KR20030097722A - Ｍｓｍ을 이용한 수중 생물 및 육상 생물의 양식 방법 - Google Patents

Ｍｓｍ을 이용한 수중 생물 및 육상 생물의 양식 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수중 생물 또는 육상 생물의 양식 방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 본 발명에 따른 수중 생물 또는 육상 생물의 양식 방법은 MSM (methyl sulfonyl methane)을 이용함을 특징으로 하며, 더욱 구체적으로는 본 발명에 따른 양식 방법은 성장 촉진용 또는 육질 개선용 사료 첨가제로서 MSM을 함유하는 사료를 수중 생물 또는 육상 가축에게 공급하고/거나 수질 개선제로서 MSM을 첨가한 물을 양식 공급수로 이용하여 양식함을 특징으로 한다.

Description

ＭＳＭ을 이용한 수중 생물 및 육상 생물의 양식 방법 {A METHOD FOR RAISING AN AQUATIC AND LAND ORGANISM USING METHYL SULFONYL METHANE}
본 발명은 수중 생물 또는 육상 생물의 양식 방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 본 발명에 따른 수중 생물 또는 육상 생물의 양식 방법은 MSM (methyl sulfonyl methane)을 이용함을 특징으로 하며, 더욱 구체적으로는 본 발명에 따른 양식 방법은 성장 촉진용 또는 육질 개선용 사료 첨가제로서 MSM을 함유하는 사료를 수중 생물 또는 육상 가축에게 공급하고/거나 수질 개선제로서 MSM을 첨가한 물을 양식 공급수로 이용하여 양식함을 특징으로 한다.
현재 어류, 갑각류, 조개류 등의 수중 생물의 양식은 연안 가두리 양식장 및 내수면 양식장에서의 방류식 및 순환식 양식법에 의해 이루어지고 있다. 그러나, 이러한 양식법은 양식 동안에 수질오염이 증가되어, 양식하고자 하는 수중 생물의 성장이 저하되거나, 심지어는 폐사가 발생하기 때문에, 수중 양식 생물의 품질저하 등과 같은 문제가 발생한다. 더욱이, 정부의 맑은 물 공급 정책과 수질환경 규제 강화로 인해, 수중 생물의 양식시 수질 개선에 대한 관심이 더욱 높아지고 있다. 또한, 육상 생물도 마찬가지로 양식시 발생하는 오염수로 인하여, 사육 환경의 개선이 요구되고 있다.
또한, 수중 생물 또는 육상 생물의 양식에 이용되어온 종래의 양식 사료는 부영양화 등 그 자체가 수질을 오염시키므로, 수질의 오염 없이 수중 양식 생물의 성장 및 육질을 개선시킬 수 있는 사료에 대한 개발이 당업계에서 요구되고 있다.
이에, 본 발명자들은 수질 오염 없이 수중 생물 또는 육상 생물의 성장 및 육질을 개선하기 위한 양식/사육 방법을 개발하고자 많은 연구를 수행한 결과, MSM (methyl sulfonyl methane)을 이용하여 수중 생물의 양식을 수행할 경우, 즉 MSM을 수질 개선제로서 양식 어장의 물에 첨가하고/거나 수중 생물 (예컨대, 뱀장어) 또는 육상 생물 (예컨대, 돼지)의 사료 첨가제로서 이용할 경우, 수질 오염 없이 상당히 개선된 육질을 갖는 수중 생물 및 육상 생물을 양식할 수 있음을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
따라서, 본 발명의 목적은 신규한 수중 생물 및 육상 생물의 양식 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 수중 생물 및 육상 생물의 양식에 사용되는 신규한 수질 개선제 조성물을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 수중 생물 및 육상 생물의 육질 개선 또는 성장 촉진을 위한 수중 생물의 사료 첨가제를 함유한 사료를 제공하는 것이다.
도 1 은 1 개월(4주) 동안 MSM 함유 사료를 공급한 뱀장어 (처리구) 및 1 개월(4주) 동안 MSM을 함유하지 않은 사료를 공급한 뱀장어 (대조구)의 성장을 비교한 사진이다.
도 2 는 1 개월(4주) 동안 MSM 함유 사료를 공급한 뱀장어 (처리구) 및 1 개월(4주) 동안 MSM을 함유하지 않은 사료를 공급한 뱀장어 (대조구)의 육색을 비교한 사진이다.
도 3 은 1 개월(4주) 동안 MSM 함유 사료를 공급한 뱀장어 (처리구) 및 1 개월(4주) 동안 MSM을 함유하지 않은 사료를 공급한 뱀장어 (대조구)의 머리와 내장을 제거한 육편 (등 및 지느러미 부분)의 색을 비교한 도면이다.
도 4 는 1 개월(4주) 동안 MSM 함유 사료를 공급한 뱀장어 (처리구) 및 1 개월(4주) 동안 MSM을 함유하지 않은 사료를 공급한 뱀장어 (대조구)의 복부 근육 조직 편을 비교한 사진이다.
도 5 는 1 개월(4주) 동안 MSM 함유 사료를 공급한 뱀장어 (처리구) 및 1 개월(4주) 동안 MSM을 함유하지 않은 사료를 공급한 뱀장어 (대조구)의 복부 근육 조직 편에 조직염색을 수행한 후, 이를 현미경으로 관찰한 사진이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 수중 생물 및 육상 생물의 양식 방법은 MSM을 이용함을 특징으로 한다.
