KR20210139213A - 식품 및 첨가제 조성물, 리그닌 및 첨가제 조성물의 용도 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 식품 첨가제로서 리그닌을 포함하는 식품 조성물, 리그닌을 포함하는 첨가제 조성물을 포함하는 식품 조성물, 리그닌을 포함하는 첨가제 조성물, 리그닌 및 첨가제 조성물의 용도에 관한 것이다. 리그닌을 포함하거나 리그닌을 포함하는 첨가제 조성물을 포함하는 식품 조성물에 의해 동물 및 이의 유래 제품에 대해 제공된 이점이 또한 개시된다.
Description
본 발명은 식품 첨가제로 리그닌을 포함하는 식품 조성물, 리그닌을 포함하는 첨가제 조성물을 포함하는 식품 조성물, 리그닌을 포함하는 첨가제 조성물뿐만 아니라 리그닌 및 첨가제 조성물의 용도에 관한 것이다.
리그닌을 포함하거나 리그닌을 포함하는 첨가제 조성물을 포함하는 동물용 식품 조성물뿐만 아니라 이의 유래 제품의 이점이 또한 개시된다.
식품 산업에서는 영양 보충 및 동물 성능 향상을 위해 동물 사료에 사용되는 식품 첨가제를 지속적으로 찾고 있다. 항생제는 이러한 목적으로 일반적으로 사용되는 첨가제이다. 그러나, 최종 제품의 비용을 증가시키고 항균 내성 증가에 기여하는 단점이 있다.
또한, 성장 촉진 식품 첨가제로서 항생제를 사용하는 것은 사료에 항생제가 포함된 동물이 일부 국제 시장에서 허용되지 않기 때문에 국가 간 상업화를 위한 식품 산업에 어려움을 야기하고 있다. 예를 들어, 유럽 연합은 2006년에 성장 촉진 첨가제로 항생제 사용을 금지하였다.
항생제 화합물 사용의 단점을 극복하기 위해, 업계는, 예를 들어, 식물 추출물 및 에센셜 오일에서 얻은 천연 공급원의 첨가제를 사용하기 시작하였다. 그러나, 이러한 천연 첨가물은 비용이 많이 들고 어려운 대량 생산 공정을 거쳐 얻어지는 제품이기 때문에 비용과 확장성 문제가 있다.
다른 목적을 위해 식품 조성물에서 천연물을 사용하는 것을 개시하는 최신 기술 문서가 있는데, 이는 재생 가능한 공급원으로부터의 재료를 사용하는 경향을 나타내지만, 본 발명에 개시된 기술적 과제를 해결하지 않고 있으며, 대규모와 저비용으로 생산하면서 동물의 축산학 성능을 향상시킬 수 있는 첨가제를 얻는 것이다.
"The Potential of Phytogenic Feed Additives in Pigs and Poultry, J.D. van der Klis 및 E. Vinyeta-Punti"라는 제목의 문서는 에센셜 오일, 아로마 허브 및 향신료를 식품 첨가제로 사용하는 방법을 기술한다. 이러한 첨가제는 식이의 기호성을 높이고, 위장관의 효소적 변화를 촉진하고, 감염을 예방하거나, 항산화 효과 외에도 생식 능력을 변경함으로써 작동한다. 그러나, 이 문서는 식물 추출물의 항균 활성이 고농도 추출물에서만 명백하므로 유기산이나 효소와 같은 다른 식품 첨가제과의 시너지 효과를 연구하여 최소 유효 농도를 낮추어야 한다고 강조한다.
US 2004/0241194는 반추동물, 가금류, 토끼 및 돼지에서 콕시듐증(coccidiosis)의 치료 또는 예방 치료를 위한 식품 조성물에 포함하기 위한 식품 보충제로서 유칼립투스 잎, 월귤나무 잎 및 호로파 종자 추출물의 조합을 기술한다. 식품 보충제에서, 유칼립투스 추출물은 상기 보충제의 8 내지 15중량%를 나타내는 에센셜 오일의 형태로 존재한다. 콕시듐증의 치료 또는 예방 치료에 효과적 일뿐만 아니라, 여기에 설명된 보충제는 동물의 체중 증가에 도움이 되는 것으로 입증되었다.
US 7,150,889는 체중 증가를 감소시키고 체중 증가 및 지방 축적과 관련된 질환을 예방하는 것을 목적으로 하는 식품 조성물에서 유칼립투스 속 식물 추출물의 용도를 개시한다. 본 발명의 목적은 항 비만제를 제공하는 것이다. 이 문서는 유칼립투스 추출물이 체중 증가를 억제하는 데 효과적인 작용이 있음을 분명히 한다.
"Effects of Supplementation of Eucalyptus (E. Camaldulensis) Leaf Meal on Feed Intake and Rumen Fermentation Efficiency in Swamp Buffaloes" Thao et al. 라는 제목의 문서는 유칼립투스 잎으로 식품을 보충하면 버팔로 반추위에서 발효의 안정성이 향상된다고 발표하였다. 유칼립투스 잎에서 다양한 종류의 에센셜 오일을 추출할 수 있다.
이러한 맥락에서, 저비용이고 대규모로 얻을 수 있는 천연 및 재생 가능한 공급원으로부터의 첨가제가 필요하다. 당업계에서 연구되는 첨가제는 천연 및 재생 가능한 공급원의 제품인 리그닌이며, 저비용이며 대규모로 얻을 수 있다.
역사적으로, 리그닌은 셀룰로오스 추출의 부산물인 폐기물로만 간주되었다. 리그닌은 모든 식물에 대량으로 존재한다. 풀은 17 내지 24중량%의 리그닌, 18 내지 25중량의 연목%, 27 내지 33중량%의 경재를 함유한다.
이의 전세계 생산 능력은 연간 5천만 톤으로 추정되지만, 이 양의 대부분은 셀룰로오스 생산에서 열과 에너지의 원천으로 사용된다. 시장의 진화와 새로운 플레이어로 인해, 글로벌 리그닌 시장에서 5년 동안 약 2.5%의 성장이 예상된다.
높은 가용성과 저렴한 비용으로 인해, 리그닌은 천연물 사용시 발생하는 확장성 문제를 제거하기 위한 흥미로운 대안으로 사용되었다. 이러한 맥락에서, 이미 식품 산업에서 리그닌의 응용을 기술하는 최신 문서가 있다.
DE 10106078은 인간 또는 동물 소비를 위한 식품에서의 리그닌의 용도를 기술한다. 이 문서에서, 식품 조성물에 존재하는 리그닌은 독소에 대한 흡착제 또는 결합제 역할을 하며 식중독을 예방하기 위해 곰팡이 독소에 결합하고 대변에서 제거하는 기능을 한다.
US 2013/0164413은 고양이와 개, 특히 고양이를 위한 사료에서 섬유 공급원으로서 또는 섬유 공급원 재료의 성분으로서 리그닌 자체의 용도를 기술한다. 리그닌 자체가 섬유의 원천으로 사용될 수 있다고 언급되었지만, 문서는 곡물과 채소에 함유되거나 목재 펄프에 존재하는 미정제 리그닌에만 관련된다. 이 용도의 목적은 리그닌을 함유하는 식이 섬유와 같은 목재 성분을 사용하여 동물의 유기체에서 형성되는 그루밍으로 인한 털갈이 제거에 도움이 되는 조성물을 제공하는 것이다. 이 문서에서 나무에서 추출한 리그닌을 식품 첨가제로 사용하지 않고 식이 섬유의 기능성 부분으로 첨가하였다. 분명히, 섬유 공급원의 전신 흡수가 없기 때문에 동물의 축산학 성능이 향상되지 않다. 사실, 리그닌을 함유하는 식이 섬유를 첨가함으로써 고양이의 위장관에서 헤어볼의 형성이 개선되었으며, 이는 결과적으로 제거와 함께 소화관을 통한 털볼의 통과를 자극함으로써 작용하기 때문이다.
WO 2017/056275는 또한 동물의 그루밍으로 인한 헤어볼 형성 문제를 다룬다. 이 문서에 따르면 동물의 몸에 헤어볼이 형성되면 헤어볼의 구토를 유발하고 결과적으로 동물이 먹은 사료의 구토를 유발한다. 일정한 구토 문제(평균 2 일마다)에 대한 해결책으로, 공개공보 WO 2017/056275는 1중량% 미만, 보다 바람직하게는 0, 35중량% 이하의 리그닌 함량을 포함하는 정제된 셀룰로오스를 포함하는 동물 사료를 기술한다. 다시 말하지만, 동물이 음식에 함유된 셀룰로오스의 전신 흡수는 없으며 리그닌의 공급원은 셀룰로오스에 함유된 미정제 리그닌이다.
그러나, 식품 첨가제로서 동물 사료에서 리그닌의 사용이 이미 기술되었지만, 자연 및 재생 가능한 공급원에 기초하여 축산학 성능을 향상시킬 수있는 식품 첨가제가 당업계에 여전히 필요하다. 이러한 요구는 최대 5중량%의 리그닌을 포함하거나 최대 99%의 리그닌을 포함하는 첨가제 조성물을 포함하는 본 발명의 식품 조성물에 의해 충족되었으며, 여기서 리그닌은 바람직하게는 분리된 리그닌이다. 당업계에서 볼 수 있는 것과는 달리, 본 발명의 조성물에 존재하는 리그닌은 흡수되고 유익한 방식으로 동물 유기체에서 작용하며, 심지어 상기 동물로부터 유래된 제품의 특성을 개선시킨다.
식품 첨가제를 최대 5중량%로 포함하는 식품 조성물이 본 발명에 기술되며, 여기서 식품 첨가제는 리그닌이다.
바람직한 실시태양에서, 조성물은 1 내지 3중량%의 식품 첨가제를 포함한다.
최대 99중량%의 리그닌을 포함하는 첨가제 조성물이 또한 본 발명에 기술된다.
본 발명의 한 실시태양에서, 첨가제 조성물은 특히 보충제, 농축물, 프리믹스, 코어이다.
본 발명의 바람직한 실시태양에서, 첨가제 조성물은 식품 첨가제를 최대 5 중량%까지 포함하는 식품 조성물을 제조하기 위한 것이며, 여기서 식품 첨가제는 리그닌이다.
또한, 상기 첨가제 조성물을 포함하는 식품 조성물이 본 발명에 기술된다.
본 발명의 한 실시태양에서, 본 발명의 식품 및 첨가제 조성물에 존재하는 리그닌은 분리된 리그닌이다. 본 발명의 바람직한 실시태양에서, 리그닌은 크래프트 리그닌이다.
보다 바람직한 실시태양에서, 크래프트 리그닌은 경목 크래프트 리그닌이다.
바람직한 실시태양에서, 경목은 유칼립투스 목재이다.
본 발명의 식품 조성물은 설탕, 밀가루, 밀기울, 전분, 사탕 수수 주스, 사탕 수수 당밀, 효모, 분유, 오일, 수수, 옥수수, 볶은 통콩, 아미노산, 석회석, 인산이칼슘, 소금, 비타민, 엽산, 염화 콜린, 항산화제, 미네랄 및 기타 일반적인 식품 성분와 같은 전형적인 동물 사료 성분을 포함한다.
바람직한 실시태양에서, 본 발명의 식품 조성물은 첨가제 조성물의 일부로서 또는 아니게 리그닌, 옥수수, 대두박, 인산이칼슘, 석회석, 대두유, 소금, D-메티오닌, 비타민 A, D3, E, K3, 티아민, 리보플라빈, 피리독신, B12, 비오틴 및 니아신, 판토텐산 칼슘, 엽산, 염화 콜린, 항산화제, 철, 구리, 망간, 아연, 요오드 및 셀레늄을 포함한다.
본 발명의 한 실시태양에서, 식품 조성물은 동물 사료 조성물이다.
본 발명의 한 실시태양에서, 식품 조성물은 동물의 축산학 성능을 향상시킨다.
바람직한 실시태양에서, 축산학 성능의 개선은 증가된 체중 증가, 감소된 음식 소비, 감소된 사료 전환, 감소된 지방 수준, 복강 내 지방 침착 감소, 및 조직형태학적 장 변화로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.
바람직한 실시태양에서, 지방 수준의 감소는 LDL, HDL, 트라이글리세라이드, 혈장 산화 또는 Tbar 수준의 감소이다.
