KR20020084347A - 가축 사료 첨가재용 미생물 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가축 사료 첨가재용 미생물 조성물에 관한 것으로서, 토양으로부터 분리, 배양된 미생물로서 스트렙토코쿠스 뮤탄스(Streptococcus mutans), 락토바실러스 비페르멘탄스(Lactobacillus bifermentans), 캔디다 우틸리스(Candida utillis), 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae), 아스퍼질러스 니거(Aspergillus niger) 및 트리코데마 레세이(Trichoderma reesei)를 6∼8 : 1.5∼3 : 1∼2.5 : 3.0∼4.5 : 3.0∼4.5 : 1.0∼2.5의 비율로 포함하는 본 발명의 미생물 조성물은 가축 사료에 첨가시 사료의 소화율을 현저하게 증진시켜 분뇨의 발생량을 감소시킬 뿐 아니라 유효성분을 생성하여 유해 병원균의 성장을 효과적으로 억제한다.

Description

가축 사료 첨가재용 미생물 조성물{MICROBIAL COMPOSITION AS AN ADDITIVE TO LIVESTOCK FEEDS}
본 발명은 가축 사료 첨가재용 미생물 조성물에 관한 것으로, 구체적으로는 토양으로부터 분리, 배양된 특정 미생물들을 적정 비율로 포함함으로써, 가축 사료에 첨가시 사료의 소화율을 현저하게 증진시켜 분뇨의 발생량을 감소(환경오염 억제)시킬 뿐 아니라 유효성분을 생성하여 유해 병원균의 성장을 효과적으로 억제하는 미생물 조성물에 관한 것이다.
현재, 축산에서 해결하여야 할 가장 큰 문제는 축산 분뇨의 처리이다. 질소 및 인과 같은 하천의 부영양화를 발생시키는 영양염류가 다량 포함된 축산 분뇨는 생물학적 처리가 어려울 뿐 아니라 처리되지 않고 하천이나 호수에 방류시 심각한 환경문제를 야기시킨다. 따라서, 이제까지는 발생된 축산 분뇨를 어떻게 처리하느냐에 촛점을 맞추어 연구가 진행되어 왔으나, 근래, 가축의 사료 소화율을 증진시킴으로써 축산 분뇨의 발생량을 근본적으로 감량시키려는 연구가 활발히 진행 중이다.
사료의 소화율을 증진시키는 방법 중 가장 많이 이용되는 방법은 생균제를 사료에 첨가하는 것이다. 사료에 첨가하는 생균제로서 사용되는 미생물들은 아밀라아제(amylase), 프로테아제(protease), 셀룰라아제(cellulase), 리파아제(lipase) 등의 소화효소를 생성하여 사료의 소화효율 및 가축의 증체율을 높이면서 분뇨의 발생량을 감소시키며, 가장 많이 이용되고 있는 미생물은 바실러스(Bacillus)속의 미생물이고, 효모, 사상균, 유산균 등 다양한 종류의 미생물이 이용되고 있다. 미생물 사료 첨가재 및 이로부터 생성된 효소들은 가축의 위를 거쳐 장으로 이동하는 동안 pH에 대한 안정성을 유지하고 광범위한 활성을 가져야 한다. 이들 효소는 미생물의 종류에 따라 활성화 또는 실활되는 조건에 조금씩 차이를 나타내며, 온도, pH 및 무기이온의 농도 등에 따라 활성화 영역에 있어서 큰 차이를 나타낸다.
기존에 사용되어온 미생물 사료 첨가재는 일반적으로 대상 가축의 분뇨 또는 장내에서 분리, 배양된 것들로서 사료의 소화율을 증진시키는데 제한된 효과를 나타내기에, 본 발명자들은 예의 연구한 결과, 토양으로부터 분리, 배양된 미생물들 중 특정 미생물들을 적정 비율로 혼합시킨 미생물 조성물이 가축 사료에 첨가시 사료의 소화율을 월등하게 증진시킬 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 목적은 가축 사료에 첨가시 사료의 소화율을 현저하게 증진시키고 유효성분을 생성하여 유해 병원균의 성장을 효과적으로 억제하는 미생물 조성물을제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는, 토양으로부터 분리, 배양된 미생물로서 스트렙토코쿠스 뮤탄스(Streptococcus mutans), 락토바실러스 비페르멘탄스(Lactobacillus bifermentans), 캔디다 우틸리스(Candida utillis), 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae), 아스퍼질러스 니거(Aspergillus niger) 및 트리코데마 레세이(Trichoderma reesei)를 6∼8 : 1.5∼3 : 1∼2.5 : 3.0∼4.5 : 3.0∼4.5 : 1.0∼2.5의 비율로 포함하는, 가축 사료 첨가재용 미생물 조성물이 제공된다.
