KR20190115070A - 쿼럼 센싱 억제를 위한 목재로부터의 동물 사료 첨가물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 농장 동물 및 애완 동물에서 열 스트레스 조건하에서의 체온 조절 및 감염성 질병의 무-항생제 예방을 위한 사료 첨가물로서의 나무로부터의 목재 입자 및 목질화 풀로부터의 목재 입자 중 적어도 하나를 포함하는 쿼럼 센싱 억제제에 관한 것이며, 상기 나무는 바람직하게는, 소나무과, 측백나무과 및 백양나무로부터 선택되며, 상기 목질화 풀은 바람직하게는, 대나무과로부터 선택된다.
Description
본 발명은 쿼럼 센싱 억제제(quorum sensing inhibitor)에 관한 것이다.
농장 동물 생산에서, 엄청난 양의 항생제가 성장 촉진 첨가물로서 뿐만 아니라 병원성 박테리아에 대한 치료상의 이유로 사용되어 왔다. 항생제 내성의 발생은 몇몇 국가에서 항생제 성장 촉진제의 철회, 및 농장 동물 및 애완 동물 둘 모두에서 치료용 항생제의 사용 제한을 발생시켰다. 이러한 소위 "약물효과제거 과정"은 대부분의 유럽 국가에서 실제로 발생하며, 심지어 동남아시아 및 북아메리카와 라틴 아메리카와 같은 지역에서도 발생한다. 미래 전략은 유해 박테리아 질병의 발생 위험 없이 농장 동물 및 애완 동물에서 항생제의 광범위한 남용을 피해야 하는 것이다. 커럼 센싱 억제는 박테리아의 병원성을 감소시키는 한 방법이다. 쿼럼 센싱은 신호 분자를 생성함으로써 독성 유전자를 포함하는 특정 유전자의 발현을 제어하기 위해 박테리아에 의해 사용되는 세포-대-세포 소통이다. 병원체의 쿼럼 센싱 메카니즘 파괴는 항생제 사용 필요 없이 농장 동물 및 애완 동물에서 질병 발생을 제어하기 위한 매력적이고 잠재적인 방법이다.
본 발명은 농장 동물 및 애완 동물에서 감염성 질병의 무-항생제 예방에 사용하기 위한 사료 첨가물로서 쿼럼 센싱 억제 활성을 갖는 생성물을 제공한다. 본 발명의 쿼럼 센싱 억제제는 나무로부터의 목재 입자 및 목질화 풀(lignifying grass)로부터의 목재 입자 중 적어도 하나를 포함한다. 본 발명의 한 특징에 따르면, 나무는 소나무과, 측백나무과 및 백양나무로부터 선택되며, 목질화 풀은 대나무과로부터 선택된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 쿼럼 센싱 억제제는 올리고머 프로시아니딘을 추가로 포함한다. 일 구체예에서, 올리고머 프로시아니딘은 4 내지 8개의 카테킨 유닛을 포함한다. 또 다른 구체예에서, 올리고머 프로시아니딘은 8개 초과의 카테킨 유닛을 포함한다. 본 발명자에 의해 수행된 실험은 4-8 및/또는 >8 카테킨유닛을 갖는 소량의 올리고머 프로시아니딘과 조합된 목재 입자 사용이 본 발명의 효과를 현저하게 개선시켰음을 보여주었다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 목재 입자는 피브릴화된 형태로 제공되는 반면, 피브릴화는 목재 입자의 단일 또는 집합된 피브릴 구조로의 물리적 크기 감소를 의미한다. 본 발명의 일 구체예에서, 쿼럼 센싱 억제제는 올리고머 프로시아니딘과 조합된 피브릴화된 목재 입자를 포함한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 사료 첨가물은 50 내지 500 μm 범위의 입자 크기를 갖는 적어도 90 wt%의 피브릴화된 목재 입자를 포함한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 다른 바람직한 조성물은 예를 들어, 임의적으로 백양나무, 사이프러스 및/또는 대나무의 목재 입자와 조합된 소나무과로부터의 하나 이상의 나무로부터의 목재 입자의 혼합물일 수 있다. 일 구체예에서, 목재 입자의 임의의 혼합물은 올리고머 프로시아니딘을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명은 또한, 농장 동물 및 애완 동물을 위한 사료 재료에 관한 것으며, 상기 사료 재료는 단백질 기재, 탄수화물 기재, 미정제 섬유 공급원, 녹사료 보존제(사일리지), 지방, 비타민, 미네랄 및 미량 원소로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 하나는 사료 성분과 함께, 사료 재료의 총 중량을 기준으로 하여 0.05 중량% - 10 중량% 용량의 상기 정의된 쿼럼 센싱 억제제를 포함한다.
