KR20070090145A - 체중 증가 및 사료 전환을 촉진하는 조성물 및 방법 - Google Patents

체중 증가 및 사료 전환을 촉진하는 조성물 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 산화적으로 변형된 카로티노이드 또는 그의 성분의 투여를 위한 조성물 및 그를 이용하여 체중증가 및 사료전환효율을 촉진하는 방법을 특징으로 한다.
산화적으로 변형된 카로티노이드, 체중증가, 사료전환효율

Description

체중 증가 및 사료 전환을 촉진하는 조성물 및 방법{COMPOSITIONS AND METHODS FOR PROMOTING WEIGHT GAIN AND FEED CONVERSION}
본 발명은 성장 및 사료 전환을 촉진하는 카로티노이드 산화물(carotenoid oxidation products)의 용도에 관계한다.
성장 촉진에 최적화된 현대 환경에서 사육되는 동물은 통상 콩 또는 면실박의 형태로 고비율의 단백질, 옥수수 또는 수수류의 한 종류인 마일로(milo)와 같은 고비율의 곡물을 함유하는 배급량을 공급받는다. 사용되어온 사료 첨가제는 디에틸스틸베스트롤(diethylstilbestrol)과 같은 호르몬, 또는 체중증가율을 증가시키는 DES, 및 긴장된 구금 상태에 의해 야기되는 질병 또는 체중감소를 방지하는 신경안정제(tranquilizer)를 포함한다. 동물에 대한 일상적인 항생제 투여는 동물 사료에의 페니실린, 테트라사이클린 및 설파메타진과 같은 항생제의 소량의 첨가가 돼지 및 소의 성장을 증가시킨다는 발견 이후로 거의 일반적이 되었다. 사료는 상대적으로 동물에서 식품의 생산에 있어서 값비싼 원가 인자이기 때문에(전형적으로 원가의 50 내지 70%), 사료를 식료품으로 전환하는 동물의 가능성의 모든 향상 또 는 성장률의 증대는 직접적으로 식품 생산자의 이문을 향상시킬 수 있다.
그러한 첨가제의 사용은 문제점이 없었던 것이 아니다. 성장자극제로서 흔히 사용되어온 호르몬 중의 하나인 디에틸스틸베스트롤은 발암물질(carcinogen)인 것으로 나타났으며 대부분의 국가들에서 추가 사용이 금지되어 왔다. 더욱이, 동물 사료에 항생제의 널리 보급된 사용이 항생제-내성을 지닌 미생물의 발달을 촉진시켰다.
비육장(feed lot)에서의 항생제-내성을 지닌 박테리아의 출현 및 항생제 내성을 지닌 박테리아에 의해 야기된 유행병의 가능성이 증가함에 따라, 동물 사료에 항생제의 사용을 제한하는 정부의 압력이 증가하고 있다. 그 결과, 새로운, 안전하고, 효과적인 가축의 성장 자극자에 대한 필요성이 당면하고 증가하고 있다. 그들의 사료를 체중 또는 다른 식용 산품으로 보다 효율적으로 전환하는 동물의 능력을 향상시키는 방법에 대한 필요성도 있다.
<발명의 요약>
하나의 양상에서, 본 발명은 산화적으로 변형된 카로티노이드 또는 그의 성분을 포함하는 식료품을 특징으로 한다. 상기 식료품은 0.00001% 내지 0.1% (w/w)의 산화적으로 변형된 카로티노이드를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 식료품은 산화적으로 변형된 카로티노이드를 0.00001% 및 0.05%, 0.00001% 및 0.01%, 0.00001% 및 0.005%, 0.00001% 및 0.001%, 0.00001% 및 0.0005%, 또는 0.00001% 및 0.0001% (w/w) 사이의 양으로 함유한다. 상기 식료품은 0.0000001% 내지 0.001% (w/w)의 산화적으로 변형된 카로티노이드의 성분을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 식료품은 산화적으로 변형된 카로티노이드의 성분을 0.0000001% 및 0.0005%, 0.0000001% 및 0.0001%, 0.0000001% 및 0.00005%, 0.0000001% 및 0.00001%, 0.0000001% 및 0.000005%, 또는 0.0000001% 및 0.000001% (w/w) 사이의 양으로 함유한다.
두 번째 양상에서, 본 발명은 산화적으로 변형된 카로티노이드 또는 그의 성분을 동물에 체중증가를 촉진하는 유효량으로 투여함으로써 동물에서 체중증가를 촉진하는 방법을 특징으로 한다.
세 번째 양상에서, 본 발명은 산화적으로 변형된 카로티노이드 또는 그의 성분을 동물에 사료전환효율을 증가시키는 유효량으로 투여함으로써 동물에서 사료전환효율을 증가시키는 방법을 특징으로 한다.
네 번째 양상에서, 본 발명은 (i) 산화적으로 변형된 카로티노이드 또는 그의 성분을 포함하는 조성물; 및 (ii) 체중증가를 촉진하거나 사료전환효율을 증가시키도록 상기 조성물을 동물에게 투여하는 설명서를 포함하는 키트를 특징으로 한다.
다섯 번째 양상에서, 본 발명은 산화적으로 변형된 카로티노이드 또는 그의 성분 포함하는 식료품의 제조방법에 있어서, 상기 방법이 (i) 산화적으로 변형된 카로티노이드 또는 그의 성분을 제조하는 단계 및 (ii) 상기 산화적으로 변형된 카로티노이드 또는 그의 성분과 식료품을 혼합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본원에 기재된 임의의 양상의 구현예에서, 상기 산화적으로 변형된 카로티노이드는 혼합물의 분할없이 사용된다. 대안으로, 산화적으로 변형된 카로티노이드의 중합체의 성분을 포함하는 조성물 또는 2-메틸-6-옥소-2,4-헵타디에날, 디하이드로액티니디올라이드, β-사이클로시트랄, β-이오논, β-이오논 5,6-에폭사이드, 4-옥소-β-이오논, β-이오닐리덴 아세트알데히드, β-이오닐리덴 아세트알데히드 5,6-에폭사이드, 4-옥소-β-이오닐리덴 아세트알데히드, β-아포-13-카로테논, β-아포-13-카로테논 5,6-에폭사이드, 4-옥소-β-아포-13-카로테논, 레티날, 레티날 5,6-에폭사이드, 또는 그의 혼합물을 포함하는 조성물은 본 발명의 방법, 키트, 및 식료품에 사용되어 상기 동물에게 투여될 수 있다. 바람직하게는, 사용된 산화적으로 변형된 카로티노이드의 성분은 상기 중합체의 성분 및/또는 2-메틸-6-옥소-2,4-헵타디에날을 포함한다.