특히, 본 발명에 따른 수중 생물 및 육상 생물의 양식 방법은, 양식장의 물에 수질 개선제로서 MSM을 첨가함을 특징으로 한다.
또 다르게는, 본 발명에 따른 수중 생물 및 육생 생물의 양식 방법은, 양식생물의 육질 개선용 및 성장 촉진용 사료 첨가제로서 MSM을 양식 수중 생물의 사료에 첨가하고, 이를 양식 생물에 공급함을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 유효 성분으로서 MSM을 함유하는 수질 개선제 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 양식 생물의 육질 개선용 또는 성장 촉진용 사료 첨가제로서 유효량의 MSM을 함유함을 특징으로 하는 수중 생물의 사료를 제공하는 것이다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다.
본원에서 사용된 용어는 다음과 같은 의미를 갖는다.
본원에 사용된 용어 "양식"은 수중 생물의 양식 및 육상 생물의 사육을 포함하는 의미로 사용된다.
본원에서 사용된 용어 "양식장"은 수중 생물의 양식 어장 및 육상 생물의 사육장을 모두 포함하는 의미로 사용된다.
본원에서 사용된 용어 "양식 생물"은, 식용 및 애완용으로 사용하기 위해 양식 또는 사육하는 수중 생물 및 육상 생물을 포함하며, 이러한 양식 생물에 대해서는 당업자에 의해 용이하게 인식될 것이다.
본원에서 사용된 "양식 공급수"는 수질이 개선되는 것이 요구되는 임의의 물을 의미하며, 예컨대 육상 동물들이 마시는 물 또는 수중 생물이 양식되는 환경의 물을 포함한다.
종래, 질병 치유에 있어서 천연 식이 유황 성분에 대한 연구가 수행되었다. 그 결과로, 1963년 제이콥 박사(Dr.jacob)가 처음으로 미국 외과 의사 대학회의에서 DMSO (디메틸 술폭시드)의 근육 골격에 대한 장애, 피부 경화증, 관절염, 당뇨, 위궤양를 포함한 질환에 대한 임상 실험 결과를 발표한 이래, DMSO의 사용이 일반화되었다. 그러나, DMSO는 유황 물질이 가지고 있는 특유의 악취 때문에 이용이 중단되었다. 그 후, 제이콥 박사 등은 무독, 무취의 유황 성분을 찾고자 연구를 수행하였고, 그 결과로, 독성이 없고, 무미하며, 냄새가 전혀 없는 천연 식이 유황 성분으로서 순수한 상태에서 희고 투명한 가루형태인 MSM을 식물로부터 추출하였다.
MSM은 DMSO로부터 유도된 물질로서, 이의 약리 작용을 기초로 하여, 식품 첨가제, 의약품 캡슐, 도포용 화장품으로 제형화되어, 항암제, 해독제, 근육통 치료제, 통증 완화제, 항우울제, 염증 치료제, 피부 외용제 등으로 다양하게 사용되고 있다.
현재까지 알려진 MSM 의 작용은 1) 통증 완화 작용, 2) 염증 억제 작용, 3) 우수한 약물 전달계에서 약물 전달 담체로서의 용도, 4) 혈관 팽창 및 혈액 흐름의 개선 작용, 5) 노화 방지 및 장의 연동 작용에 의해 변비 개선 작용 및 6) 피부 조직을 이루는 성분으로서 콜라젠(Collagen)의 교차 결합 과정을 변화시켜 빠르게 흉터 조직을 감소시키는 작용 등이 알려져 있다.
한편, MSM은 천연에 존재하는 물질로 포유동물의 우유, 신선한 과일과 채소 등에 많은 양이 농축되어 함유되어 있지만, 이러한 물질 속에 들어있는 MSM은 그의 다양한 생리학적 효과에 반하여 그 양이 너무 작아, 현재는 천연 생물로부터 추출하여 얻어낸 것을 사용하기보다는 화학적으로 합성된 MSM을 사용하고 있다.
MSM은, 하기 반응식에서 보는 바와 같이 펄프와 제지공장에서 나오는 부산물로서 알려진 DMS (dimethyl sulfide) 및 DMSO를, 예컨대 과산화 수소의 존재하에, 산화시킴으로써 유도된다. 하기 반응식에 나타내어진 반응을 수행함에 있어서 MSM을 제조하기 위한 반응 조건 및 출발물질로서 DMS (자연 황을 함유한 유리메틸기의 결합에 의해 제조됨) 및 DMSO의 제조 방법 등에 대해서는 당업계에 자명하게 알려져 있다(Total Health. 1998. “MSM", Feb/Mar, Vol.20 No.1, 30).
비록 MSM 이 당업계에서 다양한 질환의 치료를 위한 약학적 조성물의 유효 성분으로서 사용된 많은 예가 있을지라도, MSM 이 수중 생물 및 육상 생물의 양식에 사용할 경우, 수질 개선 및 어류 등의 수중 생물 및 돼지와 같은 육상 생물의 성장 촉진 및 육질 개선에 있어서 현저한 효과를 나타낼 수 있다는 것은 전혀 보고된 바가 없었다.
