KR0134559B1

KR0134559B1 - 유기아연을 함유한 유산균의 제조방법

Info

Publication number: KR0134559B1
Application number: KR1019940015768A
Authority: KR
Inventors: 김중배; 양시용; 오태광
Original assignee: 김중배; 주식회사삼배
Priority date: 1994-07-01
Filing date: 1994-07-01
Publication date: 1998-04-14
Also published as: KR970078823A; KR0165955B1

Abstract

본 발명은 유기아연을 함유한 유산균의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 필수미량 광물질인 아연을 배양하는 과정에서 첨가함으로써 유산균내로 아연의 대량 유입을 유도할 수 있어 유산균내 구성성분과 결합된 형태의 유기아연을 다량 함유하는 유산균의 제조방법에 관한 것이다.

Description

유기아연을 함유한 유산균의 제조방법

본 발명은 유기아연을 함유한 유산균의 제조방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 필수미량 광물질인 아연을 유산균을 배양하는 과정에서 첨가함으로써 유산균내로 아연의 대량 유입을 유도할 수 있어 유산균내 구성 성분과 결합된 형태의 유기아연을 다량 함유하는 유산균의 제조 방법에 관한 것이다.

아연은 필수미량 광물질로서 동물의 정상적인 피부, 뼈및 피모의 형성뿐만 아니라 사료의 소화와 흡수에 관여하는 수많은 효소작용의 필수성분이며, 또한 조직내에서 단백질과 핵산의 대사와 합성 그리고 인슐린의 구성성분등의 중요한 기능을 수행한다 [Fed, Proc, 43 : 2821-2822(1983)].

그러나 이와같이 중요한 기능을 하는 아연을 무기태로 급여할 경우 매우 흡수가 낮아 이용율이 저조할 뿐만 아니라 과다 섭취시에는 소화기관에 장해가 되기도 하고, 또 독성문제가 야기될 수 있어 오늘날의 고능력화된 가축사료의 질을 높이는데 장애 요인으로 작용하고 있으며, 최근들어 면역강화 효과로 관심이 고조되면서 아연의 부족및 생체독성 해독문제를 발생시킴이 없이 사료의 질을 개선시킬 수 있는 유기태 아연의 이용이 점점 늘어가고 있는 실정이다.

현재까지, 국내에서 유통되는 유기태 아연제품은 아연과 아미노산이나 저분자 펩타이드를 특수 화학적으로 결합시킨 것으로서, 이는 단지 아연의 이용성만을 높여 준 것으로 다른 첨가효과는 기대할 수가 없다.

이에, 본 발명자들은 유기태 아연과 다른 첨가효과를 동시에 기대할 수 있는 방법을 연구한 결과, 정장 작용과 면역증강 효과가 탁월하고 가축의 생산성 향상에 많이 이용되고 있는 유산균을 이용하여 본 발명의 유기태 아연을 함유한 유산균의 제조방법을 완성하게 되었다.

본 발명은 체내 이용성이 탁월한 유기태 아연과 유산균의 효과를 동시에 얻을 수 있는 유기아연을 함유한 유산균과 이를 이용한 새로운 가축사료 첨가제를 제공하는데 그 목적이 있다.

이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 당밀, 탈지대두분및 무기질이 포함된 생산용 배지에 유산균을 접종하고 초기및 대수증식기에 황산아연을 첨가하여 유산균내로 무기아연을 유입시켜서 제조하는 것을 그 특징으로 하는 유기아연을 함유한 유산균의 제조방법에 관한 것이다.

이와같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 유기태 아연과 유산균의 효과를 동시에 얻을 수 있는 유기아연을 함유하는 유산균의 제조방법과 이를 이용한 가축사료 첨가제에 관한것으로서, 본 발명에서 사용되는 미생물에 대해 설명하면 일반적인 미생물은 고농도에 광물질의 존재하에서 생육이 강하게 저해를 받게되므로 사용되는 미생물은 고농도 아연함유 배지에서 생육저해를 받지 않고 유기태 아연이 형성되게 세포내로 유입되는 량이 많은것을 특징으로 할 뿐만 아니라, 가축에게 급여시 정장 작용과 면역증강 효과가 탁월한 생균제제로 널리 이용되고 있는 유산균주 계통을 선정했다.

