KR20130068741A

KR20130068741A - 면역 및 항균성 증강용 천연사료

Info

Publication number: KR20130068741A
Application number: KR1020110136083A
Authority: KR
Inventors: 심찬근; 신용국; 옥주안; 김규천; 정창수
Original assignee: (주) 휴먼시아; 심찬근; 재단법인충북테크노파크; 늘자연유통 영농조합법인; 정창수
Priority date: 2011-12-16
Filing date: 2011-12-16
Publication date: 2013-06-26

Abstract

본 발명은 키토올리고당과 홍삼추출물 및 부형제, 기타첨가물이 혼합되는 구성으로 이루어진 사료를 닭이나 소 및 돼지 등의 가축에게 급여함으로써 닭이나 소 및 돼지 등의 면역력을 증진시킴은 물론 풍미를 높일 수 있도록 하는 면역 및 항균성 증강용 천연사료에 관한 것이다.

Description

면역 및 항균성 증강용 천연사료{a Natural feedstuff additives for enhancing immunity and antibiotics}

최근 축산업의 집단 사육화, 즉 축산업의 대규모화로 인해 그의 운영과 관리면에서는 효율성을 높일 수 있게 된 반면에, 각종 집단 원인체에 노출될 가능성과 질병 전파 위험성은 커지고 있다.

종래에 이의 치료 및 예방 목적으로, 합성화학물질인 항생제 또는 항균제를 함유하는 사료첨가용, 치료약제의 오용과 남용이 빈번히 행해지고 있으며, 이러한 합성화학물질의 오남용은 가축의 질병예방이나 치료에는 일시적인 효과만을 가져올뿐, 가축의 면역력과 소화력 등 가축의 생리적인 기능을 약화시키고, 질병 원인 균의 약제에 대한 내성을 키우게 되어, 더욱 강력한 항균제를 필요로 하게 됨으로써, 결과적으로 질병의 예방 및 치료에 기여하지 못하고, 오히려 질병의 확산 및 난치성 질병을 유발하게 된다.

또한, 이러한 가축의 면역력 약화와 소화력 약화 등의 생리적 기능의 약화는 소화 장애로 이어질 수 있고, 이에 따라 적절히 소화되지 않은 유기물의 증가로 유해세균이 증식함으로써 가축의 전신쇠약과 질병다발의 문제점도 야기한다.

따라서, 전 세계적으로 동물 생체에 잔류하지 않고 인체에 영향을 주지 않는 항균제 약제, 생리활성 물질, 생균제, 생체 면역 증강제 등의 연구가 집중되고 있는 실정이다.

이와같은 기술과 관련되어 특허 제487586호에 돼지용 첨가사료의 기술이 제시되고 있으며 그 구성은, 건조된 인삼 뿌리 분말 30중량%, 인삼 부산물(잎, 줄기, 찌꺼기) 분말 70중량%의 비율로 혼합된 인삼 분말 60중량%와, 부재료인 콩(깍지 및/또는 비지) 35중량%와, 비타민 A, 비타민 D, 및 광물질 미네랄(인산칼슘)이 혼합된 첨가제 5중량%로 조성된다.

그러나, 상기와 같은 첨가사료는, 사료에 첨가되어 급여되는 구성으로 항상 일정량을 조절하여 급여하게 됨으로써 급여에 신경을 쓰게 되는 단점이 있는 것이다.

또한, 인삼을 주원료로 사용하여 원가가 상승되는 문제점이 있는 것이다.

상기와 같은 종래 기술의 문제점들을 극복하기 위한 본 발명의 목적은, 천연물질을 이용하여 가축의 면역성 및 병원균에 대한 항균성을 증강시킬 수 있도록 하고, 각종 병해에 대한 항균 면역력을 높여 농장의 생산성을 회복시킬 수 있도록 하며, 육질이 좋으면서 풍미가 높은 고기의 생산이 가능토록 하고, 자연에 존재하는 천연물질을 사용토록 하여 부작용을 최소화 하면서도 원가를 줄일 수 있도록 하며, 일반사료와 혼합없이 가축에게 직접 급여하여 사육이 용이하도록 하는 면역 및 항균성 증강용 천연사료를 제공하는데 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 키토올리고당, 홍삼 추출물, 부형제 기타첨가제를 혼합하여 제조되는 면역 및 항균성 증강용 천연사료를 제공한다.