바람직한 실시태양에서, 조직형태학적 장 변화는 움 깊이의 증가 또는 융모 높이의 증가이다. 다른 바람직한 실시태양에서, 조직형태학적 장 변화는 공장 및/또는 십이지장에서 일어난다.
본 발명의 한 실시태양에서, 식품 조성물은 동물 기원 제품의 특성을 개선한다.
바람직한 실시태양에서, 동물 기원 제품의 특징 개선은 닭 고기의 사후 산화 효과 지연, 달걀의 산화 감소 및 콜레스테롤 감소, 달걀껍질의 저항 증가 및 중량 증가로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.
본 발명의 한 실시태양에서, 식품 조성물은 가축 및 반려 동물을 먹이기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시태양에서, 가축은 단위(monogastric) 동물이다.
보다 바람직한 실시태양에서, 식품 조성물은 가금류 사료용이다.
식품 조성물 또는 첨가제 조성물에서 식품 첨가제로서 리그닌의 용도가 또한 본 발명에 기술된다.
한 실시태양에서, 식품 조성물에서 식품 첨가제로서 리그닌의 용도가 기술되며, 여기서 상기 식품 조성물은 최대 5중량%의 리그닌을 포함한다. 보다 바람직하게는, 식품 조성물은 1 내지 3중량%의 리그닌을 포함한다.
한 실시태양에서, 리그닌은 크래프트 리그닌, 바람직하게는 경목 크래프트 리그닌, 더 바람직하게는 유칼립투스 크래프트 리그닌이다.
한 실시태양에서, 식품 조성물에서 식품 첨가제로서 리그닌의 용도가 기술되며, 여기서 상기 식품 조성물은 동물 사료 조성물이다.
한 실시태양에서, 상기 식품 조성물은 동물의 축산학 성능을 향상시킨다.
한 실시태양에서, 축산학 성능의 개선은 증가된 체중 증가, 감소된 사료 소비, 감소된 사료 전환, 감소된 지방 수준, 감소된 복강 내 지방 침착, 및 조직형태학적 장 변화로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.
바람직한 실시태양에서, 지방 수준의 감소는 LDL, HDL, 트라이글리세라이드, 혈장 산화 또는 Tbar 수준의 감소이다.
바람직한 실시태양에서, 조직형태학적 장 변화는 움 깊이의 증가 또는 융모 높이의 증가이다. 다른 바람직한 실시태양에서, 조직형태학적 장 변화는 공장 및/또는 십이지장에서 일어난다.
한 실시태양에서, 식품 조성물은 동물 기원 제품의 특징을 개선한다.
바람직한 실시태양에서, 동물 기원 제품의 특징 개선은 닭고기의 사후 산화 효과 지연, 달걀의 산화 감소 및 콜레스테롤 감소, 달걀껍질의 저항 증가 및 중량 증가로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.
한 실시태양에서, 상기 식품 조성물은 가축 또는 애완 동물에게 먹이를 주기위한 것이다.
본 발명의 다른 바람직한 실시태양에서, 가축은 단위 동물이다.
보다 바람직한 실시태양에서, 식품 조성물은 가금류 사료용이다.
동물의 축산학 성능 및/또는 동물 기원 제품의 특징을 개선하기 위해 식품 조성물을 제조하기 위한 리그닌의 용도가 또한 본 발명에 기술된다.
한 실시태양에서, 동물의 축산학 성능 및/또는 동물 기원 제품의 특징을 개선하기 위해 식품 조성물을 제조하기 위한 리그닌의 용도가 기술되며, 여기서 상기 식품 조성물은 최대 5중량%의 리그닌을 포함한다. 보다 바람직하게는, 식품 조성물은 1 내지 3중량%의 리그닌을 포함한다.
최대 99% 리그닌을 포함하는 첨가제 조성물을 제조하기 위한 리그닌의 용도 및 동물의 축산학 성능 및/또는 동물 기원 제품의 특징을 개선하기 위한 식품 조성물을 제조하기 위한 첨가제 조성물의 용도가 또한 본 발명에 기술되며, 여기서 상기 식품 조성물은 최대 5중량%의 리그닌을 포함한다. 보다 바람직하게는, 식품 조성물은 1 내지 3중량%의 리그닌을 포함한다.
바람직한 실시태양에서, 리그닌은 크래프트 리그닌, 바람직하게는 경목 크래프트 리그닌, 더 바람직하게는 유칼립투스 크래프트 리그닌이다.
한 실시태양에서, 식품 조성물은 동물 사료 조성물이다.
한 실시태양에서, 축산학 성능의 개선은 증가된 체중 증가, 감소된 음식 소비, 감소된 사료 전환, 감소된 지방 수준, 복강 내 지방 침착 감소, 및 조직형태학적 장 변화로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.
바람직한 실시태양에서, 지방 수준의 감소는 LDL, HDL, 트라이글리세라이드, 혈장 산화 또는 Tbar 수준의 감소이다.
바람직한 실시태양에서, 조직형태학적 장 변화는 움 깊이의 증가 또는 융모 높이의 증가이다. 다른 바람직한 실시태양에서, 조직형태학적 장 변화는 공장 및/또는 십이지장에서 일어난다.
한 실시태양에서, 동물 기원 제품의 특징 개선은 닭 고기의 사후 산화 효과 지연, 달걀의 산화 감소 및 콜레스테롤 감소, 달걀껍질의 저항 증가 및 중량 증가로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.
한 실시태양에서, 식품 조성물은 가축 및 반려 동물을 먹이기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시태양에서, 가축은 단위 동물이다.
보다 바람직한 실시태양에서, 식품 조성물은 가금류 사료용이다.
본 발명의 내용 중에 포함되어 있다.
도 1은 리그닌에 대해 가정된 일반적인 화학 구조를 도시한다.
도 2는 4회 생산 주기 동안 상이한 수준의 리그닌이 공급된 닭 배치의 실행 가능성 그래프를 도시한다.
도 3은 4회 생산 주기 후 식이에 대한 리그닌 포함 수준과 관련하여 사료 소비(g/새/일)에 대한 회귀 방정식의 그래프를 도시한다.
도 4는 4회 생산 주기 후 식이에 대한 리그닌 포함 수준과 관련하여 달걀 생산(%)에 대한 회귀 방정식의 그래프를 도시한다.
도 5는 4회 생산 주기 후 식이에 대한 리그닌 포함 수준과 관련하여 달걀 중량(g)에 대한 회귀 방정식의 그래프를 도시한다.
도 6은 4회 생산 주기 동안 식이에 상이한 리그닌 수준을 공급한 새에 대해 발견된 더러워진 달걀의 백분율에 대한 회귀 방정식의 그래프를 도시한다.
도 7은 4회 생산 주기 후 식이에 대한 리그닌 포함 수준과 관련하여 달걀의 비중에 대한 회귀 방정식의 그래프를 도시한다.
도 8은 4회 생산 주기 후 식이에 대한 리그닌 포함 수준과 관련하여 달걀껍질 저항성에 대한 회귀 방정식 그래프를 도시한다.
도 9는 4회 생산 주기 후 식이에 대한 리그닌 포함 수준과 관련하여 달걀껍질의 백분율에 대한 회귀 방정식의 그래프를 도시한다.
도 10 내지 15는 각각 난황의 총 콜레스테롤 함량, 난황의 Tbars 함량, 달걀껍질의 저항성, 달걀껍질의 백분율, 난황의 백분율 및 알부민 단백질의 백분율 대 저장 기간을 나타내는 그래프이며, 여기서 달걀은 이 다양한 리그닌 포함 수준과 최대 30일 저장으로 공급된 산란계에서 얻은 것이다.
도 2는 4회 생산 주기 동안 상이한 수준의 리그닌이 공급된 닭 배치의 실행 가능성 그래프를 도시한다.
도 3은 4회 생산 주기 후 식이에 대한 리그닌 포함 수준과 관련하여 사료 소비(g/새/일)에 대한 회귀 방정식의 그래프를 도시한다.
도 4는 4회 생산 주기 후 식이에 대한 리그닌 포함 수준과 관련하여 달걀 생산(%)에 대한 회귀 방정식의 그래프를 도시한다.
도 5는 4회 생산 주기 후 식이에 대한 리그닌 포함 수준과 관련하여 달걀 중량(g)에 대한 회귀 방정식의 그래프를 도시한다.
도 6은 4회 생산 주기 동안 식이에 상이한 리그닌 수준을 공급한 새에 대해 발견된 더러워진 달걀의 백분율에 대한 회귀 방정식의 그래프를 도시한다.
도 7은 4회 생산 주기 후 식이에 대한 리그닌 포함 수준과 관련하여 달걀의 비중에 대한 회귀 방정식의 그래프를 도시한다.
도 8은 4회 생산 주기 후 식이에 대한 리그닌 포함 수준과 관련하여 달걀껍질 저항성에 대한 회귀 방정식 그래프를 도시한다.
도 9는 4회 생산 주기 후 식이에 대한 리그닌 포함 수준과 관련하여 달걀껍질의 백분율에 대한 회귀 방정식의 그래프를 도시한다.
도 10 내지 15는 각각 난황의 총 콜레스테롤 함량, 난황의 Tbars 함량, 달걀껍질의 저항성, 달걀껍질의 백분율, 난황의 백분율 및 알부민 단백질의 백분율 대 저장 기간을 나타내는 그래프이며, 여기서 달걀은 이 다양한 리그닌 포함 수준과 최대 30일 저장으로 공급된 산란계에서 얻은 것이다.
본 발명은 리그닌을 포함하는 식품 조성물 또는 동물의 축산학 성능 향상 및/또는 동물 기원 제품의 특징 개선을 유도하는 식품 첨가제로서 리그닌을 포함하는 첨가제 조성물을 포함하는 식품 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 또한 리그닌을 포함하는 첨가제 조성물에 관한 것이다.
식품 첨가제는 식품의 품질을 개선하거나 동물의 성능과 건강을 개선하기 위해 동물 영양에 사용되는 제품으로 정의된다. 첨가제는 기술적, 감각적, 영양적, 동물 사육 개량적, 구균성 및 조직억제성일 수 있다. 첨가제는 다른 첨가제를 포함하는 첨가제 조성물의 일부로서 또는 분리된 성분으로서 식품 조성물에 포함될 수 있다. 첨가제 조성물의 일부로서 식품 조성물에 포함되는 경우, 첨가제 성분을 주로 포함하는 농축 조성물일 수 있거나 비타민 보충제일 수 있다.
본 발명의 식품 조성물은 최대 5중량%, 바람직하게는 1 내지 3중량%의 리그닌 또는 리그닌을 포함하는 첨가제 조성물을 포함할 수 있다.
용어 "첨가제 조성물"은 비타민, 영양소 또는 기타 성능 향상 성분을 포함하는 최종 제품에 첨가되는 임의의 조성물을 의미하며, 최종 제품은 동물에게 먹이기 위한 위한 것이다. 첨가제 조성물의 비 제한적인 예는 특히 보충제, 농축물, 프리믹스, 코어이다.
예를 들어, 본 발명의 첨가제 조성물은 최대 99중량%의 리그닌을 포함하는 농축물 또는 최대 5중량%의 리그닌을 포함하는 비타민 보충제일 수 있다.
리그닌 또는 리그닌을 포함하는 첨가제 조성물에 더하여, 본 발명의 식품 조성물은 예를 들어 설탕; 캐롭, 고구마, 코코넛, 생선, 피, 고기와 뼈, 깃털의 가루와 같은 가루; 면실, 땅콩, 캐놀라, 콩, 쌀 및 밀기울과 같은 밀기울; 녹말; 사탕수수 주스; 사탕수수 당밀; 누룩; 분유; 카놀라, 옥수수 및 대두유와 같은 오일; 수수; 옥수수; 볶은 통콩; 아미노산; 석회석; 인산이칼슘; 소금; 비타민 A, D3, E, K3, 티아민, 리보플라빈, 피리독신, B12, 비오틴 및 니아신과 같은 비타민; 엽산; 염화 콜린; 항산화제; 철, 구리, 망간, 아연, 요오드 및 셀레늄과 같은 미네랄; 및 기타 전형적인 식품 성분과 같은 동물 사료용 일반적인 성분을 더 포함한다.
바람직한 실시태양에서, 본 발명의 식품 조성물은 첨가 조성물의 일부로서 또는 일부가 아니게 리그닌, 옥수수, 대두박, 인산이칼슘, 석회석, 대두유, 염, D-메티오닌, 비타민 A, D3, E, K3, 티아민, 리보플라빈, 피리독신, B12, 비오틴 및 니아신, 판토텐산 칼슘, 엽산, 염화 콜린, 산화 방지제, 철, 구리, 망간, 아연, 요오드 및 셀레늄을 포함한다.