본원에 기재된 임의의 양상의 다른 구현예에서, 상기 동물은 인간, 개, 고양이, 말, 양, 돼지, 소, 가금, 및 어류로 이루어진 군에서 선택된다.
상기 방법 중 임의의 구현예에서, 산화적으로 변형된 카로티노이드 또는 그의 성분은 각각 경구적으로, 주입 방식에 의해, 또는 분무(aerosol) 방식에 의해 투여된다. 바람직하게는, 상기 산화적으로 변형된 카로티노이드 또는 그의 성분은 식료품과 혼합되어 상기 동물에게 공급된다.
본 발명의 식료품은 특별히 제한되지 않으나, 구운 제품, 음료, 음료 믹스(beverage mix), 헬쓰바(health bar), 비스킷, 또는 동물 사료를 포함한다. 상기 동물 사료는 건조 또는 반습(semi-moist) 펫 푸드일 수 있거나, 말 사료, 돼지 사료(예를 들어, 유생(nursery)/스타터(starter) 돼지 사료, grow-finish 돼지 사료, 또는 번식군 돼지 사료), 가금 사료(예를 들어, 칠면조 사료, 영계 사료, 또는 종계 사료), 양 사료, 소 사료(예를 들어, 젖소 사료 또는 육우 사료), 또는 어류 사료(예를 들어, 틸라피아 사료, 메기 사료, 송어 사료, 또는 연어 사료)와 같은 농업 동물용 사료일 수 있다.
본 발명의 식료품은 항산화제를 추가로 포함할 수 있다. 전형적인 항산화제는 특별히 제한되지 않으나, 베타-카로틴, 비타민 E, 비타민 C, 부틸 히드록시톨루엔(butylated hydroxytoluene), 부틸 히드록시아니솔(butylated hydroxyanisole), 터셔리-부틸히드로퀴논, 프로필 갤레이트(propyl gallate) 및 에톡시퀸을 포함한다.
상기 양상 중 임의의 다른 구현예에서, 본 발명의 식료품은 항생제 또는 호르몬과 같은 약제(medicament)를 추가로 포함한다. 그러한 약제들은 상업적 사료에 전형적으로 발견되는 양으로 추가될 수 있다.
본원에서, "체중증가를 촉진하는 유효량"이라 함은 산화적으로 변형된 카로티노이드 또는 그의 성분을 제외하고 동일한 음식물 및 동일한 조건에서 사육된 동일한 종 및 나이의 동물에 비해서 동물이 보다 빠르게 체중을 얻게 하는 산화적으로 변형된 카로티노이드 또는 그의 성분의 양을 의미한다. 질량의 평균 증가량은 대조동물과 비교하여 0.5% 보다 크며, 바람직하게는 1%, 2%, 3%, 4%, 또는 심지어 5% 보다 크다.
본원에서, "사료전환효율을 증가시키는 유효량"이라 함은 산화적으로 변형된 카로티노이드 또는 그의 성분을 제외하고 동일한 음식물 및 동일한 조건에서 사육된 동일한 종 및 나이의 동물에 비해서 동물이 사료전환효율을 증가시키는 산화적으로 변형된 카로티노이드 또는 그의 성분의 양을 의미한다.
동일한 체중을 산출하는데 필요한 사료의 평균 감소량은 대조동물과 비교하여 0.5% 보다 크며, 바람직하게는 1%, 2%, 3%, 4%, 또는 심지어 5% 보다 크다.
본원에서, "동물"이라 함은 특별히 제한되지 않으나, 인간, 개, 고양이, 말, 양, 돼지, 소, 가금, 및 어류를 포함하는 임의의 동물을 의미한다.
본원에서, "카로티노이드"라 함은 식물, 조류, 박테리아, 및 새 및 어패류와 같은 특정 동물에서 발견될 수 있는 테르페노이드(terpenoid) 군의 천연 색소를 말한다. 카로티노이드는 탄화수소(즉, 산소가 없음)인 카로틴 및 그의 산화 유도체(즉, 크산토필)를 포함한다. 카로티노이드의 예는 라이코펜; 베타-카로틴; 제아잔틴; 에키네논; 이소제아잔틴; 아스타잔틴; 칸타잔틴; 루테인; 시트라나잔틴; β-아포-8'-카로테닉 산 에틸 에스터; 알로잔틴, 아포카로테놀, 아스타신, 아스타잔틴, 캡산틴, 캡소르빈, 카로테네디올, 카로테네트리올, 카로테놀, 크립토잔틴, 데카프레노잔틴, 에피루테인, 푸코잔틴, 히드록시카로테논, 히드록시에키네논, 히드록시라이코펜, 루테인, 라이코잔틴, 뉴로스포린, 피토엔, 피토플루엔, 로돕신, 스피로이덴, 토루렌(torulene), 비올라잔틴, 및 제아잔틴과 같은 히드록시 카로티노이드; 및 아포카로테닉 산, β-아포-8'-카로테닉 산, 아자프린, 빅신, 카르복실카로텐, 크로세틴(crocetin), 디아포카로테닉 산, 뉴로스포라잔틴, 노르빅신, 및 라이코페노익 산과 같은 카로티노이드 카르복실산을 포함한다.
