KR20170103824A - 소의 건강을 위한 25-하이드록시 비타민 d와 항산화제/항염증제의 조합물 - Google Patents

소의 건강을 위한 25-하이드록시 비타민 d와 항산화제/항염증제의 조합물 Download PDF

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타우 키옹 청
피에트로 셀리
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디에스엠 아이피 어셋츠 비.브이.
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Abstract

본 발명은, 약학, 영양 보충제 또는 식품 보조제가 소의 관련 낭성 난소 질환에서 과찰되는 다양한 문제를 개선하거나, 또는 17-β 에스트라디올 수준을 증가시킬 수 있게 만드는, 25-하이드록시 비타민 D3("25-OH D3") 및 항산화제/항염증제(아스코르브산, 비타민 E 및 적어도 하나의 카로티노이드)의 조합물의 용도에 관한 것이다. 또한, 25-OH D3 및 항산화제/항염증제 및 프리믹스가 포함된 사료 및 프리믹스가 제공된다.

Description

소의 건강을 위한 25-하이드록시 비타민 D와 항산화제/항염증제의 조합물{COMBINATION OF 25-HYDROXY VITAMIN D AND ANTIOXIDANTS/ANTI-INFLAMMATORIES FOR BOVINE HEALTH}
본 발명은, 소 사료(bovine feed)에 사용하기 위한 25-하이드록시 비타민 D("25-OH D3" 및/또는 "25-OH D2")와 항산화제/항염증제(아스코르브산, 비타민 E 및 카로티노이드)의 조합물에 관한 것이다. 이러한 영양 보충제들의 조합물은 난소 건강 및 건강한 순환 17-β 에스트라디올(estradiol) 수준을 향상시키며, 이로 인해 수유 암소(milking cow)들의 생산 수명을 연장시킨다.
난소 질환에 대한 하나의 동물 모델로는 가금류가 있다. 국내 산란 암탉은 높은 유병률로 난소 암을 유발할 수 있다. 존슨(Johnson) 등의 [2013 Nature 13: 432-436], 월젬(Walzem) 등의 [2014 Advances in Nutrition 5: 199-206]을 참조한다. 전이성 성장 및 복수(ascites)의 위치뿐만 아니라 암탉 난소 암의 진행은 여성에서 관찰되는 것과 유사하다.
일부 가금류의 사육에서는 과식증-관련 비만을 경험하고 있다. 일반적으로 농부는, 비만의 부작용을 방지하기 위하여 무리에게 제공된 사료의 양을 제한할 것이다. 그러나, 흔하게는, 무리의 원하는 성장을 보장하게 되는 적절한 양의 사료를 결정하기가 어렵고, 제한된 사료 공급 조건 하에서는, 개체들이 공격적으로 행동할 수 있으며, 다른 새들에게 상처를 입힐 뿐만 아니라, 그들 자신들도 비만이 될 수 있다.
생식 발달중에 과도하게 사료를 공급한 육계 사육용 암컷(female broiler breeder)은, 과도하게 큰 황색 여포(yellow ovarian follicle)를 생성할 뿐만 아니라, 더욱 많은 수의 폐쇄 황색 소포(atretic yellow follicle)를 생성하며, 여포 폐쇄증(follicular atresia), 연질 껍질 및 막 란의 생성, 이중 노른자 란(double-yolked eggs), 난황 복막염(egg yolk peritonitis)(난황이 복강 내에 존재함), 다수 난 일(multiple egg days) 및 순차적으로 일어나지 않는 산란(oviposition)과 같은 몇 가지 번식 문제들을 포함하는 이상한 산란 및 결함 란 증후군(erratic oviposition and defective egg syndrome)(EODES)을 통상적으로 보이며, 이로 인해 설정 불가능한(unsettable) 란의 증가된 생산이 초래된다.
제어된 연구에서는, 자발적 사료 공급(즉, 포화까지 공급된 육계 번식 암탉)은 산란이 불량하고, 치사율이 높으며, 비정상적인 난소 구조(주로 계층적 여포 폐쇄증)가 발생한다고 보고되었다. 사료-제한된 암탉과 달리, 자발적 사료 공급은 향상된 비만도; 간 트라이아실글리세롤 축적; 및 혈장 글루코스, 비에스테르화된 지방산, 초저밀도 지단백질, 트라이아실글리세롤, 인지질, 세라마이드(ceramide) 및 스핑고미엘린(sphingomyelin)의 증가된 농도를 포함하는 대사적 조절곤란(metabolic dysregulation)을 유발시켰다.
또한, 간 및 순환 세라마이드 및 스핑고미엘린, 및 간 및 지방 조직에서의 전염증성 IL-1β 발현의 상향조절(up-regulation)은 사료-포화된 암탉에서 지방독성의 발달을 전신적으로 나타냈다. 세라마이드는 특정 영양소(즉, 포화 지방) 및 염증성 사이토카인(예컨대, 종양 괴사 인자-α, TNFα)을 세포 기능의 조절에 연결시키고 인슐린 신호전달 및 미토콘드리아 기능을 길항시키는 핵심 중간체이다. 또한, 특히 민감한 세포 유형에 대한 독성 효과의 결과로서, 세라마이드는 심장, 췌장 및 혈관에 손상을 주는 용량을 갖는다. 사료-포화된 암탉에서 손상된 난소 기능장애, 예컨대 여포 폐쇄, 난소 퇴화, 및 순환 에스트라디올 수준의 감소를 유발시키는 독성은, 세라마이드 축적 및 IL-1β, 세린 팔미토일트란스퍼라아제 및 스핑고미엘라아제 전사체 풍부의 상향조절에 의해 추가로 예증되었지만, 계층적 소포 내에서 단백질 키나아제 Akt 활성화를 억제하였다. 따라서, 생체 내 증거에서는 육계 암탉에서 난소 침윤의 과도한 사료-유발된 소포 폐쇄 및 진행을 중재하는 데 있어서 세라마이드 및 IL-1β의 작용을 묘사한다.