리그닌은 대규모로 사용될 수 있고 비용이 저렴하여 현재 이 기능으로 사용된 천연물에 비해 유리한 옵션이다.
임의의 유형의 분리된 리그닌이 본 발명의 조성물에 사용될 수 있으며, 크래프트 리그닌이 바람직하다. 더욱더 바람직하게는, 본 발명의 식품 및 첨가제 조성물은 경목 크래프트 리그닌, 바람직하게는 유칼립투스를 포함한다.
리그닌은 분말, 과립, 펠릿, 액체의 형태로 또는 다른 첨가제를 포함하는 첨가제 조성물의 일부로서 본 발명의 식품 조성물에 포함될 수 있다. 본 발명의 첨가제 조성물에서, 리그닌은 식품 조성물에 포함시키기 위해 분말, 과립, 펠릿 또는 액체 형태로 포함될 수 있다.
리그닌은 기술적으로 반복 단위(고분자의 특징)가 없으나 오히려 고분자를 생성하는 이러한 전구체 단위의 복잡한 배열을 갖는 공유 결합에 의해 서로 다른 방식으로 연결될 수 있는 세 가지 타입의 페닐프로파노이드: 트랜스-코니페릴(타입-G), 트랜스-시나필(타입-S) 및 트랜스-p-쿠마릴(타입-H) 알코올로부터 유래된 비결정 재료로 정의될 수 있다.
모든 천연 물질과 마찬가지로, 리그닌은 특성 및 결과적으로 응용 가능성에 영향을 미치는 이의 조성, 구조 및 순도에서 상당한 차이를 제공한다. 식물의 종류에 따라 생성 단위(H/G/S)의 비율이 변하기 때문에, 이러한 변화는 식물 기원에 따라 달라진다. 예를 들어, 상기 비율은 연목에서 0-5/95-100/0, 경목에서 0-8/25-50/46-75, 및 풀에서 5-33/33-80/20-54이다.
더욱이, 구조의 화학적 변화 없이는 분리가 불가능하기 때문에, 다른 변수: 리그닌을 추출하는 공정이 존재한다. 추출 과정에 영향을 받는 주요 포인트 중 하나는 분리된 리그닌(기술 리그닌이라고도 함)의 분자 질량이며, 260 내지 50,000,000g/mol의 매우 넓은 범위에 있을 수 있다. 리그노셀룰로오스 재료에서 리그닌을 추출하는 주요 공정은 소다, 크래프트, 아황산염 및 오가노솔브이다.
바이오매스(원료)로부터의 리그닌은 주로 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스 및 리그닌으로 구성된 리그노셀룰로오스 바이오매스의 형태이다. 리그노셀룰로오스 바이오매스에서 리그닌을 분리하는 공정은 천연 리그닌 사슬에서 구조적 변화와 분열을 일으킨다. 따라서, (분리된) 추출된 리그닌은 리그노셀룰로오스 섬유에 함유된 미정제 리그닌의 응용에 대해 다른 특성과 효과를 갖는다. 바람직하게는, 본 발명의 식품 및 첨가제 조성물은 분리된 리그닌을 포함한다.
알 수 있듯이, 리그닌은 매우 복잡한 화학 구조를 가진다. 이를 기술하려는 모델이 있지만 완전한 정의는 없다. 도 1은 이에 대한 가정된 공식을 도시한다.
크래프트 리그닌은 크래프트 추출 공정에 의해 얻어진다. 이러한 공정은 펄프 및 제지 산업에서 가장 일반적이다. 이 공정에서, 목재 입자는 150-180℃에서 수산화나트륨과 황화나트륨 용액으로 처리된다. 이 공정은 페놀성 수산기 함량이 더 높은 리그닌, 알칼리성 매질의 안정적인 탄소-탄소 결합 및 다량의 황 도입을 제공한다.
크래프트 공정에 의한 분리 후, 분리된 리그닌은 단편화되고 더 반응성이 높은 구조를 제공하여, 동물의 유기체에 흡수될 수 있는 반면 바이오매스의 미정제 리그닌은 이러한 흡수 능력을 갖지 않는다.
최대 5중량%의 리그닌을 포함하는 본 발명의 식품 조성물 또는 최대 99%의 리그닌을 포함하는 첨가제 조성물은 동물에게 프리바이오틱 효과를 촉진하여 동물의 건강 및 축산학 성능을 향상시킬뿐만 아니라 음성 대조군 식이에 대한 자원 사용을 최적화한다. 또한, 본 발명의 조성물은 상기 조성물을 소비하는 동물 유래 제품의 특징 개선을 촉진한다.
프리바이오틱은 장내 세균총에서 미생물의 성장 또는 활성을 선택적으로 자극하여 유익한 특성을 갖는 소화 불가능한 식품 성분이다.
본 발명의 식품 조성물에 의해 촉진되는 축산학 성능의 개선은 음성 대조군 식이와 비교했을 때 체중 증가 증가, 식품 소비 감소, 사료 전환 감소, 생체중 증가, 지방 수준 감소, 복강 내 지방 침착 감소, 장 점막 발달의 촉진 및/또는 조직형태학적 장 변화로 이루어진다.
본 발명에 따른 음성 대조군 식이는 조성물에 리그닌 및/또는 다른 식품 첨가제가 없는 식이로 이루어진다.
표현 "사료 전환"은 총 사료 소비량을 동물의 체중 증가로 나눈 동물 생산성의 척도를 의미한다.
본 발명에서 사용된 용어 "생체중"은 살아있는 동물의 총 중량을 의미한다.
본 발명에서 사용된 용어 "지방 수준 감소"는 LDL, HDL, 트라이글리세라이드, 혈장 산화 또는 Tbar(티오바르비투르 산과 반응하는 물질)의 혈청 함량 감소 및/또는 지방 축적 공동 수준의 감소로 이해된다.
용어 "LDL"(또는 "저밀도 지단백질")은 콜레스테롤이 혈류에서 신체의 세포 및 조직으로 수송되는 형태의 지단백질을 의미한다.
용어 "HDL"(또는 "고밀도 지단백질")은 콜레스테롤이 혈류에서 조직으로부터 간으로 수송되는 형태의 지단백질을 의미한다.
용어 "지단백질"은 아포지단백질 또는 아포단백질로 알려진 지질 및 단백질을 함유하는 거대 분자를 의미한다.
용어 "트라이글리세라이드"는 한 분자의 글리세롤과 세 분자의 하나 이상의 지방산에 의해 형성된 에스터인 지질을 의미한다.
용어 "혈장 산화"는 지질 과산화를 의미한다.
용어 "Tbars"는 지질 과산화의 정량화를 의미하며 티오바르비투르 산에 반응하는 물질로 정의될 수 있다.
"장 점막의 발달"이라는 표현은 장움에 의해 지속적으로 재생되는 장 융모의 높이와 밀도가 증가하는 것을 의미한다.
"조직형태학적 장 변화"라는 표현은 위장관의 움 깊이 또는 융모 높이가 증가하는 것을 의미한다.
용어 "융모(villus)" 또는 "융모(villi)"는 장 내강에서 스스로를 보호하는 구조인 장 융모를 의미한다.
용어 "움(Crypts)"은 융모 사이에 위치한 구덩이에서 발견되는 관형 샘인 장움을 의미한다.
본 발명의 식품 조성물에 의해 촉진되는 동물의 건강 개선은 지방의 혈청 수준 감소 및/또는 혈장 산화로 이루어지며, 후자는 리그닌의 항산화 작용에 의해 제공된다.
동물 건강의 개선은 음성 대조군 식이와 비교할 때 LDL, HDL, 트라이글리세라이드, 혈장 산화 또는 Tbar의 함량 감소로 이해될 수 있다.
고밀도 지단백질은 세포에서 콜레스테롤을 수집하여 간으로 운반하여 재처리되고 순환하는 콜레스테롤을 감소시키기 때문에 LDL보다 높은 HDL 함량이 이상적이라고 간주된다.
본 발명의 식품 조성물은 8 내지 14%의 체중 증가 및/또는 8 내지 14%의 생체중 증가를 촉진하는 능력을 갖는다.
본 발명의 식품 조성물은 또한 사료 전환의 9 내지 20% 감소 및/또는 최대 16%의 사료 소비 감소를 촉진하는 능력을 갖는다.
본 발명의 식품 조성물은 또한 공동 지방 축적의 10 내지 40% 감소; 혈액 LDL 수치의 2 내지 24% 감소; 혈중 HDL 수치의 8 내지 24% 감소; 트라이글리세라이드 수준의 13 내지 34% 감소 및/또는 혈장 산화의 15 내지 35% 감소를 촉진하는 능력을 갖는다.
본 발명의 식품 조성물은 융모 높이의 최대 24% 증가 및/또는 움 깊이의 10 내지 40% 증가를 촉진하는 능력을 갖는다.
이러한 장의 조직형태학적 변화는 동물의 영양소 흡수를 증가시켜 식량 자원의 사용을 최적화할 수 있다.
본 발명의 식품 조성물은 양성 대조군 식이와 유사한 동물 기술적 성능을 증진시킨다.
양성 대조군 식이는, 예를 들어, 항생제, 천연 추출물 또는 성장 촉진제로 사용되는 에센셜 오일과 같은 축산학 성능을 향상시키기 위해 일반적으로 사용되는 식품 첨가제를 포함하는 식이로 이해될 수 있다.
본 발명의 한 실시태양에서, 식품 조성물은 동물 사료 조성물이다. 바람직하게는, 사료 조성물은 가축 및 반려 동물을 먹이기 위한 것이다.
본 발명에서 "가축"이라는 표현은 육류, 우유, 달걀, 양모, 피부, 가죽, 및 꿀 또는 상업적 목적을 위한 임의의 다른 제품을 얻는 것이 창조 목적인 동물을 의미한다. 가축의 비 제한적인 예는 특히 소, 닭, 어류, 돼지, 양, 벌, 갑각류, 토끼, 오리, 칠면조, 타조를 포함한다.
본 발명에 사용된 "반려 동물"이라는 표현은 경제적 이익을 위한 제품 또는 부산물을 공급할 목적 없이 오락을 위해 인간이 만들고 유지하는 종에 속하는 동물을 의미한다. 애완 동물의 비 제한적인 예는 특히 개, 고양이, 물고기, 새, 거북이를 포함한다.
산화 스트레스 감소와 같이 동물의 유기체에서 관찰되는 효과는 이런 동물로부터 얻은 제품으로 추정될 수 있는데, 이는 제품이 동물 유기체의 일부이거나 동물 유기체에서 파생되기 때문이다. 그러나, 축산학 성능의 개선이 반드시 개선된 동물 제품을 얻는 것과 관련이 있는 것은 아니다.
그럼에도 불구하고, 본 발명의 식품 조성물을 먹인 가축에서 얻은 제품은 이를 섭취한 동물에게서도 관찰되는 항산화 효과를 갖는다. 따라서, 이러한 제품은 산화 수준과 속도가 낮으므로 내구성/유통 기간이 더 길어진다. 이런 제품의 예는 육류, 우유 및 달걀이다.
예를 들어, 동물에 의한 본 발명의 조성물의 섭취로 인하여, 예를 들어, 닭고기에 대한 사후 산화 효과의 지연, 달걀의 산화 및 콜레스테롤 감소, 달걀껍질의 저항 및 중량 증가.
본 발명에 개시된 조성물을 먹인 닭에 의한 더 많은 달걀 생산은 더 두꺼운 알 껍질을 산출하는 것으로 본 발명에서 관찰되었다. 이 효과는 새가 알을 더 많이 생산할수록 이런 알에서 더 얇은 알 껍질을 생성할 것으로 예상되므로 놀라웠다. 두꺼운 달걀껍질은 다공성이 적어 가스 교환을 더 잘 보호하고 시간이 지남에 따라 달걀의 산화가 덜 발생하므로 이러한 예상치 못한 효과는 이점을 나타낸다.
본 발명의 식품 조성물은 식품 또는 제약 산업에서 사용되는 임의의 통상적 인 기술에 의해 제조될 수 있으며 이러한 산업에서 널리 사용되는 추가 성분을 포함한다. 식품 조성물과 유사하게, 본 발명의 첨가제 조성물은 식품 또는 제약 산업에서 사용되는 임의의 통상적인 기술에 의해 제조될 수 있으며 이러한 산업에서 널리 사용되는 추가 식품 첨가제를 포함한다.
