KR20170069152A - 반추위 보호 펩타이드 유도체 및 그 용도 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 2개 이상의 아미노산이 서로 연결된 펩타이드 유도체, 상기 펩타이드 유도체의 제조방법, 및 상기 펩타이드 유도체를 포함하는 사료 첨가제 및 사료용 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 펩타이드 유도체는 반추위에서 소화가 느리게 진행되고, 이를 통해 반추위 우회(bypass)율이 높으며, 아마이드 결합을 가져 반추위를 통과한 뒤 반추동물에 흡수될 수 있으므로, 반추동물의 아미노산 공급원으로 매우 유용하게 사용될 수 있다.

Description

반추위 보호 펩타이드 유도체 및 그 용도 {Ruminally protected peptide derivatives and use thereof}
본 발명은 2개 이상의 아미노산이 서로 연결된 펩타이드 유도체, 상기 펩타이드 유도체의 제조방법, 및 상기 펩타이드 유도체를 포함하는 사료 첨가제 및 사료용 조성물에 관한 것이다.
반추동물의 생산성은 에너지와 아미노산의 공급을 통하여 향상될 수 있으며, 아미노산을 반추동물이 이용할 수 있게 충분히 공급된다면 가축의 증체 및 육질 개량 등의 효과를 기대할 수 있다.
아미노산이 많이 함유되어 있는 사료 원료로는 동물성 부산물이 유리하나, 닭과 같은 가금류나 돼지와 같은 축종과는 달리 반추동물에 있어서는 광우병 등의 우려로 인해 반추동물에게 단백질 함량이 풍부한 동물성 부산물을 급여하는 것은 전 세계적으로 제한되고 있다. 따라서, 필수아미노산을 충분히 공급할 수 있는 식물성 단백질원에 대한 관심이 커져가고 있다. 그러나, 식물성 단백질원은 동물성 단백질 급여에 비해 아미노산의 공급이 부족하고, 실제로 반추가축 사료에 가장 많이 이용되는 옥수수와 옥수수 글루텐 밀(corn gluten meal)과 같은 사료로는 아미노산의 충분한 공급을 충족시킬 수가 없다. 따라서, 가축에게 필수적인 영양성분인 아미노산을 직접 급여하여 증체율 및 육질 등의 특성을 개선시키려고 노력하였다. 그러나, 아미노산은 반추위에 서식하고 있는 미생물에 의하여 쉽게 분해되어 실제로 그 효능을 볼 수 없었다. 따라서, 이들 아미노산의 반추위 분해를 억제하는 방법이 꾸준히 연구되어 왔다.
현재까지 알려진 아미노산을 보호하는 방법으로는, 아미노산-광물질 킬레이트 방법, pH에 민감한 고분자를 이용한 캡슐화 방법 등이 있으며, 상용화된 제품으로는 2-비닐피리딘-co-스티렌와 스테아르산으로 코팅 처리된 Smartamine MTM, 에틸셀룰로오스와 스테아르산으로 코팅 처리된 Mepron M85, 및 지질 매트릭스로 코팅 처리된 METHIO-BY가 있다. 그러나, 상기 제품들은 코팅과정에서 부형제의 사용과 코팅물질의 가격이 상승하는 단점이 있다. 또한, 당의기를 사용하여 설탕, 라이신, 아라비아검, 셀룰로오스 등을 물이나 용매에 용해시켜 분사하여 구형 라이신을 제조한 후 유동층 코팅기(fluid bed) 시스템을 사용하여 다시 셀룰로오스, 검류, 당류, 탄산칼슘, 탈크 등을 분사하여 건조함으로 보호 라이신을 제조하는 것이 제시되고 있다. 그러나, 상기 방법은 제조 시간이 오래 걸려 대량생산에 어려움이 있으며, 사료화하기 위해서는 공정 중에 사용된 용매를 완전히 제거해야하고, 셀룰로오스나 검 등의 피복 물질이 반추위에 서식하는 미생물에 의해 영양원으로 사용되어 반추위 보호 능력이 떨어지는 단점이 있다. 또한, 아미노산을 에틸 셀룰로오스, 경화 유지, 왁스 등의 보호물질과 혼합하여 냉동스프레이 하는 방식의 제품이 있으나, 이 경우 부지 및 장치비의 소요가 많으며, 사용되는 냉풍의 온도가 영하 60의 매우 차가운 공기를 사용함으로써 에너지 비용이 많이 들어 제품 생산 비용이 증가하게 된다. 또한, 제품을 순간적인 냉각에 의한 방법으로 생산하기 때문에 제품 내에 거대한 구멍(macropore)이나 기포와 크랙이 형성될 가능성이 있으며, 제품 생산 시 운전 조건이 까다롭다. 또한, 제조된 반추위 보호 아미노산의 표면에 배열된 아미노산에 대해서는 보호하지 못하기 때문에 표면에 위치한 아미노산을 통하여 분해가 진행되어 그 효과가 떨어지는 단점이 있다.
따라서, 장관 내의 물과 반추위에서 서식하고 있는 미생물에 대해 높은 안정성을 유지하면서 반추위를 지나쳐 반추동물이 사용할 수 있는 반추위 보호 아미노산의 개발의 필요성이 절실히 요구되고 있다.
아미노산은 사료 첨가제로서 가축의 증체 및 육질 개량 등의 우수한 효과를 가지고 있으나, 반추동물의 경우 다른 동물과는 달리 반추위에 존재하는 미생물에 의해 펩타이드가 분해되고 사용될 수 있어, 아미노산을 사료 첨가제로 사용하는데 어려움이 있다.
이에, 본 발명자들은 반추위를 우회(bypass)하고 장내에서 분해될 수 있는 펩타이드 유도체를 제조하고자 하였다. 이에 펩타이드 결합이 아닌 다른 아마이드 결합, 구체적으로 아미노산의 곁사슬(R기)에 존재하는 아민기 또는 카복실기를 이용한 아마이드 결합을 통해 펩타이드 유도체를 제조한 결과, 펩타이드와 화학적 구조가 달라 반추위에서 소화가 느리게 진행되고, 이를 통해 반추위 우회율을 높일 수 있었다. 또한, 펩타이드 결합과 같은 아마이드 결합을 가지고 있어 분해 속도의 차이만 있을 뿐 반추동물에 흡수, 소화되어 아미노산과 같은 효과를 나타낼 수 있었다. 이에 본 발명의 펩타이드 유도체는 반추동물의 사료 첨가제 또는 사료 조성물의 성분으로 유용하게 사용할 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 하나의 목적은 2개 이상의 아미노산이 서로 연결된 펩타이드 유도체 또는 이의 염을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 펩타이드 유도체 또는 이의 염의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 펩타이드 유도체 또는 이의 염을 포함하는 사료 첨가제를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 사료 첨가제를 포함하는 사료 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 사료 조성물을 동물에게 급여하는 단계를 포함하는, 동물을 사육하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 펩타이드 유도체 또는 이의 염의 반추위 우회(bypass) 용도를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 펩타이드 유도체 또는 이의 염의 사료 첨가제로서의 용도를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 사료 첨가제 또는 사료 조성물의 제조에 사용하기 위한 상기 펩타이드 유도체 또는 이의 염의 용도를 제공하는 것이다.