상업용 육계 번식 무리에서 엄격하게 시행되는 제한된 사료 처치에도 불구하고, 본래의 과다 식성으로 인해 번식 암탉에게 과다하게 사료 공급하는 것은 여전히 용이하다. 또한, 번식 농장 관리자는 산란의 시작 전 및 도중, 뿐만 아니라 피크 생산량을 향하는 때, 도중 및 후, 언제 어떻게 사료를 공급해야 하는 지에 대하여 직면하고 있다. 관리 및 영양 도구의 종류 및 방법을 번식 농장 관리자들에게 질문하는 근본적인 질문은, 과체중 암탉에서 비만과 관련된 생식 효율성의 부정적이고 해로운 효과들을 개선하도록 적용하고 실행할 수 있다.
가금류, 돼지 및 인간의 비타민 D 결핍증에서 뼈의 건강을 증진시키기 위해 Hy<<D(등록상표)(25-OH D3에 대한 등록된 상표; 디에스엠 뉴트리셔날 프로덕츠(DSM Nutritional Products, 스위스 소재)로부터 입수 가능)가 사용되어 왔다. WO 2008/031602(디에스엠 아이피 어셋츠 비.브이.(DSM IP ASSETS, BV))에서는 암소의 수유열(milk fever)에 대한 그의 용도를 기재하고 있다.
25-OH D3과 칸탁산틴(canthaxanthin)의 조합물도 또한 가금류에 사용되어 왔다. WO 2010/057811(디에스엠 아이피 어셋츠 비.브이.)은 가금류에서 부화 가능성, 번식력 및 낮은 배아 치사율을 개선하는 데 사용하기 위한 이 조합물을 기재하고 있다. 이 조합은 상표명 맥시치크(MAXICHICK) 하에서 상업적으로 입수 가능하다. 특허 공개물에서는, 아스코르브산과 높은 비타민 E 수준의 포함에 대한 언급이 없을 뿐만 아니라, 과다 섭식과 관련된 비만의 부작용을 개선하는 용도들에 대한 언급도 없다.
닭이 정상적인 육성 조건 하에서 충분한 비타민 C를 생산할 수 있기 때문에, 비타민 C(아스코르브산)는 종종 가금류 식이요법에서 보충제로서 포함되어 있지 않다. 그러나, 열 스트레스 상황과 같은 특정 조건들에서는 이것이 사용되어 왔다.
비타민 E는 일반적으로 가금류 사료에 첨가된다. 가금류 종의 권장 용량은 동물의 연령에 따라 약 50 내지 100 IU/kg 사료의 범위에 있는 경향이 있다.
W0 14/191153(디에스엠 아이피 어셋츠 비.브이.)에서는, 칸탁산틴과, 비타민 C, 비타민 E, 셀레늄 중 적어도 하나, 그리고 임의적으로 티몰(thymol), 유게놀(eugenol), 바닐린(vanillin) 및 감마-테르피넨(gamma-terpinene) 중 적어도 하나의 조합물은, 면역 상(immune statues), 뼈 건강, 골격 발달, 성장 및 사료 전환을, 특히 무리가 예방 접종과 관련된 스트레스를 받을 때, 개선시킬 수 있음에 대해 교시하고 있다.
WO 14/202433(디에스엠 아이피 어셋츠 비.브이.)에서는, 내부 란 품질을 향상시키는 것, 즉 노른자를 감싸는 바이텔린(vitelline) 막의 강도를 향상시키는 칸탁산틴과 25-OH D3의 조합물을 교시하고 있다. 조합물에 아스코르브산을 첨가하는 것, 또는 과다 섭식-관련된 비만의 부작용을 개선하는 데 있어서의 용도에 대해서도 어떠한 교시가 없다.
소에서 난소 질환의 발병을 방지하거나 지연시키고, 그들의 번식 수명을 연장시킬 필요가 있다.
본 발명에 따라, 25-하이드록시 비타민 D(25-OH D3 및/또는 25-OH D2)와 항산화제/항염증제의 조합물은 난소 건강, 특히 가금류의 다낭성 난소 증후군에 도움이 된다는 것을 밝혀냈다. 소 및 특히 암소는 유사한 질병, 낭성 난소 질환(cystic ovarian disease)(COD)을 앓고 있으므로, 본 발명의 하나의 양태는 소에서 COD를 예방, 치료 및/또는 개선하기 위한 25-OH D 및 항산화제/항염증제의 사용이다.
또한, 25-OH D와 항산화제/항염증제의 조합물은 17-β 에스트라디올의 수준을 보존할 수 있으며, 이것이 산란 암탉의 번식 수명을 보존한다는 것을 발견하였다. 17-β 에스트라디올은 소의 번식성(fertility)에도 또한 중요한 순환 호르몬이기 때문에, 본 발명의 또 다른 양태는 소에서, 특히 수유 암소 및 번식에 사용되는 것들에서 17-β 에스트라디올의 수준을 보존하기 위해 25-OH D와 항산화제/항염증제의 조합물의 사용이다.
본 발명에 따라, 항산화제로서 전통적으로 생각되는 생체 활성제는 난소 건강에 도움이 되는 항염증 활성을 또한 가지고 있음이 밝혀졌다.
25-OH D2 및 25-OH D3은 투여 후 유사한 방식으로 작용할 수 있으므로, 항산화제/항염증제와 조합하여 개별적으로 사용되거나, 또는 25-OH D3과 25-OH D2의 혼합물이 항산화제/항염증제와 조합하여 사용될 수 있는 것으로 실현되고 있다. 함께 사용되는 경우, 25-OH D3:25-OH D2의 비율은 발명의 중요한 부분이 아니다. 25-OH D3은 단독으로 사용되는 것이 바람직하다.
본 발명의 항산화제/항염증제는 아스코르브산, 비타민 E 및 카로티노이드의 조합물을 포함한다. 카로티노이드는 리코펜, 아스타크산틴, 크립토크산틴, 베타-카로틴, 루테인, 제아크산틴 및 칸탁산틴으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나이다. 가장 바람직한 것은 리코펜, 아스타크산틴, 루테인 및 제아크산틴이다. 따라서, 본 발명의 하나의 양태는 25-OH D3, 하나 이상의 전술한 카로티노이드, 비타민 E 및 아스코르브산의 조합물이다. 또 다른 실시양태는 25-OH D2, 하나 이상의 전술한 카로티노이드, 비타민 E 및 아스코르브산의 조합물이다. 또 다른 실시양태는 25-OH D3, 25-OH D2, 하나 이상의 전술한 비타민 E 및 아스코르브산의 조합물이다.
