KR20030075996A - 고초균과 효모균을 이용한 사료첨가제 및 이의 제조방법 - Google Patents

고초균과 효모균을 이용한 사료첨가제 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가축의 장내에서 소화작용을 돕고, 정장효과가 있는 미생물인 고초균과 효모균을 복합적으로 배합하되, 사료첨가제의 원료가 되는 옥분, 밀기울, 탈지강과 최소한 2가지 이상 선택적 또는 중복적으로 소정의 배합비율로 혼합하여 발효시켜 제조한 가축의 건강을 증진할 수 있는 사료첨가제 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
옥분 33W/W%, 밀기울 34W/W%, 탈지강 33W/W%로 배합하여 수분함량이 40∼45중량%인 고체배지에 소정의 배양방법에 의해 배양된 고초균 배양액 30V/W%와 효모균 배양액 30V/W%를 스프레이하되, 상기 옥분, 밀기울, 탈지강과 미생물 배양액은 100:65의 배합비율로 혼합기에서 골고루 혼합한 후, 캐비넷 고체배양기에서 온도를 35∼45℃의 스팀 열풍으로 유지시켜 원활한 통풍상태에서 24시간 동안 발효하여 제조하는 고초균과 효모균을 이용한 사료첨가제 및 이의 제조방법을 구현하고자 한 것이다.

Description

고초균과 효모균을 이용한 사료첨가제 및 이의 제조방법{Feed additives using Bacillus subtilis and Saccharomyces cerevisiae, and a method of manufacture thereof}
본 발명은 고초균과 효모균을 이용한 사료첨가제 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 순수 액상배양에 의해 얻어진 고초균 및 효모균의 배양액과 사료첨가제의 원료가 되는 옥분, 밀기울, 탈지강 등을 혼합하여 일정 시간동안 발효시켜 생산하는 고초균과 효모균을 이용한 사료첨가제 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
최근 선진국과 국내의 축산 산업에서 항생제의 남용이 위험수위에 오르자 항생제의 사용에 대한 규제가 엄격해지고 있는 실정이며, 국내의 경우 돼지 구제역과 돼지 콜레라의 청정지역 선포로 인하여 이들 질병에 대한 항생제의 사용이 규제되고 있는데, 통상적으로 밀폐된 특정 장소에서 사육되는 가축의 경우 발병이 되면 다른 가축들에게 급속도로 전파되어 많은 피해를 입히게 되기 때문에 질병치료, 예방 및 성장효과를 위해 항생제를 불가피하게 사용할 수밖에 없다.
이러한 항생제를 오남용하게 되는 경우에는 병원성 미생물들이 항생제에 대해 내성이 생기게 되어 더욱 많은 항생제를 투여하게 되며, 또한 항생제의 과다투여로 인해 돌연변이형 병원성 미생물들이 발생하게 되어 새로운 질병이 생겨나게 되며, 가축에 잔류하고 있는 항생제는 축산물을 통해 인체로 흡수되기 때문에 국민건강에 심각한 손상을 줄 우려가 있다.
상기 항생제의 오남용으로 인한 문제점을 해결하기 위하여 가축의 장내에 유익한 미생물을 섭취시켜 병원성 미생물을 억제하는 작용을 하는 생균제가 있는데, 생균제로서 현재 널리 사용되는 미생물은 유산균으로서 주로 Lactobacillus와 Streptococcus 등이 있으며, Bacillus속 균주, Clostridium계 균주 등이 있으며, 이러한 생균제가 가축의 체내로 섭취되면 해로운 세균을 억제하며, 질병의 파생을 억제하고, 가축의 생산성을 향상시킨다.
특히, 유기산을 생성하는 Lactobacillus와 Streptococci는 유산을 생성함으로 pH를 저하시켜 L.acidophilus와 S.faecium의 성장을 촉진시키고, 산성에 약한 유해세균을 억제하며, 또한 pH가 낮은 상태에서 소화효소의 활동을 증진시키고, 생균제를 사료에 첨가하면 돼지의 증체량과 사료효율을 개선할 수 있으며, 설사발생빈도도 감소시킨다.
