KR20190119371A - 난각 분말을 포함하는 생균제 - Google Patents

Abstract

본 발명은 특정 입자 크기의 난각 분말과 대두박을 포함하는 생균제용 담체에 관한 것으로, 특정 입자 크기의 난각 분말을 포함하는 생균제용 담체는 종래에 생균제의 담체로 이용되던 대두박에 비해 생균제의 미생물 종균의 생존율을 향상시키고 pH가 안정적으로 유지되었으며, 특히, 난각 분말 및 대두박을 함께 포함하는 담체는 생균제의 생존력을 현저히 향상시켰으므로, 보관성이 향상된 생균제를 제조할 수 있고, 제조된 생균제는 약알칼리성을 유지하므로, 위를 통과 할 때 산성 환경을 완화시켜 더욱 효과적으로 프로바이오틱스를 전달할 수 있는 효과가 있다.

Description

난각 분말을 포함하는 생균제{PROBIOTICS COMPRISING EGG SHELL POWDER}

본 발명은 담체로서 난각 분말을 포함하는 생균제에 관한 것으로, 특정 입자 크기의 난각 분말과 대두박을 포함하는 생균제용 담체에 관한 것이다.

과거에는 가축의 전염병 및 질병 예방과 성장 촉진을 위해 사료용 항생제(antibiotics)를 배합사료 내 첨가하였지만, 항생제 사용에 의한 내성 유발 등 안정성 측면에서 지속적인 문제가 제기됨에 따라 2011년 7월 1일부터는 배합사료 내 항생제 사용이 전면 중단됐다. 사료첨가용 항생제 사용이 전면 중단됨에 따라 가축의 면역력을 증강시킬 수 있는 항생제 대체재로써 유용 미생물군(effective microorganisms)을 배양하여 사료에 첨가하게 되었다.

생균제는 가축 및 농업에 사용되는 일반적인 사료 첨가제이다. 그러나 생균제의 생존율의 감소는 저장 중 품질에 영향을 줄 수 있다. 유화 및 압출 방법을 이용한 캡슐화는 열악한 환경에서의 생균제 보존 및 저항성을 증가시키는데 사용되고 코팅 원료로는 전분, 섬유, 알긴산염, 키토산, 껌, 우유와 같은 원료들이 있다. 국내의 동물자원 프로바이오틱스(생균제)는 주로 보조사료 또는 동물약품 형태로 판매되고 있는 실정으로, 보조사료 카테고리로 판매되고 있는 생균제의 규모는 2012년 기준으로 연간 32,000톤(약 900여억 원) 규모이며, 물량기준으로는 보조사료의 40-45% 수준으로서 가장 큰 비중을 차지하고 있다. 또한, 동물약품 형태로 판매되고 있는 생균제의 시장규모는 연 770억 원 규모에 달하며(주문용 사료첨가제의 15%로 추산), 이 외에도 국내 140여개의 농업기술센터에서 생산하는 생균제 규모는 700억 원 정도로 추산되고 있다. 즉, 동물자원 프로바이오틱스의 시장규모는 2,500억 원(2014년 기준)으로 추정되며, 향후에도 지속적으로 증가할 것으로 예상된다.

상기 생균제가 첨가된 가축용 배합사료를 소, 돼지, 닭, 개 등에 급여하여 기대 할 수 있는 생균제의 효과로는 다음과 같다. 소에게 급여할 경우 송아지 설사 예방, 젖소 유량, 유질 개선, 사료효율 개선, 분뇨냄새 개선, 면역기능 강화, 생산수명 연장 등의 측면에서 긍정적이 효과가 있다. 돼지, 닭, 개에게 있어서는 육성돈 생산성 증가, 성장 촉진 및 사료효율 개선, 분뇨의 악취제거, 장 개선 및 질병예방 효과, 산란율, 난질개선, 소화율 향상, 면역기능 강화 등이 개선된다 (박승용, 응용축산미생물학, 유한문화사, 2006, p59)