본원에서, "산화적으로 변형된 카로티노이드"라 함은 6 내지 8 몰당량의 산소 또는 산소의 동등한 양에 해당하는 다른 산화제와 반응되는 카로티노이드를 말하며, 저분자량 산화 분할품 및 고비율의 중합체의 물질의 혼합물이 된다(즉, 상기 산화적으로 변형된 카로티노이드의 성분은 1,000 달톤 이상의 분자량을 가짐). 상기 최종 반응은 약 100 내지 8,000 달톤 대역의 분자량을 가지는 분자종들을 포함하는 혼합물을 생산한다. 상기 중합체의 물질은 형성되어진 다양한 산화 단편의 많은 화학적 재조합에 의하여 형성되어질 수 있는 것으로 보여진다. 산화적으로 변형된 카로티노이드의 제조방법은 미국 특허 제5,475,006호 및 미국 특허 제08/527,039호에 기재되어 있으며, 이들은 각각 참조에 의하여 본원에 편입된다.
본원에서 "성분(component)"이라 함은 중합체의 물질 또는 2-메틸-6-옥소-2,4-헵타디에날, 디하이드로액티니디올라이드, β-사이클로시트랄, β-이오논, β-이오논 5,6-에폭사이드, 4-옥소-β-이오논, β-이오닐리덴 아세트알데히드, β-이오닐리덴 아세트알데히드 5,6-에폭사이드, 4-옥소-β-이오닐리덴 아세트알데히드, β-아포-13-카로테논, β-아포-13-카로테논 5,6-에폭사이드, 4-옥소-β-아포-13-카로테논, 레티날, 및 레티날 5,6-에폭사이드; 및 그의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 화합물을 포함하는 산화적으로 변형된 카로티노이드혼합물의 활성 산화 성분을 말한다. 산화적으로 변형된 카로티노이드의 성분은 동물에서 사료전환효율을 증가시키거나 동물에서 체중증가를 촉진하거나, 또는 둘다의 능력을 가진 활성이 있다. 산화적으로 변형된 카로티노이드의 특정 단편이 사료전환효율을 증가시키거나 체중증가를 촉진하는 능력이 있는지를 평가하는 방법은 실시예에서 기재한다. 산화적으로 변형된 카로티노이드 혼합물을 성분들로 분절하는 방법은 미국 특허 제5,475,006호 및 미국 특허 제08/527,039호에 기재되어 있으며, 이들은 각각 참조에 의하여 본원에 편입된다.
2-메틸-6-옥소-2,4-헵타디에날의 합성 및 정제는 미국 특허 제08/527,039호에 보고된다. 2-메틸-6-옥소-2,4-헵타디에날의 제조에 보다 편리한 5-단계 합성 방식은 2003년 5월 22일에 공개된 미국 특허 제10/196,695호에 기재되어 있다.
본 발명의 조성물 및 방법은 동물의 체중증가를 촉진하고 사료전환효율을 증가시키기 위하여 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 특성 및 이점은 하기 발명의 상세한 설명 및 청구항에서 명백하게 될 것이다.
본 발명은 조성물을 산화적으로 변형된 카로티노이드 및 그의 성분의 투여를 위한 조성물을 제공한다. 상기 조성물은 동물에서의 체중증가 및 사료전환효율에 유용할 수 있다.
투여( Administration )
산화적으로 변형된 카로티노이드 또는 그의 성분을 체중증가를 촉진하거나 사료전환효율을 증가시키도록 유효량으로 투여한다. 산화적으로 변형된 카로티노이드의 경우, 전형적인 용량 범위는 1일 체중의 약 5 μg/kg 내지 약 50 mg/kg이다. 바람직하게는, 체중의 5 μg/kg과 5 mg/kg, 또는 체중의 5 μg/kg과 0.5 mg/kg 사이의 용량을 투여한다. 산화적으로 변형된 카로티노이드의 성분의 경우에는, 전형적인 투여량 범위는 1일 체중의 약 0.05 μg/kg 내지 약 500 μg/kg이다. 바람직하게는, 체중의 0.05 μg/kg과 50 μg/kg, 또는 체중의 0.05 μg/kg과 5 μg/kg 사이의 용량을 투여한다. 투여할 산화적으로 변형된 카로티노이드 또는 그의 성분의 투여량은 동물의 종, diet, 및 나이와 같은 변수에 의존하기 쉽다. 실시예 1에 기재된 것과 같은 표준 시도(Standard trial)는 산화적으로 변형된 카로티노이드 또는 그의 성분의 용량 및 투여 횟수를 가장 효과적으로 하도록 사용될 수 있다.
산화적으로 변형된 카로티노이드 또는 그의 성분은 경구적으로, 주입 방식에 의해, 또는 분무(aerosol) 방식에 의하여 투여될 수 있다. 주입 방식의 경우, 투여는 비경구적, 정맥내(intravenous), 동맥내, 피하, 근육내, 두개내(intracranial), 안와내(intraorbital), 뇌실내(intraventricular), 관절낭내(intracapsular), 척수강내(intraspinal), 수조내(intracisternal), 또는 복막내(intraperitoneal)를 통하여 이루어질 수 있다.
산화적으로 변형된 카로티노이드 또는 그의 성분을 foodstuff에 추가하거나 2003년 5월 22일 공개된 미국특허출원 제10/196,695호에 기재된 바와 같이 약학적으로 수용가능한 희석액, 캐리어, 또는 첨가제(excipient)와 제제화할 수 있다. 예를 들어, 약학적 제제(Pharmaceutical formulation)는 액상 용액 또는 현탁액의 형태로 될 수 있고; 경구 투여를 위한 제제는 알약 또는 캡슐의 형태로 될 수 있으며; 비강내 제제용으로 파우더, 점비제(nasal drops), 또는 분무제의 형태가 될 수 있다. 예를 들어, 당해 기술이 속한 분야에서 잘 알려진 제제를 제조하는 방법은 "Remington: The Science and Practice of Pharmacy" (20th ed., ed. A.R. Gennaro, 2000, Lippincott Williams & Wilkins)에 기재되어 있다.
