KR20210055705A

KR20210055705A - 길든 동물 사육용 조성물 및 사육 방법

Info

Publication number: KR20210055705A
Application number: KR1020217007450A
Authority: KR
Inventors: 션 파머; 켄 알리벡
Original assignee: 로커스 아이피 컴퍼니 엘엘씨
Priority date: 2018-09-28
Filing date: 2019-09-26
Publication date: 2021-05-17
Also published as: IL281691B1; IL281691A; WO2020069166A1; EP3823463A4; BR112021005933A2; EP3823463A1; PH12021550300A1; MX2021003635A; ZA202100870B; US20210307361A1; JP2022502402A; CA3110112A1; CN112911943A; AU2019348030A1

Abstract

본 발명은 길든 동물을 사육하는 방법 및 조성물을 제공한다. 특정 실시예에서, 미생물 및/또는 미생물 성장 부산물을 포함하는 조성물이 동물의 식품 및/또는 식수와 접촉된다. 바람직하게는 상기 성장 부산물은 생체계면활성제이다. 유리하게 본 발명은, 예를 들어 동물의 면여계를 증진, 소화 건강의 촉진, 동물에 영양소를 제공 및 치과/구강 건강을 촉진하는 것으로 길든 동물 내에서 우수한 건강 및 웰빙을 촉진시킬 수 있다. 게다가, 본 발명은 애완동물 식품의 수명을 길게하고 해로운 미생물로부터 식품 오염을 방지하는데 사용될 수 있다.

Description

길든 동물 사육용 조성물 및 사육 방법

본 출원은 2018년 9월 28일에 출원된 U.S. 임시 출원 번호 제62/738,462호의 우선권을 주장하며, 이는 전체적으로 참조로서 본 출원에 통합되어 있다.

길든(domesticated) 동물을 키울 때, 이들이 가축이거나 반려동물이거나, 동물의 건강과 웰빙은 크게 이들의 식습관에 달려있다. 애완동물들은 예를 들어 이들의 종, 품종, 크기, 연령, 및 건강 상태등에 따라 필요한 영양들이 달라지는 반면에, 애완동물의 식사에는 기초적인 필요 영양소를 공급해야만 하고, 동물들에게 맛있어야만 하고, 용이하게 소화가능하여 동물이 음식으로부터 최대로 건강한 장점을 거둘 수 있어야만 한다.

개나 고양이와 같은 길든 동물을 위한 식품은 전형적으로 식품 제조 공장에서 제조되고, 연속해서 포장되어 다양한 도소매 공급 채널을 통해 동물 소유자에게 분배된다. 식품 타입은 예를 들어, 건조한 키블(kibble), 젖은 식품, 반-건조 식품, 냉동식품, 냉-건조식품, 비스켓, 케이크 또는 트리츠(treats)를 포함할 수 있다.

이상적인 애완동물 식품은 아미노산, 탄수화물, 비타민, 미네랄, 및 필수 지방산을 포함할 수 있는 모든 범위의 다른 생물학적으로 이용가능한 성분들과 함께 소화가능한 단백질원을 포함하여야만 한다. 그러나, 건조된 식품들에는, 많은 이들 영양소들은 키블 및 펠렛 제조에 사용된 압출 공정으로 인하여 최적 함량보다 적게 발견된다. 원료성 건조 및 습식 성분들의 혼합물은 혼합되어 도우를 형성하고, 이는 극단적인 압력과 높은 온도 하에서 조리된다. 이 도우는 이후 펠렛 형성을 위하여 특별하게 형상화된 홀을 통과하도록 압축 또는 가압된다. 압축 동안 가해진 높은 열은 최종 식품 제품에서 많은 귀중한 영양소의 열적 분해를 일으킬 수 있다.

게다가, 애완 식품의 많은 타입들에 대하여, 제형들은 필수적으로 방부제를 포함하여 식품의 수명을 연장하고 오염을 방지한다. 방부제 없이는, 애완동물 식품은 빠르게 상하고 소비되는 경우 질병을 야기할 수 있다. 상업적으로 제조된 개 식품을 보존하는 많은 방법들이 있으며, 이들 중 많은 것들은 인위적인 방부제 화합물, 예를 들어 부틸화된 히드록시아니솔 (BHA), 부틸화된 히드록시톨루엔 (BHT), 에톡시퀸, 프로필렌 글리콜, t-부틸히드로퀴논 (TBHQ), 및 소듐 메타비스술파이트의 사용을 포함하며―이들 중 많은 것들은 암과 연결되어 있다.

애완동물들은, 예를 들어 감염, 소화장애, 영양 결핍, 치아/구강 건강 병리학, 및 염증을 포함하여 인간을 괴롭히는 것과 동일한 많은 공통된 질병으로 고통을 받을 수 있다. 과도한 칼로리, 낮은 영양소 함량 및 화학적 방부제를 갖는 매우 가공된 식품의 소비는 이들 건강 문제뿐만 아니라, 비만, 관절염, 당뇨병 및 암까지 일으킬 수 있다.

이들 많은 질병들은 균형잡힌 식습관을 통해 직접적으로 또는 간접적으로 해결될 수 있다. 그러므로, 애완동물 및 다른 가축 사육을 위해서 개선된 조성물이 필요하다.

본 발명은 길든 동물, 예를 들어, 개, 고양이 및 가축들을 사육하는데 있어서 미생물 및/또는 이들의 성장 부산물의 사용에 관한 것이다. 유리하게는, 본 발명의 조성물 및 방법은 예를 들어 동물의 위장(GI)관을 통해 영양소의 생체이용율 및 흡수를 증가시키고, 소화건강을 높이고, GI 관 및/또는 구강의 감염을 예방 및/또는 제어, 치과 위생을 높이고, 애완동물 식품의 부패 및/또는 오염을 방지하는 것을 포함하여 수 많은 장점들을 제공한다. 게다가, 본 조성물은 자연적으로 유래하고, 친환경적이며, 애완동물 식품의 맛을 나쁘게 변화시키지 않는다.

바람직한 실시예에서, 본 발명은 길든 동물을 사육하기 위한 조성물을 제공하며, 상기 조성물은 하나 이상의 유리한 미생물 및/또는 하나 이상의 미생물 성장 부산물을 포함한다. 만약 존재한다면 상기 조성물 내 미생물은 활성 또는 비활성 형태일 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 미생물은 성장 부산물과 분리된다. 바람직한 실시예에서, 유리한 미생물은 비병원성 곰팡이, 이스트 및/또는 박테리아이다.

일 실시예에서, 상기 조성물은 하나 이상의 이스트 및/또는 하나 이상의 이들의 성장 부산물을 포함한다. 이스트(들)는, 예를 들어 Wickerhamomyces anomalus, Saccharomyces spp.(e.g., S. cerevisiae 및/또는 S. boulardii), Starmerella bombicola, Meyerozyma guilliermondii, Pichia occidentalis, Monascus purpureus, 및/또는 Acremonium chrysogenum일 수 있다. 상기 이스트(들)는 살아있거나 또는 불활성 세포 또는 스포어의 형태뿐만 아니라 건조된 세포 질량 및/또는 도먼트 세포(dormant cell)(e.g., 이스트 가수분해물)의 형태일 수 있다.

특정 실시예에서, 상기 조성물은 하나 이상의 곰팡이 및/또는 하나 이상의 이들의 성장 부산물을 포함한다. 상기 곰팡이는, 예를 들어, Pleurotus spp. 곰팡이, e.g., P. ostreatus (느타리 버섯), Lentinula spp. 곰팡이, e.g., L. edodes (shiitake mushrooms), 및/또는 Trichoderma spp. 곰팡이, e.g., T. viride 이다. 곰팡이는 살아있거나 또는 불활성 세포, 균사, 스포어 및/또는 자실체(fruiting bodies)의 형태일 수 있다. 만약 존재한다면 자실체는, 예를 들어 과립 및/또는 분말 형태로 다져지거나 및/또는 혼합될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 조성물은 하나 이상의 추가적인 유리한 미생물, 예를 들어 하나 이상의 Bacillus spp. 박테리아를 포함한다. 특정 실시예에서, 상기 Bacillus spp. 는 B. amyloliquefaciens, B. subtilis 및/또는 B. licheniformis이다.

바람직한 실시예에서, 상기 미생물-기반 조성물은 미생물 성장 부산물을 포함한다. 상기 조성물은 미생물 및/또는 성장 부산물이 생산되는 발효 배지를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 성장 부산물은 이들이 생산된 발효 배지로부터 정제되었다. 대안적으로, 일 실시예에서, 상기 성장 부산물은 조 생산물 형태로 사용된다. 상기 조 생산물 형태는, 예를 들어 관심있는 성장 부산물을 생산하는 미생물 배양 결과 얻어진 액체 상층액의 형태를 취할 수 있다.

상기 성장 부산물은 대사산물 또는, 예를들어 아미노산, 펩타이드, 단백질, 효소, 용매 및/또는 다른 대사산물을 포함하여 세포 성장의 결과로서 생산된 다른 생화학물질을 포함할 수 있다.

특정 실시예에서, 상기 바이오계면활성제는, 바이오계면활성제-생산 미생물의 수중 배양 결과 얻어진 액체 발효 브로스(broth) 및 세포를 포함하는 미생물 배양액 형태로 조성물에 첨가될 수 있다. 특이적 실시예에서, 바이오계면활성제가 소포로리피드(sophorolipid)일 때, 이 "배양 형태” 바이오계면활성제는 Starmerella bombicola 이스트 세포, 소포로리피드 및 그 안의 다른 이스트 성장 부산물과 함께 발효 브로스를 포함할 수 있다. 이스트 세포는 애완동물 식품과 접촉 또는 이와 함께 제형화될 때 활성 또는 비활성일 수 있다. 저농도의 소포로리피드가 필요하다면, 결과적으로 상기 S. bombicola 배양액을 만드는 소포로리피드 부분이 제거될 수 있고, 예를 들어 1~4g/L 잔류 소포로리피드 및, 선택적으로 이스트 세포 및 다른 성장 부산물을 갖는 잔류 액체가 본 방법에 사용될 수 있다. 또 다른 바이오계면활성제의 사용이 필요할 때, 다른 바이오계면활성제를 생산할 수 있는 임의 다른 미생물을 이용하는 유사한 생성물이 가시화된다.

일 실시예에서, 상기 조성물은 동물 식품에 공급하고 동물 내 건강 및/또는 웰빙을 촉진할 하나 이상의 물질 및/또는 영양소, 예를 들어 아미노산(필수 아미노산을 포함), 펩타이드, 단백질, 비타민, 미량원소, 지방, 지방산, 지질, 탄수화물, 스테롤, 효소, 미량 미네랄(trace minerals), 예를 들어 철, 구리, 아연, 망간, 코발트, 요오드, 셀레늄, 몰리브덴, 니켈, 플루오린, 바나듐, 주석 및 실리콘의 원료를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 조성물의 미생물은 이들 물질을 생산하거나 및/또는 공급한다.