조성물
본 발명의 다른 양태는
a) 25-OH D,
b) 리코펜, 아스타크산틴, 크립토크산틴, 베타-카로틴, 루테인, 제아크산틴 및 칸탁산틴으로 이루어진 군으로부터 선택된 카로티노이드,
c) 비타민 E,
d) 아스코르브산, 및
e) 임의적으로 비타민 D, 비타민 B2, 바이오틴, 비타민 B6, 니아신, 아연, 구리, 망간, 셀레늄으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 추가적인 생체 활성 성분을 추가로 포함하는 조합물이다.
바람직하게는, 25-OH D는 난소 건강을 향상시키기 위해 소의 식이요법에 첨가하기 위한 25-OH D3이다. 바람직하게는, 적어도 비타민 D는 추가적인 생체 활성 성분이다. 때로는, 추가적인 생체 활성 성분에는 적어도 비타민 D 및 셀레늄이 포함된다. 일부 경우에는, 모든 추가적인 생체 활성 성분이 첨가된다.
추가의 양태는, 25-OH D, 하나 이상의 본 발명의 카로티노이드, 비타민 E 및 아스코르브산의 조합물이며, 이는, 소 식이요법에 첨가하여 난소 건강을 향상시키기 위하여, 비타민 D, 비타민 B2, 비타민 B6, 니아신, 판토텐산, 엽산, 바이오틴, 아연, 구리, 망간, 셀레늄 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 추가적인 생체 활성 성분을 임의적으로 추가로 포함한다. 바람직하게는, 25-OH D는 25-OH D3이다. 때로는, 추가적인 생체 활성 성분에는 바이오틴이 포함된다. 때로는, 추가적인 생체 활성 성분으로는 비타민 D와 바이오틴이 있다. 때로는, 추가적인 생체 활성 성분은 모든 전술한 선택적으로 생체 활성 성분을 포함한다.
프리믹스 (premixes)
본 발명의 다른 양태는, 25-OH D, 비타민 E, 아스코르브산 및 하나 이상의 전술한 카로티노이드의 조합물을 포함하는 소 사료에 대한 프리믹스이다. 바람직하게는, 25-OH D는 25-OH D3이다. 프리믹스 및 후속적인 영양보조제(nutraceutical)는 난소와 관련된 부정적인 조건, 바람직하게는 COD를 향상/개선시킨다. 일부 실시양태에서, 상기 프리믹스 또는 후속적인 영양보조제는 또한 다음으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 추가적인 생체 활성 성분을 포함한다: 비타민 D, 비타민 B2, 비타민 B6, 니아신, 아연, 구리, 망간, 셀레늄 및 이들의 조합물. 때로는, 추가적인 생체 활성 성분에는 적어도 비타민 D 및 셀레늄이 포함된다. 일부 경우에는, 모든 추가적인 생체 활성 성분이 첨가된다. 본 발명의 또 다른 양태는, 비타민 D, 비타민 B2, 비타민 B6, 니아신, 판토텐산, 엽산, 바이오틴, 아연, 구리, 망간, 셀레늄 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 추가적인 생체 활성 성분을 추가로 포함하는 영양보조제를 위한 프리믹스이다. 때로는, 추가적인 생체 활성 성분에는 바이오틴이 포함된다. 때로는, 추가적인 생체 활성 성분으로는 비타민 D 및 바이오틴이 있다. 때로는, 추가적인 생체 활성 성분은 전술한 임의적으로 생체 활성 성분을 모두 포함한다.
다른 양태에서, 본 발명의 25-OH D 및 항산화제/항염증제는, 완전한 식이요법이 공급된 소에서 모두 사용되므로, 이들은 비타민/무기질 결핍이 아니다. 따라서, 본 발명의 25-OH D 및 항산화제/조합물은 비타민 또는 다른 영양소 결핍을 치료하는 작용을 하지 못한다. 이것은 생리학적 초과 투여량(supra-physiological dosage)으로서 간주될 수 있다.
일부 실시양태에서, 본 발명의 25-OH D 및 항산화제/항염증제는 기본 식이요법에 대한 유일한 첨가제 성분이다.
도 1은 25-OH D3 + 항산화제/항염증제와 조합하여 임의의 사료 섭취량에 대한 육계 번식 암탉의 글루코스 제거 및 인슐린 분비를 나타낸다. 암탉에게 3주의 사료 공급 후 날개 정맥을 통해 단일 용량의 글루코스(0.5g/kg BW)을 주사하였다. 글루코오스 주입 후 표시된 시점에서 날개 정맥의 삽관을 통해 혈액 샘플을 수집하였다(n = 3).
도 2는 25-OH D3 및 항산화제/항염증제와 조합하여 임의의 사료 섭취량에 대한 육계 번식 암탉의 조직 인터류킨-1β 함량 및 혈장 IL-6 수준을 나타낸다. 조직 및 혈액 샘플은 사료 공급 10주 후에 수집되었다. 다른 위첨자 문자를 갖는 의미는 크게 다르다(P <0.05)(n = 3).
도 3은 가금류에서 가금류 복부 및 난소 기형에서 관찰된 복수의 사진을 제시한다.
도 4는 제한된 또는 임의의 사료 섭취량을 갖는 육계 암탉의 혈장 IL-6 및 IL-1β 농도에 대한 25-OH D3 + 항산화제/항염증제의 식이 보충의 영향을 나타내는 그래프이다.
명세서 및 청구범위 전반에 걸쳐 사용되는 바와 같이, 다음의 정의가 적용된다:
"비타민 D(Vitamin D)"는 비타민 D2, 비타민 D3 또는 조합물을 의미한다. 단독으로 사용되는 비타민 D3가 바람직하다.
"아스코르브산(Ascorbic Acid)" 및 "비타민 C(Vitamin C)"는 명세서 및 청구범위에서 상호교환하여 사용된다.
"기본 식이요법(Basal diet)"은 동물에게 충분한 비타민 및 미네랄을 공급하여서 소가 비타민 및 미네랄이 풍부하게 됨을 의미한다.
