KR20200013546A

KR20200013546A - 면역기능이 강화된 애완동물용 사료 조성물 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20200013546A
Application number: KR1020180088881A
Authority: KR
Inventors: 김계훈; 김혜란
Original assignee: 농업회사법인 주식회사 명주가
Priority date: 2018-07-30
Filing date: 2018-07-30
Publication date: 2020-02-07

Abstract

본 발명은 면역기능이 강화된 애완동물 사료 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 의하면 메뚜기 분말과 어육을 사용함으로써 기존의 저가 가금류 부산물로 인한 애견의 알러지 유발 부작용을 방지하는 동시에 단백질 함량이 높은 애완동물용 사료를 제공할 수 있을 뿐 아니라, 농업부산물인 도라지 껍질과 땅콩박을 부재료로 사용하여 소화 흡수율과 면역 활성도를 높일 수 있으며, 수비드 공법을 적용함으로써 단백질 변성을 감소시키고 풍부한 향미와 부드러운 식감으로 애완동물의 기호도를 높여줄 수 있는 애완동물용 사료 조성물을 제공할 수 있다.

Description

면역기능이 강화된 애완동물용 사료 조성물 및 그 제조방법{Anti-inflammatory and immuno-stimulaltory feed composition for pet animal and the method for manufacturing the same}

본 발명은 항염 및 면역기능이 강화된 애완동물 사료 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.

애견사료시장은 2015년 기준으로 국내 연간 3000억원을 돌파하여 지속적으로 성장하고 있으며 세계적으로도 계속적인 증가 추세에 있다. 최근에는 애완동물에 대한 인식이 함께 살아가는 가족의 일원이라는 '반려동물'로 바뀌면서 반려동물에 아낌없이 투자하는 사람들이 많아졌기 때문에, 앞으로는 예전과 달리 경기나 소득에 크게 영향 받지 않고 계속 확대될 것으로 예상된다. 그러나 해외 직구 등으로 소규모 수입업자에 의한 비정상적인 통관 경로를 통해 수입된 수제 애견사료 등의 안전성 검증이 담보되지 않음으로써 빈번한 애견사의 원인으로 의심되고 있으므로 이를 대체할 안전한 사료 개발이 필요한 실정이다.

메뚜기는 주로 논이나, 논둑, 제방, 야산에서 서식하며, 성충의 크기는 30~38cm이고, 몸의 색깔은 어릴 때는 파란색에서 가을 무렵 성충이 되면 황록색으로 변하게 된다. 메뚜기는 수분이 23.6%이며, 100g 당, 단백질 64.2g. 지질 2.4g, 회분 3.5g, 칼슘 25mg, 인 585mg, 철 42mg, 비타민 A 92 IU가 함유되어 있어 인체에 유익한 성분들이 주를 이루고 있다. 따라서 예로부터 메뚜기는 약용으로 사용되기도 했는데, 특히 진경작용이 우수하고 소장 평활근에 대한 억제작용이 있어 경기, 백일해, 파상풍 및 급성설사 등에 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 또한, 메뚜기는 따뜻한 성질과 맵고 단맛이 있어 간경, 비경, 폐경에 작용하여 자양, 진해 및 진경의 효능이 있으며, 소아경기, 파상풍, 신체허약, 백일해, 해수를 다스릴 수 있는 것으로 알려져 있다. 나아가 다양한 약리활성을 가지고 있는 메뚜기를 우리나라 뿐만 아니라 해외에서도 다양하게 사용되어져 왔는데, 예컨대, 고대 아라비아에서는 말라리아나 폐결핵의 해열을 위해 쓰여 왔고, 유럽에서는 간질, 결석, 결막염(結膜炎) 등의 치료제로 사용되기도 하였다. 또한, 멕시코에서는 메뚜기를 오랫동안 최고의 영양보충제로써 즐겨 먹기도 하였다. 우리나라의 경우 메뚜기를 기초 안주류나 애완 동물의 먹이, 낚시 미끼 등으로 사용함에 그치고 있을 뿐 식품가공학적 접근은 매우 미흡한 실정이다.

이와 관련하여, 한국공개특허 제10-2015-0066534호는 거저리 유충을 세척하고 자연 건조 후 분쇄한 다음 가열 및 살균처리하고, 가수분해하여 애완동물의 사료를 제조하는 방법 및 사료 조성물을 개시하고 있지만, 이는 단순히 곤충만을 사용한 것으로써 단가가 비싸고 다양한 영양소를 충분히 섭취할 수 없는 문제점이 있다.