일 실시예에서, 상기 조성물은 하나 이상의 프리바이오틱스, 예를 들어 켈프 추출물, 건초, 알팔파, 밀짚, 사일리지, 낟알 및/또는 콩과식물 공급원을 포함한다.

특정 실시예에서, 본 발명에 따른 조성물은, 예를 들어 이스트 세포 벽의 유리한 성질로 인하여, 예를 들어 정제된 미생물 대사산물 단독보다 우수할 수 있다. 이들 성질들은 높은 농도의 만노단백질 및 바이오폴리머 베타-글루칸을 이스트 세포 벽의 외표면의 일부로서 포함한다. 이들 화합물들은, 예를 들어 효과적인 에멀젼화제로서 작용할 수 있다. 추가적으로, 상기 조성물은 배양액에서 잔류 바이오계면활성제뿐만 아니라 다른 대사산물 및/또는 세포성 성분, 예를 들어 용매, 산, 비타민, 미네랄, 효소 및 단백질을 더 포함할 수 있다. 그러므로, 상기 조성물은 많은 다른 용도들 중에서 표면-활성제로서 작용할 수 있고, 항균 및/또는 표면/계면-장력 감소 성질을 가질 수 있다.

바람직한 실시예에서, 본 발명은 길든 동물을 사육하는 방법을 제공하며, 여기서 미생물 및/또는 이들의 성장 부산물을 포함하는 조성물을, 동물이 식품 및/또는 식수를 삼키기 전에 동물의 식품 및/또는 식수와 접촉시킨다. 유리하게 본 방법은 동물에 영양소를 제공하는데 유리할 뿐만 아니라 동물의 소화계(GI), 치과 및 면역 건강을 증진시키는데 유리하다.

일 실시예에서, 상기 조성물은 액체 또는 건조된 제품으로서 사용된다. 일 실시예에서 상기 조성물은 액체 또는 건조된 형태로 동물의 식품 또는 동물의 식수에 도입된다. 일 실시예에서, 상기 조성물은 씹는 장난감 또는 뼈에 첨가된다.

일 실시예에서, 상기 조성물은 조리된 습식 및/또는 건식 애완동물 식품을 제조하는데에 사용된 애완동물 표준 원료 식품 및/또는 식품 원료 성분들에 첨가된다. 유리하게, 이것은 애완동물 식품의 수명을 연장할뿐만 아니라 원하지 않는 미생물에 의해 애완동물 식품의 오염을 방지할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 조성물은, 예를 들어 건조 키블, 트리츠, 비스킷 또는 펠렛을 제조하는데에 사용된 성분들에 첨가된다. 보충된 키블은 조각당 일정한 농도의 미생물-기반 조성물을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 조성물은, 상기 조각 위에 표면 코팅층으로서 사용될 수 있다. 건조된 키블을 생산하기 위하여 당해 기술 분야에 알려진 방법이 사용될 수 있다. 특정 바람직한 실시에에서, “차가운” 펠릿 공정이 사용되거나, 또는 높은 열이나 스팀을 사용하지 않는 공정이 사용된다.

유리하게, 예를 들어, 조성물 내 바이오계면활성제의 존재로 인하여, 상기 방법은 동물 소화관의 상피 세포를 통해 영양소 흡수를 증가시킬 수 있다. 추가적으로, 조성물의 항균 성질로 인하여, 상기 방법은 동물의 면역 건강을 증진시키고, 항생제 필요성을 줄이고, GI 감염을 줄이고, 치과/경구 질병, 예를 들어 구취, 치아 우식증 및 치주질환의 발생을 줄인다. 게다가, 본 방법은 해로운 화학 보존제 필요없이도 애완동물 식품의 수명을 늘리는 것을 돕거나 및/또는 원하지 않는 미생물로 인한 오염을 방지할 수 있다.

본 발명은 길든 동물, 예를 들어 개, 고양이 및 가축을 사육하는 조성물 및 방법을 제공한다. 유리하게, 본 발명의 조성물 및 방법은, 예를 들어 동물의 위장(GI)관을 통해 영양소의 생체이용율 및 흡수를 증가시키고, GI 관의 감염 및/또는 구강의 감염을 예방 및/또는 제어하고, 치과 건강을 증진시키고, 애완동물 식품의 부패 및/또는 오염을 방지하는 것을 포함하여, 수 많은 장점을 제공한다. 게다가, 본 발명은 자연-유래의 환경 친화적이며, 애완동물 식품의 맛을 나쁘게 바꾸지 않는 조성물을 이용한다.

선택된 정의들

여기 사용된 것으로서, “바이오필름”은 미생물, 예를 들어 박테리아의 응집 복합체이며, 여기서 세포들은 서로 부착하거나 및/또는 세포외 폴리사카라이드 매트릭스를 통해 표면에 부착한다. 바이오필름의 세포들은 동일한 유기체의 플랑크톤 세포들과 생리학적으로 격리되어 있으며, 이들은 액체 배지 내에서 부유하거나 또는 수영할 수 있는 단독 세포들이다.

여기 사용된, 페스트(pest) 또는 다른 원하지 않는 유기체에 대하여 참조로 사용된 용어 “대조군”은 페스트 또는 다른 유기체를 죽이고, 불능시키거나 또는 고정시키거나, 또는 페스트 또는 다른 유기체를 실질적으로 해로움을 야기시킬 수 없게 만드는 작용까지 확장한다.

여기 사용된 "길든" 동물은 동물과 인간 사이에 상호상존관계(mutualistic relationship)가 존재하도록, 인간에 의해 지속된 세대에 걸쳐 영향받고, 양육되고, 길들여지고, 및/또는 제어되어온 동물의 종이다. 길든 동물은 보호 및/또는 우정을 위해 인간에 의해 길러지고 돌보아진 동물들, 예를 들어 개, 고양이, 말, 돼지, 원숭이, 새, 설치류 및 다른 작은 동물들, 및 파충류를 포함하는 "애완 동물"일 수 있다. 길든 동물은 또한 "가축"일 수 있으며, 이는 상품, 예를 들어 식품, 섬유 및 노동력을 생산하기 위하여 농업 또는 산업적 세팅에서 길러진 동물들을 포함한다. 가축 용어에 포함된 동물 타입들은, 이에 한정되지 않지만, 알파카, 라마, 소고기 및 젖소, 들소, 돼지, 양, 염소, 말, 노새, 당나귀, 낙타, 닭, 칠면조, 오리, 거위, 닭, 및 새끼 비둘기를 포함할 수 있다.

여기 사용된 미생물 발효 문맥에서 “수확된”은 성장 용기로부터 미생물-기반 조성물의 일부 또는 전부를 제거하는 것을 의미한다.

여기 사용된 것으로서, “분리된” 또는 “정제된” 핵산 분자, 폴리뉴클레오티드, 폴리펩티드, 단백질, 유기 화합물, 예를 들어 소분자 (e.g., 이하 설명된 것들), 또는 다른 화합물은 실질적으로 다른 화합물들, 예를 들어 자연적으로 관련된 세포성 물질이 실질적으로 없는 것이다. 예를 들어, 정제되거나 또는 분리된 폴린뉴클레오티드(리보뉴클레오산(RNA) 또는 데옥시리보뉴클레오산(DNA))는 자연발생적인 상태에서 측면에 유전자 또는 시퀀스가 없다. 정제되거나 또는 분리된 미생물 균주는 자연에 존재하는 환경으로부터 제거된다. 그러므로, 분리된 균주는, 예를 들어 생물학적으로 순수한 배양액, 또는 스포어(또는 균주의 다른 형태)로서 담체와 관련하여 존재할 수 있다.

특정 실시예에서, 정제된 화합물은 관심있는 화합물의 적어도 60중량%이다. 바람직하게는 상기 제제는 관심 화합물의 적어도 75%, 보다 바람직하게는 적어도 90%, 및 가장 바람직하게는 적어도 99중량%이다. 예를 들어, 정제된 화합물은, 원하는 화합물의 적어도 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 98%, 99%, 또는 100% (w/w) 중 하나이다. 순도는 임의 적당한 표준 방법, 예를 들어 컬럼 크로마토그래피, 박층 크로마토그래피, 또는 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC) 분석으로 측정된다.

"대사산물"은 대사산물(e.g,, 성장 생산물) 또는 특정 대사 과정에 참여에 필요한 물질에 의해 생산된 임의 물질을 의미한다. 대사산물은 대사산물의 출발물질, 중간물질, 또는 최종 생성물인 유기 화합물일 수 있다. 대사산물의 예는, 이에 한정되지는 않지만, 효소, 독소, 산, 용매, 알콜, 단백질, 탄수화물, 비타민, 미네랄, 미량원소, 아미노산, 폴리머, 및 계면활성제을 포함할 수 있다.

여기서 "미생물-기반 조성물"은 미생물의 성장의 결과로서 생산된 성분들 또는 다른 세포 배양의 결과로서 생산된 성분들을 포함하는 조성물을 의미한다. 그러므로, 미생물-기반 조성물은 미생물 자체 및/또는 미생물 성장의 부산물을 포함할 수 있다. 상기 미생물은 식물상태, 스포어 형태, 균사형태, 미생물 번식체의 임의 다른 형태, 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 상기 미생물은 플랑크톤 또는 바이오필름 형태, 또는 둘 다의 혼합물일 수 있다. 상기 성장 부산물은, 예를 들어, 대사산물 (e.g., 바이오계면활성제), 세포 막 성분, 발현된 단백질, 및/또는 다른 세포성 성분일 수 있다. 상기 미생물은 온전하거나 또는 용해될 수 있다. 상기 세포들은 전체적으로 비어있거나, 또는 예를 들어 적어도 1 x 10⁴, 1 x 10⁵, 1 x 10⁶, 1 x 10⁷, 1 x 10⁸, 1 x 10⁹, 1 x 10¹⁰, 1 x 10¹¹, 1 x 10¹², 1 x 10¹³ 또는 그 이상의 CFU/ml의 조성물의 농도로 존재할 수 있다.

본 발명은 원하는 결과를 얻기 위하여 실제 사용되는 생성물인, "미생물-기반 생성물"을 더 제공한다. 미생물-기반 생성물은 단순히 미생물 배양 공정으로부터 수확된 미생물-기반 조성물일 수 있다. 대안적으로, 상기 미생물-기반 생성물은 첨가될 성분들을 더 포함할 수 있다. 이들 추가 성분들은 예를 들어, 안정화제, 완충제, 담체(e.g., 물 또는 염 용액), 미생물 성장을 더 지지할 추가 영양소, 사용되는 환경에서 미생물 및/또는 조성물의 추적을 용이하게 하는 비-영양소 성장 증진제 및/또는 약제를 포함할 수 있다. 미생물-기반 생성물은 또한 미생물-기반 조성물의 혼합물을 포함할 수 있다. 미생물-기반 생성물은 또한 예를 들어, 이에 한정되지는 않지만, 여과, 원심분리, 용해, 건조, 정제 및 이와 유사한 방법으로 가공된 미생물-기반 조성물의 하나 이상의 성분을 포함할 수 있다.

