KR20240070303A - 티아민 삼인산을 포함하는 반추동물의 메탄 생성 저감용 조성물 - Google Patents
티아민 삼인산을 포함하는 반추동물의 메탄 생성 저감용 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 티아민 삼인산(Thiamine triphosphate)을 포함하는 사료 첨가제 조성물을 반추동물에게 급여함으로써 반추동물의 메탄 발생량을 효과적으로 감소시킬 수 있으며, 반추동물의 소화율, 에너지 효율 및 반추위 발효성상에는 영향을 미치지 않는 반추동물의 메탄 저감용 사료 첨가제 조성물 및 반추동물의 메탄 저감 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 메탄 생성 저감용 조성물에 관한 것으로, 구체적으로는 티아민 삼인산(Thiamine triphosphate)을 포함하는 반추동물의 메탄 생성 저감용 사료첨가제 조성물 및 이를 이용한 반추동물의 메탄 생성 억제 방법에 관한 것이다.
지구온난화가스의 농도 증가로 인하여 지구온난화가 가속되어 기상이변, 작물의 생산량 및 식량부족 등의 사태가 발생하고 있다. 지구 온난화는 지구 표면의 평균온도가 상승하는 현상으로서, 여러 온실가스들이 대기로 들어가 잔류하면서 적외선 복사열을 흡수하거나 재방출하여 유발되는 것으로 알려져 있으며, 현재 IPCC(Intergovernmental Panel on Climatic Change)는 이산화탄소(CO2), 메탄(CH4), 아산화질소(N2O), 수소불화탄소(HFCs), 과불화탄소(PFCs) 및 육불화황(SF6)을 6대 온실가스로 선정하였다. 산업화 이후 화석연료의 과다 사용 등으로 인해 온실가스 농도의 증가로 인하여 지구의 기온이 지속적으로 상승하는 추세에 있다.
이중 메탄(CH4)가스는 이산화탄소에 비해 생산되는 양은 적지만 지구온난화에 미치는 영향력이 21배 높기 때문에, 이산화탄소 다음으로 지구 온난화에 큰 영향을 미치는 원인으로 알려져 있다. 이러한 메탄가스는 연못, 습지, 논밭, 반추가축의 장내발효 및 분뇨 분해와 같은 미생물 발효에 의해 생성되거나 석탄, 석유, 천연가스, 배기가스 등 자연과 산업 활동에 의해서도 생성된다. 특히 메탄은 반추동물의 위에서 정상적인 소화과정(장내발효)중 발생되는데, 재 축산 분야에 의해 방출되는 메탄가스는 연간 최대 115 Tg으로 전체 메탄발생량의 13~19%를 차지하고 있다.
반추동물은 식물계 식품을 반추위(rumen)로 공지된 동물의 첫번째 위내에서 초기에 연화시키고 이어서 되새김질 거리(cud)로 공지된 반(semi)-소화된 덩어리를 역류시키고 이를 다시 씹음으로써 소화시키는 우제류(Artiodactyla) 목의 포유동물이다. 식물 물질을 추가로 파쇄하고 소화를 자극하기 위해 되새김질 거리를 다시 씹는 과정은 "되새김질(ruminating)"이라고 지칭한다.
소, 버팔로, 양, 및 염소를 포함하는 반추동물은 메탄 생성 발효가 발생하는 큰 전위를 가진다. 반추위 소화관은 네 개의 위 격실, 반추위, 벌집위, 주름위 및 중판위로 구성된다. 이들 중 가장 크고 가장 중요한 것은 반추위이다. 반추위는 발효 격실로서 기능한다. 그것은 식물 물질을 파괴하는 메탄 생성 고세균을 포함하는 높은 군집의 미생물을 포함한다. 언급된 미생물은 흔히 메탄 생성 미생물로 언급된다. 고세균 군집은 성장을 위한 에너지를 발생시키도록 수소 및 이산화탄소, 혐기성 미생물 발효의 생성물을 사용하여, 최종 생성물로서 메탄을 생성한다. 최종으로, 메탄은 트림을 통해 반추위로부터 배출된다.