이에 본 발명자는 면역물질이 풍부한 메뚜기 분말과 농업부산물인 도라지 껍질 추출물 및 발아 흑미 등을 이용하여 사료 조성물을 제조하여 애완동물에게 급여함으로써 애완동물의 면역력을 향상시킬 수 있음을 규명함으로써 본 발명을 완성하였다.

한국공개특허 제10-2015-0066534호

본 발명의 목적은 메뚜기 분말, 발아 흑미, 도라지 껍질 추출물, 효소처리 땅콩박 및 어육을 이용하여 애완동물용 사료를 제조하는 방법 및 이러한 제조방법을 통해 얻어진 애완동물용 사료를 제공하는 데 있다.

그러나, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 (S1) 메뚜기 분말 100 중량부; 발아 흑미 120~150 중량부; 도라지 껍질 150~200 추출물 중량부; 효소처리 땅콩박 150~250 중량부; 어육 300~350 중량부를 준비하는 단계; (S2) 상기 메뚜기 분말에 발아 흑미, 도라지 껍질 추출물, 효소처리 땅콩박, 어육 및 사료 첨가제를 혼합하는 단계; (S3) 상기 혼합물에 정제수를 넣고 반죽하는 단계; 및 (S4) 상기 반죽물을 성형하여 수비드 증숙기로 증숙하는 단계;를 포함하고, (S5) 상기 (S2)의 사료 첨가제는 우엉 가루, 백미분, 식물성 지방 및 식물약재로 이루어지는 애완동물용 사료의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 (S1) 단계의 메뚜기 분말은 채집한 메뚜기를 물로 세척하고, 날개와 다리 부분을 제거한 다음, 15~20℃의 온도에서 3~5시간 동안 건조시킨 후 4~6℃의 저온에서 분쇄하여 준비할 수 있다.

본 발명의 또 다른 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 (S1) 단계의 발아 흑미는 흑미 종자 10∼15kg를 세척한 후 물을 부어 수온을 40~50℃로 유지하면서 4~5시간 동안 침지시킨 다음 건져내어 하루에 4회씩 물을 뿌리면서 8시간 씩 발아시켜 제조할 수 있다.

본 발명의 또 다른 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 (S1) 단계의 효소처리 땅콩박은 땅콩박에 단백질 분해 효소를 처리한 후 포화수증기로 105±2 ℃ 온도에서 10~20분 살균처리하여 준비할 수 있다.

본 발명의 또 다른 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 (S2) 단계의 혼합은 25±2 ℃의 온도에서 메뚜기 분말 100 중량부에 대하여 발아 흑미 120~150 중량부, 도라지 껍질 추출물 150~200 중량부, 효소처리 땅콩박 150~250 중량부, 어육 300~350 중량부 및 사료 첨가제로 우엉 가루 100~200 중량부, 백미분 100~180 중량부, 식물성 지방 80~120 중량부를 첨가하여 10~15분 동안 반죽하는 것일 수 있다.

본 발명의 또 다른 일 측면에 따르면, 본 발명은 상기 제조방법에 의하여 제조된 애완동물용 사료를 제공한다.

본 발명에 의하면, 메뚜기 분말과 어육을 사용함으로써 기존의 저가 가금류 부산물로 인한 애견의 알러지 유발 부작용을 방지하면서 단백질 함량이 높은 애완동물용 사료를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 애완동물 사료는 농업부산물인 도라지 껍질과 땅콩박을 부재료로 사용하여 소화 흡수율과 면역 활성도를 높일 수 있으며, 수비드 공법을 적용함으로써 단백질 변성을 감소시키고 풍부한 향미와 부드러운 식감으로 애완동물의 기호도를 높일 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 애완동물용 사료의 제조방법을 나타낸 공정도이다.
도 2는 본 발명의 애완동물 사료의 항산화 활성을 확인한 결과이다.
도 3은 본 발명의 애완동물 사료의 세포독성을 대식세포주의 세포증식능 분석을 통해 확인한 결과이다.
도 4는 본 발명의 사료 조성물의 면역활성을 확인한 결과이다.

이하에서는 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되지 않는다는 것은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

<예비실험>

발아흑미와 흑미의 성분 분석

발아흑미와 발아시키지 않은 흑미의 성분을 분석한 결과를 하기 [표 1]에 나타내었다.