바람직하게는, 산화적으로 변형된 카로티노이드 또는 그의 성분은 식료품과 혼합되어 동물에게 공급된다.
식료품( Foodstuffs )
산화적으로 변형된 카로티노이드 또는 그의 성분은 식료품과 혼합되어 체중증가를 촉진하거나 사료전환효율을 증가시키도록 유효량으로 동물에게 공급될 수 있다.
본 발명의 식료품을 제조하는데 있어서, 상기 산화적으로 변형된 카로티노이드 또는 그의 성분은 식료품에 추가되기에 앞서 선택적으로 부형제(bulking Agent)와 혼합된다. 부형제는 특별히 제한되지 않으며, 녹말, 단백질, 지방, 및 그들의 혼합물을 포함한다. 바람직하게는, 상기 부형제는 옥수수 녹말, 유장(whey), 곡분, 설탕, 대두 가루, 맥아 덱스트린(maltodextrin), 및 구아검(guar gum)으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명의 식료품은 또한 상기 산화적으로 변형된 카로티노이드 또는 그의 성분의 추가 산화를 방지하는 항산화제를 포함할 수 있다. 산화는 베타-카로틴, 비타민 E, 비타민 C, 및 토코페롤과 같은 천연 항산화제 또는 부틸 히드록시톨루엔(butylated hydroxytoluene), 부틸 히드록시아니솔(butylated hydroxyanisole), 터셔리-부틸히드로퀴논, 프로필 갤레이트(propyl gallate) 또는 에톡시퀸과 같은 합성 항산화제를 식료품에 도입함으로써 방지할 수 있다. 이와 같이 도입된 항산화제의 양은 제품 제제, 운송 환경, 포장 방법, 및 바람직한 보관기관과 같은 조건에 의존한다.
동물 사료( Animal Feeds )
본 발명의 동물 사료는 반드시 산화적으로 변형된 카로티노이드 또는 그의 성분을 체중증가 및/또는 사료 전환을 증가시키는 유효량으로 함유한다. 상기 동물 사료는 일반적으로 산업 표준에 따라서 영양소를 제공하도록 제제화된다. 상기 사료는 시장 가격 및 가능성에 따라 선택된 다양한 다른 사료 성분들로부터 제제화될 수 있다. 따라서, 사료의 몇몇 성분들은 점차 변화할 수 있다. 동물 사료 제제 및 NRC 가이드라인에 대한 논의에 대해서는 Church, Livestock Feeds and Feeding, O&B Books, Inc., Corvallis Oreg.(1984) 및 Feeds and Nutrition Digest, Ensminger, Oldfield and Heineman eds., Ensminger Publishing Corporation, Clovis, Calif.(1990) 을 참조하고, 이들 각각은 참조에 의해 본원에 편입된다.
돼지(Swine) 및 다른 동물 사료는 전통적으로 단백질 및 에너지 요구량에 기초하여 균형을 이루며, 그 후에 동물의 성장 및 유지의 다른 단계에 따라 변화할 수 있는 다른 요구량을 충족시킬 필요가 있을 경우 조절된다. 성장하는 어린 동물은 높은 단백질 사료를 필요로 하는 반면에, 시장에 근접한 성장이 끝난 동물들은 높은 에너지, 높은 탄수화물, 사료들을 필요로 한다. 예를 들어, 전형적인 돼지 프리스타터(hog prestarter), 스타터(starter) 및 발육-피니셔(grower-finisher) 사료는 일반적으로 각각 약 20-24% 단백질, 18-2O% 단백질 및 13-17% 단백질을 함유한다. 몇몇 사육 상황에서는, 적절한 아미노산뿐만 아니라 전반적인 단백질 함유량을 제공하기 위하여 주의를 하여야만 한다. 예를 들어, 다량의 옥수수를 먹인 돼지들은 사료로 이용가능한 적당한 라이신을 가짐에 틀림이 없다. 대부분의 동물 음식물에 있어서, 에너지 요구량은 곡물류의 녹말에 의하여 충족된다. 에너지 요구량은 또한 사료에 지방을 추가함으로써 충족될 수 있다. 산화적으로 변형된 카로티노이드 또는 그의 성분을 함유하는 동물 사료들은 또한 특히 개, 고양이, 가금, 어류, 및 소를 위하여 제제화될 수 있다.
다른 성분들을 동물의 건강 및 성장을 촉진하도록 필요함에 따라 동물 사료에 추가할 수 있다. 상기 성분들은 특별히 제한되지 않으나, 당, 탄수화물 복합체, 아미노산(예를 들어, 특히, 아르기닌, 히스티딘, 이소류신, 류신, 라이신, 메티오닌, 페닐알라닌, 트레오닌, 트립토판, 발린, 티로신, 알라닌, 아스파르트산, 소듐 글루타메이트, 글리신, 프롤린, 세린, 및 시스테인), 비타민(예를 들어, 특히 티아민, 리보플라빈, 피리독신, 니아신, 니아신아마이드, 이노시톨, 콜린 클로라이드, 칼슘 판토테네이트(calcium pantothenate), 비오틴, 폴산(folic acid), 아스코르빈산, 및 비타민 A, B, K, D, E), 무기질, 단백질(예를 들어, 육분, 어분, 액상 또는 건조 달걀, 어즙 사료, 농축 유장 단백질(whey protein concentrate)), 오일(예를 들어, 콩기름), 옥수수녹말, 칼슘, 무기인산, 황산동, 및 염화나트륨을 포함한다. 당해 기술이 속한 분야에서 알려진 임의의 약제 성분들은 또한 특별히 제한되지는 않으나, 항생제 및 호르몬을 포함하는 상기 동물사료에 추가될 수 있다. 동물 사료의 비타민, 무기질 및 항생제 보충의 경우, Church, Livestock Feeds and Feeding, O&B Books, Inc., Corvallis Oreg.(1984)를 참조한다.