메탄생성반응은 반추 위 발효(rumen fermentation) 과정 동안에 수소(H2) 처리(hydrogen disposal)의 주요 경로(main route)이다(Beauchemin et al, 2008) 반추 위(rumen) 환경(milieu)으로부터 H2 의 제거는 반추 위 발효의 효율적인 지속을 위해 필수적인 반면에, 메탄생성반응으로부터의 메탄은 지구 온난화(global warming)에 기여하는 중요한 온실가스(greenhouse gas)(Steinfeld et al, 2006) 뿐만 아니라 동물에 대한 식이 에너지의 손실(Johnson and Johnson, 1995)로서의 원인임을 보여준다. 상기와 같은 문제(subjects)로 인하여 반추 동물로부터의 메탄 생산을 완화시키기 위한 사료 첨가물에 대한 세계적인 연구(global search)로 이어지고 있다.
반추동물의 메탄 생성을 감소시키는 화합물에 관한 선행기술로는 한국등록특허 제 10-1808957호 "시니그린을 포함하는 반추동물의 메탄 생성 저감용 사료 첨가제 조성물"에는 시니그린을 포함하는 반추동물의 메탄 생성 저감용 사료 첨가제 조성물 및 이를 이용한 반추동물의 메탄 생성억제 방법이 개시되어 있고, 한국등록특허 제 10-1911465호 "반추동물의 반추위 내 메탄가스 저감을 위한 질산염 코팅 조성물 및 이의 제조방법"에는 대두단백질 분말 100 중량부, 질산염 300 내지 600 중량부, 오일류 200 내지 550 중량부, 안정제 80 내지 200 중량부 및 증류수 400 내지 600 중량부를 포함하는 반추동물의 반추위 내 메탄가스 생성을 억제하며 순수 질산염을 사용함으로써 발생되는 독성물질인 아질산염을 생성시키지 않는 질산염 코팅 조성물이 개시되어 있다.
메탄 생성 저감을 위해 종래에는 할로겐 화합물이나 아이노포오계(ionophore) 항생제, 2-bromoethanesul- phonate, lumazine 등과 같은 화학물질을 사용하는 방법이 주로 사용되었다. 하지만, 현재까지 제시된 방법들은 메탄가스 발생의 저감 효과가 미미할 뿐만 아니라, 사료의 조성에 따라 메탄 억제 효과가 변하는 문제가 있었다. 또한, 장시간 처리하였을 때 반추 미생물이 그 물질에 대해 적응하거나 그 물질을 분해하여 그 효과가 지속적이지 못하는 문제점도 있었다.
따라서, 반추동물의 생산성을 증대시킴과 동시에 반추동물에서 메탄 발생을 감소시키는데 효과적인 물질의 개발이 시급한 실정이다.
본 발명자들은 반추위내 영양소 소화율과 기타 반추위 발효특성에는 영향을 미치지 않으면서도 발효 가스 생성을 억제시키는 조성물을 개발하기 위해 예의 연구 노력한 결과, 티아민 삼인산을 포함하는 사료첨가용 조성물을 급여하는 경우, 반추위 소화율에는 영향을 미치지 않으면서 반추위 발효 가스 생산을 절감시키는 효과가 있음을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 티아민 삼인산(Thiamine triphosphate)을 포함하는 반추동물의 메탄 생성 저감용 사료첨가제 조성물 및 이를 이용한 반추동물의 메탄 생성 억제 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여,
본 발명은 티아민 삼인산(Thiamine triphosphate)을 포함하는 반추동물의 메탄 생성 저감용 사료 첨가제 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 티아민 삼인산(Thiamine triphosphate)을 포함하는 사료 첨가제 조성물을 배합한 반추동물의 메탄 생성 저감용 사료 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 티아민 삼인산(Thiamine triphosphate)을 포함하는 사료 첨가제 조성물을 동물에게 급여하는 단계를 포함하는, 반추동물의 메탄 생성 억제 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 사료 첨가제 조성물을 반추동물에게 급여하면 반추위 장내 발효에 의한 메탄 발생을 감소시킴으로써 지구 온난화의 원인이 되는 온실가스의 발생을 감소시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명의 사료 첨가제 조성물을 급여하면 가축의 메탄 발생으로 인한 에너지 손실을 줄이고 실질적으로 사용할 수 있는 에너지를 증가시켜 생산성에 도움을 줄 수 있다.
