KR20170107055A

KR20170107055A - 마이크로캡슐화된 수산양식용 사료

Info

Publication number: KR20170107055A
Application number: KR1020177023459A
Authority: KR
Inventors: 료이치 나가타; 유타카 카와카미
Original assignee: 신 니뽄 바이오메디칼 라보라토리즈, 엘티디.
Priority date: 2015-01-23
Filing date: 2016-01-22
Publication date: 2017-09-22
Also published as: EP3248470A1; CA2978050A1; EP3248470A4; CN107404906A; WO2016117690A1; JP6703954B2; EP3248470B1; US20200221733A1; CA2978050C; US20180000122A1; JPWO2016117690A1

Abstract

[해결과제] 사육수를 오염시키지 않고, 나아가 렙토세팔루스 유생의 면역 활성을 높여 장어 렙토세팔루스에 직접 투이할 수 있고 효과적으로 시라스우나기까지 성장시킬 수 있는 사료를 제공한다. [해결수단] 지용성 영양 성분을 갖는 유상 (11), 유상 (11) 내에 존재하고 수용성 영양 성분을 포함하는 수상 (13), 유상 (11) 및 수상 (13)를 포함 피막(15)을 포함하여 마이크로 캡슐화된 수산 양식용 사료이며, 수용성 영양 성분은 아미노산, 올리고 펩타이드 및 단백질의 가수 분해물 중 하나 또는 두 개 이상을 포함한다.

Description

마이크로캡슐화된 수산양식용 사료

본 발명은 수산양식용 사료에 관한 것이다. 보다 상세히 설명하면, 본 발명은 뱀장어 렙토세팔루스 유생(leptocephalus larvae)을 시라스우나기(glass eels)까지 효과적으로 성장시킬 수 있는 수산양식용 사료에 관한 것이다. 본 발명은 생물공학 및 면역공학적 개량을 가한 수산양식용 사료에 관한 것이다.

일본특허공개 평 11-253111호 공보 (하기 특허문헌 1 (특허 제2909536호))에는 상어 알 분말을 해수에 현탁시킨 뱀장어의 먹이가 개시되어 있다. 일본특허공개 2005-13116호 공보 (하기 특허문헌 2 (특허 제4530248호))는 크릴 분해물 또는 피틴산 저감 처리한 대두 펩타이드를 함유하는 뱀장어의 먹이가 개시되어 있다. 일본특허공개 2005-13116호 공보 (하기 특허문헌 2)에 개시된 먹이도 기본적으로 상어 알을 포함하는 것이다. 일본특허공개 2011-239695호 공보 (하기 특허문헌 3)에는 빨간개복치의 어란 내용물을 포함 뱀장어 자어 사료가 개시되어 있다. 일본특허공개 2011-239696호 공보 (하기 특허문헌 4)에는 프로테아제 활성을 저하시킨 어란 내용물을 포함하는 뱀장어 자어(유생) 사료가 개시되어 있다.

일본특허공개 평 11-56257호 공보 (하기 특허문헌 5)에는 β-카로틴을 포함한 영양물을 마이크로캡슐화한 뱀장어 치어의 먹이 생물용 먹이가 개시되어 있다. 일본특허공개 평 11-56257 호 공보 (하기 특허문헌 5)는, β-카로틴과 젤라틴, 아라비아 고무 및 어유를 교반하고 유화하여 β-카로틴을 포함한 마이크로캡슐화한 뱀장어 치어의 먹이 생물용 먹이를 제조하고 있다(단락 [0008], [0009] 및 [0013]).

일본특허공표 2012-505193호 공보 (하기 특허문헌 6)에는 마이크로캡슐화 사이토카인을 포함하는 면역부활제가 개시되어 있다. 일본특허공표2012-505193 호 공보 (하기 특허문헌 6)는 말로덱스트린 및 보호 폴리머를 이용하여 사이토카인을 발현하는 효모를 포함하는 마이크로캡슐을 얻는다 (단락 [0060]).

일본특허공개 평 10-327770 호 공보 (하기 특허문헌 7)는 수용성 영양 성분을 함유하는 수상이 지용성 영양 성분을 함유하는 유상 내에 존재하여 생분해성 고분자 막에 의해 피복되어 있는 마이크로캡슐로 이루어진 사료용 마이크로캡슐이 개시되어 있다. 이 마이크로캡슐은 W / O / W 형 에멀젼이다.

특허문헌 1: 일본특허공개 평 11-253111 호 공보 특허문헌 2: 일본특허공개 2005-13116 호 공보 특허문헌 3 : 일본특허공개 2011-239695 호 공보 특허문헌 4: 일본특허공개 2011-239696 호 공보 특허문헌 5: 일본특허공개 평 11-56257 호 공보 특허문헌 6: 일본특허공표 2012-505193 호 공보 특허문헌 7: 일본특허공개 평 10-327770 호 공보

상기 특허문헌 1 내지 4와 같이 상어 알이나 빨간개복치류의 어란을 기본으로 하는 사료는 일본 뱀장어 (Anguilla japonica) 자어기에 해당하는 렙토세팔루스 유생을 소규모로 성장하기 위해 사용할 수 있다. 그러나 어란을 기본으로 하는 사료는 페이스트 상이기 때문에 수중에 분산한다. 따라서 어란을 기본으로 하는 사료를 대규모 양식 수조에 투여하면 먹이의 효율이 나쁠 뿐만 아니라, 배양조 내의 물을 오염시키는 문제가 있다. 따라서 뱀장어 등을 대규모로 양식하는 데 있어서도 수질을 악화시키지 않는 먹이가 요구되었다.