그리고, 본 발명은 키토올리고당 2~3%, 홍삼추출물 4~6%, 부형제 88~93, 기타첨가제 1~2%를 혼합하여 제조되는 면역 및 항균성 증강용 천연사료를 제공한다.

더하여, 본 발명의 기타첨가제는, 나노은, 나노아연 나노철, MSM등의 미네날군과 비타민군중에서 하나 이상이 혼합되는 구성으로 이루어진 면역 및 항균성 증강용 천연사료를 제공한다.

또한, 본 발명의 부형제는, 옥수수와 타피오카, 밀기울, 미강, 콩비지, 콘글루텐밀, 단백피, 맥주박이 혼합되는 구성으로 이루어진 면역 및 항균성 증강용 천연사료를 제공한다.

그리고, 본 발명의 부형제는, 15~25%의 콩비지와 25~35%의 단백피, 40~60%의 미강이 혼합되는 구성으로 이루어진 면역 및 항균성 증강용 천연사료를 제공한다.

이상과 같이 본 발명에 따르면, 천연물질을 이용하여 가축의 면역성 및 병원균에 대한 항균성을 증강시키고, 각종 병해에 대한 항균 면역력을 높여 농장의 생산성을 회복시키며, 고기의 육질과 풍미를 높이고, 자연에 존재하는 천연물질을 사용토록 하여 부작용을 최소화 하면서도 원가를 줄이며, 혼합없이 가축에게 직접 급여하여 사육이 용이한 효과가 있는 것이다.

이하, 본 발명의 구성을 설명을 구체적으로 설명한다.

본 발명은, 면역 및 항균성을 갖는 천연 물질인 키토올리고당 및 홍삼 추출물을 사용하였으며, 상기 키토올리고당, 홍삼추출물에 부형제 및 기타첨가물을 투입하여 사료를 제조하였다.

이때, 상기 키토올리고당 2~3%, 홍삼추출물 4~6%, 부형제 88~93, 기타첨가제 1~2%를 투입하여 혼합된다.

이의 혼합 범위 한정한 이유 이러한 범위내에서 비용대비 면역 및 항균성 증강 효과가 가장 좋기 때문이다.

즉, 키토올리고당 2% 이하 그리고 홍삼추출물이 4% 이하일 경우 본 발명에 따른 면역 및 항균성 증대 효과를 기대하기 어렵고, 키토올리고당 3% 이상 그리고 홍삼추출물이 6% 이상일 경우에는 비용대비 면역 및 항균성 증강 효과가 두드러지지 않는다.

그리고, 상기 키토 올리고당과 상기 홍삼 추출물 및 부형제를 혼합한 후 약 70~ 80℃ 범위 온도에서 열풍 건조하여 얻게 되며, 상기 온도 범위의 한정한 이유는 약 70℃ 이하의 온도에서는 혼합물내 존재 할 수 있는 각종 세균의 살균이 힘들고, 약 100℃ 이상의 온도에서는 영양소 파괴가 우려되기 때문이다.

본 발명에 사용되는 키토산 올리고당은 키틴·키토산의 부분 분해물로서, 키토산의 생리적인 특성을 그대로 유지하고 있으면서도 높은 수용성을 나타내는 고기능성 생리활성 물질이다.

그리고, 키토산(chitosan)은 키틴을 탈아세틸화하여 만든 천연고분자 물질(β-폴리-D-글루코사민), 즉 글루코사민이 β-1,4로 결합된 천연고분자 다당류로서 키틴을 수산화나트륨에서 가열하는 등의 탈아세틸화 처리를 하여 얻을 수 있으며, 광범위한 생리활성을 지니고 있고, 약산성에서 수용성을 나타내기 때문에 널리 활용되고 있다.