다양한 미생물이 지구상에 존재하지만 유용 미생물로서 유산균과 효모균이 생균제로 가장 일반적으로 사용되고 있다. 유산균은 살아서 가축의 소장에 도달하여 젖산을 생산하여 장의 산도를 pH 3.0-4.0으로 낮춤으로써 잡균의 오염을 방지하며, 과산화수소 및 천연항생물질을 생산하여 병원성 미생물의 증식을 억제한다. 또한 유산균 발효 산물로 각종의 비타민, 아미노산, 핵산, 항균물질, 항암물질 등을 생산하여 가축 장내 미생물균총의 안정, 사료효율 증가, 내병성 증대 등의 긍정적인 효과가 있을 뿐 아니라, 가축 분변의 암모니아, 황화수소가스 등 악취제거에도 효과가 있다. 효모균의 경우 균체 자체가 발효사료로써 우수한 단백질사료로 이용되고 있다. 효모는 아미노산의 조성이 우수하며, 발효 산물로 알코올글루탐산 등의 천연 향미물질을 생산하여 사료의 기호성을 증진시키고, 초산을 생산하여 지방합성 전구물질을 제공한다. 또한 효모는 산소와의 결합능력이 있어 장내 혐기성 박테리아의 활동을 도와준다 (박승용, 응용축산미생물학, 유한문화사, 2006, p54-55).

생균제와 같은 사료첨가제에 대한 특허들, 특허 제381726호(명칭: 양식용 사료첨가제로서의 감귤 발효액)는 감귤 발효액을 이용하여 양식어류용 사료첨가제에 대하여 개시하고 있으며, 특허공개 제1999-0046622호(명칭: 축산용 무화과사료 및 이의 제조방법)는 무화과 잎과 열매를 이용하여 축산용 사료를 제조하는 방법을 개시하고 있고, 특허 제336411호(명칭: 고온 혐기성 유산발효 혼합사료 제조 방법)는 40~70℃의 고온에서 혐기성 유산발효하여 사료를 제조하는 방법을 개시하고 있다.

한편, 계란은 단백질, 비타민 및 미네랄이 풍부하여 세계적으로 인기 있고 중요한 식품 자원이다. 계란의 수요는 매년 증가하고 있으며, 전 세계적으로 약 6.5 * 10⁷톤/연의 달걀이 생산된다. 따라서, 계란 생산이 증가됨에 따라 난각 폐기물도 대량으로 생산되는데, 이는 전체 생산물의 3-12%를 차지한다. 생성된 난각은 환경 오염에 대한 우려와 병원성 균들의 서식지로서 잠재적인 위험을 야기한다. 즉, 난각을 부가가치자원으로서 활용하기 위해 산업적으로 응용 및 개발하는 것이 중요하다.

이에, 본 발명에서는 난각 분말의 부가가치를 위하여 생균제 담체로서의 활용 가능성을 확인하였다.

본 발명에서는 난각 분말의 생균제 담체로서의 용도를 확인하고, 생균제의 보존성을 향상시킬 수 있는 대두박과의 최적 혼합 비율을 확인함으로써, 난각 분말 및 대두박을 포함하는 담체를 이용하여 보존성이 향상된 생균제를 제조하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적의 달성을 위해, 본 발명은 생균제용 담체를 제공한다.

또한, 본 발명은 본 발명의 담체를 포함하는 생균제를 제공한다.

또한, 본 발명은 본 발명의 생균제를 포함하는 사료조성물을 제공한다.