이하 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따르면, 채취한 토양을 멸균 희석수로 희석하여 제조한 토양 현탁액을 배지 위에 도말하여 일정시간 배양한 후, 성장한 미생물의 콜로니를 분리하고, 분리된 미생물들의 특성을 특히 생성 효소를 기준으로 조사하여, 가축 사료에 첨가되는 미생물로서 스트렙토코쿠스 뮤탄스(Streptococcus mutans), 락토바실러스 비페르멘탄스(Lactobacillus bifermentans), 캔디다 우틸리스(Candida utillis), 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae), 아스퍼질러스 니거(Aspergillus niger) 및 트리코데마 레세이(Trichoderma reesei) 등 6종을 선별하였다.
이어, 분리 및 선별된 상기 미생물 각각을 액체 배지에서 예비 배양(1차 배양)하고, 고체 배지로서 탈지강을 이용하여 본 배양(2차 배양)한 다음, 6∼8 : 1.5∼3 : 1∼2.5 : 3.0∼4.5 : 3.0∼4.5 : 1.0∼2.5, 바람직하게는 7∼8 : 2∼2.5 : 1∼1.5 : 3.5∼4.0 : 4.0∼4.5 : 1.0∼1.5의 비율로 혼합한 후 동결건조시켜 본 발명에 따른 미생물 조성물을 제조한다.
구체적으로는, 분리 및 선별된 미생물 각각을 글루코스 함유 액체 배지에서 30 내지 50℃ 및 100 내지 200rpm의 조건으로 3 내지 5일간 진탕 배양한 다음, 배양액을 원심분리하여 여액을 제거하고 케이크 상태(예: 수분함수율 90% 정도)의 미생물을 본 배양에 이용한다. 본 배양에 있어서, 고체 배지로서 탈지강을 이용하여 고체 배지 위에 케이크 상태의 미생물을 0.05 내지 0.5 중량% 접종하고, 호기 조건하에서 25 내지 30℃에서 6 내지 8일간 배양한다. 배양된 미생물 각각을 상기 비율로 혼합한 후, 이 혼합물을 -30 내지 -50℃에서 동결시키고 진공상태에서 동결건조시켜 본 발명에 따른 가축 사료 첨가재용 미생물 조성물을 제조한다.
본 발명에 따른 미생물 조성물을 가축 사료에 사료량 기준으로 0.1 내지 1.0 중량% 첨가할 수 있으며, 이 사료를 가축에게 섭취시킴으로써 미생물로부터 생성되는 소화효소에 의해 사료의 소화율을 현저하게 증진시켜 분뇨의 발생량을 감소(환경오염 억제)시킬 수 있으며, 미생물이 대사산물로서 유효성분(예: 항생물질)을 생성하여 유해 병원균의 성장을 억제할 수 있다.
이하, 본 발명을 하기 실시예에 의거하여 좀더 상세하게 설명하고자 한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 만으로 제한되는 것은 아니다.
실시예 1 : 본 발명의 미생물 조성물에 따른 돼지의 성장 특성
충남에서 깊이 1cm 이내의 토양을 채취한 후, 멸균 희석수를 사용하여 채취한 토양을 10배씩 3회 반복하여 희석하였다. 희석된 토양 현탁액을 배지 위에 도말하여 36시간 동안 배양한 후, 성장한 미생물의 콜로니로부터 스트렙토코쿠스 뮤탄스, 락토바실러스 비페르멘탄스, 캔디다 우틸리스, 사카로마이세스 세레비지에, 아스퍼질러스 니거 및 트리코데마 레세이 각각을 분리하였다.
