KR20020064668A - 소르브산과 효소를 포함하는 가축 사육용 사료 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소르브산과 하나 이상의 효소 및/또는 효소 생성물을 포함하는, 효능 증진 효과를 지닌 사료에 관한 것이다. 당해 사료는 가축 사육에 있어 효능 증진을 위해 사용될 수 있다.

Description

소르브산과 효소를 포함하는 가축 사육용 사료{Feedstuffs for agricultural livestock rearing comprising sorbic acid and enzymes}

본 발명은 소르브산과 효소를 포함하는 가축 사육용 사료에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 효능 증진용 사료 첨가물로서의 소르브산과 효소와의 배합물의 용도에 관한 것이다.

항생제는 종종 동물 사료 분야에서 효능을 증진시키기 위해 사용된다. 당해 분야에서의 항생제 사용은 장기간 동안 사람 건강에 위협이 될 수도 있는 내성 박테리아로부터 유래하는 위험의 원인이 되는 것으로 추측된다. 그러므로, 이러한 용도에 있어 건강을 의심할 여지가 거의 없는 생성물을 살펴 볼 필요가 있다. 따라서, 다른 분야에서도, 생리학적 및 역학(疫學)적으로 건강을 의심할 여지가 있거나 환경에 유해한 물질, 예를 들어, 항생제, 포름알데히드 방출 물질, 할로겐화 물질 등을, 예를 들어, 식품, 사료, 가축용 사료, 저장 목초(silage), 퍼미스(pomace) 또는 식품 산업으로부터의 기타의 폐기물에 있어 의심할 여지가 거의 없는 물질로 급격하게 대체하고 있다. 이들 물질의 목적은, 한편으로는, 실제생성물의 가치를 유지하는 것이다. 그러나, 다른 한편으로는, 이의 위생학적 상태를 개선시키고 저장기간을 연장시키기 위한 것이다.

소르브산은 사료를 보존하기 위해 사용될 수 있는 것으로 공지되어 있다. 소르브산(트랜스, 트랜스-2,4-헥사디엔산)은 냉수 속에 매우 미량으로 용해되고 전세계적으로 방부제로서 사용되는 무색의 고체 화합물이다. 작용 원리는 용해되지 않은 형태의 소르브산으로 측정된다. 따라서, 소르브산은 산성 pH 범위에서 최상의 효과를 나타낸다. 소르브산과 이의 염은 매우 우수한 미생물 정역학성, 항진균성 작용을 갖는다. 동시에, 불포화 지방산으로서, 소르브산은 특성상 비독성인데, 이는 식품 분야, 특히 동물 사료 분야에서의 매우 광범위한 데이타와 수십년간의 이의 사용에 의해 입증된다.

사료용으로의 시도는 특히 어린 돼지를 사용하여 이미 수행되고 있으며, 시트르산, 푸마르산 또는 포름산 등의 각종 유기 산이 어린 돼지 사료와 최적 용량으로 혼합되는 경우에 동물 성능에 유리한 효과를 미침이 입증되었다[참조: Zbl. Hyg. 191, 265-276 (1991), Kirchgessner and Roth; Journal of Animal and Feed Sciences, 7, 1998, 25-33, Roth and Kirchgessner]. 그러나, 이들 산은 부식 효과를 가지며, 이의 휘발성 때문에 일부 경우에 악취를 풍기고, 건강 및 안정상의 관점에서 바람직하지 않은 흡입으로 들이마시게 되는 위험을 방지해야 하는 경우, 처리상 특별한 관리를 필요로 한다.

바로 최근 들어, 고농도의 소르브산(사료를 기준으로 하여 1.2 내지 2.4%의 소르브산)이 어린 돼지의 사육을 위한 영양학적 활성을 가질 수 있는 것으로 나타났다[참조: J. Anim. Physiol. a. Anim. Nutr. 74 (1995), 235-242, Kirchgessner et al.]. 제6회 돼지 및 가금류 영양 학회(참조: 학회 회의록, pp. 60/61, J. Ruhle et al. "Zur Wirkung von Ameisen-, Milch- und Sorbinsaure auf einige Leistungs- und Stoffwechselkenndaten beim Absetzferkel")에서, 어린 돼지 사육시 효능 증진에 있어서의, 특히, 소르브산의 효과가 보고되었다. 포름산과 락트산에 비해, 소르브산은 최상의 성장 촉진 효과를 나타내었다. 이들 조사에 있어서, 사료 1kg당 소르브산의 농도는 0.185mol/kg(약 2.1중량%)이었다.

