KR20170056277A - 바이오플락 유용유기물을 포함하는 사료첨가제와 그 생산방법 - Google Patents
바이오플락 유용유기물을 포함하는 사료첨가제와 그 생산방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 바이오플락 양식에서 사육수 내에 형성되는 수중 부유물질을 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 바이오플락 유용유기물을 포함하는 사료첨가제를 제공하며, 바이오플락 양식을 위한 사육수를 제작하는 단계(A), 상기 (A)단계에서 제작한 바이오플락 사육수에서 양식어를 사육하는 단계(B), 상기 (B)단계의 사육수에서 바이오플락 고형 부유체를 수집하는 단계(C), 상기 (C)단계에서 수집한 바이오플락 고형 부유체를 건조하는 단계(D), 상기 (D)단계의 건조 바이오플락을 분쇄하여 양식어 사료첨가제를 생산하는 단계(E)를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오플락 유용유기물을 포함하는 사료첨가제의 생산방법을 제공함으로써 바이오플락 양식장에서 생성되는 폐기물 처리에 따른 비용을 감소시키는 한편, 수산 양식에서 고가로 형성되어 있는 기능성 사료첨가제를 생산할 수 있으므로 양식어업인의 소득증대에 기여할 수 있다.
Description
본 발명은 바이오플락 유용유기물을 포함하는 사료첨가제와 그 생산방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 바이오플락 양식에서 사육수 내에 형성되는 수중 부유물질을 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 바이오플락 유용유기물을 포함하는 사료첨가제와 그 생산방법에 관한 것이다.
우리나라의 수산양식은 내수면 양식을 제외하고는 크게 해상가두리양식과 육상수조식 및 축제식으로 구분할 수 있다. 이 가운데 현재까지 해상가두리양식이 규모가 가장 크고 양식어 공급량 또한 큰 비중을 차지한다. 그러나 해상가두리양식법의 경우 태풍, 고수온 또는 저수온 등의 자연환경에 영향을 많이 받는 등, 통제하지 못하는 요소가 많아 대량 폐사의 위험도 크다. 이에 반해 육상수조식은 육상 또는 실내에서 양식하면서 자연환경에 영향을 적게 받으며, 수온, 용존산소, 수질 및 질병 등의 요소들을 통제하기에 용이한 점이 있다.
그러나 육상수조식은 해수어 양식의 경우, 사육수 조달에 어려움이 있으며, 사육수의 계속적인 환수 시, 멸균이나 여과에 비용이 많이 소모되거나 여과가 적절히 이루어지지 않은 경우, 유해세균 및 바이러스 유입 등에 노출되는 어려움이 있었다. 따라서 육상수조식 수산양식에서는 사육수를 여과해 재사용하는 순환여과식 시스템(Recirculating Aquaculture System; RAS), 다층 수조에서 사육수를 낮은 수심으로 끊임없이 공급하는 저수유식 시스템(Shallow Raceway System; SRS) 등이 개발되어 왔으며, 최근에는 오염물 분해 능력이 뛰어나고 어류에 유익한 미생물을 양식 수조에서 어류와 함께 기르는 바이오플락 기술이 호평을 얻고 있다.
바이오플락 기술(BioFloc Technology)은 종속영양세균(heterotrophic bacteria, 타가영양균) 및 독립영양세균(autotrophic bacteria, 자가영양균)의 유용미생물과 양식어종을 함께 양식하면서 세균이 사육수 내의 암모니아 등의 양식어류에 유해한 유기부산물을 분해하여 양식어류가 섭취 가능한 먹이로 전환시키면서 아울러 사육수를 정화시킬 수 있고, 이로써 양식과정에서 환수나 여과과정이 필요없는 양식방법을 말한다.
바이오플락 기술은 1990년대 초 이스라엘에서 틸라파아 양식에 처음 성공하면서 실제 양식에 적용되기 시작하였으며, 우리나라에는 2000년대 중반에 무환수 생태순환 새우 양식 공정 연구를 시작으로 2009년 국립수산과학원 서해특성화연구센터에서 처음 상업적 규모의 하우스 시설을 이용하여 무환수 생태순환 새우 양식에 성공하였다.
바이오플락 양식기술은 사육수 내에 탄소와 질소의 비율 조절을 통해 환경유용미생물의 질산화, 탈질화, 광합성화 공정을 유도하여 사육수 내 암모니아를 유기물로 전환시켜 수질을 정화하는 친환경 공법이다. 바이오플락 기술을 이용하면 조류(algea)에 의한 분해보다 약 10~100배 더 빠른 속도로 유기물질을 분해시킬 수 있어 양식에 적합한 수질의 사육수로 유지할 수 있다. 또한, 이 기술은 양식과정 중 환수 등에 의하여 바이러스, 병원균 및 기생충 등이 유입되는 것을 원천적으로 차단할 수 있는 폐쇄 사육시스템을 만들 수 있어, 바이러스 감염 등을 통제할 수 있으며, 이로 인한 항생제 등의 사용을 획기적으로 저감시킬 수 있다. 또한 육상의 사육시설에서 환경조건을 컨트롤하며 양식어류를 사육할 수 있으므로 계절에 상관없이 양식어류를 생산할 수 있다.
친환경적이면서도 깨끗한 먹거리를 지속적으로 생산할 수 있는 바이오플락 기술은 최근 흰다리새우, 뱀장어, 황복에 이어 미꾸라지, 비단잉어 등으로 그 대상어종을 확대해 가고 있으며, 사시사철 친환경적인 양식어류를 공급할 수 있어 양식농가의 소득증대에도 기여하고 있다.
이와 같이 바이오플락 기술을 이용한 수산양식은 밀집사육으로 수확량을 증대시킬 수 있으며, 질병의 피해를 방지하고 사육수의 수질관리를 용이하게 할 수 있을 뿐 아니라, 사료 효율이 높은 장점을 갖고 있는 반면, 양식어종과 환경에 적합한 미생물 정착에 시간이 필요하고 미생물과 양식어류를 위한 산소 공급량이 증가하며, 사육수의 적정 산도 조절이 필요하다. 특히 산소 공급을 위해 지속적으로 사육수 내에 기포를 발생시키게 되는데, 기포 표면에 바이오플락의 유기부산물이 흡착되어 사육수 상부로 따라 올라가 축적된다.
도 1은 바이오플락 기술을 이용한 양식 중 나타나는 바이오플락 슬러지를 보여주는 사진이다. 바이오플락 부산물은 미생물에 의해 분해되어 사육수로 환원되지만, 적절한 농도 수준으로 제거하여주지 않으면 사육수 상부에 쌓여 두껍게 적체된 케이크를 형성하면서 양식과정에서 불리하게 작용한다. 즉, 대기와 접한 사육수 표면적을 줄여 산소 투입량이 감소하게 되고, 양식하는 식물플랑크톤, 독립영양세균, 어류 등이 적절한 조도의 빛에 노출되는 것을 방해하게 된다. 또한, 케이크 내부는 혐기 환경이 생성되어 부패하는 등 잠재적인 질병 발생원이 될 수 있다. 따라서 바이오플락 양식장에서는 원활한 양식 관리를 위해 상기의 바이오플락 슬러지를 걷어 내어 제거하여 왔고, 이 과정에서 관리비용이 상승할 수밖에 없었다.