당해 기술이 속한 분야에서 알려진 임의의 동물 사료 혼합물은 특별히 제한되지 않으나, 오리새(orchard grass), 큰조아재비(timothy), 긴 김의털(tall fescue), 호밀풀, 자주개자리(alfalfa), 샌포인, 클로버 및 살갈퀴와 같은 여물(forages), 옥수수, 밀, 보리 수수, 라이밀, 호밀, 캐놀라, 및 콩과 같은 곡물 사료들, 곡물 잔류, 곡물 낱알, 콩과 식물 부산물, 및 다른 농업 부산물을 포함하는 본 발명에 따라서 사용될 수 있다. 남은 사료가 가공처리되거나 저장될 상황에서는, 사료는 가공처리 또는 저장에 앞서 산화적으로 변형된 카로티노이드 또는 그의 성분와 함께 처리될 수 있다. 바람직하게는, 본 발명의 동물 사료는 평지씨박, 면실박, 콩박, 또는 옥수수박을 포함한다.
제조공정은 건조하는 단계, 사일로에 저장하는 단계, 잘게 써는 단계, 펠렛화하는 단계, 입방썰기, 포장하기, 굴리기, 조합하는 단계, 가는 단계, 부수는 단계, 튀기는 단계, 압출공정, 미소화하는 단계, 굽는 단계, 벗기는 단계, 요리하는 단계, 및/또는 폭발하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 펠렛화된 사료는 우선 사료 성분들을 혼합하고 그 후에 상기 사료 성분들을 열 및 압력을 가하여 다이스를 통과하면서 압축하고 압출함으로써 생산될 수 있다. 본 발명의 동물 사료는 예를 들어, MacBain, Pelleting Animal Feed, American Feed Manufacturers Association, Arlington, Va.(1974)에 기재된 바와 같이 펠렛화될 수 있으며, 이는 참조에 의해 본원에 편입된다.
구운 제품 및 음료( Baked Goods and Beverages )
본 발명의 식료품은 대부분의 시장, 편의점 및 건강식품 매장에서 통상 살펴볼 수 있는, 바람직하게는 포일 또는 다른 종류의 포장으로 공급되는, 헬쓰바(health bar)의 형태로 될 수 있다. 전형적으로, 그러한 헬쓰바는 통상 혼합된 성분들을 원하는 크기 및 모양의 바로 압출하고 그 뒤에 자동 포장 기계로 보내는 기계 압출 공정에 의하여 만들어진다. 헬쓰바는 압출하는 대신 구워질 수 있다.
상기 식료품은 또한 압출될 수 있으며, 구워지고, 굴려지고, 압축되고, 잘리거나 다른 방법에 의하여 바 또는 쿠키, 브라우니, 케이크 또는 머핀과 같은 구운 제품으로 형성될 수 있다. 압출된 바를 제조하는 공정에서, 글리세린, 레시틴, 식물성 또는 다른 오일(해바라기씨 오일과 같은)과 같은 성분들이 상기 압출 기계에서 균등하게 형성된 바의 형성을 돕기 위하여 성분들을 함께 결합하는 것을 도와주는 부분에서 사용된다. 그러한 알려진 공정들은 본 발명의 헬쓰바 및 구운 제품들을 생산하는데 사용될 수 있다.
본 발명의 식료품은 물의 첨가 및/또는 물 또는 다른 액체의 혼합을 필요로 하지 않는 즉석 음료 또는 물과 혼합되는 가루 또는 농축액, 과일 주스, 과일 및/또는 다른 향의 음료, 및/또는 예를 들어, 착향 음료를 만드는 과일 음료 농축액 또는 밀크-쉐이크와 유사한 성질의 우유를 사용하여 만드는 음료의 형태일 수 있다.
하기의 실시예들은 당업자에게 본원에서 청구하는 방법 및 조성물이 어떻게 수행되고, 제조되며, 측정되었는지에 대한 완벽한 명세서 및 설명을 제공하기 위하여 제시되며 단지 본 발명의 일례로 의도되며 발명자들이 본 발명에 대한 범위를 한정하는 것으로 의도되지는 아니한다.
[실시예 1]
돼지의 성장 및 사료전환에 있어서 산화적으로 변형된 카로티노이드의 효과
18-21일 지난 젖을 뗀 48 마리의 돼지의 두 그룹을 성장 및 사료전환에 있어 식품 첨가제로서의 산화적으로 변형된 카로티노이드의 효과를 분석하기 위하여 사용하였다.
첫 번째 48 마리의 돼지를 무작위로 두 개의 온도-조절 방에 동등하게 분리된 16개의 우리(우리당 3 마리의 돼지)로 분배하였다. 하나의 방의 모든 24 마리의 돼지에게 돼지생식기 호흡기 증후군(Porcine Respiratory and Reproductive Syndrome)에 대항하는 희석된 백신을 주입하였고(백신처리한 방) 나머지 24 마리의 돼지에는 생리 식염수의 속임약을 주입하였다(대조 방).
각 방에서 2개의 우리에 무작위로 혼합된 상업적 돼지 사료가 산화적으로 변형된 베타-카로틴(OxBC)으로 구성된 네 가지의 음식물 중 하나를 할당하였다.
OxBC는 하기와 같이 제조하였다. 상온에서 에틸 아세테이트 상의 베타-카로틴의 부유액을 혼합물을 젓는 동안 통과시켜 가스를 거품이 일게함으로써 산소로 포화시켰다. 8일 후에, 6 내지 8 몰당량의 산소가 소비되었을 때, 상기 용매를 증발시켜 노란 OxBC의 잔여물을 수득하였다.
OxBC를 옥수수 녹말의 중량으로 3 내지 10 당량과 혼합하여 균일한 제품(육안으로)을 얻을 때까지 유발에서 갈았다. 얻어진 자유롭게 흐르는 가루를 간단하게 옥수수 녹말과 혼합하고 이어서 가루로 된 상업적 돼지 사료와 혼합함으로써 추가로 희석하였고, 상기 성분들을 함께 제분하여, 혼합물을 펠렛으로 압축하였다.