본 발명은 또한 판매 중인 첨가제의 대체물로서 상기 본 발명의 식품 및 첨가제 조성물에서 식품 첨가제로서 리그닌의 용도에 관한 것이다.
식품 첨가제로서 리그닌의 상기 사용은 본 발명의 식품 조성물에서 상기한 것과 동일한 특성을 제공한다.
본 발명은 또한 판매 중인 첨가제의 대체물로서 본 발명의 상기 식품 조성물 또는 첨가제의 제조를 위한 식품 첨가제로서 리그닌의 용도에 관한 것이다.
본 발명은 또한 본 발명의 식품 조성물의 제조를 위한 식품 첨가제로서 최대 99%의 리그닌을 포함하는 첨가제 조성물의 용도에 관한 것이다.
실시예
본 발명에 제시된 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 유일한 목적을 가지며, 포괄적이지 않으며, 이를 제한하기 위한 기초로 사용되어서는 안 된다.
본 발명의 실시예는 동물 및 이로부터 유래된 제품 모두에 대해 본 발명의 식품 조성물의 이점을 입증하기 위해 제시된다.
실시예 1의 연구는 동물의 성능 데이터를 평가한다. 평가된 매개 변수는 체중 및 체중 증가, 사료 섭취량, 수정된 사료 전환 및 사망률이었다.
실시예 2의 연구는 다양한 식품 조성물을 먹인 동물의 도체 수율(carcass yield)을 평가한다.
실시예 3은 연구에서 동물의 혈액학적 매개 변수의 평가를 도시한다.
실시예 4에서, 본 발명의 식품 조성물을 먹인 동물의 장 조직형태를 평가하기 위해 수행된 실험이 제시된다.
실시예 1 내지 4에 제시된 연구를 위해, 모두 마렉병과 감보로병에 대한 예방 접종을 받았으며 Aves do Paraiso(Itatiba-SP) 부화장에서 유래된 동일한 육계 육종가의 1일령 수컷 및 암컷 Paraiso Pedrez 계보 병아리 600마리를 사용하였다. 완전 무작위 디자인(CRD)은 각각 25마리의 새의 4회 처리와 6회 반복하여 사용하였다.
실험 1 내지 4에서 얻은 결과를 표에 설정하고 통계 프로그램 SAS(2002)의 일반적 선형 모델(GLM) 절차를 이용하여 분산 분석(ANOVA)을 사용하여 분석하였으며 처리 간 평균은 유의할 때 5% 확률로 투키(Tukey)로 비교하였다. 사망률 데이터는 (x+0.5)/100의 근으로 변환되었으며 x는 사망률의 백분율이다(Steel and Torrie, 1980).
실시예 1 내지 4에서, 대조군 식이(CD)는 하기와 같이 이온 투과 담체 항콕시듐제(ionophore anticoccidial)를 포함하지 않고 다른 첨가제 및 리그닌 분말이 분리 보충된 다른 식이 없이 제제화되었다:
● 처리 1: 대조군 식이(CD) + 1% 리그닌;
● 처리 2 : CD + 2% 리그닌;
● 처리 3 : CD + 3% 리그닌; 및
● 처리 4 : 대조군 식이.
실시예 1 내지 4에 제시된 이러한 연구에서 실험 식이의 조성물은 참조 문헌 "ROSTAGNO, HS (Ed.). Tabelas brasileiras para aves e suinos : composicao de alimentos e exigencias nutricionais. 3rd ed. Vicosa : UFV, 2011"에 따라 동물에 필요한 영양소 비율과 일치하는 농도로 옥수수, 대두박, 인산이칼슘, 석회석, 대두유, 소금, Dl-메티오닌, 비타민 A, D3, E, K3, 티아민, 리보플라빈, 피리독신, B12, 비오틴 및 니아신, 판토텐산 칼슘, 엽산, 염화 콜린, 항산화제, 철, 구리, 망간, 아연, 요오드 및 셀레늄을 기본으로 하였다. 리그닌은 대조군 식이에 존재하는 불활성 재료를 대체하기 위해 포함되었으며, 모든 식이는 이소영양성이었으며, 3 단계: 초기(1 내지 21일), 성장(21 내지 35일), 및 최종(35 내지 63일)의 방목 닭에 대한 요구 사항을 충족하도록 제제화되었다. 단계에 관계없이, 모든 사료는 같은 날 제조되어 매시로 공급되었다.
실시예 5는 육계 사료에 리그닌을 사용하는 두 가지 실험으로 나누어진 연구를 나타낸다. 연구의 첫 번째 실험에서, 에터 추출물, 단백질 및 아미노산의 성능 데이터와 소화율을 평가하였다. 두 번째 실험에서, 성능 데이터, 도체 특징, 뼈 미네랄, 장 형태 측정, 트라이글리세라이드 수치 및 혈액 콜레스테롤 및 육질을 평가하였다.
마지막으로, 실시예 6은 산란닭을 위한 식이에서 리그닌의 용도에 대한 연구를 도시하며, 이는 상기 암탉의 성능과 이들에 의해 생산된 알의 특징에서 이점을 나타낸다.
동물 제품의 유통 기한을 늘리기 위한 주된 효과는 닭고기와 달걀의 노화 평가에서 볼 수 있다. 이러한 의미에서, 실시예 5 및 6에서 평가된 매개 변수 중 하나는 티오바르비투르 산과 반응성인 지질 산화 생성물을 정량화하는 것을 목표로 하는 Tbars이었다.
실시예 1
본 연구는 리그닌을 함유하는 식품 조성물과 대조군 식이 사료 조성물을 투여받은 동물의 성능 평가를 도시한다.
성능 평가는 Polo Leste Paulista에서 수행되었다. 새들은 길이 23m, 너비 9m이며, 각각 25마리의 새를 수용하는 1.75 x 1.65m 크기의 상자 24개가 장착된 APTA Regional do Leste Paulista의 벽돌 창고에 보관되었다. 상자에는 새 성장의 각 단계를 위한 개별 전기 후드, 독립 피더 및 드링커(drinkers)가 장착되었다. 축사는 비포장 바닥, 팬, 점토 타일 덮개, 벽돌 벽(높이 0.5m), 측면 스크린 및 슬라이딩 플라스틱 커튼이 있는 벽돌로 지어졌다. 24개의 실험 장치가 사용되었다. 각 장치에는 약 10cm 높이에 고르게 펼쳐진 새로운 한 덩이의 나무 부스러기가 늘어서 있었다.
각 실험 장치에는 반자동 관형 아기 병아리 피더(플라스틱 트레이가 있는 금속, 10kg 용량), 젖꼭지형 급수기, 가열 원으로 사용되는 250 와트 적외선 램프가 장착되었고; 가금류 사육 10일째 날, 상자에는 성체용 관형 피더(플라스틱 트레이가 있는 금속, 용량 20kg)가 장착되었다.
새들은 상자에서 무작위로 꺼내어 25 마리씩 계량하여 실험 장치에 분포시켰다.
14일령이 될 때까지, 상자 내부의 온도 조절은 새의 열적 쾌적 범위 내에서 온도를 유지하는 전기 벨 항아리를 통해 이루어졌다. 이 기간이 지난 후 가금류 사육이 끝날 때까지(14 내지 63일), 주변 온도와 새의 거동에 따라 축사 난방 관리를 수행했으며, 기후는 팬을 통해(양압) 및 온도 예보가 15℃ 미만인 경우 낮에는 열려 있고 비가 올 때 또는 밤에는 닫히는 커튼의 취급에 의해 조절하였다. 실온은 하이-로우(hi-low) 온도계를 사용하여 매일 측정되었다.
사용된 조명 프로그램은 자연광을 인공광으로 보완하는 23시간의 일광과 1시간의 어둠(하루가 끝날 때)이었다.
매일 죽은 새를 제거하고 실험 단위 수, 새 중량, 발생 일을 통해 사망률을 기록하였다. 새와 남은 사료는 사육 일부터 실험 기간이 끝날 때까지 매주 63일 동안의 중량을 재었다. 15.0kg 용량의 저울을 초기 중량 측정과 죽은 새에 사용하였으며 다른 주간 중량 측정에는 150kg 저울을 사용하였다. 피더는 하루에 두 번 상자 외부에서 청소하고 죽은 새는 그래버로 제거하였다. 사료 섭취는 (대조군부터 시작하여) 처리 순서에 따라 각 처리를 위한 특정 버킷에서 이루어졌다.
물과 사료는 사육 기간 내내 무제한으로 제공되었다. 사용된 사육 프로그램은 3 단계: 초기(1 내지 21일), 성장(21 내지 35일), 및 최종(35 내지 63일) 단계로 이루어졌다. 사료는 매시의 형태로 마음대로 제공되었다. 물은 실험 기간 동안 마음대로 제공되었다.
성능 데이터는 누적된 기간으로 획득 및 분석되었다. 다음 데이터가 수집 및/또는 계산되었다.
체중 및 체중 증가: 각 실험 부분의 모든 새는 1, 7, 14, 21, 28, 35, 42, 49, 56 및 63일령에 체중을 측정하여 평균 체중을 계산하였다. 체중 증가는 매주 초에 새의 체중과 주말에 새의 체중의 차이를 통해 누적된 기간으로 계산하였다.
사료 소비: 사료 소비는 처음에 제공한 사료 량과 매주 마지막에 남은 사료 량의 차이로 결정하고, 얻어진 결과를 각 실험 부분의 평균 새의 수로 나눴다.
수정된 사료 전환: 사료 전환은 킬로그램으로 표시한 해당 부분에서 새가 소비하는 사료의 총 중량을 킬로그램으로 표시한 같은 기간의 새 총 중량으로 나눠 계산하였다. 계산시, 각 평가 기간에 죽은 새의 중량과 사료 소비가 고려되었다.
사망률: 사망률과 죽은 새의 체중을 매일 수집하였으며, 이 데이터로부터 초기 수용된 새 수와 관련하여 각 기간 말에 죽은 새의 비율로 주어진 결과를 계산하였다.
1-21일 사육 기간의 평균 성능 결과는 표 1에 도시된다. 처리-성별 상호 작용은 없었다.
표 1: 다양한 수준의 리그닌이 함유된 식이를 섭취한 21일령 방목 닭의 성능
AWG = 평균 체중 증가; FC = 사료 전환; LW = 생체중; Mort = 사망률; AFC = 평균 사료 소비; a, b, c = 줄에 다른 문자가 뒤따르는 각 요인에 대한 평균은 튜키 검정에 의해 서로 다르다(P <0.05).
*CV : 변이 계수.
변수 평균 체중 증가(AWG), 사료 전환(FC), 생체중(LW) 및 평균 사료 소비(AFC)의 평균 결과에 대한 처리의 효과가 관찰되었다(표 1). 리그닌을 함유하는 식이는 단독으로 대조군 식단과 비교할 때 더 나은 결과를 제공하였다. 1% 리그닌을 섭취한 새들은 21일의 마지막에 더 적은 사료를 소비하였고, 더 나은 사료 전환, 더 나은 평균 체중 증가 및 더 높은 생체중을 얻었다.
21-42일 사육 기간의 평균 성능 결과는 표 2와 같다.
표 2: 다양한 수준의 리그닌이 함유된 식이를 섭취한 21-42일령 방목 닭의 성능
AWG = 평균 체중 증가; FC = 사료 전환; LW = 생체중; Mort = 사망률; AFC = 평균 사료 소비.
*CV : 변이 계수.
초기 가금류 사육 기간에 첨가제가 있는 사료로 관찰한 결과와는 달리 21 내지 42일의 사육 기간에 새 식이에 리그닌을 포함시켜도 연구된 성능 변수를 변화시키지 않았다. 이것은 동물이 생후 첫날에 면역 체계가 부족하고 본 발명의 식품 조성물이 면역 체계의 방어를 돕고 결과적으로 변수에서 눈에 띄는 차이를 보이기 때문에 발생한다. 21 내지 42일의 사육 기간 동안, 새의 면역 체계가 이미 강화되었고, 따라서, 동물에 면역 검사를 하지 않았기 때문에 차이가 없었다.
42-63일의 사육 기간의 평균 성능 결과는 표 3에 도시된다. 처리-성별 상호 작용은 없었다.