따라서, 본 발명은 MSM을 이용함을 특징으로 하는 수중 생물, 바람직하게는 어류, 갑각류 및 조개류로부터 선택된 수중 생물, 더욱 바람직하게는 어류, 가장 바람직하게는 뱀장어 및 육상 생물, 특히 바람직하게는 돼지의 양식 방법을 제공한다.
특히, 본 발명에 따른 수중 생물의 양식 방법은, MSM을 수질 개선제로서 양식 공급수, 특히 양식어장의 물에 적정한 농도로 첨가하는 것을 포함함을 특징으로 한다. 예를 들면, MSM을 어장 또는 양식장의 물 1ℓ당 0.00001g∼100g의 양이 되도록 첨가할 수 있다. 그러나, MSM의 첨가 농도는 상기 범위에만 한정되지 않고, 특정 양식 수중 생물 및 육상 생물의 종류, MSM에 대한 수중 생물의 민감성, 특정한 수중 생물 및 육상 생물 양식 시스템의 종류 등과 같은 다양한 인자들에 의해서 다양할 수 있다. MSM의 최적의 첨가 농도에 대해서는, 당업자에게 자명하게 인식될 것이다.
본 발명에 따르면, 양식 공급수, 특히 양식 어장의 물에 MSM을 첨가할 경우, 양식어장의 사육수 및 배출수의 pH가 성장에 적합한 값으로 조절되며 (산성화 억제), 생물학적 산소 요구량 (BOD), 화학적 산소 요구량 (COD) 및 부유물질량 (SS)이 감소되어, 양식 공급수의 수질이 개선될 수 있다 (실시예 2 참조).
또 다르게는, 본 발명에 따른 수중 생물 및 육상 생물의 양식 방법은, MSM을 수중 생물의 사료 첨가제로서 사료 조성물에 적정한 농도로 첨가시키고, 제조된 MSM 함유 사료를 수중 생물 및 육상 생물에게 공급함을 특징으로 한다. 상기 사료 조성물에 첨가되는 MSM의 농도는 예를 들면 통상적인 특정 사료 ㎏ 당 0.001g∼500g, 또는 MSM 함유 사료 총 중량에 대하여 0.0001%∼50%(중량/중량)의 양일 수 있다. 그러나, MSM의 첨가 농도는 상기 범위에만 한정되지 않고, 특정 양식 생물의 종류, 사용된 특정 양식 사료, MSM에 대한 양식 생물의 민감성, 특정한 수중 생물 및 육상 생물 양식 시스템의 종류 등과 같은 다양한 인자들에 의해서 다양할 수 있다. MSM의 최적의 첨가 농도에 대해서는, 당업자에게 자명하게 인식될것이다.
본 발명에 따르면, 수중 생물 및 육상 동물에 MSM 함유 사료를 공급할 경우, 양식 생물의 성장을 개선할 수 있다. 특히 뱀장어 및 돼지에 MSM 함유 사료를 공급할 경우, 체장/크기 및 무게/체중에 있어서 현저한 개선을 얻을 수 있다. 특히, 뱀장어의 경우, 상기 성장 촉진 효과는 식품 산업 분야에서 이용되는 머리 및 내장을 제거한 실질적인 육질 부분, 즉 육량에 있어서의 개선에 기인한 것이다 (실시예 1 참조). 또한, 본 발명에 따르면, 뱀장어에 MSM 함유 사료를 공급할 경우, 식품으로서의 가치를 평가하기 위한 다즙성, 맛, 조직감 (육의 견고성, 점착성, 응집성, 탄력성, 뭉침성, 씹힙성 등에 있어서의 개선), 향기 등이 생육 및 가열육 모두에서 향상된다 (실시예 3, 4 및 6 참조). 또한, 본 발명에 따르면, 뱀장어에 MSM 함유 사료를 공급할 경우, 자연산 뱀장어와 유사한 선명한 뱀장어의 육색을 얻을 수 있다 (실시예 5 참조).
바람직하게는, 본 발명에 따른 수중 생물의 양식 방법은 MSM을 수질 개선제로서 양식어장의 물에 공급하면서, 상기한 MSM 함유 사료를 수중 생물의 사료로서 공급함을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 생리학적으로 유용한 기능을 갖고 있는 함유황 화합물 중 하나인 MSM을 사료에 사료첨가제로서 혼합시킨 MSM 함유 양식 사료를 수중 생물 및 육상 생물에게 공급할 경우, 수질개선은 물론이고 양식 생물의 육질개선도 이룰 수 있다.
