KR20190041739A - 아미노산-미네랄 복합체를 포함하는 액상 보조사료 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 라이신-미네랄 복합체를 포함하는 보조사료 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 별도의 가용화제를 사용하지 않고도 상온에서 라이신과 복합 미네랄을 소정의 비율로 혼합함으로써 라이신-미네랄 복합체의 수용성 및 안정성이 우수한 액상의 보조사료 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 보조 사료는 기존의 사료에 비해 활성화된 복합미네랄의 용해성과 안정성이 일정하게 유지되면서 수용액에 고용량으로 함유되어 있기 때문에 음용수에 첨가하는 것만으로도 수인성 질병 예방, 폐사율 감소, 출하 체중 증가, 산란율 증가 및 연·파란율 감소 등의 각종 사료특성에서도 현저하게 우수한 효과를 나타낸다.

Description

아미노산-미네랄 복합체를 포함하는 액상 보조사료 조성물{Liquid composition of supplementary feed comprising Amino-acid mineral complex}

본 발명은 킬레이트 공법을 이용하여 제조한 아미노산-미네랄 복합체 및 이를 유효성분으로 함유하는 액상 보조사료 조성물에 관한 것이다.

보조 사료는 배합사료에 첨가하여 축산물의 소화력, 생리활성, 성장촉진, 면역증강 등 기능성을 개선하기 위하여 사용하는 첨가제 등을 말하는 것으로 축산업은 보편적으로 가축의 성장을 촉진하고 가축의 질병을 예방하거나 치료할 수 있는 항생물질을 사용하고 있으나(Guo, F. C. et al., 2004, Effect of a Chinese herb medicine formulation, as an alternative for antibiotics, on performance of broilers, Br Poult Sci., 45, 793-797), 항생 물질을 빈번하게 사용하게 되면 내성을 가지는 미생물이 증가하여 그 항생 물질의 효능이 떨어지거나, 축산물 중에 잔류하게 되어 인체에 악영향을 초래할 수 있다는 점에서, 항생제의 사용이 점차 규제되고 있다(Chae, M. H. et al., 2011, Antimicrobial resistance in Campylobacter jejuni and Campylobacter coli isolated from food animals and raw meats in slaughterhouse in Korea during 2010, Kor. J. Vet. Publ. Hilth., 35, 239-245).

인체나 가축에 절대적으로 필요한 5대 영양소 중 하나인 미네랄의 물리화학적 및 생물학적 연구는 최근 가축의 사료연구에 초점을 두고 많은 연구가 이루어지고 있다. 과거에는 무기태 미네랄이 동물의 사료 첨가제로 많이 사용되었으나 가축 체내에서의 이용률은 20~30%에 불과하고 나머지는 분뇨로 배설되기 때문에 자원낭비 및 환경오염 문제를 초래하였다. 이에 단백질 또는 탄수화물과 같은 유기 화합물과 킬레이트 결합된 킬레이트화(chelated) 미네랄이 이용되어 왔고 이들의 체내 흡수 이용률은 70~80%로 상당히 높은 것으로 보고되었으며(Kratzer and Vohra, 1986) 이러한 킬레이트화 미네랄의 다양한 제조방법이 공지되어 있다(US2877253, US5061815, US5504055, US6458981 B1, US7087775 B2, US7375243 B2, US2008/0248583 A1).

한편, 시판중인 대다수의 면역증강제는 비타민, 미네랄, 생균제 등으로 사료첨가용으로 사용되고 있어 음용수 투여 대비 흡수율이 낮고, 음용수 투여를 위해 물에 용해시킬 경우 낮은 용해도 및 불균일성으로 인해 생체 흡수력 저하, 니플 막힘 등의 문제점을 내포하고 있다.

이와 관련하여 구체적인 선행기술을 보면 특허문헌 0001(KR 10-0470763)은 금속 탄산염과 산성 아미노산을 수용액 중에서 반응시켜 전기적으로 중성이고 간섭이온 및 부산물이 발생되지 않는 아미노산 킬레이트를 제조하는 방법을 제시하고 있다. 그러나 상기 특허문헌 1에 의해 제조된 고형화된 제제는 음용수 투여 방식으로 적용시 낮은 용해도 때문에 분산제, 현탁제 또는 안정화제가 추가적으로 요구된다는 단점이 있다.