표 3: 다양한 수준의 리그닌이 함유된 식이를 섭취한 42-63일령 방목 닭의 성능
AWG = 평균 체중 증가; FC = 사료 전환; LW = 생체중; Mort = 사망률; AFC = 평균 사료 소비.
*CV : 변이 계수.
평균 체중 증가에 대해, 첨가제로서 1, 2, 및 3%의 리그닌을 갖는 사료를 섭취한 닭이 대조군에 비해 체중 증가가 높았다. 사료 전환은 첨가제로서 1 및 2%의 리그닌을 갖는 사료를 섭취한 새 그룹에서 더 좋았고, 2%의 리그닌을 보충한 사료를섭취한 새의 생체중은 다른 3개의 연구 그룹보다 높았다.
총 1-63일의 사육 기간의 평균 성능 결과는 표 4에 도시된다. 처리-성별 상호 작용은 없었다.
표 4: 다양한 수준의 리그닌이 함유된 식이를 섭취한 63일령 방목 닭의 성능
AWG = 평균 체중 증가; FC = 사료 전환; LW = 생체중; Mort = 사망률; AFC = 평균 사료 소비.
*CV : 변이 계수.
위에서 설명한 바와 같이, 이것은 동물이 생후 첫날에 면역 체계가 부족하고 본 발명의 식품 조성물이 면역 체계의 방어를 돕고 결과적으로 변수에 눈에 띄는 차이를 보이기 때문에 발생한다. 따라서, 새의 성능은 21일에 더 좋았다. 21 내지 63일의 사육 기간 동안, 새의 면역 체계는 이미 강화되어 동물에 면역 검사를 하지 않았다.
실시예 2
본 연구는 본 발명의 조성물이 동물의 도체 수율과 주요 기관에 미치는 영향을 도시한다.
새의 취급 및 실험 장소는 실시예 1에 기술된 바와 같았다.
도체 수율 평가는 PRDTA Leste Paulista에서 수행되었다. 사육 63일에, 실험 단위당 2마리(수컷 1마리와 암컷 1마리), 총 12마리의 새/처리를 묶었다. 새들은 8시간 동안 금식하고 플라스틱 케이스에 담아 수술 장소로 옮겨져 전기 기절 후 출혈로 도살되었다. 얻은 상처는 적출된 도체(발, 목, 머리 없음), 가슴 뼈, 다리(허벅지 + 드럼스틱), 등, 날개이었다. 도체 수율 계산은 도축 직전 플랫폼의 생체중 및 머리, 목 및 발이 없는 적출되고 냉각된 도체의 중량을 기반으로 한다. 가슴과 다리(허벅지와 드럼스틱)의 수율은 적출된 도체의 중량과 관련하여 계산하였다.
복부 지방%에 대해 유의한 처리 효과가 있었으나 다른 특징은 처리 효과가 크지 않았다(표 5.1 및 5.2). 수율은 생체중에 대한 백분율((부분 체중 x 100)/생체중)으로 계산하였다.
표 5.1 및 5.2: 다양한 수준의 리그닌이 함유된 식이를 섭취한 63일령 수컷(M) 및 암컷(F) 방목 닭의 도체 수율(%) 및 주요 장기.
표 5.1
LW = 생체중; CarW = 적출된 도체 중량; CY = 도체 수율; WingY = 날개 수율; BreastY = 가슴 수율; LegY = 다리 수율, 및 a 및 b = 줄에 다른 문자가 뒤따르는 각 요인에 대한 평균은 튜키 검정에 의해 서로 다르다(P <0.05).
*TRAT*S = 처리-성별 상호 작용.
**CV: 변이 계수.
표 5.2
BackY = 등 수율; HeartY = 심장 수율; GizzardY = 모래 주머니 수율; LiverY = 간 수율; ABfatY = 복부 지방 수율, 및 a 및 b = 줄에 다른 문자가 뒤따르는 각 요인에 대한 평균은 튜키 검정에 의해 서로 다르다(P <0.05).
*TRAT*S = 처리-성별 상호 작용.
**CV: 변이 계수.
수컷의 도축시 더 높은 생체중(P <0.05)에도 불구하고, 동물의 성별은 도체, 심장 및 날개 수율에 대해 관찰된 값에 영향을 미치지 않았다(P> 0.05). 절단 수율 결과는 예상대로 반응했는데, 암컷은 모래 주머니, 지방, 간, 가슴 수율에서 더 높은 결과를 보였고, 수컷은 리그닌 보충의 작용에 관계없이 더 나은 등과 다리 수율을 보였다.
처리-성별 상호 작용의 유의한 효과는 없었다.
얻어진 결과는 첨가제로서 리그닌을 갖는 사료를 섭취한 동물이 더 나은 도체 수율을 나타내지 않았음을 보여준다. 그러나, 이들 동물은 대조군 식이를 섭취한 동물에 비해 복부 지방 비율이 낮았다. 첨가제로서 리그닌을 갖는 사료를 섭취한 동물 중, 1%의 리그닌을 섭취한 동물은 지방 비율이 낮았다. 공동 지방 축적이 적을수록 더 나은 성능과 직접적인 관련이 있으며, 실험 첫 21일에 얻은 성능 데이터를 뒷받침한다(실시예 1).
실시예 3
본 연구는 동물의 혈액학적 매개 변수에 대한 본 발명의 조성물의 효과를 도시한다.
새 및 실험 장소의 관리는 실시예 1에 기술된 바와 같았다.
도축 중 출혈시, 반복 당 1마리의 새의 혈액을 제거하고 헤파린 처리된 튜브에 넣고 원심 분리한 후 냉동하여 Tbars, LDL, HDL 및 트라이글리세라이드의 추가 분석을 수행하였다.
혈액 매개 변수에 대한 결과는 표 6에 도시된다.
표 6: 다양한 수준의 리그닌을 함유하는 식이를 섭취한 63일령 수컷(M) 및 암컷(F) 방목 닭의 혈액매개 변수
a, b 및 c = 줄에 다른 문자가 뒤따르는 각 요인에 대한 평균은 튜키 검정에 의해 서로 다르다(P <0.05).
*T*S = 처리-성별 상호 작용.
**CV: 변이 계수.
HDL과 처리의 상호 작용에 대한 결과는 표 7에 도시된다.
표 7: 주어진 성별 내 HDL:처리에 대한 상호 작용의 전개
a 및 b = 줄에 다른 문자가 뒤따르는 각 요인에 대한 평균은 튜키 검정에 의해 서로 다르다(P <0.05).
트라이글리세라이드, Tbars, LDL 콜레스테롤, HDL 콜레스테롤의 혈청 농도는 63일령의 처리에 의해 영향을 받았다(P> 0.05)(표 6). 참고 문헌으로서 건강한 닭의 경우 곤잘레스 등(2001)에 기술된 트라이글리세라이드(136 내지 164) 및 LDL(72 내지 130)의 변화 범위를 사용하여, 결론은 발견된 값은 처리에 관계없이 정상으로 간주될 수 있지만 사료에 리그닌을 포함하면 새의 혈액에서 LDL 및 HDL 콜레스테롤, 트라이글리세라이드 및 Tbar의 수치가 더 낮아졌다. 제시된 HDL 및 LDL 콜레스테롤 수치는 수컷에서 더 높았지만 일반적으로 수컷과 암컷 닭 모두 유해한 건강 상태를 나타내지 않았음을 나타낸다.
혈장 산화(Tbars)와 관련하여, 리그닌 비율이 낮은 처리는 말론알데하이드/혈액 mL의 농도가 더 높았으며, 이 경우 신체에서 과산화물 농도를 감소시킨 리그닌의 항산화 특성을 입증하였다. 그럼에도 불구하고 사용된 잔여물의 양에 있어서 리그닌을 첨가한 처리간에 차이는 없었다.
실시예 4
본 연구는 본 발명의 식품 조성물을 먹인 동물의 장 조직형태를 평가하는 것을 목적으로 한다.
새 및 실험 장소의 관리는 실시예 1에 기술된 바와 같았다.
장 조직형태 측정 평가는 아래에 기술된 바와 같이 Laboratorio de Nutricao de Aves, FMVZ/UNESP, 보투카투 캠퍼스에서 수행되었다.
도살 당시, 십이지장, 회장, 공장의 단편을 수집하여 조직 슬라이드를 만들었다. 각각의 장 단편은 슬라이드에 해당한다. 융모 높이와 움 깊이는 10X 플랜아포크로맷 렌즈(planapochromatic lens)가 있는 광학 현미경으로 얻은 이미지를 통해 결정되었다. 이미지는 현미경에 부착된 카메라로 캡처하여 이미지 분석기(Leica)로 전송하였다. 융모 높이와 움 깊이를 슬라이드 당 20회 판독하였다. 융모 높이는 정단부에서 기저부까지 측정하였으며, 이는 움 상부에 해당한다. 움은 기부에서 움과 융모 사이의 전이 영역까지 측정하였다.
63일령 닭의 장 조직형태 측정 결과는 표 8.1, 8.2, 및 8.3에 도시된다.
표 8.1, 8.2 및 8.3: 63일령 육계의 소장 부분의 융모 높이(VH), 움 깊이(CD) 및 융모:움 비율(VC)
표 8.1
a 및 b = 줄에 다른 문자가 뒤따르는 각 요인에 대한 평균은 튜키 검정에 의해 서로 다르다(P <0.05).
표 8.2
표 8.3
a 및 b = 줄에 다른 문자가 뒤따르는 각 요인에 대한 평균은 튜키 검정에 의해 서로 다르다(P <0.05).
분석된 새의 장 점막 공장 부분에서, 첨가제로 리그닌이 함유된 사료를 섭취한 동물은 융모 높이와 움 깊이가 더 높았으며(P> 0.05), 수컷이 암컷보다 더 높은 값을 보였다. 분석된 새의 장 점막 회장 부분과 십이지장 부분에서 첨가제로 리그닌이 함유된 사료를 섭취한 동물은 더 큰 움 깊이(P> 0.05)를 보였으며 융모 높이 값도 첨가제로 2 및 3%의 리그닌이 함유된 사료를 섭취한 그룹에서 더 높았다.
이러한 발견은 새에 의한 더 많은 영양분 흡수를 나타낸다.
회장 점막 수준에서 사용된 처리의 영양 효과와 처리-성별 상호 작용에 대한 통계적 증거(P>0.05)는 없었다. 융모: 움 비율에는 변화가 없다.
식품 조성물에 리그닌을 첨가하는 것이 유익하여 식량 자원의 최적화와 함께 동물의 성능과 건강을 향상시키는 것을 관찰할 수 있다. 따라서 리그닌은 성능 향상 항생제 및 다른 형태의 축산학 첨가제에 대한 대체물이다.
실시예 5
본 연구는 1 내지 42일령 육계의 사료에서 리그닌 보충의 효과를 평가하는 것을 목표로 한다.
평가는 상파울루 대학(USP), 동물 공학 및 식품 공학 학교, 동물 공학과, 피라수눈가 캠퍼스에서 수행되었다.
본 연구는 두 가지 실험(이하 실험 I 및 II 라 함)으로 나누어졌다.
실험 I에서, Cobb 500 계통의 수컷 육계 병아리 490마리를 사용하여, 완전히 무작위 설계로 배포된 대사 케이지에 보관하였으며, 각각 7마리씩 5회 처리하고 14회 반복하여 총 70회 실험 부분을 수행하였다. 수행된 5회 처리는 다음과 같다: 항생제 0%의 리그닌(T1)을 갖는 양성 대조군 식이; 음성 대조군 식이: 리그닌 첨가 없음(T2); 음성 대조군 식이 + 1%의 리그닌(T3); 음성 대조군 식이 + 2%의 리그닌(T4); 음성 대조군 식이 + 3%의 리그닌(T5).
실험용 식이는 옥수수와 대두박을 기반으로 했으며 표 9에 도시된다.
표 9: 실험용 식이
새들은 생후 첫날부터 실험용 식이를 먹였고, 실험용 배설물 수집은 18일부터 3일 동안 시작되었다. 수집 기간 후, 배설물을 균질화하고 저장을 위해 냉동하였다. 각 반복에서 200g의 샘플을 채취하여 강제 환기 오븐에서 건조시킨 다음 샘플을 분쇄하고 식품 과학 분석을 위해 실험실로 보냈다. 에터 추출물, 단백질 및 아미노산의 소화율을 계산하였다.