본 발명은 또한, 농장 동물 및 애완 동물을 위한 상기 사료 재료를 제조하기 위한 프리믹스에 관한 것이다. 상기 프리믹스는 단백질 기재, 탄수화물 기재, 미정제 섬유 공급원, 녹사료 보존제(사일리지), 지방, 비타민, 미네랄 및 미량 원소로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 사료 성분과 함께 본 발명의 쿼럼 센싱 억제제를 포함한다.
본 발명은 또한, 특히, 열 스트레스 조건하에 농장 동물 및 애완 동물의 체온 조절에 사용하기 위한 상기 정의된 바와 같은 쿼럼 센싱 억제제의 용도에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 농장 동물 및 애완 동물에서 감염성 질병의 무-항생제 예방을 위한 사료 첨가물로서의 나무로부터의 목재 입자 및 목질화 풀로부터의 목재 입자 중 적어도 하나의 용도에 관한 것이며, 상기 나무는 바람직하게는, 소나무과, 측백나무과 및 백양나무로부터 선택되며, 상기 목질화 풀은 바람직하게는, 대나무과로부터 선택된다.
또한, 본 발명은 특히, 열 스트레스 조건하에서 농장 동물 및 애완 동물의 체온 조절에 사용하기 위한 사료 첨가물로서의 나무로부터의 목재 입자 및 목질화 풀로부터의 목재 입자 중 적어도 하나의 용도에 관한 것이며, 상기 나무는 바람직하게는, 소나무과, 측백나무과 및 백양나무로부터 선택되며, 상기 목질화 풀은 바람직하게는, 대나무과로부터 선택된다.
놀랍게도, 본 발명은 농장 동물 및 애완 동물에서 E. 콜라이, 살모넬라, 스타필로코커스, 캄필로박터, 스트렙토코커스 등과 같은 병원성 박테리아의 쿼럼 센싱 소통을 현저하게 억제시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 사료 첨가물은 농장 동물 및 애완 동물에서 엔테로톡신, 필름 형성 등과 같은 박테리아의 병원성 인자에 대한 탁월한 제어를 나타내며, 많은 경우에, 치료학적 항생제를 사용할 필요 없이 질병의 발생을 회피한다. 이러한 효과는 특히, 표준 항생제에 의해 영향을 받을 수 없는 예를 들어, ESBL 박테리아와 같은 항생제 내성 박테리아에서 매우 흥미롭다. 다른 한편으로는, 어떠한 항균 효과도 없이 박테리아 초래된 질병의 발생 위험을 감소시키는 생성물이 매우 요구되는데, 생성물의 항균 작용은 병원성 박테리아를 파괴할 뿐만 아니라, 심지어 면역 인자, 비타민 및 가변성 대사산물, 예컨대, 휘발성 지방산, 박테리오신 등을 생성함에 의해 유기체에 중요한 장내세균총을 조절하거나 파괴하기 때문이다. 요약하자만, 본 발명은 박테리아의 생존 능력에 영향을 끼치지 않으나, 성장 단계 동안 박테리아 간의 쿼럼 센싱 소통을 통해 개시된 유해한 박테리아 대사산물의 형성을 억제해야 한다. 이는 바람직하게는, 박테리아 질환에 대항하기 위해 농장 동물 및 애완 동물에 사용되는 항생제 또는 항균 물질의 작용과 완전히 다르다.