한편, 본 발명자들은 MSM이 담수 및 해수 모두의 수질을 개선할 수 있음을발견하였으며, 따라서 본 발명에 따른 수중 생물의 양식 방법은 해수 수중 생물 및 담수 수중 생물 중 어떠한 수중 생물의 양식에도 이용할 수 있으며, 바람직하게는 어류, 갑각류 및 조개류로부터 선택된 수중 생물, 더욱 바람직하게는 어류, 가장 바람직하게는 뱀장어의 양식에 사용될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 수중 생물의 양식 방법이 적용될 수 있는 양식 환경에 대해서는 특별히 한정되지는 않지만, 예컨대 근해어장에서 행해지고 있는 각종 가두리 양식장 및 내수면 양식장에 적용할 수 있으며, 이 경우 MSM은 양식어장의 물에 첨가되어 오염, 예컨대 홍조 현상을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 수중 생물의 양식 방법이 적용될 수 있는 양식 환경으로, 관상용 어항, 관상용 수중 생물 사육장, 연못, 수족관 등을 예로 들 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 양식 방법은 종래에 알려진 수중 생물 양식시설 배출수 수질 기준에 맞는 각종 수질오염 개선 시스템, 예컨대 고밀도 순환 유동촉진 시스템 (예컨대, (주)엔코엔탑 (영등포구, 서울, 한국)에서 구입한 3가지 우점균 미생물(Psedomonas,Alcaligenes,Bacillus)을 사용하는 시스템으로서 (주)LCS 코리아(성동구, 서울, 한국)에서 개발한 시스템)에 MSM을 수질 개선제 또는 사료 첨가제로서 이용함을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 MSM은 수중 생물의 양식 환경에 있어서 수질을 개선하기 위한 목적으로 사용되는 것뿐만 아니라, 수질 개선이 요구되는 다양한 분야에서 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 유효성분으로서 MSM을 함유함을 특징으로 하는 수질 개선제 조성물을 제공한다. 상기 조성물 내 MSM의 함량은 특별히 한정되지는 않지만, 상기 조성물을 수질 개선이 요구되는 물에 첨가되었을 때 MSM의 농도가 예컨대 0.00001 내지 100 g/ℓ가 되도록 하는 양일 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예를 들어 상세히 설명하나, 본 발명이 하기 실시예에 의해서 한정되는 것은 아니다.
하기 실시예에서, "처리구"는 MSM을 이용하여 양식을 수행한 군을 나타내며, "대조구"는 MSM을 사용하지 않은 것을 제외하고는 처리구와 동일하게 실험을 수행한 군을 나타낸다.
실시예 1: MSM을 첨가한 사료개발
본 실시예는 MSM의 사료 첨가제로서의 효과, 즉 어류의 성장촉진 효과를 보여주기 위하여 수행되었다.
일괄적으로 체장 41㎝ 및 무게 130g의 뱀장어를 각각 40마리씩 선택하고, 사료 총 중량에 대하여 0.1 중량% 의 MSM (Cardinal Nutrition Co., Ltd., U.S.A)을 첨가한 뱀장어용 어류 사료 (씨그린사 제조)를, 1개월(4주) 동안 하루에 2번씩 마리당 평균 4g/일(전체 총 중량의 2.5%)의 양으로 매일 일정한 시간 (아침 9시 및 저녁 9시)에 뱀장어에 공급하였다. MSM의 사료 첨가제로서의 효과를 시험하기 위한 양식장은 갈릴리양식장 (뱀장어 양식장, 경기도 파주시 소재)을 이용하였다. MSM을 첨가하지 않은 사료를 상기와 동일하게 공급한 뱀장어를 대조구로 하였다.
사육 후의 MSM 함유 사료를 공급한 처리구 및 대조구 뱀장어의 체장과 무게는 하기 표 1에서 보는 바와 같다.
대조구 처리구
시작시 사료 공급4주 후 시작시 사료 공급4주 후
체장 41㎝ 49 ±6 ㎝ 41㎝ 55 ±4 ㎝
무게 130g 198 ±11g 130g 260 ±8 g
상기 표 1에서 보는 바와 같이, MSM 함유 사료를 공급한 처리구의 뱀장어가 MSM을 첨가하지 않은 대조구 뱀장어에 비하여 더욱 빠른 성장 속도를 가짐을 알 수 있다 (도 1 참조).
한편, 식품 산업에서 이용될 수 있는 머리 및 내장을 제거한 육질 부분의 양 (종종, '육량'이라 약함)에 있어서 실질적인 증가가 있는지를 확인하기 위하여, 머리와 내장을 제거한 후 육량을 평가하였다. 그 결과를 하기 표 2 에 나타내었다.
대조구 처리구
내장을 제거한 무게(Eviscerated weight) 164 ±13g 231 ±11g
내장과 머리를 제거한 무게(dressed weight) 147 ±18g 216 ±12g
상기 표 2에서 보는 바와 같이, 대조구에 비하여 처리구에서 실질적인 육량의 증가가 현저하다는 것을 알 수 있다. 또한, 상기 표 1의 결과와 비교하면, MSM 함유 사료를 제공한 뱀장어의 성장과 대조구 뱀장어의 성장에 있어서의 차이는 대부분 육량에 있어서의 차이임을 알 수 있다.
실시예 2: 수질개선효과
본 실시예는 MSM의 수질 개선제로서의 효과를 평가하기 위해 수행되었다.
장어 사육용 수조에 고밀도 순환 유동 촉진 시스템 (LCS KOREA)을 설치한 다음, MSM을 물 100㎏당 0.05g의 양으로 물에 녹여서 장어 생육기간 동안 (1개월) 지속적으로 하루 1번씩 수조 (50톤)에 공급하였다. 이 기간 동안, MSM을 공급하지않은 대조구 수조와 MSM을 지속적으로 공급한 처리구 수조에서 발생하는 물거품의 양을 비교한 결과, 수질개선효과가 육안으로 확인되었다.