이에 따라 한국과학기술연구원 부설 유전공학연구소 유전자 은행에서 여러종류의 유산균주를 분양받아 고농도의 아연이 첨가된 조건하에서 생물학적인 증식및 활동이 활발하고 아연의 균체내로의 유입량이 가장 우수한 균주를 선발한 결과 락토바실러스 아시도필루스 (Lactobacillus acidophillus) (KCTC 3146)가 가장 생물학적인 증식및 활동이 활발하고 아연의 균체내로의 유입량이 많으며, 특히 생균제의 균주로서 가장 널리 이용되고 있어 이를 대상으로 사용하였다.

또한, 본 발명에서 상기 유산균의 배지조성은 높은 수율과 산업적으로 이용 가능하도록 여러가지로 연구 검토한 결과 물 1L당 포도당 10g, 효모추출물 6g, 아세트산 나트륨 6g, 각종 미네랄을 기본 배지로 하여 산업적으로 이용할 수 있도록 포도당과 효모추출물 대신 산업용 탄소원으로서 당밀 또는 콘스팁액및 질소원으로서 탈지대두박을 첨가하여 배지로 사용하였다.

상기한 배지와 동일한 배지에서 배양한 유산균 종배양액을 3% 수준으로 첨가하고, 다른 아연원에 비해 상대적으로 용해성이 높고 비중이 작으며 균체내로의 아연 유입량이 많은 황산아연을 아연원으로 하여 배양액에 아연 300ppm을 첨가한 후 증식대수기 전까지 아연 1000ppm을 첨가하였고, 증식대수기에 아연 2700ppm및 영양원으로써 탄소원 18g을 첨가하여 배양하였다.

상기와 같이 배양된 배양액 1L당 미생물 흡착제 1 Kg을 넣어 흡착한 후 건조하였고, 가축의 급여시는 아연의 가축 요구량을 환산하여 이에 맞게 배양액을 농축하여 아연 요구량에 맞춰 혼합한후 분쇄하였다.

상기와 같이 제조된 아연의 분석은 시료를 예비회화및 550℃의 회화로에서 완전히 회화시킨 다음 0.1N HCl 10ml로 처리 용해시켜 거른 후 원자흡광도계 (Atomic absorption spectrophotometer)를 이용하여 분석하였다. 유산균내로 유입된 아연의 분석은 별도로 같은 과정을 거친후 질석에 흡착시키지 않고 배양액을 원심분리시켜 침전물을 0.85% 생리식염수로 3회, 3차 증류수로 3회 세척하여 유산균체 표면에 잔류하는 아연을 완전 제거시킨후 분석하였다.

상기와 같은 방법으로 얻은 유산균에 있어 유입된 아연의 함량은 3725 ppm으로 정량되었고, 질석에 흡착하여 건조한 후 황산아연과 제올라이트를 첨가하여 제조된 제재의 아연함량은 젖소용의 경우 1Kg당 45g으로 정량되었으며, 이때 유산균을 검출한 결과 제재 1g당 10⁹개의 유산균이 검출되었다.

이와같은 본 발명에 따른 제재를 가축사료 첨가용으로 사용할 경우 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

첫째, 젖소에 급여시 유량의 증가와 우유내 체세포수및 유방염의 감염을 현저히 줄일 수가 있어서 유량과 유질의 개선으로 축산농가 소득에 크게 기여 할 수 있다.

둘째, 비육우, 돼지, 육계에 급여시 육성율및 사료효율 개선과 육질의 개선에도 효과가 탁월하다.

세째, 산란계의 급여시 산란율과 평균난중및 사료효율 개선에 효과가 탁월하다.

