KR20080071016A - 황기의 β-글루칸을 추출하는 방법 및 그 β-글루칸을포함하는 사료 첨가용 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 황기로부터 β-글루칸을 추출하는 방법에 있어서, 단백질 또는 탄수화물 분해 효소와 함께 황기를 숙성시키는 숙성 단계; 또는 황기를 160±20℃에서 배소과정을 수행하는 배소 단계를 포함하는 전처리 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 황기로부터 β-글루칸을 추출하는 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 방법에 따라 얻어진 β-글루칸을 포함하는 가축 또는 가금류의 사료 첨가용 조성물을 제공한다.

Description

황기의 β-글루칸을 추출하는 방법 및 그 β-글루칸을 포함하는 사료 첨가용 조성물{Method for extracting beta-glucan from Astragali Radix and compositions for feed additives comprising the beta-glucan}

본 발명은 황기로부터 β-글루칸을 추출하는 방법 및 그러한 방법에 의해 추출된 β-글루칸을 포함하는 사료 첨가용 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 황기에 효소를 이용한 숙성 과정 또는 배소 과정을 포함한 전처리 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 황기로부터 β-글루칸을 추출하는 방법 및 그러한 방법에 의해 추출된 β-글루칸을 포함하는 사료 첨가용 조성물에 관한 것이다.

현재의 축산의 규모는 대형화, 기업화되고 있으며, 세계적으로 육류 섭취량은 꾸준히 증가해가고 있다. 또한, 소비자들의 생활수준의 향상으로 인해 더욱더 안전하고, 품질 좋은 육류에 대해 선호하고 있다. 이런 소비자의 욕구 충족을 위해서는 시설의 현대화, 사료의 품질향상, 육종개량 등 우수한 사양관리는 필수적인 요건이며, 이에 따른 효율적인 질병 예방 및 증체율 개선 등 고효율적인 사양관리는 축산분야에서 필수적인 과제인 것이다.

과거부터 현재까지 농가에서는 이런 문제를 최대의 과제로 안고 왔으며, 질 병 예방 및 생산성 증가를 위하여 여러 가지 항생제, 생균제, 또는 백신 등을 이용해 왔다. 이러한 항생제 또는 백신이 특정 질병의 예방 및 치료를 위하여 지금까지 사용되어 왔지만, 항생제 잔류 및 항생제 내성으로 인해 안전성에 문제가 있으며, 항생제로 인한 스트레스에 의해 가축 및 가금류의 생산성이 저하되는 문제가 있다.

가축의 생산성은 축산업의 승패와 관련이 있다고 할 정도로 중요한 부분을 차지하고 있으며, 생산성의 증가는 곧 농장의 이익과도 직결된다. 따라서 생산성을 증가시키는 사양관리는 축산의 가장 큰 과제 중의 하나가 될 것이다. 또한, 축산물 소비 패턴이 안전성을 강조하는 방향으로 급선회하는 시대적 조류에 따라 축산 분야에서의 무한 경쟁에서 앞서기 위해서는 안전을 기반으로 한 고품질화를 무기로 삼아야만 한다. 따라서, 종래 사용되어 왔던 항생제를 대체할만한 안전하면서 가축 및 가금류의 생산성을 향상시킬 수 있는 천연물질이 필요하다.

한편, 황기는 황기(Astragalus membranaceus Bunge)의 주피를 벗긴 뿌리이다. 황기는 생리활성 성분으로서 사포닌, 플라보노이드, 및 다당류를 포함하고 있으며, 다당류로서 대표적으로 아스트라갈란 Ⅰ, Ⅱ, 및 Ⅲ 등을 포함한 β-글루칸이 있다. 이러한 황기는 β-글루칸 물질의 존재로 인해 면역 증진 작용이 있는 것으로 알려져 있다(Zhu, You-Ping, Chinese Materia Medica, Harwood Academic Publisher, p 560, 1988). β-글루칸은 효모, 버섯, 보리, 콩, 귀리, 황기 등에 존재하며, 원료의 근원, 추출방법, 및 처리과정에 따라서 β-글루칸의 조성, 활성, 및 추출량이 달라질 수 있다.