한편, 최근에 이러한 바이오플락 슬러지의 성분을 분석한 결과가 밝혀지고 있는데, 바이오플락 슬러지는 보통 소비되지 않은 사료 찌꺼기, 광합성 박테리아, 부착조류, 타가영양박테리아, 식물성 플랑크톤, 동물성 플랑크톤, 요각류, 선충류 등과 이들의 사체 등이 한데 엉켜있는 덩어리로, 80% 이상이 유기물인 것으로 알려졌다. 성분으로는 조단백질이 25~41%, 조지방 2~3% 조회분 20~30%을 함유하며, 특히, 고도의 불포화지방산, 카로티노이드, 인, 메티오닌, 라이신과 아르기닌 등의 아미노산류까지 어류 양식에 매우 유용한 성분들을 다량 포함한 것으로 나타났다. 이러한 유용성분들은 바이오플락 슬러지가 양식어의 사료 조성물 또는 성장과 면역을 증가시킬 수 있는 사료첨가제로 제공될 가능성을 높이고 있다.
따라서 종래에는 양식과정에서 생성되어 효율적인 양식에 장애가 되므로 수거하여 폐기하던 바이오플락 슬러지를 적절하게 수집하여 활용하기 위한 연구가 필요하게 되었다.
최근 관심이 높아지고 있는 바이오플락 양식기술은 밀집사육이 가능하고, 사육수의 수질관리를 용이하게 할 수 있을 뿐 아니라, 사료 효율이 높은 장점을 갖고 있어 각광받고 있으며, 이에 따라 그 규모가 계속 확대될 전망이다. 그러나 바이오플락 양식과정 중 사육수에 생성되어 떠다니는 바이오플락 고형 부유물질은 주로 사육수 상부에 쌓여 두껍게 적체된 케이크 형태를 만들어 대기와 접한 사육수 표면적을 줄이고 혐기환경을 만들어 잠재적인 질병발생원이 될 수 있고 산소 투입량을 증가시키는 등 양식에 좋지 않은 작용을 나타내어 종래에는 이러한 바이오플락 슬러지를 걷어 내어 제거하여 왔고, 이 과정에서 관리비용이 상승할 수 밖에 없었다. 그러나 최근 이러한 바이오플락 덩어리는 사료찌꺼기, 각종 미생물, 식물플랑크톤, 동물플랑크톤, 요각류, 원생동물류 등의 유용유기물로 구성되어 수산양식에 필요한 유용 영양 성분이 풍부한 것이 보고되어 왔고, 이에 따라 본 발명은 바이오플락 고형 부유물질을 그대로 투기하지 않고 사료첨가제 등으로 재활용하는 방법을 제공하는 데에 목적이 있다.
상기의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 바이오플락 양식에서 사육수 내에 형성되는 수중 부유물질을 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 바이오플락 유용유기물을 포함하는 사료첨가제를 제공하며, 바이오플락 양식을 위한 사육수를 제작하는 단계(A), 상기 (A)단계에서 제작한 바이오플락 사육수에서 양식어를 사육하는 단계(B), 상기 (B)단계의 사육수에서 바이오플락 고형 부유체를 수집하는 단계(C), 상기 (C)단계에서 수집한 바이오플락 고형 부유체를 건조하는 단계(D), 상기 (D)단계의 건조 바이오플락을 분쇄하여 양식어 사료첨가제를 생산하는 단계(E)를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오플락 유용유기물을 포함하는 사료첨가제의 생산방법을 제공한다.
본 발명은 바이오플락 양식과정 중 발생하여 양식을 방해하는 슬러지를 수집하여 수산 양식에서 사료첨가제로 사용할 수 있어 바이오플락 양식장에서 생성되는 폐기물 처리에 따른 비용을 감소시키는 한편, 양식과정 중 배출되는 폐기물 양을 줄여 환경을 보호할 수 있으며, 바이오플락 사료첨가제를 섭취한 양식생물의 생존율 향상, 성장률 향상, 면역력 증진, 생산성 향상에 기여하고 양식어업인의 소득증대에 기여할 수 있다.
도 1은 바이오플락 대량 생산 중 나타나는 바이오플락 슬러지를 보여주는 사진이다.
도 2은 본 발명에 따른 바이오플락 유용유기물을 포함하는 사료첨가제를 제작하는 과정을 나타낸 모식도이다.
도 3은 본 발명의 바이오플락 유용유기물을 포함하는 사료첨가제 제조에 이용되는 바이오플락 수집장치의 분해 사시도이다.
도 4는 칠레산 White Fish Meal과 본 발명에 의한 바이오플락 유용유기물을 포함하는 사료첨가제의 필수 및 비필수 아미노산의 조성을 비교하여 나타낸 그래프이다. 칠레산 어분과 바이오플락 슬러지의 아미노산 조성이 유사하다는 점은 바이오플락 슬러지가 어분을 대체하여 유사한 효과를 줄 수 있음을 보여준다.
도 5는 본 발명에 따른 바이오플락 유용유기물을 포함하는 사료첨가제를 사료에 농도별로 첨가한 후, 성장 요인을 분석한 그래프이다. 바이오플락 사료첨가제를 투여한 모든 처리군에서 바이오플락 사료 첨가제를 투여하지 않은 대조군에 비해 생존율과 성장률이 높은데 이는 바이오플락 사료첨가제가 양식생물의 생존율과 성장률 향상에 기여할 수 있음을 알려준다.
도 6은 본 발명에 따른 바이오플락 유용유기물을 포함하는 사료첨가제를 사료에 농도별로 참가한 후, 사료전환효율 및 사료섭이율을 나타낸 그래프이다. 대조군과 비교해볼 때, 바이오플락 사료첨가제를 급이한 처리구에서의 사료전환효율 및 사료섭이율이 향상되었는데 이는 바이오플락 사료첨가제 사용하는 경우 사료 비용 절감 효과가 있음을 지시한다.
도 7은 본 발명에 따른 바이오플락 유용유기물을 포함하는 사료첨가제를 사료에 농도별로 참가한 후, 이를 8주동안 섭이한 양식생물의 Total haemocyte count(THC), Phenoloxidase activity(PO)를 나타낸 그래프이다. THC와 PO는 면역력을 나타내는 지표중 하나로 본 실험 결과는 바이오플락 사료첨가제를 섭이한 양식생물에서 면역력 향상 효과가 나타났음을 보여준다.
도 8은 본 발명에 따른 바이오플락 유용유기물을 포함하는 사료첨가제를 사료에 농도별로 참가한 후, 이를 8주동안 섭이한 흰다리새우의 Superoxide dismutase(SOD) 활성 및 Immunoglobulin (IG) 농도를 나타낸 그래프이다. 바이오플락 사료첨가제를 섭이한 처리군에서 SOD 및 IG 활성이 높아졌는데 이는 처리군에서 면역력이 향상되었음을 알려준다.