이 때문에 상기 특허문헌 5와 같이 마이크로캡슐을 이용한 먹이가 개발되었다. 그러나 이들이 반드시 수질 악화를 방지할 수 있는 것은 아니며, 특히 뱀장어 렙토세팔루스 유생을 시라스우나기까지 효과적으로 성장시킬 수 없었다. 특히, 특허문헌 5의 마이크로캡슐은 이른바 W / O 형이며, 영양 성분으로 지용성 영양 성분만 포함할 수 있다는 문제가 있다. 따라서, 특허문헌 5의 마이크로캡슐 사료는 먹이용 생물 사료, 즉 브라키오누스 플리카틸리스(Brachionus plicatilis)와 같은 로티퍼, 브라인 쉬림프 등 양어의 종묘 생산에서 상용되고 있는 먹이용 생물을 대상으로 하는 영양 강화제로서의 사용을 주목적으로 하고 있다. 또한, 특허문헌 5에서는 마이크로캡슐을 얻기 위해 젤라틴 및 아라비아 고무라는 난소화성이 높은 고분자 물질이 이용되고 있다. 특허문헌 5의 마이크로캡슐은 1 ~ 20㎛의 소형이기 때문에 직접적으로 자치어가 포식할 가능성도 생각할 수 있다. 하지만 소화 기능이 약한 자치어 (예컨대, 렙토세팔루스 유생)가 이 먹이를 소화하지 못하고, 따라서 자치어용 사료로서의 이용 가치가 한없이 낮다는 문제가 있다.

특허문헌 6에는 사이토카인 발현 효모를 포함한 현탁액을 스프레이드라잉법에 의해 캡슐화 한 제품이 나와 있다. 특허문헌 6 제품은 사이토카인을 양어에게 확실하게 경구투여하는 것을 주된 목적으로 하기 위해, 별도의 먹이가 필요하다. 즉, 특허문헌 6 제품은 양어 먹이에 혼입되어 투이(投餌)되는 것이다.

본 발명은 사육수를 오염시키지 않고, 게다가 렙토세팔루스 유생의 면역 활성을 높여 뱀장어 렙토세팔루스에 직접 투이할 수 있고, 효과적으로 시라스우나기까지 성장시킬 수 있는 먹이를 제공 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 기본적으로는 수용성 영양 성분을 함유하는 수상이 지용성 영양 성분을 함유하는 유상 내에 존재하는 마이크로캡슐화된 수산양식용 사료인 바, 수질 오염 없이, 대량 배양에도 적합한 수산양식용 사료가 된다는 실시예에 따른 연구 결과에 근거한 것이다.

또한 면역 활성을 부활화(腑活化)하기 위해 면역부활제(免疫腑活)를 포함함으로써 시라스우나기까지 성장시키는 것이 곤란했던 뱀장어 렙토세팔루스 유생을 매우 효율적으로 시라스우나기까지 성장할 수 있다는 연구 결과에 근거한다.

즉, 본 발명의 제 1 측면은 마이크로캡슐화된 수산양식용 사료(17)에 관한 것이다. 이 수산양식용 사료는 지용성 영양 성분을 갖는 유상 (11)과, 유상(11) 내에 존재하고 수용성 영양 성분을 포함하는 수상(13)과, 유상(11) 및 수상 (13)를 포함하는 피막(15)을 포함하는, 마이크로캡슐화된 수산양식용 사료이다. 그리고, 수용성 영양 성분은 아미노산, 올리고펩타이드 및 단백질의 가수분해물 중 하나 또는 둘 이상을 포함한다. 수용성 영양 성분은 단당류, 소당류 및 다당류 중 하나 또는 둘 이상으로부터 선택되는 당류를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 수산양식용 사료의 바람직한 것은 뱀장어 렙토세팔루스 유생을 시라스우나기까지 성장시키기 위해 사용되는 뱀장어의 렙토세팔루스 유생 사료이다.

본 발명의 수산양식용 사료의 바람직한 것은 수용성 영양 성분이 단백질의 가수분해물을 포함하고, 단백질의 가수분해물은 식물성 단백질과 동물성 단백질 중 하나 또는 모두를 포함하는 단백질원을 단백질 분해 효소, 염산 또는 열수를 이용하여 가수분해한 것이다.

본 발명의 수산양식용 사료의 바람직한 것은 수용성 영양 성분이 단백질의 가수분해물을 포함하고, 단백질의 가수분해물은 대두 효소 처리 단백질, 어패류 자기 소화 분해 추출물, 어분 효소 처리 분해 추출물 및 어육 열수 처리 분해 추출물 중 하나 또는 둘 이상을 포함한다.

본 발명의 수산양식용 사료의 바람직한 것은 피막(15)이 생분해성 고분자 막인 것이다.

　본 발명의 수산양식용 사료의 바람직한 것은 면역부활제를 더 포함한다. 면역부활제의 예는 유산균, 효모, 누룩 곰팡이, 고초균, 낫토균, 뱀장어목 어류 성어 장내 유래의 장내 세균, 뱀장어목 어류 시라스우나기 장내 유래의 장내 세균 및 뱀장어목 어류 렙토세팔루스 유생 장내 유래의 장내 세균 중 하나 또는 둘 이상이다. 이러한 면역부활제를 포함하는 수산양식용 사료를 이용하면, 종래 생산이 곤란했던 뱀장어 렙토세팔루스 유생을 효과적으로 시라스우나기까지 생산할 수 있다.