실험 II에서, Cobb 500 계통의 수컷 육계 병아리 1,300 마리를 사용하여 대사 케이지에 보관하고 실험 상자에 완전히 무작위로 배치하여 각각 13마리씩 5회 처리하고 20회 반복하여, 총 100회 실험 부분을 수행하였다.
처리는 이전 실험과 동일했으며, 50g/톤을 포함하는 양성 대조군 식이와 동일한 방식으로 진행되는 식이에 존재하는 불활성 물질을 대체하여 제안된 리그닌 수준을 달성하였다. 모든 처리는 제조(각각 200g) 후에 샘플링되었고 실험실 분석 (건조 물질, EE, 조단백질, 조 에너지)을 위해 보내졌다.
실험 기간 내내 새들은 물과 사료를 자유롭게 제공하면서 상자에 보관되었으며, 조명 프로그램은 24시간의 빛으로 채택되었다. 실험용 식이는 표 10에 도시된다.
표 10: 실험용 식이
건강 문제를 촉진하기 위해, 권장 용량의 10배를 사용하여 새들에게 콕시듐증에 대한 백신을 접종하여 실험적 문제를 유발하였다. 마찬가지로, 새들은 상업적인 농장에서 재사용된 쓰레기로 사육되었고 11일령에 식수를 통해 도전하였다. 이를 위해 1kg의 재사용 쓰레기와 4리터를 혼합하여 용액을 만들었다.
뼈 재 분석을 위해, 처리 당 21일 및 42일령 9마리의 새에 대해 왼쪽 경골을 수집하였다. 살 잔여물을 제거하고 왼쪽 경골을 개별적으로 거즈로 덮고 105℃ 오븐에서 12시간 동안 건조시켰다. 그런 다음, 경골을 90% 에틸 에터와 10% 메탄올을 함유하는 밀폐된 용기에 넣어 탈지하였다. 이틀 후, 뼈를 90% 에틸 에터와 10% 메탄올의 새로운 용액에 24시간 동안 넣고 105℃ 오븐에서 건조하고 정밀 저울(0.0001g)을 사용하여 탈지된 건조물을 계산하였다. 뼈를 600℃ 오븐에서 24시간 동안 소각하여 탈지된 건조물의 재를 확인하였다.
동물의 혈액 매개 변수와 관련하여, 21일 및 42일에, 헤파린 처리된 진공관을 통해 처리 당 8개 부분의 평균 체중(평균보다 5% 더 많거나 적음)에 가까운 새에서 혈액 샘플을 채취하였다. HDL, LDL, HLDL, 트라이글리세라이드 및 지질 산화(Tbars)의 추가 분석을 위해 샘플을 원심 분리하고 냉동하였다.
동물의 장 특징과 관련하여, 21일령과 42일령에, 처리 당 평균 체중 (평균보다 5% 이상)에 가까운 새를 도살하여 십이지장, 공장, 및 회장을 수집하였다. 샘플을 수집하고, 증류수로 세척하고, 조직 고정 및 추가 조직학적 분석을 위해 보우인(Bouin)을 함유하는 플라스크에 24시간 동안 두었다. 평가된 형태학적 특징은 장 융모 길이, 움 깊이 및 융모/움 비율이었다. 융모의 정점 말단에서 움과 융모의 교차점까지 융모 길이를 측정하였고 움 깊이는 인접 융모 사이의 침입 깊이로 정의 하였다.
성능과 수율을 결정하기 위해, 7, 21, 35 및 42일령에 새와 남은 사료를 계량하여 평균 체중(kg), 체중 증가(kg), 사료 소비(kg) 및 사료 전환(kg/kg)을 계산하였다. 사료 섭취를 수정하고 실행 가능성을 계산하기 위해 매일 사망률을 기록하였다(100 - 사망률, %). 이 정보를 바탕으로, 생산 인자(FP = (WG(kg) x 실행 가능성(%)/FC x 연령) x 100)도 계산하였.
42일령에 도체 수율과 복부 지방을 추정하기 위해 반복 당 2마리의 새를 도축하였다.
육질을 평가하기 위해, 도축, 뼈 제거 및 껍질 벗기기 후 각 처리의 5 부분에서 2개의 가슴을 수집하였다. 각 가슴에서 4개의 100g 샘플을 채취했으며, 1개는 콜레스테롤 분석에 사용하고 3개는 Tbars 분석에 사용하였다. 샘플을 개별 확장 폴리에틸렌 트레이에 포장하고 투명한 플라스틱 필름으로 덮고 0, 7, 14일 동안 1도 내지 3도의 온도를 유지하였다. 각 기간의 종료시에, 분석을 수행하였다.
실험 I의 경우, 식이에 다양한 수준의 리그닌을 보충한 새의 최대 21일까지의 성능 결과가 표 11에 도시된다. 사료 섭취에 대한 처리 간 차이는 관찰되지 않았다(P> 0.439). 식이에 1%의 리그닌을 포하는식이를 섭취한 새는 성능 향상 항생제를 사용하여 양성 대조군 처리를 한 새와 통계적으로 동일한 체중 증가 및 동일한 사료 전환을 보였다(P<0.001). 그러나, 식이에 1% 초과의 리그닌 수준이 포함되면 새의 성능이 저하되었다.
표 11: 리그닌을 먹인 육계의 성능
실험 1의 영양소 소화율과 관련하여, 식이에 1%의 섬유를 첨가하면 긍정적 인 효과가 관찰되었다(표 12 참조). 에너지 소화율 1.65%, 단백질 및 아미노산 소화율 1.5% 개선이 관찰되었다. 결과는 1 내지 21일령에 새들의 만족스러운 성능에 기여했을 가능성이 있다.
표 12: 식이 속 리그닌을 먹인 육계의 영양소 소화율
실험 II와 관련하여, 식이 속 다양한 수준의 리그닌을 섭취한 조류의 성능, 도체 및 소화 기관의 특징은 아래 표 13 내지 18에 도시된다.
실험 II에서 얻은 데이터를 통해, 1일 내지 7일 사이에 관찰된 다른 처리의 식이를 먹인 새의 최종 체중, 체중 증가, 사료 소비, 사료 전환에 대한 통계적 차이는 없었다(표 13). 사육 1 내지 21일 기간에 양성 대조 처리(PC)를 한 새와 비교할 때 음성 대조 처리(NC)를 한 새에서 더 낮은 소비와 더 나쁜 사료 전환이 관찰되었다(표 14). 그러나, 2% 리그닌이 포함된 식이를 먹인 새는 통계적으로 PC 새와 동일한 체중, 동일한 체중 증가 및 사료 전환을 가졌다. 이 결과는 이전 실험에서 새가 이 연구에서 관찰된 것처럼 건강 문제없이 새장에서 키웠다는 점에서 실험 I에서 발견된 것과 다르다. 1일 내지 35일까지(표 15), NC 조류가 최악의 최종 체중과 체중 증가를 보이는 것으로 관찰되었다. 이전 기간에서 입증된 바와 같이, 2%의 리그닌을 섭취한 새는 다른 처리보다 더 많은 체중, 더 많은 체중 증가 및 더 나은 사료 전환을 도시한다. 전체 실험 기간(1 내지 42일)의 데이터를 도시하는 표 16에서, 식이 속 2% 리그닌을 섭취한 새의 성능이 PC 새의 성능에 필적하는 최상의 성능을 제공하여 얻은 결과를 확인시킨다. 다른 처리의 식이를 먹인 새들 사이에 사체 생산량에 대한 통계적 차이는 없었다. 그러나 리그닌을 식이에 포함시키면 지방 비율이 감소하였다(표 17). 표 18은 모래 주머니 비율이 처리에 영향을 받지 않았 음을 도시한다. 그러나, 장 비율과 길이는 PC 및 NC 처리를 받은 새에 비해 식이 속 리그닌을 섭취한 새에서 더 높았다.
표 13: 리그닌을 먹인 육계의 성능(1 내지 7일)
표 14: 리그닌을 먹인 육계의 성능(1 내지 21일)
표 15: 리그닌을 먹인 육계의 성능(1 내지 35일)
표 16: 리그닌을 먹인 육계의 성능(1 내지 42일)
표 17: 리그닌을 먹인 육계의 도체 특징(1 내지 42일)
표 18: 리그닌을 먹인 육계의 소화 기관 특징
더욱이, 아래 표 19에 표시된 혈액 매개 변수가 관찰되는 21일령에 치료에 의해 평가된 특징 중 어느 것도 영향을 받지 않는 것으로 관찰되었다. 이 연령에 통계적 차이가 없는 것은 동물의 식이에 대한 리그닌을 입증하는 기간이 처리 간의 차이를 촉진할만큼 길지 않기 때문에 발생했을 수 있다. 그러나, 42일령에 이러한 동일한 특징을 관찰할 때, 혈중 콜레스테롤, HDL 및 LDL 수치의 감소는 트라이글리세라이드와 VLDL 수치에 대한 변화없이 리그닌이 육계의 식이에 첨가될 때 발견된다.
표 19: 식이 속 리그닌을 먹인 육계의 혈액 매개 변수
Tbars 지수(아래 표 20)는 저장 시간이 길수록 지수가 증가하는 것을 확인할 수 있다. 그러나, 동일한 저장 날짜 내에, 식이에 리그닌을 사용하면 이 매개 변수의 값을 증가시켰다.
표 20: 리그닌을 먹인 육계의 가슴 Tar 지수
표 21에서 볼 수 있듯이, 다른 평가된 처리에서 새의 미네랄 물질에 통계적 차이가 없었다.
표 21: 리그닌 수준을 먹인 육계의 뼈 미네랄 물질(%)
21일령의 십이지장과 공장의 장 형태에 대한 통계적 차이는 아래 표 22에 제시된 장 형태 측정 데이터를 평가하여 관찰되지 않았다. 그러나, 식이에 3% 리그닌을 사용하면 새 회장의 VH:CD 비율을 감소시켰다. 움 깊이와 관련하여 장 융모 길이가 길수록 장 건강 개선과 관련이 있으며, 흡수 표면의 증가로 인해 더 큰 영양 흡수를 제공할뿐만 아니라 점막의 더 나은 균일성과 완전성을 제공한다. 42일령에, 리그닌을 사용하면 십이지장의 VH:CD 비율을 감소시켰다. 그러나, 공장과 회장의 경우 식이 속 2%의 리그닌 및 십이지장의 경우 1%의 리그닌을 섭취한 새에서 가장 깊은 융모 깊이가 관찰되었다.
표 22: 리그닌을 먹인 육계의 장의 융모 높이(VH, mm), 움 깊이(CP, mm) 및 이들의 비율(AV : PC)
본 연구(실험 I 및 II의 데이터)로부터, 향상된 성능과 성분 소화율로 육계에서 리그닌을 사용할 가능성이 크다는 결론을 내릴 수 있었다.
성능 향상과 연구가 수행된 조건으로 인해, 육계 식이에 2%의 리그닌을 사용하는 것이 가금류 생산에서 성능 향상 항생제의 사용을 대체하는 데 사용될 수 있는 도구로 관찰되었다.
이 연구에서 발견된 또 다른 훌륭한 정보는 동물 혈류에서 콜레스테롤과 LDL 감소이었다.
실시예 6
본 연구는 산란계를 위한 식이에서 리그닌의 사용을 평가하는 것을 목표로 한다. 아래에서 자세히 도시될 것이지만, 이 연구는 새의 성능 개선과 새에 의해 얻은 달깔 특징의 이점을 모두 나타낸다.
평가는 상파울로 주립 대학(UNESP), 수의학 및 동물 과학 학교(FMVZ), 동물 생산학과, 보투카투 캠퍼스에서 수행되었다.
평가를 위해 산란계는 길이 1.00m x 깊이 0.45m x 높이 0.40m의 금속 케이지가 있으며, 2개의 구획으로 나뉜 캘리포니아 유형 새장의 기존 시스템에 사육되었으며, 구획 당 4마리의 새, 케이지 당 총 8마리가 수용되었다. 케이지에는 금속 피더와 니플형 급수기가 개별적으로 장착되었다. H & N Nick Chick 계통의 384마리 새를 이 실험에 사용되었다.
본 연구에서 384마리의 새는 다음과 같이 분류되는 다른 처리를 받았다.
T1 - 리그닌이 없는 식이(96마리)
T2 - 0.5%의 리그닌이 함유된 식이(96마리)
T3 - 0.1%의 리그닌이 함유된 식이(96마리); 및
T4 - 1.5%의 리그닌이 함유된 식이(96마리).