도 9은 본 발명에 따른 바이오플락 유용유기물을 포함하는 사료첨가제를 사료에 농도별로 참가한 후, 이를 8주동안 섭이한 흰다리새우의 Nitro blue tetrazolium(NBT) 환원능을 나타낸 그래프이다. 바이오플락 사료를 섭이한 처리군에서 NBT 환원능이 높아졌음을 보여주는데 이는 처리군에서 면역력이 향상되었음을 지시한다.
도 2은 본 발명에 따른 바이오플락 유용유기물을 포함하는 사료첨가제를 제작하는 과정을 나타낸 모식도이다.
도 3은 본 발명의 바이오플락 유용유기물을 포함하는 사료첨가제 제조에 이용되는 바이오플락 수집장치의 분해 사시도이다.
도 4는 칠레산 White Fish Meal과 본 발명에 의한 바이오플락 유용유기물을 포함하는 사료첨가제의 필수 및 비필수 아미노산의 조성을 비교하여 나타낸 그래프이다. 칠레산 어분과 바이오플락 슬러지의 아미노산 조성이 유사하다는 점은 바이오플락 슬러지가 어분을 대체하여 유사한 효과를 줄 수 있음을 보여준다.
도 5는 본 발명에 따른 바이오플락 유용유기물을 포함하는 사료첨가제를 사료에 농도별로 첨가한 후, 성장 요인을 분석한 그래프이다. 바이오플락 사료첨가제를 투여한 모든 처리군에서 바이오플락 사료 첨가제를 투여하지 않은 대조군에 비해 생존율과 성장률이 높은데 이는 바이오플락 사료첨가제가 양식생물의 생존율과 성장률 향상에 기여할 수 있음을 알려준다.
도 6은 본 발명에 따른 바이오플락 유용유기물을 포함하는 사료첨가제를 사료에 농도별로 참가한 후, 사료전환효율 및 사료섭이율을 나타낸 그래프이다. 대조군과 비교해볼 때, 바이오플락 사료첨가제를 급이한 처리구에서의 사료전환효율 및 사료섭이율이 향상되었는데 이는 바이오플락 사료첨가제 사용하는 경우 사료 비용 절감 효과가 있음을 지시한다.
도 7은 본 발명에 따른 바이오플락 유용유기물을 포함하는 사료첨가제를 사료에 농도별로 참가한 후, 이를 8주동안 섭이한 양식생물의 Total haemocyte count(THC), Phenoloxidase activity(PO)를 나타낸 그래프이다. THC와 PO는 면역력을 나타내는 지표중 하나로 본 실험 결과는 바이오플락 사료첨가제를 섭이한 양식생물에서 면역력 향상 효과가 나타났음을 보여준다.
도 8은 본 발명에 따른 바이오플락 유용유기물을 포함하는 사료첨가제를 사료에 농도별로 참가한 후, 이를 8주동안 섭이한 흰다리새우의 Superoxide dismutase(SOD) 활성 및 Immunoglobulin (IG) 농도를 나타낸 그래프이다. 바이오플락 사료첨가제를 섭이한 처리군에서 SOD 및 IG 활성이 높아졌는데 이는 처리군에서 면역력이 향상되었음을 알려준다.
도 9은 본 발명에 따른 바이오플락 유용유기물을 포함하는 사료첨가제를 사료에 농도별로 참가한 후, 이를 8주동안 섭이한 흰다리새우의 Nitro blue tetrazolium(NBT) 환원능을 나타낸 그래프이다. 바이오플락 사료를 섭이한 처리군에서 NBT 환원능이 높아졌음을 보여주는데 이는 처리군에서 면역력이 향상되었음을 지시한다.
본 발명은 바이오플락 양식방법에 있어서, 양식과정 중 발생하는 유용유기물을 포함하는 사료첨가제와 이의 생산방법에 관한 것이다. 이하 본 발명을 구체적인 실시예를 들어 자세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 바이오플락 사료첨가제를 제작하는 과정을 나타낸 모식도이다. 본 발명의 바이오플락 사료첨가제는 바이오플락 사육수조에서 수중부유물질의 농도가 높아져 사육수면에 쌓이는 바이오플락 슬러지를 수집하여 건조 및 분쇄를 통하여 제작한다.
A. 바이오플락 생산 및 제형 공정
A. 1. 바이오플락 양식을 위한 사육수 제작
사육수조에 사육수를 받고 소독을 실시하여 양식생물에 치명적인 바이러스 및 질병균을 예방한다. 소독이 완료된 사육수에 식물플랑크톤 배양액과 식물플랑크톤을 접종하여 3-7일간 번성하게 한다. 접종에 이용하는 식물플랑크톤은 담수 또는 해수 특성에 따라 Raphidocelis subcapitata, Chlorella vulgaris, Spirulina platensis, Spirulina subsalsa, Skeletonema costatum, Isochrysis galbana, Chaetoceros gracilis, Dunnaliella tertiolecta, Tetraselmis suecica, Nannochloropsis oculata 등을 이용할 수 있다.
식물플랑크톤 배양 후 담수 또는 해수 특성에 따라 암모니아, 아질산, 질산염 등의 유해물질 제거 기능성 미생물, 유기물 제거, 황화수소 제거, 소화력 증진, 면역력 증강을 위한 기능성 미생물로 Nitrosomonas europaea , Nitrosococcus oceani, Nitrobacter winogradskyi , Bowmanella denitrificans , Bacillus subtilis, Oceanobacillus sojae , Rhodobacter capsulata , Rhodobacter sphaeroides, Lactobacillus plantarum , Lactobacillus casei , Saccharomyces cerevisiae 등을 접종에 이용할 수 있다.
담수 또는 해수 특성에 따라 상위단계의 생태 먹이사슬 형성을 위해 로티퍼류(Brachionus calyciflorus , Brachionus plicatilis 등), 짚신벌레류(Paramecium caudatum), 물벼룩류(Daphnia magna 등), 단각류(Hyarella azteca), 풍년새우류(Branchinella kugenumaensis), 요각류 (Tigriopus japonicus 등), 저서성 단각류 (Haustorioides koreanus , Monocoropium uenoi , grandidierella japonica 등), 알테미아 (Artemia salina 등), 곤쟁이 (Neomysis awatschensis 등) 등을 이용할 수 있다.
A. 2. 바이오플락 사육수에서 양식어를 사육하는 방법
본 기술은 소독된 사육수에 박테리아-식물플랑크톤-동물플랑크톤-원생동물-양식생물로 이어지는 생태먹이사슬 구조를 인공적으로 구현하여 복잡한 수처리 장치없이 환수하지 않아도 오염물질이 자체 정화되고 생태적으로 안정한 구조를 갖는 생태먹이사슬형 생태순환양식 기술이다.
