KR20070119825A - 총체벼 사일리지 발효용 미생물 및 이를 이용한 총체벼사일리지의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 신규 미생물인 총체벼 사일리지 발효용 락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum ) NLRI 401(농업생명공학연구원, 2006년 4월 24일 기탁, 기탁번호 KACC 91234P)을 제공한다. 또한, 총체벼의 발효를 위한 복수의 발효단계들을 포함하고, 상기 발효단계 중 적어도 하나의 발효 단계는 락토바실러스 플랜타럼( Lactobacillus plantarum) NLRI 401(농업생명공학연구원, 2006년 4월 24일 기탁, 기탁번호 KACC 91234P)에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 총체벼 사일리지의 제조 방법을 제공한다.
Description
도 1은 락토바실러스 플랜타럼( Lactobacillus plantarum ) NLRI 401의 온도에 따른 생장능력을 보여주는 그래프이다.
본 발명은 사일리지 발효용 신규 미생물, 이를 포함하는 미생물 첨가제 및 상기 미생물을 이용한 사일리지 제조 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 총체벼 사일리지의 발효에 적용되어 상기 총체벼 사일리지의 저장성 및 품질을 향상시킬 수 있는 신규 락토바실러스 플랜타럼( Lactobacillus plantarum ), 이를 포함하는 미생물 첨가제 및 이를 이용한 총체벼 사일리지의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 사일리지란 목초나 사료작물을 절단하여 사일로에 넣고 공기가 없는 혐기적 조건하에서 유산발효로 생성된 유산에 의해 pH 4.0의 낮은 산도를 유지함으로써 불량균의 번식을 억제하여 장기저장이 가능한 다즙질 조사료를 말한다.
우리나라는 전통적으로 논에서 벼를 재배하여 왔으나 최근 생산량 감소와 쌀 시장의 개방으로 인하여 벼 재배면적이 줄어들 것으로 예상이 되며 따라서 논의 타용도 활용이 검토되어져야 한다. 그러나 논은 쌀 생산기반뿐만 아니라 다양한 공익적 기능을 가지며 이런 기능을 계속 확보하기 위해서는 논을 논의 형태로 유지하는 것이 필요하다. 이러한 일련의 이유로 인하여 논에서 가축의 사료로 쓸 수 있는 총체벼의 재배 이용이 필요하며 향후 재배면적이 확대될 것으로 전망된다. 총체벼는 일시에 다량 생산이 되며 조사료(풀사료)가 부족한 시기를 대비하여 저장을 해아 하는데 가장 쉬운 방법이 사일리지(silage, 담근먹이)이다. 사일리지의 원리는 전통적인 김치의 제조와 마찬가지로 젖산균에 의한 자연 발효에 의존을 하게 되나 사일리지 조제시의 작물의 생육상태, 기상상태 등에 따라 균일한 품질의 사일리지를 얻기가 힘들다. 따라서 이런 단점을 해결하기 위해서 이용하는 것이 사일리지용 첨가제(Inoculant, 이노큐란트)이며 이 이노큐란트를 첨가함으로써 사일리지의 품질이 개선되고 가축의 생산성(유 및 육생산)도 향상된다.
근래 많이 이용되는 사일리지용 첨가제인 이노큐란트는 전량 수입에 의존하여 외국의 제품들이 대부분 이용되고 있으며 국내에서는 "당분함량이 낮은 식물체의 사일리지 발효에 적합한 균주"로서 이노큐란트가 개발되었고 "보리 사일리지용 미생물 첨가제 및 옥수수 사일리지용 미생물 첨가제" 등이 개발되어 산업화가 이루어져 있다. 최근 이노큐란트는 처리하기 쉽고 부작용이 없으며 가격도 낮은 장점 때문에 근래 각광을 받고 있다. 국외에서는 수십 내지 수백종의 이노큐란트가 개발되어 현재 상업적으로 이용되고 있다.
본 발명은 이러한 농업적 현실을 감안한 것으로서, 저장성 및 품질이 우수한 총체벼 사일리지의 발효에 사용되는 신규 락토바실러스 플랜타럼( Lactobacillus plantarum) NLRI 401을 제공함을 목적으로 한다.
본 발명은 또한 상기 락토바실러스 플랜타럼( Lactobacillus plantarum ) NLRI 401을 포함하는 총체벼 사일리지 제조용 미생물 첨가제를 제공함을 목적으로 한다.
본 발명은 또한 상기 락토바실러스 플랜타럼( Lactobacillus plantarum ) NLRI 401을 이용하여 총체벼 사일리지를 제조하는 방법을 제공함을 목적으로 한다.
본 발명의 일 특징에 따른 총체벼 사일리지 발효용 락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum ) NLRI 401은 2006년 4월 24일 농업생명과학연구원에 기탁되었으며, 기탁번호는 KACC 91234P이다.
