KR20030061102A

KR20030061102A - 젖소의 원유 중 체세포 감소용 및 유방염의 예방 또는치료용 조성물

Info

Publication number: KR20030061102A
Application number: KR1020020001474A
Authority: KR
Inventors: 라정찬; 강경선; 박용호; 한혜정; 이종은
Original assignee: 알앤엘생명과학주식회사
Priority date: 2002-01-10
Filing date: 2002-01-10
Publication date: 2003-07-18
Also published as: AU2003202153A1; WO2003057233A1; KR100474945B1

Abstract

본 발명은 젖소의 원유 중 체세포 감소 및 유방염의 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것으로, 구체적으로 0.1 내지 20 중량%의 키토산-키토올리고당, 0.1 내지 10 중량%의 브로멜라인 및 0.01 내지 10 중량%의 감초를 활성성분으로 하고 0.5 내지 30 중량%의 아연 또는 그의 염 및 10 내지 60 중량%의 발효배양체를 추가적으로 함유하는 젖소의 원유 중 체세포 감소 및 유방염의 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 조성물은 젖소의 원유 중 체세포 수 감소효과 및 항염증 작용이 우수하여 유방염의 예방 또는 치료에 유용할 뿐만 아니라 유량 증가에도 효과적으로 사용될 수 있다.

Description

젖소의 원유 중 체세포 감소용 및 유방염의 예방 또는 치료용 조성물{COMPOSITION FOR REDUCING SOMATIC CELL AND PREVENTING OR TREATING MASTITIS OF DAIRY CATTLE}

본 발명은 젖소의 원유 중 체세포 감소 및 유방염의 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것으로, 구체적으로 0.1 내지 20 중량%의 키토산-키토올리고당, 0.1 내지 10 중량%의 브로멜라인 및 0.01 내지 10 중량%의 감초를 활성성분으로 하고 0.5 내지 30 중량%의 아연 또는 그의 염 및 10 내지 60 중량%의 발효배양체를 추가적으로 함유하는 젖소의 원유 중 체세포 감소 및 유방염의 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것이다.

원유 중 체세포 수 (SSC; Somatic Cell Count)의 측정은 유방의 건강상태 여부를 측정하는 가장 일반적인 기준으로서, 높은 체세포 수는 어떠한 원인에 의해서든 유방이 손상을 입은 상태임을 말해준다. 즉, 젖소의 유방 내로 병원성 세균이 침입하게 되면 유선 조직의 염증반응으로 인하여 우유 중 체세포 수가 증가하게 된다. 우유 중에 존재하는 체세포의 종류는 유선 조직에서 떨어져 나온 상피세포 (Epithelial Cell)와 중성구 (Neutrophils), 임파구 (Lymphocytes), 단핵구 (Monocytes) 등의 백혈구 등이 있다. 정상적인 건강한 유선으로부터 분비되는 체세포는 소수의 상피세포와 호중구이지만, 외부로부터의 병원균 침입 등으로 인해 분방에 손상을 입게되면 중성구의 숫자가 급격히 증가하게 된다. 따라서, 체세포 수의 측정은 유방 내의 염증상태를 알아내는데 중요한 지표가 되는 것이다. 이와 같이 체세포 수의 기준은 젖소의 건강 상태를 가늠하는 중요한 인자로서 우유의 품질을 구분하는 첫 번째 요소이지만, 현재까지 항생물질을 제외한 뚜렷한 대안이 제시되고 있지 못한 상태이다.

유방염, 즉 유선의 염증은 낙농산업에서 가장 복잡하고 고질적이며 비용이 많이 드는 질병 중의 하나이다. 젖소의 유방염은 자연계에 널리 분포되어 있는 여러 가지 미생물 감염에 의하여 유선 조직에 염증이 생기는 것으로, 병원성 포도상구균 (Staphylococcus aureus) 및 연쇄상구균 (Streptococcus agalactiae,Streptococcus dysgalactiae,streptococcus uberis) 등의 오염이나 침입으로 발병된다. 낙농 선진국인 미국에서조차도 이 질병으로 연간 20억 달러 이상의 경제적 손실을 초래하고 있으며, 유질에도 부정적인 영향을 미치므로 낙농가의 소득을 직접적으로 감소시키는 중대한 요인이 되고 있다. 유방염은 착젖소의 건강상태에 따라 자연적으로 치유되거나 임상형 또는 잠재형으로 진행되는데, 산유량 감소 및 유질 저하는 물론이고 건강우에 대한 감염원으로 작용하여 유방염을 전파시키는 역할도 한다. 이외에도 젖소로서의 기능 상실 및 폐사에 이르기도 하는 등의 막대한 경제적 손실을 초래한다. 따라서, 우유의 질적 향상 및 가격 경쟁력 재고 등에 의한 낙농산업의 발전을 위해서는 유방염의 효율적인 치료 및 예방 대책이 강구되어야 할 것이다.

종래 유방염 치료에는 다양한 종류의 항생제 및 화학요법제가 통상적으로 사용되어 왔으며 대부분 건유기용과 비유기용으로 구분되어 적용되었고, 주로 연고상의 약제를 유두구를 통해 유방 내로 주입해서 치료하는 방법을 사용하였다.

그러나, 이와 같은 기존의 항생제나 화학요법제는 지속적으로 사용할 경우 각종 유방염 원인균에 내성이 생기게 되어 약효가 발휘되지 않을 뿐만 아니라 유방 내 정상적인 균총에 영향을 주게된다는 문제점이 있다. 따라서, 이러한 항생제 또는 화학요법제의 투여로 유방의 저항성 감퇴 및 유방 내 미생물총, 특히 세균총의 변화가 일어나서 최근에는 아스페르질러스속, 칸디다속을 비롯한 여러 종류의 진균 감염증이 많이 발생하고 있으며, 이들 진균들은 연쇄상구균 등의 세균들과 중복 감염을 일으키고 유방염을 만성화시켜 치료불능의 상태로까지 진행시킨다. 그러나, 기존의 항생제나 화학요법제들은 진균에는 거의 감수성이 없고 진균성 유방염에는 새로운 치료방법이 요구되어 왔으며, 세균 및 진균 모두에 감수성이 있는 약제에 대한 필요성이 대두되었다.