도 1은 본 발명의 티아민 삼인산(Thiamine triphosphate)의 pharmacophore를 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 티아민 삼인산(Thiamine triphosphate)의 Fit score를 나타낸 도이다.
도 3은 본 발명의 티아민 삼인산(Thiamine triphosphate)의 bind 를 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 티아민 삼인산(Thiamine triphosphate)의 Fit score를 나타낸 도이다.
도 3은 본 발명의 티아민 삼인산(Thiamine triphosphate)의 bind 를 나타낸 도이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 티아민 삼인산(Thiamine triphosphate)을 포함하는 반추동물의 메탄 생성 저감용 사료 첨가제 조성물을 제공한다.
본 발명의 티아민 삼인산 (Thiamine triphosphate)은 박테리아, 균류, 식물 및 동물을 포함한 대부분의 유기체에서 발견되는 생체 분자이며, 화학적으로 비타민 티아민의 삼인산 유도체를 말한다 티아민 삼인산이 신경 흥분선에 특정한 역할을 한다는 것이 제안되었지만 아직 확인되지 않았으며, 세포에너지 대사에 관여한다고 알려져 있다. 티아민 삼인산의 수준과 리 병(Leighs disease)의 연관성이 밝혀진 바 있으며, 대장균에서 티아민 삼인산은 아미노산 결핍동안 포도당이 있는 상태에서 축적 되지만 탄소원의 억제는 아데노신 티아민 삼인산(AThTP)의 축적이 된다고 알려져 있다.
본 발명의 티아민 삼인산은 뇌에서 hiamine triphosphate는 ATP합성 효소와 유사한 chemismotic mechanism(화학 삼투 메카니즘)에 의해 미토콘드리아에서 합성된다. 피로인산(ThDP)l로 가수분해되며, 티아민-이인산 키나아제(thiamine-diphosphate)에 의해 티아민 피로인산(ThDP)로 전환될 수 있다.
본 발명의 메탄저감 화합물 티아민 삼인산(Thiamine triphosphate)은 하기 화학식 1로 정의될 수 있다.
[화학식 1]
본 발명의 메탄저감 화합물 티아민 삼인산의 분자식은 C12H19N4O10P3이다.
본 발명의 메탄저감 화합물 티아민 삼인산의 CAS number는 3475-65-8 이다.
본 발명의 메탄저감 화합물 티아민 삼인산의 분자량(molecular weight)은 504.288이다.
본 발명의 메탄저감 화합물 티아민 삼인산의 XLop3은 -2.6이다.
본 발명의 메탄저감 화합물 티아민 삼인산의 수소결합 주개는 1이다.
본 발명의 메탄저감 화합물 티아민 삼인산의 수소결합 받개는 14이다.
본 발명의 메탄저감 화합물 티아민 삼인산의 회전결합수는 9이다.
본 발명의 메탄저감 화합물 티아민 삼인산의 분자의 극성표면적은 255Å2 이다.
본 발명의 메탄저감 화합물 티아민 삼인산의 Fit score는 4.60이다.
본 발명의 메탄저감 화합물 티아민 삼인산의 △G 결합 에너지는 -132.39kcal/mol이다.