"소(Bovine)"는 암소(cow), 특히 유제품 산업에서 자라고 있거나, 또는 번식 목적으로 사육된 암소를 의미한다. 또한, 버팔로(buffalo), 야크(yak) 또는 사향 황소(musk ox)와 같이 생식 능력을 위해 사용되는 다른 종들도 포함된다.
"25-OH D3 + 항산화제/항염증제"는, 명세서에서 개시된 바와 같이, 투여량 범위로 기본 식이요법에 대한 첨가제로서 사료에 투여되는 25-OH D3, 비타민 E, 카로티노이드 및 아스코르브산의 조합물을 의미한다. 임의적으로, 및 바람직하게는, 비타민 D, 비타민 B2, 비타민 B6, 니아신, 판토텐산, 엽산, 바이오틴, 아연, 구리, 망간, 셀레늄 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 추가적인 생체 활성 성분은 25-OH D3, 비타민 E, 카로티노이드 및 아스코르브산 조합물에 첨가된다.
"25-OH D"는 25-하이드록시 비타민 D의 임의의 형태(즉, 25-OH D2 또는 25-OH D3 또는 이들의 혼합물)를 지칭한다. 25-OH D3은 특히 25-하이드록시 비타민 D3를 지칭하고; 25-OH D2는 특히 25-하이드록시 비타민 D2를 지칭한다.
"본 발명의 카로티노이드"는 리코펜, 아스타크산틴, 크립토크산틴, 베타-카로틴, 루테인, 제아크산틴 및 칸탁산틴 중 적어도 하나를 의미한다. 가장 바람직한 것은 리코펜, 아스타크산틴, 루테인 및 제아잔틴 중 적어도 하나이다. 종종, 루테인 및 제아크산틴이 함께 투여된다.
난소 문제
본 발명에 따라, 25-OH D3, 비타민 E, 하나 이상의 본 발명의 카로티노이드 및 아스코르브산을 포함하는 사료의 사용은 난소 건강에 특히 기여할 수 있음이 밝혀졌다.
난소 변성이 있는 암탉에서, 큰 소포 폐쇄증 또는 종양 또는 다른 비정상적인 형태, 예컨대 내부 배란은 이들의 과거 기록보다 더 낮은 생산율을 갖는 경향이 있다. 비만 및 관련된 조절 장애, 예컨대 혈장 지질 및 세라마이드 또는 인슐린 및 렙틴 수준, 또는 조직 사이토카인 및 지질 함량을 갖는 암탉은, 신속한 난소 변성 및 다른 이상을 가지며, 이에 의해 쉽게 모니터링될 수 있는 더 낮은 난자 생성율을 갖는 경향이 있다.
인간의 다낭성 난소 증후군에는 다음 중 하나 이상과 같은 증상이 포함된다: 인슐린 내성, 고중성지방혈증, 세라마이드 및 비에스테르화된 지방산(NEFA)의 증가된 순환 농도, 및 IL-1β를 포함한 전신성 염증 물질.
암소에서는 다낭성 난소 증후군과 유사한 상태를 낭성 난소 질환(COD)이라 부르며, 이는 난소 기능의 가장 흔한 이상 및 유제품 가축에서의 불임으로서 간주된다. COD가 있는 암소는, 분만 간격이 연장되고, 임신당 수정 횟수가 증가하는 경향이 있으며, 도태될 위험이 더 크다. 전통적으로, COD에는, 적어도 10일 동안 지속되는 것으로 정의되는, 직경이 2.5cm 이상인 난소 중 하나에 대해 큰 소포-유사 구조가 존재한다. 질환 발병은 완전히 이해되지는 않지만, 소포 낭종 발달은 에스트라디올에 대해 시상하부 무반응을 포함하는 것으로 보인다(헤인(Hein) 등의 [2015 Animal Reproduction Science 156: 64-74] 참조).
따라서, 본 발명의 또 다른 양태는 용도이다. 따라서, 본 발명의 하나의 양태는 소에서 COD를 개선하기 의한 25-OH D 및 항산화제/항염증제의 사용이다.
17-β- 에스트라디올 수준에서의 감소를 개선한다
본 발명에 따르면, 25-하이드록시 비타민 D(25-OH D3 및/또는 25-OH D2) 및 항산화제/항염증제의 조합물은 17-β 에스트라디올 수준의 감소를 개선시킨다는 것이 밝혀졌다.
따라서, 본 발명의 하나의 양태는 소의 17-β 에스트라디올 수준의 감소를 개선하고, 이에 따라 그들의 생산 수명을 연장시키는 25-OH D 및 항산화제/항염증제의 사용이며; 바람직하게는 소는 수유 암소 또는 번식로서 유지된 암소이다.
17-β 에스트라디올은 발정 행동을 유도하는 암소의 내인성 호르몬이다. 많은 암소들은 분만(calving) 후 쉽게 발정을 재진입하지 못하며, 발정의 기간은 수정을 보장하기에는 충분히 길지 않다. 따라서, 25-OH D3과 항산화제/항염증제의 조합물은 암소에서 17-β 에스트라디올의 높은 수준을 유지하는 데 도움을 줄 수 있다.
투여량
본 발명의 하나의 양태에서, 본 발명의 25-OH D3과 항산화제/항염증약의 조합물은 비타민 결핍 개체보다는 비타민 충만 개체에 투여된다. 비타민 충만 상태는 적어도 사람에게 대해 최소 양의 비타민 및 미네랄을 공급하는 균형잡힌 식이요법으로 인한 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명의 조합물은 바람직하게는 기본 식이요법에 덧붙여 사용된다.
25-OH D3: 25-OH D3은 1일 투여량으로 존재하며, 2500 IU 내지 40000 IU, 바람직하게는 약 25000 IU 및 30000 IU이다.
비타민 E( Vitamin E): 1일 투여량에서의 양은 500 내지 4000 mg/일, 바람직하게는 1000 내지 4000 mg/일 범위일 수 있다.
아스코르브산(Ascorbic acid): 아스코르브산의 양은 250 내지 500 mg/일 범위일 수 있다.
