KR20110131718A - 발효홍삼박을 유효성분으로 하는 사료 첨가제 조성물 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발효홍삼박을 유효성분으로 하는 사료 첨가제 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

발효홍삼박을 유효성분으로 하는 사료 첨가제 조성물 및 그 제조방법{Composition for feed additive comprising fermented red ginseng marc and Method for preparing the same}

본 발명은 발효홍삼박을 유효성분으로 하는 사료 첨가제 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 홍삼박에 가축 생균제로서 유용한 균주를 접종하여 발효홍삼박을 제조하고 이를 포함하는 사료첨가제의 제조 및 산란계, 육계, 이유자돈에 대한 사양효능에 관한 것이다.

일반적으로 가축의 질병을 예방하고 가축의 생산성을 높이기 위하여 그 동안 생장 촉진제로서의 항생제를 많이 사용하여 왔으며, 또한 이러한 항생제 오남용으로 인하여 환경은 점점 오염되어 왔다. 따라서 최근 축산업은 친환경 사육을 달성하기 위하여 항생제 사용을 전면적으로 제한하고 있으며 무항생제 축산물에 대한 요구가 증가하고 있는 실정이다.

성장 촉진제로서의 항생제를 대체할 수 있는 물질로 다양한 천연물질들이 연구되어져 왔으며, 특히 발효라는 공정을 통하여 그 효능이 배가되는 연구결과 최근 보도되고 있다. 생리활성이 우수한 식물체는 발효과정을 통하여 미생물에 의하여 다양한 반응들이 일어나고 그 결과 생리활성이 적게는 1배에서 많게는 13배 까지 증가하였다 (Process Biochemistry 40:2757-2762; Lin et al., 2005; Plant Food for Human Nutrition 61:157-160; Sato et al., 2006; Applied Microbiology and Biotechnology 75:763-768; Wang et al., 2007).

우리나라 홍삼은 예전부터 다양한 질병에 대하여 예방의 효과가 높은 것으로 알려져 있다. 이에 따라서 한방과 민간요법 뿐 만 아니라 식품에 이르기까지 다양한 산업적 이용이 이루어지고 있다. 홍삼의 효과는 주로 다당체에서부터 기인하는 것으로 알려져 있으며, 대략 20 ~ 30% 정도 함유되어 있으며, 그 종류는 약 21종으로 매우 다양하다. 이러한 홍삼의 생리적 활성은 가축의 상태를 개선하고 질병에 대한 예방의 효과가 우수할 것으로 판단된다. 홍삼의 약리작용으로 스트레스, 심혈관계, 면역계 및 내분비계 기능에 대한 효능은 다양한 연구에서 과학적으로 입증된 바 있다 (Journal of Enthnopharmacology 111:567-572; Jiang et al., 2007; Neucroscience Letter 343:62-66; Kim et al., 2003; Pharmacology Research 54:46-49; Lee et al., 2006; Indian Journal of Medical Research 124:199-206; Shin et al., 2006).

그러나 홍삼을 자체로 사료첨가제로 사용하는 것은 경제적 측면에서 실현가능성이 거의 없으나, 홍삼 추출물을 생산하는 과정에서 생산되는 홍삼박의 경우 경제성이 우수하여 사료첨가제로서의 사용이 가능하다. 홍삼박에는 식이섬유가 풍부하며, 홍삼의 일부 성분과 풍미를 함유하고 있어 매우 우수한 소재이다. 또한 홍삼박에는 생리활성이 우수한 산성다당체가 상당량 잔류하는 것으로 보고되었다 (고려인삼학회지 26:202-205; 이종원,도재호, 2002).

홍삼박에는 산성다당체외에 다양한 탄수화물이 함유되어 있어 미생물의 성장에도 도움이 된다. 홍삼박을 첨가한 배지에서 효모를 배양한 결과, 홍삼박의 첨가로 인하여 배양 효율이 30~40%까지 증가하고, 효모균체내의 아미노산 함량도 증가한다는 연구가 보고된 바 있다 (고려임산학회지 10:1-10; 김상달 외, 1986).

따라서 홍삼추출과정에서 부산물로 얻어진 홍삼박에는 다양한 생리활성 물질이 잔류하여 가축 사료첨가제로서 활용이 가능하며, 또한 발효과정으로 통하여 그 효능을 증진시켜 가축의 생산성을 향상시킬 수 있다. 결과적으로 부산물을 발효과정을 통하여 재활용하며, 또한 그 부가가치도 상당히 높힐 수 있다.