또한, 상기 키토산 올리고당(Chitosan Oligosaccharide)은 키틴, 키토산의 문제점을 해결한 것으로, 키토산의 생리적인 특성은 그대로 유지하면서도 수용성 용매에 대해 높은 용해도를 나타내므로 식품에의 첨가가 용이하고 체내흡수율이 뛰어나다.

그리고, 키토산 올리고당은 키토산의 구조를 가지며 글루코사민 6탄당(단당류)이 2개 내지 10개 정도 결합되어 있어 키토산의 생리적인 특성을 그대로 유지하고 있기 때문에 키토산과 같이 세포활성 작용, 혈압저하 작용, 콜레스테롤 조절 작용, 발암물질 배설 촉진작용, 방사성 물질 배출작용, 빈혈 및 간장기능 개선작용, 정장 및 소화촉진 작용, 요산 배출 촉진 작용, 항균작용, 항암 및 항종양작용, 칼슘흡수촉진작용, 혈당상승 억제작용 등의 다양한 생리활성을 나타낸다.

또한, 기타첨가제인 미네랄군이나 비타민군이 쉽게 용해될 수 있다.

본 발명의 사료에 혼합되는 다른 주성분인 홍삼 추출물은 홍삼을 물, 에탄올, 메탄올 등의 적절한 용매로 추출하여 얻은 것으로서 사포닌을 유효성분으로 포함하는 것을 말하며, 상기 키토올리고당과 사포닌이 키토올리고당-사포닌 복합체를 형성하여 후술하는 면역 및 항균성을 극대화 시킬 수 있다.

이러한, 키토올리고당-사포닌 복합체가 부형제와 혼합되면 미네랄 흡수 증대로 약물 수송을 촉진하고, 호중구 증가 유도에 의해 항원을 파괴하는 백혈구를 증가시키고, 사이토카인 유도 효과에 의해 면역세포들이 분비하는 자극전달물질의 분비를 증가시키며, 혈액내, 점막내(IgA, IgG) 면역 인자 농도를 증가시키고, 또한 강력한 항균 살균력으로 대장균의 사멸 및 병원균 부착 방지 기작을 갖는다.

더하여, 키토올리고당-사포닌 복합체가 혼합되면서 일정한 형상을 유지하는 부형제의 역활을 수행하는 콩비지는, 두부를 제조하는 과정에서 발생되는 것으로서 콩을 물에 충분히 불린 후 콩 무게의 약 300% 정도의 물을 혼합한 후 믹서에서 파쇄한 것으로 단백질 24~30%, 지방 13~15%, 탄수화물 50~60%, 회분4~5%가 포함되는 구성으로 수분을 제거하면 탄수화물과 단백질을 위주하는 하는 원료이다.

그리고, 상기 콩비지는 Ca,Fe, GABA와 같이 무기성분을 내포하여 대사기능의 항진, 면역세포 활성화, 스트레스 완화등의 효과를 가져온다.

또한, 부형제의 역활을 수행하는 미 강은, 현미에서 백미로 정미하는 과정에서 발생하는 쌀겨와 쌀눈으로 이루어진 속껍질가루를 말하는 것으로서 농약, 중금속의 제거 성분인 휘친산이 다량으로 포함되어 중금속과 농약의 해독작용이 있어며, 혈액순환을 좋게 하고, 체냐의 노폐물이나 유해 중금속을 배출하는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명의 부형제는, 옥수수와 녹말인 타피오카, 밀 찌꺼기인 밀기울, 미강, 콩비지, 콘글루텐밀, 옥수수분쇄후 잔유물인 단백피, 맥주박이 혼합되는 구성으로 이루이며, 바람직하게는 단백질인 15~25%의 콩비지와 25~35%의 단백피, 40~60%의 미강이 혼합되는 것이 좋다.

