KR20080109795A - 음식용 조성물 - Google Patents

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KR20080109795A
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마사히코 다바타
모토미치 다카하시
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닛뽄세이시케미카루가부시키가이샤
미야리산 세이야쿠 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 부티르산을 생산하여 정장 작용이 우수한 부티르산균과 부티르산균의 기질이 되어 부티르산의 생산을 조장하는 셀로올리고당을 함유하고, 장 내에서의 부티르산 생산량을 향상시키고, 장 내 환경의 개선 및 감염증 방어 기능 등이 우수한 음식용 조성물을 제공하는 것을 과제로 한다. 즉, 본 발명은 부티르산균과 셀로올리고당을 함유하는, 장 내 환경 개선 기능 및/또는 감염증 방어 기능을 갖는 음식용 조성물, 상기 부티르산균이 클로스트리듐 부티리쿰인 상기 음식용 조성물, 부티르산균과 셀로올리고당을 함유하는, 장 내 환경 개선 기능 및/또는 감염증 방어 기능을 갖는 음료, 및 부티르산균과 셀로올리고당을 함유하는, 장 내 환경 개선 기능 및/또는 감염증 방어 기능을 갖는 식품을 제공한다.
부티르산균, 부티르산, 셀로올리고당, 클로스트리듐 부티리쿰, 유기산, 프로바이오틱스, 프리바이오틱스, 정장 작용, 장내 환경, 감염증

Description

음식용 조성물{Composition for beverage or food}
본 발명은 부티르산균과 셀로올리고당을 포함하는 음식용 조성물에 관한 것이다. 더욱 자세하게는 부티르산을 생산하여 정장 작용이 우수한 부티르산균과, 부티르산균의 기질이 되어 부티르산 생산을 조장하는 셀로올리고당을 함유하여, 장(腸)내에서의 부티르산 생산량을 향상시켜, 장내 환경 개선 및 감염증 방어 기능 등이 우수한 음식용 조성물 및 이의 용도에 관한 것이다.
장관(腸管)은 생명 유지에 필요한 영양소를 소화 흡수하는 역할 외에, 유해세균이나 바이러스 및 이물과 같은 바깥의 적으로부터 몸을 지키는 역할(장관 면역 기능)도 갖고 있어, 건강 유지에 대단히 중요한 기관이다. 최근의 생리 기능에 관한 연구에 의해, 장내 플로라(flora; 균총)를 비롯한 장내 환경의 개선이, 질병 예방(소화기 질환 예방, 발암 위험율 저하 등), 건강의 유지증진에 크게 관여한다는 것이 해명되었다. 장관에는 100종류 이상 백조마리의 세균이 항상 존재한다는 것이 알려져 있고, 비피더스균 및 락트산균 등의 유용균과, 웨르슈균, 박테로이데스균, 대장균 등의 부패균으로 크게 나누어져 있다. 유용균 증식을 촉진하여 부패균 억제 작용을 갖는 장내 세균을 보조하는 물질로서는 각종 프로바이오틱스(장내 플로라의 균형을 개선함으로써 숙주동물에게 유익하게 작용하는 생균제)나 프리바이오틱스(장내에서 유용균을 증식시키는 인자 : 올리고당, 식물섬유 등)가 시중에 나와 있다.
체 내에 본래 생식(生息)하는 비피더스균 등의 유용균을 유의적으로 증식시키는 물질로서 프리바이오틱스가 있고, 각종 올리고당이나 식물섬유 등이 사용되고 있다. 올리고당으로서는 프럭토올리고당, 이소말트올리고당, 갈락토올리고당, 크실로올리고당, 라피노오스올리고당과 같은 난소화성 올리고당을 들 수 있다. 난소화성 올리고당은 위나 소장에서 분해되지 않고 대장에 도달하여, 대장내의 장내 세균에 의해 자화(資化)되어, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 락트산 등의 단쇄 지방산을 생성한다. 이들 단쇄 지방산은 소화관 혈류 점막 혈액량의 증대, 소화관 점막 상피세포의 증식, 콜레스테롤 합성의 억제 등의 생리 활성을 갖는다.
단쇄 지방산 중에서도 락트산이 지나치게 축적되면, 점막 장해를 일으켜 대장 상피세포의 신진대사에 악영향을 미친다. 한편, 부티르산은, 대부분은 전신의 에너지풀에 들어 가기 전에 대장 상피세포에 들어가 신진대사를 활성화시킨다. 또, 부티르산에는 DNA 수복이나 대장암 예방 효과도 있다. 또한, 아세트산, 프로피온산, 부티르산은 장내 pH의 저하에 의한 유해균의 증식 억제에 관여하는 것 외에, 에너지원으로서 이용되고, 장 연동 운동도 촉진하는 작용이 있다.
올리고당 중, 대표적인 프로바이오틱스인 프럭토올리고당은 슈크로스에 프럭토스가 1,4-결합한 것이다. 프럭토올리고당은 장내의 유용세균, 특히 비피더스균 으로 선택적으로 자화되고, 난소화성이기 때문에, 장내 균총 개선에 크게 기여한다고 되어 있다. 하지만 프럭토올리고당은 안정성이 충분하지 않고, 특히 산성용액 중에서 장시간 보존하면 글루코오스, 프럭토스, 슈크로스로 변화하여, 그 생리활성도 저하되어 버린다는 문제가 있었다. 다른 올리고당도 같은 결점을 갖고 있다. 또한, 비피더스균의 증식은 스카톨, 인돌 등의 부패물질을 감소시키지만, 비피더스균으로부터 생성되는 단쇄 지방산은 락트산과 아세트산이 중심이고, 대장내의 균총이 크게 비피더스균으로 기울면 부티르산 농도는 저하되어 버린다. 이러한 배경에서, 부티르산균에 의해 선택적으로 자화되는 올리고당이 요구되었다.
그러나, 장내 균총의 균형이 부패균으로 기울어 있는 경우에는 프로바이오틱스만으로는 효과가 대단히 작다는 문제가 있다. 이 때문에, 장내의 유용균을 효과적으로 증가시키기 위해서, 프로바이오틱스 기능을 갖는 생균제와 프로바이오틱스 기능을 갖는 올리고당을 배합한 신바이오틱스(synbiotics)도 상품화되어 있다.
일본 공개특허공보 2003-93019호(특허문헌 1)에서는 프로바이오틱스로서 비피더스균을, 프리바이오틱스로서 크실로올리고당을 함유하는 경구 섭취용 조성물이 개시되어 있고, 조밀하고 보존성이 우수한 경구 섭취용 조성물을 제공하고 있다. 또, 일본 공개특허공보 2005-34135호(특허문헌 2)에서는 프로바이오틱스, 프리바이오틱스 및 바이오제닉스 중 1종 또는 2종 이상을 포함하는 식품 유효성분의 생체 내 이용 효율을 향상시키는 기능 증강 조성물이 개시되어 있다. 또, 일본 공개특허공보 2004-357505호(특허문헌 3)에서는 맥주 효모, 생균제, 올리고당 및 차 추출물을 함유하는 개의 위장 질환 예방 및 경감용 보충제(supplement)가 개시되어 있 다. 그러나, 이 선행기술에서는 비피더스균 증식 인자에 주안점을 두고 있으며, 부티르산의 생성에 착안한 것은 아니고, 장내 환경 개선에 관해서 충분히 만족할 수 있는 것은 아니다.