실험 기간은 새가 59주령 내지 71주령일 때 21일의 4주기, 총 84일의 실험 일로 세분화되었다. 각 실험 기간의 마지막 3일 동안, 처리 당 72개의 달걀을 수집하였으며, 21일 주기 당 총 288개의 달걀을 수집하였다. 이 달걀은 달걀 중량, 비중, 난황 비율, 알부민 비율, 달걀껍질 비율 및 저항을 평가하는 데 사용되었다.
흡수 능력의 변화 가능성을 확인하기 위해 장 점막의 품질 특징을 평가하였다. 이를 위해, 소장의 일부, 십이지장, 공장 및 회장의 단편을 수집하여 융모 높이, 움 깊이 및 융모 x 움 비율을 평가하였다.
따라서, 실험 시작시 48마리(처리 당 12마리)를 안락사시키고 실험 종료시 48마리(처리 당 12마리)를 안락사시켰으며, 288개의 조직 슬라이드를 만들었다. 실험 기간의 시작시, HDL(고밀도 지단백질) 및 LDL(저밀도 지단백질), 총 콜레스테롤 및 Tbar(티오바르비투르산 반응성 물질 - nmol MDA/mL) 분석을 위해 48마리의 새로부터 혈액과 알을 수집하였다. 실험 죵료시, 처리 당 12마리의 새를 사용하여 비교 목적으로 이 평가를 반복하였다.
마지막 실험주기 종료시 달걀을 수집하여 저장 수명이라고 하는 품질 평가를 위해 최대 30일 동안 보관하였다. 이 평가를 위해 비중, 달걀껍질 저항, 달걀껍질, 알부민 및 난황 비율, 총 콜레스테롤, 및 Tbars에 의해 10일마다 달걀의 품질을 확인하여, 새의 식이에 대한 리그닌의 포함에 의해 달깔 품질의 개선을 평가할 수 있었다.
각 실험 주기의 종료시, 다음 분석을 통해 동물의 생산 성능을 평가하였다:
- 사료 소비(g/새/일): 사료가 새들에게 분배될 때마다 중량을 재고, 매주 말에 사료 공급기에서 잉여량을 계량하여, 주간 사료 소비를 계산하였다.
- 계란 생산(%): 매일 달걀을 수집하고 생산량을 특정 파일에 기록하였다. 따라서, 실험에서 수용된 새의 수와 관련하여 21일 동안 생산된 달걀의 비율을 계산할 수 있었다.
- 달걀 중량(g): 매일 수집된 달걀의 중량을 30개의 계란 트레이에서 트레이 중량을 뺀 값으로 계량하였다. 따라서, 21일 동안 생산된 달걀의 평균 중량을 계산할 수 있었다.
- 실행 가능성(%): 새 사망률이 발생할 때마다 기록하였다. 따라서, 21일 동안 배치의 실행 가능성을 계산할 수 있었다(100 - 사망률 = 실행 가능성).
- 사료 전환: 달걀 중량, 생산란 수, 새의 사료 소비를 얻으면, 소비된 사료의 킬로그램 당 및 생산된 12개 달걀 당 소비 전환을 계산할 수 있었다.
본 실험의 새들이 얻은 달걀의 품질도 다음 기준을 사용하여 평가하였다:
- 비중: 본 평가를 위해 1.060, 1.070, 1.080, 1.090 및 1.100의 밀도로 5개의 식염수 용액을 준비하고 식별된 용기에 오름차순으로 배치하였다. 먼저, 1.060 용기에 달걀이 용액에 떠있을 때까지 계속해서 넣었다. 달걀의 비중은 그것이 나온 저밀도 용액으로 표현되었다.
- 달걀껍질 파손 저항(kgf): 이 평가는 TA.XT와 75mm 파열 프로브(P/75)가 장착된 텍스처 분석기 텍스처로미터를 사용하여 수행되었으며 1mm/초의 하강 테스트 속도로 보정되었다. 이 장치는 kgf/cm2로 표시된 달걀껍질을 깨는 데 필요한 힘을 나타낸다.
- 난황 및 알부민 백분율: 총 달걀 중량과 난황 중량을 고려하여 난황 백분율을 구하고 다음 식에 따라 단백에 대해서도 동일한 측정을 수행하였다:
%G = 
x 100
% Alb = 
x 100
- 달걀껍질 비율: 달걀껍질을 60℃ 오븐에서 3일 동안 건조시킨 후 측정 한 총 달걀 중량과 달걀껍질 중량을 고려하여 달걀껍질 비율을 얻었다. 아래 방정식은 이러한 측정을 나타낸다:
%C = 
x 100
- 더러워진 달걀(%): 매일 달걀을 채취하는 동안 달걀껍질에 먼지가 있는 달걀을 기록하였다. 따라서, 각 처리에서 더러워진 달걀의 비율을 추정할 수 있었다.
본 연구에서 얻은 위의 분석 데이터는 분산 분석을 위한 통계 패키지 SAS 9.2에 제출되었으며, 평균값은 튜키 검정으로 비교되었다(p <0.05). 리그닌 함유의 최고 수준을 추정하기 위해 계란 생산 및 품질 데이터도 회귀 평가를 받았다(p <0.05).
도 2는 각 생산 주기에서 본 연구의 처리 T1 내지 T4에 대한 실행 가능성 데이터를 나타내는 그래프를 도시한다. 도면에서 볼 수 있듯이, 다양한 수준의 리그닌 포함은 새 배치의 실행 가능성에 영향을 미치지 않았으며(p> 0.05), 각 1.04%는 새 한 마리를 나타낸다.
또한, 아래의 표 23은 연구된 새의 성능 데이터와 더러워진 달걀의 %를 의미하는 제품 특성을 나타낸다.
표 23: 다양한 수준의 리그닌이 보충된 새의 성능.
열에서 다른 문자가 뒤따르는 평균은 튜키 검정을 사용하여 서로 다르다(p <0.05).
위의 표에서, 4개의 생산 주기가 끝날 때 생산된 12개의 달걀에 대한 사료 소비, 달걀 생산, 더러워진 달걀 비율 및 사료 전환과 같은 여러 특성에 대한 처리간에 차이(p <0.05)가 발견되었다.
일반적으로, 1%의 리그닌(T3)이 함유된 사료를 섭취한 새에서 가장 좋은 결과가 발견되었다. 생산된 달걀 킬로그램 당 사료 전환의 차이(p> 0.05)를 탐지하는 것은 불가능하였다. 사료 소비량과 생산된 계란의 총 중량을 고려하여 배치의 실행 가능성을 간접적으로 고려하기 때문에 이러한 특성은 테스트된 처리 간에 차이가 없는 것으로 추론할 수 있다. 달걀 중량과 실행 가능성 특징에 차이가 없었기 때문에 생산된 달걀 1kg 당 사료 전환은 영향을 받지 않았다.
새의 성능 특성에 대한 회귀 평가 후, 도 3 내지 5의 그래프에서 볼 수 있듯이, 사료 소비 특징에 대한 유의한 3차 회귀와 달걀 생산 및 달걀 중량에 대한 2차 회귀가 발견되었다. 도면 전체에서, 이러한 특징은 0.50% 내지 1.00%의 리그닌 포함에 의해 더 높은 값을 갖는 것으로 밝혀졌다.
더러워진 달걀 비율에 대한 회귀 평가는 도 6의 그래프를 통해 확인할 수 있다. 이 평가는 사용된 처리에 관계없이, 3차와 4차 생산 주기 사이에 감소하는 경향이 있음을 입증하였다. 그러나, 이런 거동이 다른 후속 주기 동안 계속될지 여부는 말할 수 없다.
마지막으로, 본 연구에서 다양한 수준의 리그닌을 포함하는 사료를 섭취한 새의 달걀 품질은 아래 표 24에 도시된다.
표 24: 다양한 수준의 리그닌이 보충된 새의 달걀 품질.
열에서 다른 문자가 뒤따르는 평균은 튜키 검정을 사용하여 서로 다르다(p <0.05).
달걀 품질에 대한 위 표의 데이터에서 알 수 있듯이, 리그닌의 포함은 특히 0.50 및 1.00%(각각 T2 및 T3) 수준에서 달걀껍질 품질을 향상시키는 데 매우 효율적인 것으로 나타났다. 이러한 수준의 리그닌을 식이에 포함시킨 새의 알에서 비중 특징, 달걀껍질 저항 및 달걀껍질 비율이 더 좋았다(p <0.05)는 점에 유의해야 한다. 비중의 경우 1.50%의 리그닌을 포함하는 처리도 좋은 결과를 제공하였다. 다른 특징은 처리의 영향을 받지 않았다.
달걀 품질 특징에 대한 회귀 평가는 기존의 통계적 평가와 동일한 경향을 따르며 비중, 달걀껍질 저항, 달걀껍질 비율의 특징에 대해서만 유의한 영향을 미쳤으며, 이는 0.50 내지 1.00% 사이의 포함 수준에 대해 더 나은 결과를 갖는 2차 거동을 나타내며, 도 7, 8 및 9에서 볼 수 있듯이 0.50 및 1.00%이다.
여기에 기술된 실험 시작 전과 종료 후, 총 콜레스테롤, LDL(저밀도 지단백질), 트라이글리세라이드, HDL(고밀도 지단백질) 및 Tbar(티오바르비투르에 반응하는 물질 - nmol MDA / mL)를 평가하기 위해 48마리의 새로부터 혈액을 채취하였다. 이러한 데이터는 표 25에 발견된다.
표 25 : 다양한 수준의 리그닌이 보충된 산란계의 혈청 내 총 콜레스테롤, LDL, 트라이글리세리드, HDL 및 Tbars 값.
열에서 다른 문자가 뒤따르는 평균은 튜키 검정을 사용하여 서로 다르다(p <0.05). CV% = 변이 계수(%)
따라서 실험 시작 하루 전에 다음 값이 발견되었다: 82.43mg/dL의 총 콜레스테롤(총 콜레스테롤의 최대 한계는 120mg/dL에서 허용된다), 12.35mg/dL의 LDL, 1,169.67mg/dL의 트라이글리세라이드, 48.71mg/dL의 HDL 콜레스테롤 및 1.64nmol MDA/ml의 Tbar. 이 값은 40주 내지 80주의 산란계에 대한 정상적인 한계 내에 있다.
그러나, 84일의 종료시, 즉 4회 생산 주기가 끝났을 때, 새의 식이에 리그닌을 포함시키면 총 콜레스테롤, LDL, HDL 및 Tbar의 특성에 차이를 제공하여, 리그닌이 사용된 모든 처리에 대해 감소하였다(p < 0.05). 총 콜레스테롤 및 HDL 수치의 가장 큰 감소는 1.50%의 리그닌의 포함에서 발견되었으며(콜레스테롤의 -13.70% 및 HDL의 -42.93%), LDL 수치의 가장 좋은 결과는 1.00%의 리그닌 포함에 의한 처리에 대해 발견되었으나(46.15%), Tbar의 경우, 가장 좋은 결과는 0.50 및 1.00%의 리그닌로 처리된 새에서 발견되었다(-13.89%).
총 콜레스테롤과 Tbar에 대한 평가는 실험 시작 전 4회 생산 주기가 끝날 때와 30일(저장 수명)동안 새의 달걀에 대해서도 수행되었다. 데이터는 아래 표 26에 포함되어 있다.
표 26: 다양한 수준의 리그닌이 보충된 산란계 달걀의 총 콜레스테롤 및 Tbars 값.
열에서 다른 문자가 뒤따르는 평균은 튜키 검정을 사용하여 서로 다르다(p <0.05). CV% = 변이 계수(%)
실험 초기에 달걀에서 Tbars의 평균 값은 0.123mg MDA/kg이었으며, 이는 신선한 달걀에 적합한 값이다(최대 0.540mg MDA/kg까지 허용됨). 위 표의 데이터는 실험 시작 및 종료 시점의 총 콜레스테롤 및 Tbar에 대한 것이다. 다시 말하지만, 0.50% 및 1.00%의 리그닌 포함은 달걀 난황의 총 콜레스테롤 수치에 대해 더 나은 결과를 제공하는 것으로 확인되었다(p <0.05). Tbars에 의해 측정된 지질 산화율은 다른 비율의 리그닌 포함으로 보충된 새의 달걀에서 감소하였다.