본 발명의 일 특징에 따른 총체벼 사일리지 제조용 미생물 첨가제는 총체벼 사일리지 발효용 락토바실러스 플랜타럼( Lactobacillus plantarum ) NLRI 401(농업생명공학연구원, 2006년 4월 24일 기탁, 기탁번호 KACC 91234P)을 포함한다.
본 발명의 일 특징에 따른 총체벼 사일리지의 제조 방법은 총체벼의 발효를 위한 복수의 발효단계들을 포함하고, 상기 발효단계 중 적어도 하나의 발효 단계는 락토바실러스 플랜타럼( Lactobacillus plantarum ) NLRI 401(농업생명공학연구원, 2006년 4월 24일 기탁, 기탁번호 KACC 91234P)에 의하여 수행되는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명하도록 한다.
균주의 분리 및 동정
본 균주는 품질이 우수한 총체 벼 사일리지 추출액을 0.02%의 소듐 아자이드(sodium azide)가 함유된 엠알에스(MRS) 액체배지에 넣어 37 ℃에서 24시간 배양한 후 백금이를 이용하여 0.02%의 소듐 아자이드가 함유된 엠알에스(MRS) 한천평판배지에 도말하여 다시 37 ℃에서 48시간 배양하여 형성된 균락들을 분리하였다. 이렇게 선발된 균주의 특성은 다음과 같다.
1) 균의 형태
엠알에스(MRS) 한천평판배지에서 37 ℃, 2일간 배양했을 때 균의 형태
- 세포의 형태: 간균
- 운동성: 없음
- 포자형성능: 없음
- 그람(Gram) 염색: 양성
2) 균총의 형태
엠알에스(MRS) 한천평판배지에서 37 ℃, 2일간 배양했을 때 균총의 형태
- 형상: 원형
- 융기: 볼록
- 표면: 매끈(smooth)
3) 생리적 성질
- 생육온도: 생장가능 생육온도: 13～43℃
최적 생장온도: 37～39℃
- 생육 pH: 생장가능 생육 pH: 3.5～7.5
최적 pH: 6.5～6.8
- 산소에 대한 영향: 통성혐기성
4) 카탈라제: -
5) 가스형성여부: -
6) 15 ℃에서 생육: +
7) 45 ℃에서 생육: -
8) 인돌생산: -
9) 젖산생산: +
10) 당 발효 시험
아미그달린: +
D-아라비노스: -
L-아라비노스: +
셀로비오스: +
에스큘린: +
과당: +
갈락토스: +
포도당: +
글루코네이트: +
유당: +
말토스: +
만니톨: +
만노스: +
멜레지토스: +
멜리비오스: +
라피노스: +
리보스: +
람노스: -
살리신: +
소르비톨: -
자당: +
트레할로스: +
크실로스: -
글리세롤: -
에리쓰리톨: -
아도니톨: -
베타 메틸-크실로사이드: -
소르보스: -
둘씨톨: -
이노씨톨: -
알파 메틸-디-만노사이드: +
알파 메틸-디-글루코사이드: -
엔 아세틸 글루코사민: +
이눌린: -
아미돈: -
글리코겐: -
크실리톨: -
베타 젠티오비오스: +
투라노스: +
라이소스: -
타가토스: -
푸코스: -
아라비톨: -
2-케토-글루코네이트: -
5-케토-글루코네이트: -
이상과 같이 그람 양성, 카탈라제 음성이며 15℃에서 생장하고 45℃에서 생장하지 못하며, 45개 당발효실험을 실시한 결과 락토바실러스 플랜타럼으로 동정되었다.
상기 락토바실러스 플랜타럼을 "락토바실러스 플래타넘 NLRI 401"로 명명하 고 상기 미생물을 2006년 4월 24일 농업생명공학연구원에 기탁하였다. 상기 농업생명공학연구원으로부터 기탁번호 KACC 91234P를 부여 받았다.
본 발명에 따른 총체벼 사일리지 제조용 미생물 첨가제는 상기 락토바실러스 플랜타럼 NLRI 401을 포함한다. 이외에도, 상기 미생물 첨가제는 상기 총체벼 사일리지의 품질 향상을 위하여 공지인 기타 화학 또는 미생물 성분을 포함할 수 있다.
총체벼
사일리지 제조 방법
본 발명에 따른 총체벼 사일리지 제조 방법은 총체벼 발효를 위한 복수의 발효단계들을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 총체벼 사일리지의 제조 방법은 다음과 같다.
- 제 1 단계(호흡작용)
사일로에 넣은 재료의 호흡과 호기성 세균의 활동으로 탄수화물과 산소가 소비되고 탄산가스 및 열이 발생한다. 사일리지는 온도가 올라가며 이 기간이 길어지면 과도한 발열로 단백질의 소화율이 저하된다.
- 제 2 단계(초산발효)
사일로중 산소가 줄어들고 혐기성 발효가 일어나며 pH 6~5에서 초산균이 활동하여 초산을 생성한다. 초산발효는 불량발효는 아니며 유산발효에 앞서 일어난다.