또한, 어류의 질병 및 성장에 영향을 미치는 수질환경 개선기준을 판단하기 위하여, pH, 생물학적 산소 요구량(BOD), 화학적 산소 요구량(COD) 및 부유물질량 (SS)을 지수로 하여, 뱀장어 양어장 (상기 갈릴리양식장)의 사육수 및 배출수에 대하여 상기 지수들을 측정함으로써 수질을 평가하였다. 그 결과를 하기 표 3 에 나타내었다.
(단위:㎎/ℓ) 대조구(사육수,1 개월된 물) 처리구(사육수,1 개월된 물) 대조구(배출수) 처리구(배출수)
pH 4.8 6.8 4.3 6.6
BOD 7.95 5.13 9.15 5.24
COD 16.00 12.60 18.50 12.90
SS 26.00 17.00 32.00 21.00
상기 표 3에서 보는 바와 같이, pH는 처리구가 대조구 보다 더욱 높았으며, 이는 처리구는 수질의 산성화를 억제할 수 있다는 것을 나타낸다. 한편, 생물학적 산소 요구량(BOD), 화학적 산소 요구량(COD), 부유물질량(SS)에 있어서는, 처리구가 대조구 보다 낮게 나타났으며, 이는 양식을 위한 수질 환경을 MSM이 개선할 수 있다는 것을 의미한다.
이러한 MSM의 수질 환경의 개선효과는, MSM이 궁극적으로는 사육조 내의 물을 정화시켜 치어는 물론 성어까지 어류성장에 필요한 적정한 수질환경을 개선하여, 기존의 성어 생산기간을 단축시키고 양식밀도를 최대한 높일 수 있도록 수질환경을 개선할 수 있음을 의미한다.
실시예 3: 육(肉)의 pH 및 보수력 변화
어류의 식품으로서의 가치는 또한 어즙의 풍부성에 의해서 평가될 수 있다. 육편에서 보수력은 등전점과 밀접한 관련이 있다. 육의 등전점은 pH 5.2이므로 이때 보수력이 가장 낮고, 등전점에서 멀어질수록 보수력은 증가하게 된다. 즉, 등전점에서 pH가 벗어날수록 근간의 전하량의 차이가 생겨 반발함으로써 근간에 넓은 공간이 생기게 되어 수분을 많이 유지하게 된다. 따라서, 육의 보수력은 pH와 밀접한 관련이 있으며, 결과적으로 조직감이나 가열수율에 직접적인 영향을 끼치게 된다. 즉, 육의 보수력이 감소하면, 육이 보유하고자 하는 수분의 량이 작아지게 되며, 이는 조리시 육질의 감소를 초래하여 탄력성이나 보습성이 떨어져 딱딱한 맛을 주게 된다. 이에 반하여, 보수력이 높은 육은 조직감에서 다즙성(juiciness)이 높기 때문에 씹었을 때 입안에서 많은 육즙이 나오므로 맛과 조직감을 동시에 증가시키는 요인이 될 수 있다.
본 실시예에서는 MSM 함유 사료를 이용하여 뱀장어를 양식한 후, 육의 다즙성 (juiciness)을 평가함으로써, MSM의 육질 개선 효과에 대해서 평가하였다. 육질 다즙성 평가를 하기 위해 pH 및 보수력을 측정함으로써 평가하였다.
처리구 및 대조구의 육의 pH는 시료 (등심부위) 10g에 증류수 100㎖을 가하여 균질화기로 8000rpm에서 30초간 균질한 후, 수소이온농도 측정기(Horiba Co. Japan)로 측정하였으며, 보수력 측정은 AOAC법(Official Methods of Analysis, 16th ed. USA, 1995)의 방법에 따라 측정하였다. 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
대조구 처리구
pH 6.67 6.82
보수력 (%) 59.85 67.1
상기 표 4에서 보는 바와 같이, 대조구의 pH가 처리구보다 약간 산성이었고, 보수력은 처리구가 대조구보다 높게 나왔다. 이는 MSM이 육의 pH와 다즙성도 개선시킬 수 있다는 것을 보여준다.
실시예 4: 관능검사
생육의 관능검사를 위해 상기 실험에 사용한 처리구 및 대조구의 뱀장어 중 5마리씩으로부터 시료를 4 ㎝ ×4 ㎝, 두께를 약 1 ㎝로 자르고 관능평가를 수행하였다. 또한, 가열육의 관능검사용 시료도 생육과 같은 크기로 잘라 200℃의 가열판 위에서 앞면을 200초, 뒤집어서 30초간 가열하여 얻어진 가열육에 대하여 관능평가를 수행하였다. 관능평가는 10명의 페널을 정해서 10점 만점으로 하여, 생육 및 가열육에 대하여 향기, 맛, 다즙성, 조직감, 종합 기호도를 평가하였다. 평가시, 처리구과 대조구에 대한 정보를 패널들에게 주지 않은 상태에서 실험을 진행하였다. 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
대조구 처리구
향 6.4 8.1
맛 6.1 8.0
다즙성 6.4 8.3
조직감 6.8 8.3
조합기호도 6.1 8.0
상기 표 5에서 보는 바와 같이, 향기, 맛, 다즙성, 조직감, 종합기호도의 모든 항목에서 처리구가 더욱 높은 패널 평가 결과가 얻어졌다. 이러한 결과는 실시예 3의 육의 pH, 조직감, 보수력 측정 결과와 일치하는 것으로서, 본 발명에 따른 MSM을 첨가한 배합사료가 육질 개선의 효과가 있음을 알 수 있었다.