즉, 본 발명에 의하면, 영양소를 마이크로캡슐화했기 때문에 페이스트상의 어란 먹이와 달리, 대규모로 어류를 양식할 때에서도 수질 저하(악화)시키지 않고 수산양식용 사료를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 렙토세팔루스 유생의 면역 활성을 높여 효과적으로 시라스우나기까지 성장시킬 수 있는 등, 상대적으로 종묘 생산이 곤란한 자치어를 효과적으로 성장시킬 수 있는 수산양식용 사료를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 수산양식용 사료의 개념도이다.
도 2는 실시예 1에서의 제조 공정의 개념도이다.
도 3은 실시예에서 얻어진 마이크로캡슐을 증류수에 분산 시켰을 때의 도면을 대신한 사진이다.

이하, 도면을 이용하여 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해 설명한다. 본 발명은 아래에서 설명하는 형태나 실시예에 한정되는 것은 아니고, 아래의 형태로부터 당업자가 자명한 범위에서 적절하게 수정한 것도 포함한다.

본 발명의 제 1 측면은 마이크로캡슐화된 수산양식용 사료에 관한 것이다. 마이크로캡슐은 수산생물이 포식 등 쉬운 크기로 먹이 등의 사료를 조정하는 것을 의미한다. 마이크로캡슐화된 수산양식용 사료는, 예를 들어, 구형, 펠렛상 및 타원구상 등 임의의 형상일 수 있고, 평균 최대 지름의 예는 1nm 이상 1000㎛ 이하, 100nm 이상 500㎛ 이하, 1㎛ 이상 200㎛ 이하, 5㎛ 이상 100㎛ 이하일 수 있다. 특히, 본 발명의 수산양식용 사료를 뱀장어 자어용 사료로 사용하는 경우에는 1 내지 200㎛의 입경이 바람직하다. 뱀장어 자어 사료는 렙토세팔루스 유생을 시라스우나기까지 성장시키기 위한 사료이다. 일본 뱀장어는 산란장 해역의 수심 200 미터 부근에서 산란하고, 그 수정란은 점차 수심을 올리면서 부화하고 렙토세팔루스 (잎 모양 자어, Leptocephalus)라는 버드나무 잎 모양의 자어가 된다. 이 렙토세팔루스가 성장하고 최대신장기 (6cm 이상)에 도달하여 변태를 하고, 평평한 몸에서 원통형의 몸으로 형태를 바꾸어 전체 길이가 6 센티미터 정도의 거의 투명한 시라스우나기가 된다고 한다.

수산양식용 사료

수산양식용 사료는 예를 들어, 수산생물(수산동물)에 먹이와 영양분으로 주는 사료를 의미한다. 수산양식용 사료는 양식업에 있어서 어패류에 주는 사료로 사용할 수 있으며, 관상어 사료 및 낚시용 마끼 미끼로 사용할 수도 있다. 본 발명의 수산양식용 사료는 단독으로 먹이와 영양분으로 투여되어도 좋고, 다른 사료와 혼합하여 투여할 수도 있다.

본 발명의 수산양식용 사료의 대상이 되는 어류는 상기와 같이 특별히 한정되지 않지만, 본 발명의 수산양식용 사료는 뱀장어목 어류에 바람직하게 사용할 수 있으며, 특히 뱀장어목 어류의 자어 (렙토세팔루스 유생)에 바람직하게 사용할 수 있다. 이러한 뱀장어목 어류의 예는 일본 뱀장어 (Anguilla japonica), 유럽 뱀장어 (A.anguilla), 아메리카 뱀장어 (A.rostorata), 무태 장어 (A.marmorata), 뉴기니 뱀장어 (A.bicolor pacifica), 인도네시아 뱀장어 (A.bicolor bicolor), 모잠비크 뱀장어 (A. mossambica), 호주 뱀장어 (A. australis australis), 호주 민물 뱀장어 (A. australis schmidtii), 호주 긴 지느러미 뱀장어(A. reinhardtii), 셀레베스 뱀장어 (A. celebesensis), 폴리네시아 긴 지느러미 뱀장어 (A.megastoma), 태평양 짧은 지느러미 뱀장어 (A.obscura), 뉴기니 고산 뱀장어 (A.interioris), 인도 점박이 뱀장어 (A.nebulosa), 뉴질랜드 긴 지느러미 뱀장어 (A.diffenbachii), 루손 뱀장어 (A.luzonensis), 벵골 뱀장어 (A.bengalensis bengalensis ), 아프리카 뱀장어 (A.bengalensis labiata), 대륙 민물 뱀장어 (A.breviceps), 대륙 뱀장어 (A.nigricans), 인도네시아 긴 지느러미 뱀장어 (A.malgumora) 등을 들 수 있다. 다른 뱀장어목 어류는 붕장어 (Conger, myriaster), 쿠로아나고 (C.japonica), 고텐아나고 (Ariosoma meeki), 긴아나고 (Gnathophis nystromi nystoromi) 이라코아나고 (Synaphobranchus kaupii), 곰치 (Gymnothorax kidako), 갯장어 (Muraenesox cinereus ) 및 스즈하모 (Muraenesox bagio)가 있다.　

본 발명에서 나타낸 뱀장어목 어류 자어는 부화 자어에서 렙토세팔루스 유생을 거쳐 시라스우나기의 단계를 가리킨다. 뱀장어목 어류 치어는 시라스우나기가 내부 및 외부 형태 모두 성장한 단계, 외부 형태적으로는 검은 색소가 침착된 "쿠로코"라는 단계를 가리킨다.

도 1은 본 발명의 수산양식용 사료의 개념도이다. 도 1에 나타난 바와 같이, 수산양식용 사료는 지용성 영양 성분을 갖는 유상 11; 유상 11 내에 존재하고 수용성 영양 성분을 포함하는 수상 13; 유상 11 및 수상 13을 그의 내부에 포함하는 피막 15을 포함한다. 또한, 본 발명의 수산양식용 사료는 유상 11 및 수상 13이 완전히 분리되어 있을 필요 없이 전부 또는 일부가 혼합되어 있는 상태의 것으로서도 상관 없다. 특히 수상은 유상에 분산되어 있어도 좋다.