아울러, 본 발명은 본 발명의 생균제의 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 난각 분말을 포함하는 생균제용 담체는 종래에 생균제의 담체로 이용되던 대두박에 비해 생균제의 미생물 종균의 생존율을 향상시키고 pH가 안정적으로 유지되었으며, 특히, 난각 분말 및 대두박을 함께 포함하는 담체는 생균제의 생존력을 현저히 향상시켰으므로, 보관성이 향상된 생균제를 제조할 수 있고, 제조된 생균제는 약알칼리성을 유지하므로, 위를 통과 할 때 산성 환경을 완화시켜 더욱 효과적으로 프로바이오틱스를 전달할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 락토바실러스 균주와 SBM, ESL, ESF, SBM+ESL 또는 SBM+ESF 담체 각각을 이용하여 제조한 생균제들의 물리적 상태, 구조 및 생균 부착 상태를 디지털 카메라 및 SEM로 확인한 도이다.
도 2는 락토바실러스 플란타럼 SK3494와 SBM, ESL, ESF, SBM+ESL 또는 SBM+ESF 담체 각각을 이용하여 제조한 생균제들의 생존율 및 pH 변화를 상온에서 4주 동안 확인한 그래프이다.
도 3은 락토바실러스 플란타럼 SK3494 및 SBM+ESF 담체로 제조한 생균제의 4℃에서의 4주 간의 생존율 및 pH를 나타낸 그래프이다.
도 4는 락토바실러스 브레비스 SK1751 및 SBM+ESF 담체로 제조한 생균제의 4℃에서의 4주 간의 생존율 및 pH를 나타낸 그래프이다.
도 5는 바실러스 리케니포르미스 SK3927 및 SBM+ESF 담체로 제조한 생균제의 4℃에서의 4주 간의 생존율 및 pH를 나타낸 그래프이다.
도 6은 바실러스 서브틸리스 SK4082 및 SBM+ESF 담체로 제조한 생균제의 4℃에서의 4주 간의 생존율 및 pH를 나타낸 그래프이다.
도 7은 바실러스 아미로리퀴파시엔스SK4079 및 SBM+ESF 담체로 제조한 생균제의 4℃에서의 4주 간의 생존율 및 pH를 나타낸 그래프이다.
도 8은 사카로마이세스 세레비지에 SK3587 및 SBM+ESF 담체로 제조한 생균제의 4℃에서의 4주 간의 생존율 및 pH를 나타낸 그래프이다.
도 9는 바실러스 리케니포르미스 SK3927 및 SBM+ESF 담체로 제조한 생균제의 30℃에서의 4주 간의 생존율 및 pH를 나타낸 그래프이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구현예로 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 다만, 하기 구현예는 본 발명에 대한 예시로 제시되는 것으로, 당업자에게 주지 저명한 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 수 있고, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않는다. 본 발명은 후술하는 특허청구범위의 기재 및 그로부터 해석되는 균등 범주 내에서 다양한 변형 및 응용이 가능하다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 명세서 전체에 걸쳐, 특정 물질의 농도를 나타내기 위하여 사용되는 '%'는 별도의 언급이 없는 경우, 고체/고체는 (w/w) %, 고체/액체는 (w/v) %, 그리고 액체/액체는 (v/v) %이다.

일 측면에서, 본 발명은 생균제용 담체에 관한 것이다.

일 구현예에서, 본 발명의 생균제용 담체는 난각 분말로 이루어지거나 난각 분말 및 대두박을 함께 포함할 수 있다.

일 구현예에서, 단독으로 생균제용 담체로 이용될 경우, 난각 분말의 입자는 3 내지 5mm일 수 있으며, 난각 분말 및 대두박의 혼합 담체로 이용될 경우에는 난각 분말의 입자는 0.01 내지 0.1mm 및 대두박의 입자 크기는 0.3 내지 2mm일 수 있고, 난각 분말의 입자 크기는 0.03 내지 0.05 mm 및 대두박의 입자 크기는 0.71mm인 것이 더욱 바람직하다.

일 구현예에서, 본 발명의 생균제용 담체는 난각 분말 및 대두박은 1:6 내지 6:1 (w/w)로 포함할 수 있으며, 2:5 (w/w)인 것이 더욱 바람직하다.