또한, 종래의 항생제 및 화학요법제는 비유기에 투여할 경우 원유 및 젖소 체내의 약물 잔류 문제로 투여 후 반드시 별도의 휴약기간을 설정할 것이 요구되고 있으며, 이 기간 동안에는 우유를 납품할 수 없어 낙농가에는 큰 경제적 손실이 되어 왔다. 이밖에도 종래의 연고상 유방염 치료제는 주로 기제로 유성물질을 사용하였으므로 우유 중에 기름이 뜨는 수가 있어 이로 인한 우유의 손실 또한 많다는 문제점이 있었다.

한편, 키틴과 키토산은 복합다당류 (polusaccharide)로서 키틴은 게나 새우 같은 갑각동물의 폐기물이나 곰팡이의 세포벽 성분으로부터 추출한 아세틸글루코사민 (N-acetylglucosamine)의 중합체이고, 단량체 글루코사민 (D-glucosamine)의 중합체인 키토산은 약산성에서 양이온중합체 (polycation)로서 키틴의 탈아세틸화 산물이다. 키토산은 양이온성 아민기가 세균 세포벽에 작용하여 일부 세균과 식물병원성 곰팡이 균주에 대하여 항균활성을 나타내고 있으며 분자량에 따라 항균활성에 많은 차이가 있는 것으로 보고되고 있다 (Hirano et al.,Agri. Boil. Chem. 53(11):3065~3066, 1989). 또한, 키토산은 동물 체내에서 비특이적 탐식(phagocytosis) 기능을 갖는 대식세포 (marcrophage)는 물론 인터루킨 (interleukin-1)과 같은 사이토카인 (cytokines)을 활성화시켜 병원체에 대한 방어기전을 일으키는 것으로 알려져 있다.

파인애플에서 추출되는 식물 유래 브로멜라인 (bromelain)은 단백질 분해효소로 소화를 촉진하며 식품첨가물에 풍미제로 사용되고 있다. 치료 목적으로는 항염증, 산과적 처치, 다른 약제의 효과를 증강시킬 목적으로도 이용되며 자돈에서의 대장균성 설사방지에 대한 효능도 보고되고 있다 (T. L. Mynott et al.,Gut.38:28~32, 1996; D. S. Chandler & T. L. Mynott,Gut.43:196-202, 1998). 또한, 브로멜라인은 혈청 섬유소를 분해하고 섬유소원 (fibrinogen)의 합성을 억제하며 악성세포 성장을 억제하는 것으로 보고되어 있으며, 창상에 대한 브로멜라인의 적용은 부종 (edema)을 억제하거나 예방하는 것으로 알려져 있다 (S. J. Taussing & S. Batkin,J. ethno-pharmacol. 22:191~203, 1988; Lotz-Winter, H.,Planta medica56:249~253, 1990).

감초 (甘草)는 동의보감 및 본초강목 등의 처방으로 오래 전부터 쓰여오던 식물체로 해독 작용, 인후염, 기관지염, 결막염 등의 소염 작용에 효과적이며, 간 기능 회본, 스트레스 완화 효과 등이 있는 것으로 알려져 왔다. 특히, 감미료 작용에 따른 식욕 촉진 효과를 기대할 수 있다. 감초에는 글리시리진, 플라보노이드, 와아이소, 글리시리진 (Glycyrrhizin), 사포닌, 쿠마린, 정유, 전분, 파이토스테롤, 탄닌 및 효소 등을 함유하고 있으며 감초의 주성분인 글리시리진은 자당보다 50배나 더 단맛을 낸다.

효소의 구성성분이자 효소반응의 활성제인 아연 (Zn)은 필수 미량 광물질로 Fe 다음으로 다량의 생체 구성성분으로 정상적인 성장을 돕고 신체의 발달, 번식, 뼈와 혈액을 형성하며 탄수화물, 단백질, 지방의 효과적인 대사를 도모하는 성분이다. 아연의 공급은 번식력을 향상시키고 인슐린의 작용을 촉진하며 상피세포 조직 성장 및 기능의 유지, 프로스타글란딘 (prostaglandin) 합성을 촉진하여 면역력을강화시키는 것으로 알려져 있다. 아연이 결핍되는 경우에는 성장저하, 식욕감퇴, 피부 및 상피세포의 조직 손상을 가져옴은 물론 번식 능력의 감소 및 난산, 폐사율의 증가를 나타내게 된다 (J. W. Spears,J. Anim. Sci. 77:835~843, 1989; R. L. Kinaid et al.,J. Dairy Sci. 80:1381~1388, 1997).

이에 본 발명자들은 기존의 항생제 및 화학요법제에 의한 젖소의 유방염 치료상의 문제점을 해결하고자 예의 연구 노력한 결과, 키토산-키토올리고당, 브로멜라인 및 감초를 활성성분으로 하고 추가적으로 아연 및 발효배양체를 함유하는 조성물이 원유 중 체세포 수 감소효과 및 항염증 작용이 우수하여 유방염의 예방 또는 치료에 유용할 뿐만 아니라 인체와 동물 모두에 안전하고 유량 증가에도 효과적으로 사용될 수 있음을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 젖소의 원유 중 체세포 수를 감소시키고 유방염을 효과적으로 예방 또는 치료할 수 있는 조성물을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 0.1 내지 20 중량%의 키토산-키토올리고당, 0.1 내지 10 중량%의 브로멜라인 및 0.01 내지 10 중량%의 감초를 활성성분으로 하고 0.5 내지 30 중량%의 아연 또는 그의 염 및 10 내지 60 중량%의 발효배양체를 추가적으로 함유하는 젖소의 원유 중 체세포 감소 및 유방염의 예방 또는 치료용 조성물을 제공한다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명의 젖소의 원유 중 체세포 감소 및 유방염의 예방 또는 치료용 조성물은 0.1 내지 20 중량%의 키토산-키토올리고당, 0.1 내지 10 중량%의 브로멜라인 및 0.01 내지 10 중량%의 감초를 활성성분으로 함유하는 것을 특징으로 한다.