리코펜 ( Lycopene ): 리코펜의 양은 15 내지 1250 mg/일, 바람직하게는 500 내지 800 mg/일일 수 있다.
아스타크산틴 ( Astaxanthin ): 아스타크산틴의 양은 1 내지 150 mg/일, 바람직하게는 2 내지 50 mg/일, 보다 바람직하게는 5 내지 20 mg/일 범위일 수 있다.
β-크립토크산틴( Cryptoxanthin ): β-크립토크산틴의 양은 1 내지 100 mg/일, 바람직하게는 2 내지 30 ㎎/일; 보다 바람직하게는 5 내지 15 ㎎/일 범위일 수 있다.
베타-카로틴(Beta-carotene): 베타-카로틴의 양은 300 내지 1000 mg/일, 바람직하게는 500 내지 800 mg/일 범위일 수 있다.
제아크산틴 ( Zeaxanthin ): 제아잔틴의 양은 1 내지 60 mg/일, 바람직하게는 2 내지 20 ㎎/일; 보다 바람직하게는 3 내지 10 mg/일 범위일 수 있다.
루테인( Lutein ): 루테인의 양은 1 내지 200 g/일, 바람직하게는 50 mg/일 범위일 수 있다.
칸탁산틴( Canthaxanthin ): 칸탁산틴의 양은 20 mg/일을 초과해서는 안된다.
대표적인 일일 배합물 1:
25-OH D3: 2500 내지 40000 IU, 바람직하게는 25000 IU
비타민 E: 4000 mg
아스코르브산: 250 내지 500 mg, 바람직하게는 500 mg
크립토크산틴: 10 mg
대표적인 일일 배합물 2:
25-OH D3: 2500 내지 40000 IU, 바람직하게는 30000 IU
비타민 E: 1000 mg
아스코르브산: 250 내지 500 mg, 바람직하게는 500 mg
루테인: 500 내지 800 mg
(임의적) 제아크산틴: 6 mg
대표적인 일일 배합물 3:
25-OH D3: 2500 내지 40000 IU, 바람직하게는 30000 IU
비타민 E: 1000 내지 3000 mg
아스코르브산: 250 내지 500 mg
리코펜: 20 mg
대표적인 일일 배합물 4:
25-OH D3: 2500 내지 40000 IU, 바람직하게는 25000 IU
비타민 E: 200 내지 600 mg, 바람직하게는 300 내지 500 mg
아스코르브산: 250 내지 500 mg, 바람직하게는 500 mg
아스타크산틴: 20 mg
대표적인 일일 배합물 5:
25-OH D3: 2500 내지 40000 IU, 바람직하게는 30000 IU
비타민 E: 200 내지 600 mg, 바람직하게는 300 내지 500 mg
아스코르브산: 250 내지 500 mg, 바람직하게는 500 mg
베타 카로틴: 500 내지 800 mg
바람직한 비율에는 다음의 것이 포함된다.
Figure pct00001
임의적 추가적인 성분
앞서 열거된 영양 보충제, 식품 보조제 또는 약학 조성물의 각각에 추가적인 성분 중 적어도 하나를 첨가할 수 있다. 바람직하게는, 하기 성분 중 적어도 하나, 더욱 바람직하게는 하나 초과가 첨가된다. 다른 실시양태에서, 다음의 모든 성분이 첨가된다:
비타민 D3: 비타민 D3의 양은 1 내지 100 μg/일, 바람직하게는 1 내지 50 μg/일, 보다 바람직하게는 5 내지 25 μg/일 범위일 수 있다.
비타민 B2: 비타민 B2의 양은 0.5 내지 300 mg/일, 바람직하게는 5 내지 100 mg/일, 보다 바람직하게는 10 내지 50 mg/일 범위일 수 있다.
니아신(Niacin): 니아신의 양은 1 내지 300 mg/일, 바람직하게는 5 내지 100 보다 바람직하게는 10 내지 50 mg/일 범위일 수 있다.
판토텐산: 판토텐산의 양은 1 내지 300 mg/일, 바람직하게는 5 내지 100 mg/일, 보다 바람직하게는 10 내지 50 mg/일 범위일 수 있다.
엽산: 엽산의 양은 50 내지 100 μg/일, 바람직하게는 400 내지 800 μg/일, 보다 바람직하게는 400 내지 600 μg/일 범위일 수 있다.
바이오틴: 바이오틴의 양은 5 μg 내지 10 mg/일, 바람직하게는 30 μg 내지 5 mg/일, 보다 바람직하게는 0.1 내지 1 mg/일 범위일 수 있다.
아연: 아연의 양은 1 내지 40 mg/일, 바람직하게는 5 내지 40 ㎎/일, 보다 바람직하게는 10 내지 20 ㎎/일 범위일 수 있다.
구리: 구리의 양은 0.4 내지 10 mg/일, 바람직하게는 0.7 내지 5 mg/일, 보다 바람직하게는 0.9 내지 3 mg/일 범위일 수 있다.
망간: 망간의 양은 1 내지 10 mg/일, 바람직하게는 1 내지 5 ㎎/일, 보다 바람직하게는 1 내지 3 ㎎/일 범위일 수 있다.
셀레늄: 셀레늄의 양은 20 내지 400 μg/일, 바람직하게는 50 내지 200 μg/일, 보다 바람직하게는 50 내지 100 μg/일 범위일 수 있다.
앞서 언급된 투여량 및 바람직한 투여량을 제공하도록 프리믹스가 제조될 수 있다. 본 발명의 일부를 형성하는 하나의 프리믹스는, 1 g의 프리믹스가 1 kg의 영양 보충제, 식품 보조제 또는 약학 조성물에 첨가되도록, 그리고 생성된 영양 보충제, 식품 보조제 또는 약학 조성물이 앞서 주어진 투여량들 중 임의의 것에 기재된 투여량을 함유하도록 배합된다. 물론 개별 성분의 양은, 1 kg의 프리믹스가 1,000 kg의 영양 보충제, 식품 보조제 또는 약학 조성물에 첨가되도록, 그리고 생성된 영양 보충제, 식품 보조제 또는 약학 조성물이 앞서 주어진 투여량들 중 임의의 것에 기재된 투여량을 함유하도록 변경될 수 있다. 하기 실시예에서 이에 대한 구체적인 예시가 존재한다.