본 발명은 상기의 필요성에 의하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은 홍삼 추출과정에서 얻어진 부산물인 홍삼박을 사료첨가제로서 이용하는 방법을 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 발효 홍삼박을 유효성분으로 하는 가축 사료 첨가제 조성물을 제공한다.

본 발명의 바람직한 구현예에 있어서, 상기 발효 홍삼박은 홍삼박에 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis)를 접종하여 1차 발효한 후에 수득한 것이 바람직하나 이에 한정되지 아니한다.

본 발명의 다른 구현예에 있어서, 상기 홍삼박은 전체 조성물에서 20에서 30 중량 % 범위로 포함되는 것이 바람직하나 이에 한정되지 아니한다.

본 발명의 또 다른 구현예에 있어서, 상기 조성물의 2차 발효는 락토바실러스 아시도필러스, 아시퍼질러스 오리제, 사카로마이세스 세레비제, 및 스트렙토마이세스 써모필러스로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 생균제를 더욱 포함하는 것이 바람직하나 이에 한정되지 아니한다.

본 발명의 바람직한 구현예에 있어서, 상기 조성물은 홍삼박 10 내지 30%, 대두박 5 내지 30%, 소맥피 5 내지 30%, 전분 1 내지 15%, 당밀 1 내지 15%, 및 옥수수분말을 1 내지 15% 함유하는 것이 바람직하나 이에 한정되지 아니한다.

또한 본 발명은 (a) 홍삼박에 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis)를 접종하여 30~40℃에서 24~72시간 동안 발효시키는 제 1단계 발효;및 (b) 상기 (a) 단계를 통하여 얻어진 발효홍삼박을 포함하는 조성물에 락토바실러스 아시도필러스, 아시퍼질러스 오리제, 사카로마이세스 세레비제, 및 스트렙토마이세스 써모필러스로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 생균제를 첨가하여 제 2단계 발효 공정을 통하여 가축 사료첨가제 조성물의 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 발효홍삼박을 첨가하여 이루어지는 사료는 포유류, 조류,파충류, 양서류, 어류 등의 동물에 대한 사료로서 사용된다. 예를 들면, 본 발명의 사료는 개, 고양이, 쥐 등의 애완 동물용 사료, 소, 돼지 등의 가축용 사료, 닭, 칠면조 등의 가금용 사료, 도미, 방어 등의 양식어용 사료 등으로서 사용된다.

본 발명의 사료는 본 발명의 발효홍삼박 조성물을 사료 원료에 적절하게 배합하여 만들 수 있다. 사료 원료로서는 곡물류, 조강류, 식물성 유박류, 동물성 사료 원료, 기타 사료 원료, 정제품 등을 들 수 있다.

곡물류로서는, 예를 들면 마이로, 밀, 보리, 귀리, 호밀, 현미, 메밀, 조, 수수, 피, 옥수수, 대두 등을 들 수 있다.

조강류로서는, 예를 들면 쌀겨, 탈지 쌀겨, 밀기울, 말분, 밀, 배아, 보리겨, 스크리닝, 펠렛, 옥수수겨, 옥수수 배아 등을 들 수 있다.

식물성 유박류로서는, 예를 들면 대두박, 콩가루, 아마박, 면실박, 낙화생 박, 홍화박, 야자박, 팜박, 호마박, 해바라기박, 유채박, 케이폭박, 겨자박 등을 들 수 있다.

동물성 사료 원료로서는, 예들 들면 어분(북양 밀, 수입 밀, 홀 밀, 연안 밀), 피쉬솔불, 육분, 어골분, 혈분, 분해모, 골분, 가축용 처리 부산물, 페더 밀, 누에, 탈지 분유, 카제인, 건조 유장 등을 들 수 있다.

그 밖의 사료 원료로서는 식물 경엽류(알팔파, 헤이큐브, 알팔파잎 분말, 유사 아카시아 분말 등), 옥수수 가공 공업부산물(콘 글루텐, 밀, 콘 글루텐 피드, 콘스테이프리카 등), 전분 가공품, 설탕, 발효 공업 산물(효모, 맥주박, 맥아근,알코올박, 장유박 등), 농산 제조 부산물(감귤 가공박, 두부박, 커피박, 코코아박 등), 그 외(카사바, 잠두콩, 구아밀, 해조, 크릴, 스피룰리나, 클로렐라, 광물 등) 등을 들 수 있다.

정제품으로서는 단백질(카제인, 알부민 등), 아미노산, 당질(전분, 셀룰로오스, 슈크로우스, 글루코오스 등), 미네랄,비타민 등을 들 수 있다.