시험 항목	일반 흑미	발아 흑미
당류(g/100g)	0.00	0.55
단백질(g/100g)	7.37	8.03
지방(g/100g)	2.56	2.83
포화지방(g/100g)	0.57	0.62
트랜스지방(g/100g)	0.01	0.01
콜레스테롤(g/100g)	불검출	불검출
나트륨(g/100g)	불검출	0.96
열량(g/100g)	346.35	376.35
탄수화물(g/100g)	73.46	79.69
회분(%)	1.20	-
수분(%)	15.41	-
총플라보노이드(g/100g)	23.70	3.89
총 폴라페놀(g/100g)	150.25	107.98

발아 흑미의 GABA 함량을 높이기 위한 수침온도 및 시간 확인

수침온도 및 시간에 따른 흑미 내 GABA 함량(mg/100g)을 알아 보기 위하여 20∼60℃에서 1∼8시간 동안 수침하여 GABA 함량을 측정하였던 바, 40℃까지는 수온이 증가하고 수침시간이 증가할수록 GABA 함량이 증가하는 것으로 나타났다. GABA의 분석은 이온교환수지 컬럼을 장착한 아미노산자동분석기(L8800 Hitachi aminoacid analyzer)를 사용하고 이동상으로는 리튬 사이트레이트(Lithium cytrate)를 사용하여 유속 0.3㎖/min, 시료 주입량10㎕의 조건으로 분석하였다. 그 결과를 다음의 [표 2]에 나타냈다.

[표 2]

상기 결과로부터 40℃ 내지 50℃의 온도에서 흑미의 수침시간이 5시간 내지 7시간일 때 GABA 함량이 증가하는 것을 확인하였다.

실시예. 사료 조성물의 제조

1-1. 메뚜기 분말의 준비

메뚜기를 사용한 사료의 제조를 위해 먼저 친환경 유기적 방법으로 채집한 메뚜기를 물로 세척하고, 날개와 다리 부분을 제거한 다음, 영양성분의 파괴를 최소화 하기위해 20℃의 온도에서 4시간 동안 건조시켰다. 건조된 메뚜기는 손으로 만져보아 이물질을 느끼지 못할 정도로 미세하게 분쇄시켰는데 이 때, 분쇄기의 마찰열에 의한 변성을 막기 위해 분쇄는 5℃의 저온에서 수행하였다.

1-2. 발아 흑미의 준비

먼저 망사포대에 흑미 종자를 10∼15kg 담아 물 20L에 소독약 10㎖를 넣고 48시간 소독한 다음 맑은 물로 2∼3회 세척하였다. 다시 물을 부어 수온을 40℃로 유지하면서 5시간 동안 침지시킨 다음 건져내어 하루에 4회씩 물을 뿌리면서 8시간 씩 발아시켜 발아흑미를 제조하였다.

1-3. 도라지 껍질 추출물의 준비

농가에서 도라지 껍질을 얻어 깨끗하게 세척한 다음 75~95℃의 열수에서 2시간 동안 저속 교반으로 추출하여 도라지 껍질 추출물을 준비하였다.

1-4. 효소처리한 땅콩박의 준비

농가에서 얻은 땅콩박을 세척한 다음 단백질 분해 효소를 땅콩박 총 중량의 3% 내외로 혼합 교반 한 후 2시간 동안 처리하여 효소 처리한 땅콩박을 준비하엿다.

1-5. 재료의 혼합

준비한 재료는 하기 [표 3]의 조성으로 25±2 ℃의 온도에서 10~15분 동안 반죽하는 방법으로 수행하였다.

1-6. 증숙 및 살균

수비드 찜기를 활용하여 고압스팀증기 온도 105℃, 증숙 시간 30분의 조건으로 제품을 진공포장 후 간접 증숙함으로써 향과 영양분 손실을 최소화하였다. 이후 고압스팀증기 온도 225℃, 살균시간 15분 조건으로 살균하였다.

원료 항목	실시예 1	실시예 2	실시예 3
땅콩박	200	400	400
흑 미	145	135	135
도라지 껍질 분말	180	35	35
건 우엉 가루	150	130	130
메뚜기 분말	100	100	100
어 육 (도루묵)	330	330	330
백미분	145	165	165
식물약재 (믹스티)	35	35	35
식물성 지방(아마씨유)	-	100	100
살균 여부	포장 후 살균	포장 후 살균	포장 후 비살균

(단위: 중량부)

실험예 1. 애완동물 사료의 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량 확인

실시예 1 내지 3 메뚜기 사료의 항산화 활성에 기여하는 대표물질인 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량을 Kim MH et al, Davis WB의 방법을 응용하여 분석하였으며 그 결과를 하기 [표 4]에 나타내었다.