실시예 5: 육색의 변화
처리구와 대조구의 뱀장어를 각각 5마리씩 도살한 후, 머리와 내장을 제거하였으며, 이를 절개한 면을 기준으로 육편의 색을 비교함으로써 평가하였다. 그 결과를 도 2 에 나타내었다.
도 2에서 보는 바와 같이, 대조구는 등과 지느러미는 회색빛을 띠고 배는 흰색을 띠고 있으며 처리구의 지느러미는 흑암색을 나타내고 배는 약간의 황금빛을 나타내었다. 이것은 자연산 뱀장어에만 나타나는 특이한 현상인데 MSM을 첨가한 배합사료를 제공한 뱀장어에서 이러한 현상이 두드러지게 나타났다. 사육한지 1개월(4주)후 표피는 대조구에 비해 선명한 색조가 확연하게 나타났다.
또한, 처리구 및 대조구에서 원물 뱀장어와 머리와 내장을 제거한 육편의 색도 비교해 보았다(등과 지느러미부분, 육편에서 색의 선명도). 그 결과를 도 3 및 도 4에 나타내었다.
도 3에서 보는 바와 같이, 처리구가 대조구에 비해 선홍색이 더 진하게 나타내는 것을 알 수 있다. 이러한 결과는 MSM을 첨가한 배함 사료가 피의 생성과 운반에 관계하는 무기물질(예 : Fe, Zn)의 함량에 영향을 주는 것에 기인하는 것으로 여겨진다.
실시예 6: 조직감 분석
상기 육색의 변화에 사용한 육편 중 복부 근육 조직편을 절취하여 즉시 신선한 상태에서 10% 포르말린 고정액에 침적시켰다. 3일간 고정액에 담아서 충분히 고정액을 침투시킨 후, 에탄올로 탈수한 후, 조직염색을 실시하였다 (平尾秀一등, 東海水硏報, 16, 1957). 그 결과를 도 4 및 도 5에 나타내었다.
도 4 및 도 5에서 보는 바와 같이, 처리구가 대조구보다 세포조직이 일정한 상태로 유지되어 있어 탄력강화에 영향을 주는 것을 알 수 있으며, 색깔 역시 더욱 진하며 윤기가 흐르는 것을 볼 수 있고, 지방조직이 감소하여 근육 조직이 조밀한 형태로 이루어지는 것을 볼 수 있다.
또한, 압착시험을 위하여, 장어부위를 무작위로 취하여 조직감 분석기 (Texture analyzer; TA plus, LF 1078, Lioyd instruments, England)를 이용하여 전체 두께의 80%까지 2회 반복 압착 시험하여, 탄력성, 씹힘성, 응집성, 부착성 및 견고성을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다.
견고성 점착성 응집성 탄력성 뭉침성 씹힘성
R-C 14.8457 1.3393 0.4104 0.6558 8.1717 6.2176
R-T 40.048 1.6668 0.4390 0.7226 24.2068 15.5663
B-C 0.6667 0.0402 0.5122 0.5881 0.3905 0.2360
B-T 1.1033 0.0419 0.6485 0.6872 0.7536 0.5162
R-C : 대조구 뱀장어 (생육)R-T : 처리구 뱀장어(생육)B-C : 대조구 뱀장어(가열육)B-T : 처리구 뱀장어(가열육)
상기 표 6에서 보는 바와 같이, 일정 변형을 일으키는 데 필요한 힘의 크기를 알아본 강도성 (Hardness) 및 씹힘성 (Chewingness)은 익히지 않은 장어에서는 대조구에 비해 처리구가 2.5배 정도 컸으며, 익힌 장어도 대조구보다 처리구가 더 큰 값을 보였다. 어떤 물체를 형성하는 내부 결합력의 크기로서 응집성(Cohesiveness)과 탄력성 (Springiness)도 대조구보다 처리구가 더 큰 값을 보였다. 장어의 표면이 접착 부위에 달라붙는 힘을 극복하는 데 필요한 일의 양으로서 접착성 (Adhesiveness)과 뭉침성 (Gummness)을 살펴본 결과, 접착성은 대조구와 처리구 사이에 큰 차이가 없는 반면에 뭉침성은 익히지 않은 장어는 처리구가 대조구에 비해 3배정도 높은 수치를 보였고, 익힌 장어도 처리구가 대조구에 비해 훨씬 큰 값을 보였다. 결과적으로 처리구가 대조구에 비하여 더 단단한 육질을 가지고 있음이 밝혀졌으며, 조리시에도 육질의 흐트러짐 없이 단단하고 쫄깃한 조직감을 가지는 것으로 나타났다.