또한, 일본 공개특허공보 제(평)7-145호(특허문헌 4)에는 부티르산균과 글루코만난으로 이루어진 부티르산균 조성물이 개시되어 있다. 부티르산균은 글루코만난을 자화하지만, 부티르산의 생산량은 장내 환경을 개선하기 위해서는 충분하지 않았다.
특허문헌 1 : 일본 공개특허공보 2003-93019호
특허문헌 2 : 일본 공개특허공보 2005-34135호
특허문헌 3 : 일본 공개특허공보 2004-357505호
특허문헌 4 : 일본 공개특허공보 제(평)7-145호
발명이 해결하고자 하는 과제
본 발명은 장내 환경을 현저하게 개선할 수 있는 음식용 조성물을 제공하는 것을 과제로 한다.
과제를 해결하기 위한 수단
본 발명자 등은 상기 과제를 해결하기 위해서 예의 검토한 결과, 여러 생균제 중에서도 부티르산을 생산하고 정장 작용이 우수한 부티르산균과, 셀로올리고당을 조합함으로써, 셀로올리고당이 부티르산균의 기질이 되어, 장내에서 부티르산균의 부티르산 생산을 현저하게 증가시킬 수 있다는 것을 발견하였다. 그리고 동시에, 장내의 유용균을 효과적으로 증가시켜, 부패물질의 양을 감소시키는 등을 통해 장내 환경의 개선을 실현할 수 있다는 것을 발견하였다. 본 발명자 등은 이러한 지견에 근거하여 본 발명을 완성하기에 이르렀고, 구현화한 형태로서 하기 발명을 제공하는 것이다.
〔1〕부티르산균과 셀로올리고당을 함유하는, 장내 환경 개선 기능 및/또는 감염증 방어 기능을 갖는 음식용 조성물.
〔2〕부티르산균이 클로스트리듐 부티리쿰(Clostridium butyricum)인 〔1〕에 기재된 음식용 조성물.
〔3〕부티르산균과 셀로올리고당을 함유하는, 장내 환경 개선 기능 및/또는 감염증 방어 기능을 갖는 사료.
〔4〕부티르산균과 셀로올리고당을 함유하는, 장내 환경 개선 기능 및/또는 감염증 방어 기능을 갖는 식품.
〔5〕장내 환경 개선 기능 및/또는 감염증 방어 기능을 갖는 음식용 조성물로서의, 부티르산균 및 셀로올리고당의 용도.
〔6〕장내 환경 개선 기능 및/또는 감염증 방어 기능을 갖는 사료 또는 식품으로서의, 부티르산균 및 셀로올리고당의 용도.
발명의 효과
본 발명의 음식용 조성물은 셀로올리고당이 부티르산균의 기질이 되게할 뿐만 아니라, 장내에서 부티르산균의 부티르산 생산능을 현저하게 향상시킬 수 있다. 또, 부패균을 감소시켜 유용균을 증가시킬 뿐만 아니라, 부패물질을 감소시키는 등 장내 환경을 향상시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 음식용 조성물을 사람이나 동물에게 급여하면, 대장 부위에서의 부티르산균을 증가시켜 부티르산 함량을 증가시킬 수 있고, 대장 상피 세포를 건강한 상태로 유지할 수 있다. 그 결과, 각종 감염증에 대한 방어능이 향상되어, 대장암이나 대장 질환의 예방으로도 이어져, 건강을 유지 증진시킬 수 있다. 또한, 축산용 동물에게 공급한 경우는 질병율이 저하되고, 체중 증가 효과가 우수하기 때문에 출하일수를 단축할 수 있고, 비용 절감으로 이어지는 것이 가능하여 경제적으로도 이점이 있다.
도 1은 실시예 3에서의 이유 30일 후의 자돈의 분변 중 플로라를 도시하는 그래프이다.
도 2는 실시예 3에 있어서의 이유 30일 후의 자돈의 분변 중 스카톨(SKT)량을 도시하는 그래프이다.
도 3은 실시예 3에 있어서의 이유 30일 후의 자돈의 분변 중 유기산 조성을 도시하는 그래프이다.
도 4는 실시예 3에 있어서의 이유 30일 후의 자돈의 분변 중의 암모니아량을 도시하는 그래프이다.
도 5는 실시예 3에 있어서의 이유시 및 이유 30일 후의 자돈의 혈청 중의 암모니아량을 도시하는 그래프이다.
도 6은 실시예 4에 있어서의 닭 초생 병아리(18일령, 42일령)의 맹장내용물 중의 유기산 조성을 도시하는 그래프이다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
본 발명의 음식용 조성물은 부티르산균과 셀로올리고당을 함유한다. 즉, 본 발명의 음식용 조성물은 프로바이오틱스로서 부티르산균을, 프리바이오틱스로서 셀로올리고당을 함유하는 것으로, 장내, 특히 대장내 부티르산 농도를 증가시켜 건강한 상태를 유지하는 효과를 갖는다. 즉, 본 발명의 음식용 조성물은 생체 내에서 장내 환경 개선 기능과 감염증 방어 기능 모두 또는 적어도 하나의 기능을 발휘하는 것이다.
본 발명의 음식용 조성물의 유효성분의 첫번째는 부티르산균이다. 일반적으로, 프로바이오틱스로서는 비피더스균(Bifidobacterium sp.), 락트산균(Lactobacillus sp.) 등이 사용되고 있다. 유아의 장내 균총은 비피더스균 등의 유용균이 우세하지만, 시간이 지나면서 유용균이 감소하고 부패균의 비율이 증가한다. 이 때문에 부패균의 억제나 유용균의 증가를 목적으로, 비피더스균이나 락트산균 등 많은 종류의 생균제가 프로바이오틱스로서 사용되고 있다. 그러나, 비피더스균이나 락트산균은 경구 섭취하여도, 위액이나 담즙 등의 산에 내성이 없어, 살아있는 상태로 장까지 닿는 것은 극히 적은 비율에 지나지 않는다. 또, 일부 정착되었다고 해도 섭취를 중지하면, 장내 균총은 부패균이 우세한 플로라로 되돌아가 버린다는 문제도 있다. 이와 반대로, 본 발명에서 사용하는 부티르산균은 호기(呼氣) 하에서는 아포(芽胞)를 형성하여, 경구 투여된 후, 위 내에서 단백 소화액 펩신과 위산에 의한 저 pH 환경에 노출되지만, 아포로서 저항성이 있는 부티르산균은 사멸되지 않고 여기를 통과하여 십이지장에 도달한다. 여기서 pH 중성 부근까지 상승하고, 음식물은 각종의 소화액에 의해 소화되어, 영양이 풍부한 환경이 만들어진 후, 부티르산균은 발아증식의 기회를 얻는다. 경구 섭취하여도, 위액이나 담즙으로 소화되지도 않고, 포자상태대로 대장에 닿아, 대장내에서 발아증식하여 부티르산을 생산할 수 있다.