본 기술에서는 다양한 기능성 미생물, 식물플랑크톤, 동물플랑크톤, 원생동물 등으로 구성된 생태먹이사슬 구조를 인공적으로 완성시킨 양식수조에 흰다리새우 등 양식어를 입식하여 먹이사슬의 최상위에 위치하게 하여 생태계의 물질순환계가 자체내에서 순환하도록 한다. 양식어는 공급되는 사료와 수조에 조성된 생먹이들을 섭이하고 성장한다. 먹이를 섭이하고 배설하는 과정에서 발생되는 암모니아, 아질산 등의 오염물질은 다시 박테리아에 의해 분해되거나 다른 유기물로 전환됨으로써 양식계 자체내에서 제거되어 정화된다.
양식 생물이 먹이를 섭이하여 성장할수록 더 많은 양의 암모니아 및 아질산이 발생되며, 사전 조성된 암모니아 및 아질산 제거 박테리아들도 증식되어 점차 더 많은 양의 암모니아 및 아질산을 제거할 수 있다. 암모니아 및 아질산 제거 박테리아가 부족하여 암모니아 및 아질산 농도가 증가하는 경우 암모니아 및 아질산을 제거하는 박테리아를 추가로 배양하여 접종한다. 오염물질을 분해하는 기능성 박테리아가 자연발생적으로 생겨나기를 기다리는 기존의 자연천이식 바이오플락 양식방법에서는 양식하는 과정에서 암모니아의 농도가 10mg/L 이상, 아질산 농도가 20mg/L 30-45일 이상 오랫동안 유지되어 양식생물이 스트레스를 받거나 이 과정을 잘 못넘기면 대량폐사할 수 있는 것으로 알려져 있다.
본 기술은 종래의 자연 천이 방법을 이용할 때와는 달리 분해기능을 가진 기능성 미생물들을 분리 배양하여 언제든 필요한 시기에 투입하는 인공조성 기술이기 때문에 7일 이내에 암모니아 및 아질산 농도 수치를 0.1mg/L 이하로 끌어내려 관리할 수 있고 암모니아 및 아질산 농도 최고치도 1mg/L 이하로 관리할 수 있다. 이는 농도 수치로 볼 때 10배 이상의 효과, 수질 안정화까지 걸리는 기간으로 볼 때 3배 이상의 기간 단축 효과가 있다.
또한, 종래의 바이오플락 기술에서는 물이 한번 깨져 암모니아나 아질산이 상승하게 되면 다시 되돌리기 어려우나 본 기술은 언제든지 기능성 박테리아를 투입하여 높아진 암모니아나 아질산 농도를 낮추고 다시 수질을 원상태로 되돌릴 수 있는 장점이 있다. 오염물질 분해 기능 이외에 천연 생태먹이사슬 구조에서 자연 형성된 타우린 성분 등의 도움으로 천연면역강화 기능이나 유기물 분해 기능도 제공한다. 바이오플락 조성물의 분석결과에서도 면역강화 기능성물질로 잘 알려진 베타카로틴 성분과 타우린 성분이 각각 20mg/L씩 함유되어 있는 것으로 입증되었다.
식물플랑크톤은 양식계에서 생산자 역할을 담당하면서 양식수내의 질산염, 인산염 등의 과다 생성된 영양염을 제거하여 수질을 정화하고 양식생태계 내에 유기물을 제공한다. 식물플랑크톤보다 먹이사슬 상위 단계에 있는 동물플랑크톤이나 원생동물 등은 박테리아나 식물플랑크톤을 섭취하여 하위단계의 개체수를 자연 조절하고 상위단계에 있는 양식생물의 먹이원이 된다. 양식생물은 하위단계의 박테리아, 식물플랑크톤, 동물플랑크톤을 직접 먹거나 이들의 유기물 집합체인 바이오플락을 섭이하여 하위단계의 먹이생물량을 조절하고 배설과정을 통해 박테리아 및 식물플랑크톤에 필요한 질소원을 제공한다.
양식 생태계에서 질소원은 상대적으로 풍부하며 탄소원은 항상 부족하게 되므로 부족한 탄소원은 당밀, 과당, 주정찌꺼기 등을 투입하여 적절한 탄소/질소 비율을 유지시킨다. 질산화 과정과 같은 생물학적 작용으로 인해 pH가 낮아지는 경우 sodium bicarbonate나 calcium carbonate 등 투입하여 bicarbonate 이온을 늘려 pH 버퍼 역할을 하게 할 수 있다. 시간이 지나면서 양식생태계에 생물량이 많아지고 바이오플락 슬러지 양도 증가한다.
바이오플락 슬러지양을 제거할 필요가 있는 경우 슬러지 제거 장치를 이용하여 제거한다. 통상의 경우, 슬러지 농도를 양식어종 특성에 따라 1-10 mg/L 사이 적절한 농도로 유지될 수 있게 하나, 특별한 목적에 따라 바이오플락 슬러지 농도를 수십 mg/L 이상으로 상승시켜 양식생물이 바이오플락을 섭취하는 양을 늘리거나 바이오플락 슬러지 회수량을 늘릴 수 있다. 회수한 슬러지는 사료, 사료 원료, 사료 첨가제, 수질개선제, 저질개선제, 비료 등 다양한 용도로 활용할 수 있다.
A. 3. 바이오플락 수집
바이오플락 사육수조는 수 톤 또는 수십 톤의 작은 규모에서 대량 양식을 위한 수백 톤의 규모로 다양하다. 특히, 에너지효율과 생산성을 제고하기 위하여는 도 1에서 보는 바와 같이 수백 톤 규모의 대형의 바이오플락 사육수조가 유리하다. 그러나 이러한 대규모 사육수조는 공기에 노출되는 사육수면이 넓고, 따라서 사육수면에 침적되는 바이오플락 슬러지가 넓게 분포되기 때문에 바이오플락의 수집이 용이하지 않다. 따라서 수조 안에 들어가지 않고 바이오플락 슬러지 수거 효율을 높이기 위해서는 대규모의 바이오플락 사육수조와 연동된 바이오플락 수집장치를 이용하여 바이오플락을 수집하는 것이 편리하다.
도 3은 본 발명의 바이오플락 사료첨가제 제조에 이용되는 바이오플락 수집장치의 분해 사시도이다. 본 발명의 일실시예에서는 300톤 규모의 장타원형 바이오플락 사육수조와 연동할 수 있는 바이오플락 수집수조를 제작하였다.
흰다리 새우를 사육하는 300톤 규모 바이오플락 사육수조 내 사육수를 측정하여 수중부유물질(Suspended Solid, SS)함량이 1-10 이상이 되었을 때, 바이오플락 수집수조로 사육수를 유입시켰다. 대규모 사육수조의 사육수는 사육수 주입관(100)을 통해 수집수조(100)내로 이동하며, 수조 바닥 가까이에 위치한 기포발생기에서 생성되는 기포와 함께 수집수조 내의 사육수에 포함된 바이오플락이 수집수조 상부로 올라와 사육수면에 슬러지를 형성하며 농축된다. 농축은 12시간 동안 진행하였으며, 사육수면에 케이크 형태로 농축된 바이오플락 슬러지는 수집판으로 수집된다. 이 과정에서 수집판에 형성된 통공을 통하여 사육수가 상당부분 제거되므로 이후 바이오플락의 건조 등의 공정에 효율적이다.