상기 조성물은 체세포 감소 효과를 극대화할 수 있는 키토산 형태로서 키토산-키토올리고당을 함유한다.

본 발명에서 사용된 키토산-키토올리고당은 키틴/키토산:키토올리고당의 혼합비율이 1:0.5 내지 1:0.75인 것이 바람직하고, 광범위한 항균력을 나타내며 면역력을 증가시키는 특징을 갖는다.

일반적으로, 키토올리고당은 키틴이나 키토산을 효소적 방법으로 아세틸글루코사민이나 글루코사민의 중합도가 분자량 약 3,000 이하가 되도록 분해시켜 그 물성이 중성에서도 수용성인 것을 의미한다. 본 발명에서 사용된 키틴/키토산은 면역기능 중 면역세포 분화에 작용하여 면역세포의 분화를 촉진시키며, 특히 다핵 백혈구 (polymorphonuclear leukocyte, PMN), 대식세포 (macrophage, M), 자연살상세포 (natural killer cell, MK) 등의 수를 증가시켜 PMN과 M에 의한 항균작용과 NK와 M에 의한 항균작용 및 다른 병인자들의 저해작용을 증진시킨다.

또한, 본 발명의 조성물은 항염증 작용을 나타내는 단백질 분해효소인 브로멜라인을 함유한다.

본 발명에서 브로멜라인은 그대로 본 발명의 조성물에 사용되거나 장용성 코팅기제로 코팅된 형태로 사용될 수 있다. 브로멜라인은 장에서 흡수되어 이용되는 물질이기 때문에 젖소와 같은 반추위 동물에서는 위를 통과하는 시간이 길어져 장까지 도달되는 양이 감소하고 위산 내 안정성의 문제로 인해 그 유효량이 증가하는 문제점이 있다. 따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해서 브로멜라인을 장용성 코팅하면 안정성을 높임으로써 유효량을 감소시키고 경제적 측면에서 이용가치를 높일 수 있어 더욱 바람직하다.

본 발명에서는 수계코팅기제로 저온에서 1차 코팅한 후 방출제어 및 안정성 증진을 위한 코팅기제로 2차 코팅된 브로멜라인을 사용한다. 1차 코팅시 사용가능한 수계코팅기제로는 미역 등 해조류 추출물의 주성분인 알긴산나트륨, 알긴산, 폴리메틸메타크릴레이트 [예; 유드래짓 (Eudragit L30D, Eudragit LS30D) 또는 콜리코트 (Kollicoat MP, BASF사)], 소맥단백, 대두단백, 메틸셀룰로오스 (MC), 하이드록시프로필셀룰로오스 (HPC), 하이드록시프로필메틸셀룰로오스 (HPMC) [예; 파마코트 (pharma coat) 또는 아쿠아코트 (aqua coat)] 및 검류 [예; 구아르검 (Guar gum), 로커스트빈검 (Locust bean gum), 잔탄검 (Xanthan gum), 겔란검 (Gellan gum) 또는 아라비아검 (Arabia gum)]가 사용될 수 있다.

이들 수계코팅기제는 수용성이거나 수분산성이므로 물을 용매로 사용하여 간단히 코팅을 수행할 수 있다는 장점을 지니고 있으며, 이는 인체에 유해한 유기용매의 원유 중 잔존여부에 대한 문제가 근본적으로 해결된다는 점에서 매우 중요하다. 더구나, 기존에 코팅기제로 사용되어 온 대부분의 고분자 물질들이 이를 용해시키기 위하여 반드시 유기용매를 사용해야만 했던 것과는 명확히 구별되는 장점이다. 본 발명에서는 바람직한 일례로서 알긴산나트륨을 1차 수계코팅기제로 사용하는데, 특히 알긴산나트륨은 수용성일 뿐만 아니라 물에 용해되었을 때 중성을 나타내므로 브로멜라인의 안정화에 더욱 더 유리하다.

2차 코팅기제로는 방출제어형 코팅기제가 사용될 수 있는데, 구체적으로 일반의약품용 장용성 코팅기제; 카보폴, 아라비아검과 같이 팽윤을 목적으로 하는 코팅기제; 및 그 밖의 방출제어형 코팅기제가 사용될 수 있다. 본 발명의 바람직한 코팅기제로는 옥수수 단백추출물 (USP/NF에 기제되어 있음) 및 그의 인위적 가공물질 [예; Zein-DP 또는 프롤라민 (prolamin)], 알긴산나트륨, 알긴산, 폴리메틸메타크릴레이트 [예; 유드래짓 L30D, 유드래짓 LS30D 또는 콜리코트 MP (BASF사)], 쉘락, 하이드록시프로필메틸셀룰로오스프탈레이트 (HPMCP), 하이드록시프로필메틸셀룰로오스 (HPMC), 하이드록시프로필메틸셀룰로오스아세테이트숙시네이트 (HPMCAS), 카복시메틸셀룰로오스 (CMC), 하이드록시프로필셀룰로오스 (HPC), 셀룰로오스아세테이트프탈레이트 (CAP), 에틸셀룰로오스 (EC), 메틸셀룰로오스 (MC), 대두단백, 소맥단백, 키틴, 키틴산, 한천, 카라기난, 펙틴, 카보폴 또는 검류 [예; 구아르검, 로커스트빈검, 잔탄검, 겔란검 또는 아라비아검] 등이 사용될 수 있으며, 이 중에서도 옥수수 단백추출물, 하이드록시프로필메틸셀룰로오스프탈레이트 (HPMCP) 및 쉘락 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 2차 코팅기제로서 사용하는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 본 발명의 조성물은 0.01 내지 10 중량%의 감초를 유효성분으로 함유한다. 본 발명에서 감초는 염증을 완화하는 목적으로 사용되어 유방염을 치유할 수 있는 효과를 나타낸다.

