KR20100032411A

KR20100032411A - 루멘 발효 개선제

Info

Publication number: KR20100032411A
Application number: KR1020107000182A
Authority: KR
Inventors: 야스오 고바야시; 교 나가시마; 마사미 모치즈키
Original assignee: 이데미쓰 고산 가부시키가이샤
Priority date: 2007-06-08
Filing date: 2008-06-06
Publication date: 2010-03-25
Also published as: RU2009149163A; KR101486611B1; CO6150098A2; ES2444442T3; AU2008260900A1; EP2165610A4; EP2165610A1; US20100183756A1; CO6150099A2; DK2165610T3; EP2165609A1; WO2008149994A1; JPWO2008149992A1; AU2008260900B2; CA2689641A1; BRPI0812886B1; NZ581528A; EP2165609B1; ES2406423T3; JP5424401B2

Abstract

본 발명은 캐슈너트 껍데기 오일을 함유하는 것을 특징으로 하는 루멘 발효 개선제를 제공한다.

Description

루멘 발효 개선제{RUMEN FERMENTATION IMPROVING AGENT}

본 발명은 캐슈너트 껍데기 오일을 함유하는 루멘 발효 개선제, 사료용 조성물, 사료 및 이들을 사용한 반추 동물 등의 사육 방법에 관한 것이다.

소나 양 등의 반추 동물은 루멘 내에서 미생물에 의해 사료를 소화·발효시키고, 그 발효 생산물을 이용하여 살고 있다. 그 때문에, 루멘으로부터의 메탄 발생은 사료의 에너지 효율의 손실이 된다. 나아가서는, 메탄은 지구 온난화에 영향을 미치는 온난화 가스인 점에서, 반추 동물의 루멘에 있어서의 메탄 생성을 줄이는 것은 중요하다.

루멘 내의 메탄 생성균은 수소를 이용하여 이산화탄소를 환원시켜 메탄을 생성하고 있다. 메탄의 지구 온난화에 대한 기여율은 이산화탄소 다음으로 높고, 총메탄 방출량 중, 반추 동물로부터 방출되는 메탄은 15 ∼ 20 ％ 를 차지한다고 한다.

항생 물질을 가축 사료에 소량 첨가함으로써 가축의 성장이 촉진되는 것이 1940년대에 발견되었다. 그 이후, 가축의 성장을 촉진시켜 사료 효율을 높이는 수단으로서, 가축의 사료에 항생 물질을 첨가하는 것이 널리 이루어져 왔다.

항생 물질은 (1) 가축의 병원균 감염의 예방, (2) 대사의 개선, (3) 장내 유해균의 증식 억제 등의 효과에 의해 성장 촉진 작용을 나타내는 것으로 여겨지고 있지만, 상세한 것은 여전히 불명확하다. 그 한편, 사료에 항생 물질을 섞음으로써 결과적으로 항생 물질을 널리 환경에 퍼뜨리게 되고, 그 때문에 발생하는 항생 물질 내성균의 출현이 사회 문제가 되고 있다. 최근, 항생 물질의 사료에 대한 첨가가 엄격히 규제되도록 되고 있어, 유럽에서는 2006년 1월까지 성장 촉진을 목적으로 한 항생 물질의 사용이 금지되고 있다. 또, 생산자로부터도 항생 물질을 사용하지 않은 축산물에 대한 요망이 강하여 항생 물질 대체물의 요구는 커지고 있다.

항생 물질인 모넨신 등의 이오노포어류는 반추 동물용 사료에 널리 사용되고 있다. 모넨신은 루멘 미생물에 대하여 선택적인 억제 효과를 나타내어, 결과적으로 메탄 생성을 저감시키고 프로피온산 생성을 촉진시키는 기능이 있다. 프로피온산은 다른 휘발성 지방산에 비해 ATP 생성 효율이 높은 점에서, 프로피온산의 생성 촉진에 의해 사료 효율이 개선된다.