유상 11은, 예를 들어, 동물성 기름과 식물성 기름의 한쪽 또는 양쪽 모두를 포함할 수 있다. 동물성 기름의 예는 어란, 생선, 조류의 알 (예를 들면 계란), 포유류와 조류에서 추출된 오일 및 오일 생산 세균 유래의 동물성 기름이다. 식물성 기름의 예는, 콩기름, 및 옥수수 기름이다.

지용성 영양 성분의 예는 각종 동물성 유지, 식물성 유지 및 이들로부터 추출 및 정제된 지방산이다. 지용성 영양 성분은 지용성 성분 외에 지용성 성분이 포함된다. 지용성 영양 성분의 다른 예는 지용성 비타민 (비타민 A, D, E 등) 및 β-크립토산틴 등의 카로티노이드이다. 이러한 지용성 비타민은 상기 동물성 기름과 식물성 기름에 포함된 것 외에 지용성 비타민 자체를 별도 첨가해도 좋다. 또한 지용성 영양 성분의 다른 예는 DHA와 EPA이다. 지용성 영양 성분의 농도의 예는 지용성 액 중 5 내지 30 중량 %이며, 10 ~ 20 중량 %가 바람직하다.

수상 13은 수용성 영양 성분을 포함한다. 수용성 영양 성분의 예는 당류, 아미노산, 올리고펩타이드, 단백질의 가수분해물, 수용성 비타민, 판토텐산 및 니코틴산 중 하나 또는 2 종 이상이다. 당류의 예는 단당류, 소당류 및 다당류이다. 당류의 예는 포도당, 1,5-안하이드로 -D-프락토스, 맥아당 및 트레할로스이다. 렙토세팔루스 유생은 소화 능력이 낮기 때문에, 당류로서 단당류와 이당류 등 작은 분자로 구성된 당류가 바람직하다. 또한, 본 발명의 사료는 W/O/W 등의 구조를 갖는 마이크로캡슐화된 사료이기 때문에 작은 분자로 이루어진 다당류를 효과적으로 수용하고 렙토세팔루스 유생 섭취 할 수 있다.

아미노산의 예는 필수 아미노산이다. 올리고펩타이드는 2 내지 수백 (예를 들어, 300)의 아미노산이 결합하여 펩타이드이다. 단백질의 가수분해물, 예를 들면, 식물성 단백질과 동물성 단백질 중 하나 또는 모두를 포함하는 단백질원을, 단백질 분해 효소, 염산 또는 열수를 이용하여 가수 분해 한 것이다. 단백질의 가수분해물, 예를 들어, 대두 효소 처리 단백질, 어패류 자기 소화 분해 추출물, 어분 효소 처리 분해 추출물 및 어육 열수 처리 분해 추출물 중 하나 또는 두 가지 이상일 수 있다.

식물성 단백질의 예는 대두 단백질이다. 동물성 단백질의 예는 어패류 추출물 및 동물 플랑크톤 추출물이다. 대두 효소 처리 단백질은 효소 처리 된 콩 단백질이다. 효소의 예는 프로테아제 (단백질 분해 효소)이다. 즉, 대두 효소 처리 단백질은 대두 단백질을 효소에 의해 저분자화 한 것이다.

어패류 자기 소화 분해 추출물은 자기 소화에 의해 분해된 어패류로부터 추출된 추출물이다. 어패류 자기 소화 분해 추출 방법의 예는 예를 들면, 특허 제 3268657 호 공보에 기재되어있다. 어패류 자기 소화 분해 추출 방법은 어패류 자체에 포함된 소화 효소에 의해 분해하여도 좋고, 필요에 따라 산이나 뜨거운 물을 추가하고 또한 필요에 따라 프로테아제를 작용시켜, 또는 어패류 자체를 조각내고, 교반을 실시하여 분해를 촉진하여도 좋다. 어패류의 예는 멸치, 정어리, 오징어와 크릴이다. 어패류 자기 소화 분해 추출물, 아미노산류 등의 저분자 화합물을 더 포함한다. 어패류 자기 소화 분해 추출물은 어패류를 자기 소화에 의해 분해한 후 수용성 부분을 추출한 것이 바람직하다. 즉, 어패류는 뼈와 외골격 등 경조직이 포함되어있는 바, 경조직이 조금이라도 먹이에 혼입되면 그것을 가져온 렙토세팔루스 유생의 소화기 계통이 손상된다. 따라서 분해물의 수용성 부분을 추출한 어패류 자기 소화 분해 추출물은 소화기 계통이 약한 렙토세팔루스 유생이라도 바람직하게 도입될 수 있다.

어분 효소 처리 분해 추출물은 어패류를 가루로 한 것을 가루 효소 처리하여 분해하여 얻어지는 것을 추출한 것이다. 효소 처리 방법은 예를 들어, 특허 제 3408958 호 공보에 기재되어있다. 이 방법은 어패류를 교반 하에서 단백질 분해 효소로 처리하여 유화 조성물을 얻는다. 이 유화 조성물은 수용성 아미노산, 올리고펩타이드 및 비타민, 소금 등의 수용성 미네랄을 포함한 액상과 불용성의 고도 불포화 지방산을 포함한 유지 및 이만에서 십만의 분자량을 갖는 단백질을 포함하는 고상에서 형성된다. 이 유화 조성물을 고액 분리하여 액체 부분을 어분 효소 처리 분해 추출물로 추출하면 된다. 효소 처리의 또 다른 예는 특허 제 4804003 호 공보에 기재되는 것이다.