키토산-키토올리고당 및 브로멜라인을 활성성분으로 하는 본 발명의 조성물은 추가적으로 0.5 내지 30 중량%의 아연 또는 그의 염을 함유할 수 있다.

본 발명의 조성물에는 아연 또는 그의 염의 체내 흡수율을 높이기 위해 메티오닌 (methionine), 아세테이트 (acetate), 프로테네이트 (protenate)로 킬레이트화 (chelating)한 형태를 사용하는 것이 바람직하며, 황산아연, 산화아연 등의 무기태 아연은 물론 징크메티오닌, 징크 아세테이트, 징크 프로테네이트의 유기태 아연이 사용될 수 있다.

아울러, 본 발명의 조성물은 추가적으로 10 내지 60 중량%의 발효배양체를 포함할 수 있다. 본 발명에서 발효배양체란 미생물을 배양하여 미생물과 배지를 함께 건조한 것이고, 미생물은 생균 형태로 존재하는 특징을 갖는다.

본 발명의 발효배양체에 사용될 수 있는 미생물로는 아스페르질러스 오리제 (Aspergillus oryzae), 아스페르질러스 니거 (Aspergillus niger), 아스페르질러스 테레우스 (Aspergillus terreus), 사카로마이세스 세레비지애 (Saccharomyces cerevisiae) 또는 바실러스 서브틸리스 (Bacillus subtilis) 등이 있으며, 바람직한 실시예로서 본 발명에서는 산유량 증가 효과가 있는 것으로 알려져 있는 아스페르질러스 오리제의 배양물을 사용한다.

이밖에도 본 발명의 조성물에는 약제로의 제제화를 위해 필요한 용해보조제, 보습제, 희석제 등의 제제보조제가 필요에 따라 포함될 수 있다. 구체적으로, 용해보조제로는 폴리에틸렌글리콜류, 글리세린지방산 에스테르류, 소르비탄 지방산 에스테르류, 프로필렌글리콜, 글리세린, 구연산트리에틸, 트리아세틴, 세틸알콜, 스테아릴알콜 등으로 이를 단독 또는 둘 이상 혼합하여 사용할 수 있으며, 용해보조제의 사용량은 전체 코팅과립에 대하여 0.5 내지 50중량%가 바람직하고, 보습제로는 만니톨, 소비톨, 자일리톨 또는 이노시톨이 사용될 수 있으며, 희석제로는 옥수수전분, 말분, 포도당, 탈지미강 또는 대두박이 사용될 수 있다.

상기와 같은 구성성분으로 이루어진 본 발명의 조성물은 유방염 원인균에 대해서 매우 낮은 농도에서도 우수한 사멸효과를 나타내며, 원유 중 체세포 수를 효과적으로 감소시키고 유량을 증가시킬 뿐만 아니라 동물 및 인체 모두에 안전하여 원유 중 체세포 감소 및 유방염의 예방 또는 치료에 유용하게 사용될 수 있다.

본 발명의 젖소의 원유 중 체세포 감소 및 유방염 치료 또는 예방용 조성물은 통상적으로

1) 브로멜라인을 코팅하는 단계;

2) 유효성분을 혼합하는 단계;

3) 상기 혼합물에 발효배양체를 혼합하는 단계;

4) 여기에 부형제를 혼합하는 단계; 및

5) 상기 혼합물을 펠렛팅 하는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조된다.

단계 1)에서는 유동층 조립기를 사용하여 브로멜라인을 코팅하는데, 본 발명의 바람직한 일례에서는 1차 코팅기제로 알긴산 나트륨 수용액을 사용하고 2차 코팅기제로 제인-DP (Zein-DP)와 에탄올로 구성된 코팅액을 사용한다.

단계 2)에서는 코팅된 브로멜라인 0.1~10 중량%에 활성성분으로 징크 메치오닌 0.1~20 중량%, 키토산·키토올리고당 복합물 0.1~10 중량%, 0.01~10 중량% 감초, 산화아연 0.5~30 중량%를 첨가한 후 소형 리본 믹서를 사용하여 15분간 상온에서 골고루 혼합한다.

단계 3)에서는 단계 2)에서 제조된 혼합물에 발효배양체 10~60 중량%를 2회로 나누어 소형 믹서를 사용하여 10분씩 상온에서 골고루 혼합한다. 본 발명에서는 바람직한 일례로서 아스페르질러스 오리제 (Aspergillus oryzae)를 고체배양하여 얻은 배양물을 사용한다.

단계 4)에서는 부형제를 대형 리본 믹서를 사용하여 15분간 골고루 혼합하는 단계로, 본 발명에서는 부형제로서 알파파, 옥수수전분, 올글루텐, 소맥분, 당밀이 선호된다.

단계 5)에서는 상기 혼합물을 121℃에서 15분간 가열하여 펠렛팅한다

상기와 같이 제조된 조성물은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있는 방법에 따라 가축의 사료에 혼합하여 투여될 수도 있고, 투여 용량의 정확한 조절을 위하여 약제학적으로 허용되는 부형제 또는 보조제와 혼합되어 여러 가지 제형으로 제제화될 수도 있다. 이러한 제형에는 예를 들어, 산제, 과립제, 정제, 캅셀제, 드렌치 (drench) 등의 액제, 유제 및 현탁제 등의 경구용 제제와 비경구용 제제로서 주사제 등이 포함된다. 본 발명의 조성물을 포함하는 동물용 주사제는 약제학적으로 허용가능한 담체로서 증류수, 올레인산에칠, 에탄올, 프로필렌글리콜, 글리세린 등; 항산화제로서 아스코르브산, 아황산수소나트륨, 피로아황산나트륨, 토코페롤 등; 보존제로서 질산페닐수은, 치메로살, 염화벤잘코늄, 페놀, 크레솔, 파라옥시안식향산메칠, 벤질알코올 등을 이용하여 제조될 수 있다.