특허문헌 0002(KR 10-1150583)는 무기 바나듐 화합물과 아미노산을 반응시켜 킬레이트에 의해 유기 바나듐 화합물을 제조함으로써 당뇨병 치료 등에 효능이 있는 것으로 알려진 농도 이상의 유기 바나듐화합물을 함유하는 바나듐수를 제조하는 방법을 제시하고 있다. 그러나 이는 다양한 미네랄 원소에 대한 적용이 아니고, 용액의 제조 시에 낮은 산도와 가온 조건이 요구되어 제조 공정이 다소 복잡하고 많은 비용 및 노력이 소요되는 문제점을 내포하고 있다.

따라서 생체 내에서 필요로 하는 다양한 미네랄을 부작용 없이 생체흡수율이 높고, 액상의 상태로 공급하기 위한 킬레이트 되어 안정된 복합 유기 미네랄을 제공하는 방법이 필요하다.

대한민국 등록특허공보 제10-0470763호 대한민국 등록특허공보 제10-1150583호

본 발명자들은 항생제를 대체할 수 있는 가축용 면역증강제를 개발하고자 지속적으로 연구노력한 결과, 특정 종류의 미네랄을 특정 아미노산으로 활성화 시켰을 때 수용액 상에서 높은 용해성과 안정성을 가짐과 동시에 세포독성 없이 가축의 질병을 억제하고 생장을 촉진한다는 것을 규명하여 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명은 음용수 투여를 목적으로 하는 액상 보조사료의 유효성분으로서 물에 대한 수용성 및 장기간 저장안정성이 우수할 뿐만 아니라 생체 흡수율 및 면역반응에 효율적인 구조를 갖는 아미노산-미네랄 복합체의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 상기 제조방법에 의해 제조된 아미노산-미네랄 복합체를 유효성분으로 함유하는 액상의 보조사료 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 보조사료 조성물을 축산업에서 체중 증가율의 증가, 사료 효율증가, 산란율 증가, 가금류의 질병 예방 또는 폐사 감소를 위해 사용하는 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 구리, 셀레늄, 망간 및 아연으로 이루어진 복합미네랄 및 미네랄에 킬레이트된 라이신을 포함하는 음용수 첨가용 보조사료 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 조성물을 축산업에서 체중 증가율의 증가, 사료 효율증가, 산란율 증가, 가금류의 질병 예방 또는 폐사 감소를 위해 사용하는 방법을 제공한다.

아울러, 본 발명은 정제수에 몰리브덴산나트륨, 황산구리, 황산아연, 황산망간 및 산화셀레늄를 순차적으로 첨가한 후 교반하여 미네랄 용액을 제조하는 제1단계; 상기 제1단계에서 얻은 미네랄 용액에 아미노산을 투입하여 복합이온미네랄과 아미노산의 금속 킬레이트 반응을 유도하는 제2단계; 상기 제2단계가 진행된 용액의 상층부를 취하는 제3단계를 포함하는 보조사료 조성물의 제조방법을 제공한다.

본 발명에 따른 5종 미네랄 복합체를 포함하는 보조사료 조성물은 별도로 항생제를 사용하지 않고서도 가금류의 질병을 예방하고 폐사율을 감소시키는 효과가 있다.

본 발명은 특정 비율로 복합이온미네랄과 라이신의 금속 킬레이트 반응이 진행된 용액 그 자체를 액상 제제로 사용함으로써 용해성, 균일성 및 안정성이 현저하게 우수한 효과를 나타낸다.

또한, pH와 온도 조건에 영향을 받지 않고 라이신-미네랄 복합체의 용해성과 균일성이 일정하게 유지되기 때문에 음용수에 첨가하더라도 니플 막힘 현상 없이 지속적으로 편리하게 축사에 적용할 수 있으며, 사료 첨가대비 2배 이상 체내 흡수율이 증가되는 우수한 효과가 있다.

그 외에도, 생체 이용률이 증가되어 출하 체중 증가, 산란율 증가 및 연·파란율은 감소시킴으로써, 육계나 산란계를 사육하는 가금류 생산 농가의 소득증대에 크게 기여할 수 있다.