일 구현예에서, 본 발명의 생균제용 담체는 생균제의 총 용량의 50 내지 90% (w/v)로 포함될 수 있으며, 70% (w/v)으로 포함되는 것이 더욱 바람직하다. 일 실시예에서, 본 발명의 생균제의 미생물 세포 펠릿 9ml에 난각 분말 및 대두박이 2:5 (w/w)로 혼합된 담체 21g를 혼합하여 생균제를 제조하였다.

일 구현예에서, 본 발명의 담체는 생균제의 부형제로 이용될 수 있다.

일 측면에서, 본 발명은 난각 분말 및 대두박을 포함하는 담체; 및 유산균 또는 효모균을 포함하는 미생물 종균을 포함하는 생균제에 관한 것이다.

일 구현예에서, 난각 분말 및 대두박을 포함하는 담체는 생균제 총 용량의 50 내지 90% (W/V)로 포함될 수 있다.

일 구현예에서, 유산균은 락토바실러스 속의 균주, 바실러스 속의 균주일 수 있으며, 락토바실러스 플란타럼, 락토바실러스 브레비스, 바실러스 리케니포르미스, 바실러스 서브틸리스 또는 바실러스 아미로리퀴파시엔스일 수 있고, 락토바실러스 플란타럼 SK3494, 락토바실러스 브레비스(L. brevis) SK1751, 바실러스 리케니포르미스(B. licheniformis) SK3927, 바실러스 서브틸리스(B. subtilis) SK4082 및 바실러스 아미로리퀴파시엔스(B. amyloliquefaciens) SK4079로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.

일 구현예에서, 효모균은 사카로마이세스 세레비지에일 수 있으며, 사카로마이세스 세레비지에 SK3587일 수 있다.

일 구현예에서, 본 발명의 생균제용 담체에 흡착되어 생균제로 이용 가능한 미생물 종균은 사람이나 동물이 섭취하기에 적합하고 섭취시 유해 병원성 유해세균을 억제하거나 포유동물 장관 내의 미생물 균형을 개선시킬 수 있는 프로바이오틱 활성을 갖는 것들이 바람직하다. 그러한 프로바이오틱 미생물의 예로는 사카로마이세스(Saccharomyces), 캔디다(Candida), 피치아(Pichia) 및 토루롭시스(Torulopsis)를 포함하는 효모(yeasts), 아스퍼질러스(Aspergillus), 라이조푸스(Rhizopus), 무코(Mucor), 페니실리움(Penicillium) 등과 같은 곰팡이 및 락토바실러스(Lactobacillus), 비피도박테리움(Bifidobacterium), 클로스트리디움(Clostridium), 류코노스톡 (Leuconostoc), 박테로이드(Bacteroides), 스타필로코커스(Staphylococcus), 락토코커스(Lactococcus), 바실러스(Bacillus), 스트렙토코커스(Streptococcus), 푸소박테리움(Fusobacterium), 프로피오니박테리움(Propionibacterium), 엔테로코커스 (Enterococcus), 페디오코커스(Pediococcus) 및 마이크로코커스(Micrococcus) 속 세균들이 있다.

일 구현예에서, 우수한 프로바이오틱 활성을 가지면서 면역활성 증강 및 항암작용이 뛰어난 프로바이오틱 미생물 혼합균을 추가로 포함하여 본 발명의 생균제의 효과를 더욱 증진시킬 수도 있다.

일 구현예에서, 본 발명의 생균제는 사람 또는 동물에 투여될 수 있으며, 식품, 의약품, 동물약품, 사료 또는 건강보조식품과 함께 투여될 수 있다.

일 구현예에서, 본 발명의 생균제는 가축용일 수 있으며, 고상일 수 있다.

일 실시예에서, 본 발명의 생균제용 담체를 포함하는 생균제는 실온, 4℃ 및 30℃에서 미생물의 생존력을 4주까지 유지하는 효과가 있어, 보존성이 우수하다.