본 발명을 구현하는 하나의 양태는, 2개 이상의 아미노산이 서로 연결된 펩타이드 유도체 또는 이의 염으로서, 상기 펩타이드 유도체는
(i) 라이신, 알지닌, 아스파라진, 글루타민, 아스파테이트, 및 글루타메이트로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 아미노산을 포함하고,
(ii) 라이신, 알지닌, 아스파라진, 또는 글루타민이 이와 연결된 아미노산과, 라이신, 알지닌, 아스파라진 또는 글루타민의 곁 사슬(R기)에 위치한 오메가 아민과 이와 연결되는 아미노산의 카복실기 간의 아마이드 결합으로 서로 연결되거나,
아스파테이트 또는 글루타메이트가 이와 연결된 아미노산과, 아스파테이트 또는 글루타메이트의 R기에 위치한 카복실기와 이와 연결되는 아미노산의 아민기 간의 아마이드 결합으로 서로 연결되는 것을 포함하는, 펩타이드 유도체 또는 이의 염이다.
구체적으로, 상기 펩타이드 유도체 또는 이의 염은 2개 내지 10개의 아미노산이 서로 연결된 올리고펩타이드 유도체 또는 이의 염으로서, 상기 올리고펩타이드 유도체는
(i) 라이신, 알지닌, 아스파라진, 글루타민, 아스파테이트, 및 글루타메이트로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 아미노산을 포함하고,
(ii) 라이신, 알지닌, 아스파라진, 또는 글루타민이 이와 연결된 아미노산과, 라이신, 알지닌, 아스파라진 또는 글루타민의 곁 사슬(R기)에 위치한 오메가 아민과 이와 연결되는 아미노산의 카복실기 간의 아마이드 결합으로 서로 연결되거나,
아스파테이트 또는 글루타메이트가 이와 연결된 아미노산과, 아스파테이트 또는 글루타메이트의 R기에 위치한 카복실기와 이와 연결되는 아미노산의 아민기 간의 아마이드 결합으로 서로 연결되는 것을 포함하는, 올리고펩타이드 유도체 또는 이의 염이다.
본 발명에서 용어, "아미노산"은 아미노기와 카복실기를 포함하는 모든 분자를 지칭한다. 본 발명에서 상기 아미노산은 천연 아미노산 또는 인공 아미노산을 모두 포함하며, 구체적으로는 천연 아미노산이나, 이에 제한되지 않는다. 구체적으로, 아미노산은 아민기, 카복실기 및 각 아미노산에 특이적인 곁 사슬(side chain, R기)을 포함한다.
상기 아미노산의 종류로는 글리신, 알라닌, 발린, 류신, 이소류신, 세린, 트레오닌, 시스테인, 메티오닌, 아스파테이트, 아스파라진, 글루타메이트, 글루타민, 라이신, 알지닌, 히스티딘, 페닐알라닌, 티로신, 트립토판 또는 프롤린을 모두 포함한다.
상기 라이신, 알지닌, 아스파라진, 또는 글루타민과 연결되는 임의의 아미노산은 모든 종류의 아미노산을 포함할 수 있고, 상기 아스파테이트 또는 글루타메이트와 연결되는 임의의 아미노산은 프롤린을 제외한 모든 종류의 아미노산을 포함할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 아미노산은 IUPAC-IUB 명명법에 따라 다음과 같이 약어로 기재될 수 있다.
알라닌 A 알지닌 R
아스파라진 N 아스파테이트 D
시스테인 C 글루타메이트 E
글루타민 Q 글리신 G
히스티딘 H 이소류신 I
류신 L 라이신 K
메티오닌 M 페닐알라닌 F
프롤린 P 세린 S
트레오닌 T 트립토판 W
티로신 Y 발린 V
본 발명에서 용어, "펩타이드 유도체"는 2개 이상의 아미노산의 중합체로서, 적어도 2개의 아미노산이 하나의 아미노산의 R기에 위치한 아민기 또는 카복실기와 다른 아미노산의 카복실기 또는 아민기 간의 아마이드 결합으로 연결된 것을 포함하는 중합체를 말한다.
본 발명에서 용어, "올리고펩타이드 유도체"는 2개 내지 10개의 아미노산의 중합체로서, 적어도 2개의 아미노산이 하나의 아미노산의 R기에 위치한 아민기 또는 카복실기와 다른 아미노산의 카복실기 또는 아민기 간의 아마이드 결합으로 연결된 것을 포함하는 중합체를 말한다. 상기 올리고펩타이드 유도체는 보다 구체적으로 2개, 3개, 4개, 5개, 6개, 7개, 8개, 9개, 또는 10개의 아미노산의 중합체일 수 있다.
아마이드 결합은 아민기(-NH2)와 카복실기(-COOH)가 결합한 것으로 하기 화학식 1과 같이 표시된다.
[화학식 1]
Figure pat00001
펩타이드는 이를 구성하는 각각의 아미노산의 알파 아민과 알파 탄소에 연결된 카복실기 간의 아마이드 결합, 즉 펩타이드 결합으로 형성된, 아미노산의 중합체를 말한다. 본 발명의 펩타이드 유도체 또는 올리고펩타이드 유도체는 이러한 일반적인 펩타이드 결합이 아닌, 아미노산의 R기에 위치한 아민기 또는 카복실기와 다른 아미노산의 카복실기 또는 아민기 간의 아마이드 결합을 적어도 하나 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 펩타이드 유도체는 상기 기술한 특징적인 아마이드 결합으로만 아미노산이 서로 연결된 중합체와 상기 기술한 특징적인 아마이드 결합뿐만 아니라, 펩타이드 결합으로 아미노산이 서로 연결된 중합체를 모두 포함한다.
보다 구체적으로, 라이신, 알지닌, 아스파라진 또는 글루타민의 R기에 위치한 오메가 아민과 다른 임의의 아미노산의 카복실기 간의 아마이드 결합, 또는 아스파테이트 또는 글루타메이트의 R기에 위치한 카복실기와 다른 임의의 아미노산의 아민기 간의 아마이드 결합 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
보다 더 구체적으로, 라이신, 알지닌, 아스파라진, 또는 글루타민이 임의의 아미노산과 연결되는 경우, 상기 라이신, 알지닌, 아스파라진 또는 글루타민의 R기에 위치한 오메가 아민과 이와 연결되는 아미노산의 알파 탄소에 연결된 카복실기 또는 R기에 위치한 카복실기 간의 아마이드 결합으로 서로 연결될 수 있다.
또한, 아스파테이트 또는 글루타메이트가 임의의 아미노산과 연결되는 경우, 상기 아스파테이트 또는 글루타메이트의 R기에 위치한 카복실기와 이와 연결되는 아미노산의 알파 탄소에 연결된 아민기 또는 R기에 위치한 오메가 아민기 같의 아마이드 결합으로 서로 연결될 수 있다.