본 발명의 동물용 사료를 동물에게 일상적으로 섭취시킴으로써 본 발명의 목적하고자 하는 효과를 달성할 수 있다.

본 발명을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 발효 홍삼박을 유효성분으로 하는 가축 사료첨가제 조성물은 산란계, 육계, 이유자돈을 대상으로 급여한 결과 항산화활성 증가, 사료효율과 계육생산량이 증가효과 및 우수한 난 생산성, 높은 난 중량, 난 각두께 등의 향상을 가져왔으며, 또한 이유자돈의 일당 증체량이 증가하는 등의 우수한 효과를 제공한다.

도 1은 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis)를 이용한 발효홍삼박 제조를 위한 홍삼박 첨가 농도의 결정한 그래프이다.
도 2는 발효홍삼박을 주성분으로하는 가축 사료첨가제의 제조 공정을 도식화한 그림이다.

이하, 비한정적인 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 단 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 목적으로 기재한 것으로서 본 발명의 범위는 하기 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되지 아니한다.

실시예 1:바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis)를 이용한 홍삼박 발효

홍삼액기스를 추출하고 남은 홍삼박의 발효를 위하여 배양조성물에 포함이 가능한 홍삼박 함량을 조사하였다. 기초 배양조성물로는 건조 중량 대비, 대두박 30%, 소맥피 20%, 전분 5%, 당밀 5%, 그리고 옥수수분말을 10%로 하였고 홍삼박 첨가량은 0%, 1%, 5%, 10%, 20%로 달리하였으며, 나머지 펄라이트(Perlite)로 충당하였으며, 총 수분함량은 70%로 하였다. 상기 홍삼박 배양조성물을 100℃이상의 온도에서 30분간 살균처리하였다. 살균처리가 완료된 배양조성물에 1.0x109 cfu/ml 이상으로 배양된 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis)를 1 ~ 5% 접종하였다.

접종된 홍삼박 배양물을 30℃에서 48시간까지 배양한 후에 성장한 세균수를 측정한 결과 도 1에서 보는 것과 같이 홍삼박 함량 20%까지 원활한 성장을 보였으며, 30% 홍삼박 첨가구에서 가장 높은 균체 성장률을 나타내었다. 이에 발효 홍삼박 제조를 위한 홍삼박 첨가 함량을 30%로 결정하였다.

실시예 2: 홍삼박 발효 전후의 항산화활성의 비교

실시예 1의 조건에 따라서 홍삼박을 발효시킨 후에 항산화활성을 평가하였다. 항산화활성의 평가는 DPPH (α, α'-diphenyl-β-picrylhydrazyl)를 이용한 자유기 소거능 (free radical scavenging activity)을 이용하여 평가하였다.

그 결과 아래 표 1에서 보는 것과 같이 발효전에 비하여 5배이상 항산화활성이 향상됨을 알 수 있었다.

표 1은 홍삼박의 발효 전후 항산화활성의 차이를 나타낸 표이다.

실시예 3: 발효홍삼박의 제조공정

상기 실시예를 통하여 얻어진 발효홍삼박 제조 공정을 기초로 발효홍삼박을 제조하였고, 이를 건조한 후에 락토바실러스 아시도필러스(Lactobacillus acidophilus), 아시퍼질러스 오리제(Aspergillus oryzae), 사카로마이세스 세레비제(Saccharomyces cerevisae), 스트렙토마이세스 또는 스트렙토코커스 써모필러스(Streptococcus thermophilus) 또는 이들의 조합 생균제를 혼합하여 24시간 동안 2차 발효공정을 거쳐 가축 사료첨가용 조성물을 제조하였다. 발효홍삼박을 주성분으로 하는 가축 사료첨가제의 제조 공정은 도 2에서 보는 것과 같다.

도 2에서 종균배양은 홍삼박 발효을 위한 바실러스 서브틸리스 (Bacillus subtilis)의 배양을 의미한다.

도 2에서 홍삼박발효공정은 상기 실시예 1의 홍삼박을 포함하는 배양조성물에 바실러스서브틸리스(Bacillus subtilis)를 1차 발효하는 것을 의미한다.

도 2에서 2차 발효공정은 발효홍삼박의 효능을 향상시키기 위하여 락토바실러스 아시도필러스(Lactobacillus acidophilus), 아시퍼질러스 오리제(Aspergillus oryzae), 사카로마이세스 세레비제(Saccharomyces cerevisae), 스트렙토마이세스 써모필러스(Streptococcus thermophilus) 등의 생균제를 혼합하여 24시간 동안 배양한다.