일 측면에서, 본 발명은 본 발명의 생균제를 포함하는 사료첨가제에 관한 것이다.

일 구현예에서, 사료첨가제는 사료 총 중량 기준 0.1~0.3%로 첨가할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

일 측면에서, 본 발명은 본 발명의 생균제; 및 조사료, 농후사료 또는 풍미사료로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 사료를 포함하는, 생균제를 포함하는 사료조성물에 관한 것이다.

본 발명에서“조사료”는 비교적 구조 탄수화물의 함량이 높고 부피가 큰 사료로서, 조섬유의 함량이 높고 거칠며 부피가 많은 반면에 값이 싼 편이고 가소화양분이 적게 들어 있는 사료를 말한다. 볏짚, 목초의 생·건초, 산야초의 생·건초, 목초를 포함한 풋베기 작물로 만든 엔실리지와 콩깍지 등의 거친 먹이가 이에 속한다. 건조 상태에서의 조사료는 18% 이상의 조섬유를 함유하고 있으며 소화율이 낮은 편이지만 각종 영양소의 공급원으로서 뿐만 아니라 소화기관의 정상적인 기능 유지를 위해서도 중요하다. 본 발명에서는 사료조성물에 첨가되는 조사료로 볏짚, 티모시, 사일리지를 사용할 수 있으며, 이러한 조사료는 전체 사료조성물에 대하여 30 ~ 65 중량% 범위에서 첨가될 수 있다.

본 발명에서“농후사료”는 부피가 작고 섬유소의 함량은 낮은 반면, 가용무질소물 등의 가소화양분의 함량이 많아서 가축의 성장이나 축산물의 생산효율을 높일 수 있는 사료를 총칭한다. 통상적으로 옥수수·수수·밀·보리 등의 곡식류, 식물성 기름을 짜고 남은 깻묵류나 쌀겨·보릿겨·밀기울 등과 같은 강피류, 어분 또는 이들을 일정한 비율로 섞어 만든 배합사료 등이 이에 속한다. 본 발명에서 농후사료는 바람직하게 옥수수, 소맥, 단백피, 대두박, 비타민, 광물질 등의 성분들을 포함할 수 있으며, 이러한 성분으로 한정되는 것은 아니며 반추동물의 사육 시 통상적으로 사용하는 농후사료라면 모두 사용할 수 있다. 이러한 농후사료는 본 발명의 사료조성물에서 많은 중량을 차지하는 것으로, 전체 사료조성물에 대하여 35~70 중량% 범위에서 첨가될 수 있다.

일 측면에서, 본 발명은 미생물 종균을 배양하는 단계; 미생물 종균의 세포를 분리하는 단계; 난각 분말 및 대두박과 혼합하는 단계; 및 건조하는 단계를 포함하는, 생균제의 제조 방법에 관한 것이다.

일 구현예에서, 상기 난각 분말은 난각에서 난각막을 제거하는 단계; 살균 및 건조하는 단계; 및 0.01 내지 0.1mm의 입자 크기로 분쇄하여 난각 분말을 제조하는 단계로 제조될 수 있다.

일 구현예에서, 상기 건조는 수분 함량이 10% 미만이 되도록 건조될 수 있다.

하기의 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 내용을 구체화하기 위한 것일 뿐 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

실시예 1. 난각분 제조

1-1. 큰 입자의 난각 분말 (ESL) 제조

난각을 탈수한 뒤, 150℃에서 가열 처리하여, 건조 후 3 ~ 5mm로 분쇄하여 큰 입자의 난각 분말 (ESL)을 제조하였다.

1-2. 작은 입자의 난각 분말 (ESF) 제조

난각을 물에 담궈 난각막을 제거한 뒤, 100℃에서 살균 및 건조한 후 0.03-0.05 mm로 분쇄하여 작은 입자의 난각 분말 (ESF)를 제조하였다.