반추 동물용 사료에 첨가하는 모넨신 등의 대체물의 개발도 요망되고 있다. 대체물로는, 식물 추출유 (비특허 문헌 1), 항락트산 생성균 백신 (비특허 문헌 2), 항락트산 생성균 계란 항체 (비특허 문헌 3) 등이 연구되고 있다. 그러나, 이들 기술은 효과가 일정하지 않거나, 사료로서의 등록이 인정되지 않거나 하는 과제가 남아 있어 실용화에는 이르지 못하였다. 또, 글루콘산 (특허 문헌 1) 이 연구되고 있지만 프로피온산 생성량은 실증되어 있지 않아, 메탄 생성 억제 효과는 알려져 있지 않다.

캐슈너트 껍데기 오일로는, 항균 작용 (비특허 문헌 4), 콕시디아증 경감 작용 (특허 문헌 2) 이 알려져 있다. 또, 반추 동물의 루멘 기능 개선 효과에 관해서는, 아나카르드산을 사용한 시험관 시험 결과 (비특허 문헌 5) 가 보고되어 있지만, 실제 동물에서의 재현성, 적용 및 최적 함유량에 관해서는 개시가 없다.

WO, 01/028551호 일본 공개특허공보 평8-231410호

Benchaar et al., Can.J.Anim.Sci. 86, 91-96 (2006) Shu et al., FEMS Immunology & Medical Microbiology, 26 (2), 153-158 (1999) DiLorenzo et al., J.Anim.Sci., 84, 2178-2185 (2006) Muroi, H.et al.Bioorganic & Medicinal Chemistry 12, 583-587 (2004) Van Nevel C.J., et al, Applied Microbiology 21, 365-366 (1971)

본 발명은 반추 동물 등의 루멘 발효를 개선하여, 온난화 가스의 발생 억제에 공헌함으로써 반추 동물의 성장을 촉진시키고, 사료 효율을 개선시키는 것을 과제로 한다.

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 연구를 실시한 결과, 캐슈너트 껍데기 오일을 함유하는 사료가 루멘에 있어서 메탄 생성을 억제하고, 또한 프로피온산 생성을 촉진시키는 것을 알아내어 본 발명을 완성시켰다.

즉, 본 발명은 이하와 같다.

(1) 캐슈너트 껍데기 오일을 함유하는 것을 특징으로 하는 루멘 발효 개선제.

(2) (1) 에 기재된 루멘 발효 개선제를 함유하는 것을 특징으로 하는 루멘 발효 개선용 사료용 조성물.

(3) (2) 에 기재된 루멘 발효 개선용 사료용 조성물을 함유하는 것을 특징으로 하는 루멘 발효 개선용 사료.

(4) 캐슈너트 껍데기 오일을 함유하는 것을 특징으로 하는 루멘 발효 개선용 사료용 조성물.

(5) 캐슈너트 껍데기 오일을 함유하는 것을 특징으로 하는 루멘 발효 개선용 사료.

(6) 반추 동물용인 (3) 또는 (5) 에 기재된 루멘 발효 개선용 사료.

(7) (3), (5) 또는 (6) 중 어느 한 항에 기재된 루멘 발효 개선용 사료를 섭취시키는 것을 특징으로 하는 반추 동물의 사육 방법.

(8) 루멘 발효 개선제의 제조를 위한 캐슈너트 껍데기 오일의 사용.

(9) 루멘 발효 개선용 사료용 조성물의 제조를 위한 캐슈너트 껍데기 오일의 사용.

(10) 루멘 발효 개선용 사료의 제조를 위한 캐슈너트 껍데기 오일의 사용.

(11) 캐슈너트 껍데기 오일을 가축에 투여하는 것을 특징으로 하는 가축의 루멘 발효 개선 방법.

본 발명의 루멘 발효 개선제 또는 사료용 조성물을 사료에 혼합한 것을 반추 동물에게 섭취시킴으로써, 또는 본 발명의 사료를 반추 동물에게 섭취시킴으로써 메탄 생성을 억제하고, 또한 프로피온산 생성을 촉진시킬 수 있다. 본 발명의 사료는 소, 염소, 양 등의 반추 동물의 사육에 바람직하게 사용할 수 있다.

본 발명의 루멘 발효 개선제는 캐슈너트 껍데기 오일 (CNSL) 를 함유하는 것을 특징으로 한다. 여기에서, 루멘 발효 개선 효과란, 루멘에 있어서의 메탄 생성 억제 효과 및 프로피온산 생성 촉진 효과를 말한다.