도 1은 본 발명의 조성물을 음용수에 첨가하여 축사에 적용하기 위해 필요한 자동 투약 장치를 나타낸 것이다.
도 2는 육계 축사에, 일반 음용수를 투여한 대조군과 본 발명의 고농축 액상제제를 음용수에 희석시켜 투여한 시험군의 1개월 후 출하율, PEF(생산지수), 폐사율, 사료 요구율 및 수인성 질병 발생율의 변화 정도를 나타낸 그래프이다.
도 3은 산란계 축사에, 일반 음용수를 투여한 대조군과 본 발명의 고농축 액상제제를 음용수에 희석시켜 투여한 시험군의 3개월 후 연·파란율, 폐사율, 산란율, 암모니아 가스 농도 및 수인성 질병 발생율의 변화 정도를 나타낸 그래프이다.

본 발명은 종래 천연 광석물, 구리 공급원 첨가, 면역활성을 보유한 유산균 생균제 등의 고형화된 제제를 사료에 첨가하여 급여하였던 통념을 깨고, 유기 활성화된 복합 미네랄이 안정적이고 균일하게 용해되어 있는 고농축 액상 제제를 음용수에 첨가 및 투여함으로써 가금류의 질병 예방 및 폐사율을 감소시킬 수 있는 새로운 개념의 보조사료 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명자들은 활성화 미네랄을 이용한 보조 사료를 개발하기 위하여 미네랄 후보군으로 아연, 구리, 셀레늄, 철, 마그네슘, 망간, 인, 칼륨, 칼슘, 나트륨, 몰리브덴, 코발트 등으로부터 면역력 강화 물질을 탐색 및 선발하고자 노력하였다.

미네랄은 2가의 양이온을 가진 금속광물의 일종으로 광석에서 추출하므로 광물질 또는 무기물이라 하는데, 동식물의 체내에서는 미네랄이 이와 다른 형태로 존재하며, 무기태 미네랄을 동식물이 섭취하여 체내에서 유기물과 킬레이트 결합을 한 것으로서 이를 킬레이트 미네랄이라고 한다. 현재 해외에서 시판되고 있는 미량 광물질의 대부분은 저분자 펩타이드에 결합시켜 무기태를 유기태화한 제품으로, 저분자 펩타이드를 단일 미네랄에 결합시켰기 때문에 분자 크기가 세포막을 투과할 수 있고, 매우 안정적으로 생체 내 흡수 및 이용률이 탁월하다. 그러나 물에 대한 용해도는 아미노산의 구조에 따라 다르다. 이에, 본 발명에서는 생체 내에 다량 필요한 복합 미네랄을 폴리아미노산만을 사용하여 킬레이트 시키는 것으로 국한하였다.

본 발명에서의 보조사료 조성물의 성상은 액상인 것을 특징으로 한다. 즉, 본 발명에서는 기존의 사료 첨가 시 보조 사료가 불균일하게 혼합되고 급여되는 것을 개선하고자 음용수 투여용 보조사료 조성물을 개발하고자 하였으며, 이를 위해 상온에서 높은 용해성 및 안정성을 가지는 액상 조성물이 요구되었다.

한편, 아미노산-미네랄 킬레이트는 아미노산의 구조와 중심금속의 종류에 따라 최적 반응온도, pH, 반응시간 등의 조건이 상이하며 제조된 고형화 제제의 물에 대한 용해도 또한 아미노산 및 미네랄의 종류에 따라 다르기 때문에 다양한 종류의 유기 미네랄을 단순 혼합하는 경우 물에 충분히 용해되지 않고 침전물이 생성되거나 다시 무기태 형태로 되돌아 갈 수 있어 다량의 미네랄 제제를 사용해야 하거나 흡수율이 감소되는 문제가 있다.

본 발명의 바람직한 일 구현예에 따르면, 본 발명의 미네랄은 생체 요구량이 높은 미네랄이면 어느 것이든 사용될 수 있으나, 아미노산과의 반응성이 좋고, 세포독성이 낮은 미네랄의 조합이라는 측면에서 구리, 아연, 망간, 철, 몰리브덴, 셀레늄의 조합이 바람직하다.