본 발명의 용어 "반추동물"은 척추동물문 포유강 우제목(偶蹄目, Artiodactyla-발굽이 2개인 초식동물)의 일부로 반추특성 즉, 되새김질(chewing the cud)을 할 수 있는 특수한 소화기관(위) 때문에 붙여진 이름이다. 반추류는 우제류(artiodactyls) 중에서도 가장 진화된 동물로 유제류(有蹄, ungulate) 중에서도 숫자도 가장 많고 전 세계적으로 가장 널리 퍼져있는 동물이다. 반추라는 매우 독특한 소화기관을 가지고 있기 때문에 열악한 식생조건에서도 살아남을 수 있어 크게 번성할 수 있었을 것으로 보고 있다. 모든 반추동물은 혹위·벌집위·겹주름위·주름위 등 4개의 방으로 분화되어 있으며 이 중 l위와 2위가 되새김에 관여하므로 반추위[반추위(反芻胃), ruminant stomach]라 한다. 사료를 섭취하고 반추하는데 하루 12시간 이상 시간을 보낸다
반추동물의 위는 보통 4개의 위로 구성되며, 반추위 내에는 여러 종류의 미생물이 살고 있으며 이 미생물들이 섬유질이 많은 풀사료들을 효과적으로 분해, 발효, 소화 시켜 필요한 영양분을 동물에게 공급한다.
제1위(혹위, rumen) : 4개의 위 중 가장 크다(소의 경우 150∼200ℓ). 섭취된 모든 사료는 먼저 이곳에 모이고 거칠기, 크기, 비중, 형태에 따라 바로 2~4위로 보낸다. 2위를 거쳐 되돌아온 거친 사료는 뭉쳐진 다음 토출되어 40∼60회 정도 씹은 다음 다시 삼키는 되새김이 이뤄어 지며, 씹어서 되돌아 온 첫째 위의 내용물은 바로 둘째 위로 간다. 소는 40∼50분 동안 이 동작을 반복하고 완전히 소화될 때까지 하루 종일 몇 번이고 되풀이한다. 첫째위 속에는 많은 세균이 있어서 셀룰로오스를 분해시킨다. 발효산물 중 이산화탄소와 메탄가스는 호기에 의해 체외로 배출되며 휘발성지방산(VFA)과 암모니아는 위벽의 유두(papillae)에 의해 혈관으로 흡수된다. 여기서 흡수된 암모니아는 간장에서 요소로 변화된 후 타액과 전위벽을 통해 위내로 순환, 유입되어 미생물 증식에 사용된다.
제2위(벌집위, reticulum) : 내벽이 벌집같이 구획되어 벌집위(아래 그림 참조)라고도 한다. 첫째 위로부터 들어온 사료 중 일정한 크기 이상의 사료는 수축이완 운동을 통하여 다시 첫째 위로 보내고 일정한 크기 이하의 사료는 계속해서 발효된 다음 제3위로 보내진다.
제3위 - 겹주름위(omasum, 重瓣胃) : 점막 근육이 수많은 주름으로 되어 있어 겹주름위, 중판위라는 이름이 붙었다. 제2위로부터 넘어온 소화물은 4위로 들어가기 전에 이곳에서는 소화물 입자 크기가 감소되고 여분의 물이 흡수된다.
제4위 - 주름위(abomasum, 皺胃) : 제3위에서 가늘게 부서진 사료와 미생물의 일부는 제4위로 이동하여 위선으로부터 분비되는 위액에 의해 소화된다. 제4위는 단위 동물의 위와 같은 기능을 하므로 진위라고도 하며 위산, 펩신, 레닌 등의 소화 효소가 분비된다.
본 발명의 반추동물은 소, 염소, 황소, 물소, 들소, 사슴, 말코손바닥사슴, 낙타 또는 양일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 반추동물은 한우일 수 있다.
본 발명의 용어 "한우"는 종래부터 한반도에서 운반용이나 농경용으로 사육해오던 재래종의 소를 의미한다.
본 발명의 용어 "사료 첨가제"는 생산성 개선이나 성장 촉진, 영양소 보충 및 체중감소 예방, 사료내 섬유소의 소화 이용성 증진, 유질 개선, 번식장애 예방 및 수태율 향상, 하절기 고온 스트레스 예방 등 다양한 효과를 목적으로 사료에 소량 배합하는 비 영양소 보조물질로 정의할 수 있으며, 아미노산제, 비타민제, 항생제, 생균제, 효소제, 유기산제, 향미제, 감미제, 항산화제, 각종 천연물질 및 기능성 물질 등이 사료첨가제로 분류될 수 있다.