본 발명은 이제 실시예를 참조로 하여 상세히 설명될 것이며, 이러한 실시예는 단지 예시를 위한 것이며, 어떤 식으로든 발명의 범위를 제한하지 않는다.
실시예
1
시험관내 시험 시스템에서, 발명의 효과는 클로스트리디움 퍼프린젠스 타입 C의 베타-독소 생성 균주로 시험하였다. 클로스트리디움 퍼프린젠스를 시험 물질의 첨가 없이 (대조군) 또는 다양한 농도의 시험 물질의 첨가하에 0.1% 글루코스-트립톤-염 매질에서 배양하였다. 시험 물질은 가분비나무 및 소나무로부터의 목재의 혼합물을 포함하는 피브릴화된 생성물을 포함하는 본 발명의 쿼럼 센싱 억제제이다. 베타 독소의 생성은 시중의 면역-에세이 키트로 평가하였다. 결과는 하기 표 1에 나타내었다.
표 1
+++는 높은 생산을 나타내며; ++는 중간 생산을 나타내며; +는 낮은 생산을 나타내며; -는 베타 독소의 비 생산을 나타낸다.
실시예
2
장출혈성 E. 콜라이 감염을 갖는 명백한 문제가 있는 상업용 새끼 돼지 농장의 현장 연구에서, 360마리의 새끼 돼지를 이유기 후 6개 군으로 나누었다. 모든 동물은 이유기 새끼 돼지를 위한 상업적 표준 식단을 제공받았다(표 2). "제로 대조군"은 임의의 치료제 또는 첨가물의 첨가 없이 이 사료만 제공받았다. "항생제 군"(양성 대조군)에 있어서, 네오마이신을 10 mg 네오마이신 설페이트/kg 체중/일 "온-탑"의 치료 용량으로 사료에 첨가하였다. 4개의 시험군은 다양한 농도의 시험 물질을 "온-탑" 첨가한 이유기 식단을 제공받았다. 시험 물질은 가분비나무 및 소나무로부터의 목재를 포함하는 생성물을 포함하는 본 발명의 쿼럼 센싱 억제제이다.
표 2:
10일의 시험 기간 동안 모든 군에 있어서 설사 발병이 보고되었다.
시험에서, 본 발명의 사료 첨가물의 효과를 동물의 체온과 관련하여서도 평가하였다. 결과는 하기 표 3에 나타내었다.
표 3
표 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 설사 발생은 시험 물질, 즉, 본 발명의 쿼럼 센싱 억제제를 제공받은 동물에서 용량-의존적 방식으로 현저하게 감소되었다.
또한, 시험 물질은 상승된 체온을 상당히 낮출 수 있었다. 완전히 놀랍게도, 비-감염된 동물을 이용한 또 다른 시험 시스템에서, 본 발명의 사료 첨가물이 정상적인 체온을 특정 범위로 약간 감소시킬 수 있으며, 특히, 환경적인 열 스트레스 조건하에서 상승된 체온을 감소시킬 수 있음이 관찰되었다. 이러한 효과는 체온이 신체 대사 및 에너지 소모에 대한 직접적인 영향을 갖기 때문에 매우 흥미롭다. 따라서, 평균 체온에서의 약간의 감소는 성장 및 생산에 대한 에너지 요구를 극적으로 감소시킬 수 있다. 게다가, 체온을 조절하는 효과는 종종, 돼지, 가금 및 심지어, 반추동물 등에서도 또한 종종 보여지는 열 스트레스 조건하의 농장 동물에서 매우 흥미롭다. 게다가, 이러한 관찰된 효과는 개, 특히, 고온 조건에 민감한 품종(여름철 긴-털 품종)과 같은 애완 동물에서 흥미롭다.