사육수 주입관(120)을 통하여 사육수조에서 유입된 사육수는 바이오플락 슬러지가 상당히 제거된 후, 사육수 회수관(130)을 통하여 바이오플락 사육수조로 환수되며, 양식어 사육에 계속 이용된다. 이렇게 바이오플락 사육수조와 바이오플락 슬러지 수집장치가 연동되므로 바이오플락 사육수조에는 슬러지가 제거된 사육수가 계속 공급되며 한편으로 편리하게 바이오플락을 수집할 수 있다.
A. 4. 바이오플락 건조 및 분쇄
도 2은 본 발명에 따른 바이오플락 유용유기물을 포함하는 사료첨가제를 제작하는 과정을 나타낸 모식도이다. 바이오플락 수집장치를 통하여 수집된 바이오플락은 수분 함량에 따라 4시간-24시간 동안 열풍건조기, 마이크로웨이브 진공건조기, 동결건조기 등의 건조장치를 이용하여 수분함량 13% 이내의 건조 바이오플락을 만들고, 이를 분쇄하여 바이오플락 분말 시료를 제작하였다.
B. 바이오플락 성분 분석
B. 1. 바이오플락 일반성분 함량
바이오플락 생산 및 분말화 공정을 통하여 확보한 바이오플락 분말 샘플을 이용하여 영양학적 및 기능적 물질 분석을 수행하였다. 먼저, 바이오플락 분말의 영양학적 가치를 평가하기 위하여 일반성분을 분석하였다.
바이오플락 수집장치를 통하여 수집된 바이오플락은 동결건조 후 분쇄하여 바이오플락 분말 시료를 제작하였다. 표 1은 바이오플락 분말의 일반성분 함량을 나타낸 것이다. 표 1에서 보는 바와 같이 바이오플락의 일반성분은 무기질 함량이 약 43.5 %이며, 단백질이 30.3 %로 영양학적으로 우수한 구성 성분을 갖고 있는 것을 확인하였다.
| Biofloc powder | % |
| Protein (DM) | 30.3±2.1 |
| Lipid (DM) | 0.3±0.1 |
| Ash (DM) | 43.5±0.5 |
| Moisture | 4.9±0.2 |
| Fiber (DM) | 6.6±0.3 |
Values are mean of triplicate groups and presented as mean ± SD.
B. 2. 바이오플락 아미노산 조성
바이오플락 분말의 구성 아미노산의 조성을 필수 및 비필수 아미노산으로 구분하여 분석하였다. 표 2는 바이오플락 분말의 필수 및 비필수 아미노산의 조성을 나타낸 것이다.
표 2에서 보는 바와 같이 바이오플락의 필수 및 비필수 아미노산 조성이 우수하였다. 특히 수산 양식에 있어 중요한 필수아미노산인 메티오닌(Methionine) 라이신(Lysine), 아르기닌(Arginine)의 함유율이 뛰어나, 그동안 바이오플락 양식과정에서 제거되어 폐기되어오던 바이오플락이 양식 어류의 영양공급을 개선할 수 있는 사료첨가제로서 충분한 가치가 있음을 확인하였다.
도 4는 칠레산 White Fish Meal과 본 발명에 의한 바이오플락 유용유기물을 포함하는 사료첨가제의 필수 및 비필수 아미노산의 조성을 비교하여 나타낸 그래프이다. 도 4에서 보는 바와 같이, 칠레산 어분의 아미노산 조성과 비교하여 본 발명에 따른 바이오플락 분말이 매우 양호한 비율로 필수 및 비필수 아미노산을 함유하고 있는 것으로 확인되었으며, 바이오플락 분말을 사료첨가제로서의 가능성을 확인하였다.
| Amino acid composition | % of sample | % of protein |
| Essential AAs | ||
| MET | 0.36 | 1.51 |
| ARG | 1.17 | 4.92 |
| PHE | 1.16 | 4.88 |
| LEU | 1.81 | 7.60 |
| ILE | 1.02 | 4.29 |
| LYS | 1.11 | 4.67 |
| VAL | 1.51 | 6.42 |
| THR | 1.31 | 5.50 |
| HIS | 0.41 | 1.72 |
| Non-essential AAs | ||
| ASP | 2.66 | 11.19 |
| SER | 1.14 | 4.81 |
| GLU | 3.40 | 14.34 |
| GLY | 1.60 | 6.74 |
| ALA | 1.84 | 7.75 |
| PRO | 0.77 | 3.19 |
| CYS | 0.23 | 0.95 |
| TYR | 0.73 | 3.08 |
B. 3. 바이오플락 내 기능성 물질 분석
기존에 알려진 양어사료 내 면역활성 물질들을 문헌을 통해 조사하여 바이오플락 분말 내 함유된 기능성물질 함량을 분석하였다. 표 3은 바이오플락 분말 내 total nucleotides, total pigment, beta-carotene, taurine 함량을 분석하여 나타낸 것이다. 표 3에서 보는 바와 같이 바이오플락은 기존에 양어사료 내 기능성 물질로 잘 알려진 nucleotides, pigment, beta-carotene, taurine과 같은 면역활성 물질을 다량 함유하고 있는 것을 확인하였다.
| 기능성 물질 | 함량 |
| Total nucleotides (%) | 3.79 |
| Total pigment (mg/kg) | 660 |
| Beta-carotene (mg/kg) | 20 |
| Taurine (mg/kg) | 20 |
C.
바이오플락의
사료첨가제로서의 기능 확인
C. 1. 실험사료의 제작 및 실험 방법
C. 1. 1. 실험사료의 제작
바이오플락의 사료 첨가제로서 이용 가능성을 조사하기 위하여 바이오플락 분말을 각각 0, 0.5, 1.0, 2.0, 4.0, 6.0, 8.0% 함량으로 첨가하여 총 7 개의 실험사료를 제작하였다(표 4).