실시예 2. 생균제 담체 제조

상기 실시예 1-1의 ESL 또는 1-2의 ESF를 입자 크기 0.71mm의 대두박 (SBM)과 각각 2:5 (중량비)로 혼합한 뒤, 121℃에서 15분간 고압증기멸균한 후 60℃ 에서 1일간 건조시켜 생균제 담체를 제조하였다.

실시예 3. 생균제 제조

3-1. 단일 담체를 이용한 생균제 제조

하기 표 1의 균주들과 상기 실시예 1에서 제조한 난각 분말 또는 대두박을 이용하여 생균제를 제조하였다. 구체적으로, 연구에 사용된 Lactobacillus plantarum SK3494는 김치에서, Lactobacillus brevis SK1751은 고구마로부터 분리하였다. Saccharomyces cerevisiae SK3587은 돼지의 분변에서 분리하였고, Bacillus licheniformis SK3927은 어류의 장으로부터 분리된 뒤 16S rRNA 시퀀싱을 통하여 확인되었다. 그 후, 하기 표 1의 락토바실러스 속의 균주들 (Lactobacillus plantarum 및 Lactobacillus brevis)은 MRS 배지에서, 바실러스 속의 균주들 (Bacillus licheniformis, Bacillus subtilis 및 Bacillus amyloliquefaciens)은 LB 배지에서, 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)는 YM 배지에서 각각 24시간 동안 37℃로 배양하였다. 배양 후, 각각의 균주 배양액 50ml을 4℃에서 5,000 g로 10분 동안 원심분리하여 세포를 수득한 뒤, 살균한 DW로 3회 세척하였다. 세포 펠릿을 9ml의 살균한 DW로 재부유한 뒤 21g의 상기 실시예 1에서 제조한 난각 분말 또는 입자 크기 0.71mm의 대두박과 각각 혼합하여 생균제를 제조하였다. 제조한 생균제는 수분 함량이 10% 미만이 되도록 클린 벤치에서 건조하였다.

3-2. 혼합 담체를 이용한 생균제 제조

상기 표 1의 균주들과 상기 실시예 2에서 제조한 본 발명의 혼합 담체 ESL+SBM 또는 ESF+SBM를 이용하여 생균제를 제조하였다. 구체적으로, 상기 표 1의 균주들 중 락토바실러스 속의 균주들 (Lactobacillus plantarum 및 Lactobacillus brevis)은 MRS 배지에서, 바실러스 속의 균주들 (Bacillus licheniformis, Bacillus subtilis 및 Bacillus amyloliquefaciens)은 LB 배지에서, 사카로마이세스 세레비지에는 YM 배지에서 각각 24시간 동안 37℃로 배양하였다. 배양 후, 각각의 균주 배양액 50ml을 4℃에서 5,000 g로 10분 동안 원심분리하여 세포를 수득한 뒤, 살균한 DW로 3회 세척하였다. 세포 펠릿을 9ml의 살균한 DW로 재부유한 뒤 상기 실시예 2에서 제조한 본 발명의 혼합 담체 ESL+SBM 또는 ESF+SBM 21g과 각각 혼합하여 생균제를 제조하였다. 제조한 생균제는 수분 함량이 10% 미만이 되도록 클린 벤치에서 건조하였다.