한편, 본 발명의 조성물을 포함하는 동물용 산제 및 과립제는 통상적으로 사용되는 비타민류, 글루코스, 락토스 등의 당류, 전분, 말분, 질석 또는 각종 분말 및 액상효소를 사용량 범위로 함유시켜 제조될 수 있다.

본 발명에서 제조된 조성물의 급여는 펠렛형 사료첨가제로서 통상적으로 동물에 적용하며, 산제 및 과립제는 음수 및 사료에 혼합하여 투여한다.

투여량은 본 발명에서 정하는 비율로 혼합된 조성물로 펠렛형 사료첨가제의 경우에는 질병의 치료목적으로 활성성분인 키토산-키토올리고당 기준으로 하루에 동물의 두당 20~4,000 ㎎으로 급여하고, 산제 및 과립제를 사료로 투여할 경우에는 사료 1톤에 1,000~2,000 g으로 투여될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니고 증상 및 대상 젖소에 따라 증감될 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.

단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1> 키토산-키토올리고당의 유방염 원인균에 대한 사멸효과

유방염의 대표적인 원인균으로서 스타필로코커스 아우레우스 (Staphylococcus aureus), 스트렙토코커스 아갈락티아 (Streptococcus agalactiae), 스트렙토코커스 디스갈락티아 (Streptococcus dysgalactiae), 스트렙토코커스 우베리스 (Streptococcus uberis) (서울대학교 수의과대학 미생물학 실험실로부터 분양 받음) 등 4가지 균주에 대하여 in vitro 상에서 키토산-키토 올리고당의 최소 저해 농도 (MIC, Minimum Inhibitory Concentration)를 관찰하였다.

상기 각각의 균주를 TSB (tryptic soy broth; bacto tryptone 17 g, bacto soytone 3 g, bacto dextrose 2.5 g, 염화나트륨 5 g 및 인산이칼륨 2.5 g)에서 배양한 후 세포 수를 측정하여 5 × 10⁴개/100 ㎕의 균체 농도로 TSB 배지로 희석하고 마이크로 타이트레이트 플레이트에 접종하였다. 여기에 키토산-키토올리고당 (1:0.75, 이지바이오사)을 각각 0.1, 0.5, 1, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 10 및 15 ㎎/ℓ씩 첨가하여 25℃에서 24시간 동안 배양한 다음 MTT (3-[4,5-dimethylthiazol-2-yl]-2,5-diphenyltetrazolium bromide)를 10 ㎕ (5 ㎎/㎖)씩, 그리고 10× 인산염 완충용액 (PBS, pH 7.0)을 10 ㎕씩 첨가하여 37℃에서 12시간 정도 발색시키고 발색 정도를 마이크로플레이트 판독기를 이용하여 570 nm에서 흡광도로 측정하였으며, 그 결과를 하기표 1에 나타내었다.

농도 (㎎/ℓ)	스타필로코커스 아우레우스	스트렙토코커스 아갈락티아	스트렙토코커스 디스갈락티아	스트렙토코커스 우베리스
0.1	++	++	++	++
0.5	++	++	++	++
1	++	++	++	++
3	++	++	++	++
5	+	++	+	++
6	+	+	+	++
7	+	+	+	+
8	+	+	+	+
9	+	+	-	+
10	-	-	-	-
15	-	-	-	-
MIC	10 ㎎/ℓ	10 ㎎/ℓ	9 ㎎/ℓ	10 ㎎/ℓ

표 1에 나타난 바와 같이, 키토산-키토올리고당은 각 균에 대하여 9 내지 10 ㎎/ℓ의 최소 저해 농도를 나타내었다.

<실시예 2> 키토산-키토올리고당과 브로멜라인 합제의 유방염 원인균에 대한 사멸효과

키토산-키토산올리고당과 브로멜라인 합제의 유방염 원인균에 대한 사멸효과를 확인하기 위하여 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 최소 저해 농도를 측정하였고, 그 결과를 하기표 2에 나타내었다. 이때, 0.1, 0.5, 1, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 10 및 15 ㎎/ℓ 농도의 키토산-키토올리고당 (C) 각각에 브로멜라인 (B) (Pineapple Meal HONG MAO BIOCHEMICAL CO. LTD, TIWAN) 1,000 CDU/㎎을 1 ㎎/ℓ씩 첨가하였다. 이때, 브로멜라인의 효소 활성도는 CDU (Casein Digestion Unit)로 나타내는데, 이것은 37℃에서 1분 동안 카제인에서 티로신 (tyrosine) 1 ㎍을 분리해내는데 필요한 효소의 양을 나타낸 것이다. 브로멜라인 1 ㎎이 티로신 1 ㎎을 분리하는 CDU는 1,000이다.

농도 (C+B)(㎎/ℓ)	스타필로코커스 아우레우스	스트렙토코커스 아갈락티아	스트렙토코커스 디스갈락티아	스트렙토코커스 우베리스
0.1+1	++	++	++	++
0.5+1	++	++	++	++
1+1	++	++	++	++
2+1	++	++	+	++
3+1	+	+	+	+
5+1	+	+	+	+
6+1	+	+	+	+
7+1	+	+	+	+
8+1	+	+	-	-
9+1	-	-	-	-
MIC	9 ㎎/ℓ	9 ㎎/ℓ	8 ㎎/ℓ	8 ㎎/ℓ

표 2에 나타난 바와 같이, 키토산-키토올리고당과 브로멜라인 합제 (C+B)는 유방염 원인균에 대하여 8 ~ 9 ㎎/ℓ의 최소 저해 농도를 보였으며, 이는 키토산-키토올리고당을 단독으로 사용할 때보다 우수한 살균효과를 나타내는 것이다.