- 제 3 단계(유산발효)
혐기성균(초산균)에 의해서 산이 축적되어 pH가 5이하로 낮아지면 초산균이 활동이 억제되고 유산균의 수가 증가되면서 활동이 시작된다.
- 제 4 단계(유산발효시작)
유산균의 증식이 2주간 계속되면 온도가 낮아지고 가용성 탄수화물은 유산으로 바뀌고 유기산의 축적으로 pH는 4이하로 낮아지게 되어 세균활동이 중지된다.
- 제 5 단계(성숙기)
유기산이 축적되면 pH는 4.2~3.8이 되며 유산균의 활동이 정지되고 사일리지는 안정기에 들어간다. 그러나 유산의 생성이 불충분했을 경우에는 낙산이 생성되며 공기가 들어가면 사일리지는 변질될 수가 있다.
본 발명에 따른 총체벼 사일리지 발효용 락토바실러스 플랜타럼( Lactobacillus plantarum) NLRI 401(농업생명공학연구원, 2006년 4월 24일 기탁, 기탁번호 KACC 91234P)는 유산발효 단계에서 발효 기능을 수행한다.
상기 사일리지 제조 방법은 예시에 불과한 것이며, 당업자라면 상기 총체벼 사일리지 발효용 락토바실러스 플랜타럼NLRI 401(농업생명공학연구원, 2006년 4월 24일 기탁, 기탁번호 KACC 91234P)을 이용하여 다양한 과정으로 본 발명에 따른 총체벼 사일리지를 제조할 수 있을 것이다.
[실시예 1]
온도에 따른 성장능력
락토바실러스 플랜타럼NLRI 401(농업생명공학연구원, 2006년 4월 24일 기탁, 기탁번호 KACC 91234P)의 온도에 따른 생장능력을 도 1의 그래프에 나타내었다.
도 1을 참조하면, 상기 락토바실러스 플랜타럼 NLRI 401의 생장능력은 발효의 적정 온도인 25～35℃에서 우수함을 알 수 있었다.
[실시예 2]
총체벼
사일리지 품질 평가
상기 표 1에서 보는 바와 같이 첨가한 사일리지의 pH는 무처리구의 pH에 비하여 낮게 나타났으며 초산 및 낙산 함량은 낮고 젖산함량은 높아져 전체적으로 사일리지의 저장 품질점수가 20여점 상승되었으며 품질등급도 1등급 높아졌다. 따라서 본 발명에 따른 락토바실러스 플랜타럼 NLRI 401의 처리로 사일리지 품질이 개선된 것으로 판단되었다.
상기 락토바실러스 플랜타럼 NLRI 401을 처리한 사일리지의 사료가치에 있어서, 조단백질 함량은 비슷한 결과를 보였고 섬유소 함량(ADF 및 NDF)이 낮아져 사료가치가 개선되었으며 소화율도 높게 나타나 최종적으로 가소화영양소총량(TDN) 함량이 약 5.8%가 높아졌다. 따라서 본 발명에 따른 락토바실러스 플랜타럼 NLRI 401의 처리로 사일리지의 시료갖치가 개선된 것으로 판단되었다.
상술한 바와 같이, 본 발명인 신규 락토바실러스 플랜타럼 NLRI 401은 총체벼 사일리지 제조에 적용되어, 상기 총체벼 사일리지의 저장성 및 품질을 향상 시킬 수 있다.
또한, 사일리지의 품질이 개선됨으로써, 이를 이용하여 사육되는 가축의 생산성 향상을 기대할 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
Claims (3)
- 총체벼 사일리지 발효용 락토바실러스 플랜타럼( Lactobacillus plantarum ) NLRI 401(농업생명공학연구원, 2006년 4월 24일 기탁, 기탁번호 KACC 91234P).
- 총체벼 사일리지 발효용 락토바실러스 플랜타럼( Lactobacillus plantarum ) NLRI 401(농업생명공학연구원, 2006년 4월 24일 기탁, 기탁번호 KACC 91234P)을 포함하는 총체벼 사일리지 제조용 미생물 첨가제.
- 총체벼의 발효를 위한 복수의 발효단계들을 포함하고, 상기 발효단계 중 적어도 하나의 발효 단계는 락토바실러스 플랜타럼( Lactobacillus plantarum ) NLRI 401(농업생명공학연구원, 2006년 4월 24일 기탁, 기탁번호 KACC 91234P)에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 총체벼 사일리지의 제조 방법.
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|---|---|---|---|---|
| CN102864093A (zh) * | 2012-04-18 | 2013-01-09 | 北京和美科盛生物技术有限公司 | 一株适用于青贮稻草的植物乳杆菌及其使用方法 |
| KR101380516B1 (ko) * | 2011-05-13 | 2014-04-01 | 한국생명공학연구원 | 바실러스 섭틸리스 ｉｎ-55, 락토바실러스 플란타룸 ｂｔ-77 및 이를 이용한 사일리지 제조방법 |
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