	Yield(%)	총 폴리페놀 (mg/g)	총플라보노이드 (μg/g)	단백질 함량 (g/g)
실시예 1	21.02±0.12	22.39±0.08	54.38±1.49	0.23
실시예 2	30.55±0.31	16.28±0.68	46.77±2.96	0.16
실시예 3	38.12±0.29	14.39±1.03	27.54±2.18	0.14

그 결과, 상기 표 1에 나타난 바와 같이 실시예 1의 총 폴리페놀 함량이 22.39±0.08 mg/g, 총 플라보노이드 함량이 54.38±0.49 μg/g 으로 실시예 2 및 3 보다 높게 측정되는 것을 확인할 수 있었다.

실험예 2. 애완동물 사료의 항산화 활성 확인

항산화 활성을 비교하기 위하여, 실시예 1 내지 3의 사료를 농도별로 처리 후 ABTS 라디칼 소거능, FRAP, 환원력을 측정하였다. ABTS 라디칼 소거능은 Arts MJ et al., FRAP은 Benzie IF & Strain JJ, 환원력은 Oyaizu M의 방법을 응용하여 측정하였다.

그 결과, [도 2]에 나타난 바와 같이, ABTS 라디칼 소거능, FRAP, 환원력 모두 농도 의존적으로 증가하였으며 실시예 1의 사료가 다른 사료에 비해 유의하게 증가하는 것을 확인하였다.

실험예 3. 애완동물 사료의 세포독성 확인

애견사료의 세포독성을 확인하기 위하여 대식세포의 세포증식능을 측정하였다. 실시예 1 내지 3의 사료를 대식세포주인 Raw264.7 cell 에 농도별(62.5 ~ 1000μg/m)로 처리하고 이를 3-[4, 5-dimethylthia zol-2-yl]-2, 5-diphenyltetrazolium bromide; thiazolyl blue (MTT) 로 분석하였다.

그 결과, [도 3]에 나타난 바와 같이, 실시예 1의 사료가 다른 사료에 비해 세포증식능이 가장 높아 세포독성이 낮은 것을 확인할 수 있었다.

실험예 4. 애완동물 사료의 면역 활성 확인

애견사료가 면역 활성에 미치는 영향을 확인하기 위하여 실시예 1 내지 3 사료를 Raw264.7 대식세포에 농도별(62.5~1000 μg/ml)로 처리하고, griess reagent system (NO assay)를 통해 NO 값을 확인하였으며, ELISA(enzyme-linked immunosorbent assay)를 통해 사이토카인 (TNF-a, IL-6 및 IL-1β) 생산능을 확인하였다.

그 결과 도 4에 나타난 바와 같이, 사료 처리에 의해 전반적으로 NO, TNF-a, IL-6, 및 IL-1β가 농도 의존적으로 유의성 있게 증가하였으며, 특히 TNF-a 생산을 강하게 유도하였다. 또한, 실시예 1 내지 3을 비교하였을 때 실시예 1의 사료를 처리하였을 때가 유의하게 많은 양이 생산되는 것을 확인하였다.

실험예 5. 사료 조성물의 기호도 확인

상기 실시예 1 내지 3에 따른 사료 조성물의 일정량을 실험동물에게 직접 급여한 후 남은 사료의 무게를 측정함으로써 기호도를 측정하였다. 미리 1회 사료 섭취량을 조사한 후, 1회 섭취량 만큼 급여한 후 상용화되어 있는 비교예 사료의 섭취량과 비교하였다.

	A(수컷)		B(암컷)
	급여량(g)	잔존량(g)	급여량(g)	잔존량(g)
비교예	300	9	300	8
실시예 1	300	3	300	2
실시예 2	300	6	300	4
실시예 3	300	7	300	5

그 결과, 상기 [표 5]에 나타난 바와 같이 실시예 1 내지 3의 사료 조성물 모두에 대한 전반적인 기호도가 높은 편이었고 실시예 1의 사료 조성물에 대한 선호도가 가장 높았으며, 시중에서 판매되고 있는 비교예 사료에 비해 높은 기호도를 나타내었다.

실험예 6. 실험동물에 사료 급여 후 몸무게 변화 확인

상기 실시예 1에 따른 사료 조성물을 1개월~4개월 된 개에게 4개월 간 급여한 후 체중 변화를 측정하여 본 발명에 따른 사료 조성물의 영양 성분 및 동물에게 미치는 영향을 평가하였다.