<실시예 3> 체세포 수에 대한 키토산-키토올리고당의 농도별 영향

젖소에서 최적의 체세포 감소 효과를 보이는 키토산-키토올리고당의 농도를 찾기 위하여, 키토산-키토올리고당 무처리군, 5 ㎎ 투여군, 7.5 ㎎ 투여군 및 10 ㎎ 투여군으로 나누어 매일 경구투여하였다. 이때, 키토산-키토올리고당은 물에 용해시킨 후 페트병을 이용하여 투여하였다. 착유는 각 군별 10두를 대상으로 하였으며, 1주일 단위로 8주 동안 시험하였다. 이로부터 채취된 착유의 우유 중 체세포 수 변화를 포소마틱 300 (Fossomatic 300)을 이용하여 측정하였다. 구체적으로, 상기 방법은 우유 중 세포를 형광물질인 에티디움 브로마이드 (Ethydium bromide)로 코팅시킨 후 일정량을 디스크에 도포시켜 순간적으로 통과되는 체세포를 할로겐 램프로 측정하는 방법에 따라 수행하였고, 그 결과를 하기표 3에 나타내었다. 이때, 체세포 수는 착유 후 평균값으로 나타내었다.

체세포수(10⁴/㎖)시간	키토산-키토올리고당 (투여량/일)
체세포수(10⁴/㎖)시간	0 ㎎	5 ㎎	7.5 ㎎	10 ㎎
0주	67.4	68.1	67.5	67.2
1주	62.0	51.9	49.0	48.5
2주	63.9	49.8	38.7	36.1
3주	68.1	31.1	29.1	27.5
4주	66.2	30.8	25.3	23.8
5주	67.1	32.7	23.2	24.5
6주	62.0	29.9	24.1	23.5
7주	60.1	32.1	22.9	23.0
8주	64.2	30.1	22.0	22.7

표 3에 나타난 바와 같이, 키토산-키토올리고당을 투여하지 않은 군에 비하여 투여한 군에서 상당한 체세포 감소효과가 확인되었다. 즉, 투여 후 8주째에 5 ㎎ 투여군은 대조군에 비하여 53.1%의 체세포 감소율을 나타내었고 7.5 ㎎ 및 10 ㎎ 투여군은 대조군에 비하여 각각 65.7% 및 64.6%의 체세포 감소율을 나타내었다. 따라서, 체세포 감소를 위한 키토산-키토올리고당의 최적 농도는 7.5 ㎎인 것을 알 수 있다.

<실시예 4> 체세포 수에 대한 감초의 농도별 영향

감초의 체세포 감소 효과를 확인하기 위하여, 감초 무처리군, 100 ㎎ 투여군, 200 ㎎ 투여군 및 200 ㎎ 투여군으로 나누어 매일 경구투여하였다. 이때, 감초 (주식회사 대평)는 유효성분인 글리시리진 7%짜리 사료 첨가용을 이용하였으며, 물에 용해시켜 카데터를 이용하여 젖소에 경구 투여하였다. 착유는 각 군별 10두를 대상으로 하였으며, 1주일 단위로 6주 동안 시험하였다. 이로부터 채취된 착유의 우유 중 체세포 수 변화를 실시예 3과 동일한 방법으로 포소마틱 300 (Fossomatic 300)을 이용하여 측정하였고, 그 결과를 하기표 3에 나타내었다. 이때, 체세포 수는 착유 후 평균값으로 나타내었다.

체세포수(10⁴/㎖)시간	감초 (투여량/일)
체세포수(10⁴/㎖)시간	0 ㎎	100 ㎎	200 ㎎	300 ㎎
0주	80.2	80.1	81.0	80.5
1주	81.2	69.4	69.9	70.1
2주	81.4	51.2	51.4	49.2
3주	80.8	40.5	40.3	38.7
4주	79.8	35.1	38.7	35.1
5주	80.4	30.8	35.1	34.2
6주	81.0	30.0	34.4	35.8

표 4에 나타난 바와 같이, 감초를 투여하지 않은 군에 비하여 투여한 군에서 상당한 체세포 감소효과가 확인되었다.

<실시예 5> 체세포 수에 대한 아연의 농도별 영향

아연의 원유 중 체세포 감소효과를 확인하기 위하여, 아연 무처리군, 100 ㎎투여군 및 200 ㎎ 투여군으로 나누어 매일 경구투여하였다. 이때, 아연은 징크-메치오닌 (삼조사) 형태로 이를 물에 용해시킨 후 카데터 병을 이용하여 공급하였다. 착유는 각 군별 20두를 대상으로 하였으며, 1주일 단위로 8주 동안 시험하였다. 이로부터 채취된 착유의 우유 중 체세포 수는 상기 실시예 3의 방법에 따라 측정하였고, 그 결과를 하기표 5에 나타내었다.

체세포수(10⁴/㎖)시간	징크-메치오닌 (투여량/일)
체세포수(10⁴/㎖)시간	0 ㎎	100 ㎎	200 ㎎
0주	56.7	54.1	55.2
1주	55.1	40.1	39.7
2주	54.1	35.2	34.9
3주	56.1	30.9	29.4
4주	55.1	28.1	27.9
5주	57.1	30.6	28.4
6주	54.5	27.3	26.8
7주	55.3	28.2	29.8
8주	57.1	27.9	28.1

표 5에 나타난 바와 같이, 아연을 투여하지 않은 군에 비하여 투여한 군에서 상당한 체세포 감소효과가 확인되었다. 즉, 투여 후 8주째에 100 ㎎ 투여군은 대조군에 비하여 51.1%의 체세포 감소율을 나타내었고 200 ㎎ 투여군은 50.8%의 체세포 감소율을 나타내었다. 따라서, 체세포 감소를 위한 아연의 최적 농도는 100 ㎎인 것을 알 수 있다.