어육 열수 처리 분해 추출물은, 어육을 가압에 열수 처리하여 어육 분해 추출물을 얻는 방법이다. 이 열수에 적절히 단백질 분해 효소가 포함되고 있어도 좋다. 구체적인 열수 처리의 예는 국제 공개 WO2002/036802 호 팜플렛에 개시되어있다.

단백질 가수분해물의 구체적인 예는 대두 펩타이드, 어패류 추출물, 효모 추출물 및 식물 플랑크톤 추출물이다. 수용성 비타민의 예는 비타민 B1, B2, B6 및 C이다. 비타민 C는 산화 방지제로 동작하여 바람직하다. 수용성 영양 성분의 농도의 예는 수용액에서 1mg/ml 내지 500mg/ml이며, 2mg/ml 내지 100mg/ml가 바람직하고, 3mg/ml 내지 100mg/ml 수 있다. 용액의 예는 버퍼이며, 완충액의 예는 인산 완충액이다. 용액의 또 다른 예는 순수, 양중수, 식염수 및 생리식염수이다.

수상 13과 유상 11의 중량비의 예는 1 : 10 내지 10 : 1이며, 1 : 5 내지 5 : 1 또는, 1 : 3 ~ 3 : 1일 수 있다. 수용성 영양 성분과 지용성 영양 성분의 중량비의 예는 1 : 10 내지 10 : 1이며, 1 : 5 내지 5 : 1 또는, 1 : 3 ~ 3 : 1일 수 있다. 당류와 아미노산 원 (아미노산, 올리고펩타이드, 단백질의 가수분해물)의 중량비의 예는 1 : 10 내지 10 : 1이며, 1 : 5 내지 5 : 1 또는, 1 : 3 내지 3 : 1 일 수 있다.

본 발명의 마이크로캡슐 사료는 이상과 같은 수상이 유상 내에 존재하는 상태에서 벽 재료(wall material)로서 생분해성 폴리머 피막에 의해 피복되어 구성된다. 본 발명의 수산양식용 사료의 피막에 사용되는 생분해성 폴리머 예는 셀룰로오스 등의 다당류계 고분자, 폴리펩타이드, 핵산, 지방족 폴리에스테르 및 젤라틴이다. 다당류계 폴리머의 예는 셀룰로오스 및 폴리유산 폴리머이며, 이들 중에서는 폴리유산 중합체가 바람직하다. 이러한 고분자의 수 평균 분자량은 1,600 이상 460,000 이하이며, 80,000 이상 160,000 이하가 바람직하고, 140,000 이상 160,000 이하일 수도 있다. 특히, 본 발명의 수산양식용 사료가 렙토세팔루스 유생에 투여되는 경우, 폴리머의 수 평균 분자량은 80,000 이상 100,000 이하가 바람직하다. 본 발명의 수산양식용 사료의 피막 두께의 예는 1nm 이상 1㎛ 이하이며, 1㎛ 이상 50㎛ 이하일 수도 있고, 10nm 이상 10㎛ 이하가 바람직하다.

본 발명의 마이크로캡슐 사료에 있어서, 다양한 물질을 수상 또는 유상에 첨가하거나, 수상 또는 유상과 혼합하지 않는 형태로 피막 내부에 다양한 물질을 첨가할 수도 있다. 이러한 첨가제의 예는 스피루리나, 건조 스피루리나, 스피루리나 추출물, 클로렐라, 건조 클로렐라 및 클로렐라 추출물 등의 조류 성분이다. 조류 성분은 예를 들어, 마이크로캡슐 사료 중 0.1 중량 % 이상 10 중량 % 이하로 포함되고, 0.5 중량 % 이상 5 중량 %의 양으로 포함될 수 있다.

본 발명의 수산양식용 사료는 바람직하게는 면역부활제를 더 포함한다. 면역부활제의 예는 유산균, 효모, 누룩 곰팡이, 고초균, 낫토균, 뱀장어목 어류 성어 장내 유래의 장내 세균, 뱀장어목 어류 시라스우나기 장내 유래의 장내 세균 및 뱀장어목 어류 렙토세팔루스 유생 장내 유래의 장내 세균 중 하나 또는 두 가지 이상이다. 이러한 면역부활제를 포함한 수산양식용 사료를 이용하면 기존 생산이 곤란했던 뱀장어목 어류 렙토세팔루스 유생을 효과적으로 시라스우나기까지 생산할 수 있다. 면역부활제는 예를 들어, 마이크로캡슐 사료 중 0.1 중량 % 이상 10 중량 % 이하의 양으로 포함되고, 0.5 중량 % 이상 5 중량 % 함유될 수 있다. 뱀장어목 어류 성어 장내 유래의 장내 세균, 뱀장어목 어류 시라스우나기 장내 유래의 장내 세균 및 뱀장어목 어류 렙토세팔루스 유생 장내 유래의 장내 세균은 예를 들어, 건강한 신체의 뱀장어목 어류 성어, 뱀장어목 어류 시라스우나기 및 뱀장어목 어류 렙토세팔루스의 장에서 장내 세균을 분리한 것이나, 분리한 장내 세균을 배양한 것을 사용할 수 있다. 또한 이들은 예를 들어, 건강한 신체의 뱀장어목 어류 성어, 뱀장어목 어류 시라스우나기 및 뱀장어목 어류 렙토세팔루스의 배설물을 용해시켜 세균을 분리한 것이나, 분리한 세균을 배양한 것을 사용하여도 좋다.