한국특허출원공개 2004-0000708은 β-글루칸이 산란계용 사료 조성물에 첨가되어 가금류의 산란율 증가 효과를 나타낸다는 것을 개시하고 있다. 또한, 한국특허출원공개 2002-0065676은 β-글루칸을 포함하는 사료 조성물이 가축의 생장속도를 증가시키며 폐사율을 감소시키고 또한 사료 요구량을 감소시킬 수 있다는 것을 개시하고 있다. 그러나, 이러한 문헌들에 개시된 β-글루칸은 효모, 버섯, 또는 박테리아로부터 유래된 β-글루칸에 관한 것으로 황기 유래의 β-글루칸과는 차이가 있다. 한편, 한국특허출원공개 2002-0080995는 인삼, 황기, 및 양파를 포함하는 가축의 성장 촉진용 사료 조성물에 대해 개시하고 있다. 그러나, 여기에서는 황기로부터 β-글루칸을 추출하여 사용하고 있지 않다.

황기로부터 β-글루칸을 추출하는 방법은 F.C. Guo et al., In vitro fermentation characteristics of two mushroom species, an herb, and their polysaccharide fractions, using chicken cecal contents as inoculum, 2003 Poultry Science 82:1608-15에 개시되어 있다. 상기 문헌에 개시된 방법에 따르면, 황기를 열수 추출한 다음, 농축하고, 단백질 제거제에 의해 단백질을 제거한 다음, 알코올을 가해 β-글루칸을 침전시키는 방법을 이용한다. 그러나, 황기에서 면역 증강 기능을 갖는 것으로 공지되어 있는 β-글루칸을 유기 축산 분야에서 이용하기 위해서는, β-글루칸을 황기로부터 보다 효율적으로 추출할 수 있는 방법이 필요하다.

이에, 본 발명자들은 가축 및 가금류의 질병을 예방하고 성장을 촉진시킬 수 있으며, 유기 축산에 사용될 수 있는 천연물질에 대해 연구한 결과, 황기로부터 β-글루칸을 효율적으로 추출하는 방법에 대해 발견하여 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 황기로부터 β-글루칸을 효율적으로 추출하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 방법에 따라 황기로부터 추출된 β-글루칸을 포함하는 가축 및 가금류의 사료 첨가용 조성물을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은

황기로부터 β-글루칸을 추출하는 방법에 있어서,

단백질 또는 탄수화물 분해 효소와 함께 황기를 숙성시키는 숙성 단계; 또는

황기를 배소과정을 수행하는 배소 단계를 포함하는 전처리 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 황기로부터 β-글루칸을 추출하는 방법을 제공한다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 상기 방법에 따라 얻어진 β-글루칸을 포함하는 가축 또는 가금류의 사료 첨가용 조성물을 제공한다.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

본 발명은 종래에 면역 증강작용이 공지되어 있는 황기의 β-글루칸을 보다 효율적으로 추출할 수 있는 방법에 대해 연구한 결과, β-글루칸을 추출하기 위한 종래의 방법으로 황기를 처리하기 전에, 효소를 이용한 숙성과정 또는 배소과정을 처리하면 β-글루칸을 보다 효율적으로 추출할 수 있다는 것을 발견하여 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명은 황기로부터 β-글루칸을 추출하는 방법에 있어서,

단백질 또는 탄수화물 분해 효소와 함께 황기를 숙성시키는 숙성 단계; 또는

황기를 배소과정을 수행하는 배소 단계를 포함하는 전처리 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 황기로부터 β-글루칸을 추출하는 방법을 제공한다.

황기를 상기한 바와 같은 숙성 또는 배소 단계를 포함한 전처리 과정을 수행한 다음에는,

전처리된 황기를 열수 추출하고 여과하여 여액을 획득하는 단계;

여액에 단백질 침전제를 가하여 단백질을 제거하는 단계;

단백질이 제거된 여액에 알코올을 가해서 β-글루칸을 침전시키는 단계; 및

침전된 β-글루칸을 여과하여 수득하는 단계를 포함하는 방법에 의해 β-글루칸을 추출할 수 있다.