이하, 본 발명을 실시예에 의거 상세히 설명하면 다음과 같은 바 본, 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예 1 : 유산균체의 산업적 생산

물 1L당 포도당 10g, 효모추출물 6g, 아세트산 나트륨 6g, 미네랄을 첨가한 것을 기본 배지로 하여 산업적으로 이용가능한 배지조건을 얻기 위하여 포도당과 효모추출물 대신 탄수화물원으로 당밀이나 콘스팁액을, 단백질원으로 탈지대두박을 사용한 공업용 생산배지에 기본배지를 이용한 종배양액을 3% 첨가하여 37℃에서 180 rpm으로 24시간 배양하였다. 배양한 결과 배양액 1ml당 10⁹개의 유산균을 얻을 수 있었다.

실시예 2 : 유기태 아연을 함유한 유산균의 배당

아연을 함유한 유산균을 생산하기 위해서 상기 실시예 1에서 결정된 배지 조성으로 배지를 만들어 121℃에서 20분간 멸균한다. 멸균된 배지를 40℃로 냉각한 후 동일한 배지에서 미리37℃ 에서24시간 배양한 락토바실러스아시도필루스(Lactobacillus acidophillus)(KCTC 3146)의 종배양액을 3% 수준으로 발효조 (Fermentor)에 접종하고, 이때 아연 300ppm을 첨가한후 37℃, 180 rpm, 1 vvm 조건으로 배양하면서 증식대수기 전까지 아연 1000 ppm으로 첨가하였고, 증식대수기에 아연 2700 ppm및 영양원으로서 탄소원 18g을 첨가하여 배양후 여기에 질석 (Vermiculite)을 배양액 1L당 1 Kg을 얻은 다음 흡착한 후 건조하였다.

실시예 3 : 유기태 아연을 함유한 유산균을 이용한 사료첨가제 제조

상기 실시예 2에서 제조한 유기태 아연함유 유산균에 제오라이트 2 Kg과 소량의 무기태 아연원인 황산아연을 첨가한 후 잘 혼합하고 난 후 분쇄하고 건조시킨것을 사료 첨가제로 한다.

이와같이 제조된 제제는 유산균내로 유입된 유기태 아연을 3,725ppm, 제제 1kg과 45g의 아연을 함유하며 유산균은 1g당 10⁹개를 함유하였다.

실험예 1 : 젖소에 급여하여 산유량, 체세포수및 유방염에 미치는 효과 시험

상기 실시예 3에 의해서 제조된 사료 첨가제를 산유량과 비유기가 비슷한 젖소 40두를 선발하여 20두씩 무처리구와 처리구로 나누어 50일동안 처리구의 배합사료에 1일 두당 6g씩 혼합하여 급여한 결과는 다음 표 1과 같다.

이 결과에서 주목할 점은 산유량의 경우 무처리구가 시험전보다 일당 0.2kg 증가한데 반해 처리시 일당 0.9kg의 증가효과가 있었으며, 체세포수에 있어서 47.3%의 감소효과가 있었다. 유방염에 대한 감염두수도 무처리구가 8마리인데 반해 처리구가 2마리도 현저하게 낮은 결과를 나타내어 젖소의 경우는 탁월한 효과를 보였다.

이러한 결과는 물 제제의 사용으로 병원체에 대한 면역반응과 건강한 상피조직을 유지시켜 병균의 침투를 억제하는데 중요한 기능을 하는 아연의 이용율이 높아졌고, 또한 유산균이 면역강화와 원활한 체내 대사를 유도하였기 때문으로 판단된다. 최근들어 우유값과 관련하여 체세포수 감소에 관심이 고조되고 있기 때문에 젖소 사육 농가에 커다란 도움이 될것으로 생각된다.

실험예 2 : 산란계에 급여하여 산란율, 난중및 사료효율에 미치는 효과 시험

상기 실시예 3에 의해서 제조된 사료 첨가제를 산란계 사료에 0.1% 혼합하여 35일동안 급여한 결과는 다음 표 2와 같다.