문헌[참조: Kraftfutter/Feed Magazine 2/99, pp. 49ff (M. Freitag et al.)]에는, 소르브산이 효능 증진을 위한 "중간 농도 범위의" 사료 첨가물로서 기재되어 있으며, 사료에서의 농도 범위는 1.2 내지 2.4%인 것으로 알려져 있다[참조: J. Anim. Physiol. A. Anim. Nutr. 74 (1995), 235-242, Kirchgessner et al.].

WO 제00/36928호에는, 효능을 증진시키기 위해 C6-C10 카복실산 또는 카복실산 염을 포함하는 사료 첨가물이 기재되어 있다. 이들 첨가물은 10 내지 30중량%의 양으로 사료 속에 존재한다. 불포화 카복실산 또는 심지어는 다포화 카복실산 또는, 무엇보다도, 소르브산에 대해서는 상기 문헌에 기재되어 있지 않다.

효소는 다양한 목적으로 동물 사료에 사용된다[참조: Asian-Aus., J. Anim. Sci., 2000, Volume 13, No.1, pp. 86-95]. 사료의 기타 영양억제 성분을, 기타 영양분의 유용성을 증가시키는 정도로 분해시키는 효소(예: 펜토사나제, β-글루카나제)가 특별히 언급되어야 한다. 추가의 목적은 세포 벽 성분(예: 셀룰라제, β-글루코시다제, 피타제)의 소화능을 증가시키기 위해 세포 벽 구조를 느슨하게 하는 것이다. 또한, 동물 사료에 효소(예: 리파제, 아밀라제, 글루코아밀라제, 카복시펩티다제, 트립신, 키모트립신, 엘라스타제, 프로테아제, 펩티다제)를 첨가함으로써 내인성 효소를 양적으로 증가시켜 소화를 증진시킬 수도 있다.

따라서, 크실라나제를 첨가하는 경우, 어린 돼지 사료에 있어서 크실로즈, 아라비노즈 및 만노즈의 소화능이 상당히 증진되는 것으로 나타났다[참조: Gdala, J. et al., Animal Feed Science Technology 65/1997, 15-33]. 에프. 에이. 아이그바산(Igbasan, F. A.) 등[참조: 제6회 돼지 및 가금류 영양 학회, 2000, 학회 회의록, pp. S. 71-74]은 그들의 연구논문에서 진균 피타제보다 우수한 활성을 나타내는, 바실러스 섭틸리스(Bacillus subtilis), 에스케리키아 콜라이(Escherichia coli) 등의 각종 박테리아로부터의 피타제를 기재하였다.

소르브산 사료 첨가물 자체로도 성장률 및 사료 전환과 관련한 가축 사육에 있어 효능을 상당히 증진시키나, 소화 불능 성분이 다량 잔존하기 때문에 사료의 사용이 여전히 최적은 아니다. 현재 통상적으로 사용되는 물질의 단점을 지니지 않으면서 효능을 증진시키는 첨가물을 함유한 사료가 여전히 필요하다.

놀랍게도 본 발명에 이르러, 가축 사육, 특히 어린 돼지 사육에 있어, 소르브산과 효소를 둘 다 포함하는 사료가 성장률 및 사료 전환과 관련된 효능을 명확하게 추가로 증진시킬 수 있음이 밝혀졌다.

따라서, 본 발명은 효능을 증진시키고/시키거나 사료를 보존하기 위한 사료 첨가물로서의 소르브산과, 사료의 소화 가능 또는 소화 불능 성분을 미약하게 분해시켜 이를 유용하게 하거나 영양억제 효과를 지닌 물질을 제거하는 효소 및/또는 효소 생성물 또는 상기 사료 첨가물로서의 효소 및/또는 효소 생성물과의 병용에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 소르브산과 효소 및/또는 사료 제조용 효소 함유 생성물을 포함하는, 효능 증진용 사료에 관한 것이다.

소르브산은, 적합하다면, 0중량% 초과 5.0중량% 이하, 바람직하게는 0.2 내지 3.0중량%, 매우 특히 바람직하게는 0.5 내지 2.0중량%의 농도로 사료 속에 첨가된다.

효소라는 용어는 본 발명에 따르면, 미생물로 배양하여 수득되거나 추출 또는 농화배양에 의해 식물의 일부로부터 수득되는, 단백질형성 구조를 지닌 생물학적 촉매를 의미한다. 종종, 조성과 활성이 다양한 혼합물 형태로 수득되는 순수 효소는 아니나, 효소 풍부 생성물이다. 효소는 기질 특이적으로 반응하며, 이는 효소가 단 하나의 기질(또는 이의 부류)만을 공격할 수 있음을 의미한다. 예를 들어, 피타제 효소는 피틴산을 공격(인산 잔기를 제거함으로써)할 수 있으며, 이렇게 하여 유용한 인을 방출시키고, 사료에서 미량 원소로서 중요한 Ca, Mg, Fe 및 Zn 이온에 미치는 피틴산의 킬레이트 효과를 저하시킨다.