본 발명자들은 고농축 복합 유기미네랄 제제를 만들기 위해 미네랄 성분(Cu, Zn, Mn, Mo, Se)의 이온상태가 킬레이트 공법에 미치는 영향과 활성화된 미네랄 성분을 수용액 내에서 안정화시키는 기술을 개발하기 위해 아미노산(라이신, 아르기닌, 메티오닌, 아스파트산, 글리신)의 종류에 따른 킬레이트 반응성, 물에 대한 용해성 등의 상호관계를 탐색하고자 하였다.

본 발명의 바람직한 일 구현예에 따르면, 본 발명의 아미노산은 라이신, 아르기닌, 메티오닌, 아스파트산 및 글리신 중에서 선택되는 어느 하나 이상일 수 있고, 상온에서 미네랄과의 킬레이트 반응성 측면에서 라이신 또는 글리신인 것이 바람직하고, 라이신인 것이 보다 바람직하다(표 7).

본 발명의 실시예에서 사용된 라이신은 다른 아미노산에 비해 구리, 셀레늄, 몰리브덴, 망간 및 아연으로 이루어진 복합 미네랄과 상온에서 킬레이트 반응성이 우수하고 다양한 미네랄을 일정한 pH 조건에서 균일하고 안정적으로 용해시키는 우수한 효과를 나타낸다.

이에 본 발명에서는 선발된 미네랄(Cu, Zn, Mn, Mo, Se)과의 킬레이트 반응성이 좋은 라이신을 선정한 후 라이신과 미네랄의 농도에 따른 킬레이트 반응성 및 물에 대한 용해성 등의 상호관계를 탐색하였다(표 8).

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 보조사료 조성물은 라이신 27~35 중량부, 황산구리 0.8~1,5 중량부, 황산아연 15~22 중량부, 황산망간 2~3 중량부, 몰리브덴산나트륨 0.03~0.06 중량부 및 산화셀레늄 0.01~0.05 중량부를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 상기 보조사료 조성물의 함량비에 있어서, 라이신이 과량이면 오히려 미네랄 금속이온이 킬레이트 되지 않고 석출되는 문제가 있고, 라이신이 너무 소량이면 활성화되는 미네랄의 양이 줄어들어 보조 사료의 효율이 떨어지게 된다. 또한, 복합 미네랄 중 어느 성분의 함량이 상기 범위를 벗어나면 라이신과 킬레이트 되지 않고 결정으로 석출되어 보조 사료의 효율이 저하되는 문제가 있다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 보조사료 조성물은 별도의 분산 안정화제를 첨가하지 않아도 용해성 및 안정성이 지속적으로 우수한 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 본 발명의 보조사료 조성물은 축산업에서 체중 증가율의 증가, 사료효율 증가, 산란율 증가, 가금류의 질병 예방 또는 폐사 감소를 위해 사용할 수 있다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명은 가금류에 라이신-미네랄 복합체를 포함하는 액상의 보조사료 조성물을 급수에 첨가하여 투여할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 급수 1톤당 3만~ 6만:1의 비율로 첨가하여 육계에 1개월간 투여하고 산란계에는 3개월 투여하면서 사육한 후 사료 요구율, 질병 발생율, 암모니아 가스농도 등을 측정 및 평가하였다(실험예 2 내지 3).

본 발명에 따르면, 본 발명의 보조사료 조성물은 정제수에 몰리브덴산나트륨, 황산구리, 황산아연, 황산망간 및 산화셀레늄을 순차적으로 첨가한 후 교반하여 미네랄 용액을 제조하는 제1단계; 상기 제1단계에서 얻은 미네랄 용액에 아미노산을 투입하여 복합이온미네랄과 아미노산의 금속 킬레이트 반응을 유도하는 제2단계; 상기 제2단계가 진행된 용액의 상층부를 취하는 제3단계를 포함하여 제조된다.

본 발명의 제조방법에 있어서, 상기 제2단계의 킬레이트 반응은 24±1℃의 상온에서 유도되는 것이 바람직하다. 킬레이트의 반응성을 높이는 방법은 온도 및 pH 조절과 아미노산의 첨가 등이 있는데, 합성된 킬레이트의 수용액상에서의 안정성과 용해성을 높이는 측면에서 상온에서 킬레이트 반응을 진행시키는 것이 바람직하다.