원료로 사용되는 황기는 직접 채집하거나 시중에서 구입한 자연산 황기 또는 재배한 황기를 이용할 수 있으며, 음지에서 건조시킨 것을 원료로서 이용할 수 있다. 황기를 그대로 이용할 수 도 있으나, β-글루칸의 효율적인 추출을 위해 세절한 다음 이용하는 것이 바람직하다.

세절한 황기는 우선 단백질 또는 탄수화물 분해 효소와 함께 발효조에서 숙성시키는 과정을 수행한다. 숙성 온도는 사용되는 효소의 활성에 최적인 온도에서 수행하는 것이 바람직하며, 숙성시간은 1일 내지 5일간 수행할 수 있다. 단백질 또는 탄수화물 분해 효소로는 황기의 세포벽을 구성하는 헤미셀룰롤오스 또는 펙틴 을 분해시켜 β-글루칸을 포함한 가용성 성분의 용출을 촉진시키거나, β-글루칸과 결합되어 불용성을 부여하는 단백질 또는 탄수화물을 분해시킴으로서 β-글루칸의 수용성을 증가시킬 수 있는 효소가 이용될 수 있다. 이러한 효소로는 셀룰라제, 펙티나제, 아밀라제, 프로테아제, 인베르타아제, 또는 이들의 조합이 이용될 수 있다. 이러한 단백질 또는 탄수화물 분해 효소는 미생물 유래의 효소가 이용될 수 있으며, 상업적으로 입수 가능한 임의의 효소가 이용될 수 있다.

상기 미생물 유래의 단백질 또는 탄수화물 분해 효소로서 트리코더마 비리드(Trichoderma virid) 유래 효소, 아스퍼질러스 오리제(Aspergillus oryzae) 유래 효소, 사카로마이세스 세레비시에(Saccharomycess cerevisiae) 유래 효소, 또는 이들의 조합이 이용될 수 있다. 이러한 미생물 유래 효소를 이용하여 황기를 숙성할 경우에는 40±5℃의 발효조에 숙성시키는 것이 바람직하다.

트리코더마 비리드 균주는 셀룰라제(Cellulase) 및 펙틴나제(Pectinase) 등의 효소를 분비하며, 이러한 효소는 황기의 세포벽을 구성하고 있는 헤미셀룰로스(hemicellulose)와 펙틴(Pectin)을 분해시켜 가용성 성분의 용출을 촉진시키는 역할을 한다. 아스퍼질러스 오리제는 진균류로서 그 균주가 분비하는 아밀라제(Amylase), 프로테아제(Protease) 등의 효소작용으로 불용성 전분, 단백질 등을 당류, 소당류, 펩타이드(Peptides), 또는 아미노산 등으로 분해할 수 있어 수용성 고형성분의 양이 증가되어 β-글루칸을 포함한 기능성 활성성분의 용출이 증가될 수 있다. 또한, 효모인 사카로마이세스 세레비제는 그 균주가 분비하는 인베르타아제(Invertase)에 의하여 당류가 분해되어 β-글루칸을 포함한 기능성 활성성분의 용출이 증가될 수 있다.

황기를 상기한 바와 같은 효소를 이용한 숙성 단계를 수행하는 대신, 배소과정을 수행할 수 있다. 그러나, 전처리 과정으로서 숙성 및 배소 과정 모두를 수행하는 것이 바람직하며, 이러한 경우 숙성 과정을 수행한 다음 배소 과정을 수행하는 것이 바람직하다. 배소과정이란 물질을 녹는점 이하의 고온으로 가열하여 물질의 물리화학적 성질을 변화시키는 반응을 말한다. 상기 황기의 배소 과정은 160±20℃에서 수행할 수 있다. 황기를 상기한 바와 같이 배소과정을 수행하게 되면 갈색화 반응(Milliard reaction)과 캐러멜화 반응(caramelization) 등이 촉진되어 기능성 활성성분의 양이 증가되는 것으로 여겨진다.