수산양식용 사료의 제조 방법

본 발명은 본 발명의 마이크로캡슐화된 수산양식용 사료의 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 수산양식용 사료는 캡슐화에 사용되는 방법을 적절히 사용하여 제조할 수 있다. 본 발명의 수산양식용 사료의 기본이 되는 제조 공정은, 예를 들면 다음과 같다.

일차 유화 공정 이차 유화 공정 및 증발 공정을 포함한다. 그런 다음 각 공정을 상세히 설명한다.

일차 유화 공정

일차 유화 공정은 지용성 영양 성분 및 벽재 폴리머(wall material polymer)로서 생분해성 폴리머를 (휘발성) 유기 용매에 녹인 유성 용액 (유기상) 수용성 영양 성분의 수용액 (내수상)을 첨가하고 교반함으로 인하여 W/O 형 에멀젼을 조정하는 공정이다.

유기 용매의 예는 할로겐화 알킬, 아릴 알킬 에테르류 등의 휘발성 유기 용액이다. 지용성 액체 용액의 바람직한 예는 저비점 유기 용매인 디클로로 에탄, 클로로포름, 톨루엔, 및 디메틸 에테르이며, 이 중에서는 디클로로 에탄이 바람직하다. 일차 유화 공정에서는 상기의 성분 이외에 공지의 유화 공정에서 사용되는 요소를 적절하게 추가 할 수 있다. 예를 들어, 일차 유화 공정에서 적당한 유화액 안정제를 함유하고 있다. 이러한 에멀젼 안정제로는 소르비탄 모노에이트와 같은 span계 계면활성제를 비롯해 일반적으로 에멀젼 조정에 이용하는 각종 계면활성제, 수용성 수지, 수용성 다당류 등이 있다. 계면 활성제의 양의 예는 지용성 액 중 0.5 내지 5 중량 %이며, 1 내지 3 중량 % 일 수 있으며, 1 내지 2 중량 % 일 수 있다.

일차 유화 공정에서 수용성 영양 성분을 적당한 용액에 넣어 수용액을 얻는다. 그 때, 세균류를 포함한 수용성 영양 성분의 보호를 위해 보호 재료 폴리머를 추가한다. 보호 재료 폴리머로는, 예를 들어 알지네이트, 키토산과 같은 수용성 고분자 다당류 및 폴리 비닐 알코올을 들 수 있다. 특히 알긴산 나트륨이 바람직하다. 이 알긴산 나트륨을 사용하는 경우의 수용성 농도는 0.5 내지 5 중량 %로 하는 것이 좋고, 너무 높으면 W/O 형 에멀젼의 분산 안정성이 저하되어 응집이 생기기 쉬워진다.

그런 다음 에멀젼화 기계 (균질기)를 사용하거나, 교반하면서 조제한 유성 용액에 수용액을 조금씩 주입하여 W/O 형 에멀젼을 얻을 수 있다. 수용액 : 유성 용액의 비율 (부피비)의 예는 1 : 1 내지 1 : 10이며, 1 : 2 내지 1 : 10 또는, 1 : 2 내지 1 : 5일 수 있다. 일차 유화 공정은 빙냉하에 실시하는 것이 바람직하고, 유성 용액의 온도의 예는 -15 ℃ 내지 4 ℃이며, -10 ℃ 내지 0 ℃ 일 수 있다. 교반 속도의 예는 1,000 내지 10,000rpm이며, 3,000 ~ 5,000rpm 이 바람직하다. 교반은 초음파 진동에 의해 수행할 수 있다. 교반 시간의 예는 10 분 이상 1 시간 이하이며, 10 내지 20 분일 수 있다.

이차 유화 공정

이차 유화 공정은 위의 일차 유화 공정에서 얻어진 W/O 형 에멀젼을 일차 유화 공정에서 사용된 것과는 다른 수성용액 (외수상 : 제 2의 수성용액)에 첨가하고, 교반하여 W/O/W 형 에멀젼을 조정하는 공정이다.

제 2의 수성용액은 피막 재료 및 분산 안정제를 포함하는 용액인 것이 바람직하다. 제 2의 수성용액의 예는 순수, 증류수 및 생리식염수이다. 이 제 2의 수성용액 (외수상)은 수용성 분산 안정제의 수용액이다. 수용성 분산 안정제는 폴리아크릴산 나트륨, 폴리아크릴아미드, 폴리에틸렌이민, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리비닐피롤리돈 등을 들 수 있다. 특히 폴리비닐알코올이 바람직하다. 또한 액적 입자의 응집 억제를 위해 적어도 트리칼슘 포스페이트를 포함하는 것이 권장된다. 증류수를 이용하여 1 내지 30 중량 % 정도의 수용액으로 조정하지만, 특히 2 내지 10 중량 %가 바람직하다.

이차 유화 공정은 일차 유화 공정보다 느린 교반 속도 단시간에 하는 것이 바람직하다. 즉 외수상이 되는 수상에 상온에서 W/O 형 에멀젼을 첨가 혼합하고, 300 ~ 1000rpm의 교반 속도로 3 내지 10 분 정도 계속해서 분산상인 W/O 형 에멀젼 액적 각 입자 중에서 내수상의 액적 합일이 이루어진다. 이 액적 합일에 의하여 W/O 형 에멀젼 액적은 내부의 단일 수상이 외부의 유기상으로 덮여 있는 구조의 액적으로 첨가한다.

증발 공정

증발 공정은 이차 유화 공정에서 얻어진 W/O/W 형 에멀젼에서 유기 용매를 증발시킴으로써 지용성 영양 성분이 함유된 유상 내에 수용성 영양 성분이 함유된 수상을 내포하는 마이크로캡슐을 형성하는 공정이다.