본 발명의 제조방법에 있어서, 상기 2단계의 아미노산은 라이신인 것이 바람직하다. 상술한 바와 같이 본 발명은 킬레이트 반응성을 높이기 위한 방법으로 온도 또는 pH를 조절하는 대신 선발된 미네랄 조합과 상온에서 가장 킬레이트 반응성이 높은 아미노산을 선택하고, 상기 아미노산과 미네랄의 킬레이트 반응성이 높은 첨가비를 도출하는 것에 기술적 특징이 있는바, 본 발명의 제조방법에 있어서, 킬레이트 반응성을 높이는 측면에서 상기 제2단계의 아미노산은 라이신인 것이 바람직하다.

본 발명의 제조방법에 있어서, 상기 제1단계는 몰리브덴산나트륨 0.03~0.06 중량부, 황산구리 0.8~1,5 중량부, 황산아연 15~22 중량부, 황산망간 2~3 중량부 및 산화셀레늄 0.01~0.05 중량부를 순서대로 투입하는 것이 미네랄의 용해도 측면에서 바람직하다.

본 발명의 제조방법에 있어서, 상기 제2단계는 라이신을 27~35 중량부 첨가하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

제조예. 미네랄을 첨가한 음용수의 제조

도 1에 도시된 자동 투약 장치를 사용하여 급수 1톤 당 실시예의 조성물을 6만:1의 비율로 첨가·혼합한 음용수를 제조하고, 이와 비교하기 위하여 기존의 분말 형태의 미네랄을 혼합한 음용수를 제조한 후 각각의 음용수를 직접 축사에 적용하여, 그 결과를 비교 평가하고 이를 하기 표 1에 나타내었다.

구 분	무기태 또는 고형화 킬레이트 제제	활성화 미네랄 함유 액상 제제
급여형태에 따른 흡수율	-대다수 배합사료 급여 -흡수율 낮음	-음용수적용으로 흡수율 극대화
사용의 편리성 및 지속성	-간헐적 음용수투여 -니플막힘, 낮은 지속성	-365일 지속적인 투여 -물사용량에 비례하여 급여 -전 축사적용의 쉽고 빠른 편리성
물에 대한 용해도	-물에 대한 낮은 용해도 -과다사용 발생초래	-활성화 미네랄이 용해된 액상 제제를 이용하여 상온에서 용해도 및 균일성이 우수
활성화	-처리대상의 벽, 바닥에 대부분 그대로 침전 -저니현상 발생	-물에 대한 용해도 및 저장 안정성이 우수하여 미네랄의 활성화도가 높음
균일성	분균일성	온도 조건에 관계없이 균일성 유지
생체 흡수율	-무기태 형태인 경우 흡수방법, 흡수장소, 장내 pH, 음이온 물질과의 결합에 의해 생체 흡수율 낮음 -유기태 형태의 미네랄이더라도 물에 대한 용해도가 낮아 생체 흡수율이 낮음	-활성흡수, 확산흡수, 흡수율 높음 -별도의 이온화 과정없이 위장을 통과한 후 소장에서 최대로 흡수되며, 세포막을 통과하여 혈장으로 흡수 -장내 pH나 기타 방해물질의 영향을 적게 받음

상기 결과로부터 활성화 미네랄을 액상으로 제조한 면역증강용 조성물의 경우 음용수 투여를 기반으로 하여 사료를 통한 흡수율보다 2배 이상의 높은 흡수율을 보이며, 기존의 미네랄 분말을 음용수에 적용한 경우에 비해 용해성, 균일성, 생체 흡수력 및 적용의 편리성 등에서 매우 우수한 효과가 있는 것으로 확인되었다.

실시예.

정제수를 배합기에 넣고 서서히 교반하면서 표 2에 기재된 조성으로 금속염을 소량씩 첨가하여 용해시킨 후 라이신을 투여하여 2~3시간 반응시켜 아미노산-복합 미네랄 킬레이트가 용해된 수용액을 제조하였다.