본 발명의 사료 첨가제 조성물은 티아민 삼인산을 50 내지 150 ppm의 농도로 포함할 수 있고, 바람직하게는 60 내지 120 ppm의 농도로 포함할 수 있다.
본 발명의 사료 첨가제 조성물은 아황산나트륨, 파라옥시벤조산메틸, 파라옥시벤조산프로필, 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 에탄올, 폴리소르베이트, 피마자유, 벤질알콜, 트리에탄올아민, 글리세린, 젖산, 포비돈, 디메틸설폭시드, N-메틸피롤리돈 및 소디움벤조에이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 부형제를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 사료 첨가제 조성물은 정제수를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 사료 첨가제 조성물은 액제 및 정제로 이루어진 군에서 선택되는 제형일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 사료 첨가제는 당업계에 공지된 다양한 사료 제조방법에 따라 적절한 유효 농도 범위에서 유기태 구리를 첨가하여 제조 가능하다.
본 발명의 실시예에서, 티아민 삼인산은 건물 소화율에 영향을 주지 않으면서 메탄 가스 생성을 저해한다.
본 발명에서 총 가스량(mL)은 사료 소화 중 발생하는 총 가스량을 나타낸다.
본 발명에서 메탄 발생량의 측정에 있어서 총 가스량 중 메탄(%)은 한우에서 발생한 총 가스량 중 메탄의 함량을 나타내며, mL은 상기 메탄함량을 mL단위로 환산한 것이다. 또한, mL/건물량(g)은 한우에서 발생한 메탄(mL)을 사료(건물기준) 당 발생량으로 환산한 것이고, mL/소화 건물량(g)은 한우에서 발생한 메탄(mL)을 사료(건물기준) 소화 당 발생량으로 환산한 것이다.
본 발명에서 건물소화율(%)은 한우의 반추위내 사료(건물기준) 소화율을 나타낸다.
또한, 본 발명은 상기 티아민 삼인산(Thiamine triphosphate)을 포함하는 사료 첨가제 조성물을 배합한 반추동물의 메탄 생성 저감용 사료 조성물을 제공한다.
본 발명의 용어 "사료"는 가축이나 동물, 어류 등에 영양이 되거나 건강 유지 또는 성장에 필요한 것으로 단미사료, 배합사료, 보조사료, 농후사료 등을 의미한다.
상기 "배합사료"란 단미사료 보조사료 등을 적정 비율로 배합 또는 가공한 것을 의미한다.
상기 "단미사료"는 식물성 동물성 또는 광물성 물질로서 사료로 직접 사용되거나 배합사료의 원료로 사용되는 것을 말한다.
상기 "보조사료"는 사료의 품질저하 방지 또는 사료의 효용을 높이기 위하여 사료에 첨가하는 것을 말한다.
본 발명의 배합 사료는 옥수수, 대두 껍질, 밀기울, 옥수수 글루텐 피드, 대두박, 루핀 씨앗, 비타민, 소금, 석회암, 탄산수소나트륨, 및 볏짚 사일리지를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
또한, 본 발명은 티아민 삼인산(Thiamine triphosphate)을 포함하는 사료 첨가제 조성물을 동물에게 급여하는 단계를 포함하는, 반추동물의 메탄 생성 억제 방법을 제공한다.
상기 티아민 삼인산은 50 내지 150 ppm의 농도로 급여될 수 있고, 바람직하게는 60 내지 120 ppm의 농도로 급여될 수 있다.
상기 소는 한우일 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
구체적인 실시예에서, 본 발명자들은 티아민 삼인산을 60 또는 120 ppm의 농도로 포함하는 사료 첨가제를 첨가하여 in vitro 분석에서 반추위액을 24시간 배양하고, 반추위액 배양 내 총 가스와 총 가스량 중 메탄 발생량, 및 건물소화율의 영향을 측정하였고, 그 결과 60 또는 120 ppm의 티아민 삼인산 처리구에서 대조구 대비 건물 소화율 저감 없이 메탄 가스 발생량이 감소함을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
이하, 본 발명을 실시예에 의하여 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것이며, 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 청구 범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.