본 발명에 사용하는 부티르산균은 부티르산을 생성하는 균이면 어떠한 균총이라도 좋다. 그 중에서도 클로스트리듐(Clostridium)속이 바람직하고, 특히 부티리쿰(butyricum)종이 바람직하다. 또 클로스트리듐 부티리쿰의 바람직한 균주의 대표적인 것으로서는 후술한 바와 같이 클로스트리듐 부티리쿰 미야이리(MIYAIRI)주를 들 수 있다. 클로스트리듐 부티리쿰은 편성 혐기성(嫌氣性)의 아포 형성성이다. 이 균주는 1933년에 치바의과대학 위생학교실(현 치바대학 의학부) 미야이리 긴지(宮入近治)박사에 의해, 사람 장관 내로부터 분리된, 부패균에 대하여 강한 길항 작용이 있는 부티르산균으로서 보고되었다. 본 균주는 부패균을 비롯한 여러가지의 소화관 병원체에 대하여 길항 작용을 갖고, 비피더스균(Bifidobacteria) 또는 락트산균(Lactobacillus) 등의 소위 장내 유용균과 공생함으로써, 정장 효과를 발휘한다. 또한, 본 균주는 아포 형성 세균이기 때문에, 제제 중에서는 안정성 및 위산에 대한 저항성이 락트산균군과 비교하여 높은 것으로 보고되었다.
본 발명에서 사용되는 부티르산균으로서는 구체적으로는 락토바실러스 플랭타룸(Lactobacillus plantarum), 클로스트리듐 부티리쿰 NIP1006, 클로스트리듐 부티리쿰 NIP1015, 클로스트리듐 부티리쿰 NIP1017, 클로스트리듐 부티리쿰 미야이리 588을 들 수 있고, 이 중에서도 특히 부티르산 생산능이 높은 클로스트리듐 부티리쿰 미야이리 588(FERM BP-2789)이 바람직하다. 클로스트리듐 부티리쿰 미야이리 588은 통상산업성 공업기술원 미생물 공업기술연구소(일본 이바라기현 츠쿠바시 히가시 1쵸메 1반 3고(우편번호305))〔현재, 독립행정법인 산업기술종합연구소 특허생물 기탁센터(우편305-8566 일본 이바라기현 츠쿠바시 히가시1-1-1 쥬오 제6)로 개칭되어 있다〕에 1981년 5월 1일자로 수탁되었고, 그 수탁번호는 FERM BP-2789이다(1972년 5월 16일에 기탁된 미공연균기 제P1467호로부터 이관).
본 발명의 음식용 조성물에서, 부티르산균은 시판하는 생균제, 예를 들면 미야이리산정(미야이리산(주) 제조) 등을 사용하여도 좋고, 부티르산균을 적당한 배지로 액체 배양한 후, 균체를 분리하여 그대로 사용하여도 좋고, 건조하여 건조 균체로서 사용하여도 좋다. 시판하는 생균제를 사용하는 경우는 포함되는 부티르산균의 순도나 함량 등을 고려하여, 하기의 균 수가 포함되도록 배합량을 조정한다.
본 발명의 음식용 조성물에 있어서는 유효성분의 두번째로서 셀로올리고당을 사용한다. 셀로올리고당은 프럭토올리고당 등과 비교하여, 장내의 부티르산균에 의해 특히 선택적으로 자화되어, 부티르산균의 증식에 대하여 효과가 크기 때문에, 부티르산의 생성량 증가로 이어진다. 또한, 산성하에서의 안정성도 높다. 따라 서, 본 발명의 음식용 조성물에 있어서 프리바이오틱스로서 유효하게 작용한다.
본 발명에 있어서, 셀로올리고당은 글루코오스가 2당 이상 β-1,4 결합한 올리고당이다. 셀로올리고당은 통상 다양한 중합도의 올리고당의 혼합물이지만, 단일 또는 특정한 범위의 중합도의 것으로 정제된 것이어도 좋다. 상기 올리고당 중에서도, 본 발명에서는 글루코오스 중합도가 2 내지 6인 셀로비오스, 셀로트리오스, 셀로테트라오스, 셀로펜타오스, 셀로헥사오스 중의 적어도 1종을 풍부하게 포함하는 것이 바람직하고, 특히 셀로비오스, 셀로트리오스, 및 셀로테트라오스 중의 적어도 1종을 풍부하게 포함하는 것이 바람직하고, 또, 셀로비오스 및 셀로트리오스 중의 적어도 1종을 풍부하게 포함하는 것이 바람직하다. 구체적으로는 글루코오스 중합도가 2 내지 6인 셀로올리고당의 함유율이, 50중량% 이상, 특히 80중량% 이상, 그 중에서도 90중량% 이상인 것이 바람직하다. 그리고 또한, 셀로비오스의 함유율이 70중량% 이상, 바람직하게는 85중량% 이상, 더욱 바람직하게는 90% 중량% 이상, 바람직하게는 95중량% 이상인 것이 바람직하다. 또, 셀로올리고당의 입체 이성에 관해서는 특별히 상관없지만, 일반적으로 D체인 것이 많다.
본 발명에 사용되는 셀로올리고당은 공지 방법으로 제조할 수 있다. 예를 들면, 화학적 방법으로서는 발연 염산-농축 황산에 의해 셀룰로오스를 산가수 분해한 후, 카본칼럼 등에 의해 셀로올리고당을 분획분취(分劃分取)하는 방법[참조: Miller, G.L, Methods in Carbohydrate Chemistry III(Academic Press), 134(1963)] 등이 공지되어 있다.
효소적인 방법으로서는 무정형 셀룰로오스에 셀비브리오(Cellvibrio)속에 속 하는 미생물이 생산하는 셀룰라제를 작용시켜, 한외(限外) 여과 반응기를 조합함으로써 생성물 저해를 해제하여 셀로올리고당을 생성시키는 방법(일본 공개특허공보 제(평)1-256394호 참조), 셀룰라제 중의 β-글리코시다아제를 선택적으로 제거한 셀룰라제를 셀룰로오스에 작용시켜, 셀로올리고당을 제조하는 방법(일본 공개특허공보 제(평)5-115293호 참조), 원료로서 습윤상태의 아직 표백하지 않은 설파이트 펄프에 셀룰라제를 작용시키는 시스템에서 한외 여과장치를 조합하여, 셀로비오스를 포함하는 셀로올리고당을 만드는 방법(일본 특허공보 제(평)8-2312호 참조) 등이 알려져 있다.
또, 당질 가인산 분해효소(셀로덱스트린 포스포릴라제)의 역반응을 이용하여, 글루코오스-1-인산을 글루코오스 공급체로서 사용하여, 셀로비오스의 존재하에 셀로올리고당을 제조하는 제법도 알려져 있다(Journal of Fermentation and Bioengineering, vol.77, No.3,239-242(1994)).