본 발명에 사용하는 캐슈너트 껍데기 오일은 캐슈너트 트리 (Anacardium occidentale L.) 열매의 껍데기에 함유되는 유상 (油狀) 의 액체이다. 캐슈너트 껍데기 오일은 그 성분으로서 아나카르드산, 카르다놀, 카르돌을 함유한다. 그 중에서도, 루멘 발효 개선 효과를 안정적으로 발휘하기 위해서는, 아나카르드산이 40 질량％ 이상의 비율로 함유되는 것이 바람직하고, 50 질량％ 이상의 비율로 함유되는 것이 보다 바람직하다. 아나카르드산은 8, 11, 14 위치에 이중 결합이 3 개 존재하는 것 (이하, 15 : 3), 8, 11 위치에 이중 결합을 2 개 갖는 것 (이하, 15 : 2), 및 8 위치에 이중 결합을 1 개 갖는 것 (이하, 15 : 1) 의 3 종류가 있는데, 루멘 기능 개선 효과의 관점에서, (15 : 1) : (15 : 2) : (15 : 3) 의 비율이 80 ∼ 100 : 85 ∼ 120 : 140 ∼ 180 인 것이 바람직하고, 90 ∼ 95 : 100 ∼ 110 : 150 ∼ 160 인 것이 보다 바람직하다.

한편, 순수한 아나카르드산을 사용하는 경우에는, 아나카르드산을 캐슈너트 껍데기 또는 캐슈너트 껍데기 오일로부터 용매 추출하여 분획하지 않으면 얻을 수 없기 때문에 제조하기 위한 공정수가 많아지는 점, 용매를 사용하기 때문에 방폭 설비가 필요한 점, 사용한 용매가 잔류하면 사료로서 사용할 수 없기 때문에 완전한 용매 제거에 대응할 수 있는 설비가 필요한 점에서 제조 비용이 높아 문제가 있다.

따라서, 착유함으로써 얻어지는 캐슈너트 껍데기 오일이 낮은 제조 비용으로 얻어지는 관점에서 바람직하다. 또, 상기한 아나카르드산, 카르다놀, 카르돌의 함유 비율은 50 ∼ 80 : 1 ∼ 30 : 5 ∼ 40 인 것이 루멘 기능 개선 효과의 관점에서 바람직하고, 55 ∼ 65 : 5 ∼ 20 : 10 ∼ 30 인 것이 보다 바람직하다.

아나카르드산, 카르다놀, 카르돌 모두 항산화 작용을 갖고 있어 이들 성분은 서로의 산화를 억제하는 것으로 생각된다. 따라서, 캐슈너트 껍데기 오일을 함유하는 본 발명의 루멘 발효 개선제는 산화되기 쉬운 이중 결합을 갖는 아나카르드산, 카르다놀, 카르돌 각각을 단독으로 사용하는 것보다 안정적으로 루멘 발효 개선 효과를 발휘할 수 있다.

일반적으로 캐슈너트 껍데기 오일은 가열에 의해 얻을 수도 있지만, 본 발명에서는 주요 구성 성분인 아나카르드산이 가열에 의해 변성되는 것을 방지하기 위하여 비가열 상태에서 추출하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 캐슈너트의 껍데기를 압착함으로써 추출하는 방법이나, 일본 공개특허공보 평8-231410호에 기재되어 있는 방법에 의해 얻을 수 있다.

본 발명에서 사용되는 캐슈너트 껍데기 오일은 캐슈너트의 껍데기를 분쇄·파쇄하여 얻어진 것이어도 된다.

본 발명에서 사용되는 캐슈너트 껍데기 오일은 가열 처리를 하지 않은 시판품을 사용할 수도 있다.

본 발명에서 사용되는 캐슈너트 껍데기 오일은 유효 성분의 안정성이라는 관점에서, 비가열 캐슈너트 껍데기 오일인 것이 바람직하다.

