KR20210040743A - 악취 분해를 위한 사료첨가제 - Google Patents

Abstract

본 발명은 악취발생이 있는 분뇨 농가에 사료 첨가용 미생물제 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가축의 증체, 사료효율 개선 및 축산분뇨에 의한 악취 발생을 감소시키는 가축 사료 첨가용 미생물제 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는,
주로 치즈나 간장과 같은 식품 및 알코올 제조에만 이용되어온 종래의 뮤커 속 미생물과 달리 가축의 증체 및 축산 분뇨에 의한 악취발생억제 효율이 있는 것으로 동정된 신규한 뮤커 속 균주 KFCC-11239에 관한 것으로서, 이 뮤커 속
미생물은 단독으로 또는 가축의 장내 유해 독소 배출과 장내 유용 세균의 활성을 촉진하는 역할을 하는 수종의 미생물과의 혼합물로서 가축 사료 첨가용 미생물제로서 유용하게 사용되어 축산 농가의 소득 증대에 크게 기여할 수 있다.

Description

악취 분해를 위한 사료첨가제{Additive advantage for the deodorant analysis}

본 발명의 목적은 가축의 생산성 향상 및 악취 분해 효과가 있는 신규한 뮤커 속 미생물을 제공하는 것이다.

본 발명은 사료 첨가용 미생물제 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가축의 증체, 사료효율 개선 및 축산분뇨에 의한 악취 발생을 감소시키는 가축 사료 첨가용 미생물제 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

가축 사료 첨가용 미생물제란 가축의 장내 균총의 균형을 유지하고 사료의 소화증진에 따른 가축의 생산성을 높이기위한 미생물을 포함한 물질로서 미생물제의 투여에 따라 가축의 생산성 촉진뿐만 아니라 가축분뇨에서 발생하는 악취를 저감할 수 있는 미생물제가 요구되고 있다.악취제거에 있어서도 황유래물질이나 암모니아 제거에 국한되어 있다.

본 발명의 목적은 사료에 첨가하여 가축에게 급여할 경우 생산성을 향상시킴과 동시에 축산 분뇨의 악취를 저감시켜호흡기 질병의 발생을 억제시키는 뮤커 속 미생물을 함유하는 미생물제 및 상기 뮤커 속 미생물과 함께 수종의 타 미생물을 함유하는 복합 미생물제를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 미생물제의 제조방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 가축의 생산성 향상 및 악취 분해 효과가 있는 신규한 뮤커 속 미생물을 제공하는 것이다.

본 발명의 미생물제는 먼저 질석(vermiculite), 밀기울, 대두박, 맥반석을 중량% 기준으로 0.5 내지 2 : 1 내지 3 : 1내지 3 : 0.5 내지 2의 비율, 바람직하게는 1:2:2:1의 비율로 혼합한 부형제를 얻은 후, 전술한 방법에 따라 각 미생물을 배양하여 얻은 균체 배양액 혼합물 30 내지 60중량%와 상기 부형제 40 내지 70중량%, 바람직하게는 각각 50중량%씩 혼합한 다음 8 내지 24시간, 바람직하게는 15시간 동안 30 내지 45℃, 바람직하게는 40℃로 저온건조시켜 분쇄하여 얻는다. 균체를 분쇄기로 분쇄하여 부형제와 혼합하여 건조시킬 경우 상기 균체는 질석이나 맥반석의 공극에 잘 침투하여 안정성이 높아지며, 건조과정 초기에 발생하는 2차 배양을 촉진한다. 또한 대두박과 밀기울 등은 균주의영양 공급원으로 작용하여 균 성장을 촉진한다.또한, 본 발명은 바람직한 일 양태로서 가축의 생산성을 높임과 동시에 가축분뇨에 의한 악취발생을 감소시키는 효과를 나타내는, 한국종균협회에 기탁한 곰팡이인 뮤커 속( Mucor ) sp. KFCC-11239를 비롯하여 아스퍼질러스 오리제( Aspergillus oryzae ) KFCC-60241, 바실러스 리체니포미스( Bacillus licheniformis ) KCTC 1030, 바실러스 서브틸리스( Bacillus subtilis ) KCTC-1666, 락토바실러스 에시도필러스( Lactobacillus acidophilus ) ATCC 4356,

사카로마이세스 세레비지에( Saccharomyces cerevisiae ) ATCC 9763을 포함하는 미생물제 및 그 제조 방법을 제공한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의해 제조된 뮤커 속 미생물 및 뮤커 속 미생물을 포함하는 복합 미생물제를 가축사료 첨가제로 가축에게 급여할 경우 가축의 뚜렷한 생산성 향상 및 분뇨의 악취 발생 감소를 기대할 수 있어 농가 소득증대에 크게 기여할 수 있는 유용한 발명이다.