실시예 4. 생균제의 고정성 확인

락토바실러스 균주와 SBM, ESL, ESF, SBM+ESL 또는 SBM+ESF 담체 각각을 이용하여 제조한 생균제들의 물리적 상태, 구조 및 생균 부착 상태를 디지털 카메라 및 SEM (H 3000N; Hitachi)을 이용하여 확인하였다. 구체적으로, 실온 (21 ± 3 ℃)에서 세포 생존력에 대한 ES 담체의 영향을 조사하기 위해 주로 선택되는 락토바실러스 플란타럼(Lactobacillus plantarum) SK3494와 담체 SBM, ESL, ESF, SBM+ESL 또는 SBM+ESF를 이용하여 제조된 생균제들을 Karnovsky 고정제로 4℃에서 24시간 동안 1.0×1.0 cm로 고정한 뒤, 오스뮴 산(Osmic acid) (1%, w/v)을 첨가해 이차 고정하였다. 그 후, 50%, 70%, 85%, 95%, 및 100% 농도의 에탄올로 1시간 동안 탈수시키고, 0.05 M의 카코딜염산(cacodylate) 버퍼로 10분 동안 3회 세정하였다. 50% 및 100%의 아세트산 이소아밀(isoamyl acetate)로 상기 용액을 대체한 뒤, 임계점 건조기(critical point dryer) (HCP 2, Hitachi)로 건조하였다. 이온 스퍼터 코터(ion sputter coater) (Hitachi)을 이용하여 가속 전압 14.3 kV.18 kV로 120초 동안 코팅한 뒤, 촬영하였다.

디지털 카메라 이미지에 따르면, 세포들과 혼합 및 건조된 생균제는 응고된 상태인 것으로 관찰되었으며, SEM으로 담체의 미세 구조를 확인한 결과, 락토바실러스 균주들이 각각의 담체에 잘 부착되어 있는 것을 확인할 수 있었다 (도 1).

실시예 5. 생균제 생존력 및 pH 확인

5-1. 상온에서의 생존력 및 pH 확인

락토바실러스 플란타럼 SK3494와 SBM, ESL, ESF, SBM+ESL 또는 SBM+ESF 담체 각각을 이용하여 제조한 생균제들을 상온에서 4주 동안 보관하면서, 각각의 담체에 따른 생균제의 생존율을 CFU 계수 방법으로 확인하였으며, 각각의 pH는 pH meter (pH/ISE Meter 735P, Istek Co., Ltd, Seoul, Korea)를 이용하여 측정하였다.

그 결과, 상온 보관 2주 후부터 ESL, SBM+ESL 또는 SBM+ESF를 담체로 사용한 생균제의 생존력이 SBM 또는 ESF를 담체로 사용한 생균제의 생존력에 비해 현저히 높게 유지되었다 (도 2). 또한, SBM+ESL 및 SBM을 담체로 이용한 생균제들은 각각 pH 6.5 및 pH 6.0로 나탔고, ESF 담체를 사용한 생균제는 9.0보다 높은 pH를 보였으며, ESL 또는 SBM+ESF를 담체로 사용한 생균제는 pH 8.0로 나타났고, pH는 거의 변화없이 안정성적으로 나타났다 (도 2).

탄산 칼슘이 더 많이 방출되기 때문에 난각 담체의 높은 pH는 세포의 생존율이 감소시킬 수 있고, 약알칼리성은 생균제가 위를 통과 할 때 산성 환경을 완화시킬 수 있으므로, 상기 생균 생존력 및 pH 결과를 종합하면, SBM+ESF가 균주의 생존 능력을 가장 안정적으로 유지시킬 수 있을 것으로 판단되어, 생균제의 최적 담체로 선택하였다.

5-2. 4℃에서의 생존력 및 pH 확인

표 1의 락토바실러스 플란타럼 SK3494, 락토바실러스 브레비스(L. brevis) SK1751, 바실러스 리케니포르미스(B. licheniformis) SK3927, 바실러스 서브틸리스(B. subtilis) SK4082, 바실러스 아미로리퀴파시엔스(B. amyloliquefaciens) SK4079 또는 사카로마이세스 세레비지에(S. cerevisiae) SK3587 균주와 상기 실시예 5-1에서 최적 담체로 선택한 SBM+ESF 담체를 이용하여 생균제를 제조한 뒤, 각각의 4℃에서의 생존력 및 pH 변화를 확인하였다.