실시예
3
상업용 번식 농장에서의 현장 연구에서, 수유 둘째 주에 있는 50마리의 건강한 암퇘지를 5개 군으로 나누었다. 모든 동물은 암퇘지용의 상업적 표준 식단을 제공받았다(표 4). 대조군은 어떠한 첨가물 없이 이러한 식단을 제공받았다. 4개의 시험군은 다양한 농도의 시험 물질을 "온-탑" 첨가한 이유기 식단을 제공받았다. 시험 물질은 가분비나무 및 소나무로부터의 목재의 혼합물을 포함하는 생성물을 포함하는 본 발명의 쿼럼 센싱 억제제이다. 시험 7일째(수유 셋째 주)에, 체온을 모든 암퇘지에서 측정하였다(직장 방법). 표 5는 각 군에 대한 평균 체온을 보여준다.
표 4
표 5
실시예
4
250마리의 건강한 새끼 돼지를 이용한 먹이 시험에서, 본 발명을 체온에 대한 영향에 대해 시험하였다. 시험은 이유기 후 12주령에서 시작하고, 7일 동안 지속하였다. 모든 새끼 돼지는 표준 새끼 돼지 식단을 제공받았다(실시예 1, 표 2 참조). 대조군은 어떠한 첨가 없이 이러한 식단을 제공받았다. 4개의 시험군은 다양한 농도의 시험 물질을 "온-탑" 첨가한 이러한 식단을 제공받았다. 시험 물질은 가분비나무 및 소나무로부터의 목재를 포함하는 생성물을 포함하는 본 발명의 쿼럼 센싱 억제제이다. 시험 7일째에, 모든 새끼 돼지의 체온을 측정하였다(직장 방법). 표 6은 각 군에 대한 평균 체온을 보여준다.
표 6
실시예
5
250마리의 수컷 육계를 이용한 먹이 시험에서, 본 발명을 열 스트레스 조건 하에 체온에 대한 영향에 대해 시험하였다. 시험은 21일령에 시작하였다. 모든 육계는 표준 육계 식단을 제공받았다(표 7). 대조군은 어떠한 첨가 없이 이러한 식단을 제공받았다. 4개의 시험군은 다양한 농도의 시험 물질을 "온-탑" 첨가한 이러한 식단을 제공받았다. 시험 물질은 0.1 wt% 양의 4-8 카테킨 유닛을 갖는 올리고머 프로시아니딘과 조합된, 가분비나무 및 소나무로부터의 목재를 포함하는 생성물을 포함하는 본 발명의 쿼럼 센싱 억제제이다. 육계는 지침에 따라 표준 실온으로 유지시켰다. 28일에, 펜스의 실온을 3시간 동안 36℃로 증가시켰다. 이러한 열 스트레스 기간의 말기에, 모든 동물의 체온을 적외선 서모그래피에 의해 측정하였다. 표 8은 각 군에 대한 평균 체온을 보여준다.
표 7
표 8
실시예
6
장출혈성 E. 콜라이 감염을 갖는 명백한 문제가 있는 상업용 새끼 돼지 농장의 현장 연구에서, 360마리의 새끼 돼지를 이유기 후 6개 군으로 나누었다. 모든 동물은 이유기 새끼 돼지를 위한 상업적 표준 식단을 제공받았다(실시예 1, 표 2 참조). "제로 대조군"은 임의의 치료제 또는 첨가물의 첨가 없이 이 사료만 제공받았다. 네오마이신 군에 있어서, 네오마이신을 10 mg 네오마이신 설페이트/kg 체중/일의 치료 용량으로 사료에 첨가하였다. 4개의 시험 군은 다양한 농도의 시험 물질이 첨가된 이유기 식단을 제공받았다. 이러한 실시예에서, 시험 물질은 0.3 wt% 양의 8 초과의 카테킨 유닛을 갖는 올리고머 프로시아니딘과 조합된, 가분비나무 및 소나무로부터의 목재의 혼합물이다. 10일의 시험 기간 동안 모든 군에 있어서 설사 발병이 보고되었다. 결과는 하기 표 9에 나타내었다.
표 9
표 9로부터 알 수 있는 바와 같이, 설사 발생은 본 발명의 사료 첨가물을 제공받은 동물에서 현저하게 감소되었다. 상기 효과는 올리고머 프로시아니딘과 조합되지 않은 생성물을 이용한 표 3에서 제시된 시험 조건하에서보다 더욱 현저하였다.