상기한 바와 같이, 황기를 열수 추출에 의해 β-글루칸을 추출하기 전에 효소에 의한 숙성 과정 또는 고온에서의 배소 과정을 거치게 되면, 황기로부터 추출되는 베타 β-글루칸 함량은 현저히 높은 것으로 나타났다.

숙성 또는 배소 과정을 포함한 전처리 과정을 수행한 황기는 통상적인 방법에 의해 β-글루칸을 추출할 수 있다. 일 구현예에 따르면, 상기 숙성 또는 배소의 전치리가 완료된 황기를 열수 추출하고 여과하여 여액을 획득하는 단계를 수행한다. 이러한 열수 추출과정은 여과에 의해 얻어지는 황기 잔사를 이용하여 반복적으로 수행하는 것이 β-글루칸의 효율적인 추출을 위해 바람직하다. 반복적으로 행한 열수 추출에 의해 얻어진 여액을 합한 다음, 그 여액을 다시 가열함으로써 농축하는 것이 바람직하다.

농축된 여액은 단백질 침전제를 가하여 반응시킴으로써 단백질을 침전시킴으 로써 단백질을 제거할 수 있다. 단백질 침전제에 의한 단백질 제거에 의해 이후에 알코올 부가에 의해 침전되는 β-글루칸의 순도를 증가시킬 수 있다. 이러한 단백질 침전제로는 당해 기술분야 공지된 임의의 단백질 침전제가 사용될 수 있으나, 대표적으로는 트리클로로아세트산 또는 바이클로로아세트산 등이 이용될 수 있다. 단백질 침전 반응에 적절한 온도 및 시간은 이용되는 단백질 침전제의 종류에 따라 적절히 선택될 수 있다.

단백질이 제거된 다음에는, 알코올을 부가하여 β-글루칸을 침전시킬 수 있으며, 침전된 β-글루칸을 여과함으로써 β-글루칸을 획득할 수 있다. 알코올은 94% 이상의 알코올이 이용될 수 있으며, 구체적으로는 메탄올, 에탄올, 프로판올을 포함하지만 이에 한정되지 않는 알코올이 이용될 수 있다. 알코올을 이용한 β-글루칸의 침전은 약 1 내지 4℃에서 수행하는 것이 바람직하다. 이러한 β-글루칸의 침전 및 수득 과정을 여러 차례 반복함으로써 β-글루칸의 수율을 증가시킬 수 있다. 침전된 β-글루칸을 여과하여 수득한 다음에는 동결건조에 의해 고순도의 황기 유래 β-글루칸을 획득할 수 있다.

본 발명은 또한 상기 설명한 본 발명에 따른 방법에 의해 얻어지는 황기 유래의 β-글루칸을 포함하는 가축 또는 가금류의 사료 첨가용 조성물을 제공한다.

본 발명에 따른 사료 첨가용 조성물은 가축 및 가금류에게 투여하기 위한 것이므로 투여의 편리함을 위해 산제, 과립제, 정제, 또는 액제(예: 전제, 엑스제)의 형태로 제제화할 수 있다. 이러한 경우, 상기 황기로부터 추출한 β-글루칸 이외에 약제학적으로 허용 가능한 담체를 선택하여 첨가함으로써 제제화할 수 있다.

상기 제제화에 사용될 수 있는 약제학적으로 허용 가능한 담체는 희석제, 활택제, 결합제, 붕해제, 감미제, 안정제, 방부제 중에서 1 종 이상을 선택하여 사용할 수 있다.