<실시예 1>
기존에 메탄저감 효과를 보인 기 보고된 3-NOP(3-Nitrooxypropanol, C3H7NO4)와 유사한 화합물을 탐색하여, 메탄생성 과정을 방해하는 화합물 후보로,
분자식은 C12H19N4O10P3이고, 분자량(molecular weight)은 504.288이며, CAS number는 3475-65-8 이고, XLop3은 -2.6이고, 수소결합 주개는 1, 수소결합 받개는 14, 회전결합수는 9, 분자의 극성표면적은 255Å2 인 티아민 삼인산(Thiamine triphosphate)을 발굴하였다(도 1).
본 발명의 메탄저감 화합물 티아민 삼인산의 Fit score, 및 △G 결합 에너지는 도 2 및 3에 나타내었다.
<실험예 1> 반추위액 채취 및 시료배양
캐뉼라(cannula)가 장착된 한우 3두 (볏짚·농후사료 비율 = 2:8, 생체중 736 kg)에서 반추위액을 거즈 8겹으로 사료입자 제거 후 채취하였다. 상기 채취한 반추위액은 멸균한 McDougall buffer(표 1)를 1:4 비율로 혼합한 후 39℃로 교반 및 혐기적 상태를 유지하고, in vitro 실험용 serum bottle에 0.5 g의 기질(볏짚·농후사료 비율 = 2:8)과 실시예 1의 티아민 삼인산 (60 ppm 또는 120 ppm)가 포함된 filter bag을 넣고 buffer와 혼합된 반추위액(배양액)을 50 mL 분주 후 24시간 배양하였다.
| 구성 | 양 (g/L) |
| NaHCO3 | 9.80 |
| NaHPO4·12H2O | 9.30 |
| NaCl | 0.47 |
| KCl | 0.57 |
| CaCl2 anhyd. | 0.04 |
| MgCl2 anhyd. | 0.06 |
McDougall buffer 혼합 비율(McDougall, 1948)
상기 배양 후, 가스 발생량을 측정하고 filter bag을 꺼내 소화율 분석에 이용하고 배양액은 발효성상 분석에 이용하였다. 실험에 사용된 조사료는 볏짚이고, 농후사료는 제조하여 사용하였다. 배합사료 배합비는 하기 표 2에 나타내었고, 농후사료, 볏짚 영양성분은 표 3에 나타내었다.
| 종류 | % DM |
| 분쇄옥수수 | 58.1 |
| 대두피 | 16.6 |
| 옥수수글루텐피드 | 11.7 |
| 밀겨울 | 5.8 |
| 대두박 | 3.5 |
| 루핀 | 2.3 |
| 석회암 | 0.8 |
| 탄산수소나트륨 | 0.6 |
| 소금 | 0.4 |
| 비타민&미네랄혼합제 | 0.2 |
| 농후사료 | 볏짚 | |
| 건물, % | 87.8 | 69.1 |
| 조단백, %DM | 18.9 | 4.76 |
| 조지방, %DM | 3.38 | 0.72 |
| 비섬유성탄수화물, % DM | 47.1 | - |
| 중성지방불용섬유소, % DM | 25.1 | 43.9 |
| 산성지방불용섬유소, % DM | 10.8 | 29.1 |
| 조회분, % DM | 5.51 | 7.07 |
<실험예 2> 반추위 가스발생 분석
배양이 종료된 serum bottle에 50 mL 주사기(H13.SYS050,DH, South Korea)를 이용하여 가스발생량(mL)을 측정하였다. 상기 주사기에 포집된 가스는 진공튜브(BD 367953, 8.5 mL)에 옮겨 담아 GC (gas chromatography, NL/450 GC, Bruker, USA)로 분석하였다. Gas-tight syringe를 이용하여 GC에 gas를 1.0 mL씩 주입하였으며 22.4 μM, 63.5 μM, 242.2 μM의 메탄을 표준가스로 사용하였다.