본 발명의 음식품 조성물에서의 셀로올리고당으로서는 상기한 어느 하나의 방법에 의해 제조된 것 외에, 시판하는 것(CMS Chemicals사 등)도 사용할 수 있다. 본 발명에서는 셀룰로오스를 셀룰라제를 사용하여 셀로올리고당으로 분해하여, 결정화 공정 등을 거쳐서 글루코오스 중합도가 2 내지 4인 셀로올리고당의 순도를 증가시키는 방법이 적합하다.
또, 셀로올리고당은 부티르산균의 기질이 되는 것뿐만 아니라, 그 외에도 특유의 생리 작용을 갖는다. 예를 들면, 지질 대사에 대한 영향에 관해서는 셀로비오스를 첨가한 고자당식으로 랫트를 4주간 사육한 결과, 대조군과 비교하여 체지방 율이 저하되고, 총 콜레스테롤이나 중성 지방도 저하되는 것으로 보고되어 있다(와타나베 타카시, Cellulose Commun., 5,91(1998)). 또한, 브로일러(broiler) 또는 산란닭에게 셀로비오스를 첨가한 사료를 공급함으로써, 지방산 합성효소 활성이 억제되고, 지방산 분해효소 활성이 상승하는 것으로 보고되어 있다(이시다 아이코, 무라카미 히토시, 야마자키 마코토, 오츠카 마코토, 마모토 마사히로, 혼마 히데와타루, 가나이 유키오, 다카다 료조, 일본축산학회 제103회 대회강연 요지집, 52(2004), 이시다 아이코, 오츠카 마코토, 가츠마타 마사야, 다카다 료조, 가나이유키오, 일본축산학회 제104회 대회강연 요지집, 69(2005)). 이와 같이, 셀로비오스는 부티르산균의 기질이 되어, 부티르산의 생성에 효과를 발휘할 뿐만 아니라, 그 자체도 생체 내의 지질대사에 좋은 영향을 미쳐, 생활 습관병 예방에 도움이 된다고 생각되고 있다. 본 발명의 음식품 조성물에 있어서도 이러한 셀로비오스 특유의 우수한 생리 작용도 아울러 발휘될 것으로 추측된다.
또한, 본 발명자 등은 각종 장내 세균 중, 부티르산균인 클로스트리듐속의 세균이 셀로올리고당을 양호하게 자화할 수 있는 것, 특히, 클로스트리듐 부티리쿰은 셀로올리고당을 양호하게 자화할 수 있는 동시에 부티르산 생산능도 높다는 것을 확인하였다.
실제로 인분변 중에 있어서, 셀로올리고당을 첨가한 경우에 선택적으로 부티르산균이 증식되는지의 여부를 관찰하기 위해서, 분변 현탁액을 제조하고, 여기에 옥수수전분 또는 셀로올리고당을 첨가하여 부티르산균을 접종 및 배양한 결과, 셀로올리고당 첨가액은 대조 옥수수전분 첨가액과 비교하여, pH는 현저하게 저하되고 부티르산균이 증식하고 있는 것이 관찰되었다.
또, 셀로올리고당을 3일간 자유롭게 섭취시킨 랫트에게 부티르산균을 투여하고, 그 장관 내용물 중의 부티르산균의 균 수를 조사한 결과, 셀로올리고당을 섭취한 랫트가 섭취하지 않은 랫트보다 장내의 부티르산균의 균 수가 많다는 것이 확인되었다.
이 실험 결과는 소화관 내에서 셀로올리고당이 항상 존재(常在)하는 장내 세균에 의해 자화되지 않고, 병용된 부티르산균에 의해서만 선택적으로 자화되는 것을 시사하는 것으로, 본 발명과 같이 셀로올리고당과 부티르산균을 배합한 조성물은 그 균 수 증대를 초래한다고 할 수 있다.
본 발명의 음식용 조성물에서의 부티르산균 및 셀로올리고당의 배합량은 의료용이면 환자의 연령 및 질환의 증상에 따라서 적절하게 증감이 가능하고, 또한 기능성 식품용 및 동물용은 각각 목적에 따라서, 적절하게 증감이 가능하다.
부티르산균의 양에 관해서는 특별한 제한은 없지만, 전형적으로는 균 수로서 1일당 1×105 내지 1×1010 CFU(콜로니 형성 단위)의 범위이고, 바람직하게는 1×106 내지 1×108 CFU의 범위가 적당하다. 이 투여량을 목표로 하여, 1일 투여 횟수와 관련하여 본 발명의 음식용 조성물 중의 부티르산균의 양을 적절하게 조정할 수 있다.
한편, 셀로올리고당의 배합량은 부티르산균의 기질이 되는 프리바이오틱스로서 정장 작용을 조장하기 위해서 필요한 양의 범위로 할 수 있지만, 셀로올리고당 을 지나치게 섭취하면 무른 변을 야기할 가능성이 있다는 것도 고려하여 결정할 필요가 있다. 셀로올리고당의 최대 1일 섭취량은 체중 1Kg에 대하여 약 0.36g인 것이 바람직하다. 통상, 본 발명의 음식용 조성물에서 셀로올리고당은 0.1 내지 50중량%로 함유시킬 수 있고, 바람직하게는 1.0 내지 30중량%가 적당하다.
본 발명의 음식용 조성물의 투여방법은 의약품으로서 1일 1회 내지 3회 식후에 복용하는 것이 바람직하지만, 자의적으로 복용하는 것도 가능하다. 기능성 식품용 또는 동물용 조성물은 1일 1회 내지 수회 자유롭게 섭취할 수도 있다.
본 발명의 음식용 조성물의 제조는 예를 들면 이하와 같은 방법으로 행할 수 있다. 공지의 CS 배지(일본 공개특허공보 제(소)59-187784호 참조)에 의해서 배양한 부티르산균을 배지로부터 원심분리에 의해 고액 분리하여 균 페이스트를 수득하고, 이 균 페이스트를 건조시켜 건조 균 분말을 수득하고, 이 건조 균 분말에 셀로올리고당을 첨가하여, 연합기(練合機)로 균일해질 때까지 연합(練合)한다. 이어서, 진공 건조시킨다. 진공건조의 조건은 구체적으로는 예를 들면, 선반식 진공건조기에 의해 50℃ 이하에서 5시간 동안 10mmHg으로 할 수 있다. 수득된 건조물을 분쇄기에 의해 분쇄하여 해당 조성물을 수득하였다. 이렇게 하여, 유백색이고 균질한 세입상형으로 거의 무미무취의 조성물을 수득할 수 있다.
본 발명의 음식용 조성물은 사람을 포함해서 모든 동물에게 적용할 수 있다. 또한, 유약기에서 고령기까지 모든 연령의 동물에게 제한없이 사용할 수 있는 동시에, 건강상태, 체격 등에 관해서도 특별히 제한은 없다. 사람 이외의 동물로서는 랫트, 마우스, 토끼 등의 실험동물 외에, 돼지, 소, 양, 염소, 말 등의 가축, 닭, 집오리, 메추리, 칠면조 등의 집에서 기르는 새, 개, 고양이 등의 애완동물 등을 들 수 있다.
