발명의 사료 첨가제의 농도가 1 g/리터 내지 50 g/리터로 증가될 때, 시간 당 분해 백분율로서 측정된, 원충류 포식의 결과로서의 셀레노모나스속 루미나튬의 분해율은 대조군에서 측정된 6.21 %에서부터 본 발명의 사료 첨가제의 농도가 50 g/리터에 도달할 때 0.98 %까지 선형으로 감소한다. 본 발명의 사료 첨가제의 극적인 중요한 반응에서 알 수 있는 바와 같이, 당업계의 숙련인에게 반추동물의 원충류 집락 농축물의 직접적인 기능인 것으로 널리 알려진 셀레노모나스속 루미나튬 세균의 원충류 포식은 본 발명의 사료 첨가제가 배지에 포함될 때 시간 당 1% 미만의 정도로 감소되었다.
실시예 2
이 실험에서는 월레이스 등의 방법을 이용하여 다음의 항원충 활성을 측정하였다: (a) 상기한 바와 같이 강제 기류 방법을 이용하여 거친 밀가루 캐리어(50/50 중량/중량 기준) 상에서 건조되었지만, 리터 당 건조물 10 g의 등가 농도가 되도록 수용액으로 만들어진 액상 글루탐산 발효 가용물 및 곡물 발효 가용물의 60/40 배합물; (b) 액체 형태의 글루탐산 발효 가용물 또는 곡물 발효 가용물; (c) (a)에서와 같이 제조되었지만 오오토클레이브한 것; (d) (a)에서와 같이 제조되었지만 회화한 것; (e) (a)에서와 같이 제조되었지만 24시간 동안 투석시킨 것. 이 실험의 결과를 표 2 및 3에 나타내었다. 이 데이타에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 사료 첨가제의 항원충 활성은, 대조군에 비해 중요한 반응의 결핍으로 나타나는 바와 같이 본 발명의 생물학적 활성이 파괴되는, 회화 및 오오토클레이브한 샘플을 제외하고는 표 1에서 비교되는 희석에 대해 보고한 것과 유사하다. 투석된 샘플에서, 본 발명의 항원충 활성은 영향받지 않았으며, 이것은 생물학적 제제가 수불용성이거나 또는 분자량이 10,000을 초과하는 것임을 의미하는 것이다. 마지막으로, 본 발명의 사료 첨가제의 항원충 활성은 공급원이 발효 가용물의 혼합물인지 또는 가용물 하나인지에 관계없이 유사하다. 동일한 방법을 이용하였지만 글루탐산 발효 가용물로부터 분리된 씨. 글루타미쿰의 세포체의 항원충 활성을 측정한 추가의 실험은 건조된 글루탐산 발효 가용물 단독의 것과 비교할 만한 항원충 활성을 입증하였으므로, 이것은 항원충 활성이 거친 밀가루 캐리어에서 발견되지 않는 바와 같이 활성 제제가 십중팔구 세포 크림 자체의 성분임을 암시한다.
낙농 가축에서의 전위 원충류의 수에 대한 본 발명의 사료 첨가제 공급의 효과
낙농우에 대한 대조용 사료 (C)에서 주요 단백질원으로서 콩가루를 사용하였다. 실험적 사료에서, 콩가루(4.35 kg(9.6 lbs)) 100%를 본 발명의 비교량의 사료 첨가제, 이 경우에 상기한 바와 같은 강제 기류 방법을 이용하여 거친 밀가루 캐리어 상에서 건조된 글루탐산 발효 가용물 및 곡물 발효 가용물의 60/40(중량/중량) 혼합물로 대체하였다. 전위 캐뉼라가 장착된 2마리의 낙농우에게 2주 동안 사료 (C)를 공급하고, 이어서 실험적 사료로 전환하였다. 각 사료에 대해 두번째 주 동안, 전위 내용물을 각 소로부터 제거하고 원충류 수를 아베와 쿠메노의 절차 (Abe and Kumeno; J. Animal Sci. 36: 941, 1973)에 따라 확인하였다. 이 실험의 결과를 표 3에 요약하였다. 그 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 사료 첨가제는, 동물이 대조용 사료를 소비할 때 관찰된 것 보다 평균 66% 만큼 더 많이 원충류 수를 감소시켰다. 이 데이타는 이미 보고한 시험관내 관찰을 확인하는 것이며, 생체내 원충류를 방제하는데 있어서의 현장 조건하에서의 사료 첨가제의 가치를 입증하는 것이다.