실험사료는 우선 사료원들을 혼합기에 넣어 완전히 섞은 다음, 어유를 첨가한 뒤 사료원 총 중량의 20%에 해당하는 증류수를 첨가하여 사료혼합기로 혼합, 반죽하였다. 혼합반죽물은 소형초파기(SMC-12, Kuposlice, Busan, Korea)를 이용하여 알맞은 크기로 뽑아내었다. 실험사료는 건조기로 24 시간 건조시켜 사료공급 전까지 -20℃ 에 보관하면서 사용하였다.
| Ingredient | Diets | ||||||
| Con | BF 0.5% | BF 1.0% | BF 2.0% | BF 4.0% | BF 6.0% | BF 8.0% | |
| Brown fishmeal | 28.0 | 28.0 | 28.0 | 28.0 | 28.0 | 28.0 | 28.0 |
| Soy bean meal | 30.0 | 30.0 | 30.0 | 29.5 | 28.5 | 27.5 | 26.5 |
| Squid liver meal | 3.00 | 3.00 | 3.00 | 3.00 | 3.00 | 3.00 | 3.00 |
| Wheat flour | 29.0 | 28.5 | 28.0 | 27.5 | 26.5 | 25.5 | 24.5 |
| Starch | 5.00 | 5.00 | 5.00 | 5.00 | 5.00 | 5.00 | 5.00 |
| Squid liver oil | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
| Mineral mix | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
| Vitamin mix | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
| Choline chloride | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
| Licithin | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
| Biofloc. | 0.00 | 0.50 | 1.00 | 2.00 | 4.00 | 6.00 | 8.00 |
| Chemical Composition(% dry matter) | |||||||
| Dry matter | 93.2 | 93.8 | 94.0 | 93.2 | 93.1 | 93.6 | 93.5 |
| Protein | 40.8 | 40.9 | 40.7 | 41.6 | 41.0 | 41.0 | 41.0 |
| Lipid | 6.70 | 7.50 | 7.10 | 7.00 | 7.60 | 7.30 | 7.50 |
| Ash | 8.00 | 8.40 | 8.30 | 8.60 | 9.30 | 10.0 | 10.8 |
| Energy, MJ/kg diet | 16.6 | 16.6 | 16.6 | 16.5 | 16.4 | 16.2 | 16.1 |
C. 1. 2. 실험방법
실험에 사용된 흰다리새우는 2주 동안 시판 상업사료를 공급하면서 실험환경에 적응할 수 있도록 순치시킨 후 사료공급 실험에 사용하였다. 예비사육 후 새우치하(초기평균무게: 1.01±0.01 g)는 총 21개의 75L 수조에 각 18 마리씩 무작위로 선택하여 배치하였다.
모든 실험수조에 용존산소 유지를 위하여 에어스톤을 설치하였고, 전 실험기간 동안 사육수온은 26-29℃ 범위로 유지되었다. 사료공급은 1일 4회(08:00, 12:00, 16:00, 18:00)에 나누어 8주간 제한공급 (어체중의 8~10%)을 하였다.
8 주간의 사료공급 실험 후, 새우의 최종 무게와 사료공급량을 측정하여 증체율(Weight gain), 일간성장률(Specific growth rate), 사료전환효율(Feed conversion ratio), 단백질이용효율(Protein efficiency ratio), 사료섭취량(Feed intake) 및 생존율(Survival)을 계산하였다. 최종무게 측정 후, 각 수조당 5마리의 새우를 무작위로 선별하여 얼음물에서 마취 후 항응고제 (Alsever's solution, sigma) 200 ㎕가 들어있는 1mL 주사기를 사용하여 혈액을 채취하였다. 채취한 혈액은 우선 total haemocyte count 와 respiratory burst 분석을 위해 사용되었고, 분석 후 남은 혈액 샘플은 4℃, 700 x g 에서 20분간 원심분리 하였으며 -70℃ 에서 보관 후 면역분석을 위해 사용되었다.
C. 2. 바이오플락 분말을 급여한 흰다리새우의 성장요인 분석
C. 2. 1. 성장률, 일간성장률, 단백질전환효율, 생존율 확인
바이오플락 분말이 흰다리새우 성장에 미치는 영향을 알아보기 위하여, 실험사료에 바이오플락 분말을 0%(대조구) 0.5%, 1.0%, 2.0%, 4.0%, 6.0%, 8.0%이 되도록 각각 첨가한 후, 8주간 양식중인 흰다리새우에 급이하면서, 성장률 (weight gain, WG), 일간성장률(specific growth ratio, SGR), 단백질전환효율(protein efficiency ratio, PER) 및 생존율(Survival ratio)을 확인하였다.
WG (%) = 100 x (최종무게-최초무게) / 최초무게
SGR (%) = [(log e 최종무게 - log e 최초무게) / 사육일수] × 100
PER = 습 증체량 / 단백질 공급량
도 5는 본 발명에 따른 바이오플락 유용유기물을 포함하는 사료첨가제를 사료에 농도별로 첨가한 후, 성장 요인을 분석한 그래프이다. 성장률 (weight gain, WG), 일간성장률(specific growth ratio, SGR), 단백질전환효율(Protein efficiency ratio, PER)에 있어 바이오플락 4.0% 첨가구는 대조구에 비해 유의적으로 높은 값을 나타내었다. 생존율에 있어서는 0.5% 첨가구가 대조구를 포함한 다른 실험구에 비해 유의적으로 높은 생존율인 98.1%를 나타내었다. 성장률, 일간성장률, 단백질전환효율, 생존율 모두 바이오플락 분말 첨가구들은 대조구에 비해 높은 경향을 확인 할 수 있었다.
C. 2. 2. 사료전환효율, 및 사료섭이율 확인
도 6은 본 발명에 따른 바이오플락 유용유기물을 포함하는 사료첨가제를 사료에 농도별로 참가한 후, 사료전환효율(feed conversion ratio, FCR) 및 사료섭이율(feed intake, FI)을 나타낸 그래프이다.
FCR = 사료 급이량 / 증체량
FI = 사료 섭취량 / 새우
증체량에 대한 사료의 양을 의미하는 사료전환효율은 그 값이 낮을수록 효율이 좋은 것을 알 수 있다. 8주간의 실험 결과, 성장요인 결과와 유사하게 4.0% 바이오플락 분말 첨가구가 무첨가구에 비해 유의적으로 높은 사료효율을 보였다. 바이오플락 분말을 첨가한 다른 실험구들 또한 유의적인 차이를 보이지는 않았으나 무첨가구에 비해 높은 경향의 사료효율을 나타내었다. 특히 4.0% 첨가구는 대조구에 비하여 사료전환효율이 0.41 증가하였다. 사료섭이율 결과에서는 대조구가 가장 높은 결과 값을 보였으나, 8.0% 바이오플락 분말 첨가구를 제외하면 처리구 전체가 비교적 양호한 섭이율을 나타내었다.
C. 3. 바이오플락 분말을 급여한 흰다리새우의 비특이적 면역능 분석
C. 3. 1.
Total
Haemocyte
Count
(
THC
),
Phenoloxidase
activity
(
PO
) 분석
Total haemocyte count 는 증류수와 혈액샘플을 9:1 비율로 희석한 후 haemocytometer 에 희석한 혈액 샘플 10 ㎕를 주입하여 광학현미경(Leica DMIL, Leica Microsystems GmbH, Wetzlar, Germany)을 이용하여 측정하였다.
Phenoloxidase activity 는 Hernandez-Lopez et al(1996)의 방법으로 분석되었다. 우선 각 혈액 샘플 50 ℃를 96-well plate에 분주하고 trypsin (3mg ml-1 in CAC buffer) 50℃를 넣어 25℃ 에서 30분간 반응시킨다. 그 후 L-dihydroxyphenylalanine (L-DOPA, Sigma) 50 ㎕를 넣는다. CAC buffer를 이용하여 10mMJ sodium cacodylate 와 10mM CaCl2를 만들어 pH 7.0이 되도록 섞어준다. 10분 동안 25℃ 인큐베이터에서 반응 후 microplate reader (UVM 340, Biochrom, Cambridge, UK)에서 490nm로 측정하였다.