바람직한 효소는 저장 안정성이 높고, pH와 최적 온도가 광범위하며, 동물 사료와의 펠릿화가 가능하며, 스톡(stock)이 위장 관을 통과하는 동안 활성을 나타내는 부류로부터 선택된 효소이다.

본 발명에 따라 사용 가능한 효소/효소 생성물의 예(사료 1kg당 바람직한 최소 효소 활성을 지님)는 다음과 같다.

- 피타제(돼지/어린 돼지의 경우, 편의상 최소 500FTU^*, 암탉, 칠면조 등의 가금류의 경우, 편의상 최소 300FTU 및 기타 유형의 가금류의 경우, 편의상 최소 500FTU)

- β-글루카나제(예: 엔도-1,4-β-글루카나제, 엔도-1,3(4)-β-글루카나제 편의상 400 내지 600BGU^**)

- 엔도-1,4-β-크실라나제(편의상 500 내지 850EXU^***)

- 셀룰라제(헤미셀룰라제 활성^****편의상 900 내지 2000)

- α-아밀라제(아밀라제 활성^****편의상 최소 250)

- α-갈락토시다제(갈락토시다제 활성^****편의상 최소 200)

- 펜토사나제(펜토사나제 활성^****편의상 최소 200)

- β-글루코시다제(글루토시다제 활성^****편의상 최소 250)

또한, 스톡의 유형에 따라, 글루코아밀라제, 글루코즈 옥시다제, 각종 리파제, 만나제(엔도-1,4-β), 폴리갈락투론아제, 트랜스글루타민아제 및 크실라나제 등의 효소가 다양한 활성과 사용 농도로 사용된다.

* 1FTU는 pH 5.5 및 37℃에서 0.0051mol/ℓ Na 피테이트로부터 1분당 무기 인 1mmol을 방출한다.

** 1BGU는 pH 3.5 및 40℃에서 0.5% 농도의 β-글루칸 용액으로부터 1분당 환원당(글루코즈 등가물로서) 0.287μmol을 방출한다.

*** 1EXU는 pH 3.5 및 40℃에서 1.0% 농도의 크실란 용액으로부터 1분당 환원당(크실로즈 등가물로서) 1.0μmol을 방출한다.

**** 표준 FCC 또는 AATCC 방법

그러나, 소르브산과 상기의 효소/효소 생성물과의 혼합물을 동물 사료에 직접 사용할 수도 있다.

효소가 소르브산으로부터 분리되어 사용되는 경우, 이는 담체에 결합되어 있는 형태이거나 각종 제조 공정으로부터의 혼합물일 수도 있다.

효소 또는 효소 생성물의 용량은 존재하는 효소 활성에 좌우되며, 당해 용량은 성분의 필요한 분해 또는 바람직하지 않은 물질의 불활성화가 공급 또는 추가의 공정을 위해 사용되기 전에 확실히 수행되도록 선택된다.

적합한 동물 사료의 예로서는, 녹색 마초, 저장 목초, 녹색 건초, 뿌리, 줄기, 햇과일, 곡물, 씨앗, 맥주(brewer) 곡물, 퍼미스, 맥주 효모, 증류 잔사, 분쇄 부산물, 설탕과 전분의 제조 부산물, 오일 제조 부산물 및 각종 음식물 쓰레기가 있다. 이러한 유형의 사료는 개선을 위해 특정한 사료 첨가제(예: 산화방지제) 또는 각종 물질들의 혼합물(예: 무기물 혼합물, 비타민 혼합물)과 혼합될 수 있다. 또한, 특정한 사료는 구체적인 종 및 이의 발달 단계에 맞게 적용된다. 돼지 관리에서 어린 돼지 스타터(starter) 공급물을 사용하는 경우가 그 예이다. 또한, 소르브산 및 효소/효소 생성물을 본 발명에 따라 첨가한 사료는 모든 범위의 다른 가축 및 애완 동물, 예를 들어, 돼지, 송아지, 소, 어린 양, 양, 가두어 둔 사슴, 가금류, 말, 털 달린 동물 및 애완 동물, 특히 설치류에게 공급하기에 적합하다.