하기 비제한적인 실시예는 발명을 보다 잘 설명하기 위해 제시된다.
실시예
실시예 1
연구를 위한 상업용 무리에서 총 30마리의 45 주령 육계 번식 암탉(ROSS 308)을 얻었다. 기본 육계 번식 산란 식이요법은 표 1에서 제시된 바와 같이 배합되었다. 계산된 영양소 조성을 표 2에 제시된다.
기본 육계 번식 산란 식이요법의 성분 조성
조성 %, w/w
옥수수 66.9
콩가루 22.2
오일 지방 1.67
Ca 카보네이트(연마된 굴 껍질) 6.3
다이칼슘 포스페이트 1.8
콜-린 Cl(70%) 0.1
미네랄 프리믹스1 0.1
구리 설페이트 0.05
비타민 프리믹스2 0.1
1 제공된 미네랄 프리믹스(처리 군 1, 2 및 3에 대한 식이요법 kg당):
Cu 18 mg; 요오드 1.1 mg; Fe 80 mg; Mn 150 ㎎; Zn 125 mg; 및 Se 0.25 mg.
2 추가 상세내용에 대해 표 2를 참조한다.
비타민 프리믹스 조성(식이요법 kg당 제공됨)
비타민 처리 1 및 2
1 = 제한된 사료 공급
2 = 임의 사료 공급
처리 3
3 = 임의 사료 공급
+ 25- OH - D3 +
항산화제/항염증제
A (IU) 10000 12000
D3 (IU) 2500 3000
E (mg) 100 150
K3 (mg) 3 5
B1 (mg) 3 5
B2 (mg) 8 14
B6 (mg) 6 8
B12 (mg) 0.03 0.03
니아신 (mg) 60 120
판토텐산 (mg) 18 30
폴산 (mg) 1 4
바이오틴 (mg) 0.2 0.4
C (아스코르브산) (mg) 0 150
25-OH D3 (mcg) 0 69
칸탁산틴 (mg) 0 6
기본 육계 번식 산란 식이 요법의 계산된 영양소 조성(%)
조성물 %w/w
조질 단백질 16
조질 지방 4.2
칼슘 3.1
나트륨 0.16
총 인 0.64
총 ME 2910 kcal/kg
식이요법은, 항산화제/항염증제(비타민 E, 아스코르브산, 칸탁산틴) 및 선택된 비타민의 농축된 수준과 조합하여 69 mcg/kg 식이요법으로 25-OH D3을 함유하거나 함유하지 않고 보충되었다. 암탉은 다음과 같이 (제한된 및 임의적으로) 사료 공급 요법에 따라 3개의 치료 군에 무작위로 배정되었다.
기본 식이요법 - 제한된 사료 공급(140 g/일)
기본 식이요법 - 임의적인 사료 공급
기본 식이요법 - 임의적인 사료 공급 + 69 mcg/kg 식이요법으로 25-OH D3 + 항산화제/항염증제.
이들은 14 시간:10 시간 밝은:어두운 기간 및 25 ± 3 ℃의 온도에서 제어된 방에 배치된 철사 우리에 개별적으로 사육되었다. 물은 자유롭게 사용할 수 있었다. 실험 기간은 10주 동안 지속되었다. 사료 공급 3주 후, 관련 혈장 파라미터 분석을 위해 일부 새들이 사용되었다. 실험 종료시, 추가 연구를 위한 조직 샘플 채취를 위해, 암탉을 안락사시키고 희생시켰다.
실시예 2
결과 및 논의
25-하이드록시 D3 및 항산화제/항염증제는 치사율을 감소시키고, 란 생성, 난소 형태 및 혈장 176 에스트라디올 수준을 감소시켰다.
에스트라디올의 분비는 성공적인 난소 소포의 특징이다. 성선 자극 호르몬의 배란전 급등(preovulatory surge)을 유발하는 이의 역할에 덧붙여, 에스트라디올은 중요한 난소 내 성장, 분화 및 생존 인자이다. 25-하이드록시 D3 및 항산화제/항염증제의 포함은 임의의 사료 섭취 하에 조류에서 치사율 및 난소 퇴화 및 난소 종양 유사 형태의 발생을 감소시키고, 산란 및 지속된 혈장 에스트라디올 수준을 증가시켰다.
25-OH D3 및 항산화제/항염증제는 손상된 글루코스 제거 및 인슐린 감수성을 개선하였다.
25-OH D3 및 항산화제/항염증제의 식이요법 포함은 10주 동안 과도하게 사료 공급된 암탉에서 공복 혈장 글루코스 및 비에스테르화된 지방산 수준을 개선함으로써 입증된 바와 같이 인슐린 내성을 향상시킨다(표 4). 글루코스 제거 시험에서, 마른 암탉은 글루코스 주입한 지 30 내지 60분 사이에서 매우 빠른 제거 속도를 보였으며, 반대로 비만한 암탉은 30 내지 90분 사이에서 매우 느린 제거 속도를 보였다(도 1). 인슐린 분비에서, 비만한 암탉은 마른 암탉과 비교하였을 때 금식 상태와 글루코스 주입 후 더 높은 혈장 인슐린 수치를 보였다(도 1). 글루코스 제거 속도 및 글루코스-유도된 인슐린 분비 둘다는 3주 동안 과도하게 사료 공급된 암탉에서 25-OH D3 및 항산화제/항염증제 포함에 의해 교정되었다(도 1).
임의적으로 사료 공급된 육계 번식 암탉의 혈장 글루코스, 비에스테르화된 지방산(NEFA) 및 인슐린에 대한 25-OH D3 및 항산화제/항염증제
제한된 사료 공급 임의적 사료 공급 임의적 사료 공급 + 25-OH D3 + 항산화제/항염증제 풀링된 SEM 1
사료 공급 3주 후
혈장 글루코스 (mg/dL) 181.5 202.5 188.5 11.9
혈장 NEFA (μmole/mL) 0.21b 0.35a 0.25b 0.05
사료 공급 10주 후
혈장 글루코스 (mg/dL) 180.6b 212.6a 195.6b 12.7
혈장 NEFA (μmole/mL) 0.35b 0.44a 0.33b 0.05
공복 혈장 인슐린 (ng/mL) 1.38 1.15 1.59 0.21
글루코스-유도된 인슐린 2.66a 1.97b 2.46a 0.36
a 및 b열 내에서, 공통의 윗첨자 없이 다르다는 것을 의미함(P < 0.05).