이때, 콩비지가 35% 이상 그리고 미강이 40% 이하일 경우 본 발명에 따른 단백질의 함량이 증가하여 오히려 역효과를 가져오게 되며, 콩비지가 25% 이하 그리고 미강 60% 이상일 경우에는 비용대비 효과가 두드러지지 않는다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.

본 발명은 소나 돼지 및 닭등의 가축에 본 발명의 사료를 급여하여 그 효과를 시험하였으며, 다음에서는 가축중 닭을 통하여 그 효과를 시험하였다.

실시예 1: 양계 개선효과

본 발명에 따라 키토올리고당 2~3%, 홍삼추출물 4~6%, 부형제 88~93, 기타첨가제 1~2%를 투입하여 혼합한 뒤 70℃ 온도에서 10시간 열풍건조하여 사료를 제조한 후 급여한다.

그 다음 건강상태가 양호한 닭을 선별한뒤 선별된 닭을 투여구와 대조구 두 그룹으로 나누어, 투여구에 대해서는 공급사료에 일정용법에 따라 위의 사료 첨가제를 투여했고, 대조구에 대해서는 위의 사료 첨가제를 투여하지 않았다. 투여구와 대조구에 대한 자세한 성적은 표 1 내지 표 3에 나타내었다.

육계 성적

구분	대조구	투여구
공시수수	62,500	62,500
출하체중(g)	1,510	1,540
출하두수	60,100	61,700
출하일령	32~35	29~31
사료요구율	1.81	1.63
출하율(%)	96.16	98.72

호흡기 질환 및 폐사율

호흡기 질환			폐사율
구분	대조구	투여구	구분	1계사	2계사	투여구
ND+Ib 5일령	+++	++	마리수	16,400	26,000	15,000
ND+Ib 1주후	+++	+	6주령	83(0.5%)	216(0.8%)	15(0.1%)
ND+Ib 2주후	+	-	7주령	120(0.7%)	366(1.4%)	17(0.1%)

ND(Newcastle disease vaccine 뉴캐슬병), IB(infectious bronchitis 전염성기관지염)

이상에서와 같이 본 발명의 사료를 사용하면 출하율과 출하일령등이 증가됨은 물론 폐사율이 현저히 저하됨을 알 수 있다.

또한, 상기와 같이 사육된 계육의 육질을 분석하였다.

분석방법은, 계육의 pH는 10g에 증류수 100㎖을 가한후 측정하였다. 모든 시료는 Homogenizer(Bihon seiki, Ace, Japan)로 7000rpm으로 30초간 균질시킨 후, pH meter(Mteeler Delta 340, Mettler-tolede, Ltd, UK)로 측정하였다.

그리고, 계육의 표면육색은 백색판(L^*, 89.39; a^*, 0.13; b^*,-0.51)으로 표준화시킨 Spectro Colormeter(Model JX-777, Color Techno. System Co., japan)로 측정하였는데, 이때 광원은 백색형광등(D65)을 사용하여 Hunter Lab 표색계의 L^*, a^*, b^*값으로 나타냈다.(L^*=명도, a^*=적색도, b^*=황색도)

또한, 보수력 판단은 원심분리법을 이용하였으며, 분쇄된 시료 0.5±0.05g을 원심분리관의 상부 filter 관에 넣고 80℃ water-bath에 넣고 20분간 가열한후 10분간 방냉시켰다. 상부 filter관을 원심분리관 하부에 넣고 2000rpm에서 10분간 원심분리하였다. 원심분리한 후 남은 시료를 가열전 시료무게 비율로 표시하였다.

계속하여, 계육의 육즙손실은 1㎝ 두께의 안가슴육을 정형한 후 Polypropylene bag에 넣고 진공포장하여 4℃ 냉장고에서 24시간 보관하면서 발생된 드립 감량을 측정하여 초기시료의 무게비율(%)로 측정하였다.

또한, 계육의 일반성분 분석은, 수분, 단백질, 지방 및 회분(%)은 AOAC방법(1980)에 따라 측정하였다.