Claims (12)
- 농장 동물 및 애완 동물에서 감염성 질병의 무-항생제 예방을 위한 사료 첨가물로서 나무로부터의 목재 입자 및 목질화 풀(lignifying grass)로부터의 목재 입자 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 나무는 바람직하게는, 소나무과, 측백나무과 및 백양나무로부터 선택되며, 상기 목질화 풀은 바람직하게는, 대나무과로부터 선택됨을 특징으로 하는, 쿼럼 센싱 억제제(quorum sensing inhibitor).
- 제1항에 있어서, 소나무과로부터의 나무의 목재 입자, 측백나무과로부터의 나무의 목재 입자, 백양나무로부터의 목재 입자 및 대나무과로부터의 목질화 풀의 목재 입자로부터 선택되는 목재 입자의 임의의 혼합물을 포함함을 특징으로 하는, 쿼럼 센싱 억제제.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 올리고머 프로시아니딘을 추가로 포함하는, 쿼럼 센싱 억제제.
- 제3항에 있어서, 올리고머 프로시아니딘이 4 내지 8개의 카테킨 유닛(catechin unit)을 포함하는, 쿼럼 센싱 억제제.
- 제3항에 있어서, 올리고머 프로시아니딘이 8개 초과의 카테킨 유닛을 포함하는, 쿼럼 센싱 억제제.
- 제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서, 목재 입자가 피브릴화된 목재 입자임을 특징으로 하는, 쿼럼 센싱 억제제.
- 제1항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 있어서, 50 내지 500 마이크로미터의 입자 크기를 갖는 적어도 90 wt%의 피브릴화된 목재 입자를 포함함을 특징으로 하는, 쿼럼 센싱 억제제.
- 제1항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 있어서, 특히, 열 스트레스 조건 하에서 농장 동물 및 애완 동물의 체온을 조절하는데 사용하기 위한 쿼럼 센싱 억제제.
- 농장 동물 및 애완 동물을 위한 사료 재료로서, 단백질 기재, 탄수화물 기재, 미정제 섬유 공급원, 녹사료 보존제(사일리지(silage)), 지방, 비타민, 미네랄 및 미량 원소로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 하나는 사료 성분과 함께, 사료 재료의 총 중량을 기준으로 하여 0.05 중량% - 10 중량%의 용량으로 제1항 내지 제8항 중의 어느 한 항의 쿼럼 센싱 억제제를 함유함을 특징으로 하는 사료 재료.
- 제9항의 사료 재료를 제조하기 위한 프리믹스로서, 단백질 기재, 탄수화물 기재, 미정제 섬유 공급원, 녹사료 보존제(사일리지), 지방, 비타민, 미네랄 및 미량 원소로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 사료 성분과 함께 제1항 내지 제8항 중의 어느 한 항의 쿼럼 센싱 억제제를 포함하는 프리믹스.
- 농장 동물 및 애완 동물에서 감염성 질병의 무-항생제 예방을 위한 쿼럼 센싱 억제 활성을 갖는 사료 첨가물로서의 나무로부터의 목재 입자 및 목질화 풀로부터의 목재 입자 중 적어도 하나의 용도로서, 상기 나무는 바람직하게는, 소나무과, 측백나무과 및 백양나무로부터 선택되며, 상기 목질화 풀은 바람직하게는, 대나무과로부터 선택되는, 용도.
- 특히, 열 스트레스 조건하에서 농장 동물 및 애완 동물의 체온 조절을 위한 쿼럼 센싱 억제 활성을 갖는 사료 첨가물로서의 나무로부터의 목재 입자 및 목질화 풀로부터의 목재 입자 중 적어도 하나의 용도로서, 상기 나무는 바람직하게는, 소나무과, 측백나무과 및 백양나무로부터 선택되며, 상기 목질화 풀은 바람직하게는, 대나무과로부터 선택되는, 용도.
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