상기 담체 및 첨가제는 약제학적으로 허용 가능한 것은 모두 가능하며, 구체적으로 희석제로는 유당, 옥수수 전분, 대두유, 미정질 셀룰로오스, 또는 만니톨, 활택제로는 스테아린산 마그네슘 또는 탈크, 결합제로는 폴리비닐피롤리돈 또는 히드록시프로필셀룰로오스가 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 붕해제로는 카르복시메틸셀룰로오스 칼슘, 전분글리콜산나트륨, 폴라크릴린칼륨, 또는 크로스포비돈, 방부제로는 파라옥시안식향산메틸, 파라옥시안식향산프로필, 또는 솔빈산칼륨이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

액제로 제조할 경우에는, 솔베이트 칼륨, 메틸 4-하이드록시벤조에이트 또는 프로필 4-하이드록시벤조에이트 같은 보존제, 아스코르빈산 같은 항산화제 및 페퍼민트 오일 같은 방향 강화제를 사용하는 것이 필요할 수 있다. 적합한 부형제 및 보조제의 추가적인 예는 문헌을 참조할 수 있다(Dr. H.P. Fiedler "Lexikon der Hilfsstoffe fur Pharmazie, Kosmetik und angrenzende Gebiete" [Encyclopaedia of auxiliaries for pharmacy, cosmetics and related fields].

본 발명에 따른 가축 및 가금류의 사료 첨가용 조성물은 면역 증강, 성장 촉진, 산란율 증가, 또는 계란의 품질개선 효과를 얻기 위해, 유효성분으로서 본 발명에 따른 방법에 의해 얻어진 황기 유래의 β-글루칸 동결건조물을 기준으로 가축 또는 가금류에게 1 일 0.1 내지 1.5g/kg의 양으로 투여할 수 있으며, 이러한 투여 량은 투여대상이 되는 동물의 종류, 동물의 나이, 동물의 체중, 동물의 예방하고자 하는 질병, 원하는 효과 등에 따라 당해 분야의 전문가가 적절히 조절할 수 있다.

본 발명에 따른 황기 유래의 β-글루칸을 포함하는 사료 첨가용 조성물이 이용될 수 있는 가축류는 대표적으로 소, 돼지, 또는 염소를 포함하며, 가금류는 닭, 오리, 또는 칠면조를 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 본 발명에 따른 황기 유래의 β-글루칸을 포함하는 사료 첨가용 조성물은 면역 증강 효과가 있어 가축 또는 가금류의 질병을 예방할 수 있으며, 면역 증강 작용에 의해 예방될 수 있는 임의의 가축 및 가금류의 질환, 즉 감염성 질환 및 염증성 질환을 예방하는데 이용될 수 있으며, 그러한 질환으로는 예를 들어 세균 감염성 패혈증, 전신성 고열 및 염증, 콕시듐증을 포함한 장염, 설사, 폐렴, 및 호흡기 감염으로 이루어진 군에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 따른 황기 유래의 β-글루칸을 포함하는 사료 첨가용 조성물은 또한, 가축 및 가금류의 면역 기능을 향상시킴으로써 감염성 질환 또는 염증성 질환을 예방하는 효과가 있어, 가축 및 가금류의 성장 촉진에도 효과가 있다.

본 발명에 따른 황기 유래의 β-글루칸을 포함하는 가축 또는 가금류의 사료 첨가용 조성물은 또한 가금류의 산란율 증가 또는 계란의 품질 개선을 위해서도 사용될 수 있다. 이러한, 본 발명에 따른 조성물의 효과는 하기 실시예에서 구체적으로 입증하였다.

본 발명에 따른 황기 유래의 β-글루칸을 포함하는 사료 첨가용 조성물은 사료 첨가제로서 사료에 첨가하여 간접적으로 투여할 수 있으나, 직접 가축 또는 가 금류에게 투여할 수도 있다.

이하, 본 발명을 하기 실시예에 의해 더욱 구체적으로 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 어떤 의미로든 본 발명의 범위가 이들에 의해 제한되는 것은 아니다.

실시예 1 : 황기 유래의 β- 글루칸 추출

황기 1 kg을 세절한 다음, 40±5℃의 발효조 속에 넣고 트리코더마 비리드(Trichoderma virid), 아스퍼질러스 오리제(Aspergillus oryzae), 및 사카로마이세스 세레비시에(Saccharomycess cerevisiae)의 효소 혼합액 1 L를 균일하게 살포하고, 80% 습도의 발효실 속에서 4 일간 발효숙성시켰다. 발효숙성을 마친 재료를 160℃의 회전 배소기 속에 넣고 60 분간 배소 처리하였다. 그런 다음, 실온으로 냉각하고 적절한 크기로 분쇄하여 원료로 사용하였다.