<실시예 6> 코팅에 따른 브로멜라인의 위액에서의 활성화 비교

브로멜라인의 적정 pH는 pH 4.5 내지 5.0이다. 그러나, 진위라고 할 수 있는 소의 위는 pH 1 내지 2 정도를 나타낸다. 일반적으로 위에 유입된 음식물은 위액에서 6시간 정도를 거친 후 장에 도달하기 때문에 본 발명에서는 브로멜라인이 위액 내에서도 효소활성을 유지하도록 2차 코팅한 후 코팅에 따른 위액 내에서의 안정화도를 비교하였다.

우선, 브로멜라인 (Pineapple Meal HONG MAO BIOCHEMICAL CO. LTD, TIWAN)은 유동층 조립기에서 부유시키면서 알긴산 나트륨 수용액을 분사시켜 1차 코팅한 후 1차 코팅된 과립을 유동층 조립기에서 부유시키면서 제인-DP (Zein-DP)와 80% 에탄올로 구성된 코팅액을 분사하여 2차 코팅하였다.

실험에 사용될 위액으로 USP (United State Pharmacopeia) 기준에 따라 약 pH 1.2의 인공 위액을 만들었다. 1,000 CDU의 브로멜라인을 상기 방법에 따라 코팅한 코팅 및 무코팅 브로멜라인 각각을 인공 위액 0.1 ℓ에 6시간 동안 침지하여 각각의 CDU를 계산하였다. CDU는 카제인 수용액에 상기 브로멜라인을 1 ㎎씩 첨가한 후 나온 티로신의 양을 계산하여 측정하였다.

그 결과, 무코팅 브로멜라인은 300 CDU, 코팅 브로멜라인은 900 CDU로 3배의 효소 활성도를 나타내어 본 발명에 따라 2차 코팅된 브로멜라인이 위액 내에서 안정하게 효소활성을 유지함을 확인하였다.

<실시예 7> 코팅 브로멜라인의 농도별 체세포 수 감소효과

코팅 브로멜라인의 체세포 감소효과를 확인하기 위하여, 코팅 브로멜라인 무처리군, 3 ㎎ 투여군, 6 ㎎ 투여군 및 9 ㎎ 투여군으로 나누어 매일 경구투여하였다. 이때, 코팅 브로멜라인은 물에 용해시킨 후 카데터 병을 이용하여 공급하였다. 착유는 각 군별 10두를 대상으로 하였으며, 1주일 단위로 6주 동안 시험하였다. 이로부터 채취된 착유의 우유 중 체세포 수는 상기 실시예 3의 방법에 따라 측정하였고, 그 결과를 하기표 6에 나타내었다.

체세포수(10⁴/㎖)시간	코팅 브로멜라인 (투여량/일)
체세포수(10⁴/㎖)시간	0 ㎎	3 ㎎	6 ㎎	9 ㎎
0주	84.4	85.1	86.0	84.5
1주	85.2	70.4	65.8	60.1
2주	86.7	61.2	47.1	42.2
3주	84.1	42.5	35.1	38.7
4주	85.5	40.1	38.7	30.1
5주	82.0	41.8	30.1	31.2
6주	83.4	40.7	31.4	30.8

표 6에 나타난 바와 같이, 코팅 브로멜라인을 투여하지 않은 군에 비하여 투여한 군에서 상당한 체세포 감소효과가 확인되었다. 즉, 투여 후 6주째에 3 ㎎ 투여군은 대조군에 비하여 51.2%의 체세포 감소율을 나타내었고 6 ㎎ 및 9 ㎎ 투여군은 대조군에 비하여 각각 62.35% 및 63.07%의 체세포 감소율을 나타내었다. 따라서, 체세포 감소를 위한 코팅 브로멜라인의 최적 농도는 9 ㎎인 것을 알 수 있다.

<실시예 8> 키토산-키토올리고당, 징크 메치오닌 및 코팅 브로멜라인 합제에 의한 체세포 감소 효과

상기 실시예 1 내지 7의 실험 결과를 토대로 키토산-키토올리고당, 징크메치오닌 및 코팅 브로멜라인을 각각 7.5 ㎎/ℓ, 100 ㎎/ℓ 및 9 ㎎/ℓ 농도로 수용액으로 제조하였다. 시험의 유의성을 위하여 무처리군과 키토산-키토올리고당+징크 메치오닌의 혼합제형 A 및, 키토산-키토올리고당+징크 메치오닌+코팅 브로멜라인의 혼합제형 B 투여군으로 나누어 경구투여하였다. 착유는 각 군별 30두를 대상으로 하였으며, 1주일 단위로 8주 동안 시험하였다. 이로부터 채취된 착유의 우유 중 체세포 수는 상기 실시예 3의 방법에 따라 측정하였고, 그 결과를 하기표 7에 나타내었다.

체세포수(10⁴/㎖)시간	무처리군	A 제형	B 제형
0주	50.1	51.2	50.9
1주	49.8	40.1	40.6
2주	51.1	32.7	31.0
3주	50.0	27.4	22.1
4주	48.9	19.7	16.7
5주	49.7	20.1	15.4
6주	51.1	18.5	17.0
7주	49.1	19.1	16.1
8주	49.7	18.7	15.1

상기 표들에서 무처리군의 경우 감소 효과가 현저하지 않을 경우에는 소의 상태, 날씨 등에 따라 체세포수의 변화가 크다.