본 발명은 가축의 생산성을 높임과 동시에 가축분뇨에 의한 악취발생을 감소시켜 호흡기 질병의 발생을 억제할 수 있는 뮤커( Mucor ) 속의 미생물을 함유한 미생물제에 관한 것이다. 상기 미생물은 단독으로 사용하거나 아스퍼질러스오리제( Aspergillus oryzae )와 같은 곰팡이, 유산균, 효모, 바실러스 속의 미생물과 같이 사용할 수 있다.또한, 본 발명은 상기 미생물제를 저렴한 비용으로 제조하는 방법에 관한 것이다. 미생물제는 일반적으로 액체배양,고체배양, 반고체배양 등의 방법으로 제조할 수 있는데, 미생물 배양에 있어 조절이 용이하고 배양시간이 짧은 액체배양 방법으로 제조하는 것이 바람직하며, 이 경우 저렴한 배양배지를 선택하여 배양한다.또한, 본 발명은 가축에게 급여할 경우 생산성을 향상시키고 축산 분뇨의 악취를 저감시키는 효과를 나타내는 신규한미생물인 뮤커 속 균주 KFCC-11239에 관한 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명자들은 가축의 생산성을 높이고 축산 분뇨의 악취를 저감시키는 효과가 있는곰팡이를 분리하는데 성공하였으며, 분리된 곰팡이는 뮤커 속의 미생물로 동정되었다.뮤커 속 곰팡이는 털곰팡이라고 부르며 구조는 포자낭병이 균사체에 직립하여 신장하며, 분기하지 않은 것과 분기한것이 있고 그 말단에 포자낭이 생긴다. 전체적으로는 섬모상으로 보이며 거미줄 곰팡이와 달리 가근과 포복지를 형성하지 않고 내생포자를 형성하는 특징이 있다. 균종에 따라 치즈 응유효소인 렌넷을 대체하는 레닌이라는 효소를 생산하는데 이용되기도 하고, 중국의 누룩에서 분리된 뮤커 속의 미생물은 전분당화력과 알코올 발효력이 강하여 알코올제조에 이용되기도 한다[응용미생물학 개론, p38-39, 세진사, (1997)]. 이와 같이 뮤커 속의 미생물 및 이를 이용한 기술은 주로 치즈나 간장과 같은 식품 및 알코올 제조에만 이용되고 있고, 이를 사료 첨가용 미생물제나 악취 제거 미생물제 또는 균주로 사용된 바는 없다.

본 발명에 개시된 신규 미생물의 동정 및 특징을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 균주는 간장, 청국장과 같은 곰팡이, 효모 및 바실러스 발효에 의한 전통 발효식품으로부터 분리하였다. 전통적으로 발효식품의 생리활성 작용은 널리 알려져 있는 사실로서 특히 효소활성이 높고 생리활성 물질을 많이 생산하는 것으로 알려진 곰팡이를 위주로 가축에게 급여하여 생산성 향상 및 분뇨 악취 발생 억제효과를 얻을 수 있는 균주를 얻고자 하였다. 여러 발효식품을 1차적으로 피디에이 아가배지(PDA, Potato Dextrose Agar)에 도말하여 여러곰팡이 균주를 분리한 후 효소생산성이 높고 가축분뇨에 첨가하였을 때 악취저감 효과가 가장 우수한 균주를 선발하여 동정한 결과 뮤커 속 균주로 동정되었다. 본 발명의 균주는 2000년 11월 23일자로 한국종균협회에 기탁번호 KFCC-11239로 기탁되었다.