상기 올리고펩타이드 유도체는 두 개의 아미노산이 연결된 다이펩타이드(dipeptide) 유도체일 수 있다. 상기 다이펩타이드 유도체는 하기 화학식 2 또는 화학식 3으로 표시될 수 있다.
[화학식 2]
X1-A
여기서, X1은 라이신, 알지닌, 아스파라진 또는 글루타민이고,
A는 임의의 아미노산이며,
X1-A는 X1의 오메가 아민과 A의 카복실기가 아마이드 결합으로 연결된 것임;
[화학식 3]
X2-A
여기서, X2는 아스파테이트 또는 글루타메이트이고,
A는 임의의 아미노산이며,
X2-A는 X2의 R기에 위치한 카복실기와 A의 아민기가 아마이드 결합으로 연결된 것임.
상기 임의의 아미노산은 글리신, 알라닌, 발린, 류신, 이소류신, 세린, 트레오닌, 시스테인, 메티오닌, 아스파테이트, 아스파라진, 글루타메이트, 글루타민, 라이신, 알지닌, 히스티딘, 페닐알라닌, 티로신, 트립토판 및 프롤린으로 이루어진 군에서 선택되는 종류일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 본 발명은 상기 펩타이드 유도체 또는 올리고펩타이드 유도체의 염을 포함한다. 염 제제에 대한 바람직한 양이온은 나트륨(Na+), 칼륨(K+), 리튬(Li+), 마그네슘(Mg2+), 칼슘(Ca2 +), 바륨(Ba2 +), 스트론튬(Sr2 +) 및 암모늄(NH4+)으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한 염은 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속으로부터 제조될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 펩타이드 유도체의 염은 사료에 첨가되기 적합한 형태의 염 형태를 모두 포함하며, 상기 펩타이드 유도체의 염은 당업자가 용이하게 제조할 수 있다.
본 발명을 구현하는 다른 양태는, 상기 펩타이드 유도체의 제조방법이다.
보다 구체적으로, 상기 제조방법은 R기에 아민기를 가지는 아미노산과 다른 아미노산의 카복실산 간의 아마이드 결합을 형성시키는 단계, 또는/및 R기에 카복실기를 가지는 아미노산과 다른 아미노산의 아민기 간의 아마이드 결합을 형성시키는 단계를 포함한다.
상기 R기에 아민기를 가지는 아미노산은 라이신, 알지닌, 아스파라진 또는 글루타민일 수 있고, 상기 R기에 카복실기를 가지는 아미노산은 아스파테이트 또는 글루타메이트일 수 있다.
상기 R기에 아민기를 가지는 아미노산은 R기의 아민 외의 다른 아민기 및 카복실기가 보호기로 보호된 것이고, 상기 R기에 카복실기를 가지는 아미노산은 R기의 카복실기 외의 다른 카복실기 및 아민기가 보호기로 보호된 것일 수 있으며, 상기 R기에 아민기를 가지는 아미노산의 아민기, 또는 R기에 카복실기를 가지는 아미노산과 연결되는 다른 아미노산의 카복실기가 보호기로 보호된 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 이에 제한되는 것은 아니나 상기 제조방법은 보호기가 장착된 아미노산을 이용하여 아마이드 결합을 형성시킨 뒤, 상기 장착된 보호기를 제거하는, 즉, 탈보호하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에서 용어, "보호기"는 화합물의 특정 작용기와 결합함으로써 결합된 작용기가 반응하지 않도록 하는 것을 말하며, "탈보호"는 장착된 보호기를 제거하여 작용기가 원래의 상태로 되돌아가도록 하는 것을 말한다.
본 발명에서 상기 보호기는 특정 작용기, 구체적으로 아민기 또는 카복실기에 대하여 공지된 보호기라면 당업자가 적절하게 선택하여 사용할 수 있고 특별히 그 종류에 제한되지 않는다. 또한, 탈보호 과정은 사용된 보호기에 따라 달라질 수 있으며, 당업자는 보호기가 제거되고 보호되었던 작용기가 다시 원래의 상태로 돌아갈 수 있다면 공지된 어떠한 방법도 적절하게 사용할 수 있다.
특히, 본 발명에서 아민에 대한 보호기는 카보벤질옥시기 (carbobenzyloxy group), p-메톡시벤질 카보닐기 (p-methoxybenzyl carbonyl group), tert-뷰틸옥시카보닐기 (tert-butyloxycarbonyl group), 9-플로레닐메틸옥시카보닐기 (9-fluorenylmethyloxycarbonyl group), 아세틸기 (acetyl group), 벤조일기 (benzoyl group), 벤질기 (benzyl group), 카바메이트기 (carbamate group), p-메톡시벨질기 (p-methoxybenzyl group), 3,4-디메톡시벤질기 (3,4-dimethoxybenzyl group), p-메톡시페닐기 (p-methoxyphenyl group), 또는 토실기 (tosyl group)일 수 있고, 카복실기에 대한 보호기는 메틸 에스터 (methyl ester), 벤질 에스터 (benzyl ester), tert-뷰틸 에스터 (tert-butyl ester), 실릴 에스터 (silyl ester), 오쏘에스터 (orthoester), 또는 옥사졸린 (oxazoline)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명을 구현하는 또 다른 양태는, 상기 펩타이드 유도체 또는 이의 염을 포함하는 사료 첨가제이다.
상기 펩타이드 유도체 또는 이의 염에 대해서는 앞서 설명한 바와 같다.
본 발명에서 용어, "사료 첨가제"는 사료 조성물에 첨가되는 물질을 의미한다. 상기 사료 첨가제는 대상 동물의 생산성 향상이나 건강을 증진시키기 위한 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명에서는 상기 펩타이드 유도체 또는 이의 염을 포함하는 사료 첨가제를 사용하며, 상기 사료 첨가제는 상기 펩타이드 유도체 또는 이의 염 이외에도 대상 동물의 생산성 또는 건강 증진을 위한 뉴클레오티드류, 아미노산, 칼슘, 인산, 유기산 등의 영양소를 추가로 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명에서 용어, "사료 조성물"은 동물에게 주는 먹이를 말한다. 상기 사료 조성물은 동물의 생명을 유지, 또는 고기, 젖 등을 생산하는데 필요한 유기 또는 무기 영양소를 공급하는 물질을 말한다. 상기 사료 조성물은 사료 첨가제를 포함할 수 있으며, 본 발명의 사료 첨가제는 사료 관리법 상의 보조사료에 해당할 수 있다.
상기 사료의 종류는 특별히 제한되지 아니하며, 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 사료를 사용할 수 있다. 상기 사료의 비제한적인 예로는, 곡물류, 근과류, 식품 가공 부산물류, 조류, 섬유질류, 제약 부산물류, 유지류, 전분류, 박류 또는 곡물 부산물류 등과 같은 식물성 사료; 단백질류, 무기물류, 유지류, 광물성류,단세포 단백질류, 동물성 플랑크톤류 또는 음식물 등과 같은 동물성 사료를 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용되거나 2 종 이상을 혼합하여 사용될 수 있다.