최상의 사료 제조공정은 소르브산을 동물 사료, 이의 단일 치환물 또는 기타의 첨가 물질(예: 사료 첨가제)에 직접 첨가하거나 각종 성분과의 예비혼합물을 통해 실제 사료에 첨가하는 것이다. 이들 성분으로서는, 특히 무기물 혼합물, 산 혼합물 및 비타민 혼합물, 방향제, 보조 사료, 이의 혼합물, 이러한 생성물과 사료 성분과의 혼합물이 있다. 이는 사료 또는 이의 단일 성분과 혼합될 수 있거나, 공급물과 함께 무수 혼합될 수 있거나, 추가의 공정(예: 추출, 펠릿화 등) 이전에 첨가될 수 있거나, 칭량되거나 혼합물 속에 분산될 수 있다. 이와 관련하여, 일반적으로 약 75℃ 이하의 온도에서 공급물을 사용하는 펠릿화가 적합하다. 고온이 필요한 경우, 용해되거나 현탁된 효소가 동물 공급물상에 분무될 수 있거나 소르브산과 배합될 수도 있다. 물 속에서의 소르브산 용해도가 불량하다는 것을 고려해야 하므로, 최대 약 0.15%의 소르브산이 용액 속에 존재할 수 있다. 소르브산이 사료 또는 예비혼합물의 개별 성분을 통해 첨가되는 경우, 첨가량은 본 발명에 따르는 사료내 함량이 되도록 선택된다.

소르브산은 고체형으로 유용하다. 따라서, 쉽게 고체 사료와 점성 사료 속으로 혼입될 수 있다. 용해도 한계가 매우 약간만 산성인 액체 사료에서도 초과되기 때문에, 입자 크기가 작은 소르브산을 사용하는 것이 적합하며, 이러한 경우,80중량% 이상은, 최대로 균일한 분포를 수득하기 위해, 그 범위가 555㎛ 미만, 바람직하게는 심지어는 355㎛ 미만이어야 한다.

또한, 효소 또는 효소 생성물은 사료나 이의 단일 성분 또는 사료 전부와 혼합될 수 있거나, 추가의 공정(예: 추출) 동안에 비교적 높은 온도에 도달하지 않은 한, 상기 공정 이전에 첨가될 수 있거나, 적합한 담체 물질상에 직접 흡수될 수 있거나, 락토즈, 셀룰로즈, 기타의 올리고머 탄화수소 및 폴리머 탄화수소 등의 적합한 표준화제와 혼합되어 칭량될 수도 있다. 효소 또는 효소 생성물을 분해되거나 불활성화되는 성분을 함유한 사료 성분 속에 첨가하는 것이 적합하나, 반드시 필요한 것은 아니다. 이는 특히, 예를 들어, 추출에 의한, 후속 공정 동안에 비교적 높은 온도에 도달되는 경우에 적용되며, 이때 효소가 불활성화될 수 있다.

놀랍게도, 소르브산과 효소 및/또는 효소 생성물을 병용하면, 두 가지 첨가물 중의 하나만을 사용하는 경우보다 높은 효능 증진 효과가 수득되었다. 고분자량 사료 성분을 저분자량 물질로 분해시키면, 부패균을 포함한 미생물이 발달할 가능성이 높아진다. 따라서, 소르브산을 본 발명에 따라 첨가하는 경우의 목적한 부수적인 작용은 당해 부패균의 발달을 초기부터 억제하는 보존 작용이다.

Claims (11)

1. 소르브산과 하나 이상의 첨가 효소 및/또는 효소 생성물을 포함하는 사료.
2. 제1항에 있어서, 소르브산의 농도 범위가 0.0중량% 초과 5.0중량% 이하인 사료.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 효소가 피타제, 셀룰라제, 글루카나제, 헤미셀룰라제(크실라나제), 아밀라제, 갈락토시다제, 펜토사나제, 글루코시다제, 각종 리파제, 만나제(엔도-1,4-β), 폴리갈락투로나제, 트랜스글루타민아제 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 사료.
4. 돼지 사육에 있어서 제1항에 따르는 사료의 용도.
5. 소 사육에 있어서 제1항에 따르는 사료의 용도.
6. 양 사육에 있어서 제1항에 따르는 사료의 용도.
7. 가금류 사육에 있어서 제1항에 따르는 사료의 용도.
8. 사료를 제조하기 위한, 소르브산과 하나 이상의 첨가 효소와의 배합물의 용도.
9. 제8항에 있어서, 효능 증진 효과를 지닌 사료를 제조하기 위한 용도.
10. 소르브산과 하나 이상의 효소 및/또는 효소 생성물을 포함하는 사료 첨가물.
11. 제10항에 있어서, 소르브산과 효소가 서로 개별적으로 존재하는 사료 첨가물.