본 발명의 루멘 발효 개선제에 있어서의 캐슈너트 껍데기 오일의 함유량은 루멘 발효 개선제의 전체량 기준으로, 효과나 비용의 면에서, 1 질량％ ∼ 100 질량％ 가 바람직하고, 바람직하게는 5 질량％ ∼ 90 질량％, 더욱 바람직하게는 10 질량％ ∼ 80 질량％ 이다. 1 질량％ 이상 함유되어 있으면, 소정량의 개선제로 루멘 기능 개선 효과를 효율적으로 발휘할 수 있다. 또, 캐슈너트 껍데기 오일의 원액을 직접 경구 투여할 수도 있다.

또, 본 발명의 루멘 발효 개선제는 캐슈너트 껍데기 오일 이외에, 반추 동물의 성장 촉진에 유효한 성분, 영양 보조 성분, 보존 안정성을 높이는 성분 등의 임의 성분을 추가로 함유하는 것이어도 된다. 이러한 임의 성분으로는, 예를 들어, 엔테로코커스속 세균, 바실러스속 세균, 비피더스균 등의 생균제 ; 아밀라아제, 리파아제 등의 효소 ; L-아스코르브산, 염화콜린, 이노시톨, 엽산 등의 비타민 ; 염화칼륨, 시트르산철, 산화마그네슘, 인산염류 등의 미네랄, DL-알라닌, DL-메티오닌, L-리신 등의 아미노산 ; 푸마르산, 부티르산, 락트산, 아세트산 등의 유기산 및 그들의 염 ; 에톡시퀸, 디부틸히드록시톨루엔, 부틸히드록시아니솔, 페룰산, 비타민 C, 비타민 E 등의 항산화제 ; 프로피온산칼슘 등의 곰팡이 방지제 ; 카르복시메틸셀룰로오스 (CMC), 카세인나트륨, 폴리아크릴산나트륨 등의 점결제 ; 레시틴, 글리세린 지방산 에스테르, 소르비탄 지방산 에스테르 등의 유화제 ; 아스타크산틴, 칸타크산틴 등의 색소 ; 각종 에스테르, 에테르, 케톤류 등의 착향료를 들 수 있다.

본 발명의 루멘 발효 개선제의 제형은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 분말, 액체, 고체, 정제, 캡슐제, 유제 등 임의의 형태로 할 수 있다. 본 발명의 루멘 발효 개선제는 캐슈너트 껍데기 오일 및 필요에 따라 임의 성분을 혼합하고, 제제화함으로써 제조할 수 있다. 또한, 제의 형태에 따라서는, 상기한 캐슈너트 껍데기의 분쇄·파쇄물, 또는 어떠한 처리도 하지 않고 캐슈너트 껍데기를 그대로 다른 임의 성분과 혼합시켜 본 발명의 루멘 발효 개선제로 할 수 있다. 또한, 다른 임의 성분과 혼합시키지 않고, 분쇄·파쇄물 그 자체 또는 캐슈너트 껍데기 그 자체를, 사료용 조성물, 나아가서는 사료로 할 수도 있다.

본 발명의 사료용 조성물은 캐슈너트 껍데기 오일을 함유하는 것을 특징으로 한다. 또, 상기한 루멘 발효 개선제를 함유할 수도 있다. 본 발명의 사료용 조성물에 있어서의 캐슈너트 껍데기 오일의 함유량은 사료용 조성물의 건조물 질량당, 효과나 비용의 관점에서, 0.5 ∼ 500,000 질량ppm 이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5 ∼ 100,000 질량ppm, 더욱 바람직하게는 50 ∼ 50,000 질량ppm 이다. 본 발명의 사료용 조성물은 페트 음식, 페트용 서플리먼트 (이하, 사료라고 한다) 에 사용되는 다른 사료 성분과 혼합하여 사료로 할 수 있다. 사료의 종류나, 캐슈너트 껍데기 오일 이외의 성분은 특별히 제한되지 않는다. 사료는 바람직하게는 반추 동물용이다.

본 발명의 사료는 캐슈너트 껍데기 오일을 함유하는 것을 특징으로 한다. 또, 상기한 사료용 조성물을 함유할 수도 있다. 본 발명의 사료에 있어서의 캐슈너트 껍데기 오일의 함유량은 사료의 건조물 질량당, 효과나 비용의 면에서, 0.5 ∼ 50,000 질량ppm 이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5 ∼ 10,000 질량ppm, 더욱 바람직하게는 50 ∼ 5,000 질량ppm 이다. 또한, 실제 반추 동물의 루멘액 중에서는, 약 10 배로 희석되어 있는 것으로 상정되기 때문에, 인 비보에서 사용할 때에는, 인 비트로에서의 유효 함유량의 약 10 배를 투여해야 하는 것이 시사된다.