본 발명의 사료용 조성물을 적용할 수 있는 개체는 특별히 한정되지 않고, 어떠한 형태의 것이든 적용 가능하다. 예를 들면, 소, 양, 기린, 낙타, 사슴, 염소 등과 같은 동물에 제한없이 적용가능하며, 특히 바람직하게는 반추위를 가지는 반추동물에 적용가능하고, 대표적인 예로 축우를 들 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 펩타이드 유도체 또는 이의 염은 반추위 미생물에 의한 분해 정도가 낮아 반추위 보호 펩타이드 유도체로 이용될 수 있다. 따라서, 상기 펩타이드 유도체 또는 이의 염은 반추동물용 사료 첨가제로서 효과적으로 사용될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 용어, "반추위"란 포유류 소목의 일부 동물에서 볼 수 있는 특수한 소화관으로, 일명 되새김을 하기 위해 혹위, 벌집위, 겹주름위, 및 주름위의 4개의 방으로 나뉘어 있다. 일명 되새김위라고도 하며, 한번 삼킨 음식물을 다시 임안으로 토하여 잘 씹은 후에 삼키는 것을 반추라고 하고, 이런 반추를 가능하게 하는 위를 반추위라고 한다. 반추위에는 미생물이 공생하고 있어서 일반적인 동물들이 소화하지 못하는 식물의 셀룰로스를 분해하여 에너지화할 수 있는 능력을 갖게 된다.
본 발명의 용어, "반추동물"이란 상기 설명한 반추위를 갖는 동물을 의미하며, 이에는 낙타과, 애기사슴과, 사슴과, 기린과 및 소과의 동물들이 포함된다. 다만, 낙타과와 애기사슴과는 겹주름위와 주름위가 완벽하게 분화되지 않아 3개의 방으로 이루어진 반추위를 가지고 있는 것으로 알려져 있다.
상기 사료 첨가제는 사료 총 중량에 대하여 0.01 내지 90 중량%로 상기 펩타이드 유도체 또는 이의 염이 포함되도록 사료 조성물에 첨가되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 본 발명에 따른 사료 첨가제는 개별적으로 사용될 수 있고, 종래 공지된 사료 첨가제와 병용하여 사용될 수 있으며, 종래의 사료 첨가제와 순차적 또는 동시에 사용될 수 있다. 그리고 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기 요소를 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.
본 발명을 구현하는 또 다른 양태는, 상기 사료용 조성물을 동물에게 급여하는 단계를 포함하는, 동물의 사육방법이다.
상기 사료용 조성물에 대해서는 앞서 설명한 바와 같다.
본 발명의 동물의 사육방법은 자세하게는 (a) 상기 사료용 조성물을 동물용 사료에 혼합하는 단계; 및 (b) 상기의 사료를 동물에 급여하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 상기 (a) 단계는 본 발명의 펩타이드 유도체 또는 이의 염을 포함하는 사료용 조성물을 가축용 일반사료에 혼합하는 단계로, 혼합사료내 0.01 내지 20 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 10 중량%로 혼합하여 급여할 수 있다.
본 발명에 따른 상기 (b) 단계는 상기 (a) 단계에서 제조된 사료를 동물에게 급여하는 단계로, 급여할 수 있는 가축은 상기 설명한 바와 같이 특별히 제한되지 않으며, 특히 반추동물일 수 있다.
본 발명에 따른 사료용 조성물을 가축에 급여할 경우, 가축의 증체 및 육질 개량 등 우수한 효과를 기대할 수 있다.
본 발명을 구현하는 또 다른 양태는, 상기 펩타이드 유도체 또는 이의 염의 반추위 우회(bypass) 용도이다.
상기 펩타이드 유도체 또는 이의 염, 및 반추위 우회 용도에 대하여는 앞서 설명한 바와 같다.
본 발명을 구현하는 또 다른 양태는, 상기 펩타이드 유도체 또는 이의 염의 사료 첨가제로서의 용도이다.
상기 펩타이드 유도체 또는 이의 염, 및 사료 첨가제 용도에 대하여는 앞서 설명한 바와 같다.
본 발명을 구현하는 또 다른 양태는, 사료 첨가제 또는 사료 조성물의 제조에 사용하기 위한 상기 펩타이드 유도체 또는 이의 염의 용도이다.
상기 펩타이드 유도체 또는 이의 염, 사료 첨가제, 및 사료 조성물에 대하여는 앞서 설명한 바와 같다.
본 발명의 펩타이드 유도체는 반추위에서 소화가 느리게 진행되고, 이를 통해 반추위 우회(bypass)율이 높으며, 아마이드 결합을 가져 반추위를 통과한 뒤 반추동물에 흡수될 수 있으므로, 반추동물의 아미노산 공급원으로 매우 유용하게 사용될 수 있다.
도 1은 라이신의 오메가 아민을 이용한 다이펩타이드(dipeptide) 유도체를 나타낸 것이다.
도 2는 알지닌의 오메가 아민을 이용한 다이펩타이드(dipeptide) 유도체를 나타낸 것이다.
도 3은 아스파라진의 오메가 아민을 이용한 다이펩타이드(dipeptide) 유도체를 나타낸 것이다
도 4는 글루타민의 오메가 아민을 이용한 다이펩타이드(dipeptide) 유도체를 나타낸 것이다.
도 5는 아스파테이트의 베타 탄소에 연결된 카복실기를 이용한 다이펩타이드(dipeptide) 유도체를 나타낸 것이다.
도 6은 글루타메이트의 감마 탄소에 연결된 카복실기를 이용한 다이펩타이드(dipeptide) 유도체를 나타낸 것이다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다.
실시예 1. 라이신의 오메가 아민을 이용한 다이펩타이드 ( dipeptide ) 유도체의 제조
라이신-구리 복합체 (Lysine-copper complex)를 제조하기 위해서, 라이신 염산염과 CuCO3 ·Cu(OH)2 수용액을 2 시간 동안 가열 환류한 다음 동일 온도에서 반응 용액을 여과시킨 후 여액을 20 ℃로 냉각하였다. 여액에 아세톤을 소량 첨가한 후, 결정이 생기기 시작하면 밤새 4°C에서 생성물을 침전시켰다. 침전물을 여과하여 건조시킨 후, 아세톤-물에서 결정화하였다. 한편, 라이신과 연결되는 아미노산의 아민 작용기를 tert-Boc (Butyloxycarbonyl)으로 보호하기 위해서, 해당 아미노산을 THF (tetrahydrofuran)에 녹이고 tert-뷰틸 디카보네이트 (butyl dicarbonate)와 TEA (triethylamine)를 첨가 후 2 시간 동안 실온에서 교반하였다. 생성된 Boc-아미노산 (0.1 mol)을 TEA (0.01 mol)와 함께 20 내지 30 ml의 THF에 녹인 후 -10 ℃로 냉각한 다음, 0.01 mol의 에틸 클로로카보네이트 (ethyl chlorocarbonate)를 첨가하여 5 분 동안 교반하였다. 상기 혼합용액에 위에서 제조한 0.01 mol의 라이신-구리 복합체 수용액 10 ml를 넣고 반응시킨 다음 물 200 내지 300 ml을 첨가하여 침전된 생성물을 여과하였다. 수득한 침전물을 물 100 ml에 녹인 다음 황화 수소 (hydrogen sulfide) 가스를 주입하여 3 시간 동안 가열하며 교반하였다. 이때 생성된 황산구리 (copper sulfate)를 여과한 후 남은 목적 화합물을 고온의 물에서 2 번 결정화 시켰다. 그 다음 라이신을 이용한 다이펩타이드 유도체로부터 보호기 (tert-Boc)를 제거하기 위하여, 상기 유도체를 30 % (v/v) 트리플로로아세틱 액시드 (trifluoroacetic acid)가 녹아있는 메틸렌 클로라이드 (methylene chloride, 200 ml)에 다시 녹인 후, 6 시간 동안 반응시켜 목적한 생성물을 얻었다 (도 1).