분리된 미생물 각각을 하기 표 1의 조성을 갖는 액체 배지에서 40℃ 및 150rpm의 조건으로 4일간 진탕 배양한 다음, 배양액을 원심분리하여 여액을 제거하고 수분함수율 90% 정도의 케이크 상태의 미생물을 본 배양에 이용하였다. 본 배양에 있어서, 고체 배지로서 탈지강을 이용하여 고체 배지 위에 케이크 상태의 미생물을 0.1 중량% 접종하고, 24시간마다 교반해 주면서 25℃에서 7일간 배양하였다. 배양된 미생물 각각을 8.0 : 2.0 : 1.5 : 3.6 : 4.1 : 1.0의 비율로 혼합한 후, 이 혼합물을 -40℃에서 동결시키고 진공상태에서 동결건조시켜 하기 표 2의 조성을 갖는 본 발명에 따른 미생물 조성물을 제조하였다.
성분 함량(g/ℓ) 성분 함량(g/ℓ)
글루코스 10 비타민 E 0.005
디메틸에테르 2 FeCl36H2O 0.02
전분 5 FeSO47H2O 0.002
폴리사카라이드 5 CoCl26H2O 0.002
NaNO3 3 CuSO45H2O 0.0038
KH2PO4 1.4 K2SO4 0.086
비타민 B 0.005 MgSO47H2O 0.2
비타민 D 0.005
성 분 함량 (1kg 당)
스트렙토코쿠스 뮤탄스 8.0 × 108
락토바실러스 비페르멘탄스 2.0 × 108
캔디다 우틸리스 1.5 × 108
사카로마이세스 세레비지에 3.6 × 108
아스퍼질러스 니거 4.1 × 108
트리코데마 레세이 1.0 × 108
수 분 120 g
체중 25kg 정도의 돼지를 대상으로 하여, 일반(무처리) 사료, 상기 일반 사료에 본 발명에 따른 미생물 조성물이 0.3 중량% 첨가된 사료 및 현재 시중에서 시판되고 있는 A사의 미생물 제제(바실러스 서브틀(Bacillus subtle)로 이루어진 단일균 제제)가 0.5 중량% 첨가된 사료 각각을 돼지 50두씩에 대해 출하될 때까지(출하 기준: 110kg 전후) 계속적으로 급이하면서 증가 체중, 사료 요구율{(투입된 사료량/증가 체중)×100} 및 출하 일수를 산출하여, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
구 분 증가 체중(kg) 사료 요구율(%) 출하 일수(일)
본 발명의 조성물 첨가 사료 73.6 3.03 94.3
A사의 제제 첨가 사료 72.6 3.21 108.7
무처리 사료 72.2 3.74 112.7
상기 표 3으로부터 알 수 있듯이, 본 발명의 미생물 조성물이 첨가된 사료는 체중 증가 및 사료 요구율 측면에서 가장 좋은 결과를 가져오며, 이에 근거하여 출하 일수 또한 현저히 단축시킬 수 있다.
실시예 2 : 본 발명의 미생물 조성물에 따른 유해 병원균 성장 억제 효과
면역학적으로 아직 항병력이 불완전한 생후 30일 전후의 자돈을 대상으로 하여, 상기 실시예 1에서 제조된 본 발명의 미생물 조성물이 0.3 중량% 첨가된 사료 및 무처리 사료 각각을 자돈 150두씩에 2주간 급이하면서 호흡기 질병의 한 원인균인 살모넬라균에 대한 억제 정도를 평가하였다.
2주간의 투여에서, 본 발명의 미생물 조성물이 첨가된 사료를 급이한 경우에는 15두가 살모넬라균에 감염되고 이들 중 3두만이 폐사한 반면, 무처리 사료구에서는 40두가 살모넬라균에 감염되고 이들 모두가 폐사하였다. 이러한 결과로부터, 본 발명의 미생물 조성물은 살모넬라균의 감염을 억제할 뿐 아니라 가축의 면역 증진에도 도움을 주는 것을 알 수 있다.