본 발명의 사료는 캐슈너트 껍데기 오일 또는 캐슈너트 껍데기 오일을 함유하는 사료용 조성물을 그대로 사료 성분에 첨가하고, 혼합하여 제조할 수 있다. 이 때, 분말 형상, 고체 형상의 사료용 조성물을 사용하는 경우에는, 혼합을 용이하게 하기 위해서 사료용 조성물을 액상 또는 겔상의 형태로 해도 된다. 이 경우에는, 물, 대두유, 평지유, 콘유 등의 식물유, 액체 동물유, 폴리비닐알코올이나 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴산 등의 수용성 고분자 화합물을 액체 담체로서 사용할 수 있다. 또, 사료 중에 있어서의 캐슈너트 껍데기 오일의 균일성을 유지하기 위해서, 알긴산, 알긴산나트륨, 잔탄검, 카세인나트륨, 아라비아고무, 구아검, 타마린드 종자 다당류 등의 수용성 다당류를 배합하는 것도 바람직하다.

본 발명의 사료를 섭취시키는 동물의 종류는 반추 동물이다. 예를 들어, 본 발명의 사료는 소, 염소, 양 등의 반추 동물의 사육에 바람직하다. 섭취시키는 사료의 양은 동물의 종류, 체중, 연령, 성별, 건강 상태, 사료의 성분 등에 따라 적절히 조절할 수 있고, 이 때 사료에 함유되는 캐슈너트 껍데기 오일이 바람직하게는 0.005 ∼ 500 g/마리·일, 보다 바람직하게는 0.05 ∼ 100 g/마리·일, 더욱 바람직하게는 0.5 ∼ 50 g/마리·일이다.

사료를 섭취시키는 방법 및 사육하는 방법은 동물의 종류에 따라 통상적으로 이용되는 방법을 취할 수 있다.

실시예

실시예 1

인 비트로에서의 가스 생성 및 휘발성 지방산의 생성에 대한 캐슈너트 껍데기 오일 (CNSL) 의 영향

(1) 시료

캐슈·트레이딩 (주) 로부터, 캐슈너트의 껍데기로부터 압착에 의해 추출된 캐슈너트 껍데기 오일 (CNSL) 를 입수하였다. 배양 이노큘럼에는 홋카이도 대학 북방 생물권 필드 과학 센터 생물 생산 연구 농장 소유의 홀스타인종 암소 (루멘 카눌라 장착) 로부터 채취한 루멘액 (4 겹 거즈 여과액) 을 사용하였다. 이노큘럼은 McDougal 의 인공 타액 (pH 6.8) 에 의해 2 배로 희석하여 사용하였다.

(2) 배양

CNSL 의 시험 배양액 중의 농도를 500 ㎎/ℓ 로 하여 실시하였다. CNSL, 0.05 g 을 1 ㎖ 의 에탄올에 용해시키고, 100 ㎕ 를 헌게이트 튜브에 첨가하였다. 수 시간 방치함으로써 에탄올을 휘산시켰다. 여기에 배양 기질로서 옥수수 전분 0.15 g, 배합 사료 분말 0.025 g 및 오리새 건초 분말 0.025 g 을 첨가하였다. 상기 희석 루멘액을 10 ㎖ 첨가하고, 헤드 스페이스에 질소 가스를 불어 넣으면서 부틸 고무 캡과 플라스틱 스크루 캡을 씌어, 워터 배스에서 혐기 배양시켰다 (37 ℃, 18 시간).

처리는 무첨가 (에탄올만 : 대조구), CNSL 구로 하고, 각각 5 연 (連) 의 배양으로 하였다.

(3) 분석

메탄, 수소, 이산화탄소는 TCD 가스 크로마토그래피로 분석하였다. 총휘발성 지방산 (VFA) 농도와 조성은 FID 가스 크로마토그래피로 측정하였다.