1평균의 풀링된 표준 오류임.
25-OH D3 및 항산화제/항염증제는 이상지질혈증을 개선한다.
임의적으로 사료 공급된 암탉은 혈장 트라이글리세라이드, 세라마이드 및 스핑고미엘린 수준을 상승시켰다. 그러나, 조합된 25-OH D3과 항산화제/항염증제를 보충하면, 임의적으로 사료 공급된 암탉의 혈장에서 이들 지질 대사의 수준을 저하시켰다(표 5).
임의적으로 사료 공급된 육계 번식 암탉의 혈장 트라이글리세라이드, 세라마이드 및 스핑고미엘린에 대한 25-OH D3 및 항산화제/항염증제
제한된 사료 공급 임의적 사료 공급 임의적 사료 공급 + 25-OH D3 + 항산화제/항염증제 풀링된 SEM 1
사료 공급 3주 후
혈장 트라이글리세라이드 (mg/dL) 15.6 17.4 14.5 2.9
혈장 세라마이드 (nmole/mL) 11.5b 18.2a 13.5b 2.83
혈장 스핑고미엘린
(μmole/mL)
0.14b 0.28a 0.16b 0.05
사료 공급 10주 후
혈장 트라이글리세라이드 (mg/dL) 12.75b 15.2a 11.5b 2.2
혈장 세라마이드 (nmole/mL) 8.1b 12.3a 8.8b 1.65
혈장 스핑고미엘린
(μmole/mL)
0.15b 0.22a 0.12b 0.05
a 및 b열 내에서, 공통의 윗첨자 없이 다르다는 것을 의미함(P < 0.05).
1평균의 풀링된 표준 오류임.
25-OH D3 및 항산화제/항염증제는 조직 트라이글리세라이드 및 세라마이드 함량의 축적을 감소시켰다.
간, 심장 및 다리 근육에서의 중성 지방 및 세라마이드의 축적은 보충 25-OH D3 및 항산화제/항염증제를 사료 공급한 암탉이 임의적으로 사료 공급한 것에서보다 더 낮았다(표 6).
임의적으로 사료 공급된 육계 번식 암탉의 조직 트라이글리세라이드 및 세라마이드 함량에 대한 25-OH D3 및 항산화제/항염증제
제한적 사료 공급 임의적 사료 공급 임의적 사료 공급 + 25-OH D3 + 항산화제/항염증제 풀링된 SEM 1
트라이글리세라이드
( mg /g 조직)
69.0b 94.8a 79.8a 10.6
심장 33.1b 55.6a 45.6a 6.8
가슴 근육 15.6 18.0 17.4 0.05
다리 근육 30.2c 52.3a 41.2b 6.6
세라마이드 ( mg /g 조직)
174.5b 287.9a 235.0a 52.7
심장 17.5c 30.2a 23.5b 2.4
가슴 근육 2.25 2.91 2.52 0.54
다리 근육 4.12b 7.12a 6.01a 0.85
a 및 b열 내에서, 공통의 윗첨자 없이 다르다는 것을 의미함(P < 0.05).
1평균의 풀링된 표준 오류임.
25-OH D3 및 항산화제/항염증제는 과도하게 사료 공급된 육계 암탉에서 조직 염증전(proinflammatory) IL-1β 생산 및 혈장 IL-6 농도를 감소한다.
비만 관련 염증은 지방 조직, 간, 다리 및 가슴 근육, 및 심장(도 2)에서 억제된 순환 IL-6 수준 및 IL-1β 생산에 의해 입증된 바와 같이 식이 25-OH D3 및 항산화제/항염증제 보충에 의해 개선되었다.
25-OH D3 및 항산화제/항염증제는 임의적으로 사료 공급된 육계 번식 암탉에서 지방 독성을 개선한다.
비만의 중추적인 합병증은, 인슐린이 그의 주요 표적 조직, 골격 근육 및 간에서 식후 영양 저장을 유도할 수 없는 경우인 인슐린 내성의 발달이다. 이론에 얽매이기를 원하지 않지만, 지방 조직의 증가로 인하여 체내의 인슐린 감수성이 전반적으로 영향을 받아 주변 조직에서 인슐린 신호전달의 하향 조절에 기여하는 방법을 설명하는 2개의 가능한 메커니즘이 존재하는 것으로 보인다. 첫째, 세포 또는 조직에 대해 영양분을 공급하는 것은 이들의 저장 용량을 초과하므로 인슐린 작용을 억제하는 대사물이 생성된다. 특히 중요한 것은 트라이아실글리세롤 및 세라마이드와 같은 지질 유도체가 특정 인슐린 신호전달 중간체를 억제하므로 식후 글루코스 섭취 및/또는 글리코겐 합성을 차단하는 것으로 나타났다. 육계 번식기 암컷이 임의적으로 사료 공급되는 경우, 주변 조직에서 지속적으로 축적되는 이들 대사물은 암탉 전반에 걸친 인슐린 내성의 지속된 상태 및 지질독성 발달의 지속된 상태에 기여할 가능성이 있다. 둘째, 증가된 지방성은, 지방 세포로부터 또는 지방 패드(fat pad)에 침투하는 대식세포로부터 생성된 염증전 사이토킨의 순환 수준의 상승으로 특징지어지는 만성 염증 상태를 유도하였다. 이러한 염증성 매개체는 인슐린 신호전달을 직접적으로 길항하며, 따라서 이화 과정을 유도하여 인슐린 반응 기관에 대한 영양 대사물의 전달을 더욱 증가시키는 것으로 나타났다.