여기 사용된 것으로서, 상황 또는 발생의 "예방"은, 하나 이상의 보존적 조치를 사용하여, 발생 또는 진행을 지연시키는 것을 의미한다. 일부 예에서, 예방은 절대적인 것은 아니고, 상황 또는 발생이 여전히 일어나지만, 보존적 조치 없이도 지연시키거나 및/또는 심각성을 낮출 수 있는 것을 의미한다.

여기 제시된 범위들은 상기 범위 내 값들 모두에 대하여 약칭인 것으로 이해된다. 예를 들어, 1 내지 50의 범위는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 또는 50로 이루어진 군으로부터의 임의 수, 수들의 조합, 또는 하부 범위를 포함할뿐만 아니라 상기 언급된 정수들 사이의 모든 중간 십진법 값들, 예를 들어 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 및 1.9을 포함하는 것으로 이해된다. 하부 범위와 관련하여, 상기 범위의 끝점들로부터 연장하는 "중첩된 하부 범위들"이 구체적으로 고려된다. 예를 들어, 1 내지 50의 예시적 범위의 중첩된 하부 범위는 한 방향으로 1 내지 10, 1 내지 20, 1 내지 30, 및 1 내지 40, 또는 다른 방향으로 50 내지 40, 50 내지 30 50 내지 20 및 50 내지 10을 포함할 수 있다.

여기 사용된 "축소"는 음성적 변형을 의미하고, "증가"는 양성적 변형을 의미하며, 여기서 양성적 또는 음성적 변형은 적어도 0.25%, 0.5%, 1%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% 또는 100%이다.

"포함하는(including)" 또는 "함유하는(contain)"과 동의어인 과도기적 용어 "포함하는(comprising)"은 포괄적이거나 또는 개방형 말단이고 추가적이고, 나열되지 않은 소자 또는 방법 단계들을 배제하지 않는다. 대조적으로, 과도기적 문구 "이루어지는"는 청구항에 구체화되지 않은 임의 소자, 단계 또는 성분들은 배제한다. 과도기적 문구 "필수적으로 이루어지는"은 청구항의 범위를 구체화 물질 또는 단계 및 청구된 발명의 기본 및 새로운 특성에 구체적으로 영향을 미치지 않은 것들로 한정한다. 용어 "포함하는"의 사용은 나열된 성분들의 구체예 "이루어지는" 및 "필수적으로 이루어지는"을 고려한다.

문맥으로부터 구체적으로 언급되거나 자명하지 않는 한, 여기 사용된 것으로서, 용어 "또는"은 포괄적인 것으로 이해된다. 구체적으로 언급되지 않거나 문맥상 자명하지 않는 한, 여기 사용된 용어 "임의", "및" 및 "상기"는 단일 또는 복수로 이해된다.

구체적으로 언급되지 않거나 문맥상 명백하지 않는 한, 여기 사용된 용어 "약"은 당해 기술 분야에서 정상적으로 용인되는 범위, 예를 들어 평균의 2 표준 편차 내로 이해된다. 약은 언급된 값의 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0.5%, 0.1%, 0.05%, 또는 0.01% 내로 이해될 수 있다.

변수의 임의 정의에서 화학기의 목록 나열은 목록 기들의 단일 기 또는 조합으로서 변수의 정의들을 포함한다. 여기 변수 또는 양상에 대한 예의 나열은 임의 단일 실시예 또는 임의 다른 실시예 또는 이의 일부와의 조합으로서의 실시예를 포함한다.

여기 인용된 모든 참조 문헌은 전체로서 참조로 여기 통합되어 있다.

미생물-기반 조성물

바람직한 실시예에서, 본 발명은 길든 동물을 사육하기 위한 조성물을 제공하고, 상기 조성물은 미생물 및/또는 미생물 성장 부산물을 포함한다. 존재한다면, 상기 조성물 내 미생물은 활성 또는 불활성 형태일 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 미생물은 배양 후 이들의 성장 부산물로부터 분리된다.

상기 미생물은, 예를 들어, 박테리아, 이스트 및/또는 곰팡이일 수 있다. 이들 미생물은 자연 또는 유전적으로 변형된 미생물일 수 있다. 예를 들어, 상기 미생물은 특정 특성을 나타내기 위하여 특정 유전자를 갖게 변형될 수 있다. 상기 미생물은 또한 원하는 균주의 돌연변이체일 수 있다. 여기 사용된, "돌연변이"는 참조 미생물의 균주, 유전자 변형체 또는 서브타입을 의미하며, 여기서 상기 돌연변이는 상기 참조 미생물에 비하여, 하나 이상의 유전적 변이(e.g., 점 돌연변이, 미스센스 돌연변이, 넌센스 돌연변이, 결실, 중복, 프레임시프트 돌연변이 또는 반복팽창)를 갖는다. 돌연변이 제조를 위한 절차는 상기 미생물 기술 분야에 잘 알려져 있다. 예를 들어, UV 돌연변이 유발 및 니트로소구아니딘은 이 목적을 위하여 광범위하게 사용된다.

상기 유리한 미생물은 예를 들어, 박테리아, 이스트 및/또는 곰팡이일 수 있다. 이들 미생물은 자연적이거나 또는 유전적으로 변형된 미생물일 수 있다. 예를 들어, 상기 미생물은 특정 특성을 나타내도록 특정 유전자를 갖도록 변형될 수 있다. 상기 미생물은 원하는 균주의 돌연변이일 수 있다. 여기 사용된 "돌연변이"는 참조 미생물의 균주, 유전적 변형체 또는 서브 타입을 의미하며, 상기 돌연변이는 상기 참조 미생물에 비하여 하나 이상의 유전적 변이 (e.g., 점 돌연변이, 미스센스 돌연변이, 넌센스 돌연변이, 결실, 중복, 프레임시프트 돌연변이 또는 반복팽창)를 갖는다. 돌연변이를 제조하는 방법은 상기 미생물 기술 분야에 잘 알려져 있다. 예를 들어, UV 돌연변이 유발 및 니트로소구아니딘은 이 목적을 위하여 광범위하게 사용된다.

일 실시예에서, 상기 유리한 미생물은 이스트 및/또는 곰팡이이다. 본 발명에 따라 사용하기에 적당한 이스트 및 곰팡이 종은, Acaulospora, Acremonium chrysogenum, Aspergillus, Aureobasidium (e.g., A. pullulans), Blakeslea, Candida (e.g., C. albicans, C. apicola, C. batistae, C. bombicola, C. floricola, C. kuoi, C. riodocensis, C. nodaensis, C. stellate), Cryptococcus, Debaryomyces (e.g., D. hansenii), Entomophthora, Hanseniaspora (e.g., H. uvarum), Hansenula, Issatchenkia, Kluyveromyces (e.g., K. phaffii), Lentinula spp. (e.g., L. edodes), Meyerozyma (e.g., M. guilliermondii), Monascus purpureus, Mortierella, Mucor (e.g., M. piriformis), Penicillium, Phythium, Phycomyces, Pichia (e.g., P. anomala, P. guilliermondii, P. occidentalis, P. kudriavzevii), Pleurotus (e.g., P. ostreatus P. ostreatus, P. sajorcaju, P. cystidiosus, P. cornucopiae, P. pulmonarius, P. tuberregium, P. citrinopileatus 및 P. flabellatus), Pseudozyma (e.g., P. aphidis), Rhizopus, Rhodotorula (e.g., R. bogoriensis); Saccharomyces (e.g., S. cerevisiae, S. boulardii, S. torula), Starmerella (e.g., S. bombicola), Torulopsis, Thraustochytrium, Trichoderma (e.g., T. reesei, T. harzianum, T. viride), Ustilago (e.g., U. maydis), Wickerhamiella (e.g., W. domericqiae), Wickerhamomyces (e.g., W. anomalus), Williopsis (e.g., W. mrakii), Zygosaccharomyces (e.g., Z. bailii), 및 다른 것들을 포함한다.

일 실시예에서, 이스트(들)은, 예를 들어, Wickerhamomyces anomalus, Saccharomyces spp. 이스트 (e.g., S. cerevisiae 및/또는 S. boulardii), Starmerella bombicola, Meyerozyma guilliermondii, Pichia occidentalis, 및/또는 Pseudozyma aphidis이다. 상기 이스트(들)은 살아있거나 또는 불활성 세포 또는 스포어 형태뿐만 아니라, 건조된 세포 질량 및/또는 도먼트 세포s (e.g., a 이스트 가수분해물)의 형태일 수 있다.

특정 실시예에서, 상기 미생물은 Starmerella bombicola이고, 이는 소포로리피드 바이오계면활성제의 효과적인 제조자이다. 일부 실시예에서, 상기 소포로리피드는 산성 (선형) 형태 소포로리피드 및 락톤 형태 소포로리피드의 혼합물로 제조된다.

특정 구체적인 실시예에서, 상기 미생물은 Wickerhamomyces anomalus이며, 이는 포스포지질 바이오계면활성제의 효과적인 제조자이다. W. anomalus는 또한 삼킨 식품으로부터 인의 생체이용율 및 소화를 개선하는데 유용한 효소인 피타아제뿐만 아니고, 동물에 해로움을 야기하는 것없이 병원성 미생물을 제어하는데 유용한 킬러 독소(e.g., exo-β-1,3-글루카나아제)를 제조한다.

일부 실시예에서, 이스트 세포 바이오매스의 존재는 수많은 단백질(건조 세포 바이오매스의 50%까지 포함), 지질 및 탄소원뿐만 아니라 완전한 스펙트럼의 미네랄 및 비타민 (B1; B2; B3 (PP); B5; B7 (H); B6; E)을 제공한다.

특정 실시예에서, 상기 조성물은 그람양성 및 그람음성 박테리아을 포함하는 유리한 박테리아를 포함한다. 상기 박테리아는, 예를 들어 Agrobacterium (e.g., A. radiobacter), Azotobacter (A. vinelandii, A. chroococcum), Azospirillum (e.g., A. brasiliensis), Bacillus (e.g., B. amyloliquifaciens, B. firmus, B. laterosporus, B. licheniformis, B. megaterium, Bacillus mucilaginosus, B. subtilis), Frateuria (e.g., F. aurantia), Microbacterium (e.g., M. laevaniformans), Pantoea (e.g., P. agglomerans), Pseudomonas (e.g., P. aeruginosa, P. chlororaphis, P. chlororoaphis subsp. aureofaciens (Kluyver), P. putida), Rhizobium spp., Rhodospirillum (e.g., R. rubrum), 및/또는 Sphingomonas (e.g., S. paucimobilis)일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 조성물은 스포어 및/또는 건조 세포 질량의 형태로 하나 이상의 Bacillus spp. 박테리아를 포함한다. 특정 실시예에서, 상기 Bacillus spp.는 B. amyloliquefaciens, B. subtilis 및/또는 B. licheniformis이다.