그런 다음, 황기에 10 배량의 끓는 증류수를 가하고 60 분 동안 가열해서 끓인 후 여과하였다. 다시 잔사에 10 배량의 끓는 증류수를 가하고 다시 60분 동안 가열해서 끓인 다음 여과하였다. 이러한 조작을 1 회 더 반복하였다. 그리하여 얻어진 세 가지의 여액을 합한 다음에 70℃의 감압 농축기 속에서 10 L가 될 때까지 농축하였다. 농축액에는 단백질 침전제로서 동일한 부피의 10% 트리클로로아세트산을 가하고 1~4℃에서 1 주일간 방치해서 침전되는 단백질을 여과해서 제거하였다. 여과한 여액에 3 배량의 95% 알코올을 가해서 β-글루칸을 1~4℃에서 1주간 방치하여 침전시켰다. 침전된 β-글루칸을 여과한 다음 동결건조하여 고순도의 β-글루칸 350 내지 360 g을 획득하였다.

비교예 1

상기 실시예 1에서 효소를 이용한 숙성 과정 및 배소 과정을 처리하지 않는 것을 제외하고는 동일하게 수행하여, 황기 1 kg으로부터 동결 건조된 β-글루칸 260 g을 수득하였다.

실험예 1

실험은 양돈장에서 같은 날 태어난 3주령의 3원 교잡종[(Duroc × Yorkshire) × Landrace] 이유자돈 중 5kg 미만 자돈을 제외한 총 75두의 이유자돈을 공시하고 5개 처리를 하고 처리당 3 반복, 반복 당 5마리씩 각 팬 당 평균체중이 6.8kg이 되도록 입식하여 총 28일간 사양시험을 하였다. 시험기간동안 물과 사료는 자유급식 시켰으며, 사료 섭취량과 체중을 측정하였다. 시험설계는 사료에 실시예 1에서 기재된 방법에 따라 획득된 황기 β-글루칸 동결 건조물을 첨가하지 않은 사료를 급여한 군(대조군 A), 사료 kg 당 각각 β-글루칸 0.01%(AG 0.01), 0.05%(AG 0.05), 및 0.1%(AG 0.1)를 첨가한 사료를 급여한 군, 생균제와의 효과를 비교하기 위해 공시사료에 생균제(이스트컬쳐)를 사료 kg 당 3g을 첨가해 배합한 사료를 급여한 군(대조군 B)으로 총 5개 군을 설정하였다. 대조군 B를 제외한 모든 군에는 위축돈이 발생하여도 항생제나 기타 어떤 처리도 하지 않았다. 공시사료는 시판 입질사료와 시판 이유자돈 크럼블 사료로 하여, 이유 1~3일차에는 사료적응을 위하여 입질 사료를 급여 하였으며, 4~6일차에는 입질사료와 이유자돈 크럼블 시판사료를 50:50으로 배합하여 급여하였으며 7일부터는 크럼블 사료를 급여하였다.

공시한 시판사료의 조성은 하기 표 1과 같다.

실험 1 주일 후 대조군 A에서 2두가 폐사하였다. 실험 2주차에 대조군 B에서 약간의 호흡기 증상은 발생되었지만, 전 군에 걸쳐 특이한 이상은 발견하지 못했다. 28일 간의 사양시험에서, 주별 일당 사료 섭취량 및 주령당 일당 증체량을 조사하였다.

28일간의 실험에서 주별 일당 사료 섭취량을 하기의 표 2에 나타내었다.

각군 당 초기 사료 섭취량은 별 차이가 없었다. 하지만 2 주차로 접어들면서 AG 0.1 군의 사료 섭취량이 대조군 B에 비해 다소 증가하였다. 한편 대조군 A는 전 주에 걸쳐 가장 낮은 사료 섭취량을 나타내었다. 4 주차에는 AG 0.1군에서 유의하게 높은 사료 섭취량을 나타내었다. 이러한 결과로 볼 때 황기 β-글루칸의 유효농도는 0.05~0.1%로 사료되지만 전 투여 군에서 대조군 A와 비교시 사료 섭취량은 항상 높았다.