국내에서 생산되는 생균제의 대부분은 효모균, 고초균, 젖산균 등을 위주로 하며, 단일균종으로 구성되어 있는데, 사료효율을 극대화하여 소비되는 사료의 양을 줄이거나 폐사율의 감소를 통한 축산가의 경제적 이익, 가축의 성장에 대한 영양학적 조건과 질병의 예방 및 건강상태 유지, 밀집사육에서 기인하는 스트레스의 해소 등을 감안하면 단일균주에 의한 생균제보다는 여러 종류의 유익한 기능성 미생물로 구성된 복합제재의 생균제에 대한 필요성이 대두되고 있다.
본 발명은 상기와 같이 기능성 미생물로 구성된 복합제재의 생균제에 대한 필요성에 의해 안출한 것으로, 재래식 된장에서 추출되는 고초균(Bacillus subtilis)과 각종 과일에서 분리되는 알코올 생성능을 가진 효모균을 이용하여 사료첨가제의 원료인 옥분, 밀기울, 탈지강과 소정의 배합비율로 혼합하여 발효시켜 각종 비타민과 아미노산의 함량이 증가되어 미량원소가 함유된 사료첨가제를 얻고자 하는데 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 옥분 33W/W%, 밀기울 34W/W%, 탈지강 33W/W%로 배합하여 수분함량이 40∼45중량%인 고체배지에 소정의 배양방법에 의해 배양된 고초균 배양액 30V/W%와 효모균 배양액 30V/W%를 스프레이하되, 상기 옥분, 밀기울, 탈지강과 미생물 배양액은 100:65의 배합비율로 혼합기에서 골고루 혼합한 후, 캐비넷 고체배양기에서 온도를 35∼45℃의 스팀 열풍으로 유지시켜 원활한 통풍상태에서 24시간 동안 발효하여 제조하는 고초균과 효모균을 이용한 사료첨가제 및 이의 제조방법을 구현하고자 한 것이다.
이하, 본 발명에 적용되는 고초균과 효모균을 이용한 사료첨가제 및 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명에서 사용되는 미생물은 고초균과 효모균을 사용하는데, 사료첨가제의 원료인 옥분, 밀기울, 탈지강을 일정 배합비율로 혼합하여 제조한 고체배지에소정의 배양방법에 따라 배양된 고초균 배양액 30V/W%와 효모균 배양액 30V/W%를 스프레이하되, 상기 옥분, 밀기울, 탈지강과 미생물 배양액은 100:65의 배합비율로 혼합기에서 골고루 혼합하여 접종되게 하는데, 상기 미생물이 접종된 고체배지는 수분함량이 40∼45% 정도이며, 이를 Cabinet 고체배양기에서 온도를 스팀 열풍으로 35∼45℃로 유지시키고 충분한 통풍을 유지시키면서 24시간 동안 발효를 시켜서 고초균과 효모균이 번식하는 사료첨가제를 생산한다.
상기 고초균은 고역가의 탄수화물, 단백질, 지질, 섬유소 및 폴리포스페이트를 분해하는 분해효소를 생성하므로 가축의 사료에 혼합하여 섭취시키면 장내에서 사료의 소화, 흡수를 증진시켜 사료효율을 향상시킬 수 있도록 하며, 소화에 따른 스트레스를 감소시켜 가축의 생육을 원활하게 하며 분변 발생량을 감소시키는 효과가 있으며, 정장효과가 있어 가축의 장을 튼튼하게 하여 질병을 막아주는 역할을 한다.