일부 실시예에서, B. amyloliquefaciens는 프로바이오틱으로 작용하여 체중 획득이 증가, 식품 섭취량 및 요구율 증가하고 성장 호르몬(e.g., GH/IGH-1) 준위를 증가시킬 수 있다. 추가적으로, B. amyloliquefaciens는 다른 유리한 미생물의 성장을 촉진시키면서(e.g., 짧은 사슬 지방산의 제조자), e.g. 항-미생물적 리포펩티드 바이오계면활성제에 의해 동물의 소화관 내 잠재적 병원성 미생물의 함량을 줄일 수 있다. 일부 실시예에서, 4 x 10¹⁰ CFU/일(B. amyloliquefaciens)의 복용량으로 본 발명의 조성물의 일부를 동물에 투여한다.

일 실시예에서, 상기 미생물은 B. subtilis, 예를 들어, B. subtilis var. locuses B1 또는 B2의 균주이며, 이는 예를 들어, 수르팩틴 및 다른 리포펩티드 바이오계면활성제의 효과적인 제조자이다. 본 명세서는 참조로서 국제공개공보 제 WO 2017/044953 A1가 여기 개시된 것과 일치되는 정도로 여기 통합되어 있다.

예를 들어, 당지질, 리포펩타이드, 만노단백질, beta-글루칸, 효소, 및 항-메타노제닉, 및/또는 바이오-에멀젼화 및 표면/계면 장력-축소 성질을 갖는 다른 대사산물의 큰 함량을 축적할 수 있는 균주들을 포함하는 다른 미생물 균주는 본 발명에 따라 사용될 수 있다.

하나의 특정 실시예에서, 상기 조성물은 상기 조성물에 존재하는 미생물 각각에 대해 약 1 x 10⁶ 내지 약 1 x 10¹³, 약 1 x 10⁷ 내지 약 1 x 10¹², 약 1 x 10⁸ 내지 약 1 x 10¹¹, 또는 약 1 x 10⁹ 내지 약 1 x 10¹⁰ CFU/ml 을 포함한다.

일 실시예에서, 상기 조성물은 약 1 내지 100% 미생물 총 부피, 약 10 내지 90%, 또는 약 20 내지 75%이다.

일 실시예에서, 본 조성물의 하나 이상의 미생물 성장 부산물은 바이오계면활성제이다. 바이오계면활성제는 미생물에 의해 생성된 표면-활성 물질의 구조적으로 다양한 기이며, 이는 생분해성이며, 재생가능한 기판에 선택된 유기체를 사용하여 효율적으로 제조될 수 있다. 모든 바이오계면활성제는 양친매성이다. 이들은 2가지 부분으로 이루어진다: 극성(친수성)모이어티 및 비극성(소수성) 기. 이들의 양친매성 구조로 인하여, 바이오계면활성제는 소수성 수불용성 물질의 표면적을 증가시키고 그러한 물질의 물 생체이용율을 증가시키고, 박테리아 세포 표면의 성질을 변화시킨다.

바이오계면활성제는 계면에서 축적하므로 계면장력을 줄여 용액 내에서 응집된 교질 입자 구조체의 형성을 유도한다. 안전하고, 효과적인 미생물 바이오계면활성제는 액체, 고체 및 기체들의 분자들 사이의 표면 및 계면 장력을 줄인다. 구멍을 형성하고 생물학적 막을 불안정하게 만드는 바이오계면활성제의 능력은 이들을 항박테리아, 항곰팡이 및 용혈제로 사용하게 한다. 낮은 독성 및 생분해성의 특성과 조합된 바이오계면활성제는 애완동물 식품 및 애완동물 식품 보조제에 사용하기에 유리하다.

바이오계면활성제는 예를 들어, 당지질, 리포펩타이드, 플라보지질, 포스포지질, 지방산 에스테르, 리포단백질, 리포폴리사카라이드-단백질 복합체, 및 폴리사카라이드-단백질-지방산 복합체를 포함하다. 바이오계면활성제 분자의 공통된 지방친화성 모이어티는 지방산의 탄화수소 사슬이고, 반면에 상기 친수성 부분은 중성 지질의 에스테르 또는 알코올기, 지방산 또는 아미노산(또는 펩타이드)의 카르복실기, 플라보지질, 또는 당지질의 경우 유기산, 탄수화물에 의해 형성된다.

미생물 바이오계면활성제는 상기 성장 배지에서 탄화수소원(e.g., 오일, 설탕, 글리세롤 등)의 존재에 반응하여 다양한 미생물, 예를 들어 박테리아, 곰팡이 및 이스트에 의해 생성된다. 바이오계면활성제는 당해 기술 분야에서 알려진 발효 공정에 의해 얻어질 수 있다.

일 실시예에서, 상기 바이오계면활성제는 당지질(e.g., 소포로리피드, 람노지질, 만노실에리트리톨 지질, 셀로비오스 지질 및 트레할로스 지질), 리포펩티드 (e.g., 수르팩틴, 이투린, 페기신, 아트로팩틴(arthrofactin) 및 리체니신(lichenysin)), 포스포지질 (e.g., 카르디올리핀 (cardiolipin)) 또는 지방산 에스테르 (e.g., 지방산 메틸 에스테르 및/또는 지방산 에틸 에스테르)이다.

일 실시예에서, 상기 조성물은 합성 또는 생물학적으로 생성된 아미노산을 포함한다. 특이적 실시예에서, 상기 아미노산은 발린이다. 발린은 Wickerhamomyces anomalus 및 Saccharomyces spp.으로 생성된 아미노산이며, 이는 가축 동물의 성장 및 건강을 돌보는 것을 도우며 식품에 단백질 공급원의 보다 완전한 변형이 가능하게 한다. 일 실시예에서, 상기 조성물은 정제된 형태의 발린을 포함하며 이를 생산하는 이스트와 함께 또는 이것 없이 포함한다.

특정 실시예에서, 본 발명의 조성물은 상기 미생물 및/또는 성장 부산물이 생성되는 발효 배지를 포함할 수 있다. 유리하게, 특정 실시예에서 이것으로 인하여, 예를 들어 이스트 세포 외표면의 일부로서 생체 폴리머 베타-글루칸 및 만노단백질의 높은 농도로 인하여, 예를 들어 정제된 미생물 대사산물 단독 보다 상기 조성물이 더 우수하게 만들어질 수 있게 한다. 이들 화합물은 예를 들어 효과적인 에멀화제로 작용할 수 있다. 추가적으로, 상기 조성물은 상기 배양액 내 잔류 바이오계면활성제뿐만 아니라 다른 대사산물 및/또는 세포성 성분, 예를 들어 용매, 산, 비타민, 미네랄, 효소 및 단백질을 더 포함할 수 있다. 그러므로 상기 조성물은, 많은 다른 용도들 중에서도 계면활성제로 작용할 수 있고 항균 및 표면/계면 장력-축소 성질을 가질 수 있다.

일 실시예에서, 상기 바이오계면활성제는 이것이 생성되는 발효 배지로부터 정제되었다. 대안적으로 일 실시예에서 상기 바이오계면활성제는 조 형태로 사용된다. 조 형태 바이오계면활성제는 예를 들어 바이오계면활성제-생산 미생물의 배양 결과 발효 브로스 내 바이오계면활성제 침전물을 포함하는 액체 혼합물의 형태를 취할 수 있다. 이 조 형상 바이오계면활성제 용액은 약 0.001% 내지 99%, 약 25% 내지 약 75%, 약 30% 내지 약 70%, 약 35% 내지 약 65%, 약 40% 내지 약 60%, 약 45% 내지 약 55%, 또는 약 50% 순수한 바이오계면활성제를 포함할 수 있다.

특정 실시예에서, 상기 바이오계면활성제는 바이오계면활성제-생산 미생물의 수중 배양의 결과 액체 발효 브로스 및 세포를 포함하는 미생물 배양의 형태로 상기 조성물에 첨가될 수 있다. 특이적 실시예에서, 상기 바이오계면활성제가 소포로리피드일 때, 이 “배양 형태” 바이오계면활성제는 Starmerella bombicola 이스트 세포, 소포로리피드 (SLP), 및 그 안의 다른 이스트 성장 부산물과 함께 발효 브로스를 포함할 수 있다. 상기 이스트 세포는 이들이 동물 식품과 함께 접촉되거나 또는 제형화될 때 활성 또는 불활성일 수 있다. 만약 SLP가 낮은 농도로 요구되면, 상기 S. bombicola 배양 결과를 가져오는 SLP 부분이 제거될 수 있으며, 예를 들어 1-4g/L 잔류 SLP를 갖는 잔류 액체 및 선택적으로 이스트 세포 및 다른 성장 부산물이 상기 목적 방법에 이용될 수 있다. 다른 바이오계면활성제 사용이 필요할 때, 상기 다른 바이오계면활성제를 생산할 수 있는 임의 다른 미생물을 이용하는 유사한 생성물이 가시화된다.

일 실시예에서, 상기 조성물은 물을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 미생물 및/또는 성장 부산물은 동물 식수와 함께, 예를 들어 식품 첨가제 및/또는 보충제와 함께 혼합될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 조성물은 사전 제조된 원료 또는 조리된(요리된) 습식 또는 건식 애완동물 또는 동물 식품을 더 포함할 수 있고, 여기서 사전 제조된 식품은 동물 소비를 위해 용이하도록 가공되어 있다. 예를 들어, 상기 미생물 및/또는 성장 부산물은 상기 사전 제조된 원료 또는 요리된 식품 위에 부어지거나 및/또는 혼합될 수 있거나, 또는 상기 미생물 및/또는 성장 부산물은 건식 동물 식품 조각들, 예를 들어 키블, 펠렛, 트리츠 및/또는 비스킷의 외부에 코팅으로 작용할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 조성물은 요리된 애완동물 및 동물 식품을 제조하는 원료 성분들을 더 포함할 수 있고, 상기 원료 성분들은 상기 미생물 및/또는 성장 부산물과 함께 요리되거나 및/또는 가공되어 향상된 건식 또는 습식 애완동물 식품 제품을 만든다.

일 실시예에서, 상기 목적 조성물은 동물의 식사를 보충하거나 및/또는 동물의 건강 및/또는 웰빙을 촉진하기 위한 추가적인 영양소, 예를 들어 아미노산 (필수 아미노산을 포함), 펩타이드, 단백질, 비타민, 미량원소, 지방, 지방산, 지질, 탄수화물, 스테롤, 효소, 및 미량 미네랄 예를 들어, 철, 구리, 아연, 망간, 코발트, 요오드, 셀레늄, 몰리브덴, 니켈, 플루오린, 바나듐, 주석 및 실리콘의 원료를 포함할 수 있다.