실시예 7: 육의 조성성분 분석
육을 구성하고 있는 각종 영양성분을 분석하여 MSM을 급여함으로서 변화될 수 있는 육의 성분을 비교 분석하였다.
수분, 조지방, 조단백, 조회분 정량등 일반성분분석은 AOAC법(Official Methods of Analysis, 15th ed. USA, 1990)에 따라 분석하였다.
지방산은 Operator's Manual(Waters AccQ.Tag Amino acid Analysis system. 1993)에 따라 분석하였으며, 무기질 분석, 비타민 미네랄, 중금속 등의 분석은 AOAC법(Official Methods of Analysis, 16th ed. USA, 1995)의 방법에 준하여 실시하였다. 그 결과를 하기 표 7에 나타내었다.
단위: ㎎/㎏ 대조구 처리구
kcal/100g 270.1 265.3
수분함량 (%) 59.8 67.1
회분 (%) 0.4 0.4
단백질 (%) 14.4 16.3
지질 (%) 22.2 19.9
섬유질 (%) 소량 소량
탄수화물 (%) 0.1 5.1
당 (%) 0.1 5.1
상기 표 7에서 보는 바와 같이, 열량과 조단백과 조지방은 수치상으로는 차이가 있지만 실제 사람이 직접 느끼기에는 미미한 차이를 보이고 있고 수분함량과 탄수화물, 당은 처리구가 대조구 보다 월등히 높았다. 처리구에 있어서 수분함량이 높음에도 단백질 함량이 대조구에 비해 높다는 것은 큰 의미가 있으며, 월등히 높은 탄수화물의 함량은 근육내 글리코겐의 함량이 높음을 의미하며, 이와 같이, 높은 단백질과 글리코겐 함량이 육질과 관능 특성에 긍정적인 효과를 보인 것으로 여겨진다. 이것은 육질로 볼 때 탄력성과 맛이 처리구가 대조구 보다 우수하다는 것을 나타낸 것이다.
뱀장어의 지방산을 비교분석 결과는 하기 표 8에서 보는 바와 같다. 표 8에서 보는 바와 같이, 포화지방산의 함량은 대조구와 처리구가 일정 수준량을 계속 유지하고 있고 불포화 지방산의 함량은 처리구가 증가했다. 불포화 지방산 중에서도 ω3계열인 EPA와 DHA의 함량이 처리구에서 현저하게 상승하였고 면역 활성의 지표로 삼는 (C20:3+ C20:4)/C18:2의 비율이 대조구가 0.613, 처리구가 0.85로써 처리구는 면역 활성이 현저하게 증가하였으므로 엠에스엠을 첨가한 배합사료의 성분이 면역력 증강과 영양적 측면에서 긍정적인 효과를 나타내는 것으로 여겨진다.
단위 (g/100g) 대조구 처리구
미스트르산 C14:0 5.055 4.5
팔미트산 C16:0 33.34 36.64
팔미톨레산 C16:1 0.254 0.22
스테아르산 C18:0 0.241 0.112
올레산 C18:1 16.88 42.41
리놀레산 C18:2 1.36 1.34
α-리놀렌산 C18:3 0.39 0.712
에이코세노산 C20:1 4.02 3.174
에이코사디에노산 C20:2 0.498 0.183
에이코사트리에노산 C20:3 0.122 0.112
아라키돈산 C20:4 0.712 1.027
EPA C20:5 2.31 3.58
DHA C20:6 5.16 5.83
뱀장어의 무기질을 비교분석 결과는 하기 표 9에 나타내었다. 표 9에서 보는 바와 같이, 처리구는 대조구에 비해서 칼슘, 나트륨, 철의 함량은 줄어드는 반면에 마그네슘, 칼륨, 티타늄, 코발트, 아연, 구리의 함량이 늘어났다.
단위 (㎎/㎏) 대조구 처리구
Ca 601.03 430.1
Mg 244.2 250.8
Mn 1.2 1.2
Na 956.4 775.8
K 3211.9 3414.8
Fe 41.7 41.2
Ti 0.6 1.7
Co trace 0.5
Zn 16.9 22.7
Cu 3.9 7.1
뱀장어의 비타민 성분을 비교분석 결과는 하기 표 10에서 보는 바와 같다. 하기 표 10에서 보는 바와 같이, 두 그룹간에 확연한 차이가 없다는 결과가 나왔다. 따라서 엠에스엠 사료는 뱀장어 등의 어류에 있어서 비타민에는 큰 영향을 초래하지 않는다고 생각한다.
대조구 처리구
비타민 A(㎍/㎏) 105 121
비타민 C(㎎/㎏) 0.1 0.16
뱀장어의 중금속을 비교분석 결과를 하기 표 11에 나타내었다. 표 11에서 보는 바와 같이, 카드뮴과 납의 함량 차이는 미미한 수준이었고, 두 그룹 모두 카드뮴과 납이 식품 등의 기준 및 규격(식품위생법) 기준인 2㎎/㎏이 넘지 않았다.