성 분	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5	비교예 1	비교예 2
라이신(Lysine)	27.0	30.0	31.5	33.0	35.0	25.0	38.0
황산구리(CuSO4.5H2O)	0.8	1.10	1.15	1.5	1.5	1.5	1.5
황산아연(ZnSO4.7H2O)	15.0	16.5	18.5	20.0	22.0	22.0	22.0
황산망간(MnSO4.H2O)	2.0	2.2	2.5	3.0	3.0	3.0	3.0
몰리브덴산나트륨 (Na2MoO4.2H2O)	0.03	0.04	0.05	0.05	0.06	0.06	0.06
산화셀레늄(Na2SeO3)	0.01	0.02	0.03	0.04	0.05	0.05	0.05
정제수	잔부	잔부	잔부	잔부	잔부	잔부	잔부
합 계	100	100	100	100	100	100	100

(단위: 중량부)

실험예 1. 아미노산의 종류에 따른 킬레이트 반응성 확인

고농축 복합 유기미네랄 제제를 만들기 위해 선발된 미네랄 성분(Cu, Zn, Mn, Mo, Se)과 아미노산(라이신, 아르기닌, 메티오닌, 아스파트산, 글리신)과의 킬레이트 실험을 통해 아미노산의 종류에 따른 킬레이트 반응성, 물에 대한 용해성 등의 상호관계를 탐색하고자 하였다. 킬레이트 형성이 잘 되지 않는 경우에는 정제수를 추가로 첨가하거나 온도를 조절하면서 수용액 상태가 되는 농도를 탐색하였고 최종적으로 pH 확인과 여과를 통하여 추출물이 있는지 확인하였다. 미네랄 기준 2 equivalent 비율의 아미노산을 첨가하는 것으로 하되 미네랄의 오차를 대비하여 여유있게 2.01 equivalent를 첨가하였다. 사용한 미네랄과 아미노산의 정보는 하기 표 3에 나타내었고, 다양한 킬레이트 반응을 수행한 결과, 아미노산과 여러가지 미량 미네랄들의 수용성 상태가 가능한 최대 농도를 정리하여 하기 표 4에 나타내었다.

구 분	분자식	분자량	미네랄 원자량
미네랄	Na2MoO42H2O	241.95	95.94
	ZnSO47H2O	287.56	65.38
	ZnO	81.38	65.38
	CuSO45H2O	249.18	63.54
	MnSO4H2O	169.01	54.9
	Na2SeO3	172.94	78.96
아미노산	Lysine	182.65	-
	Arginine	174.2	-
	Methionine	149.21	-
	Aspartic acid	133.1	-
	Glycine	75.07	-

	Cu (ppm)	Zn (ppm)	Mn (ppm)	Mo (ppm)	Se (ppm)
Lysine	100,000	160,000	130,000	100,000	25,000
pH	1.80	3.70	4.36	7.58	7~8
Arginine	3,300	X	X	50,000	50,000
pH	7~8	7~8	-	7~8	7
Methionine		5,000	6,000	5,000	7,500
pH	-	3~4	4~5	7~8	7~8
Aspartic acid	X	X	X	2,500	2,500
pH	-	-	-	3~4	3~4
Glycine	100,000	100,000	25,000	50,000	50,000
pH	2~3	2~3	4~5	7~8	7~8

X: 1000ppm 이하

5종의 아미노산과 5종의 미네랄을 이용하여 실험한 결과 아르기닌은 Zn, Mn과 킬레이트 반응성이 약하고 메티오닌은 구리와 킬레이트 반응성이 거의 없었으며, 아스파트산은 Mo, Se와만 소량으로 킬레이트 되는 것을 확인하였다. 실험 결과에 따르면 미네랄과 아미노산의 수용성 킬레이트가 잘 되는 순서는 라이신 〉 글리신 〉메티오닌 〉 아르기닌 〉아스파트산의 순서로, 라이신이 상온에서 선발된 5종 미네랄 조합과 반응성이 가장 좋았다.

실험예 2. 용해성 및 안정성 시험

상기 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 및 2를 제조하여 성상을 육안으로 확인한 결과, 실시예 1 내지 5는 제조 직후 및 시간이 흐른 후에도 상온에서 침전 없이 수용액상을 지속적으로 유지하고 있으나, 비교예 1 및 2는 침전물이 생성되었다.