이렇게 분리한 미생물은 PDA, 덱스트로스 펩톤 아가(DPA) 또는 포테이토 슈크로스 아가(PSA) 등의 배지에서 배양할 수 있다. 이때 배양온도는 25 내지 37℃ 이며, 보다 바람직하게는 37℃에서 성장시킨다. pH 조건은 5.5 내지 8.0,보다 바람직하게는 pH 5.7이 적합하다. 배지의 탄소원으로서는 글루코오스, 전분, 슈크로스 등을 단독으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 질소원으로는 황산암모늄, 요소 등과 같은 무기 질소원과 효모추출물, 육추출물, 펩톤 등의 유기질소원을 단독 또는 조합으로 사용할 수 있다. 무기물은 사용하는 배지에 따라 달라질 수 있으며 일반적으로 철, 마그네슘, 인, 망간 등을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 미생물제를 제조하기 위해서 상기에서 얻은 뮤커 속의 균주를 곰팡이용 배지, 바람직하게는 PDA 배지에접종하여 25 내지 37℃, 바람직하게는 37℃에서 100 내지 200rpm, 바람직하게는 180rpm으로 1 내지 2일간 호기배양시켜 배양액을 얻은 후 이를 종균으로 사용한다.상기 종균을 글루코오스 1 내지 3중량%, 바람직하게는 2중량%, 감자분말 0.1 내지 0.5중량%, 바람직하게는 0.3중량%를 함유하는 멸균된 배양액을 함유한 발효기에 접종하여 25 내지 37℃, 바람직하게는 37℃에서 100 내지 200rpm,바람직하게는 200rpm으로 1 내지 2일간, 바람직하게는 2일간 호기 배양시킨다.또한 본 발명의 미생물제에 함유되는 미생물 중 하나는 아스퍼질러스( Aspergillus ) 속 미생물이다. 그 예로는 아스퍼질러스 오리제( Aspergillus oryzae ), 아스퍼질러스 나이거( Aspergillus niger ), 아스퍼질러스 피컴( Aspergillus ficcum ) 등을 포함한다. 이 중에서, 아스퍼질러스 오리제는 황국균으로 알려져 있고 예로부터 청주, 된장, 간장, 감주, 소주 등의 제조에 널리 이용되어 온 대표적인 곰팡이로 전분 당화력 및 단백질 분해력이 강한 특징을 갖고 있다.상술한 아스퍼질러스 속 미생물중 특히 아스퍼질러스 오리제 KFCC-60241이 바람직하다.

본 발명의 미생물제에 일 예로서 사용되는 아스퍼질러스 오리제는 전술한 뮤커 속 균주를 배양한 동일한 배지 및 배양 조건으로 배양하여 얻을 수 있다.또 다른 미생물제의 일원으로서, 바실러스 속 균주는 일반적으로 내생포자 형성으로 내열성이 높고 가축에게 유용한섬유소 분해효소(cellulase), 전분분해효소(amylase), 단백질 분해효소(protease), 자일란 분해효소(xylanase)와 같은 효소의 생산성이 높은 것이 특징이며, 아스퍼질러스 오리제와 함께 바실러스속 균주에 의한 발효 생성물은 효소를비롯한 여러 생리활성 물질들을 함유하고 있어서 장내 유익균총의 활성 및 가축의 성장촉진에 유용한 역할을 하는 것으로 알려져 있다.구체적인 바실러스 속 균주의 예로는, 바실러스 리체니포미스( Bacillus licheniformis ), 바실러스 서브틸리스( Bacillus subtilis ), 바실러스 세리우스( Bacillus cereus ), 바실러스 아밀로리케페시언스( Bacillus amyloliquefaciens )등을 포함한다. 특히 바실러스 리체니포미스 KCTC 1030 및 바실러스 서브틸리스 KCTC-1666이 바람직하다. 이러한 바실러스 속 균주는 바실러스 균주 배양에 일반적으로 사용되는 배지와 조건 하에 배양할 수 있다. 예를 들어, 뉴트리언트 브로스(NB broth) 배지에서 30 내지 40℃, 바람직하게는 37℃에서 100 내지 200rpm, 바람직하게는 180rpm으로 6 내지 24시간, 바람직하게는 12시간 동안 배양할 수 있다. 이 균주를 대량 생산하는 경우에는 대두박 0.5 내지 3중량%, 바람 직하게는 1중량%와 당밀 1 내지 5중량%, 바람직하게는 2중량%를 함유하는 배지를 첨가한 발효기에서 호기 배양하여 얻을 수 있다.또 다른 미생물제원으로서 사용될 수 있는 것으로 유산균이 있는데, 이는 글루코오스로부터 유산의 생성비율이 50%이상인 세균을 말하는 것으로서 가축에게 급여하는 유산균은 주로 락토바실러스 ( Lactobacillus )속 유산균을 이용할 수 있다. 그 예로는 락토바실러스 에시도필러스( Lactobacillus acidophilus ), 락토바실러스 카제이( Lactobacillus casei ), 락토바실러스 플란타륨( Lactobacillus plantarum ), 락토바실러스 파라카제이( Lactobacillus paracasei)를 포함한다. 특히, 락토바실러스 에시도필러스 ATCC 4356이 바람직하다. 가축의 장관내에서 유산균의 역할은 장내 미생물총을 안정화하고 정장작용, 유해균 증식의 억제 및 고유 면역기전의 자극으로 질병발생에 따른 가축의 생산성 감소를 억제하는 역할을 한다.이러한 유산균 속 균주는 바실러스 균주 배양에 일반적으로 사용되는 배지와 조건 하에 배양할 수 있다. 예를 들어,엠알에스 브로스(MRS broth) 배지에서 30 내지 40℃, 바람직하게는 37℃에서 80 내지 150rpm, 바람직하게는 120rpm으로 12 내지 48시간, 바람직하게는 15시간 동안 배양할 수 있다. 상기 균주를 대량 생산하는 경우에는 효모추출물 0.1 내지 1.0중량%, 바람직하게는 0.5중량%, 글루코오스 0.3 내지 1.0중량%, 바람직하게는 0.7중량%, 및 아세트산나트륨 0.1 내지 0.5중량%, 바람직하게는 0.2중량%를 함유하는 배지를 첨가한 발효기에서 호기 배양하여 얻을 수있다.