표 7에 나타난 바와 같이, 본 발명의 조성물을 투여하지 않은 군에 비하여 투여한 군에서 상당한 체세포 감소효과가 확인되었다. 즉, 투여 후 8주째에 키토산-키토올리고당+징크 메치오닌 투여군 (A 제형)은 대조군에 비하여 62.4%의 체세포 감소율을 나타내었고 키토산-키토올리고당+징크 메치오닌+코팅 브로멜라인 투여군 (B 제형)은 대조군에 비하여 69.6%의 체세포 감소율을 나타내어 2 내지 3등급의 체세포 수를 갖던 유질이 1등급으로 상승하였음을 알 수 있다. 또한, 키토산-키토올리고당+징크 메치오닌만을 포함하는 A 제형보다는 코팅 브로멜라인을 동시에 포함하는 B 제형이 더욱 우수한 체세포 감소효과를 나타내었다.

<실시예 9> 발효배양체의 산유량 증가효과

산유량 증가에 효과가 있는 아스페르질러스 오리제 (Aspergillus oryzae) (진바이오텍) 배양물을 본 발명의 조성물에 첨가하여 체세포 감소효과와 유량 증가효과를 조사하였다. 우선, 아스페르질러스 오리제 배양물은 고체발효 방법으로 얻었다 (Raper, K. B. et al., The genus Aspergillus. R. E. Krieger Publishing company, Huntington. NY. USA, 1965). 이로부터 얻은 배양액을 건조시켜 얻은 배양체 200 g을 상기 실시예 7의 키토산-키토올리고당+징크 메치오닌+코팅 브로멜라인 혼합물에 첨가하여 혼합제형 (C 제형)을 제조하였다. 무처리군, 실시예 7의 B 제형 투여군 및 발효배양체 함유 C 제형 투여군으로 나누어 경구투여하였다. 착유는 각 군별 40두를 대상으로 하였으며 5주 후에 체세포 수와 유량의 변화를 측정하였고, 그 결과를 하기표 8에 나타내었다.

	체세포수 (10⁴/㎖)	유량 (㎏/day,두)
무처리군	49.8	29.7
B 제형	15.7 (68.4%↓)	31.8 (7.1%↑)
C 제형	16.0 (67.9%↓)	33.1 (11.4%↑)

상기표 8에 나타난 바와 같이, 체세포 수는 무처리군에 비하여 B 제형 투여군 및 발효배양체 함유 C 제형 투여군 모두에서 약 68% 정도의 세포 감소효과를 나타내었으며, 유량은 각각 7.1% 및 11.4%씩 증가하였다.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 조성물은 원유 중 체세포 수를 효과적으로 감소시키고 유방염 원인균에 대한 사멸효과 및 항염증 작용이 우수하여 유방염의 예방 및 치료에 유용할 뿐만 아니라 유량 증가에도 효과적으로 사용될 수 있다.

Claims

0.1 내지 20 중량%의 키토산-키토올리고당, 0.1 내지 10 중량%의 브로멜라인 및 0.01 내지 10 중량%의 감초를 활성성분으로 함유하는 젖소의 체세포 감소 및 유방염의 예방 또는 치료용 조성물.
제 1항에 있어서,

키토산-키토올리고당은 혼합비율이 1:0.5 내지 1:0.75인 것을 특징으로 하는 조성물.
제 1항에 있어서,

브로멜라인은 수계코팅기제로 저온에서 1차 코팅한 후 방출제어 및 안정성 증진을 위한 코팅기제로 2차 코팅한 것을 특징으로 하는 조성물.
제 3항에 있어서,

수계코팅기제가 알긴산나트륨, 알긴산, 폴리메틸메타크릴레이트, 소맥단백, 대두단백, 메틸셀룰로오스 (MC), 하이드록시프로필셀룰로오스 (HPC), 하이드록시프로필메틸셀룰로오스 (HPMC) 및 구아르검 (Guar gum), 로커스트빈검 (Locust bean gum), 잔탄검 (Xanthan gum), 겔란검 (Gellan gum) 및 아라비아검 (Arabia gum)으로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.
제 3항에 있어서,

2차 코팅기제가 옥수수 단백추출물 및 그의 인위적 가공물질, 알긴산나트륨, 알긴산, 폴리메틸메타크릴레이트, 쉘락, 하이드록시프로필메틸셀룰로오스프탈레이트 (HPMCP), 하이드록시프로필메틸셀룰로오스 (HPMC), 하이드록시프로필메틸셀룰로오스아세테이트숙시네이트 (HPMCAS), 카복시메틸셀룰로오스 (CMC), 하이드록시프로필셀룰로오스 (HPC), 셀룰로오스아세테이트프탈레이트 (CAP), 에틸셀룰로오스 (EC), 메틸셀룰로오스 (MC), 대두단백, 소맥단백, 키틴, 키틴산, 한천, 카라기난, 펙틴, 카보폴 및 구아르검, 로커스트빈검, 잔탄검, 겔란검 및 아라비아검으로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.
제 1항에 있어서,

0.5 내지 30 중량%의 아연 또는 그의 염을 추가적으로 함유하는 것을 특징으로 하는 조성물.
제 6항에 있어서,

아연 또는 그의 염은 무기태 또는 유기태 아연인 것을 특징으로 하는 조성물.
제 6항에 있어서,

아연 또는 그의 염은 메티오닌 (methionine), 아세테이트 (acetate) 및 프로테네이트 (protenate)로 구성된 군으로부터 선택된 화합물에 의해 킬레이트화 (chelating)된 형태인 것을 특징으로 하는 조성물.
제 1항에 있어서,

10 내지 60 중량%의 발효배양체를 추가적으로 함유하는 것을 특징으로 하는 조성물.
제 9항에 있어서,

발효배양체가 아스페르질러스 오리제 (Aspergillus oryzae), 아스페르질러스 니거 (Aspergillus niger), 아스페르질러스 테레우스 (Aspergillus terreus), 사카로마이세스 세레비지애 (Saccharomyces cerevisiae) 및 바실러스 서브틸리스 (Bacillus subtilis)로 구성된 군으로부터 선택된 미생물의 배양물인 것을 특징으로 하는 조성물.