바람직한 조성물은 임의 조합의 비타민 및/또는 미네랄을 포함한다. 본 발명의 조성물에 사용되는 비타민은 예를 들어, 비타민 A, E, K3, D3, B1, B3, B6, B12, C, 비오틴, 엽산, 판토텐산, 니코틴산, 염화콜린, 이노시톨 및 파라-아미노-벤조산을 포함할 수 있다. 미네랄은, 예를 들어, 칼슘, 코발트, 구리, 철, 마그네슘, 인, 포타슘, 셀레늄 및 아연의 염을 포함할 수 있다. 다른 성분들은, 이에 한정되지 않지만, 항산화제, 베타-글루칸, 담즙염, 콜레스테롤, 효소, 카로테노이드, 및 많은 다른 것들을 포함할 수 있다. 전형적인 비타민 및 미네랄은, 정확한 함량은 변화할 수 있지만, 매일 소모하며, 추천된 매일 함량(RDA, recommended daily amount)으로 소모될 것으로 추천되는 것들이다. 상기 조성물은 바람직하게는 상기 RDA 비타민, 미네랄 및 미량 미네랄의 복합체뿐만 아니라 성립된 RDA가 없는 영양소들을 포함하나, 건강한 동물 생리학에서 유리한 역할을 한다.

미생물 및/또는 미생물의 성장 부산물의 생성

본 발명은 미생물의 배양 방법 및 미생물의 대사산물 및/또는 미생물 성장의 다른 부산물의 생성 방법을 이용한다. 본 발명은 원하는 규모로 미생물 배양 및 미생물의 대사산물의 생성에 적당한 배양 공정을 더 이용한다. 이들 배양 공정은, 이에 한정되지는 않지만, 수중 배양/발효, 고체 상태 발효 (SSF), 및 변형, 하이브리드 및/또는 이들의 조합을 포함한다.

여기 사용된 것으로서, "발효"는 제어된 조건하에서 세포의 배양 또는 성장을 의미한다. 상기 성장은 호기성 또는 혐기성일 수 있다. 바람직한 실시예에서, 상기 미생물은 SSF 및/또는 이들의 변형된 버전을 사용하여 성장한다.

일 실시예에서, 본 발명은 바이오매스 (e.g., 생존가능한 세포성 물질), 세포외 대사산물, 잔류 영양소 및/또는 세포내 성분의 생성을 위한 물질 및 방법을 제공한다.

본 발명에 따라 사용된 미생물 성장 용기는 산업적 사용을 위한 임의 발효기 또는 배양 반응기일 수 있다. 일 실시예에서, 상기 용기는 기능적 컨트롤/센서를 가질 수 있거나, 또는 배양 공정에서 중요한 인자들, 예를 들어 pH, 산소, 압력, 온도, 습도, 미생물의 밀도 및/또는 대사산물 농도를 측정하기 위한 기능적 컨트롤/센서에 연결될 수 있다.

추가 실시예에서, 상기 용기는 상기 용기 내 미생물의 성장을 모니터링 할 수 있다(e.g., 세포 수 및 성장 단계의 측정). 대안적으로, 매일 샘플을 상기 용기로부터 취하여 당해 기술 분야에서 잘 알려진 기술, 예를 들어 희석 플레이팅 기술(dilution plating technique)에 의해 조사될 수 있다. 희석 플레이팅은 샘플 내에서 유기체의 수를 평가하는데 사용된 단순한 기술이다. 상기 기술은 또한 다른 환경 또는 처리를 비교할 수 있는 인덱스를 제공할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 방법은 질소원을 상기 배양액에 공급하는 단계를 포함한다. 상기 질소원은, 예를 들어 포타슘 니트레이트, 암모늄 니트레이트 암모늄 설페이트, 암모늄 포스페이트, 암모니아, 우레아, 및/또는 암모늄 클로라이드일 수 있다. 이들 질소원은 독립적으로 또는 2 이상 조합하여 사용될 수 있다.

상기 방법은 상기 성장 배양에 산소화를 제공한다. 일 실시예는 공기의 느린 움직임을 이용하여 저-산소 함유 공기를 제거하고 산소화된 공기를 도입한다. 수중 발효의 경우, 산소화된 공기는 액체의 기계적 교반을 위한 임펠러, 및 상기 액체 내 산소의 용해를 위해 기체 방울을 액체에 공급하는 공기 스파저를 포함하는 장치를 통해 매일 공급되는 주위 공기일 수 있다.

상기 방법은 탄소원을 상기 배양에 공급하는 단계를 더 포함한다. 상기 탄소원은 전형적으로 탄수화물, 예를 들어 글루코오스, 수크로오스, 락토오스, 프룩토오스, 트레할로스, 만노오스, 만니톨, 및/또는 말토오스; 유기산, 예를 들어 아세트산, 푸마르산, 시트르산, 프로피온산, 말산, 말론산, 및/또는 피루브산; 알코올, 예를 들어 에탄올, 프로판올, 부탄올, 펜탄올, 헥산올, 이소부탄올, 및/또는 글리세롤; 지방 및 오일, 예를 들어 콩기름, 카놀라유, 미강유, 올리브유, 옥수수유, 참기름, 및/또는 린시드유; 등이다. 이들 탄소원은 독립적으로 또는 2 이상 조합하여 사용될 수 있다.

일 실시예에서, 미생물의 성장 인자들 및 미량 영양소는 상기 배지 내에 포함된다. 이는 이들이 필요로 하는 비타민 모두를 생산할 수 없는 미생물을 성장시킬 때 특히 바람직하다. 미량 원소, 예를 들어 철, 아연, 구리, 망간, 몰리브덴 및/또는 코발트를 포함하는 무기 영양소가 또한 상기 배지 내에 포함될 수 있다. 게다가, 비타민, 필수 아미노산 및 미량원소의 원료는 예를 들어 분말 또는 식사형태, 예를 들어 옥수수 분말의 형태, 또는 추출물의 형태, 예를 들어 이스트 추출물, 감자 추출물, 소고기 추출물, 콩 추출물, 바나나 껍질 추출물 및 이와 유사한 것들의 형태, 또는 정제된 형태로 포함될 수 있다. 아미노산, 예를 들어, 단백질 생합성에 유용한 것들이 또한 포함될 수 있다.

일 실시예에서, 무기염이 또한 포함될 수 있다. 유용한 무기염은 포타슘 디히드로겐 포스페이트, 디포타슘 히드로겐 포스페이트, 디소듐 히드로겐 포스페이트, 마그네슘 설페이트, 마그네슘 클로라이드, 철 설페이트, 철 클로라이드, 망간 설페이트, 망간 클로라이드, 아연 설페이트, 납 클로라이드, 구리 설페이트, 칼슘 클로라이드, 소듐 클로라이드, 칼슘 카보네이트, 및/또는 소듐 카보네이트일 수 있다. 이들 무기 염은 독립적으로 또는 2 이상 조합하여 사용될 수 있다.

일 실시예에서, 하나 이상의 생물자극제가 또한 포함될 수 있으며, 이는 미생물 성장율을 증가시키는 물질을 의미한다. 생물자극제는 종-특이적이거나 또는 다양한 종들의 성장율을 증가시킬 수 있다.

일부 실시예에서, 상기 배양 방법은 배양 공정 전, 및/또는 동안 상기 배지 내에 추가 산 및/또는 항균제를 첨가하는 단계를 더 포함할 수 있다. 항균제 또는 항생제는 오염에 대하여 상기 배양액을 보호하는데 사용된다.

추가적으로, 소포제는 기체가 수중 배양 동안 생성될 때 기포의 형성 및/또는 축적을 방지하기 위하여 또한 첨가될 수 있다.

상기 혼합물의 pH는 관심있는 미생물에 적당해야만 한다. 완충제, 및 pH 조절제, 예를 들어 카보네이트 및 포스페이트는 바람직한 값 근처로 pH를 안정화시키기 위하여 사용될 수 있다. 금속 이온이 고농도로 존재할 때, 상기 배지 내 킬레이트제를 사용하는 것이 필요하다.

상기 미생물은 플랑크톤 형태 또늘 바이오필름으로서 성장될 수 있다. 바이오필름의 경우에 상기 용기는 그 안에 미생물이 바이오필름 상태로 성장될 수 있는 기판을 가질 수 있다. 상기 시스템은 또한, 예를 들어, 상기 바이오필름 성장 특성을 돕거나 및/또는 개선하는 자극(예를 들어, 전단응력)을 사용하는 능력을 가질 수 있다.

일 실시예에서, 미생물의 배양 방법은 약 5℃ 내지 100℃, 바람직하게는 15~60℃, 보다 바람직하게는 25~50℃에서 수행된다. 추가 실시예에서, 상기 배양은 일정한 온도에서 계속적으로 수행될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 배양은 온도를 변화시키면서 수행될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 방법 및 배양 공정에서 사용된 도구는 멸균된다. 상기 배양 도구는, 예를 들어 반응기/용기가 멸균 장치, 예를 들어 오토클레이브와 분리되어 있으나, 연결되어 있을 수도 있다. 상기 배양 장치는 또한 접종 시작 전에 제자리 멸균을 하는 멸균 장치를 가질 수 있다. 공기는 당해 기술 분야에서 알려진 방법으로 멸균될 수 있다. 예를 들어, 상기 주위 공기는 상기 용기 내로 도입되기 전에 적어도 하나의 필터를 관통할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 배지는 저온살균, 또는 선택적으로 낮은 수분 활성도 및 낮은 pH 사용이 원하지 않는 박테리아 성장을 제어하는데 이용될 때 열을 전혀 첨가하지 않을 수도 있다.

일 실시예에서, 본 발명은 성장 및 대사산물 생성에 적당한 조건하에서 본 발명의 미생물 균주를 배양하는 단계; 및 선택적으로 상기 대사산물을 정제하는 단계에 의해 미생물의 대사산물 예를 들어, 바이오계면활성제, 효소, 단백질, 에탄올, 젖산, beta-글루칸, 펩타이드, 대사 중간 생성물, 고도불포화 지방산, 및 지질을 생산하는 방법을 더 제공한다. 상기 방법으로 제조된 대사산물의 함량은 예를 들어, 적어도 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 또는 90%일 수 있다.

상기 발효 배지의 바이오매스 함량은, 예를 들어, 5 g/l 내지 180 g/l 또는 그 이상, 또는 10 g/l 내지 150 g/l일 수 있다. 상기 세포 농도는, 예를 들어, 적어도 1 x 10⁹, 1 x10¹⁰, 1 x10¹¹,1 x 10¹²또는1 x 10¹³세포/g(최종 생성물).

관심있는 미생물에 의해 생성된 미생물의 성장 부산물은 미생물 내에서 보유되거나 또는 상기 성장 배지 내로 분비될 수 있다. 상기 배지는 미생물의 성장 부산물의 활성을 안정화시키는 화합물을 포함할 수 있다.