상기 액적 합일 후 액중 건조에 의해 유기상의 저비점 유기 용액을 휘발 제거하기 위해 교반 하에서 가열 및 감압의 한쪽 또는 양쪽을 실시한다. 처리 효율면에서 가온과 감압을 동시에 하는 것이 권장된다. 이 증발 공정은 휘발성 용액의 끓는점보다 약간 높은 온도로 가온하면서 완만한 교반을 한다. 유기상의 저비점 유기 용매가 디클로로 에탄을 주체로 하는 경우 가온과 감압을 동시에 수행하고 액중 건조에서 최고 도달 온도는 35 ℃ 정도, 최고의 감압은 300hPa 정도에서 끝난다. 또한, 액중 건조의 교반 속도는 100 ~ 1000rpm 정도, 공정 시간으로는 1 ~ 24 시간, 특히 3 ~ 10 시간 실시하는 것이 바람직하다. 얻어진 마이크로캡슐은 여과 건조 후 냉동 보관을 하거나 여과 후 수상 중에 보존하는 것이 바람직하다.

위의 각 단계에서 필요한 영양 성분과 면역부활제를 적절히 혼합하여도 좋다.

수산양식용 사료를 이용한 양식업 방법

본 발명은 본 발명의 마이크로캡슐화된 수산양식용 사료를 이용한 양식 방법을 제공한다.

어패류를 양식하는 방법은 공지의 방법을 적절히 사용하면 된다. 특히 뱀장어 치어를 양식하는 경우, 예를 들면, 일본특허공개 2013-236598 호 공보에 개시된 장치를 이용하여도 좋다. 이 장치는 뱀장어를 상압 하에서 사육하고 성 성숙을 유도하는 뱀장어용 사육 장치이다. 그리고 이 장치는 사육수와 뱀장어를 수용하는 수조와 수조에 사육수를 공급하는 급수 수단과, 수조에서 사육수를 배출하는 배수 수단과, 사육수의 용존 산소 농도를 조정하는 수단을 포함한다.

본 발명의 사료를 이용하여 뱀장어 자어를 사육하는 경우는 위 사료를 뱀장어 자어를 사육하는 수조에 직접 넣어 침강 또는 분산된 상태에서 먹이면 좋다. 사육 수조의 물을 순환시키고 있는 경우에는 배수의 먹이의 손실을 줄이기 위해 급이를 하는 동안 물줄기를 정지 또는 간헐적 상태로 하는 것이 바람직하다. 사료는 부족하지 않도록 항상 남도록 주고 하루에 1 회에서 5 회로 나누어 급이하는 것이 바람직하다.

[실시예 1]

이하, 실시예를 이용하여 본 발명을 구체적으로 설명한다. 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것이 아니고, 공지의 방법을 적절하게 채용한 것도 본 발명에 포함된다. 상술한 마이크로캡슐의 제법에 따라 다음과 같은 조성 및 조건을 사용하여 양식 자치어 사료로 적합한 마이크로캡슐을 제조하였다. 도 2는 실시예 1에서 제조 공정의 개념도이다.

내수상의 조정

대두 효소 처리 단백질 (FUJI OIL CO., LTD사)과 맥아당에 대해 각 20mg/ml, 1mg/ml가 되도록 인산 완충액 36ml를 첨가 혼합하고, 크릴 효소 처리 분해 추출 용액 1ml를 넣고, 추가로 1 중량 % 알긴산 나트륨을 첨가하여 내수상을 조정했다.

유기상의 조정

디클로로 에탄 108ml에 대하여 15 중량 %의 피드 오일 (SAHSHO BUSSAN CO., LTD 사), 5 중량 %의 폴리유산 폴리머 (평균 분자량 100,000), 1.5 중량 %의 솔비탄 모노올레에이트를 첨가 혼합하여 유기상을 조정했다.

외수상의 조정

증류수 680ml에 4 % 중량의 폴리비닐알코올 및 0.3 % 중량의 트리칼슘 포스페이트를 첨가 혼합하여 외수상을 조정했다.

상기 유기상을 빙냉 하에서 5000rpm에서 10 분 교반하면서 상기 내수상을 첨가 혼합하여 W/O 형 에멀젼을 조정하고 이 W/O 형 에멀젼을 상온 (20 ℃) 하에서 교반하면서 상기 외수상에 첨가하여 W/O/W 에멀젼을 조정한 다음 대기압에서 150rpm으로 30 분간 교반하였다고 이를 통해 분산된 W/O 형 에멀젼 액적 중의 내수상액?을 합일시킨 후 액체 온도 35 ℃에서 대기 압력 300hPa에서 6 시간 액중 건조 처리하여 만든 낸 마이크로캡슐을 여과 분리하고, 0.1 몰 농도의 염산 수용액으로 세척하여 트리칼슘 포스페이트를 제거하고 다시 증류수로 세척하여 회수했다.

이상의 작업 조건 및 조성을 이용하여 얻은 마이크로캡슐 입자를 레이저 회절 입도 장치로 측정 한 결과, 5 ~ 20㎛의 입자 크기를 가지고 있었다.

[실시예 2]

낫토균, 드라이 이스트 및 유산균을 첨가한 시판되는 미생물 활성 효소 (LOVE Ibusuki)를 내수상 용액에 1ml 첨가한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 캡슐 사료를 제조하였다.

[실시예 3]

위 사료를 기반으로 β-크립토산틴이 다량 함유되어있는 온주 감귤 건조 상피의 미세 분말 1g을 인산 완충액에 넣고 10 분간 저속 교반한 후, 100rpm, 5 분 원심에 의해 얻어진 피막을 내수상 용액에 1ml 첨가한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 캡슐 사료를 제조하였다.