(4) 결과

(i) 가스 생성

가스 생성 결과를 표 1 에 나타낸다.

이산화탄소 및 메탄이 CNSL 첨가에 의해 유의하게 감소하였다. 특히 메탄은 거의 검출되지 않게 되었다 (98 ％ 억제). 메탄 저하에 수반되는 수소의 집적은 보이지 않고, 혐기 발효에 의해 발생하는 수소는 대체 수소 소비계로 원활하게 이행되었다.

(ⅱ) 휘발성 지방산 (VFA) 의 생성

VFA 생성의 결과를 표 2 에 나타낸다.

VFA 농도는 CNSL 을 첨가해도 변화하지 않아, 발효 그 자체의 억제는 없었다. 그러나 발효 패턴은 현저히 변화하여, 아세트산 및 부티르산 생성이 유의하게 감소하고, 프로피온산 생성이 유의하게 증가하였다.

이 결과는 메탄 생성의 저하와 깊은 관련이 있어, 수소의 대체 소비계로서 프로피온산 생성이 현저히 향상되었다.

실시예 2

CNSL 의 항균 작용

CNSL 의 항균 작용을 조사하기 위하여, Staphylococcus aureus 우 (牛) 분리 균주, Streptococcus bovis DSM20065 주, Bacillus subtilis NBRC3009 주, Escherichia coli ATCC11303 주, Pseudomonas aeruginosa NBRC12689 주, 및 Saccharomyces cerevisiae NBRC10217 주를 브레인 하트 인퓨전 배지 (닛스이 제약 (주) 제품) 에 37 ℃ 에서 1 일간 배양시켰다. CNSL 을 첨가한 브레인 하트 인퓨전 배지에, 상기한 각각의 균주의 배양액을 10 ㎕ 식균하고, 37 ℃ 에서 2 일간 배양시켜 최소 생육 저지 농도 (MIC) 를 산출하였다.

결과를 표 3 에 나타낸다.

CNSL 은 그램 음성균에 대하여 항균 작용을 갖지 않는 한편, 그람 양성균에 대해서도 높은 항균 작용을 갖는다. 즉, CNSL 은 루멘 미생물에 대하여 선택적인 항균 효과를 갖는다.

실시예 3

인 비트로에서의 메탄 및 휘발성 지방산의 생성에 대한 CNSL 농도의 영향

(1) 시료

(2) 배양

CNSL 의 시험 배양액 중의 농도를 50, 100, 250 및 500 ㎎/ℓ 로 하여 실시하였다. CNSL 을 1 ㎖ 의 에탄올에 용해시키고, 100 ㎖ 를 헌게이트 튜브에 첨가하였다. 수 시간 방치함으로써 에탄올을 휘산시켰다. 여기에 배양 기질로서 옥수수 전분 0.15 g, 배합 사료 분말 0.025 g 및 오리새 건초 분말 0.025 g 을 첨가하였다. 상기 희석 루멘액을 10 ㎖ 첨가하고, 헤드 스페이스에 질소 가스를 불어 넣으면서 부틸 고무 캡과 플라스틱 스크루 캡을 씌어, 워터 배스에서 혐기 배양시켰다 (37 ℃, 18 시간).

처리는 무첨가 (에탄올만 : 대조구), CNSL 구로 하고, 각각 5 연의 배양으로 하였다.

(3) 결과

250 ㎎/ℓ 이상의 CNSL 첨가에 의해, 메탄은 거의 검출되지 않게 되었다. 총휘발성 지방산 농도는 250 ㎎/ℓ 이상의 CNSL 을 첨가한 구에서 약간 감소하였으나, 발효 패턴은 현저히 변화하여, CNSL 을 100 ㎎/ℓ 이상 첨가함으로써 프로피온산 생성이 유의하게 증가하였다.

실시예 4

인 비트로에서의 휘발성 지방산의 생성에 대한 CNSL 농도의 경시적인 영향

(1) 시료

캐슈·트레이딩 (주) 로부터, 캐슈너트의 껍데기로부터 압착에 의해 추출된 캐슈너트 껍데기 오일 (CNSL) 를 입수하였다. 배양 이노큘럼에는 홋카이도 대학 북방 생물권 필드 과학 센터 생물 생산 연구 농장 소유의 홀스타인종 암소 (루멘 카눌라 장착) 로부터 채취한 루멘액 (4 겹 거즈 여과액) 을 사용하였다.