아래의 표 27 내지 29는 본 연구에서 새로부터 얻어 냉장고에 최대 30일까지 보관된 달걀의 품질에 대한 저장 수명 데이터를 도시한다.
표 27: 다른 저장 수명 동안 다른 수준의 리그닌으로 보충된 산란계 알의 총 콜레스테롤 및 Tbars 값.
열에 A,B가 뒤따른 평균; 열의 a, b, c는 튜키 검정에 의해 서로 다르다(p <0.05). CV% = 변이 계수(%)
표 28: 다른 수준의 리그닌을 포함하는 식이를 섭취한 산란계의 달걀 품질 매개 변수
열에 A,B가 뒤따른 평균; 열의 a, b, c는 튜키 검정에 의해 서로 다르다(p <0.05).
표 29: 다른 수준의 리그닌을 포함하는 식이를 섭취한 산란계의 달걀에 대한 백분율 조성물 매개 변수.
열에 A,B가 뒤따른 평균; 열의 a, b, c는 튜키 검정에 의해 서로 다르다(p <0.05).
1.00 및 1.50%의 리그닌을 섭취한 닭의 달걀에서 신선한 달걀에 대한 Tbar의 가장 낮은 값(0일)이 발견되었지만, 표 27에 따라, 이 제품의 0.50% 포함 수준도 대조군 식이(0.00% 포함)를 섭취한 새의 달걀에 더 낮은 Tbar 값을 제공하였다(p <0.05).
이 특징의 값은 저장 시간과 관련하여 다른 수준의 리그닌 포함 사이에서 뚜렷한 거동을 나타냈다. 0.00 및 1.50%의 테스트 제품 포함 처리만 시간 경과에 따라 Tbars 값에 차이가 있었다(p<0.05). 이 데이터는 처리 2 및 3(각각 0.50% 및 1.00% 포함)이 일정한 지질 산화를 가졌음을 입증하는데, 즉, 최고 지질 산화가 없는 반면 처리 1 및 4(0.00 및 1,50%)는 보관 기간이 시작시, 최대 10일까지 난황 지질의 높은 산화를 허용하였다.
따라서, 0.50 및 1.00%의 리그닌을 포함한 식이를 먹인 새의 달걀 품질이 난황 지질 산화에 대해 더 나은 보호를 제공한다고 추론할 수 있다.
또한, 표 28에서 같은 평가 일에 처리한 달걀의 중량이 다르지 않음(p> 0.05)을 확인할 수 있다. 평가 기간 사이에, 저장 20일 후 달걀 중량이 감소하는 것으로 나타났다 (p<0.05). 치료 3(1.00%)에서 가장 큰 중량 변동이 발견되었으며, 이는 -3.46%이었다.
비중도 평가 0일차에만 치료마다 달랐다(이 거동은 나중에 반복되지 않음). 그러나, 이 특징은 20일 보관 후 악화되는 것으로 나타났다(p<0.05).
달걀껍질의 저항은 처리 및 저장 시간의 영향을 받았으며 0.50 및 1.00%의 리그닌 포함 처리가 저장 기간 내내 최상의 결과를 나타냈다(표 28 참조).
표 29에서 달걀에서 난황과 알부민의 비율은 저장 시간에 영향을 받았으며 (p<0.05), 난황 비율이 눈에 띄게 증가하고 알부민 비율이 감소함을 알 수 있다. 리그닌 포함 수준은 상기 변화에서 결정적인 요소가 아니었다(p>0.05). 이러한 변화는 달걀의 수분 손실을 보여 주지만, 달걀의 수분 손실은 저장 기간 동안 달걀껍질의 비율을 크게 변화시키기에는 충분하지 않았다(p>0.05). 그러나, 저장 30일에, 0.50 및 1.00%를 포함하는 처리는 달걀껍질 비율이 더 낮았으며, 이는 이러한 리그닌 수준을 갖는 식이를 섭취한 새의 달걀이 수분 손실이 적다는 진술을 뒷받침한다.
도 10 내지 15는 저장 30일 동안 총 콜레스테롤 및 Tbars 수준의 거동뿐만 아니라 달걀의 달걀껍질 저항, 달걀껍질, 난황 및 알부민 비율을 보여주는 그래프를 도시한다.
본 연구에서는, 리그닌을 먹인 닭의 장의 질도 평가하였다. 이 분석에 대한 데이터는 아래 표 30에 도시된다.
십이지장은 영양소의 소화와 흡수의 대부분을 담당하는 부분으로 알려져 있다. 공장은 기름, 지방 및 지용성 비타민의 흡수를 주로 담당한다. 회장은 물, 미네랄 및 수용성 비타민의 흡수를 가장 많이 담당하는 부분이다. 따라서, 이러한 부분의 융모 높이의 개선은 새의 성능을 향상시키는 데 매우 중요하다.
움은 새로운 장 세포의 형성을 담당한다. 움 깊이가 매우 높고 결과적으로 융모:움 비율이 낮을 때, 일부 스트레스 인자는 활성 장 세포의 죽음을 촉진하고 따라서 더 큰 개조가 필요하다는 것이 이해된다.
이 실험에서 발견된 결과는 매우 흥미로웠는데, 이는 리그닌의 투여가 특히 처리 2(0.50% 포함)에 대해 평가된 대부분의 장 부분에 대한 장의 질을 향상시켰기 때문이다(p<0.05).
표 30: 다양한 수준의 리그닌이 보충된 산란계의 장 품질.
열에 다른 문자가 뒤따르는 평균은 튜기의 검정에 따라 다르다(p<0.05).
본 발명의 본 실시예에 기술된 연구로부터 산란계의 사료에 리그닌을 포함시키는 것이 매우 흥미롭다는 것이 관찰되었다. 본 연구를 통해 0.50 및 1.50%의 수준이 평가된 특징을 개선했음에도 불구하고 1.00%의 포함 수준이 달걀 생산에 가장 좋은 결과를 제공한다는 결론을 내릴 수 있었다. 이러한 맥락에서, 더러워진 난자의 비율이 크게 향상되었으며 이는 60주 이후에 산란계에서 반복되는 문제이다.
또한 리그닌이 보충된 닭의 달걀에 대한 달걀 품질 특성도 개선되었으며, 이 제품을 0.50% 및 1.00% 포함시킨 새의 경우 가장 의미심장한 결과가 발견되었다. 달걀껍질 품질의 현저한 개선을 강조할 수 있다.
저장 수명에 대한 평가는 리그닌을 보충한 새의 달걀껍질 품질 향상 결과를 뒷받침하였다. 이 데이터는 리그닌이 보충된 새의 달걀에서 더 나은 Tbars 결과에 의해 강화되었다(0.50 및 1.00% 포함).
주로 0.50 및 1.00% 포함된 리그닌의 사용은 또한 소장의 질을 크게 개선하여 영양소 흡수 영역을 넓히는 데 효과적이었다.
Claims (32)
- 식품 첨가제를 최대 5중량%로 포함하며, 식품 첨가제는 리그닌인 것을 특징으로 하는 식품 조성물.
- 제 1 항에 있어서,
1 내지 3중량%의 식품 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는 식품 조성물. - 최대 99중량%의 리그닌을 포함하는 것을 특징으로 하는 첨가제 조성물.
- 제 3 항에 있어서,
보충제, 농축물, 프리믹스, 또는 코어인 것을 특징으로 하는 첨가제 조성물. - 제 3 항 또는 제 4 항에 정의된 첨가제 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 식품 조성물.
- 제 1 항, 제 2 항 및 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
동물 사료의 성분을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 식품 조성물. - 제 6 항에 있어서,
동물 사료 성분은 설탕, 밀가루, 밀기울, 전분, 사탕 수수 주스, 사탕 수수 당밀, 효모, 분유, 오일, 수수, 옥수수, 볶은 통콩, 아미노산, 석회석, 인산이칼슘, 소금, 비타민, 엽산, 염화 콜린, 항산화제 및 미네랄로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 식품 조성물. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
리그닌은 크래프트 리그닌인 것을 특징으로 하는 식품 조성물. - 제 8 항에 있어서,
크래프트 리그닌은 경목 크래프트 리그닌인 것을 특징으로 하는 식품 또는 첨가제 조성물. - 제 9 항에 있어서,
경목은 유칼립투스 목재인 것을 특징으로 하는 식품 조성물. - 제 1 항, 제 2 항 및 제 5 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
동물 사료인 것을 특징으로 하는 식품 조성물. - 제 1 항, 제 2 항 및 제 5 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
동물의 축산학 성능 및/또는 동물 기원의 제품을 특징을 개선시키는 것을 특징으로 하는 식품 조성물. - 제 12 항에 있어서,
축산학 성능의 개선은 증가된 체중 증가, 감소된 사료 소비, 감소된 사료 전환, 감소된 지방 수준, 감소된 복강 내 지방 침착, 및 조직형태학적 장 변화로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 식품 조성물. - 제 13 항에 있어서,
지방 수준의 감소는 LDL, HDL, 트라이글리세라이드, 혈장 산화 또는 Tbar 수준의 감소인 것을 특징으로 하는 식품 조성물. - 제 13 항에 있어서,
조직형태학적 장 변화는 움 깊이의 증가 또는 융모 높이의 증가인 것을 특징으로 하는 식품 조성물. - 제 13 항 또는 제 15 항에 있어서,
조직형태학적 장 변화는 공장 및/또는 십이지장에서 일어나는 것을 특징으로 하는 식품 조성물. - 제 12 항에 있어서,
동물 기원 제품의 특징 개선은 닭 고기의 사후 산화 효과 지연, 달걀의 산화 감소 및 콜레스테롤 감소, 달걀껍질의 저항 증가 및 중량 증가로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 식품 조성물. - 제 1 항, 제 2 항 및 제 5 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
가축 및 반려 동물을 먹이기 위한 것을 특징으로 하는 식품 조성물. - 제 1 항, 제 2 항, 제 6 항, 제 7 항 및 제 11 항 중 어느 한 항에 정의된 식품 조성물 또는 제 3 항 또는 제 4 항에 정의된 첨가제 조성물에서 식품 첨가제용인 것을 특징으로 하는 리그닌의 용도.
- 동물의 축산학 성능 및/또는 동물 기원의 제품의 특징을 개선하기 위한 제 1 항, 제 2 항, 제 6 항, 제 7 항 및 제 11 항 중 어느 한 항에 정의된 식품 조성물을 제조하기 위한 것을 특징으로 하는 리그닌의 용도.
- 제 20 항에 있어서,
축산학 성능의 개선은 증가된 체중 증가, 감소된 사료 소비, 감소된 사료 전환, 감소된 지방 수준, 감소된 복강 내 지방 침착, 및 조직형태학적 장 변화로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 용도. - 제 21 항에 있어서,
지방 수준의 감소는 LDL, HDL, 트라이글리세라이드, 혈장 산화 또는 Tbar 수준의 감소인 것을 특징으로 하는 용도. - 제 21 항에 있어서,
조직형태학적 장 변화는 움 깊이의 증가 또는 융모 높이의 증가인 것을 특징으로 하는 용도. - 제 21 항 또는 제 23 항에 있어서,
조직형태학적 장 변화는 공장 및/또는 십이지장에서 일어나는 것을 특징으로 하는 용도. - 제 20 항에 있어서,
동물 기원 제품의 특징 개선은 닭 고기의 사후 산화 효과 지연, 달걀의 산화 감소 및 콜레스테롤 감소, 달걀껍질의 저항 증가 및 중량 증가로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 용도. - 제 19 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
식품 조성물은 가축 및 반려 동물을 먹이기 위한 것을 특징으로 하는 용도. - 제 3 항 또는 제 4 항에 정의된 첨가제 조성물을 제조하기 위한 것을 특징으로 하는 리그닌의 용도.
- 제 19 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서,
리그닌은 크래프트 리그닌인 것을 특징으로 하는 용도. - 제 28 항에 있어서,
크래프트 리그닌은 경목 크래프트 리그닌인 것을 특징으로 하는 용도. - 제 29 항에 있어서,
경목은 유칼립투스 목재인 것을 특징으로 하는 용도. - 동물의 축산학 성능 및/또는 동물 기원 제품의 특성을 개선하기 위해 제 1 항 또는 제 2 항에 정의된 식품 조성물을 제조하기 위한 것을 특징으로 하는 제 3 항 또는 제 4 항에 정의된 첨가제 조성물의 용도.
- 본 특허 출원에 기술된 하나 이상의 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 제품, 방법, 시스템 또는 용도.
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