28일간의 실험에서 주령당 일당 증체량을 하기의 표 3에 나타내었다.

2 주차에 대조군 B에서 약간의 호흡기 증상으로 인한 증체률의 하락이 관찰 되었지만 이를 제외한 전 투여군에서 증체량은 증가양상을 보였다. 4 주차에서 AG0.1군의 증체량은 다른 군에 비해 가장 높았으며, 이것은 사료 섭취량의 증가와 일치되는 양상으로 보인다.

상기 표 2 및 표 3의 결과에 비추어 볼 때, 꾸준한 두당 사료 섭취량과 증체량의 증가는 황기 β-글루칸이 돼지 성장촉진제로서 효과가 있다고 할 수 있으며, 함유 비율은 0.01%~0.1%이지만 0.05%~0.1%를 투여한 군에서 보다 현저한 효과를 보였다.

또한, 폐사율 및 질병 발생현황을 종합하여 볼 때, 폐사율은 75두 중 단 2두로 대조군 A에서만 나타났다. 이것은 농장의 사양관리 및 계절적인 요인도 작용하였을 것이라 사료되지만, 황기 β-글루칸 추출물을 투여한 군의 호흡기 질병 및 하리발생이 없는 것으로 미뤄, 황기 β-글루칸 추출물은 질병예방 및 폐사율 예방에 효과가 있는 것으로 판단되며, 이는 황기의 β-글루칸 추출물이 면역증강 효과를 갖는다는 사실과 일맥 상통한다고 할 수 있다.

이상의 결과로 볼 때, 본 발명의 방법에 따라 추출한 황기 유래의 β-글루칸은 돼지의 성장촉진 및 면역증강에 유의적인 효과를 갖는다고 할 수 있다.

실험예 2

30 주령의 ISA Brown 산란계 80 수를 공시동물로 사용하였다. 사양시험은 30일간 실시하였으며, 공시사료는 NRC 사양표준에 준하는 영양소가 함유된 옥수수-대두박 위주의 사료로써 전 시험기간 내 음수와 함께 자유 급여 시켰다. 시험설계는 무투여군(대조군), 사료 kg 당 각각 β-글루칸 0.05%(AG 0.05), 0.1%(AG 0.1), 및 0.15%(AG 0.15)를 첨가한 사료를 급여한 군으로 두었으며, 3ft x 4ft 크기의 케이지 당 20 마리씩 분리 사육하였다. 투여된 β-글루칸은 상기 실시예 1에서 기재된 방법에 따라 획득된 황기 β-글루칸 동결 건조물을 이용하였으며, 산란율, 난중, 및 난각강도; 난각 두께, 난황색 및 난황계수; 그리고 혈액화학적 검사를 수행하였다.

산란율은 사양시험 기간 중 매일 채집하여 각 군 별로 총 산란수를 사육두수로 나누어 백분율로 표시하였으며, 난중은 채집한 계란을 전자저울을 이용하여 측정하였다.

난각강도는 난각강도계를 이용하여 측정하였고, 난각두께는 다이얼 파이프 게이지(dial pipe gauge)를 이용하여 난각의 둔단부(large band), 예단부(sharp end) 그리고 중앙부(middle)를 측정하였다.

난황색은 요크 컬러팬(Yolk color fan)을 이용하여 난황색도(York color unit) 를 측정하였으며, 난황계수(Egg Yolk index)는 Sauter의 방법을 이용하여 난황의 높이를 난황의 직경으로 나누어 계산하였다. 혈액은 익정맥을 통해 채취하였으며, 일반적인 방법을 이용하여 분석하였다.

30 일간의 실험 실시에서 상기 항목에 대해 조사한 결과를 하기 표 4 내지 6에 나타내었다.