[실시예 4]

실시예 1에서 피드 오일 대신 곱상어 알을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 캡슐 사료를 제조하였다.

[실시예 5]

스피루리나 추출물을 내수상용액에 1ml 첨가한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게하여 캡슐 사료를 제조하였다.

[실시예 6]

맥아당 대신에 1,5-안하이드로-D-프락토스를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 캡슐 사료를 제조하였다.

[비교예 1]

일본특허공개 평 11-56257 호 공보 (특허문헌 3)에 개시된 방법을 이용하여 먹이를 제조했다. 구체적으로 설명하면, β-카로틴과 젤라틴과 어유을 교반하여 유화하여 β-카로틴을 포함한 마이크로캡슐화한 뱀장어 치어의 먹이를 제조하였다 (비교예 1의 사료).

[실시예 7]

실시예 1 내지 6 및 비교예 1의 사료를 이용하여 100ml의 작은 유리 용기에 7 일령의 렙토세팔루스 유생을 각 20 마리 수용하고, 상기 시료의 섭이 시험을 실시했다. 각 사료 모두 자어 소화관에서 내용물이 확인되어 섭이가 인정되었다.

[실시예 8]

실시예 1 내지 6 및 비교예 1의 사료를 이용하여 5 l-볼 형 수조에 7 일령의 렙토세팔루스 유생을 각 200 마리 수용하고 상기 시료를 이용한 생존 시험을 실시했다. 일본특허공개 평 11-56257 호 공보 (특허문헌 5)에 개시된 뱀장어 치어의 먹이 (비교예 1)로는 시험 시작 후 현저하게 생존율이 감소하였으나, 본 발명의 사료에서는 생존율이 상어 알로 주로 이루어진 자어 사료와 동등한 성적을 보여 주었다. 또한, 본 발명의 사료는 수조의 수질이 유지되고 있었다.

[실시예 9]

수상의 조정

증류수 80ml에 대두 펩타이드 16g 및 알긴산 나트륨 1g을 첨가하여 수상을 조정했다.

유상 조정

채종유 130g에 span 80 ((Z) -9- 옥타데센산) 1.3g을 혼합하고, 유기상을 조정했다.

첨가층 W / O 조정

채종유 130g, span 80 0.3g, 증류수 10ml, 염화칼슘 0.7g을 혼합하여 첨가층 W / O를 조정했다.

유상을 25 ℃에서 200rpm으로 교반하면서 10 분간 수상을 첨가 혼합하여 W/O 형 에멀젼을 조정했다. 이 W/O 형 에멀젼을 25 ℃에서 500rpm으로 교반하면서 5 분간 첨가층 W/O를 첨가 혼합 하였다. 또한 25 ℃에서 200rpm으로 교반하고 45 분간 중합 반응을 촉진시켰다. 여과하고, 20g의 마이크로캡슐을 회수했다. 회수한 마이크로캡슐 20g에 증류수 20g을 첨가하여 분산시켜 사진을 촬영하였다. 얻어진 사진을 도 3에 나타낸다. 즉, 도 3은 실시예에서 얻어진 마이크로캡슐을 증류수에 분산시켰을 때의 도면을 대신한 사진이다.

본 발명은 특히 수산업에서 이용될 수 있다.

11 유상
13 수상
15 피막
17 수산양식용 사료

Claims

지용성 영양 성분을 갖는 유상(11)과,
상기 유상(11) 내에 존재하고, 수용성 영양 성분을 포함하는 수상(13)과,
상기 유상(11) 및 상기 수상(13)을 포함하는 피막(15)
을 포함하여, 마이크로캡슐화된 수산양식용 사료이고,
상기 수용성 영양 성분은
아미노산, 올리고펩타이드 및 단백질의 가수분해물 중 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는,
수산양식용 사료.
제1항에 있어서,
상기 수용성 영양 성분은
단당류, 소당류 및 다당류 중 어느 하나 또는 둘 이상으로부터 선택되는 당류를 하나 또는 두 가지 이상 선택되는 당류를 더 포함하는,
수산양식용 사료.
제1항에 있어서,
장어 렙토세팔루스 유생을 시라스우나기까지 성장시키기 위해 사용되는 뱀장어의 렙토세팔루스 유생용 사료인,
수산양식용 사료.
제1항에 있어서,
상기 수용성 영양 성분은 단백질의 가수분해물을 포함하고,
상기 단백질의 가수분해물은
식물성 단백질 및 동물성 단백질 중 어느 하나 또는 모두를 포함하는 단백질원을, 단백질분해효소, 염산 또는 열수를 이용하여 가수분해한 것인,
수산양식용 사료.
제1항에 있어서,
상기 수용성 영양 성분은 단백질의 가수분해물을 포함하고,
상기 단백질의 가수분해물은
대두 효소 처리 단백질, 어패류 자기 소화 분해 추출물, 어분 효소 처리 분해 추출물 및 어육 열수 처리 분해 추출물 중 하나 또는 둘 이상을 포함하는, 수산양식용 사료.
제1항에 있어서,
상기 피막 (15)이 생분해성 고분자 막인, 수산양식용 사료.
제1항에 있어서,
면역부활제를 더 포함하는, 수산양식용 사료.
제7항에 있어서,
상기 면역부활제가 유산균, 효모, 누룩 곰팡이, 고초균, 낫토균, 뱀장어목 어류 성어 장내 유래의 장내 세균, 뱀장어목 어류 치어(시라스우나기) 장내 유래의 장내 세균 및 뱀장어목 어류 렙토세팔루스 유생 장내 유래의 장내 세균 중 하나 또는 두 가지 이상을 포함하는, 수산양식용 사료.