그리고, 계육의 가열감량은 2㎝ 두께의 바깥가슴육을 정형한 후 Polypropylene bag에 넣고 진공포장하여 70℃ water-bath에 넣고 40분간 가열한 후 30분간 방냉시킨 후, 가열후 감량된 무게를 초기시료의 무게비율(%)로 측정하였으며, 전단력은 시료를 70℃ water-bath에 넣고 40분간 가열한 후 30분간 방냉시킨 후 시료를 가로×세로×높이를 각각 1×2×1㎝가 되도록 절단하여 Rheo meter(Model Compac-100, SUN SCIENTIFIC Co., LTD.)의 Shearing, Cutting Test로 Max weight를 측정하였다. 사용 프로그램은 R.D.S(Rheology Data System) Ver 2.01을 이용하였다. Table Speed는 110mm/min, Graph Interval은 20msec, Load cell(max)는 10㎏의 조건으로 하였다.

또한, 계육의 콜레스트롤함량은, 샘플을 동결건조하여 0.3g을 취한 후 Chloroform과 Methanol을 2:1로 혼합한 Folch solution 12㎖을 tube에 첨가한 후 4℃에서 24시간동안 방치하였으며, 여기에 3차 증류수를 10㎖를 첨가하여 잘 혼합한 후에 3,000 rpm에서 20분간 원심분리하고, 원심분리시킨 샘플의 하층부(Lower phase)를 주사기를 이용하여 취하여 Hood 안에서 24시간정도 두어 Folch solution이 완전히 날아가도록 한 후, glacial acetic acid 1㎖을 넣고 혼합한 시료에서 0.1㎖을 취하여 O-phthaldehyde reagent 2㎖과 Conc. H2SO4 1㎖을 첨가한 후 잘 혼합하여 10분 후 Spectrophotometer를 이용하여 530nm에서 고정파장(흡광도)를 측정하였으며, 표준곡선은 Cholesterol standard stock solution을 10, 20, 30, 40, 50㎖과 glacial acetic acid 40, 30, 20, 10, 0㎖과 혼합하여 위와 같은 측정 과정을 거쳐 흡광도를 측정한 후에 회귀식을 구하고, 표준곡선에 의하여 측정 되어진 양에 glacial acetic acid첨가량과 희석배수를 곱해준 값에 total lipid weight(㎎)을 곱해주고, 그 값을 다시 시료무게로 나눠 cholesterol 함량(㎎/100g, dry wt.)을 분석하였다.

그리고, 계육의 저장성은 10일간의 냉장(4℃) 저장기간중에 지방산패도, 총미생물수와 휘발성염기태질소함량을 0, 5, 10일마다 조사하였다.

지방산패도는 Witte등(1970)의 추출방법에 따라 TBA(2-thiobarbituric acid)수치로 측정하였으며, 총미생물수는 연속희석시킨 시료를 SPC(standard plate count)배지에 접종하여 32℃에서 48시간 배양시킨 후 측정하였다(APHA, 1985).

휘발성염기태질소(Volatile basic nitrogen)는 高坂(1975)의 conway 방법으로 측정하였으며, VBN가는 ㎎%로 표시하였다.

그 외 TBA수치는 시료 1000g당 ㎎ malonaldehyde 양으로 표시하였고, 총미생물수는 시료 1g당 미생물수(colony forming unit)로 표시하였다.

더하여, 계육의 지방산 함량분석은, Tube에 시료를 넣고 Folch 방법(1957)으로 총 지질 추출을 하였고, Lepage와 Roy(1986)의 방법에 따라 100℃의 water bath에서 1시간 methylation시키고 냉각후 여기에 hexane을 첨가하여 층이 분리된 후 상층을 취하였으며, 그런 다음 capillary column(100m × 0.25mm i.d. × 0.20㎛ film thickness)을 장착한 gas chromatograph(HP 5890Ⅱ, Hewlett Packard Co.)을 이용하여 분석하였는데, 이때 carrier gas로 질소를 이용하였으며 column의 초기온도는 180℃로 그리고 최종온도는 240℃(2℃/min)로 하였다. Injector와 detector의 온도는 250℃로 설정하였다.