미생물의 배양 및 상기 미생물의 부산물의 생성을 위한 상기 방법 및 장치는 배치, 반연속성 공정 또는 연속적 공정 내에서 수행될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 미생물 배양 조성물 모두 상기 배양 완결 시(e.g., 원하는 세포 밀도를 얻거나, 또는 특정 대사산물의 밀도를 얻을 때)에 제거된다. 이 배치 절차는 전체적으로 새로운 배치가 상기 제1 배치를 수확할 때 시작된다.

또 다른 실시예에서, 상기 발효 생성물의 단지 일부만이 임의 시점에서 제거된다. 이 실시예에서, 생존가능한 세포, 스포어, 분생포자, 균체(hyphae) 및/또는 균사는 새로운 배양 배치를 위한 접종물로서 상기 용기 내에 남아있다. 제거된 상기 조성물은 세포-없는 배지이거나 또는 세포, 스포어, 또는 다른 재생산가능한 번식체, 및/또는 이들의 조합일 수 있다. 이러한 방법으로, 반-연속적 시스템이 제조된다.

유리하게, 상기 방법은 복잡한 장치 또는 높은 에너지 소모를 요구하지 않는다. 원하는 미생물은 이들의 배지와 더 혼합될 수 있지만, 사이트에서 소규모 또는 대규모로 배양되고 이용될 수 있다.

미생물-기반 생성물의 제조

본 발명은 길든 동물을 사육하는데 사용하는 미생물-기반 생성물을 제공한다. 본 발명의 하나의 미생물-기반 생성물은 상기 미생물, 및/또는 상기 미생물 및/또는 임의 잔류 영양소에 의해 생성된 미생물 대사산물을 포함하는 단순히 발효 배지이다. 발효 생성물이 추출 또는 정제없이 직접적으로 사용될 수 있다. 만약 원한다면, 추출 및 정제는 상기 문헌에 설명된 표준 추출 및/또는 정제 방법 또는 기술을 사용하여 용이하게 얻어질 수 있다.

일 실시예에서, "별 3+"로 지정된 이스트 발효 생성물은, 고체 상태 발효의 변형된 형태를 사용하여, 상기 킬러 이스트, Wickerhamomyces anomalus의 배양을 통해 얻어질 수 있다. 상기 배양은 상기 이스트가 부착 및 전파될 수 있는 충분한 표면적을 갖는 기판, 예를 들어 쌀, 콩, 병아리콩, 파스타, 오트밀 또는 콩류에서 성장될 수 있다. 이스트 세포가 도처에서 성장하는 전체 발효 배지는, 예를 들어 25~30℃에서 배양 3~5일 후 수확될 수 있다. 상기 배양액은 상기 기판과 혼합, 분쇄 및/또는 마이크로화, 및 선택적으로 건조될 수 있다. 이는 상기 별 + 생성물을 포함한다. 약 1 x 10⁸내지 1 x 10¹²,또는약 1 x 10¹⁰ CFU/gram을 포함할 수 있는 조성물은, 예를 들어 다른 성분들과 혼합되기 전에 500 내지 1,000 배 희석될 수 있다.

대안적인 실시예에서, 상기 이스트 발효 생성물은 수중 발효를 사용하여 얻어지며, 여기서 상기 이스트 발효 생성물은 세포 및 임의 이스트 성장 부산물을 포함하는 액체 브로스를 포함한다. 탄소, 질소, 미네랄, 및 선택적으로 박테리아 성장을 오염시키는 것을 방지하는 항균 물질의 필수 공급원을 포함하는 액체 배지가 사용될 수 있다. 상기 배양액은 추가적인 탄소원, 특히 포화유 (e.g., 15% 카놀라유, 또는 사용된 요리 식물성 오일)와 함께 성장될 수 있다. 전형적으로, 상기 pH는 5.0~5.5에서 시작하고, 이후 3.0~3.5로 감소하며, 여기서 안정화된다. 예를 들어 25~30℃에서 배양 24~72 시간 후 수확될 수 있는 세포 및 이스트 성장 부산물을 갖는 발효 브로스는, 상기 별+ 생성물의 대안적 형태를 포함한다.

일 실시예에서, 이스트 발효 생성물은 상기 바이오계면활성제-생산 이스트, Starmerella bombicola의 수중 배양을 통해 얻어질 수 있다. 이 이스트는 당지질 바이오계면활성제, 예를 들어 소포로리피드(SLP)의 효과적인 생산자이다. 25℃에서 배양 5일 후 발효 브로스는 이스트 세포 현탁액 및, 예를 들어 150g/L 이상의 SLP를 포함할 수 있다. 만약 바이오계면활성제가 상기 조성물 내에서 덜 필요하면 이 이스트 발효 생성물은 더 변형될 수 있다. 예를 들어, S. bombicola 의 발효 결과 SLP의 침전이 생기고 구별가능한 층이 된다. 이 SLP 층은 제거되고, 1-4g/L(잔류 SLP)를 더 포함할 수 있는 잔류 액체 및 바이오매스는 상기 조성물 내에서 사용될 수 있다.

상기 미생물 기반 생성물 내 미생물은 활성 또는 불활성 형태일 수 있다. 게다가, 상기 미생물은 상기 조성물, 및 사용된 잔류 배양액으로부터 제거될 수 있다. 상기 미생물-기반 생성물은 추가 안정화, 보존 및 저장없이 사용될 수 있다. 유리하게 이들 미생물-기반 생성물의 직접적인 사용은 상기 미생물의 높은 생존력을 보존하고, 외래 약제 및 원하지않는 미생물로부터의 오염가능성을 줄이고, 미생물의 성장 부산물의 활성을 유지한다.

상기 미생물의 성장 결과인 미생물 및/또는 배지(e.g., 브로스 또는 고체 기질)는 상기 성장 용기로부터 제거될 수 있고, 예를 들어 중간 사용을 위하여 파이프를 통해 이송될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 미생물-기반 생성물은 상기 미생물의 단순한 성장 부산물이다. 예를 들어, 미생물에 의해 생산된 바이오계면활성제는 액체 브로스 내 예를 들어 약 0.001% 내지 99% 순수한 바이오계면활성제를 포함하여, 조 형태로 수중 발효 용기로부터 수집될 수 있다.

다른 실시예에서, 상기 미생물-기반 생성물(미생물, 배지, 또는 미생물 및 배지)은, 예를 들어 의도한 용도, 사용하고자 한 심사숙고한 방법, 상기 발효 용기의 크기, 및 미생물 성장 설비로부터 사용 위치까지의 이송 모드를 고려하여 적당한 크기의 컨테이너에 놓을 수 있다. 그러므로, 미생물-기반 조성물이 놓여지는 컨테이너는, 예를 들어 1 갤런 내지 1,000 갤런 이상일 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 컨테이너는 2갤런, 5갤런, 25갤런 이상이다.

상기 성장 용기로부터 예를 들어 상기 이스트 발효 생성물을 수확할 때, 추가 성분들이 첨가될 수 있으며, 이때 상기 수확된 생성물은 컨테이너에 놓이거나 및/또는 파이프로 이송(또는 사용을 위하여 다르게 이송)될 수 있다. 첨가제들은, 예를 들어, 완충제, 담체, 동일하거나 다른 설비에서 생산된 다른 미생물-기반 조성물, 점도 조절제, 보존제, 미생물 성장을 위한 영양소, 트래킹제, 용매, 살생물제, 다른 미생물 및 의도한 목적에 특이적인 다른 성분들일 수 있다.

본 발명에 따른 제형 내에 포함될 수 있는 다른 적당한 첨가제는 그러한 제제에 관례상 사용되는 물질을 포함한다. 그러한 첨가제의 예는 계면활성제, 에멀화제, 윤활제, 완충제, 용해도 조절제, pH 조절제, 보존제, 안정화제 및 UV광 저항제(ultra-violet light resistant agent)를 포함한다.

일 실시예에서, 상기 생성물은 유기산 및 아미노산 또는 이들의 염을 포함하는 완충제를 더 포함할 수 있다. 적당한 완충제는 시트레이트, 글루코네이트, 타르타레이트, 말레이트, 아세테이트, 락테이트, 옥살레이트, 아스파르테이트, 말론네이트, 글루코헵토네이트, 피루베이트, 갈락타레이트, 글루카레이트, 타르트로네이트, 글루타메이트, 글리신, 리신, 글루타민, 메티오닌, 시스테인, 아르기닌 및 이들의 혼합물을 포함한다. 인산 및 아인산 또는 이들의 염이 또한 사용될 수 있다. 합성 완충제가 사용하기에 적당하나 자연 완충제, 예를 들어 상기 목록의 유기산 및 아미노산 또는 이들의 염을 사용하는 것이 바람직하다.

추가 실시예에서, pH 조절제는 포타슘 히드록시드, 암모늄 히드록시드, 포타슘 카보네이트 또는 바이카보네이트, 염산, 질산, 황산 또는 혼합물을 포함한다.

일 실시예에서, 추가 성분은, 염, 예를 들어 소듐 바이카보네이트 또는 카보네이트, 소듐 설페이트, 소듐 포스페이트, 소듐 바이포스페이트의 수성 제제가 상기 제형에 포함될 수 있다,

유리하게, 본 발명에 따라, 상기 미생물-기반 생성물은 미생물이 성장하는 브로스를 포함할 수 있다. 상기 생성물은, 예를 들어 적어도 중량으로 1%, 5%, 10%, 25%, 50%, 75%, 또는 100% 브로스일 수 있다. 상기 생성물 내 바이오매스의 함량은, 이들 사이의 모든 퍼센트, 예를 들어 0% 내지 100%를 포함하는 범위일 수 있다.

선택적으로, 상기 생성물은 사용 전에 저장될 수 있다. 상기 저장 시간은 짧은 것이 바람직하다. 그러므로, 상기 저장 시간은 60 일, 45 일, 30 일, 20 일, 15 일, 10 일, 7 일, 5 일, 3 일, 2 일, 1 일, 또는 12 시간 미만일 수 있다. 바람직한 실시예에서, 만약 살아있는 세포가 생성물 내에 존재한다면, 상기 생성물은 차가운 온도, 예를 들어 20°C, 15°C, 10°C, 또는 5°C 미만의 온도에서 저장된다. 다른 한편, 바이오계면활성제 조성물은 주위 온도에서 전형적으로 저장될 수 있다.