단위 (㎎/㎏) 대조구 처리구
Cd 1.2 1.3
Pb 1.8 1.8
실시예 8: MSM의 돈육에 대한 육질개선 효과
건국대학교 부설 목장(파주시)의 양돈장에서 MSM을 사용하여 돼지를 사육한 후, 육질개선에 미치는 영향을 조사하였다. 돼지 비육용 사료(축협사료)에 0.1%의 MSM을 첨가한 사료를 급여시킨 처리구와 이를 함유하지 않은 사료만을 첨가한 사료를 30일간 급여시킨 후, 증체량 및 육질의 개선효과를 검증하였다. 본 발명에 사용한 돼지는 처리구 및 대조구 각각 5마리로 하였으며, 사료 급여전 대비 급여후의 증체량과 도축 후 등심의 pH 및 보수력을 측정하여 육질개선에 미치는 영향을 조사하였다.
30일간 급여시킨 후의 증체량을 조사한 결과, MSM의 급여에 의해 다소 체중이 증가한 것으로 나타났으나, 유의적인 차이는 없는 것이 확인되었다.
시험구 대조구(㎏) 처리구(㎏)
급여전 53.8 ±7.8 54.6 ±8.9
급여후 69.8 ±10.7 71.4 ±7.6
도축한 돼지의 등심의 육색을 육색 측정기(Color meter, Chromometer, CR 210, Minolta, Japan)를 사용하여 측정한 결과, MSM급여군이 적색도 및 황색도가 증가하는 것으로 나타났으며, 명도는 감소하는 것이 확인되었다. 일반적으로 적색도가 증가하는 것은 육 중의 수분을 다량으로 보유할 수 있는 것을 암시하는 것이며, 이는 보수력이 높다는 것을 나타내기도 한다. 이는 pH 측정의 결과와 일치하는 것이었다. 돈육의 등전점(양전하와 음전하가 같아 보수력이 최하인 점)이 pH 5.2부근으로 이 pH에서 멀어질수록 보수력은 증가하게 된다. 즉, MSM사료를 급여한 처리구가 이를 급여하지 않은 대조구에 비하여 약 0.5높은 것은, MSM에 의해 육질이 개선되며, 이는 보수력에 직접적인 영향을 초래할 수 있음을 나타낸다고 할 수 있다. 가열감량에 의한 보수력 측정에서도 이와 동일한 결과가 얻어져, MSM을 축산사료에 사용하는 것이 육질개선에 매우 효과적일 수 있다고 생각한다.
시험항목 대조구(㎏) 처리구(㎏)
pH 5.67 ±0.07 6.12 ±0.05
육색 L 46.72 ±5.47 39.17 ±3.48
a 14.03 ±2.15 18.64 ±1.97
b 2.13 ±0.24 3.09 ±1.07
가열수율 65.67 ±7.99 76.49 ±6.75
pH : 등심 5g을 취하여 증류수 20 ml과 혼합한 후, 균질기(Model NO. T25, Janken&Kunkel, Germany)로 8,000회전수/1분간 균질한 다음, 유리전극 pH 측정기로 측정;
L (lightness, 명도), a (redness, 적색도), b (yellowness, 황색도);
가열수율% : 나일론/PE 봉지에 5 ×5 ×5㎝크기의 육을 넣고 75℃/30분간 가열한 후, 무게를 측정하여 원료육의 무게에 대한 백분율 (%)로 계산.
이상에서 살펴본 바와 같이, MSM을 예컨대 수질 개선제 또는 사료첨가제로서 이용함을 특징으로 하는 본 발명에 따른 수중 생물 및 육상 동물의 양식방법을 이용할 경우, 수질 환경 개선과 동시에, 수중 생물 및 육상 동물의 성장을 개선함은 물론 육질 또한 향상시킬 수 있다.

Claims (9)

  1. MSM (methyl sulfonyl methane)을 이용함을 특징으로 하는 수중 생물 및 육상 동물의 사육 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 육질 개선 또는 성장 촉진용 사료 첨가제로서 MSM을 사료 1 ㎏ 당 0.001g 내지 500g 의 양으로 함유하는 사료를 수중 생물 및 육상 동물에게 공급하는 것을 포함함을 특징으로 수중 생물 및 육상 동물의 사육 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 수질 개선제로서 MSM을 양식 어장의 물 1 ℓ당 0.00001g 내지 100g 의 양으로 양식어장의 물에 첨가하는 것을 포함함을 특징으로 하는 수중 생물 및 육상 동물의 사육 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수중 생물이 갑각류, 조개류 또는 어류임을 특징으로 하는 수중 생물 및 육상 동물의 사육 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 어류가 뱀장어임을 특징으로 하는 수중 생물 및 육상 동물의 사육 방법.
  6. 상기 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 육상 동물이 돼지임을 특징으로 하는 수중 생물 및 육상 동물의 사육 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 가두리 양식장, 내수면 양식장, 관상용 어항, 관상용 수중 생물 사육장, 연못, 수족관, 가축장, 애완동물장으로 이루어진 군으로부터 선택된 양식 환경에 적용됨을 특징으로 하는 수중 생물 및 육상 동물의 사육 방법.
  8. 유효성분으로서 MSM을 함유함을 특징으로 하는 수질 개선제 조성물.
  9. 수중 생물의 육질 개선용 또는 성장 촉진용 사료 첨가제로서 유효량의 MSM을 함유함을 특징으로 하는 수중 생물 및 육상 생물의 사료.
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