상기의 결과를 종합하여 볼 때 각 군의 산란율은 대조군에 비해 최대 6%정도 까지 높은 결과를 보였다. 산란율, 난중, 난각강도는 황기 β-글루칸의 투여량이 증가할수록 증가하는 양상을 보였으며, 난각 강도는 AM0.1군에서 가장 높은 강도를 나타내었다.

난황색은 대조군과 β-글루칸 투여군 간에 주목할만한 차이는 발견 할 수 없었지만, 난황계수는 AM0.1, AM0.15군에서 뚜렷한 증가를 보였다. 혈중 내 적혈구의 농도는 황기 β-글루칸의 첨가수준이 증가함에 따라 늘어나는 경향을 보이는 반면 면역증가 효과를 나타내는 백혈구 중 임파구의 증가가 눈에 띄게 관찰 되었다. 혈중 내 헤마토크릿 및 혈소판의 함량은 첨가수준이 증가함에 따라 증가하는 경향을 보였다. 이러한 결과는 본 발명의 방법에 따라 추출된 황기 유래의 β-글루칸이 산란율 및 계란품질을 증가시키고, 또한 면역활성화를 유도 할 수 있다는 것을 보여준다.

상기한 바와 같이, 본 발명이 제공하는 추출방법에 따르면 황기로부터 β-글루칸을 종래의 방법에 비해 보다 효율적으로 추출할 수 있으며, 본 발명의 방법에 따라 황기로부터 추출된 β-글루칸은 가축 또는 가금류의 면역 증강, 성장 촉진, 산란율 증가, 또는 계란의 품질 개선을 위해 가축 또는 가금류에 투여될 수 있다.

Claims (13)

1. 황기로부터 β-글루칸을 추출하는 방법에 있어서,

   단백질 또는 탄수화물 분해 효소와 함께 황기를 숙성시키는 숙성 단계; 또는

   황기를 배소과정을 수행하는 배소 단계를 포함하는 전처리 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 황기로부터 β-글루칸을 추출하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 전처리 과정을 수행한 다음,

   열수 추출하고 여과하여 여액을 획득하는 단계;

   여액에 단백질 침전제를 가하여 단백질을 제거하는 단계;

   단백질이 제거된 여액에 알코올을 가해서 β-글루칸을 침전시키는 단계; 및

   침전된 β-글루칸을 여과하여 수득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 단백질 또는 탄수화물 분해 효소는 셀룰라제, 펙티나제, 아밀라제, 프로테아제, 인베르타아제, 또는 이들의 조합인 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제 1 항에 있어서, 단백질 또는 탄수화물 분해 효소는 트리코더마 비리드(Trichoderma virid) 유래 효소, 아스퍼질러스 오리제(Aspergillus oryzae) 유래 효소, 사카로마이세스 세레비시에(Saccharomycess cerevisiae) 유래 효소, 또는 이들의 조합인 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제 4 항에 있어서, 숙성 단계는 40±5℃의 발효조에 숙성시키는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제 1 항에 있어서, 배소 단계는 160±20℃에서 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제 2 항에 있어서, 상기 단백질 침전제는 트리클로로아세트산 또는 바이클로로아세트산인 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 얻어진 황기 유래의 β-글루칸을 포함하는 가축 또는 가금류의 사료 첨가용 조성물.
9. 제 8 항에 있어서, 가축 또는 가금류의 면역 증강용 또는 성장 촉진용으로 사용되는 것을 특징으로 하는 조성물.
10. 제 8 항에 있어서, 가금류의 산란율 증가 또는 계란의 품질개선용으로 사용되는 것을 특징으로 하는 조성물.
11. 제 8 항에 있어서, 상기 가축은 소, 돼지, 또는 염소인 것을 특징으로 하는 조성물.
12. 제 8 항에 있어서, 상기 가금류는 닭, 오리, 또는 칠면조인 것을 특징으로 하는 조성물.
13. 제 8 항에 있어서, 산제, 전제, 엑스제, 과립제, 또는 정제의 형태인 것을 특징으로 하는 조성물.