도 2에서 수분조절공정은 2차발효가 완료된 발효홍삼박의 분쇄가 용이하도록 부형재를 혼합하여 수분을 조절하는 공정이다.

실시예 4: 발효홍삼박을 주성분으로 하는 가축 사료첨가제의 제조 및 사양평가

상기 실시예 3에 따라서 발효홍삼박을 주성분으로 하는 가축 사료첨가제를 제조하여 산란계와 육계 그리고 이유자돈을 대상으로 사양평가를 실시하였다.

1) 육계사양평가

육계사료에 발효홍삼박 사료첨가제를 0.1% 첨가하여 4주간 사양평가를 실시한 결과 표 2에서와 같은 결과를 얻을 수 있었다. 발효홍삼박을 급여한 실험군에서는 발효홍삼박을 급여하지 않은 대조구에 비하여 유의적으로 높은 종료체중을 나타내었으나, 실험기간동안 섭취한 사료량에서는 유의적인 차이가 발견되지 않았다. 결과적으로 발효홍삼박의 급여를 통하여 사료효율과 계육생산량이 증가한 결과를 얻을 수 있었다.

표 2는 발효홍삼박이 육계의 성장과 닭가슴살 생산에 미치는 영향을 나타낸 표이다.

2) 산란계 사양평가

발효홍삼박의 급여가 산란계의 생산성에 미치는 영향을 조사하였다. 55주령에 해당하는 산란계를 대상으로 사료에 발효홍삼박을 0.1% 첨가한 후에 12주간 사육하며 발효홍삼박의 효능을 평가하였다. 그 결과는 표 3에서 보는 것과 같다. 발효홍삼박을 급여한 실험군에서 발효홍삼박을 급여하지 않은 대조군에 비하여 유의적을 우수한 난 생산성을 나타내었으며, 난 중량 또한 유의적으로 높게 나타났다. 난 질량과 난 각두께 또한 발효홍삼박의 급여를 통하여 향상됨을 알 수 있었다.

표 3은 발효홍삼박이 산란계의 생산성에 미치는 영향을 나타낸 표이다.

3) 발효홍삼박의 급여가 이유자돈의 성장에 미치는 영향

발효홍삼박의 급여가 이유자돈의 성장에 미치는 영향을 알아보기 위하여 4주령의 이유자돈 사료에 발효홍삼박을 0.1% 첨가하여 4주간 사양평가를 실시하였다. 그 결과는 표 4에서 보는 것과 같다. 발효홍삼박의 급여를 통하여 이유자돈의 일당 증체량이 증가하였고, 사료효율 또한 개선됨을 알 수 있었다. 발효홍삼박의 급여를 통하여 이유자돈의 혈액 중에 면역물질이 감소하는 결과를 얻었으며, 이는 이유자돈의 사양상태가 매우 안정되었음을 나타내는 결과였다.

Claims (6)

1. 발효 홍삼박을 유효성분으로 하는 가축 사료 첨가제 조성물.
2. 제 1항에 있어서, 상기 발효 홍삼박은 홍삼박에 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis)를 접종하여 수득한 것을 특징으로 하는 가축 사료 첨가제 조성물.
3. 제 1항에 있어서, 상기 홍삼박은 전체 조성물에서 20에서 30 중량 % 범위로 포함되는 것을 특징으로 하는 가축 사료 첨가제 조성물.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물은 락토바실러스 아시도필러스, 아시퍼질러스 오리제, 사카로마이세스 세레비제, 및 스트렙토마이세스 써모필러스로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 생균제를 첨가하여 2차 발효하는 것을 특징으로 하는 가축 사료 첨가제 조성물.
5. 제 1항에 있어서, 상기 조성물은 홍삼박 10 내지 30%, 대두박 5 내지 30%, 소맥피 5 내지 30%, 전분 1 내지 15%, 당밀 1 내지 15%, 및 옥수수분말을 1 내지 15% 함유하는 가축 사료 첨가제 조성물.
6. (a) 홍삼박에 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis)를 접종하여 30~40℃에서 24~72시간 동안 발효시키는 단계;및
   (b) 상기 (a) 단계를 통하여 얻어진 발효홍삼박을 포함하는 조성물에 락토바실러스 아시도필러스, 아시퍼질러스 오리제, 사카로마이세스 세레비제, 및 스트렙토마이세스 써모필러스로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 생균제를 첨가시켜 2차 발효 단계를 포함하는 가축 사료첨가제 조성물의 제조 방법.

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