본 발명의 유기태 아연을 첨가했을시 평균적인 난중이 무처리구에 비해서 3.01g 무거웠으며, 사료효율에 있어서도 0.18개의 개선효과가 있었다. 사망률에 있어서도 무처리구가 6.17%인데 반해 처리구가 2.84%로 현저히 낮은 결과를 나타내었다. 이상과 같은 결과에서도 유기아연 함유 유산균이 산란계에 효과가 큰 것을 알수 있었다.

실험예 3 : 육계에 급여하여 사료효율과 폐사및 도태율에 미치는 효과 시험

상기 실시예 3에 의해서 제조된 사료 첨가제를 육계 사료에 0.1% 혼합하여 급여한 결과는 다음 표 3과 같다.

(계사조건 : 평사사육, 왕겨및 깔짚두께 10-15cm, 기본백신 4회)

갓 부화된 아바에이커 브로일러 병아리 수컷을 각각 240수씩 시험한 상기 결과에서 0.12의 사료효율 개선효율 개선효과가 나타났으며 폐사및 도태율의 격감과 증체효과면에서 상당한 개선효과를 나타내었다.

실험예 4 : 돼지에서 급여하는 증체량, 사료효율, 하리발생 빈도에 미치는 효과 시험

상기 실시예 3에 의해서 제조된 사료 첨가제를 돼지사료에 0.1% 혼합 급여한 결과를 다음 표 4에 나타내었다. 이 시험은 포유기에서 평균체중 90kg이 될때까지 수행하였으며 배합사료를 먹지 않는 포유기에는 개체별로 1g씩 생후 3일령부터 격일제로 경구 투여하였다.

* 정상변 : 3, 연변 : 2, 묽은변 : 1, 수양변 : 0)

이 결과로 보아 본 제제를 돼지에게 첨가시 증체량과 사료효율에 있어 뚜렷한 효과를 기대할 수 이있으며, 특히 주목할 점은 하리발생빈도의 경우 무첨가구가 2.12인데 비해 2.86으로 훨씬 높아 분변상태가 매우 좋은 것을 알수 있다.

실험예 5 : 한우 육성 비육우에 급여하여생산능력에 미치는 효과 시험

상기 실시예 3에 의해서 제조된 사료 첨가제를 한우 육성 비육우 수컷 40두를 무처리구 20두, 처리구 20두로 나누어 처리구에는 1일 두당 6g씩 급여한 결과 다음 표5와 같은 결과를 얻었다.

이 결과로 보아 본 제제를 한우 육성 비육우에 첨가시 증체량은 무첨구에 비해 일당 증체량이 0.13Kg 높았고, 사료효율에 있어서도 무첨가구에 비해 1.08의 개선효과를 볼 수 있었다.

이상과 같은 결과로 볼때 본 발명에 의해 제조된 유기아연을 함유한 유산균을 사료첨가제로 하여 가축에 급여할 경우 모든 가축에 있어 뚜렷한 생산능력 향상을 기대할 수 있어 가축사육 농가에게 크나큰 경제적 이득을 가져다 줄 수 있을뿐만 아니라, 사료회사에서 배합사료에 첨가할 경우 아연과 활성제(생균제)의 첨가효과를 동시에 얻을수 있어서 경제적인 잇점뿐 아니라 높은 효율을 가진 유기태 아연의 공급으로 사료의 질을 크게 개선시킬 수 있을 것으로 기대된다.

Claims

당밀, 탈지대두분및 무기질이 포함된 생산용 배지에 락토바실러스 아시도필루스 (Lactobacillus acidophillus) (KCTC 3146)를 접종하고 초기및 대수증식기에 황산아연을 첨가하여 균내로 아연을 유입시켜서 제조하는 것을 특징으로 하는 유기아연을 함유한 유산균의 제조방법.
유기아연을 함유한 락토바실러스 아시도필루스 (Lactobacillus acidophillus) (KCTC 3146).