메탄 발생량 분석을 위한 GC의 분석 조건은 오븐 온도는 90℃, injecter 온도는 260℃, split ratio는 10, total flow는 55.8ml/min, column flow는 5ml/min으로 설정하고 이동상으로 헬륨을 사용하였으며, 칼럼은 GS-GasPro 113-4332(Agilent, 30 m×0.32 mm, -80~260℃)를 이용하여 분석하였다.
실험 결과, 실시예 1의 티아민 삼인산 (60ppm 및 120ppm) 24시간 in vitro 배양 시, 메탄 발생량(mL/소화 건물량)이 유의적으로 감소하였다(표 4).
상기 결과를 통해 티아민 삼인산을 메탄발생량 감소 후보 물질(약용작물)로 판단할 수 있었다.
<실험예 3> 건물 소화율 분석
Serum bottle에서 꺼낸 filter bag은 불순물이 제거될 때까지 세척하고, 세척이 끝난 filter bag은 60℃의 건조오븐에서 24시간 건조 후 무게를 측정하였다. 이 때, 건물 소화율은 기존 샘플 무게와 배양 후 건조 무게를 비교하여 산정하였다.
실험 결과, 건물 소화율은 실시예 1의 티아민 삼인산 (60ppm 및 120ppm) 처리구와 대조구를 비교하였을 때 유의적인 차이가 없었다.
상기 결과는 티아민 삼인산이 건물소화율에는 부정적인 영향이 없으면서 반추위 발효에 따른 메탄 발생량을 감소시키는 효과가 있음을 나타낸다.
| 구분 | 첨가수준 | 메탄발생 감소율1) (건물소화량 기준, %) |
메탄발생 감소율 유의성 |
건물소화율 감소2)(%) | 소화율 감소 유의성 |
| 양성대조구(모넨신) | 5μM | 28.4 | ○ | 3.1 | × |
| 양성대조구(3-NOP) | 60ppm | 0.7 | × | 1.2 | × |
| Thiamine triphosphate | 28.5 | ○ | -0.2 | × | |
| 양성대조구(3-NOP) | 120ppm | 21.6 | ○ | -3.9 | × |
| Thiamine triphosphate | 39.5 | ○ | 2.2 | × |
메탄 발생 감소율=(대조구-처리구)/대조구*100,
건물 소화율 감소=(대조구-처리구)/대조구*100
(-): 메탄발생량·건물소화율 증가
Claims (11)
- 티아민 삼인산(Thiamine triphosphate)을 포함하는 반추동물의 메탄 생성 저감용 사료 첨가제 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 티아민 삼인산은 하기 화학식 1로 정의되는 것을 특징으로 하는, 사료 첨가제 조성물.
[화학식 1]
- 제1항에 있어서,
상기 반추동물은 소, 염소, 황소, 물소, 들소, 사슴, 말코손바닥사슴, 낙타 또는 양인 것을 특징으로 하는, 사료 첨가제 조성물.
- 제3항에 있어서,
상기 반추동물은 한우인 것을 특징으로 하는, 사료 첨가제 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 티아민 삼인산은 50 내지 150 ppm의 농도로 첨가되는 것을 특징으로 하는, 사료 첨가제 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 조성물은 반추동물의 건물 소화율에 영향을 주지 않는 것을 특징으로 하는, 사료 첨가제 조성물.
- 제1항의 사료 첨가제 조성물을 배합한 반추동물의 메탄 생성 저감용 사료 조성물.
- 제7항에 있어서,
상기 사료 조성물은 건물, 조단백, 조지방, 비섬유성탄수화물, 중성지방불용섬유소, 산성지방불용섬유소 및 조회분을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 사료 조성물.
- 제 1항의 티아민 삼인산(Thiamine triphosphate)을 포함하는 사료 첨가제 조성물을 동물에게 급여하는 단계를 포함하는, 반추동물의 메탄 생성 억제 방법.
- 제9항에 있어서,
상기 티아민 삼인산은 50 내지 150 ppm의 농도로 급여되는 것을 특징으로 하는, 방법.
- 제9항에 있어서,
상기 소는 한우인 것을 특징으로 하는, 방법.
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