실시예 3 : 본 발명의 미생물 조성물이 분뇨의 오염도에 미치는 효과
생후 30일 전후의 자돈을 대상으로 하여, 상기 실시예 1에서 제조된 본 발명의 미생물 조성물이 0.75 중량% 첨가된 사료 및 무처리 사료 각각을 자돈 20두씩에 100일간 급이하면서 분뇨의 T-P, T-N 및 COD를 측정하여 환경적 측면에서의 효과를 평가하였다. 실험에 사용된 돈사는 재래식 돈사로 분뇨와 세척수가 혼합되어 발생하며, 발생 폐수의 수분 함수율은 평균 98%이었다. 협잡물 및 비교적 큰 입자를 제거하기 위해, 발생 폐수를 100㎛ 크기의 체에 통과시켜 통과한 것에 대한 오염 부하도를 측정하였으며, 발생 폐수는 실험개시 후 10일마다 총 10회를 채취하였다. COD는 CODcr법을, T-P 및 T-N은 DR/300 분광 광도계(spectrophotometer)를 이용하여 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
구 분 본 발명의 조성물 첨가 사료 무처리 사료
COD 6,480 ppm 10,450 ppm
T-N 1,460 ppm 2,050 ppm
T-P 27 ppm 138 ppm
상기 표 4로부터, 본 발명의 미생물 조성물이 첨가된 사료를 급이한 경우 분뇨의 COD, T-N 및 T-P가 모두 감소하여 분뇨의 생물학적 처리가 용이해짐을 알 수 있다.
또한, 상기 분뇨 각각을 1,000rpm의 연속 원심분리기에서 30초 동안 분리 후 여액의 오염도를 분석한 결과, 본 발명의 미생물 조성물이 첨가된 사료에 따른 분뇨가 응집제 없이도 침전속도가 매우 빨라 원심분리 만으로도 쉽게 분리되는 등 물리적으로 분리가 용이한 형태로 분뇨의 성상이 변화하였음을 알 수 있었으며, 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
구 분 본 발명의 조성물 첨가 사료 무처리 사료
COD 2,350 ppm 8,650 ppm
T-N 247 ppm 1,860 ppm
T-P 11 ppm 102 ppm
비교예 1 및 2
(캔디다 우틸리스 및 사카로마이세스 세레비지에), 및 (아스퍼질러스 니거 및 트리코데마 레세이) 각각을 첨가하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 미생물 조성물을 제조하고, 이를 포함하는 사료를 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 돼지에 급이하여 각각 비교예 1 및 2로서 증가 체중 및 사료 요구율을 산출하여, 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다.
구 분 증가 체중(kg) 사료 요구율(%)
실시예 1 73.6 3.03
비교예 1 70.5 3.31
비교예 2 72.9 3.24
본 발명에 따른 미생물 조성물은, 가축 사료에 첨가시 미생물로부터 생성되는 소화효소에 의해 사료의 소화율을 현저하게 증진시켜 분뇨의 발생량을 감소(환경오염 억제)시키며, 미생물이 대사산물로서 유효성분을 생성하여 유해 병원균의 성장을 효과적으로 억제하는 효과를 갖는다.

Claims (4)

  1. 토양으로부터 분리, 배양된 미생물로서 스트렙토코쿠스 뮤탄스(Streptococcus mutans), 락토바실러스 비페르멘탄스(Lactobacillus bifermentans), 캔디다 우틸리스(Candida utillis), 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae), 아스퍼질러스 니거(Aspergillus niger) 및 트리코데마 레세이(Trichoderma reesei)를 6∼8 : 1.5∼3 : 1∼2.5 : 3.0∼4.5 : 3.0∼4.5 : 1.0∼2.5의 비율로 포함하는, 가축 사료 첨가재용 미생물 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    토양으로부터 분리된 미생물 각각을 액체 배지에서 예비 배양(1차 배양)하고, 고체 배지로서 탈지강을 이용하여 본 배양(2차 배양)한 다음, 혼합 및 동결건조시켜 제조되는 것을 특징으로 하는 미생물 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    미생물 각각을 7∼8 : 2∼2.5 : 1∼1.5 : 3.5∼4.0 : 4.0∼4.5 : 1.0∼1.5의 비율로 포함하는 것을 특징으로 하는 미생물 조성물.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항의 미생물 조성물을 0.1 내지 1.0 중량% 포함하는 가축 사료.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8257960B2 (en) 2005-10-22 2012-09-04 Se-Joon Park Saccharomyces microorganisms having odor control activity and uses thereof

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