본 발명의 음식용 조성물의 투여방법은 특별히 한정되지 않지만, 부티르산균과 셀로올리고당을 혼합하여, 환제, 정제 등으로 제조하여 경구 투여하여도 좋고, 분말형 또는 과립형으로 제조하여 음식물에 첨가하여 투여하여도 좋다. 또한, 부티르산균과 셀로올리고당을 개별의 분말 또는 그 외의 제제로서 제형화하고, 첨가 또는 투여시에는 동시에 이용하는 형태로 하여도 좋다.
본 발명의 음식용 조성물을 예를 들면, 의약품으로서 사용하는 경우의 제형(劑型)은 각 성분의 분말을 제제화하지 않고 그 자체로 사용할 수 있지만, 산제, 과립제, 세립제, 정제, 당의정제, 캡슐제, 정제, 장용 피복제 등의 형태로 제제화하여도 좋다. 희석제로서는 일반의 의약품제제에 사용되는 부형제, 결합제, 붕괴제 등이 사용되고, 이외에 착색제, 교미제, 안정화제, 보존제, 윤활제 등을 첨가하여도 좋다.
본 발명의 음식용 조성물을 식품으로서 사용하는 경우는 이대로 각 성분의 분말을 제제화하지 않고 사용할 수 있지만, 다른 식물섬유, 올리고당, 곡물류, 비타민류 등을 첨가하고, 또, 향미료(flavor), 착색제, 교미제 등을 첨가하여, 섭취하기에 적합한 형태로 형성 가공하는 것도 가능하다. 또한, 식품 첨가물로서, 다른 식품에 첨가 혼합하여 사용할 수도 있다.
동물용 사료로서는 부티르산균과 셀로올리고당을 제제화하지 않고 분말의 상태로 혼합하여 사용하여도 좋지만, 식품용으로 하는 경우와 같이 각종 부형제 및 첨가제를 첨가하여도 좋다. 또한 형상도 분말의 형태로 사용하여도 좋고, 제형으로 하여 사용하여도 좋다. 또한, 사료성분인 옥수수가루, 대두앙금, 보리가루, 나맥가루, 대두가루, 쌀겨，탈지 쌀겨，왕겨, 감자가루, 사탕수수가루, 두부앙금, 전분, 효모, 어분 등과 혼합하여 사용할 수도 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이러한 실시예로 한정되는 것은 아니다.
[부티르산의 측정방법]
맹장 내용물 150mg에 증류수 350㎕를 첨가하여 PolytronR(키네마티카사 제조)으로 균질화한(Lebel 30, 30sec, 4℃) 후, 원심분리(15,000rpm·15min, 4℃)에 의해 얻어진 상청액 O.5mL에 클로로포름 0.5mL를 첨가하였다. 그 상청액을 VohexR 믹서로 1분 교반한 후, 원심분리(15,000rpm·15min, 4℃)하고, 얻어진 상층을 MilliporeR(밀리포어사 제조)로 필터 여과하여 10㎕를 HPLC에 적용하였다.
「HPLC 조건」
용액 반출 시스템 : 시마즈 LC-10AD(시마즈세이사쿠쇼 제조)
칼럼 : Shim-pack SCR-102(H)
검출기 : CDD-10A
이동상 : 5mM p-톨루엔설폰산
반응상 : 20mM Bis-Tris(5mMp-톨루엔설폰산, 100mM EDTA 함유)
온도 : 45℃
[실시예 1]
급수에 셀로올리고당(셀로비오스 96중량%, 글루코오스 2중량%, 셀로트리오스 2중량%)을 5중량% 혼합하고, 이것을 3일간 자유롭게 섭취시킨 ICR계 마우스(체중 약 30g)에, 클로스트리듐 부티리쿰 미야이리 588(FERM BP-2789)을 한마리당 1.0×108개씩 경구 투여하였다. 투여 3시간 및 6시간 후에 동물을 도살하고, 전체 소화관을 적출하여, 혐기성 글로브 박스 내에서, 그 내용물 중의 클로스트리듐 부티리쿰 미야이리 588의 생균 수를 GAM 평판 배지를 사용하여 측정하였다. 또, 대조를 위해 셀로올리고당을 섭취시키지 않은 시스템에 관해서도 같은 조작을 실시하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
균 수의 변화
경과 시간 셀로올리고당 비섭취군(개체수: 6) 셀로올리고당 섭취군(개체수: 6)
3시간 2.1×103 3.1×104
6시간 3.8×103 1.2×104
표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 셀로올리고당을 섭취시킨 동물에서는 대조군보다도 많은 균이 관찰되었다. 특히, 투여 3시간 후에 대조군에 비해 균 수의 증가율이 높았다.
[실시예 2]
위스타(Wistar)계 수컷 랫트(7주령)를 사용하여, 7일간 탄수화물원으로서 옥수수전분을 함유하는 표준 사료(표 2의 대조 참조)로 예비사육하여 실험 환경에 순응시키고, 이상이 없는 개체를 선별하여, 1군당 8마리로 하여 실험에 제공하였다. 표 2에 기재된 조성의 사료를 사용하여, 셀로올리고당(셀로비오스 96중량%, 글루코오스 2중량%, 셀로트리오스 2중량%) 단독 투여군(9중량%), 부티르산균과 셀로올리고당 병용 투여군(셀로올리고당 9중량% + 부티르산균 분체 0.03중량%, 0.1중량%, 0.3중량%)으로 시험을 실시하였다. 부티르산균으로서 클로스트리듐 부티리쿰 미야이리 588(FERM BP-2789)을 사용하였다. 부티르산균 분체중의 부티르산균의 균 수는 4.1×1010CFU/g이다. 블랭크군에게는 표준 사료(표 2의 대조 참조)를 투여하였다. 사료는 자유롭게 섭취하도록 하여 14일간 사육한 후에 도살하여, 맹장 내용물의 부티르산 함량을 HPLC로 측정하였다. 또한, 부티르산균 분체의 섭취에 관해서는, 자유 섭취시키는 것 이외에, 부티르산균 분체를 1일 1회 위 내에 강제투여(투여량은 6.2×109CFU/체중 200g)한 군도 설정하였다. 강제 투여군은 사료에 셀로올리고당을 9중량% 첨가하였다. 각각의 군의 맹장 내용물중 부티르산 함량의 결과를 표 3에 나타낸다.
Figure 112008068838623-PCT00001
(표 2의 각주)
* 비타민 혼합물·미네랄 혼합물은 AIN-76 조성[참조: Journal of Nutrition 107, 1340(1977)]에 준하여 제조.