도 7은 본 발명에 따른 바이오플락 유용유기물을 포함하는 사료첨가제를 사료에 농도별로 참가한 후, 이를 8주동안 섭이한 흰다리새우의 Total haemocyte count(THC), Phenoloxidase activity(PO)를 나타낸 그래프이다. 통계적으로 유의적인 차이는 발견하지는 못하였으나, Total haemocyte count(THC(×103cells/ml))와 Phenoloxidase activity(PO) 모두 대조구에 비해 바이오플락 사료첨가제 처리구에서 높은 경향을 보였다.
C. 3. 2. Superoxide dismutase(SOD), Immunoglobulin (IG) 분석
Superoxide dismutase (SOD) 활성은 superoxide dismutase assay kit (Sigma, 19160)를 이용하여 분석되었다. 96-well plates에 20 ㎕ radical detector를 첨가한 후 혈액 샘플을 10 ㎕씩 넣는다. 그 후 20 ㎕ xanthine oxidase를 첨가하여 20분간 반응시킨 후, microplate reader (Themo, USA)를 이용하여 450 nm에서 흡광도를 측정하였다.
Total immunoglobulin (Ig)은 Siwicki and Anderson (1993)의 분석방법을 바탕으로 분석하였다. 12%의 Polyethylene glycol (Sigma) 용액을 사용하여 면역 글로불린 분자를 침전시킨 후 plasma 단백질은 마이크로 단백질 정량법(sigma C-690)을 사용하여 측정하였다.
도 8은 본 발명에 따른 바이오플락 유용유기물을 포함하는 사료첨가제를 사료에 농도별로 참가한 후, 이를 8주동안 섭이한 흰다리새우의 Superoxide dismutase(SOD) 활성 및 Immunoglobulin (IG) 농도를 나타낸 그래프이다. SOD 분석 결과에 있어서는 모든 실험구에서 유의적인 차이를 발견하지는 못하였으나, 바이오플락 분말 첨가구들이 무첨가구에 비해 높은 값을 나타내는 경향을 보였으며, 4.0% 첨가구에서 SOD 활성이 가장 높았다.
IG 분석 결과에 있어서도 모든 실험구에서 유의적인 차이를 발견하지 못하였으나, 바이오플락 분말 첨가구들이 무첨가구에 비해 높은 경향을 보였다.
C. 3. 3. Nitro blue tetrazolium(NBT) 환원 분석
혈액 샘플의 respiratory burst 는 NBT (Nitroblue Tetrazolium)의 formazan 환원을 정량하는 방법이다. 우선, 200 ㎕ mHBSS solution(sigma)를 2 mL Eppendorf tube 에 넣은 후, 혈액 샘플 50 ㎕를 Eppendorf tube에 옮기고 25℃에서 30 분간 반응시킨다. 다음으로 Zymosan 100 ㎕(0.1% in Hank's solution)(Sigma)를 첨가하여 37℃에서 2 시간 동안 반응시킨다. 그 후 NBT solution (0.3%)(Sigma)을 100 ㎕ 첨가하여 37℃에서 2 시간 동안 반응시킨다. 다음으로 100% methanol 600 ㎕를 넣어 6500 rpm 에서 10 분간 원심 분리한 후 상층액을 버리고 70% methanol 100 ㎕로 3번 세척 후 5 분 동안 건조한다. 마지막으로 Formazan 을 2M KOH 700 ㎕와 800 ㎕ DMSO(Sigma)에 용해시킨 후, microplate reader(UVM 340, Biochrom, Cambridge, UK)에서 620 nm 로 측정하였다.
도 9은 본 발명에 따른 바이오플락 유용유기물을 포함하는 사료첨가제를 사료에 농도별로 참가한 후, 이를 8주동안 섭이한 흰다리새우의 Nitro blue tetrazolium(NBT) 환원능을 나타낸 그래프이다.
NBT 분석결과, 바이오플락 분말 0.5%, 4.0% 첨가구가 대조구에 비해 유의적으로 높은 값을 나타내었으며, 모든 바이오플락 사료첨가제 첨가실험구들에서 무첨가구에 비해 높은 NBT 환원활성을 나타내었다.
상기와 같은 분석 결과를 통해 그동안 바이오플락 양식 과정에서 생성되어 수거 뒤, 폐기되어 오던 바이오플락 고형 성분을 영양성분이 우수하고 양식어의 영양과 면역력 증강에 도움이 되는 사료첨가제로 완성하였다.
본 발명은 바이오플락 양식과정 중 발생하여 양식을 방해하는 슬러지를 수집하여 수산 양식에서 사료첨가제로 사용할 수 있어 바이오플락 양식장에서 생성되는 폐기물 처리에 따른 비용을 감소시키는 한편, 수산 양식에서 고가로 형성되어 있는 기능성 사료첨가제를 생산할 수 있으므로 양식어업인의 소득증대에 기여할 수 있으므로 산업상 이용가능성이 있다.
100 : 수집수조
120 : 사육수 주입관
130 : 사육수 회수관 150 : 배수관
160 : 공기공급장치
200 : 수집판 250 : 손잡이
130 : 사육수 회수관 150 : 배수관
160 : 공기공급장치
200 : 수집판 250 : 손잡이
Claims (5)
- 바이오플락 양식을 위한 사육수를 제작하는 단계(A);
상기 (A)단계에서 제작한 바이오플락 사육수에서 양식어를 사육하는 단계(B);
상기 (B)단계의 사육수에서 바이오플락 고형 부유체를 수집하는 단계(C);
상기 (C)단계에서 수집한 바이오플락 고형 부유체를 건조하는 단계(D):
상기 (D)단계의 건조 바이오플락을 분쇄하여 양식어 사료첨가제를 생산하는 단계(E);로 이루어진 것을 특징으로 하는 바이오플락 유용유기물을 이용한 사료첨가제 제조방법.
- 제1항에 있어서 사육수 제작단계는 사육수조에 담수 또는 해수를 저장하여 소독을 실시하는 단계;
소독이 완료된 사육수에 식물플랑크톤 배양액과 식물플랑크톤을 접종하여 3-7일간 번성시키는 단계;
식물플랑크톤 배양 후 담수 또는 해수 특성에 따라 암모니아, 아질산, 질산염의 유해물질 제거 기능성 미생물 또는 유기물 제거, 황화수소 제거, 소화력 증진, 면역력 증강을 위한 기능성 미생물을 접종하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 바이오플락 유용유기물을 이용한 사료첨가제 제조방법.
- 제2항에 있어서 식물플랑크톤은 Raphidocelis subcapitata , Chlorella vulgaris , Spirulina platensis , Spirulina subsalsa , Skeletonema costatum , Isochrysis galbana, Chaetoceros gracilis , Dunnaliella tertiolecta , Tetraselmis suecica , Nannochloropsis oculata 중에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 바이오플락 유용유기물을 이용한 사료첨가제 제조방법.