실시예 2. 알지닌의 오메가 아민을 이용한 다이펩타이드 ( dipeptide ) 유도체의 제조
Nα-Boc-L-알지닌의 카복실산 작용기를 보호하기 위해서, Nα-Boc-L-알지닌 (0.1 mol)을 메탄올에 녹인 후, 0 ℃에서 티오닐 클로라이드 (thionyl chloride, 0.15 mol)를 천천히 주입한 다음 15 분 동안 교반하였다. 상기 혼합용액을 실온에서 3 시간 동안 반응시킨 후, 반응이 완료되면 EA (Ethyl acetate)로 추출한 다음 감압농축하여 Nα-Boc-L-알지닌 4-메틸 에스터 (Nα-Boc-L-arginine 4-methylester)를 수득하였다. 한편, 알지닌의 오메가 아민과 연결되는 아미노산의 아민 작용기를 tert-Boc으로 보호하기 위해서는 실시예 1과 동일한 방법을 이용하였다. 상기 방법으로 생성된 Boc-보호 아미노산 (0.1 mol)과 위에서 제조한 Nα-Boc-L-알지닌 4-메틸 에스터 (0.1 mol)를 DIPEA (N,N-Diisopropylethylamine, 0.15 mol)를 포함한 DMF (N,N-Dimethylmethanamid)에 녹인 다음 HBTU (N,N,N',N'-Tetramethyl-O-(1H-benzotriazol-1-yl)uronium hexafluorophosphate, 0.15 mol)를 첨가하여 실온에서 4 시간 반응시켰다. 반응이 완료되면 EA로 생성물을 추출한 후 결정화하였다. 그 다음 다이펩타이드 유도체로부터 tert-Boc보호기를 제거하기 위해서 실시예 1과 동일한 반응을 이용하였으며, NaOH 수용액을 이용하여 알지닌의 에스터 보호기를 제거한 뒤 목적한 생성물을 얻었다 (도 2).
실시예 3. 아스파라진의 오메가 아민을 이용한 다이펩타이드 ( dipeptide ) 유도체의 제조
Nα-Boc-L-아스파라진의 카복실산 작용기를 보호하기 위해서, Nα-Boc-L-아스파라진 (0.1 mol)을 메탄올에 녹인 후, 0 ℃ 에서 티오닐 클로라이드 (thionyl chloride, 0.15 mol)를 천천히 주입한 다음 15 분 동안 교반하였다. 상기 혼합용액을 실온에서 3 시간 동안 반응시킨 후, 반응이 완료되면 EA (Ethyl acetate)로 추출한 다음 감압농축하여 Nα-Boc-L-아스파라진 4-메틸 에스터 (Nα-Boc-L-asparagine 4-methyl ester)를 수득하였다. 한편, 아스파라진과 연결되는 아미노산의 아민 작용기를 tert-Boc으로 보호하기 위해서는 실시예 1과 동일한 방법을 이용하였다. 상기 방법으로 생성된 Boc-보호 아미노산(0.1 mol)과 위에서 제조한 Nα-Boc-L-아스파라진 4-메틸 에스터 (0.1 mol)를 DIPEA(0.15 mol)를 포함한 DMF (N,N-Dimethylmethanamid)에 녹인 용액에 HBTU (0.15 mol)를 첨가하여 실온에서 4 시간 반응시킨 후, EA로 생성물을 추출하여 결정화하였다. 그 다음 다이펩타이드 유도체로부터 tert-Boc보호기를 제거하기 위해서 실시예 1과 동일한 반응을 이용하였으며, NaOH 수용액을 이용하여 아스파라진의 에스터 보호기를 제거한 뒤 목적한 생성물을 얻었다 (도 3).
실시예 4. 글루타민의 오메가 아민을 이용한 다이펩타이드 ( dipeptide ) 유도체의 제조
Nα-Boc-L-글루타민의 카복실산 작용기를 보호하기 위해서, Nα-Boc-L-글루타민 (0.1 mol)을 메탄올에 녹인 후, 0 ℃에서 티오닐 클로라이드 (thionyl chloride, 0.15 mol)를 천천히 주입한 다음 15 분 동안 교반하였다. 상기 혼합용액을 실온에서 3 시간 동안 반응시킨 후, EA (Ethyl acetate)로 추출한 다음 감압농축하여 Nα-Boc-L-글루타민 4-메틸 에스터 (Nα-Boc-L-glutamine 4-methyl ester)를 수득하였다. 한편, 글루타민과 연결되는 아미노산의 아민 작용기를 tert-Boc으로 보호하기 위해서 실시예 1과 동일한 방법을 이용하였다. 상기 방법으로 생성된 Boc-보호 아미노산 (0.1 mol)과 위에서 제조한 Nα-Boc-L-글루타민 4-메틸 에스터 (Nα-Boc-L-glutamine 4-methylester, 0.1 mol)를 DIPEA (0.15 mol)를 포함한 DMF (N,N-Dimethylmethanamid)에 녹인 용액에 HBTU (0.15 mol)를 첨가하여 실온에서 4 시간 반응시킨 후, EA로 생성물을 추출하여 결정화를 진행하였다. 그 다음 다이펩타이드 유도체로부터 tert-Boc 보호기를 제거하기 위해서 실시예 1과 동일한 반응을 이용하였으며, NaOH 수용액을 이용하여 글루타민의 카복실기 보호기 (methylester)를 제거한 뒤 목적한 생성물을 얻었다 (도 4).
실시예 5. 아스파테이트 잔기의 카복실기를 이용한 다이펩타이드 (dipeptide) 유도체의 제조
아스파테이트 잔기의 카복실기에 연결되는 아미노산 (0.1 mol)을 메탄올에 녹인 후, 0 ℃에서 티오닐 클로라이드 (thionyl chloride, 0.15 mol)를 천천히 주입한 다음 15 분 동안 교반하였다. 상기 혼합용액을 실온에서 3 시간 동안 반응시킨 후, 반응이 완료되면 EA (Ethyl acetate)로 추출한 다음 감압농축하여 카복실기가 메틸 에스터 (methyl ester)로 보호된 아미노산을 수득하였다. 상기 화합물 (0.1 mol)과 N-Boc-L-아스파틱 액시드 1-벤질 에스터 (N-Boc-L-aspartic acid 1-benzyl ester, 0.1 mol)를 DIPEA (0.15 mol)을 포함한 DMF (N,N-Dimethylmethanamid)에 녹인 용액에 HBTU (0.15 mol)를 첨가하여 실온에서 3-4 시간 반응시켰다. 반응 이후 EA로 생성물을 추출/결정화 한 뒤 다이펩타이드 유도체로부터 tert-Boc 보호기를 제거하기 위해 실시예 1과 동일한 반응을 이용하였으며, NaOH 수용액을 이용하여 아스파테이트의 카복실기 보호기 (benzyl ester)를 제거한 뒤 목적한 생성물을 얻었다 (도 5).