전위 유체에서의 셀레네오모나스 루미난튬의 분해에 대한 사료 첨가제의 효과에 의해 확인되는 바와 같은 원충 활성에 대한 사료 첨가제의 효과
사료 첨가제 농도 (gr/l) 에스. 루미난튬의 분해 (%/시간)
대조용(사료 첨가제 존재하지 않음) 6.21
1 gr/l 5.24
10 gr/l 3.70
25 gr/l 1.54
50 gr/l 0.98
10 gr/l로 희석한 후의 사료 첨가제의 효율에 대한 가공의 효과
물리적 형태 에스. 루미난튬의 분해 (%/시간)
대조용(사료 첨가제 존재하지 않음) 6.86
10 gr/l로 희석함 3.30
희석하고 오오토클레이브함 6.02
희석하고 회화함 5.60
희석하고 투석함 3.61
전위 유체에서의 셀레노모나스 루미난튬의 분해에 대한 사료 첨가제의 효과에 의해 확인되는 바와 같은 액상 글루탐산 발효 가용물 또는 곡물 발효 가용물로부터 제조된 사료 첨가제 대 대조용 및 거친 밀가루의 비교
공급원 에스. 루미난튬의 분해 (%/시간)
대조용 7.02
거친 밀가루 7.06
글루탐산 가용물 (100 ml/l) 4.59
곡물 발효 가용물 (100 ml/l) 3.58
사료 첨가제가 낙농 가축에서 사료 성분으로서 이용될 때 원충류 수에 대한 사료 첨가제의 효과
소의 수 총 원충류 수/전위 내용물 ml
대조용 사료 첨가제
1 6.8 x 105 2.9 x 105
2 7.4 x 105 1.8 x 105
평균 7.1 x 105 2.4 x 105
사료 첨가제의 존재로 인한 원충류 수의 평균 감소율은 66% 였다.
본 명세서에 이용된 바와 같은, 본 발명의 조성물 또는 화합물의 방제, 감소 및 예방하는 "항원충량"은 각각 전위내에 존재하는 원충류의 수를 감소시키고, 더욱 증식하는 것을 방지하고, 원충류가 존재하지 않도록 증식을 예방하는 양이다.

Claims (6)

  1. 코리네박테륨(Corynebacterium) 세포체, 브레비박테륨(Brevibacterium) 세포체, 글루탐산 발효 가용물, 곡물 발효 가용물, 또는 상기 코리네박테륨 세포체, 브레비박테륨 세포체, 글루탐산 발효 가용물 및 곡물 발효 가용물 중 임의의 2가지 이상의 혼합물을 포함하는 조성물의 항원충량을 반추동물에게 사료 공급하는 것으로 이루어지는 반추동물의 전위내의 원충류 세균의 증식을 방제, 감소 또는 예방하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 조성물이 캐리어를 추가로 포함하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 캐리어가 밀기울이 섞인 거친 밀가루인 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 조성물이 글루탐산을 추가로 포함하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 조성물이 세균 또는 진균 유래의 단백질 분해, 전분 분해 또는 셀룰로오스 분해 효소를 추가로 포함하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 세포체 및 가용물이 약 26.7 ℃ 내지 약 482 ℃(약 80 ℉ 내지 약 900 ℉)의 온도에서 30 중량% 미만의 총 함수량으로 건조되어 있는 것인 방법.
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