(2) 시험

1000 ㎖ 의 발효조에 루멘액과 McDougal 의 인공 타액 (pH 6.8) 을 1 : 1 (질량) 로 혼합한 배양액을 800 ㎖ 넣고, 이산화탄소를 불어 넣어 혐기적 조건으로 하였다. 인공 타액은 연속적으로 흘리고, 폐수는 샘플로서 채취하였다. 발생된 가스는 가스 팩에 의해 채취하였다. 발효조 내에는 구멍이 뚫린 플레이트가 있어 천천히 상하 운동시켜 내용물을 혼합시켰다. 나일론 메시의 봉투에 넣은 거친 사료 (먹이) 는 항상 2 개 넣어 두고, 매일 1 회 오래된 쪽을 교환하였다. 배양액 내 농도가 0, 50, 100, 200 ㎎/ℓ 가 되도록 먹이에 CNSL 을 첨가하고, 각각 2 연의 배양으로 하였다. 배양 기간은 21 일로 하고, 항상 어두운 조건으로 하였다.

(3) 결과

채취한 가스량 (㎖) 을 표 5 에 나타낸다.

CNSL 의 첨가에 의해 메탄은 감소하였다.

채취한 루멘액 중의 총휘발성 지방산 (VFA) 농도 (mmol/㎗) 를 표 6 에 나타낸다.

총 VFA 농도는 CNSL 을 첨가해도 변화하지 않았다 (발효 그 자체의 억제는 없다).

채취한 루멘액 중의, 아세트산 몰비 (％) 를 표 7 에, 프로피온산 몰비 (％) 를 표 8 에, 부티르산 몰비 (％) 를 표 9 에 나타낸다.

CNSL 을 100 및 200 ㎎/ℓ 첨가함으로써 발효 패턴은 현저히 변화하여, 아세트산과 부티르산의 생성이 감소하고, 프로피온산 생성이 증가하였다.

실시예 5

CNSL 투여의 인 비보에서의 시간 경과적인 영향

(1) 시료

루멘 카눌라를 장착한 면양 4 마리에, 체중의 1.4 질량％ 상당의 먹이 (농후 사료 : 건초 = 3 : 7 (체적)) 를 주었다.

CNSL 투여 개시 전에 첫 번째 루멘 내용물의 샘플링을 실시하였다. CNSL 투여량은 지금까지의 인 비트로 시험에서 100 ㎎/ℓ 이상에서 루멘 기능 개선 효과가 확인되었다. 양의 루멘액 중에서 100 ㎎/ℓ 로 하기 위해서는, 루멘액 중에서 희석되는 점에서, 먹이에 0.14 ∼ 0.28 질량％ (1,400 ∼ 2,800 질량ppm) 혼합 할 필요가 있다. 그래서, 처음 2 주일은 먹이에 CNSL 을 0.14 질량％ 급여하고, 1 주일마다 2 회 루멘 내용물을 샘플링하였다. 다음 2 주일은 먹이에 CNSL 을 0.28 질량％ 급여하고, 1 주일마다 2 회 루멘 내용물을 샘플링하였다. 다음 2 주일은 CNSL 을 무투여로 먹이만 급여하고, 1 주일마다 2 회 루멘 내용물을 샘플링하였다.

(2) 결과

채취한 루멘액을 시험관 내에 밀폐시켜 37 ℃ 에서 24 시간 배양했을 때에 생성된 가스량 (㎖/일/tube) 을 표 10 에 나타낸다.

CNSL 의 첨가에 의해 메탄은 유의하게 감소하였다. 메탄 저하에 수반되는 수소의 집적이 보이지 않는 점에서 혐기 발효에 의해 발생하는 수소는 대체 수소 소비계로 원활하게 이행된 것으로 생각된다.

채취한 루멘액 중의 총 VFA 농도 (mmol/㎗), 아세트산 몰비 (％), 프로피온산 몰비 (％) 및 부티르산 몰비 (％) 를 표 11 에 나타낸다.