상기 효모균은 가축의 소화관에서 용이하게 소화될 수 있는 형태로 존재하며, 알코올, 글루타민산 등의 천연 향미물질을 생산하여 가축의 사료에 대한 기호성을 증진시키기 위한 것으로 사카로미세스 세레비시애(Saccharomyces cerevisiae)가 대표적인 예이며, 광합성 미생물은 로도스피럼 루브럼, 로도박타 스퍼로이데스, 로도박타 캡슐라타스 등으로서 가축의 악취제거 특히, 유화수소와 암모니아 제거에 효과적이며, 또한 효목균은 성장이 빠르고 균내 함유 비타민의 양이 높으며, 여기에는 가축의 정상적인 성장에 필요한 아미노산과 미지 생장인자가 포함되어 있다.
상기 옥분, 밀기울, 탈지강은 사료첨가제의 원료로 사용되는 것으로, 가축사료에 대한 최적의 배합비율을 보면, 옥분 33W/W%, 밀기울 34W/W%, 탈지강 33W/W%의 배합비율로 혼합하는 경우에 가축의 장내에서 사료의 소화, 흡수를 증진시키는 효과가 있고, 이 때 옥분, 밀기울, 탈지강의 배합시 최소한 2가지 이상 선택적 또는 중복적으로 첨가하되, 상기 밀기울은 다른 원료인 옥분 또는 탈지강과 배합될 때 2배의 비율을 초과하지 않도록 배합하는 것이 바람직하다.
상기 고초균과 효모균을 소정의 배양방법으로 배양한 미생물 배양액과 옥분, 밀기울, 탈지강을 소정의 배합비율로 혼합하여 발효시키면, 각종 비타민과 아미노산의 함량이 증가되어 미량원소가 함유된 사료첨가제를 생산해 낼 수 있게 된다.
이하, 본 발명의 내용을 다양한 실시예를 통해 상세하게 설명하는데, 하기 실시예는 본 발명의 내용을 예시하는데 불과하며, 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1(효모균 배양)]
(1) Plate Culture
Plate Culture를 위한 배지를 조성하되, 효모추출물(yeast extract) : 0.30중량%, 맥아추출물(malt extract) : 0.3중량%, 펩톤(peptone) : 0.5중량%, 덱스트로즈(dextrose) : 1.0중량%, 아거(agar) : 1.5∼1.8중량%으로 이루어진 배지를 121℃에서 15분간 멸균시킨 후, 평판배지를 만들어 사카로미세스(Saccharomyces)균의 컬러니(colony)한 백금이를 상기 평판배지에 도말(streaking)하여 30℃ 인큐베이터에서 1∼2일 정도 배양한다.
(2) Seed Culture
상기 평판배지에서 배양된 사카로미세스 세레비시애(Saccharomyces cerevisiae)균의 컬러니한 백금이를 121℃에서 15분간 살균된 플래스크(Flask)배지 즉, Yeast Extract : 0.75중량%, Casamino Acid : 0.30중량%, Peptone : 0.25중량%, Glucose : 6.00중량%으로 이루어진 배지에 접종하여 30℃의 세이킹 인큐베이터(shaking incubator)에서 11시간 배양한다.
(3) Pre-Culture(전배양)
상기 플래스크배지에서 배양된 사카로미세스 세레비시애 균주를 121℃에서 30분간 살균된 Pre-culture배지 즉, Molasses : 6.0중량%, Glucose : 2.0중량%, CaCO3: 0.3중량%, (NH4)2SO4: 0.3중량%, MgSO4·7H20 : 0.08중량%, CaCl2·2H20 : 0.01중량%, Antifoamer : 0.05중량%, C.S.L : 0.3중량%, KH2PO4: 0.1중량%으로 이루어진 배지에 접종하여 30℃에서 10시간 배양한다.
(4) Main Culture
Molasses : 17중량%, Glucose : 0.1중량%, CaCO3: 0.3중량%, (NH4)2SO4: 0.4중량%, MgSO4·7H20 : 0.1중량%, CaCl2·2H20 : 0.01중량%, Antifoamer : 0.075중량%, C.S.L : 0.6중량%, KH2PO4: 0.3중량%으로 이루어진 배지성분을 발효기(Fermentor) 내에서 완전 용해시킨 후, 이를 121℃에서 30분간 완전 살균시키고, 상기 Pre-Culture 배양액을 발효기에 접종하여 30℃에서 24시간 동안 배양한다.