	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5	비교예 1	비교예 2
색상	투명 청색	투명 청색	투명 청색	투명 청색	투명 청색	투명 청색	투명 청색
성상	액상	액상	액상	액상	액상	액상	액상
결정 생성 유무	무	무	무	무	무	유	유

실험예 3. 양계(육계)에서 사료효능 확인(도 2 및 도 3)

사육농장(3개동, 2.5만수 이상 사육)을 대상으로 본 발명의 조성물의 효능을 평가한 결과를 하기 표 4에 나타내었다. 시험군은 급수 1톤당 실시예 3의 조성물을 6만:1의 비율로 첨가하여 육계에 1개월간 투여하고 무첨가 대조군과 함께 1개월간 사육한 후 사료요구율, 질병발생율, 암모니아 가스농도 등을 측정 및 평가하였다.

- 사료요구율은 사료섭취량/증체량으로 계산하였다.

- 질병 발생율은 총 마리수 대비 질병발생 마리수를 백분율로 계산하였다.

- 암모니아 가스농도는 가스텍을 이용하여 바닥에서 30cm 높이에서 측정하였다.

- 생산지수(PEF)는 ROSSⓡ manual (2009)의 방법으로 하기 수학식 1로 계산하였다.

<수학식 1>

PEF = [livability(%) × live weight(kg)/age(d) × FCR] × 100

축종	구 분		대조군 (무첨가군)	시험군 (활성화 미네랄 투여군)
양계 (육계)	입 추 수 수		7,000수	7,000수
	출 하 수 수		6,820수	6,940수
	출 하 일 령		35일령	35일령
	출하율(육성율)		97.4%	99.1%
	폐 사 율		2.6%	0.9%
	출하 시 평균체중 (대조군 대비)		1.58Kg	1.76Kg (11.4% 증가)
	사료 요구율		1.84	1.74
	PEF(생산지수) (대조군 대비)		238.9	286.4 (19.9% 증가)
	수인성질병 발생율		15%	4%
	암모니아 가스농도	시험 전	13ppm	12ppm
		시험 후	12ppm	3ppm
		감소율	7.69%	75%

실시예의 조성물을 첨가한 음용수 투여군에서 출하율(육성률)은 대조군에 비해 1.7% 높았으며, 출하 시 평균체중 역시 11.4% 높게 나타났다. 폐사율도 대조군과 비교하여 낮았으며 사료 요구율 역시 투여군에서 낮음을 확인할 수 있다. 생산지수(PEF)에서도 대조군에 비해 투여군에서 19.9% 증가하는 것을 확인하였으며 암모니아 가스 농도는 투여군에서 75% 감소함을 보였다(도 2 및 도 3).

실험예 4. 양계(산란계)에서 사료효능 확인(도 4 및 도 5)

산란계에 3개월간 음용수 투여하면서 사육한 것 이외에는 상기 실험예 2와 동일한 방법으로 사육한 후 사료효능을 측정하였다. 한편, 산란계에서는 산란율과 연파란율을 추가로 평가하였으며 그 결과는 하기 표 7에 나타내었다.

축종	구 분		대조군 (무첨가군)	시험군 (활성화 미네랄 투여군)
양계 (산란계)	시 험 수 수		3,010수	3,030수
	생 후 일 령		171일령	171일령
	산란율	시험 전	92.1%	90.7%(2748개)
		시험 후	91.3%	94.6%(2866개)
		시험전후 대비	0.87% 감소	4.3% 증가
	연파란율	시험 전	2.85%(79개)	2.8%(77개)
		시험 후	2.95%(81개)	2.37%(68개)
		시험전후 대비	3.5% 증가	15.3% 감소
	시험기간내 폐사수 (폐사율)		28수(0.93%)	14수(0.46%)
	수인성질병 발생율		18%	3%
	암모니아 가스농도		시험 전	14ppm	13ppm
			시험 후	15ppm	4ppm
			감소율	7.1%	69.2%

산란계 시험결과에서 산란율은 대조군이 0.87% 감소된 반면, 시험군은 4.3% 증가하였다. 연·파란율에 있어서도 대조군은 3.5% 증가한 반면 시험군은 15.3% 감소되었다. 암모니아 가스 농도도 대조군은 7.1% 증가하였으나, 시험군은 69.2%로 크게 내려갔다(도 4 및 도 5).