전반적으로 과도한 포화 지방산의 형성 및 그에 따른 비지방 조직에서의 지질의 축적으로 이어지는 글루코스의 과도한 공급은, 활성화된 염증 반응 및 지방 독성 발달과 함께 대사 조절에 관여하는 신호전달 경로를 억제하는 활성 지질(스핑고지질)의 세포 수준을 상승시킨다. 특히, 세라마이드는 과도한 영양소(즉, 포화 지방산) 및 염증성 사이토카인 둘다를 인슐린 내성의 유도에 연결시키는 추정(putative) 중간체이다. 또한, 세라마이드는 다양한 종류의 세포에서 독성을 가지며, 심장, 췌장 및 혈관계에 손상을 줄 수 있다. 더욱이, 25-하이드록시 D3 및 항산화제/항염증제는, 포화 상태로 사료 공급된 육계 번식 암탉에서 발생하는 증가된 비만증으로 인한 대사 및 내분비선 조절 장애 및 염증전 반응의 해로운 효과를 개선하는 데 효과적이었다.
25-OH D3 및 항산화제/항염증제는 과도하게 사료 공급된 육계 암탉에서 심장병, 복수 및 염증을 개선한다.
심장은 과도한 지질 축적으로 인해 기능이 저하될 수 있다. 심장에서 임의적으로 사료 공급 촉진된 트라이글리세라이드의 축적은, 증가된 심근 지방산의 활용성이 적응적으로 트라이글리세라이드로 에스테르화되는 것을 시사한다. 또한, 심장의 세라마이드 함량은 임의적 사료 공급의 결과로서 증가되었다. 세라마이드는 지질독성 심근병증에서 심장독성(cardiotoxin)이며, 이는 면역 세포의 더 많은 심장 침윤에 의해 입증되는 바와 같이 염증 반응을 유발시켰다(표 7).
임의적으로 사료 공급된 육계 번식 암탉의 심장 반응에 대한 25-OH D3 및 항산화제/항염증제
제한적 사료 공급 임의적 사료 공급 임의적 사료 공급 + 25-OH D3 + 항산화제/항염증제 풀링된 SEM 1
심장 중량(g) 14.5b 19.2a 17.3a 1.8
심장/체중(%) 0.40 0.47 0.43 0.17
심장 중격(HS) 중량(g) 2.73 3.01 2.83 0.57
HS 중량/심장 중량(%) 18.7 14.6 15.7 3.9
우측 심방(RA) 벽 중량(g) 1.20b 1.97a 1.72ab 0.38
RA 벽 중량/심장 중량(%) 8.2 9.6 9.6 1.9
우측 심실(RV) 벽 중량(g) 0.95b 1.51a 1.73a 0.27
RV 벽 중량/심장 중량(%) 6.3b 7.5ab 9.4a 1.5
좌측 심방(LA) 벽 중량(g) 1.17b 2.26a 2.02a 0.43
LA 벽 중량/심장 중량(%) 12.2 11.1 10.9 3.1
좌측 심실(LV) 벽 중량(g) 3.78b 4.45a 4.65a 0.34
LV 벽 중량/심장 중량(%) 25.5a 21.7b 25.8ab 2.4
심장막 내의 누출액의 발병률(심장/전체) 1/7 5/10 3/10
심실 확장의 발병률(심장/전체) 1/7 6/10 3/10
복수의 발병률(암탉/전체) 0/7 3/10 1/10
심장 면역 세포 계수
(세포/mm2)
97.9a 127.7a 57.7b 32.4
a 및 b열 내에서, 공통의 윗첨자 없이 다르다는 것을 의미함(P < 0.05).
1평균의 풀링된 표준 오류임.
심장 비대는 임상적으로 심장에서의 작업량 증가에 대한 적응 반응을 나타낸다. 그러나, 신경 및 호르몬 인자에 대한 심장 반응은, 부하후(afterload) 또는 혈관 저항의 증가와 무관하게 비대의 변화를 자극할 수 있다. 연료 과부하-유발된 심장 보상 성장은 육계 번식 암탉에서 발생하였다. 심장 비대는 부적응될 수 있고, 결국 병적 상태로 발전하여 심부전으로 이어질 수 있다. 이러한 결과는 심장에서의 지방독성 발달 및 비대 성장이 염증 반응을 이끌어내는 경향이 있다는 사실을 지지하였다.
도 4는 25-OH D3 + 항산화제/항염증제의 식이요법 보충이 제한적 또는 임의적 사료 섭취를 가진 육계 암탉의 혈장 IL-6(상단 그래프) 및 IL-1β 농도(하단 그래프)에 미치는 영향을 제시한다. 결과는 평균 ± SEM(n = 6)으로 표시된다. 막대 위에 다른 문자가 있는 의미는 유의미한 차이가 있다(P < 0.05)
도 4의 결론 및 주석:
25-OH D3 + 항산화제/항염증제는 임의적으로 사료 공급된 암탉에서 만성 전신성 염증을 개선시켰다.

Claims (5)

  1. 25-하이드록시 비타민 D(25-OH D), 비타민 C, 비타민 E, 및 리코펜, 아스타크산틴, 크립토크산틴, 베타-카로틴, 루테인, 제아크산틴 및 칸탁산틴으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 카로티노이드를 포함하는, 소의 난소 건강을 증진시키는 사료 첨가제로서 사용하기 위한 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    비타민 D, 비타민 B2, 비타민 B6, 니아신, 판토텐산, 엽산, 바이오틴, 아연, 구리, 망간 및 셀레늄으로 이루어진 군으로부터 선택된 생체 활성 성분을 하나 이상 추가로 포함하는 조성물.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    25-하이드록시 비타민 D가 25-하이드록시 비타민 D3(25-OH D3)인 조성물.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    소의 낭성 난소 질환(COD)을 치료하거나, 예방하거나, 이의 개시를 지연시키거나, 또는 이의 증상을 개선하거나, 또는 17-β 에스트라디올의 양을 증가시키는 데 사용하기 위한 조성물.
  5. 25-하이드록시 비타민 D3, 비타민 C, 비타민 E, 및 리코펜, 아스타크산틴, 크립토크산틴, 베타-카로틴, 루테인, 제아크산틴 및 칸탁산틴으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 카로티노이드를 포함하는 조합물을 소에게 투여하는 것을 포함하는, 소의 COD를 치료하거나, 이의 증상을 개선하거나, 또는 17-β 에스트라디올의 양을 증가시키는 방법.
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