[실시예 2(고초균 배양)]
(1) Plate Culture
Plate Culture를 위한 배지를 조성하되, Bacto Tryptone : 1.0중량%, Yeast Extract : 0.5중량%, NaCl : 0.5중량%, Glucose : 0.5중량%, 아거(agar) : 1.5∼1.8중량%으로 이루어진 배지를 121℃에서 15분간 살균시킨 후, 평판배지를 만들어 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis)균의 컬러니한 백금이를 상기 평판배지에 도말하여 35℃의 인큐베이터에서 24시간 배양한다.
(2) Seed Culture
상기 평판배지에서 배양된 바실러스 서브틸리스균의 컬러니한 백금이를 121℃에서 15분간 살균된 플래스크(Flask)배지 즉, Tryptone : 1.0중량%, Yeast Extract : 0.1중량%, NaCl : 0.5량%, Glucose : 0.5중량%, KH2PO4: 0.25중량%으로 이루어진 배지에 접종하여 35℃의 세이킹 인큐베이터(shaking incubator)에서 8시간 배양한다.
(3) Pre-Culture(전배양)
상기 플래스크배지에서 배양된 바실러스 서브틸리스 균주를 121℃에서 30분간 살균된 Pre-culture배지 즉, Glucose : 2.0중량%, C.S.L : 0.3중량%, CaCO3: 0.05중량%, Antifoamer : 0.1중량%, (NH4)2SO4: 0.2중량%, MgSO4·7H20 : 0.03중량%, KH2PO4: 0.2중량%으로 이루어진 배지에 접종하여 35℃에서 5시간 배양한다.
(4) Main Culture
Glucose : 0.1중량%, Molasses : 4.0중량%, C.S.L : 0.5중량%, (NH4)2SO4: 0.2중량%, CaCO3: 0.2중량%, MgSO4·7H20 : 0.05중량%, Antifoamer : 0.2중량%, KH2PO4: 0.1중량%으로 이루어진 배지성분을 발효기(Fermentor) 내에서 완전 용해시킨 후, 이를 121℃에서 30분간 완전 살균시키고, 상기 Pre-Culture 배양액을 발효기에 접종하여 35℃에서 24시간 동안 배양한다.
[실시예 3(비타민과 아미노산의 분석결과)]
Vitamin함량(㎎/㎏)
Vitamin 대조구 시험구 비 고
Vitamin A 1.69 1.86
Benzoic acid 96.29 108.54
Folic acid 39.96 53.74
Riboflavin 58.24 84.38
Ascorbic acid 97.77 258.03
Niacin 3.34 4.96
Amino acid함량(㎎/g)
Amino acid 대조구 시험구 비 고
Aspartic acid 7.67 10.13
Threonine 3.64 5.00
Serine 4.80 6.77
Glutamic acid 32.41 48.90
Glycine 5.04 7.03
Alanine 7.36 9.41
Valine 3.86 5.64
Methionine 1.29 1.86
Isoleucine 2.90 4.20
Leucine 7.00 9.66
Tyrosine 2.56 3.75
Phenylalanine 5.57 6.92
Histidine 6.70 8.91
Lycine 3.65 5.32
본 발명에 의해 제조되는 고초균과 효모균을 이용한 사료첨가제는 표1에서 볼 수 있는 바와 같이 종래의 가축사료 즉, 미생물을 배합하여 발효하기 전의 사료에 비해 각종 비타민과 필수 아미노산이 상당량 증가하는 것을 알 수 있다.