실시예 6. 글루타메이트 잔기의 카복실기를 이용한 다이펩타이드 ( dipeptide ) 유도체의 제조
글루타메이트 잔기의 카복실기에 연결되는 아미노산 (0.1 mol)을 메탄올에 녹인 후, 0 ℃에서 티오닐 클로라이드 (thionyl chloride, 0.15 mol)를 천천히 주입한 다음 15분 동안 교반하였다. 상기 혼합용액을 실온에서 3시간 동안 반응시킨 후, 반응이 완료되면 EA (Ethyl acetate)로 추출한 다음 감압농축하여 카복실기가 메틸 에스터 (methyl ester)로 보호된 아미노산을 수득하였다. 상기 화합물 0.1 mol과 N-Boc-L-글루타믹 액시드 1-벤질 에스터 (N-Boc-L-glutamic acid 1-benzyl ester, 0.1 mol)를 DIPEA (0.15 mol)가 포함된 DMF (N,N-Dimethyl methanamide)에 녹인 용액에 HBTU (0.15 mol)를 첨가하여 실온에서 3-4시간 반응시켰다. 반응 이후 EA로 생성물을 추출/결정화 한 뒤, 다이펩타이드 유도체로부터 tert-Boc보호기를 제거하기 위해 실시예 1과 동일한 반응을 이용하였으며, NaOH수용액을 이용해 글루타메이트의 카복실기 보호기 (benzyl ester)를 제거한 뒤 목적한 생성물을 얻었다 (도 6).
실시예 7. 다이펩타이드 ( dipeptide ) 유도체의 반추위 우회 (bypass) 및 소화 분해 평가
7-1. 반추위 bypass 평가
7-1-1. 반추위액 채취
반추위 캐뉼라 장착 홀스테인 (Holstein) 거세우 (체중 630 ~ 650 kg 내외) 1 두를 공시하였으며, 공시축은 하루에 2 회 (오전 7 시 30 분, 오후 3 시) 당사에서 개발하여 시판하고 있는 사료 밀크젠 및 볏짚을 급여하여 사육하였다.
반추위액의 채취는 실험 당일 오전 10 시경에 진행하였으며, 캐뉼라를 통해 반추위 내용물을 꺼낸 뒤 거즈로 위액을 짜서 추출한 다음, 보온병에 담아 CO2로 버블링 (bubbling)하여, 산소의 침입을 차단한 상태로 실험실로 운반한 뒤 사용하였다. 실험실까지 운반하는데 대략 1 시간 소요되었다.
7-1-2. 혐기 배양 진행
실험실로 운반된 반추위액은 2 겹의 거즈로 여과 후 반추위 실험에서 일반적으로 사용되고 있는 McDougall's buffer (Troelsen and Donna, 1966)의 모사액과 1 : 3의 비율로 혼합하여 혐기 배양액으로 사용하였다. McDougall's buffer 모사액의 조성은 하기 표 1에서 보는 것과 같다.
McDougall's buffer 모사액의 조성
buffer (1L 기준)
NaH2PO4·2H2O 9.3 g
NaHCO3 9.8 g
NaCl 0.47 g
KCl 0.57 g
MgCl2 0.256 g
CaCl2 0.106 g
EZMIX N-ZAMIN 2.5 g
resazulin (0.1%) 1.5 ml
기초 사료는 밀크젠TM(CJ 제일제당)을 사용하였으며, 기초사료에 시험물질을 혼합하여 시험사료를 제조하였다. 시험물질은 라이신의 곁사슬에 위치한 오메가 아민과 메티오닌 (methionine)의 카복실기 간의 아마이드 결합으로 생성되는 메티오닌-ε-라이신 다이펩타이드(methionine-ε-lysine)이고, 이를 실험군 1로 하여, 일반적인 펩타이드 결합인 한쪽 아미노산의 카복실기와 다른 한쪽 아미노산의 아미노기의 결합으로 생성된 Lys-Lys 다이펩타이드 및 Met-Met 다이펩타이드를 시험물질로 사용한 대조군 1 및 2와 비교하였다. 각 실험군 마다 3 반복으로 배양을 진행하였다.
기초사료와 시험물질을 4 : 1의 비율로 혼합하였고 (기초사료 0.4 g, 시험물질 0.1 g), 125 ml 배양병에 혼합된 시험사료 0.5 g을 첨가하고, 준비된 혐기 배양액 50 ml을 혼합한 후에 밀폐하여 40 ℃ 인큐베이터에 정치함으로써 배양을 개시하였다.
반추위액 희석을 포함한 배양개시까지의 전 과정 동안 O2 free CO2를 분사하여 반추위액이 산소에 노출되지 않도록 혐기 상태를 유지하고자 하였다.
7-1-3. 샘플링 (sampling) 및 시험물질의 반추위 우회 (bypass) 효율 측정 결과
배양은 최종적으로 24 시간 동안 진행하였고, 배양액 샘플링은 배양 개시 후, 총 2 차례 (0 시간 및 24 시간) 진행하였다. 각 샘플링 시, 40 ℃ 인큐베이터에 정치시킨 표본을 꺼내 뚜껑을 연 후, 배양액을 원심분리 (4000 rpm, 10 분)하여 상층액 내에 존재하는 시험물질의 양을 측정하였다.
시험물질의 LC 정량분석 결과를 토대로 반추위 우회율 (%)를 계산했고, 그 값은 하기 표 2로 나타내었다.
메티오닌-ε-라이신의 반추위 우회율 (%)
반추위 우회율 (%)
0h 24h
1 2 3 평균값 SD 1 2 3 평균값 SD
대조군 1 100.0 100.0 100.0 100.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
(Lys-Lys 다이펩타이드)
대조군 2 100.0 100.0 100.0 100.0 0.0 - 8.07 6.16 7.1 1.4
(Met-Met 다이펩타이드)
실험군 1 100.0 100.0 100.0 100.0 0.0 71.8 69.8 68.1 69.9 1.9
(메티오닌-ε-라이신)
반추위 우회율 (%)은 0 시간 샘플링 시점의 시험 물질의 잔존량을 100 %로 환산했을 때 24 시간 표본의 상대적인 잔존량 (%)으로 나타냈다. 도 7은 반추위 우회율 (%)을 그래프로 나타낸 것이다.