그 결과, 락토바실러스 플란타럼 SK3494은 4℃에서 4 주 동안 생존율이 거의 변화가 없었고, 약 pH7을 유지하는 것으로 나타났다 (도 3). 또한, 바실러스 브레비스도 4℃에서 4 주 동안 생존율이 거의 변화가 없었으며, pH7 내지 8을 유지하는 것으로 나타났다 (도 4). 또한, 바실러스 리케니포르미스, 바실러스 서브틸리스 및 바실러스 아미로리퀴파시엔스도 4℃에서 4 주 동안 생존율이 거의 변화가 없었고, 약 pH8을 유지하는 것으로 나타났다 (도 5 내지 7). 아울러, 사카로마이세스 세레비지에 SK3587은 4℃에서 안정한 생존율을 나타냈고, pH는 6.5 내지 8.0로 나타났다 (도 8).

5-3. 30℃에서의 생존력 및 pH 확인

바실러스 리케니포르미스 SK3927 균주와 상기 실시예 5-1에서 최적 담체로 선택한 SBM+ESF 담체를 이용하여 생균제를 제조한 뒤, 30℃에서의 생존력 및 pH 변화를 4주 동안 확인하였다.

그 결과, 락토바실러스 리케니포르미스 SK3927은 30℃에서 4주 동안 생균율이 거의 변하지 않고 안정한 생존력을 나타냈으며, pH도 7 내지 8의 일정한 값을 나타냈다 (도 9).

상기 결과들을 통해, 담체(운반체) 유형이 생균제의 보존에 중요한 매개 변수이며, 생균제의 담체로 SBM+ESF를 이용하는 것이 생균제의 생존력을 향상시켜 보존성을 향상시킨다는 것을 알 수 있었다.

실시예 6. 통계분석

통계 분석은 Windows의 IBM SPSS statistics 24 (IBM, New York, US)를 사용하였고 값은 평균±표준 편차로 표시하였다. Duncan’s multiple rage test를 이용한 처리구간의 유의성 검정은 유의 수준 p<0.05에서 검정하였고 p값이 0.05 미만일 때 통계적으로 유의한 것으로 판단하였다.

Claims (11)

1. 난각 분말 및 대두박을 포함하는 생균제용 담체.
2. 제 1항에 있어서, 0.01 내지 0.1mm의 입자 크기로 분쇄된 난각 분말인, 생균제용 담체.
3. 제 1항에 있어서, 0.3 내지 2mm의 입자 크기의 대두박인, 생균제용 담체.
4. 제 1항에 있어서, 난각 분말 및 대두박이 1:6 내지 6:1 (w/w)로 포함되는, 생균제용 담체.
5. 난각 분말 및 대두박을 포함하는 담체; 및
   유산균 또는 효모균을 포함하는 미생물 종균을 포함하는 생균제.
6. 제 5항에 있어서, 담체는 생균제 총 용량의 50 내지 90% (W/V)인, 생균제.
7. 제 5항에 있어서, 미생물 종균은 락토바실러스 속의 균주, 바실러스 속의 균주 또는 사카로마이세스 세레비지에인, 생균제.
8. 제 5항의 생균제; 및 조사료, 농후사료 또는 풍미사료로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 사료를 포함하는, 생균제를 포함하는 사료조성물.
9. 미생물 종균을 배양하는 단계;
   미생물 종균의 세포를 분리하는 단계;
   난각 분말 및 대두박과 혼합하는 단계; 및
   건조하는 단계를 포함하는, 생균제의 제조 방법.
10. 제 9항에 있어서, 상기 난각 분말은
    난각에서 난각막을 제거하는 단계;
    살균 및 건조하는 단계; 및
    0.01 내지 0.1mm의 입자 크기로 분쇄하여 난각 분말을 제조하는 단계로 제조되는, 생균제의 제조 방법.
11. 제 9항에 있어서, 상기 건조는 수분 함량이 10% 미만이 되도록 건조하는, 생균제의 제조 방법.

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