동물 사육 방법

바람직한 실시예에서, 본 발명은 길든 동물을 사육하는 방법을 제공하며, 이는 동물이 식품 및/또는 물을 삼키기 전에 동물의 식품 및/또는 식수와 미생물 및/또는 이들의 성장 부산물을 접촉시키는 단계를 포함한다. 유리하게, 상기 방법은 영양소를 동물에 제공할뿐만 아니라 동물의 소화(GI) 건강, 치과/구강 건강 및 면역 건강을 증진시키는데 유용할 수 있다. 게다가, 상기 조성물은 애완동물 식품의 수명을 연장시키고 애완동물 식품를 원하지않는 미생물이 오염시키는 것을 방지하는 방부제로서 역할을 할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 조성물은 액체 또는 건조된 생성물로서 사용된다. 일 실시예에서 상기 조성물은 동물의 식품, 또는 상기 동물의 마시는 물 내로 액체 또는 건조된 형태로 도입된다. 일 실시예에서, 상기 조성물은 씹는 껌 장난감 또는 뼈에 첨가된다.

일 실시예에서, 상기 조성물은 원료 동물 식품, 젖은 식품 및/또는 건조 식품, 예를 들어 고기 생성물, 곡식, 채소, 과일 및 다른 향료, 첨가제 및/또는 영양소 원료에 사용된 표준 원료 식품 성분에 첨가된다. 상기 원료 성분 및 상기 조성물은 표준 절차에 따라 이후 조리되거나 및/또는 가공되어 애완동물 및/또는 동물 식품를 생산할 수 있다.

여기 사용된 “원료 식품”은 조리되지 않고 소비되지 않은 것을 의미하는 애완동물 식품을 의미한다. 원료 개 식품은, 예를 들어 때때로 조리되지 않은 고기, 전체 또는 부서진 뼈, 과일, 야채, 달걀 및/또는 유제품을 포함한다.

여기 사용된 “건조된 식품”은 젖은 식품과 유사한 조성물이지만 전형적으로 약 약 5% 내지 약 15% 또는 20% w/v (전형적으로, 작은 크기 개별 조각에서, 중간 크기 개별 조각의 형태, e.g., 키블, 트리츠, 비스킷, 또는 펠렛)의 제한된 수분을 포함하는 애완동물 식품을 의미한다. 일 실시예에서, 상기 조성물은 약 5% 내지 약 20%w/v의 수분 함량을 갖는다. 건조 식품 생성물은 이들이 상대적으로 보관 안정적이고 미생물 또는 곰팡이 열화 또는 오염에 대해 저항적이 되도록 다양한 수분 함량의 다양한 식품을 포함한다.

일 실시예에서, 상기 조성물은 건조 식품을 제조하는데 사용된 원료 성분에 첨가될 수 있다. 상기 공급된 건조 식품 조각들은 일정한 농도의 조각 당 미생물-기반 조성물을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 조성물은 건조 식품 조각 상의 표면 코팅으로서 사용될 수 있다. 건조 식품을 생산하기 위하여 당해 기술 분야에 알려진 방법들이 사용될 수 있으며, 압축 밀링(pressurized milling), 압출 및/또는 펠렛화를 포함한다.

예시적 실시예에서, 건조 식품은, 예를 들어 스크류 압출에 의해 제조될 수 있으며, 이는 원료 성분들을 다양한 시간 동안 조리, 형상화 및 절단으로 특정 키블 형상 및 크기로 제조하는 단계를 포함한다. 상기 성분들은 균질하고 팽창가능한 도우를 만들고 압출기 내에서 조리하고, 압력 및 고열 하에서 다이를 통해 힘이 가해진다. 조리 후, 상기 키블을 냉각하고, 선택적으로 코팅으로 스프레이한다. 이 코팅은, 동물 조직, 예를 들어 닭 또는 토끼의 간 또는 소화관의 액체 또는 분말화된 가수분해된 형태, 및/또는 영양분말유지(nutritional oil)를 포함하는, 예를 들어 액체 지방 또는 소화액을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 키블은 진공 엔로빙 기술(vacuum enrobing technique)을 사용하여 코팅되고, 상기 키블은 진공하에 놓이고 상기 진공이 키블 내에 코팅 물질을 추진시킨 후 코팅 물질 내로 노출된다. 뜨거운 공기 건조를 이용하여 이후 전체 수분 함량을 10% 이하로 줄일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 건조 식품은 "차가운" 펠렛화 공정을 사용하거나 또는 고온 열 또는 스팀을 사용하지 않는 공정을 사용하여 제조된다. 상기 공정은, 본 발명의 조성물 내 중요한 성분 및/또는 영양소를 변성 또는 열화시킬 위험성없이 상기 성분들을 함께 유지시키기 위하여 점성 및 접착 성질을 갖는 액체 결합제를 사용할 수 있다.

예시적 실시예에서, 캔(습식) 식품은, e.g., 고기 및 야채, 겔화제, 그래이비(gravy), 비타민, 미네랄 및 물을 포함하는 원료 성분들을 혼합하여 제조될 수 있다. 상기 혼합물을 이후 생산 라인 위 캔 내로 공급되고, 리드가 그 위에 밀봉되고 채워진 캔들은 약 130℃의 온도에서 약 50 내지 100min 동안 멸균된다. 여기 사용된 "젖은 식품"은 전형적으로 캔 또는 포일 백 내에서 팔리는 애완동물 식품들을 의미하며 전형적으로 약 70% 내지 약 90%w/v의 함량으로 수분 함량을 포함한다.

일 실시예에서, 상기 조성물은 스프레이-건조된 바이오매스 생성물로서 제조될 수 있다. 상기 바이오매스는 기존 방법, 예를들어 원심분리, 여과, 분리, 디캔팅, 분리 및 디캔팅의 조합, 한회여과 또는 미세여과로 분리될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 조성물은 높은 영양소 함량을 갖는다. 그 결과 상기 조성물은 완전한 동물 식품 조성물의 전체의 일부로서 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 식품 조성물은 공급량의 15% 내지 100% 범위로 상기 조성물을 포함한다.

본 조성물은 적어도 하나 이상의 지방, 지방산, 지질, 예를 들어 포스포지질, 비타민, 필수 아미노산, 펩타이드, 단백질, 탄수화물, 스테롤, 효소, 및 미량 미네랄 예를 들어, 철, 구리, 아연, 망간, 코발트, 요오드, 셀레늄, 몰리브덴, 니켈, 플루오린, 바나듐, 주석 및 실리콘이 풍부할 수 있다.

추가적으로, 상기 조성물의 항균 성질로 인하여, 상기 방법은 동물의 면역 건강을 증진시키면서, 항생제 필요성을 줄인다. 일 실시예에서, 상기 방법은 그 안의 감염성 미생물을 제어하는 것으로 상기 GI 관 내 감염 발생 또는 심각성을 줄일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 방법은 구강 질환의 발생 또는 심각성을 줄일 수 있다. 예를 들어, 본 조성물의 경구 소화를 통해, 구취 및 치아 우식증을 일으키는 상기 구강 내 미생물의 제어가 얻어질 수 있으며, 치주질환의 발달은 지연되거나 및/또는 줄어들 수 있다.

게다가, 일 실시예에서, 본 방법은 애완 동물 식품의 수명을 늘이는 것을 돕거나 및/또는원하지 않는 미생물, 예를 들어 식품 본래 병원균에 의한 오염이 해로운 화학적 방부제의 필요성없이도 예방될 수 있다.

일부 실시예에서, 여기 설명된 조성물은 건강 보조식품으로서 사용될 수 있고 또 다른 애완동물 식품 조성물과 함께 투여될 수 있다. 상기 건강 보조식품은 예를 들어 그래비, 식수, 음료, 요거트, 분말, 그래뉼, 패이스트, 현탁액, 씹는사탕, 모슬(morsel), 액체 용액, 트리트, 스낵, 펠렛, 필(pill), 캡슐, 정제, 봉지(sachet), 및 임의 다른 적당한 운송 형태를 가질 수 있다. 상기 건강 보조식품은 본 미생물-기반 조성물뿐만 아니라 선택적 화합물, 예를 들어 비타민, 미네랄, 프로바이오틱, 프리바이오틱스, 및 항산화제를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 건강 보조식품은 애완동물 식품 조성물 또는 물 또는 다른 희석제와 혼합된 후 동물에 투여될 수 있다.

유리하게, 본 조성물 내 예를 들어 바이오계면활성제의 존재로 인하여, 상기 방법은 예를 들어 애완동물 식품 또는 건강 보조식품 내에 존재하는 영양소 및/또는 물의 생체이용율을 증가시켜 상기 동물의 소화관의 상피 세포를 통해 영양소 및/또는 물 흡수를 증가시킬 수 있다.

일 실시예에서, 상기 영양소는 지방 및/또는 아미노산이다. 지방은 에너지를 위한 지방산의 공급원(특히 열 및 골격근에 대하여)으로 기능하며, 아미노산은 단백질의 빌딩 블록으로서 기능한다. 지방은 비타민 흡수를 또한 보조하며, 예를 들어 비타민 A, D. E 및 K는 지방-용해성이거나 또는 전형적으로 식물 기원의 지방과 함께일 때만 소화, 흡수 및 이송될 수 있다. 탄수화물, 전형적으로 식물 기원의 탄수화물(e.g., 밀, 해바라기박, 옥수수 글루텐, 콩가루)은, 탄수화물이 단백질 또는 지방보다 애완동물에게 우수한 에너지원이 아닐지라도 상기 애완동물 식품 생성물에 또한 때때로 포함된다.

지방은 전형적으로 생선 밀(meal)(소량의 생선기름을 포함) 및 생선기름을 상기 애완동물 식품 제품에 통합시켜 제공된다. 애완동물 식품 제품에 사용될 수 있는 추출된 오일은 생선 오일 (e.g., 기름기 많은 생선 맨헤이든(menhaden), 멸치, 청어(herring), 열빙어(capelin) 및 대구간(cod liver)으로부터 나온 생선 기름), 및 식물성 오일 (e.g., 대두, 유채씨, 해바라기씨 및 아마씨)을 포함한다. 전형적으로, 생선 기름이 바람직하며, 이는 긴 사슬 오메가-3 고도불포화지방산, EPA 및 DAH를 포함하기 때문이며; 대조적으로 식물성 오일은 EPA 및/또는 DHA의 공급원을 제공하지 않는다. 전형적인 애완동물 식품　제품은 애완동물 식품 제품의 중량 퍼센트로 측정된 것으로서 오일의 약 15~30%(e.g. 생선, 식물 등)을 포함할 것이다.

일 실시예에서, 상기 영양소는 단백질이다. 애완동물 식품 제품에 공급된 단백질은 식물 또는 동물 기원일 수 있다. 예를 들어, 동물 기원의 단백질은 바다 동물(e.g., 생선 기름, 애완동물 단백질, 크릴 밀, 홍합 밀, 새우 껍질, 오징어 밀, 오징어 오일 등) 또는 육지 동물(e.g., 혈분, 달걀 분말, 간, 콩팥, 고기 및 뼈 분말, 누에, 번데기 가루, 유청 분말 등)일 수 있다. 식물 기원의 단백질은 대두 밀, 옥수수 글루텐 밀, 밀 글루텐, 목화씨 가루, 카놀라 가루, 해바라기 가루, 쌀 및 이와 유사한 것들을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 영양소는 비타민 또는 미량 미네랄이다. 비타민은 예를 들어, 비타민 A, E, K3, D3, B1, B3, B6, B12, C, 비오틴, 엽산, 판토텐산, 니코틴산, 염화콜린, 이노시톨 및 파라-아미노-벤조산을 포함할 수 있다. 미네랄은, 예를 들어, 칼슘, 코발트, 구리, 철, 마그네슘, 인, 포타슘, 셀레늄 및 아연의 염을 포함할 수 있다. 다른 성분들은 이에 한정되지는 않지만 항산화제, beta-글루칸, 담즙염, 콜레스테롤, 효소, 카로테노이드, 및 많은 다른 것들을 포함할 수 있다.　