상기 실험에서 사용된 네 가지의 음식물은 0, 10, 30, 및 100 mg/kg의 돼지사료 수준에서 OxBC를 포함하는 하기의 음식물 A-D이다.
음식물 A (대조군): OxBC를 포함하지 않는 상업적 음식물
음식물 B : 0.001 % (w/w) OxBC가 함유된 상업적 음식물
음식물 C: 0.003% (w/w) OxBC가 함유된 상업적 음식물
음식물 D: 0.010% (w/w) OxBC가 함유된 상업적 음식물
상기 돼지는 4-주 시험 동안 사료 및 물에 자유로운 접근을 허용하였다. 4일의 순화 후에, 돼지들을 개별적으로 무게를 측정하였으며 4주 간의 실험 음식물을 배치하였다. 새끼돼지들을 상기 음식물 배치에 따라 7일 마다 무게를 측정하였다. 상기 돼지들에게 주어진 모든 사료의 무게를 매일 측정하였으며, 일주일에 한번 씩 여물통을 비웠으며 사료 재고의 무게를 측정하였다.
본 연구의 순차적인 반복을 수행하였다. 데이타를 무작위 효과는 우리에 대해 혼합된 모델 선형회귀를 사용하고 공변량은 초기 무게에 대해 Stata 사에 의해 개발된 소프트웨어를 사용하여 분석하였다.
상기 돼지들의 성장률을 상기 돼지들의 최종 무게에서 초기 무게를 빼고 실험 일수로 나눔으로써 계산하였다. 상기 데이타를 표 1에 요약하였다.
Figure 112007031878233-PCT00001
젖을 뗀 이후에 4주 간 OxBC 제품을 먹인 것과 관련하여 성장률이 향상되었다. 상기 효과는 통계적으로 돼지가 처리하지 않은 대조군에 비해 약 8% 빠르게 성장한 0.001% (w/w) OxBC에서 두드러졌다.
사료 전환을 하나의 우리(3마리의 돼지)에서 소비된 사료의 무게를 실험 기간 동안 모든 3마리의 돼지의 증가된 체중으로 나눔으로써 계산하였다. 이러한 데이타를 표2에 요약하였다.
Figure 112007031878233-PCT00002
젖을 뗀 이후에 4주 간 사육한 돼지들의 사료전환효율은 음식물에 OxBC를 첨가함으로써 증가되었다. 상기 효과는 돼지가 동일한 무게를 얻기 위해 약 8.5% 적은 사료를 섭취한 0.001% (w/w) OxBC에서 가장 두드러졌다.
[실시예 2]
영계( broiler chickens )의 성장 효율에 있어서 산화적으로 변형된 카로티노이드의 효과
로스 x 로스 308 수닭을 상업적 부화장에서 얻었다. 여분의 병아리를 이른 폐사 대체를 위하여 0 ppm 대조군 음식물로 분리된 우리에 배치하였다. 부화장의 병아리들을 머크레병(Marek's Disease)(한 병아리당 1/4 용량), 및 감염성 조류 기관지염(Infectious Bronchitis)에 대하여 예방접종하였다. 병아리들은 콕시디아증(Coccidiosis)에 대하여는 예방접종하지 않았다. 명백한 건강 문제를 가진 새들은 실험에서 제외하였다.
최종 총 1600 마리의 병아리들을 처리를 위하여 할당하였다. 본 연구에서는 각각 4개의 우리를 포함하는 8개의 블록을 사용하였다. 블록 내의 우리들을 처리(A, B, C, D)로 무작위로 동등하게 할당하였다. 각 우리 마다 50 마리의 새들이 있으며, 블록 내의 각각의 우리는 초기 몸무게가 유사한 새들을 포함했다. 임의추출된 완비된 블록 디자인은 임의추출된 완비된 블록 디자인 내에서 하기 네 가지 처리의 효과를 연구하는데 사용되었다:
음식물 A (대조군): OxBC를 포함하지 않는 상업적 음식물
음식물 B : 0.0005% (w/w) OxBC가 함유된 상업적 음식물
음식물 C: 0.001 % (w/w) OxBC가 함유된 상업적 음식물
음식물 D: 0.003 % (w/w) OxBC가 함유된 상업적 음식물
음식물 처리를 0일에 실시하였으며 38일 연구가 끝날 때까지 공급하였다. 실험 내내 새들에게 물을 자유롭게 제공하였다.
최종 사료를 제조하기 위하여, 20% OxBC 옥수수녹말 사전혼합(실시예 1에서 설명된 바와 같이 준비한)을 옥수수 녹말, 0.5% (w/w)의 자유 유량제(free flow agent)(사이퍼냇(Sipernat); 이산화규소), 및 1% 광질유로 희석하여 2% (w/w) OxBC 사전혼합을 제조하였다. 활성 성분의 요구량을 미터톤 완비된 사료(굵은 가루로 제조된 스타터 사료, 사육자 사료, 및 피니셔 사료; Yantzi's Feed & Seed(Tavistock))마다 2% OxBC 사전혼합의 양을 다양화함으로써 산출하였다.
실험 사료를 표준 절차를 사용함으로써 제조하였다. 교차오염 위험을 최소화하기 위하여, 사료를 처리 코드 (A, B, C, D)의 순서로 제조하였다.
우리의 생체중을 0, 18, 31 및 38일의 나이에 기록하였다. 우리의 사료 소비량을 0-18, 18-31, 및 31-38일의 나이의 사이의 기간 동안 기록하였다.