총 VFA 농도는 CNSL 을 0.14 질량％ 첨가해도 변화하지 않았다 (발효 그 자체의 억제는 없다). 추가로 CNSL 을 0.28 질량％ 첨가함으로써 발효 패턴은 현저히 변화하여, 아세트산 생성이 유의하게 감소하고, 프로피온산 생성이 유의하게 증가하였다.

채취한 루멘액 중의 암모니아 농도 (mgN/㎗) 를 표 12 에 나타낸다.

CNSL 투여에 의해 암모니아 농도가 내려가는 경향이 확인되었다. 이것은 단백 분해나 탈아미노산이 억제된 것을 나타내고, 사료 효율이 상승한 것을 알 수 있다.

실시예 1 ∼ 4 의 시험관 시험의 결과는 양을 이용한 실시예 5 와 깊은 상관이 있다. 즉, 실제의 루멘 중에서, 이산화탄소 및 메탄이 CNSL 첨가에 의해 유의하게 감소하고, 이 때 메탄 저하에 수반되는 수소의 집적이 보이지 않는 점에서 혐기 발효에 의해 발생하는 수소는 대체 수소 소비계로 원활하게 이행된 것으로 생각된다. 또, 총휘발성 지방산 농도는 CNSL 을 첨가해도 변화하지 않았다 (발효 그 자체의 억제는 없다). 그러나 발효 패턴은 현저하게 변화하여, 아세트산 생성이 유의하게 감소하고, 프로피온산 생성이 유의하게 증가하였다.

이 결과는 메탄 생성의 저하와 깊은 관계가 있어, 수소의 대체 소비계로서 프로피온산 생성이 원활하게 발달된 것으로 생각된다. 이상의 것이 실제로 양을 이용한 루멘 내에서 실증된 점에서, 캐슈너트 껍데기 오일은 가축의 에너지 및 단백질 이용 효율을 높일 것으로 생각된다.

산업상이용가능성

메탄은 사료 에너지의 손실이며 또한 온난화 가스이기도 하기 때문에, 소로부터의 메탄 저감은 축산학적으로도 환경학적으로도 긴급 과제인데, 캐슈너트 껍데기 오일을 반추 동물에 섭취시켜 사육함으로써 메탄 생성을 억제할 수 있다. 한편, 프로피온산은 휘발성 지방산 중에서 사료 헥소오스 에너지의 전환 효율이 가장 높고, 흡수 후 포도당으로 바뀌는 당 원생 물질이기 때문에, 프로피온산 생성을 촉진시킴으로써 다른 당 원생 물질 (아미노산 등) 의 절약으로 연결된다. 이와 같이 캐슈너트 껍데기 오일을 함유하는 사료는 가축의 에너지 및 단백질 이용 효율을 높일 수 있다.

Claims

캐슈너트 껍데기 오일을 함유하는 것을 특징으로 하는 루멘 발효 개선제.
제 1 항에 기재된 루멘 발효 개선제를 함유하는 것을 특징으로 하는 루멘 발효 개선용 사료용 조성물.
제 2 항에 기재된 루멘 발효 개선용 사료용 조성물을 함유하는 것을 특징으로 하는 루멘 발효 개선용 사료.
캐슈너트 껍데기 오일을 함유하는 것을 특징으로 하는 루멘 발효 개선용 사료용 조성물.
캐슈너트 껍데기 오일을 함유하는 것을 특징으로 하는 루멘 발효 개선용 사료.
제 3 항 또는 제 5 항에 있어서, 반추 동물용인 루멘 발효 개선용 사료.
제 3 항, 제 5 항 또는 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 루멘 발효 개선용 사료를 섭취시키는 것을 특징으로 하는 반추 동물의 사육 방법.
루멘 발효 개선제의 제조를 위한 캐슈너트 껍데기 오일의 사용.
루멘 발효 개선용 사료용 조성물의 제조를 위한 캐슈너트 껍데기 오일의 사용.
루멘 발효 개선용 사료의 제조를 위한 캐슈너트 껍데기 오일의 사용.
캐슈너트 껍데기 오일을 가축에 투여하는 것을 특징으로 하는 가축의 루멘 발효 개선방법.