본 발명의 상기 방법에 따라, 상기 미생물 기반 조성물의 투여는 식이 요법의 일부로서 수행될 수 있으며, 이는 동물의 출생으로부터 성장 과정 과정을 통한 기간을 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 상기 동물은 어리거나 또는 성장하는 동물이다. 일부 실시예에서, 상기 동물은 늙어가는 동물이다. 다른 실시예에서, 투여는, 동물이 계획되거나 또는 예상되는 수명의 약 약 30%, 40%, 50% , 60%, 또는 80% 이상에 도달할 때 예를 들어 규칙적으로 또는 확대된 규직성을 기반으로 시작한다.

여기 상술된 상기 조성물은 동물의 식품 및/또는 식수를 통해 본 발명의 하나 이상의 목적을 달성하는데, 예를 들어 상기 동물의 면역 건강(e.g, 감염의 제어를 통해)을 촉진 및/또는 증진; 동물의 소화 건강을 촉진 및/또는 증진; 동물에 영양소 공급; 동물에 수분 증진; 치과 건강 및/또는 구강 건강의 촉진(e.g., 치아 우식증, 구취 및 치주질환을 야기하는 박테리아의 제어를 통해); 및 전반적으로 삶의 질을 개선 및 동물이 건강 및 웰빙을 촉진하는데 필요한 시간 동안 동물에게 투여된다. 일부 실시예에서, 여기 설명된 조성물은 규칙적인 기반, 예를 들어 매일 식사 또는 하루 한번의 식사를 기반으로 동물 식품 및 식수와 접촉된다.

실시예

본 발명 및 이의 많은 장점들의 보다 자세한 이해는 하기 실시예로부터 주어지며, 이는 설명의 방법으로 주어진다. 다음 실시예는 본 발명의 방법들, 사용, 실시예 및 변형의 일부를 설명한 것이다. 이들은 본 발명을 제한하는 것으로 여겨지는 것은 아니다. 숫자 변화 및 변형은 본 발명에 대하여 이루어질 수 있다.

실시예 1 -소포로리피드의 제조

발효 온도는 일반적으로 배양되는 미생물 및/또는 미생물의 성장 부산물에 따라 달라지면 약 22~28℃이다. Starmerella bombicola에 대해서는, 약 25℃ 의 온도가 이상적이다.

pH는 약 2.0 내지 약 7.0, 및 바람직하게는 약 3.0 내지 약 6.5이며, 배양되는 미생물 및/또는 미생물의 성장 부산물에 따라 달라진다. 추가적으로 오염가능성을 줄이기 위하여, 배양 공정은 제1 pH 범위에서 시작한 후 상기 제1 pH 범위보다 높거나 낮은 제2 pH 범위로 조절될 수 있다.

이들 배양 상태 하에서, 바이오매스, 바이오계면활성제 및 다른 대사산물의 산업적으로 유용한 제조는 발효 24시간 정도 후에 얻어진다. 상기 발효, 성장 부산물 및/또는 남은 배양의 완결시 상기 반응기로부터 수확되고 다양한 산업적 목적에 사용될 수 있다.

상기 반응기는 다시 멸균되고 동일한 미생물-기반 생성물 또는 다른 미생물-기반 생성물을 발효하기 위하여 재사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 반응기는 SLP의 제조를 위하여 Starmerella bombicola 를 배양하는데 사용될 수 있으며, 이후 본 방법에 따라 멸균되고, SLP를 다시 생산하기 위하여 사용되거나 또는 MEL 제조를 위하여 Pseudozyma aphidis 를 배양하는데 사용된다.

본 시스템은 상기 제조 배양액의 오염없이 산업적 규모로 소포로리피드(SLP)를 제조하는데 사용될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 반응기는 Starmerella bombicola 이스트로 접종된다. 상기 배양 배지는 탄소원, 지질, 질소원을 포함하며, 200ppm 순수한 소포로리피드가 공급될 수 있다.

상기 이스트 및 배양 배지는 호기성 조건하에서 pH 3.0-3.5에서 배양되고 바이오매스의 초기 축적에 충분한 시간(전형적으로 약 24시간 내지 약 48시간) 동안 배양된다. 상기 온도는 22~28℃로 유지되며 용해된 산소 농도는 15% 내지 30%(100% 주위 공기 중) 내로 유지된다. 일단 초기 바이오매스 축적이 달성되면, pH가 5.5로 조정되며 상기 과정이 계속된다.

상기 배양액은 pH 3.5로 산성화될 때, SLP의 충분한 축적이 상기 배지 내에서 얻어질 때까지 이 준위에서 안정한 pH를 유지하면서 상기 발효를 계속한다. SLP는 배지 내에서 갈색 반투명세서 불투명한 침전물을 형성한다. 상기 SLP는 이후 상기 발효 배지로부터 회수되고, 남은 이스트 발효 생성물은 별도로 수확될 수 있다.

Claims

길든 동물의 사육 방법으로서, 바이오계면활성제-생산 미생물 및/또는 미생물의 성장 부산물을 포함하는 조성물을 동물이 식품 및 식수를 삼키기 전에 상기 동물의 식품 및/또는 식수와 접촉시키는, 길든 동물의 사육 방법.
제1항에 있어서,
상기 성장 부산물이 바이오계면활성제인, 길든 동물의 사육 방법.
제2항에 있어서,
상기 바이오계면활성제가 소포로리피드, 람노지질, 만노실에리트리톨 지질, 셀로비오스 지질 및 트레할로스 지질로부터 선택된 당지질인, 길든 동물의 사육 방법.
제2항에 있어서,
상기 바이오계면활성제가 수르팩틴, 이투린, 페기신, 아트로팩틴 및 리체니신로부터 선택된 리포펩티드인, 길든 동물의 사육 방법.
제2항에 있어서,
상기 바이오계면활성제가 포스포지질인, 길든 동물의 사육 방법.
제2항에 있어서, 상기 바이오계면활성제가 지방산 에스테르인 길든 동물의 사육 방법.
제2항에 있어서,
상기 바이오계면활성제가 조 형태이고, 상기 조 형태는 바이오계면활성제-생산 미생물이 발효되는 발효 브로스 내에 상기 바이오계면활성제를 포함하는, 길든 동물의 사육 방법.
제7항에 있어서,
상기 조 형태 바이오계면활성제는 이를 생산하는 미생물과 함께 또는 미생물없이 사용되는, 길든 동물의 사육 방법.
제1항에 있어서, 상기 조성물이 사전 제조된 동물 식품과 혼합되는, 길든 동물의 사육 방법.
제9항에 있어서,
상기 사전 제조된 동물 식품이 원료 식품, 조리된 건조 식품 또는 조리된 젖은 식품인, 길든 동물의 사육 방법.
제8항에 있어서,
상기 조성물이 원료 동물 식품, 조리된 건조 식품 또는 조리된 젖은 식품 생산에 사용된 원료 성분 내로 혼합된, 길든 동물의 사육 방법.
제1항에 있어서,
상기 동물 식품이 동물의 건강 및 웰빙을 촉진하기 위한 영양소를 포함하고, 동물의 소화관에 대한 상기 영양소의 생체이용율이 증진되는, 길든 동물의 사육 방법.
애완 동물 식품의 수명을 늘리는 방법으로서, 바이오계면활성제-생산 미생물 및/또는 미생물의 성장 부산물을 포함하는 조성물을 상기 애완 동물 식품과 접촉시키는, 애완동물 식품의 수명을 늘리는 방법.
제13항에 있어서,
상기 애완동물 식품이 식품-본래 병원균으로 오염되는 것이 예방되는, 애완동물 식품이 수명을 늘리는 방법.
길든 동물을 사육하기 위한 조성물로서, 상기 조성물은 바이오계면활성제-생산 미생물 및/또는 미생물의 성장 부산물을 포함하고, 상기 성장 부산물은 바이오계면활성제인, 조성물.
제15항에 있어서,
상기 바이오계면활성제는 소포로리피드, 람노지질, 만노실에리트리톨 지질, 셀로비오스 지질 및 트레할로스 지질로부터 선택된 당지질인, 조성물.
제15항에 있어서,
상기 바이오계면활성제는 수르팩틴, 이투린, 페기신, 아트로팩틴 및 리체니신으로부터 선택된 리포펩티드인, 조성물.
제15항에 있어서,
상기 바이오계면활성제는 포스포지질인, 조성물.
제15항에 있어서,
상기 바이오계면활성제가 지방산 에스테르인, 조성물.
제19항에 있어서,
상기 바이오계면활성제가 조 형태이고, 상기 조 형태는 바이오계면활성제-생산 미생물이 배양되는 발효 브로스 내에 상기 바이오계면활성제를 포함하는, 조성물.
제19항에 있어서,
바이오계면활성제를 생산하는 미생물없이 조 형태 바이오계면활성제를 포함하는, 조성물.
제15항에 있어서, 물을 더 포함하고, 상기 물이 동물의 식수인, 조성물.
제15항에 있어서, 사전 제조된 원료, 젖은 또는 건조 애완동물 식품을 더 포함하고, 상기 사전 제조된 애완동물 식품은 가공 및/또는 조리되었고, 동물 소비를 위해 준비된 것인, 조성물.
제22항에 있어서,
상기 미생물 및/또는 성장 부산물은 상기 사전 제조된 식품과 혼합되는, 조성물.
제23항에 있어서,
상기 미생물 및/또는 성장 부산물은 건조된 동물 식품 키블, 펠릿, 트리츠 또는 비스킷에 코팅을 형성하는, 조성물.
제15항에 있어서,
조리된 애완동물 식품을 제조하기 위한 원료 성분을 더 포함하며, 상기 원료 성분들은 미생물 및/또는 성장 부산물과 함께 조리되어 건조 또는 젖은 애완동물 식품 제품으로 제조되는, 조성물.
제15항에 있어서,
동물 건강을 위한 하나 이상의 영양소를 더 포함하는, 조성물.
제27항에 있어서,
상기 하나 이상의 영양소는 아미노산, 펩타이드, 단백질, 비타민, 미량원소, 지방, 지방산, 지질, 탄수화물, 스테롤, 효소, 및 지시 미네랄로부터 선택된 공급원인, 조성물.