급여차수 / 실험견명	A(수컷)	B(암컷)
1차 급여	8 kg	5.8 kg
2차 급여	10 kg	10 kg
3차 급여	12.5 kg	13.5 kg

그 결과, [표 6]에 나타난 바와 같이, 본 발명의 사료 조성물을 섭취한 경우 체중이 비교적 일정하게 증가하는 것을 확인할 수 있었다.

실험예 7. 실험동물에 사료 급여 후 혈액검사

급여 후 동물에게서 혈액을 채취하여 혈액검사를 실시한 결과를 하기 [표 7]에 나타내었다.

구분	정상범위	판단기준	1차 급여		2차 급여		3차 급여
구분	정상범위	판단기준	A(수)	B(암)	A(수)	B(암)	A(수)	B(암)
GPT (U/I)	17-78	높으면 간세포 이상	3	17	11	12	11	17
GOT (U/I)	17-44	높으면 심근경색	52	14	34	30	43	30
TCHO (mg/dI)	111-312	높으면 대사성 질환	161	178	337	188	231	136
LDH (U/I)	20-109	높으면 백혈병,악성빈혈, 심장, 신장, 간질환	900	88	364	292	638	239
TG (mg/dI)	30-133	높으면 간경화증 발생 위험	76	60	50	25	48	29
TP (mg/dI)	5.0~7.2	높으며 안좋음	8.7	4.9	5.9	6	5.8	6.1
ALP (U/I)	69-333	높으면 뼈, 간, 담관의 질환이나 악성종양	500	641	1229	604	1140	463
UA (mg/dI)	0-2.0	높으면 통풍	1.1	0.7	0.8	0.9	0.7	1
BUN (mg/dI)	9.2-29.2	높으면 신장기능 이상	11.7	14.7	12.3	8.1	16.1	10.4
CRE (mg/dI)	0.4-1.4	높으면 신장기능 이상	1.3	1.1	1.1	0.7	0.6	0.7

Claims

(S1) 메뚜기 분말 100 중량부; 발아 흑미 120~150 중량부; 도라지 껍질 추출물 150~200 중량부; 효소처리 땅콩박 150~250 중량부; 어육 300~350 중량부를 준비하는 단계;
(S2) 상기 메뚜기 분말에 발아 흑미, 도라지 껍질 추출물, 효소처리 땅콩박, 어육 및 사료 첨가제를 혼합하는 단계;
(S3) 상기 혼합물에 정제수를 넣고 반죽하는 단계; 및
(S4) 상기 반죽물을 성형하여 수비드 증숙기로 증숙하는 단계;를 포함하고,
(S5) 상기 (S2)의 사료 첨가제는 우엉 가루, 백미분 및 식물성 지방으로 이루어지는 애완동물용 사료의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 (S1) 단계의 메뚜기 분말은 채집한 메뚜기를 물로 세척하고, 날개와 다리 부분을 제거한 다음, 15~20℃의 온도에서 3~5시간 동안 건조시킨 후 4~6℃의 저온에서 분쇄하여 준비하는 것을 특징으로 하는 애완동물용 사료의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 (S1) 단계의 발아 흑미는 흑미 종자 10∼15kg를 세척한 후 물을 부어 수온을 40~50℃로 유지하면서 4~5시간 동안 침지시킨 다음 건져내어 하루에 4회씩 물을 뿌리면서 8시간 씩 발아시켜 제조하는 것을 특징으로 하는 애완동물용 사료의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 (S1) 단계의 효소처리 땅콩박은 땅콩박에 단백질 분해 효소를 처리한 후 포화수증기로 105±2 ℃ 온도에서 10~20분 살균처리하여 준비하는 것을 특징으로 하는 애완동물용 사료의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 (S2) 단계의 혼합은 25±2 ℃의 온도에서 메뚜기 분말 100중량부에 대하여 발아 흑미 120~150 중량부, 도라지 껍질 추출물 150~200 중량부, 효소처리 땅콩박 150~250 중량부, 어육 300~350 중량부 및 사료 첨가제로 우엉 가루 100~200 중량부, 백미분 100~180 중량부, 식물성 지방 80~120 중량부를 첨가하여 10~15분 동안 반죽시키는 것을 특징으로 하는 애완동물용 사료의 제조방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 제조방법에 의하여 제조된 애완동물용 사료.