마지막으로, 효모는 글루코오스를 탄소원으로 하여 알코올과 탄산가스를 생성하는 미생물로서, 그 예로는 사카로마이세스 세레비지에( Saccharomyces cerevisiae ), 사카로마이세스 퍼멘타티( Saccharomyces fermentati ), 피치아속( Pichia sp.), 한세눌라( Hansenula sp.) 속, 캔디다 유틸리스( Candida utilis )를 포함한다. 이중 사카로마이세스세레비지에( Saccharomyces cerevisiae )가 본 발명에 사용될 수 있는 바람직한 효모 종류이다. 특히 사카로마이세스 세레비지에 ATCC 9763이 바람직하다. 본 발명에 사용되는 사카로마이세스 세레비지에의 세포벽은 글루칸, 만난,키틴과 같은 기능성 고분자 탄수화물로 이루어져 있어 유해독소를 결합시켜 체외로 배출하는 역할과 풍부한 아미노산, 비타민, 미지성장인자 공급 및 장내 유용세균의 활성을 촉진시키고, 특히 사료풍미가 개선되어 가축의 사료섭취량을 높이는 역할을 한다.상기 효모는 효모 균주 배양에 사용되는 일반적인 배지와 조건하에서 배양할 수 있다. 예를 들어, 와이엠 브로스(YMbroth) 배지에서 25 내지 37℃, 바람직하게는 37℃에서 50 내지 150rpm, 바람직하게는 120rpm으로 15 내지 48시간, 바람직하게는 15시간 동안 배양할 수 있다. 상기 균주를 대량 생산하는 경우에는 대두박 0.5 내지 3중량%, 바람직하게는 1중량%, 당밀 0.1 내지 2.0중량%, 바람직하게는 0.5중량%, 글루코오스 0.5 내지 3중량%, 바람직하게는 1중량%를 함유하는 배지를 첨가한 발효기에서 정치 배양하여 얻을 수 있다.

상기 미생물들의 제조에 사용한 배지들의 조성을 표 1에 나타내었다. 아가배지는 표 1에 기재된 각각의 배지에 1.5중량%씩 아가를 첨가하여 제조하면 된다.

Claims (1)

1. 아스퍼질러스 속 균주가 아스퍼질러스 오리제( Aspergillus oryzae ) KFCC-60241이고, 바실러스속 균주가 바실러스 리체니포미스( Bacillus licheniformis ) KCTC 1030 및 바실러스 서브틸리스( Bacillus subtilis) KCTC-1666이며, 락토바실러스 속 균주가 락토바실러스 에시도필러스( Lactobacillus acidophilus ) ATCC 4356이고, 사카로마이세스 속 균주가 사카로마이세스 세레비지에( Saccharomyces cerevisiae ) ATCC 9763인 것을 특징으로 하는 미생물 사료첨가제.
   청구항 2.
   제 1항에 있어서, 미생물 안정화형 부형제가 질석, 밀기울, 대두박 및 맥반석을 포함하는 것을 특징으로 하는 미생물 사료첨가제.
   청구항 3.
   뮤커 속 곰팡이 및 아스퍼질러스 속 미생물 배양용 배지로 글루코오스 1 내지 3중량%와 감자분말 0.1 내지 0.5중량%를 사용하고; 락토바실러스 속 미생물 배양용 배지로 효모추출물 0.1 내지 1.0중량%, 글루코오스 0.3 내지 1.0중량%및 아세트산나트륨 0.1 내지 0.5중량%를 사용하며; 바실러스 속 미생물 배양용 배지로 대두박 0.5 내지 3중량%와 당밀 1 내지 5중량%를 사용하고; 효모 배양용 배지로 대두박 0.5 내지 3중량%, 당밀 0.1 내지 2.0중량% 및 글루코오스0.5 내지 3중량%를 사용하여 각 미생물을 배양하는 단계; 질석, 밀기울, 대두박 및 맥반석을 포함하는 미생물 안정화형 부형제와 상기 미생물 배양액 혼합물을 혼합하는 단계; 및 이 혼합물을 저온건조 특징으로 하는 가축 사료 첨가용 미생물제의 제조방법.
   청구항 4.
   분쇄하는 단계를 포함하는 것을에 있어서, 뮤커 속 곰팡이가 뮤커 속 곰팡이 KFCC-11239인 것을 특징으로 하는 제조방법.