이상과 같은 방법으로 계육의 일반성분 및 육지특성, 계육의 저장특성, 계육의 지방산조성등을 측정하였다.

L(명도), a(적색도), b(황색도)

^{a, b, c}처리구사이에 서로 다른 머릿글자는 유의적인 차이가 있음(p<0.05)

T1: 대조구, T2: 처리구Ⅰ, T3: 처리구Ⅱ

이상과 같이 [표 3] 계육의 일반성분 및 육질특성에서 계육의 일반성분을 살펴본 결과, 계육의 일반성분에서 대조구와 처리구사이에 수분, 단백질과 회분함량에서 유의성이 있었지만 그 차이는 적었고, 육질특성에서 pH와 보수력은 처리구Ⅰ(T2)에서 유의적으로 높았으며, 반면에 전단력은 처리구Ⅱ(T3)에서 유의적으로 낮아 바람직한 경향이었다.

그리고, 육색에서 대조구에 비해 처리구Ⅱ(T3)에서 명도(L값)는 유의적으로 높고, 적색도(a값)는 낮아, 바람직한 백색의 외관을 나타내었다.

또한, 총육색소함량은 처리구 사이에 유의적인 차이가 없었으며, 콜레스테롤 함량은 유의적인 차이는 없었으나, 대조구에 비해 처리구Ⅰ과 Ⅱ에서 다소 낮은 수준을 나타내어 바람직한 경향이었다.

더하여, 주관적판정에서 조직감, 육색 및 육특성에서 처리구사이에 유의적인 차이는 없음을 알 수 있었다.

이상과 같이 [표 4]계육의 저장특성에서 사육된 계육의 저장특성을 살펴본 바, 10일간 냉장기간중 저장특성에서 지방산패도(TBA)와 휘발성염기태질소(VBN)의 경우 처리구사이에 다소 차이가 있었지만, 모든 처리구에서 가식범위의 범주안에 들어있음을 알 수 있다.

^{a, b} 각 처리구 사이에 서로 다른 머릿글자는 유의적인 차이가 있음(p<0.05)

T1: 대조구, T2: 처리구Ⅰ, T3: 처리구Ⅱ

이상과 같이 [표 5]계육의 지방산조성에서 사육된 계육의 지상산조성을 측정한 결과, 지방산분석에서 총포화지방산함량이나 총불포화지방산함량의 경우 처리구사이에 유의적인 차이가 없었으나, 대조구에 비해 처리구Ⅰ(T2)과 처리구Ⅱ(T3)에서 다중불포화지방산(C18:2, C18:3)의 함량이 다소 높아 바람직한 경향을 나타냈음을 알 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 키토올리고당, 홍삼, 콩비지, 미강의 혼합으로 이루어진 사료를 닭에게 급여한 결과 pH와 보수력을 증가시키고, 전단력은 감소시키며, 콜레스테롤 함량을 낮추고, 외관의 백색도를 증가시키는 것으로 나타났다.

Claims

키토올리고당, 홍삼추출물, 부형제, 기타첨가제를 혼합하여 제조되는 것을 특징으로 하는 면역 및 항균성 증강용 천연사료.
제1항에 있어서, 상기 천연사료는, 키토올리고당 2~3%, 홍삼추출물 4~6%, 부형제 88~93, 기타첨가제 1~2%를 투입하여 제조되는 것을 특징으로 하는 면역 및 항균성 증강용 천연사료.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기타첨가제는, 나노은, 나노아연 나노철, MSM등의 미네날군과 비타민군중에서 하나 이상이 혼합되는 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 면역 및 항균성 증강용 천연사료
제1항에 있어서, 상기 부형제는, 옥수수와 타피오카, 밀기울, 미강, 콩비지, 콘글루텐밀, 단백피, 맥주박이 혼합되는 구성이며,
바람직하게는 15~25%의 콩비지와 25~35%의 단백피, 40~60%의 미강이 혼합되는 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 면역 및 항균성 증강용 천연사료