부티르산 함유량
시험군 대조 (표준 사료) 셀로올리고당단독 투여 부티르산균과 셀로올리고당의 병용 투여군
부티르산균 0.03중량% 첨가 부티르산균 0.1중량% 첨가 부티르산균 0.3중량% 첨가 부티르산균을 위내 강제 투여함
부티르산 함량(μmol/g) 4.5 12.0 15.5 15.0 14.0 17.0
본 실시예의 결과로부터, 셀로올리고당과 부티르산균을 병용함에 의해 부티르산 생산에 상승 효과를 볼 수 있고, 또한 부티르산균 투여법을 위 내 강제 투여함으로써 더욱 상승 효과가 향상되는 것이 판명되었다. 특히, 참고예의 결과와 함께 고찰하면, 셀로올리고당의 첨가량을 증가시킨 경우보다도, 부티르산균의 첨가량을 증가시키는 본 실시예 쪽이 부티르산 함량이 비약적으로 증가하였기 때문에, 셀로올리고당과 부티르산균을 병용함으로써, 상승 효과가 발휘되어 장내의 부티르산 함량을 비약적으로 증가시킬 수 있는 것이 분명해졌다.
[참고예 1]
미야이리산균(부티르산균)의 셀로올리고당 자화성에 관해서 다른 장내세균과 비교하였다.
공시 균주는 미야이리균(Clostridium butyricum MIYAIRI 588(FERM BP-2789)), 고초균(Bacillus subtilis JCM 2499), 비피더스균(Bifidobacterium adolescentis JCM 1275), 락트산균(Lactobacillus casei JCM 1134)의 4종의 균주로 하였다.
공시 배지는 하기의 기초 배지에 셀로올리고당(셀로비오스 96중량%, 글루코오스 2중량%, 셀로트리오스 2중량%)을 1중량%로 첨가하여 pH7.0으로 조정한 것(PYC 배지)을 사용하였다.
(기초 배지) PY 배지
펩톤 0.5g
트립티카제 0.5g
효모 추출물 1.0g
염 용액 4.0㎖
증류수 100.0㎖
헤민 용액 1.0㎖
비타민 K1 0.02㎖
시스테인 HCl-H2O 0.05g
전배양한 각 균주를, 시초 균 수가 약 105CFU/㎖가 되도록 PYC 배지에 접종하였다. 대조군은 PY 배지에 접종하였다. 미야이리균, 비피더스균 및 락트산균은 혐기 배양하고, 고초균은 호기 배양과 혐기 배양을 하였다. 배양온도는 37℃로 하였다. 또한, 각 균의 전배양에 관해서는 이하와 같다. 미야이리균은 GAM 브로쓰(broth)에 접종 후, 37℃에서 6시간 배양하였다. 고초균, 비피더스균 및 락트산균은 GAM 브로쓰에 접종한 후 37℃에서 16시간 배양하였다.
셀로올리고당을 대사(代謝)하였을 때에 생산되는 유기산의 생산량에 의해서 각 균주의 자화성을 비교하였다. 배양 개시로부터 0, 6, 12, 24, 48시간 후에 샘플을 채취하여 HPLC에 의해서 유기산을 측정하였다. PYC 배지 중의 유기산에서 동일한 배양시간의 PY 배지 중의 유기산을 공제하여, 유기산의 생산량 산출하였다. 표 4에, 각각 배양 개시로부터 일정시간(6시간, 12시간, 24시간, 48시간) 후의 각 세균에 의한 유기산 생산량(mM)을 나타내었다.
Figure 112008068838623-PCT00002
표 4로부터 명백한 바와 같이, 미야이리균은 다른 세균과 비교하여, 이른 시간부터 유기산의 생산이 확인되고 생산량도 많았다. 또한 부티르산을 생산한 것은 미야이리균뿐이었다.
[실시예 3]
돼지에 대한 본 발명품의 유효성을 하기의 항목에 관해서 검토하여 평가하였다.
우선, 대조군과 본 발명품을 투여한 본 발명품 투여군(MGC군)으로부터, 모(母)돼지를 각 3마리씩 그룹 사육하여 시험하였다. 각 모돼지로부터 출생한 자돈 중 각 10마리에 대해서 샘플을 채취하였다.
출산일이 가까운 모돼지가 준비되는 대로 시험을 개시하였다. 시험기간은 출산전부터 이유 후 30일까지로 하고, 샘플 채취일은 이유 후와 시험 마지막 날(이유 30일 후)로 하였다. 투여되는 사료의 조성은 돼지의 성장에 맞추어 다음과 같이 조정하였다.
(투여하는 사료)
a). 수유기 자돈; 기본 사료(우유)에 본 발명품 0.5중량% 첨가한 것을 이유까지 공급.
b). 이유 후 자돈; 기본사료에 본 발명품 0.2중량% 첨가한 것을 약 30일간 공급.
c). 모돼지; 기본사료에 본 발명품 0.2중량% 첨가한 것을 공급.
(본 발명품)
· 조성 :
부티르산균 분말 10중량%
셀로올리고당 20중량%
전분 20중량%
포도당 20중량%
규산알루미늄 20중량%
탄산칼슘 10중량%
· 셀로올리고당으로서 셀로비오스 96중량%, 글리코스 2중량%, 셀로트리오스 2중량%의 것을 사용하였다.
· 부티르산균 분말로서 미야이리균(Clostridium butyricum MIYAIRI 588(FERM BP-2789))의 생균체(아포)가 본 발명품 1g당 107개 이상 포함되는 비율로 하였다.
대조군의 돼지(모돼지 및 자돈)는 기본사료에 아무것도 첨가하지 않은 채로 투여하여 사육하였다. 또한, 기본 사료는 항생제(아빌라마이신, 콜리스틴 설페이트, 모란텔 시트레이트) 배합 시판사료였다. 시판사료는 자돈의 경우, 이하의 배합 사료를 의미한다.
(배합 사료)
· 수유기 : 「마루나카지루시 포유기 자돈 육성용 배합 사료 프라이머 I」(쥬부시료가부시키가이샤 제조)
· 수유 내지 이유기 : 「마루나카지루시 포유기 자돈 육성용 배합 사료 프로 II」(쥬부시료가부시키가이샤 제조)
· 이유 후 : 「마루나카지루시 포유기 자돈 육성용 배합 사료 웰컴 II」(쥬부시료가부시키가이샤 제조)
이유 30일 후의 MGC군 및 대조군의 자돈의 분변을 대상으로 하여, 분변 중 플로라, 분변 중의 유기산 및 스카톨(SKT)의 양, 및 분변 중 및 혈청 중의 암모니아량을 측정하였다.
〔분변 중 플로라〕
분변 중의, 미야이리균(Clostridium butyricum), 웨르슈균(C.perfringens), 장내세균과(Enterobacteriaceae), 장구균 및 락트산균의 균 수를 아래와 같이 측정하였다.