OxBC를 먹인 새들의 생체중은 18일(P=0.010), 31일(P<0.0001), 및 실험의 종료일인 38일(P=0.022)에 현저하게 높아졌다(표 3 참조). 5, 10, 또는 30 ppm의 OxBC를 먹인 새들 사이에는 현저하지 않은 차이가 기록되었다(P>0.05). 새들은 대조군 음식물을 먹인 새들과 비교하여 각각 5, 10, 및 30 ppm의 OxBC를 먹인 38일 후에 3.7%, 3.O%, 및 4.3% 무거워졌다.
사료 전환 효율(FCR)은 스타터 사료 기간(0 내지 18일)에는 두드러지지 아니하였다(P=0.572). 10 및 30 ppm을 먹인 새들의 FCR이 숫자상으로 대조군보다 낮은 반면에, 상대적 차이는 1% 보다 작다(표 3 참조). 사료 전환 효율은 사육자 기간(18-31일)의 5 ppm의 OxBC를 먹인 새들에서 두드러지게 향상되는 경향을 보이나(P=O.O53), 대조군에 비교하여 10 또는 30 ppm OxBC를 먹인 것들은 아니다. 5 ppm OxBC를 먹인 새들에 있어 사료 전환의 상대적 향상은 3.4%이다. 이와 달리, 상기 FCR은 피니셔 기간(31 내지 38일; P=0.803) 처리 기간뿐 아니라 실험의 전체 지속 기간(0 내지 38일; P=0.242)에 걸쳐서도 두드러지게 다르지 않았다. FCR은 OxBC를 먹인 새들이 대조군 음식물을 먹인 새들에 비하여 실험의 종료시에 두드러지게 무거워졌음에도 불구하고 전체 연구에 걸쳐 모든 처리에서 유사했다.
Figure 112007031878233-PCT00003
새들의 평균 일당 사료 섭취량은 OxBC를 먹인 새들에 있어서, 대조군 음식물을 먹인 새들에 비교하여 5.8%의 평균 상승으로 스타터 기간에 걸쳐 현저히 향상되었다(P=0.001)(표 4 참조). 5, 10 또는 30 ppm OxBC를 먹인 새들 간에는 차이가 없었다. 유사하게, 새들의 평균 일당 사료 섭취량은 사육자 기간(18 내지 31일)에 걸쳐 10, 및 30 ppm OxBC를 먹인 새들에 있어서 현저히 상승되었으나(P=0.016), 5 ppm OxBC을 먹인 새들에서는 그러하지 아니하였다(표 4 참조). 이것은 이 기간에 걸쳐 5 ppm OxBC을 먹인 새들에 있어서 사료 섭취가 숫자상으로 높음에도 불구한 결과이다. 피니셔 기간(31-38일)의 처리에 있어서는, 비록 OxBC를 먹인 새들에 있어서 숫자상으로 수치가 높음에도 불구하고 평균 사료 섭취량에 있어서 현저하지 않은 차이점(P=0.486)이 기록되었다. 전체 생산 사이클에 걸쳐 데이타를 공유하는 것은 5 ppm OxBC를 먹인 새들은 그러하지 아니하나, 10 및 30 ppm OxBC을 먹인 새들의 총 평균 일당 사료 섭취량이 높은 경향(P=0.062)을 드러내었다.
새들의 일당증체량(average daily gain)은 스타터 음식물을 먹인 대조군 새들(0 내지 18일)에 비하여 5, 10 및 30 ppm OxBC을 먹인 새들, 피니셔 기간(P=0.936; 31 내지 38일)에는 그러하지 아니하나 뿐만 아니라 사육자 기간(P<0.0001; 18 내지 31일)에 있어서 현저히 높아졌다(P=0.012)(표 4 참조). 전체 실험에 걸쳐(0 내지 38일), 5, 10 또는 30 ppm OxBC를 먹인 새들은 보충하지 아니한 대조군 음식물을 먹인 새들에 비하여 현저히(P=0.008) 높아진 일당증체량(각각, 4.3%, 4.1%, 및 5.6%)을 가진다.
Figure 112007031878233-PCT00004
OxBC의 식이 보충은 평균적인 사육 조건하에서 38일의 성장 후에 새들의 평균 최종 체중을 3.7% (5 ppm), 3.0% (10 ppm), 및 4.3% (30 ppm)까지 현저히 향상시켰다. 평균 사료 섭취량은 일당증체량이 OxBC 식이 보충에 따라 현저히 향상되는 동안 증가하는 경향을 보인다.
다른 구현예들
본 명세서에서 언급된 모든 문헌 및 특허 출원, 및 특허는 참조에 의해 본원에 편입된다.
특정 구현예들과 관련하여 본 발명을 설명하였으나, 추가 변형들이 가능한 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 본원은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 알려져오거나 통상적인 실시를 따르는 본 명세서로부터의 변경을 포함하는 일반적으로 본 발명의 원리에 따르는 본 발명의 임의의 변형, 사용, 또는 적용을 포괄하는 것으로 의도된다.

Claims (33)

  1. 산화적으로 변형된 카로티노이드 또는 그의 성분을 포함하는 식료품(foodstuff).
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 식료품은 구운 제품, 음료, 음료 믹스(beverage mix), 헬쓰바(health bar), 비스켓, 또는 동물 사료인 특징으로 하는 식료품.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 동물 사료는 건조 또는 반습(semi-moist) 펫 푸드인 것을 특징으로 하는 식료품.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 동물 사료는 말 사료, 돼지 사료, 가금 사료, 양 사료, 소 사료, 또는 어류 사료인 것을 특징으로 하는 식료품.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 음료 믹스는 가루 또는 농축액인 것을 특징으로 하는 식료품.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 식료품이 항산화제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 식료품.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 식료품이 항생제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 식료품.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 식료품이 산화적으로 변형된 카로티노이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 식료품.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 식료품이 0.00001% 내지 0.005% (w/w) 산화적으로 변형된 카로티노이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 식료품.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 식료품이 산화적으로 변형된 카로티노이드의 중합체의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 식료품.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 식료품이 2-메틸-6-옥소-2,4-헵타디에날, 디하이드로액티니디올라이드, β-사이클로시트랄, β-이오논, β-이오논 5,6-에폭사이드, 4-옥소-β-이오논, β-이오닐리덴 아세트알데히드, β-이오닐리덴 아세트알데히드 5,6-에폭사이드, 4-옥소-β-이오닐리덴 아세트알데히드, β-아포-13-카로테논, β-아포-13-카로테논 5,6-에폭사이드, 4-옥소-β-아포-13-카로테논, 레티날, 레티날 5,6-에폭사이드, 또는 그의 혼합물들을 포함하는 산화적으로 변형된 카로티노이드의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 식료품.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 식료품이 2-메틸-6-옥소-2,4-헵타디에날을 포함하는 것을 특징으로 하는 식료품.