결과적으로, 대조군인 Lys-Lys 다이펩타이드, Met-Met 다이펩타이드 모두 0 시간 대비, 24 시간 이후의 반추위 우회율 (%)이 0 % 로, 반추위 미생물에 의해 거의 대부분 소화된 것을 확인할 수 있었고, 실험군인 메티오닌-ε-라이신은 라이신은 0 시간 대비, 24 시간에 69.9 %의 반추위 우회율 (%)을 보였다.
따라서, 메티오닌-ε-라이신은 일반적인 펩타이드 결합인 Lys-Lys 다이펩타이드 및 Met-Met 다이펩타이드 대비, 반추위 내 미생물에 의해 상대적으로 적게 분해되어 반추위 우회율 (%)이 높은 것으로 판단할 수 있다.
실시예 8. 다이펩타이드(dipeptide) 유도체의 소화 시험
실시예 8-1. 소장 효소군 확보
농협 중앙회 부천 축산물 공판장에서 도축된 한우 (이력변호: KOR005078680400)의 소장을 40 m 구매하였다. 소장을 1 m 내외로 자른 후에, 자른 소장 안에 20 mM 소듐 포스페이트 완충액 (pH 7.4) 5 ml을 넣었다. 그 다음 소장의 양쪽 끝은 잡고 상하, 좌우로 소장을 움직여 최대한 소장 안의 효소가 소듐 포스페이트 완충액에 녹아날 수 있도록 하였다. 소장 40 m에서 대략 200 ml의 소장 효소액을 확보하였으며, 4 ℃에서 원심분리 (14000 rpm, 10 분)하여 상층액을 확보하였다. 이를 20 mM 소듐 포스페이트 완충액 (pH 7.4)에 2 배로 희석하여 사용하였다.
실시예 8-2. 확보한 소장 효소능 평가
확보한 소장의 효소군이 작용하는지 알아보기 위해서 돼지의 신장에서 추출된 아실레이제 I (sigma A3010)을 양성 대조군으로 하고, N-아세틸-L-메티오닌 (TCI America A2056)을 이용하여 메티오닌으로 분해되는지를 확인하였다. 실험 조건은 하기 표 3와 같으며, 반응은 37 ℃에 정치된 상태로 24 시간 진행하였다.
　 아실레이제 I
(1 mg/ml) 		소장 효소군
N-아세틸-L-메티오닌
(8 g/L)		 500 500
아실레이제 I (1 mg/ml) 100 　
소장 효소군 (2 배 희석) 　 100
20 mM 소듐 포스페이트 완충액 (pH 7.4) 400 400
최종 반응 부피 (㎕) 1000 1000
반응이 끝나고 난 표본의 재단백질을 제거하기 위해서 과염소산 (DEA JUNG, 순도 60 ~ 62 %)을 이용하였으며, 반응이 끝난 표본을 0.5 % 과염소산에 10 배로 희석하여 섞은 후, 원심분리 (14000 rpm, 10 분)하여 상층액 내에 존재하는 N-아세틸-L-메티오닌과 메티오닌의 농도를 LC 정량분석으로 측정하였다. 전환율 (%)은 반응 전 N-아세틸-L-메티오닌의 농도 (mM)를 구하고, 반응 후에 메티오닌의 농도를 구하여 mole % 값으로 환산하여 나타내었다. N-아세틸-L-메티오닌의 분자량은 191.25g/L, 메티오닌의 분자량은 149.25g/L이다.
반응 결과, 양성 대조군인 아실레이제 I과 동일하게 소장 효소군을 이용한 효소 반응에서도 N-아세틸-L-메티오닌이 메티오닌으로 100 % 전환되는 것을 확인 하였으며, 이를 바탕으로 실시예 8-1을 통해 확보한 소장 효소군이 다이펩타이드의 소화분해 평가에 적합한 활성을 가지고 있다는 사실을 확인하였다 (표 4).
　 아실레이제I
　 N-아세틸-L-메티오닌 (g/L) 메티오닌 (g/L) 전환율 (%)
반응 전 3.85 0.00 　
반응 후 0.00 3.13 100
　 소장효소군
　 N-아세틸-L-메티오닌 (g/L) 메티오닌 (g/L) 전환율 (%)
반응 전 3.85 0.00 　
반응 후 0.00 3.14 100
* 전환율: 생성물질 (methionine) 농도 (mM) / 기질 (N-acetyl-L-methionine) 농도 (mM) × 100
실시예 8-3. 소장 효소 반응 진행
상기 실시예 1 내지 6의 과정을 통해서 제작된 메티오닌-ε-라이신 다이펩타이드와 동일한 아미노산으로 만들어진 Lys-Lys 또는 Met-Met 다이펩타이드의 소장의 소화 분해 정도를 비교, 확인하기 위해 소장 효소군에 의한 소화 분해 실험을 진행하였다. 평가에 사용된 다이펩타이드의 농도는 하기 실시예 8-4의 LC 정량 결과 (g/L)에 명기되어 있다. 그리고 반응의 최종 볼륨은 1000 μl이며, 기질, 소장효소, 버퍼가 사용된 양은 하기 표 5에 나타내었다.
　 메티오닌-ε- 라이신 Lys - Lys Met-Met
기질 (저장 농도 4 g/L) 500 500 500
소장 효소군 (2 배 희석) 100 100 100
20mM 소듐 포스페이트 완충액 (pH 7.4) 400 400 400
최종 반응 부피 (㎕) 1000 1000 1000
실시예 8-4. 소장 효소군 반응 결과
효소반응은 반응 개시 후, 1 차례 (24 시간) 샘플링을 진행하여 수행하였다. 상기 실시예 8-2에서 명기된 방법과 동일하게 재단백을 제거하기 위해서 5 % 과염소산을 이용하였으며, 24 시간째에 남아있는 기질의 양과 생성물이 되는 라이신과 메치오닌 농도를 LC로 정량화 하여 mM로 환산하였다. 전환율 (mole %)은 실시예 8-2에 명기된 방법과 동일하게 하여 수치화하였다 (전환율 (mole%): 생성물질 농도 (mM) / 기질 농도 (mM) × 100). 그리고 Lys-Lys, Met-Met 다이펩타이드는 분해가 되었을 때, Met 2 mole, Lys 2 mole로 되기 때문에 mole 농도로 환산한 후 2를 나눈 값을 mM 농도로 계산한 후, 전환율 (mole %)을 계산하였다.
24 시간 소장 효소군 반응 결과에서 Lys-Lys 다이펩타이드는 라이신으로의 전환율이 약 89 mole %였으며, Met-Met 다이펩타이드 역시 메치오닌으로 전환되는 비율이 약 89 mole % 수준으로 확인되었다. 반면 메티오닌-ε-라이신 다이펩타이드는 Lys 및 Met 농도를 기준으로 약 83~84% 수준의 소화 분해율을 확인하였다. (표 6).