비교예 3. 라이신과 복합 미네랄의 농도 탐색을 통한 용해성 확인

선발된 미네랄(Cu, Zn, Mn, Mo, Se)과의 킬레이트 반응성이 좋은 라이신을 선정하여 고농축 복합 유기미네랄 제제를 만들기 위해 라이신과 미네랄의 농도에 따른 물에 대한 용해성 등의 상호관계를 탐색하고자 하였다. 상온에서 킬레이트 형성이 잘 안되는 경우에는 정제수를 추가로 첨가하면서 수용액 상태가 되는 농도를 탐색하였고 최종적으로 여과를 통하여 추출물이 있는지 확인한 결과를 표 8에 나타내었다.

No	미네랄 (ppm)		라이신 (mole)	수용액 유무	비고
1	Cu	12,700	0.021	O	1일 교반 후 맑은 수용액 상태
2		101,600	0.168	O	수용액 상태
3		203,180	0.336	X	고체 생성
4		100,000	3.3	O	수용액 상태
5	Se	5,790	0.021	O	수용액 상태
6		5,000	0.067	O	수용액 상태
7		50,000	0.133	X	고체 생성
8	Mo	19,184	0.021	O	수용액 상태
9		100,000	0.1094	O	맑은 수용액 상태
10		100,000	0.11	O	수용액 상태
11		100,000	2.188	O	수용액 상태
12	Mn	10,979	0.021	O	수용액 상태
13		99,463	0.199	O	수용액 상태
14		200,000	0.3822	O	정제수 첨가(133,333ppm) 맑아짐
15		100,000	3.82	X	고체 생성
16	Zn	13,070	0.021	O	솔리드 발생, >3N 황산 2ml 첨가 우 맑아짐
17		100,725	0.1606	O	ZnSO4, 수용액 상태
18		168,690	0.321	O	ZnSO4, 수용액 상태
19		100,000	3.2	X	ZnSO4, 수용액 상태

Claims (10)

1. 구리, 셀레늄, 몰리브덴, 망간 및 아연으로 이루어진 복합미네랄; 및 미네랄에 킬레이트 된 라이신을 포함하는 보조사료 조성물.
2. 제1항에 있어서, 보조사료 조성물의 성상은 액상인 보조사료 조성물.
3. 제1항에 있어서, 라이신 27~35 중량부, 황산구리 0.8~1,5 중량부, 황산아연 15~22 중량부, 황산망간 2~3 중량부, 몰리브덴산나트륨 0.03~0.06 중량부 및 산화셀레늄 0.01~0.05 중량부를 포함하는 보조사료 조성물.
4. 제1항에 있어서, 보조사료 조성물은 별도의 분산 안정화제를 첨가하지 않는 것인, 보조사료 조성물.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 조성물을 축산업에서 체중 증가율의 증가, 사료효율 증가, 산란율 증가, 가금류의 질병 예방 또는 폐사 감소를 위해 사용하는 방법.
6. 정제수에 몰리브덴산나트륨, 황산구리, 황산아연, 황산망간 및 산화셀레늄을순차적으로 첨가한 후 교반하여 미네랄 용액을 제조하는 제1단계;
   상기 제1단계에서 얻은 미네랄 용액에 아미노산을 투입하여 복합이온미네랄과 아미노산의 금속 킬레이트 반응을 유도하는 제2단계 및
   상기 제2단계가 진행된 용액의 상층부를 취하는 제3단계를 포함하는 보조사료 조성물의 제조방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 제2단계의 킬레이트 반응은 24±1℃의 상온에서 유도되는 것을 특징으로 하는, 제조방법.
8. 제6항에 있어서, 상기 2단계의 아미노산은 라이신인 것을 특징으로 하는, 제조방법.
9. 제6항에 있어서, 상기 제1단계는 몰리브덴산나트륨 0.03~0.06 중량부, 산화셀레늄 0.01~0.05 중량부, 황산아연 15~22 중량부, 황산망간 2~3 중량부 및 황산구리 0.8~1,5 중량부를 투입하는 것을 특징으로 하는, 제조방법.
10. 제6항에 있어서, 상기 제2단계는 라이신을 27~35 중량부 첨가하는 것을 특징으로 하는, 제조방법.

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