  13. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 식료품이 0.0000001% 내지 0.00005% (w/w)의 상기 산화적으로 변형된 카로티노이드의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 식료품.
  14. 산화적으로 변형된 카로티노이드 또는 그의 성분을 상기 동물에 체중증가를 촉진하는 유효량으로 투여함으로써 동물에서 체중증가를 촉진하는 방법.
  15. 산화적으로 변형된 카로티노이드 또는 그의 성분을 상기 동물에 사료전환효율을 증가시키는 유효량으로 투여함으로써 동물에서 사료전환효율을 증가시키는 방법.
  16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서, 상기 동물은 인간, 개, 고양이, 말, 양, 돼지, 소, 가금, 및 어류로 이루어진 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서, 상기 산화적으로 변형된 카로티노이드 또는 그의 성분이 경구적으로, 주입 방식에 의해, 또는 분무(aerosol) 방식에 의하여 투여되는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서, 상기 산화적으로 변형된 카로티노이드 또는 그의 성분이 식료품과 혼합되어 상기 동물에게 공급되는 것을 특징으로 하는 방 법.
  19. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서, 상기 산화적으로 변형된 카로티노이드가 상기 동물에게 투여되는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서, 산화적으로 변형된 카로티노이드의 중합체의 성분이 상기 동물에게 투여되는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서, 2-메틸-6-옥소-2,4-헵타디에날, 디하이드로액티니디올라이드, β-사이클로시트랄, β-이오논, β-이오논 5,6-에폭사이드, 4-옥소-β-이오논, β-이오닐리덴 아세트알데히드, β-이오닐리덴 아세트알데히드 5,6-에폭사이드, 4-옥소-β-이오닐리덴 아세트알데히드, β-아포-13-카로테논, β-아포-13-카로테논 5,6-에폭사이드, 4-옥소-β-아포-13-카로테논, 레티날, 레티날 5,6-에폭사이드, 또는 그의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 산화적으로 변형된 카로티노이드의 성분을 상기 동물에게 투여되는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 2-메틸-6-옥소-2,4-헵타디에날이 상기 동물에게 투여되는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서, 상기 방법이 항생제를 상기 동물에게 투여하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. (i) 산화적으로 변형된 카로티노이드 또는 그의 성분을 포함하는 조성물; 및
    (ii) 체중증가를 촉진하거나 사료전환효율을 증가시키도록 상기 조성물을 동물에게 투여하는 설명서를 포함하는 키트.
  25. 제 24 항에 있어서, 상기 조성물이 산화적으로 변형된 카로티노이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 키트.
  26. 제 24 항에 있어서, 상기 조성물이 상기 동물에게 투여되는 산화적으로 변형된 카로티노이드의 중합체의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 키트.
  27. 제 24 항에 있어서, 상기 조성물이 2-메틸-6-옥소-2,4-헵타디에날, 디하이드로액티니디올라이드, β-사이클로시트랄, β-이오논, β-이오논 5,6-에폭사이드, 4-옥소-β-이오논, β-이오닐리덴 아세트알데히드, β-이오닐리덴 아세트알데히드 5,6-에폭사이드, 4-옥소-β-이오닐리덴 아세트알데히드, β-아포-13-카로테논, β-아포-13-카로테논 5,6-에폭사이드, 4-옥소-β-아포-13-카로테논, 레티날, 레티날 5,6-에폭사이드, 또는 그의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 산화적으로 변형된 카로티노이드의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 키트.
  28. 제 24 항에 있어서, 상기 조성물이 2-메틸-6-옥소-2,4-헵타디에날을 포함하는 것을 특징으로 하는 키트.
  29. 산화적으로 변형된 카로티노이드 또는 그의 성분 포함하는 식료품의 제조방법에 있어서, 상기 방법이 (i) 산화적으로 변형된 카로티노이드 또는 그의 성분을 제조하는 단계 및 (ii) 상기 산화적으로 변형된 카로티노이드 또는 그의 성분과 식료품을 혼합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  30. 제 29 항에 있어서, 산화적으로 변형된 카로티노이드가 식료품과 혼합되는 것을 특징으로 하는 방법.
  31. 제 29 항에 있어서, 산화적으로 변형된 카로티노이드의 중합체의 성분이 식료품과 혼합되는 것을 특징으로 하는 방법.
  32. 제 29 항에 있어서, 2-메틸-6-옥소-2,4-헵타디에날, 디하이드로액티니디올라이드, β-사이클로시트랄, β-이오논, β-이오논 5,6-에폭사이드, 4-옥소-β-이오논, β-이오닐리덴 아세트알데히드, β-이오닐리덴 아세트알데히드 5,6-에폭사이드, 4-옥소-β-이오닐리덴 아세트알데히드, β-아포-13-카로테논, β-아포-13-카로테논 5,6-에폭사이드, 4-옥소-β-아포-13-카로테논, 레티날, 레티날 5,6-에폭사이드, 또는 그의 혼합물을 포함하는 산화적으로 변형된 카로티노이드의 성분이 식료품과 혼합되는 것을 특징으로 하는 방법.
  33. 제 29 항에 있어서, 2-메틸-6-옥소-2,4-헵타디에날이 식료품과 혼합되는 것을 특징으로 하는 방법.
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