1. 메티오닌-ε-라이신 분자량 반응전 반응 후 전환율( mole% )
g/L mM g/L mM 생성물( mM )/
기질( mM ) * 100
메티오닌-ε- 라이신 277.4 1.67 6.02 　 　 　
LYS 146.2 　 　 0.731 5.00 83.1
Met 149.2 　 　 0.753 5.05 83.8
2. Lys - Lys 　분자량 반응전 반응 후 전환율( mole% )
g/L mM g/L mM 기질 내 Lys 2배수
고려 시 ( mM ) 		생성물( mM )/
기질( mM ) * 100
Lys - Lys 274.4 2.38 8.67 　 　 　 　
LYS 146.2 　 　 2.25 15.39 7.69 88.8
3. Met-Met 분자량 반응전 반응 후 전환율( mole% )
g/L mM g/L mM 기질 내 Met 2배수
고려 시 ( mM )　 		생성물( mM )/
기질( mM ) * 100
Met-Met 280.4 1.99 7.10 　 　 　 　
Met 149.2 　 　 1.89 12.67 6.33 89.2
결론적으로 소장 효소반응 결과에서 메티오닌-ε-라이신은 Lys-Lys 다이펩타이드 및 Met-Met 다이펩타이드 대비 약간 감소한 수준의 소화 분해율(mole %)을 보였다. 하지만, 상기 반추위 우회율 결과와 더불어 종합적으로 판단할 경우 반추위를 통과한 메티오닌-ε-라이신 다이펩타이드가 소장에 도달한 뒤 높은 소화분해율을 바탕으로 흡수될 수 있음을 확인하였기 때문에, 반추동물용 사료 첨가제로써 적용이 가능함을 확인하였다.
이상의 설명으로부터, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이와 관련하여, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (16)

  1. 2개 이상의 아미노산이 서로 연결된 펩타이드 유도체 또는 이의 염으로서,
    상기 펩타이드 유도체는
    (i) 라이신, 알지닌, 아스파라진, 글루타민, 아스파테이트, 및 글루타메이트로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 아미노산을 포함하고,
    (ii) 라이신, 알지닌, 아스파라진, 또는 글루타민이 이와 연결된 아미노산과, 라이신, 알지닌, 아스파라진 또는 글루타민의 곁 사슬(R기)에 위치한 오메가 아민과 이와 연결되는 아미노산의 카복실기 간의 아마이드 결합으로 서로 연결되거나,
    아스파테이트 또는 글루타메이트가 이와 연결된 아미노산과, 아스파테이트 또는 글루타메이트의 R기에 위치한 카복실기와 이와 연결되는 아미노산의 아민기 간의 아마이드 결합으로 서로 연결되는 것을 포함하는,
    펩타이드 유도체 또는 이의 염.
  2. 제1항에 있어서, 상기 올리고펩타이드 유도체는 2개 내지 10개의 아미노산이 서로 연결된 올리고펩타이드 유도체인, 펩타이드 유도체 또는 이의 염.
  3. 제1항에 있어서, 상기 펩타이드 유도체는 하기 화학식 2 또는 화학식 3으로 표시되는 다이펩타이드(dipeptide) 유도체인, 펩타이드 유도체 또는 이의 염:
    [화학식 2]
    X1-A
    여기서, X1은 라이신, 알지닌, 아스파라진 또는 글루타민이고,
    A는 임의의 아미노산이며,
    X1-A는 X1의 R기에 위치한 오메가 아민과 A의 카복실기 간의 아마이드 결합으로 서로 연결된 것임;

    [화학식 3]
    X2-A
    여기서 X2는 아스파테이트 또는 글루타메이트이고,
    A는 임의의 아미노산이며,
    X2-A는 X2의 R기에 위치한 카복실기와 A의 아민기 간의 아마이드 결합으로 서로 연결된 것임.
  4. 제1항에 있어서, 상기 펩타이드 유도체 또는 이의 염은 반추위 우회(bypass) 용인, 펩타이드 유도체 또는 이의 염.
  5. 제1항에 있어서, 상기 펩타이드 유도체 또는 이의 염은 사료 첨가제용인, 펩타이드 유도체 또는 이의 염.
  6. R기에 아민기를 가지는 아미노산의 R기의 아민기와 다른 아미노산의 카복실기 간의 아마이드 결합을 형성시키거나, R기에 카복실기를 가지는 아미노산의 R기의 카복실기와 다른 아미노산의 아민기 간의 아마이드 결합을 형성시키는 단계를 포함하는, 제1항의 펩타이드 유도체 또는 이의 염의 제조방법으로서,
    상기 R기에 아민기를 가지는 아미노산은 라이신, 알지닌, 아스파라진, 및 글루타민으로 이루어진 군에서 선택되는 것이고,
    상기 R기에 카복실기를 가지는 아미노산은 아스파테이트 또는 글루타메이트인, 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    R기에 아민기를 가지는 아미노산은 R기의 아민 외의 다른 아민기 및 카복실기가 보호기로 보호된 것이고,
    R기에 카복실기를 가지는 아미노산은 R기의 카복실기 외의 다른 카복실기 및 아민기가 보호기로 보호된 것인, 제조방법.
  8. 제6항에 있어서,
    R기에 아민기를 가지는 아미노산과 연결되는 다른 아미노산의 아민기가 보호기로 보호된 것이고,
    R기에 카복실기를 가지는 아미노산과 연결되는 다른 아미노산의 카복실기가 보호기로 보호된 것인, 제조방법.
  9. 제7항에 있어서,
    R기에 아민기를 가지는 아미노산의 R기의 아민기와 다른 아미노산의 카복실기간의 아마이드 결합을 형성시키거나, R기에 카복실기를 가지는 아미노산의 R기의 카복실기와 다른 아미노산의 아민기 간의 아마이드 결합을 형성시키는 단계 후에, 상기 보호기를 탈보호하는 단계를 포함하는, 제조방법.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    아민에 대한 보호기는 카보벤질옥시기 (carbobenzyloxy group), p-메톡시벤질 카보닐기 (p-methoxybenzyl carbonyl group), tert-뷰틸옥시카보닐기 (tert-butyloxycarbonyl group), 9-플로레닐메틸옥시카보닐기 (9-fluorenylmethyloxycarbonyl group), 아세틸기 (acetyl group), 벤조일기 (benzoyl group), 벤질기 (benzyl group), 카바메이트기 (carbamate group), p-메톡시벨질기 (p-methoxybenzyl group), 3,4-디메톡시벤질기 (3,4-dimethoxybenzyl group), p-메톡시페닐기 (p-methoxyphenyl group), 및 토실기 (tosyl group)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상이고,
    카복실기에 대한 보호기는 메틸 에스터 (methyl ester), 벤질 에스터 (benzyl ester), tert-뷰틸 에스터 (tert-butyl ester), 실릴 에스터 (silyl ester), 오쏘에스터 (orthoester), 및 옥사졸린 (oxazoline)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것인, 제조방법.
  11. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 펩타이드 유도체 또는 이의 염을 포함하는 사료 첨가제.
  12. 제11항에 있어서, 상기 사료 첨가제는 반추동물용인, 사료 첨가제.
  13. 제11항의 사료 첨가제를 포함하는, 사료 조성물.
  14. 제13항에 있어서, 상기 사료 조성물은 반추동물용인, 사료 조성물.
  15. 제13항의 사료 조성물을 동물에게 급여하는 단계를 포함하는, 동물의 사육방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 동물은 반추동물인, 사육방법.
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