[실시예 4(돼지 사양 시험결과)]
구분 개시체중 종료시체중 기간중 증체량 두당 1일 증체량 두당 총증체량 기간중 사료소비량 사료요구율
대조구 141.3㎏ 311.9㎏ 170.6㎏ 284.4g 8.532㎏ 239.7 1.405
시험구 138.7㎏ 338.1㎏ 199.4㎏ 332.4g 9.972㎏ 240.7 1.207
개선율 1.44㎏ 14.09%
종래의 가축사료에 본 발명에 의해 제조되는 고초균과 효모균을 이용한 사료첨가제를 0.3W/W%의 양으로 첨가하여 돼지에 급여하였을 때 표2에서 볼 수 있는 바와 같이 두당 증체량과 사료 요구율이 상당히 개선된다는 것을 알 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 가축의 장내에서 사료의 소화작용을 도와주며 정장효과가 있어 가축의 장을 튼튼하게 하여 질병을 막아주는 역할을 하는 유익한 미생물인 고초균과 효모균을 이용하여 사료첨가제의 원료인 옥분, 밀기울, 탈지강을 소정의 배합비율로 혼합한 후, 발효시켜 각종 비타민과 필수 아미노산의 함량이 풍부한 미량원소가 함유된 사료첨가제를 생산하도록 한 것이다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시례 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.
본 발명은 정장효과가 있는 미생물인 고초균과 효모균을 배양한 후, 복합적으로 배합하되, 사료첨가제의 원료인 옥분, 밀기울, 탈지강과 소정의 배합비율로혼합하여 발효시킴으로써, 가축의 소화작용을 증진시키며 병원성 미생물의 증식을 억제할 수 있도록 하여 가축의 생육이 정상적으로 자랄 수 있도록 하며, 각종의 분해효소, 아미노산, 비타민, 핵산 및 항균물질 등을 생산하여 사료효율을 증가시키면서 내병성도 증대되어 질병의 치료 및 예방을 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 축산용 사료첨가제에 있어서,
    옥분 33W/W%, 밀기울 34W/W%, 탈지강 33W/W%으로 배합하여 수분함량이 40∼45중량%인 고체배지에 소정의 배양방법에 의해 배양된 고초균 배양액 30V/W%와 효모균 배양액 30V/W%를 스프레이하되, 상기 옥분, 밀기울, 탈지강과 미생물 배양액은 100:65의 배합비율로 혼합기에서 골고루 혼합한 후, 캐비넷 고체배양기에서 온도를 35∼45℃의 스팀 열풍으로 유지시켜 원활한 통풍상태에서 24시간 동안 발효하여 제조하는 것을 특징으로 하는 고초균과 효모균을 이용한 사료첨가제 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 옥분, 밀기울, 탈지강은 최소한 2가지 이상 선택적 또는 중복적으로 고체배지에 첨가하여 고초균 및 효모균 배양액과 혼합한 후, 발효하여 제조하는 것을 특징으로 하는 고초균과 효모균을 이용한 사료첨가제 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 밀기울을 옥분 및/또는 탈지강과 배합하되, 상기 밀기울은 옥분 또는 탈지강의 비율보다 2배의 비율을 초과하지 않은 상태로 배합하는 것을 특징으로 하는 고초균과 효모균을 이용한 사료첨가제 제조방법.
  4. 축산용 사료첨가제에 있어서,
    옥분 33W/W%, 밀기울 34W/W%, 탈지강 33W/W%으로 배합하여 수분함량이 40∼45중량%인 고체배지에 소정의 배양방법에 의해 배양된 고초균 배양액 30V/W%와 효모균 배양액 30V/W%를 스프레이하되, 상기 옥분, 밀기울, 탈지강과 미생물 배양액은 100:65의 배합비율로 혼합기에서 골고루 혼합한 후, 캐비넷 고체배양기에서 온도를 35∼45℃의 스팀 열풍으로 유지시켜 원활한 통풍상태에서 24시간 동안 발효함을 특징으로 하는 고초균과 효모균을 이용한 사료첨가제.
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