대조군 및 MGC군의 이유 30일 후의 자돈로부터 채취한 분변을 수송 배지에 넣어 현탁하였다. 희석액을 사용하여 100배 단계 희석하여 각 선택 배지에 도말하였다. 균 수 측정에는, 미야이리균에는 MIM 배지, 웨르슈균에는 NN 배지, 장내세균과에는 DHL 배지를 사용하였다. 또한, 장구균은 TATAC 배지, 락트산균은 변법(變法) LBS 배지를 사용하였다. DHL 배지의 경우는 1일, TATAC 배지, TS 배지, MIM 배지 및 NN 배지의 경우는 2일, BL 배지 및 LBS 배지의 경우는 3일간 배양하여, 형성한 콜로니를 계측하여 균 수(logCFU/g)를 산출하였다. 또, 장내세균과 세균 중 대장균에 대해서는, DHL 배지상에 형성된 담도색(淡桃色) 콜로니수를 균 수로서 계수하였다.
또한, 장내 세균 중, 대장균 독소 생산주의 균 수도 측정하였다. 대장균 독소 생산주의 검출은 DHL 배지상의 대장균에 의한 독소 생산을 VTEC-RPLA(덴카세이켄(주))에 의해서 실시하였다.
실험 성적은 각 시험군을 구성하는 개체의 측정치의 평균치와 그 표준 편차로 나타내고, 각 군 간의 유의 검정은 스튜던트 t-검정(Student's t-test) 및 만-위트니 U-검정(Mann-Whitney U-test)법에 의해 실시하였다. 또한, 각 시험군을 구성하는 개체수에 대한, 각각의 균총이 검출된 개체수의 비율을 검출율로서 산출하였다.
또한, 대조군에 관해서도 이유 30일 후의 분변을 대상으로 하여 동일한 측정 및 검정을 실시하였다. MGC군 및 대조군에서의 이유 30일 후의 분변 중 플로라를 도 1에 도시하였다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 대조군에서는 4종의 검체로부터 미야이리균이 검출되었다(대조군=2.3±0.22logCFU/g 대 MGC군=4.0±0.55logCFU/g). 웨르슈균은 어떠한 군으로부터도 검출되지 않았다. 장내세균과 및 대장균의 균 수는 MGC군에서 유의적으로 낮았다(장내세균과; 대조군=7.1±1.38logCFU/g 대 MGC군=4.1±0.73logCFU/g, 대장균; 대조군=7.0±1.39logCFU/g 대 MGC군=3.4±1.04logCFU/g). 장구균 및 락트산균에 차이는 인정되지 않았다(장구균; 대조군=2.6±0.50logCFU/g 대 MGC군=2.6±0.35logCFU/g, 락트산균; 대조군=8.9±0.51logCFU/g 대 MGC군=9.0±0.59logCFU/g). 또한, 이 때 분리한 대장균의 모든 균주에서 독소 생산은 확인되지 않았다.
〔분변 중 SKT〕
대조군 및 MGC군의 이유 30일 후의 분변을 0.03M 인산완충액(pH 7.4)으로 4배로 희석한 후, 이중 0.3㎖를 SKT 측정을 위해 별도의 튜브에 분주하였다. 여기에 등량의 아세토니트릴을 첨가하여 잘 혼합한 후, -20℃에서 15분 동안 정치시켰다. 6000rpm으로 15분간 원심분리하고, 상청액을 0.45㎕의 필터(상품명 : Mhisart, 메이커명 : sartorius)로 여과한 후, HPLC에 적용하였다. HPLC의 조건은 이하와 같다.
(HPLC 조건) 시마즈세이사쿠쇼, LC-10시리즈
칼럼 : Phennomenex ODS-C18
칼럼온도 : 40℃
이동상 : 0.02M 아세트산 60v/v%
2-프로판올 15v/v%
아세토니트릴 25v/v%
유속 : 1㎖/min
검출기 : 자외 분광 광도계(시마즈세이사쿠쇼)
파장 : 280nm
분석시간 : 15분
이렇게 하여 분변의 1g을 차지하는 SKT양(㎍/g)을 측정하였다. 실험 성적은 각 시험군을 구성하는 개체의 측정치의 평균치와 그 표준 편차로 나타내고, 각 군 간의 유의 검정은 스튜던트 t-검정 및 만-위트니 U-검정법에 의해 실시하였다. 또한, 각 시험군을 구성하는 개체수에 대한, SKT 양성의 개체수의 비율을 검출율로서 산출하였다. 측정 결과를 도 2에 도시한다.
도 2로부터 분명한 바와 같이, 분변 중 SKT는 MGC군이 유의적으로 낮았다(대조군=13.1±5.76㎍/g, MGC군=7.3±4.93㎍/g).
〔분변 중 유기산〕
이유 30일 후의 분변을 0.03M 인산완충액(pH 7.4)으로 4배로 희석한 후, 6000rpm에서 15분간 원심분리하였다. 상청액을 0.45㎕의 필터(상품명 Minisart, 회사명 sartorius)로 여과한 후 HPLC에 적용하였다.
(HPLC 조건)시마즈세이사쿠쇼, LC-10시리즈
칼럼 : Shin-pack SCR-102H 2개
칼럼온도 : 40℃
이동상 : 5mM p-톨루엔설폰산 수용액
추출상 : 5mM p-톨루엔설폰산 수용액
100μM 톨루엔디아민4아세트산을 포함하는 20mM Bis-Tris
유속 : 0.8㎖/min
검출기 : 전기전도도 검출기 CDD-6A(시마즈세이사쿠쇼)
분석시간 : 60분
실험 성적은 각 시험군을 구성하는 개체의 측정치의 평균치와 그 표준 편차로 나타내고, 각 구간에서의 유의 검정은 스튜던트 t-검정 및 만-위트니 U-검정법에 의해 실시하였다. 측정 결과를 도 3에 도시한다.
도 3으로부터 분명한 바와 같이, MGC군이 대조군보다도 아세트산, 프로피온산 및 부티르산이 유의적으로 높았다(아세트산; 대조군=50.7±9.27mM 대 MGC군=63.1±5.55mM, 프로피온산; 대조군=26.4±4.02mM 대 MGC군=32.1±6.53mM, 부티르산; 대조군=8.6±3.03mM 대 MGC군=13.1±4.16mM). 이와 같이, 분변 중의 유기산 중 아세트산, 프로피온산 및 부티르산은 MGC군에서 유의적으로 높기 때문에, 셀로올리고당과 미야이리균을 배합한 본 발명품을 섭취함으로써 신바이오틱(synbiotic) 효과가 발휘된 것으로 생각된다.
〔분변 중의 암모니아〕
각 시험군의 개체의 이유 30일 후의 분변을 생화학 시험용 튜브에 채취하여, 암모니아의 측정을 암모니아 테스트 와코(Ammonia Test Wako)로 실시하였다. 실험 성적은 각 시험군을 구성하는 개체의 측정치의 평균치로 나타내었다. 측정 결과를 도 4에 도시한다.
〔혈청 중의 암모니아〕
장관 내에서 장내 세균에 의해 생산되는 암모니아의 일부는 장관으로부터 흡수되어 혈액 중에 들어간다. 즉, 혈청 중의 암모니아량의 감소는 장관 내 암모니아 생산균이 감소하여 장관 내의 암모니아량이 감소한 것을 의미하고, 장내 환경이 개선된 것을 나타낸다. 한편, 혈청 중의 암모니아량의 증가는 장관 내 암모니아 생산균이 증가하여 장관 내의 암모니아량이 증가한 것을 의미하고, 장내 환경이 악화된 것을 나타낸다.