- 제2항에 있어서 기능성 미생물은 Nitrosomonas europaea , Nitrosococcus oceani, Nitrobacter winogradskyi , Bowmanella denitrificans , Bacillus subtilis, Oceanobacillus sojae , Rhodobacter capsulata , Rhodobacter sphaeroides, Lactobacillus plantarum , Lactobacillus casei , Saccharomyces cerevisiae 중에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 바이오플락 유용유기물을 이용한 사료첨가제 제조방법
- 바이오플락 양식을 위한 사육수를 제작하는 단계(A);
상기 (A)단계에서 제작한 바이오플락 사육수에서 양식어를 사육하는 단계(B);
상기 (B)단계의 사육수에서 바이오플락 고형 부유체를 수집하는 단계(C);
상기 (C)단계에서 수집한 바이오플락 고형 부유체를 건조하는 단계(D):
상기 (D)단계의 건조 바이오플락을 분쇄하여 양식어 사료첨가제를 생산하는 단계(E)로 제조된 것을 특징으로 하는 바이오플락 유용유기물을 포함하는 사료첨가제.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20170056277A true KR20170056277A (ko) | 2017-05-23 |
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|---|---|
| KR (1) | KR101854016B1 (ko) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110255715A (zh) * | 2019-06-20 | 2019-09-20 | 中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所 | 利用养殖尾水培育硅藻优势淡水生物絮团的方法 |
| KR20200010702A (ko) * | 2018-07-20 | 2020-01-31 | 김성락 | 바이오플락 배양액, 바이오플락 사료 및 그를 이용한 다슬기 양식방법 |
| KR20200060799A (ko) * | 2018-11-23 | 2020-06-02 | 주식회사 네오엔비즈 | 나노 바이오플락 콜로이드 부화자어 사료의 제조방법 |
| KR102316396B1 (ko) * | 2020-10-28 | 2021-10-26 | 한국식품연구원 | 질산염 제거능을 갖는 락토바실러스 플란타룸 WiKim0112 및 이를 포함하는 조성물 |
| KR20230092548A (ko) * | 2021-12-17 | 2023-06-26 | 주식회사 네오엔비즈 | 바이오플락을 이용한 주꾸미 양식 방법 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100400352B1 (ko) | 1999-03-26 | 2003-10-04 | ||
| KR100860111B1 (ko) | 2006-10-02 | 2008-09-25 | 인제대학교 산학협력단 | 신규 미생물 트라우스토카이트리움 에스피.케이제이에스-1, 바실러스 폴리퍼멘티쿠스 케이제이에스-2 및 이들과 바실러스 리케니포르미스를 포함하고 있는 사료첨가제 및 사료 |
| KR100908928B1 (ko) | 2007-09-20 | 2009-07-23 | 양승창 | 양식어류용 사료첨가제, 사료조성물 및 이를 이용한양식어류의 사육방법 |
| KR20130048942A (ko) * | 2011-11-03 | 2013-05-13 | 부경대학교 산학협력단 | 성장률이 우수한 나노클로롭시스 속 신균주 및 이의 용도 |
| KR101420392B1 (ko) | 2011-06-17 | 2014-07-17 | 주식회사비에이치텍 | 양만장 에너지 절감을 위한 뱀장어용 사료 및 사료첨가제 |
| KR20140119850A (ko) * | 2013-03-27 | 2014-10-13 | 전남대학교산학협력단 | 바이오 플락 양식시스템의 수질 정화를 위한 염분 내성을 갖는 바실러스 속 신규 균주를 이용한 미생물 제재 |
| KR20140143884A (ko) * | 2013-06-08 | 2014-12-18 | 주식회사 네오엔비즈 | 생물학적 스키머를 이용한 바이오플락용 복합양식수조 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140074451A (ko) * | 2012-12-08 | 2014-06-18 | 박연하 | 미생물을 포함하는 수족관용 수질 개선제 |
-
2015
- 2015-11-13 KR KR1020150159755A patent/KR101854016B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100400352B1 (ko) | 1999-03-26 | 2003-10-04 | ||
| KR100860111B1 (ko) | 2006-10-02 | 2008-09-25 | 인제대학교 산학협력단 | 신규 미생물 트라우스토카이트리움 에스피.케이제이에스-1, 바실러스 폴리퍼멘티쿠스 케이제이에스-2 및 이들과 바실러스 리케니포르미스를 포함하고 있는 사료첨가제 및 사료 |
| KR100908928B1 (ko) | 2007-09-20 | 2009-07-23 | 양승창 | 양식어류용 사료첨가제, 사료조성물 및 이를 이용한양식어류의 사육방법 |
| KR101420392B1 (ko) | 2011-06-17 | 2014-07-17 | 주식회사비에이치텍 | 양만장 에너지 절감을 위한 뱀장어용 사료 및 사료첨가제 |
| KR20130048942A (ko) * | 2011-11-03 | 2013-05-13 | 부경대학교 산학협력단 | 성장률이 우수한 나노클로롭시스 속 신균주 및 이의 용도 |
| KR20140119850A (ko) * | 2013-03-27 | 2014-10-13 | 전남대학교산학협력단 | 바이오 플락 양식시스템의 수질 정화를 위한 염분 내성을 갖는 바실러스 속 신규 균주를 이용한 미생물 제재 |
| KR20140143884A (ko) * | 2013-06-08 | 2014-12-18 | 주식회사 네오엔비즈 | 생물학적 스키머를 이용한 바이오플락용 복합양식수조 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| John A., SRAC Publication No. 4503, "Biofloc production systems for aquaculture", 2013.04* * |
| 그러나 이들 선행 발명은 바이오플락 양식에서 사육수 내에 형성되는 수중 부유물질을 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 바이오플락 사료첨가제와 이를 제작하는 생산방법을 제공하는 본 발명과는 그 구성 및 효과에서 차이가 있다. |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200010702A (ko) * | 2018-07-20 | 2020-01-31 | 김성락 | 바이오플락 배양액, 바이오플락 사료 및 그를 이용한 다슬기 양식방법 |
| KR20200060799A (ko) * | 2018-11-23 | 2020-06-02 | 주식회사 네오엔비즈 | 나노 바이오플락 콜로이드 부화자어 사료의 제조방법 |
| CN110255715A (zh) * | 2019-06-20 | 2019-09-20 | 中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所 | 利用养殖尾水培育硅藻优势淡水生物絮团的方法 |
| CN110255715B (zh) * | 2019-06-20 | 2021-08-20 | 中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所 | 利用养殖尾水培育硅藻优势淡水生物絮团的方法 |
| KR102316396B1 (ko) * | 2020-10-28 | 2021-10-26 | 한국식품연구원 | 질산염 제거능을 갖는 락토바실러스 플란타룸 WiKim0112 및 이를 포함하는 조성물 |
| KR20230092548A (ko) * | 2021-12-17 | 2023-06-26 | 주식회사 네오엔비즈 | 바이오플락을 이용한 주꾸미 양식 방법 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR101854016B1 (ko) | 2018-06-20 |
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