이와 같이 장내 환경의 변화의 지표라고 할 수 있는 혈청 중의 암모니아량을, 이유시 및 이유 30일 후의 자돈를 대상으로 하여 아래와 같이 측정하였다. 즉, 각 개체로부터 채혈하고, 이 혈액을 텅스텐산나트륨을 사용하여 단백질 제거하였다. 얻어진 상청액을 생화학 시험용 튜브에 채취하여, 암모니아 테스트 와코로 암모니아를 측정하였다. 실험 성적은 각 시험군을 구성하는 개체의 측정치의 평균치로 나타내었다. 측정 결과를 도 5에 나타낸다.
도 4로부터 분명한 바와 같이, MGC군에서는 대조군과 비교하여 분변 중의 암모니아 농도가 감소하는 경향을 확인할 수 있었다. 이로부터, 셀로올리고당과 부티르산균의 조합에 의해 장내 환경이 개선되고 분변의 악취가 억제됨이 확인되었다.
또한, 도 5로부터 분명한 바와 같이, MGC군에서는 대조군과 비교하여, 혈청 중에서도 암모니아 농도가 감소하는 경향을 확인할 수 있었다. 이로부터, 셀로올리고당과 부티르산균의 조합에 의해 장관 내의 암모니아량이 감소하여, 장내 환경이 개선되는 것을 알았다.
[실시예 4]
가금(家禽)에 대한 본 발명품의 유효성을 하기의 항목에 관해서 검토하여 평가하였다.
초생 병아리를 20000마리씩 2그룹으로 준비하여, 대조군 및 본 발명품 투여 구역(시험군)으로 하였다.
시험군의 개체에게는, 시판 브로일러용 사료(항생제 미첨가)에 미야이리균(Clostridium butyricum MIYAIRI 588(FERM BP-2789))의 아포를 1×108CFU/g, 셀로올리고당(셀로비오스 96중량%, 그루코스 2중량%, 셀로트리오스 2중량%)을 2할(20중량%) 함유하는 본 발명품을 0.2중량% 첨가한 것을 투여하였다. 한편, 대조군의 개체에게는, 시판 브로일러용 사료(항생제 미첨가)만(본 발명품 미첨가)을 투여하였다.
각 개체가 18일령 및 42일령에 도달한 시점에서 각 군으로부터 무작위로 5마리씩 선택하여 도살하고, 장관(맹장) 내용물을 채취하였다. 동시에 각 군의 닭장 내의 신선한 변의 검체 5개를 채취하였다.
〔사육 시험〕
각 구역의 개체에 관해서 증가 체중(각 구역의 평균 체중), 사료 요구율(증가체 1kg에 필요한 사료의 양), 상품화율(폐기되지 않은 개체의 비율(%))을 측정하였다. 결과를 표 5에 나타낸다.
대조 본 발명품
평균 체중(kg) 2.59 2.75
사료 요구율(%) 2.09 2.07
상품화율 92.4 96.8
표 5로부터 분명한 바와 같이, 본 발명품을 사용한 군에서는 대조군에 비해 평균 체중, 사료 요구율, 상품화율, 폐기율(폐기된 개체의 비율) 모두 전체적으로 개선이 보였다.
〔장관 내 유기산〕
맹장 내용물은 0.03M 인산완충액(pH 7.4)으로 4배 희석한 후, 10000rpm에서 15분간 원심분리하였다. 상청액을 0.45㎕의 필터(상품명 Minisart, 회사명 sartorius)로 여과한 후 HPLC에 적용하였다. HPLC의 조건은 이하와 같다.
(HPLC 조건)시마즈세이사쿠쇼, LC-10시리즈
칼럼 : Shin-pack SCR-102H 2개
칼럼온도 : 40℃
이동상 : 5mM p-톨루엔설폰산 수용액
추출상 : 5mM p-톨루엔설폰산 수용액
100μM 톨루엔디아민4아세트산을 포함하는 20mM Bis-Tris
유속 : 0.8㎖/min
검출기 : 전기전도도 검출기 CDD-6A(시마즈세이사쿠쇼)
분석시간 : 60분
실험 성적은 각 시험군을 구성하는 개체의 측정치의 평균치와 그 표준 편차로 나타내고, 각 구간에서의 유의 검정은 스튜던트 t-검정 및 만-위트니 U-검정법에 의해 실시하였다. 측정 결과를 도 6에 도시한다.
그 결과, 도 6으로부터 분명한 바와 같이, 맹장내 유기산은 아세트산이 가장 많았다. 또한, 각 유기산에 관한 각 시험군을 구성하는 개체수에 대한 검출율에 관해서는, 프로피온산 및 부티르산의 검출율이 100%이었으며, 그 밖의 각 유기산의 검출율도 100%이었다. 18일령 및 42일령의 개체로부터 채취한 맹장 내용물에 있어서는 모두, 시험군의 아세트산, 프로피온산 및 부티르산의 비율이 대조군의 비율보다 증가하는 경향이 인정되고, 이러한 경향은 특히 아세트산량에 있어서 현저하였다(18일령의 아세트산량; 대조군=42.8±10.18 대 시험군=57.2±7.66μmol/g, 42일령의 아세트산량; 대조군=32.4±11.62 대 시험군=46.7±3.82μmol/g). 아세트산, 프로피온산 및 부티르산 등의 단쇄 지방산은 장 내 pH의 저하에 의해 유해균의 증식 억제에 관여하는 것 외에, 에너지원으로서 이용되고, 또한 장 연동 운동도 촉진하는 작용이 있다. 따라서, 본 시험에 있어서, 대조군에 비해서 시험군에서 장 내에서의 상기 단쇄 지방산이 증가한 것은 셀로올리고당과 부티르산균의 조합에 의해 장 내 환경이 개선되었음을 나타내는 것이다.

Claims (6)

  1. 부티르산균과 셀로올리고당을 함유하는, 장 내 환경 개선 기능 및/또는 감염증 방어 기능을 갖는 음식용 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 부티르산균이 클로스트리듐 부티리쿰(Clostridium butyricum)인 음식용 조성물.
  3. 부티르산균과 셀로올리고당을 함유하는, 장 내 환경 개선 기능 및/또는 감염증 방어 기능을 갖는 사료.
  4. 부티르산균과 셀로올리고당을 함유하는, 장 내 환경 개선 기능 및/또는 감염증 방어 기능을 갖는 식품.
  5. 장 내 환경 개선 기능 및/또는 감염증 방어 기능을 갖는 음식용 조성물로서의, 부티르산균 및 셀로올리고당의 용도.
  6. 장 내 환경 개선 기능 및/또는 감염증 방어 기능을 갖는 사료 또는 식품으로서의, 부티르산균 및 셀로올리고당의 용도.
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