KR101063853B1 - Probiotics For Feed Additives - Google Patents
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Abstract
본 발명은 가축용 복합 미생물제제에 관한 것으로, 토양 및 분변 중 질산화작용을 통한 암모늄이온을 산화시키는 효과가 높고 단백질 분해능력이 우수한 신규 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) DH2(KCTC11427 BP)를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a composite microbial preparation for livestock, comprising a novel Bacillus subtilis DH2 (KCTC11427 BP) having a high proteolytic ability and oxidizing ammonium ion through nitrification in soil and feces. It is characterized by.
사료, 미생물 Feed, microorganism
Description
본 발명은 복합 미생물 제제에 관한 것으로, 보다 상세하게는 숙주 동물의 장내 미생물 및 효소의 균성을 개선시키고 면역체계를 자극시키는 여러 가지 유익한 생균 및 발효대사물질을 포함한 복합미생물 제제에 관한 것이며 암모니아가스 발생 및 분변에서의 암모니아가스 발생을 감소시키는 것에 관한 것이다. The present invention relates to a complex microbial agent, and more particularly, to a complex microbial agent including various beneficial microorganisms and fermentation metabolites that improve the intestinal microorganisms and enzymes of the host animal and stimulate the immune system. And reducing ammonia gas generation in feces.
프로바이오틱스(probiotics)의 균은 장내에서 증식하여 유해균의 증식 또는 정착을 저지하거나, 그 균체 성분 및 발효대사성분이 유효물질로써 직접 생체의 정상화 또는 장내 균총의 정상화에 기여하는 기능이 있어야 한다. 또한 투여균 그 자체나 그 대사생성물이 장내유해세균에 의하여 생성되는 균체독소(enterotoxin)등의 유해물질을 무독화하거나 그 생성을 저지하여야 한다.Probiotics bacteria must proliferate in the intestine to prevent the proliferation or settlement of harmful bacteria, or their cell components and fermentative metabolism components should have the function of directly contributing to normalization of the living body or normalization of the intestinal flora. In addition, the administration bacteria or their metabolites must detoxify or inhibit the production of harmful substances such as enterotoxin produced by intestinal harmful bacteria.
따라서 장내에서 암모니아, 황화수소, 각종 아민류 및 페놀류 등 부패생성물이 억제되고 비타민 B군의 생성, 비타민 E의 흡수촉진작용, 생성하는 유기산이나 아미노산 등에 의한 소화흡수의 개선 등의 효과가 있다. Therefore, intestinal decay products such as ammonia, hydrogen sulfide, various amines and phenols are suppressed, and there are effects such as formation of vitamin B group, promotion of absorption of vitamin E, and improvement of digestive absorption by organic acids and amino acids produced.
본 출원인은 한국 등록특허공보 제 10-287825 호에서, 신규의 바실러스 서브틸리스를 포함하는 복합 미생물 제제를 출원하여 등록받은 바 있으나, 상기 바실러 스 서브틸리스 DH-1(KCTC-0606 BP)의 경우 내생포자의 수율 등에 관한 정보는 있으나 구체적인 환경개선과 가축의 생산성 향상에 대한 효과는 부족하였다. Applicant has applied for and registered a complex microbial agent comprising a new Bacillus subtilis in Korean Patent Publication No. 10-287825, but Bacillus subtilis DH-1 (KCTC-0606 BP) In this case, information on the yield of endogenous spores is available, but the effect on the specific environment improvement and the productivity of the livestock was insufficient.
따라서, 본 발명의 목적은 장내 미생물 및 효소의 균형을 개선시키고 단백질이용율을 높여 암모니아가스 발생을 감소시킬 수 있는 복합 미생물 제제를 제공하는 것이다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a complex microbial agent that can reduce the production of ammonia gas by improving the balance of intestinal microorganisms and enzymes and increasing the protein utilization.
본 발명은 또한 축분의 발효를 통한 환경개선을 목적으로 한다. The present invention also aims to improve the environment through fermentation of livestock meal.
상기한 본 발명의 목적은 신규의 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) DH2(KCTC11427 BP)를 포함하는 복합 미생물 제제에 의해 달성된다. 바람직하게는, 신규의 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) DH2(KCTC11427 BP), 락토바실러스 속(lactobacillus sp.) 미생물(KCTC-0608 BP), 엔테로코커스 속(Enterococcus sp.)미생물(KCTC0609 BP), 및 사카로마이세스 세레비지에(Saccaromyces cerevisiae)(KCTC-0610 BP) 등을 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 미생물 제제에 의해 달성된다.The object of the present invention described above is achieved by a complex microbial preparation comprising the novel Bacillus subtilis DH2 (KCTC11427 BP). Preferably, new Bacillus subtilis DH2 (KCTC11427 BP), lactobacillus sp. Microorganisms (KCTC-0608 BP), Enterococcus sp. Microorganisms (KCTC0609 BP), And Saccaromyces cerevisiae (KCTC-0610 BP) and the like.
본 발명은 암모니아 산화능력과, 대사능력이 뛰어난 복합균주를 사용하여 미생물 제제를 만들어 기존의 생균제와 효모 배양물의 장점을 겸비한 환경개선제제를 제공하는 것이다. The present invention is to provide a microbial formulation using a complex strain having excellent ammonia oxidation ability and metabolic ability to provide an environmental improvement agent having the advantages of the existing probiotic and yeast culture.
본 발명에서는 무기물(암모니아)분해능력이 우수하고, 다량의 효소(아밀라제, 프로테아제)를 생산하는 선별된 바실러스 속 균주 중 대두박에 잘 적응하고 발 효능이 우수한 균주(DH2) 선택하였다.In the present invention, a strain (DH2) was selected that is excellent in mineral (ammonia) degrading ability, adapts well to soybean meal, and has excellent foot efficacy among selected strains of the genus Bacillus, which produces a large amount of enzymes (amylase, protease).
본 발명의 복합 미생물 제제는 생산성 향상 및 축사의 환경 개선에 기여한다.The composite microbial agent of the present invention contributes to the improvement of productivity and the environment of the house.
본 발명의 신규의 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) DH2(KCTC11427 BP) 균주는 토양 및 분변 중 질산화작용을 통한 암모늄이온을 산화시키는 효과가 높고 단백질 분해능력이 우수하다. 본 발명의 복합 미생물 제제에서 이 신규의 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) DH2(KCTC11427 BP) 균주는 1.1×107∼1.1×109 cfu/g으로 포함될 수 있다.The novel Bacillus subtilis DH2 (KCTC11427 BP) strain of the present invention has a high effect of oxidizing ammonium ions through nitrification in soil and feces and excellent protein degrading ability. The novel Bacillus subtilis DH2 (KCTC11427 BP) strain in the complex microbial preparation of the present invention may be included at 1.1 × 10 7 to 1.1 × 10 9 cfu / g.
본 발명의 락토바실러스 속 미생물(KCTC-0608 BP)는 유산간균으로 기질인 대두박을 유산 발효시켜 젖산, 초산 등의 유기산을 생성하며 내담즙성 및 내산성을 갖고 있는 유용균이다. 소화효소를 생성하여 사료의 소화흡수를 도와주고 대사생성물과 세포벽 성분에 흡수되어 가축의 고유 면역기전을 자극한다. 본 발명의 복합 미생물 제제에서, 락토바실러스 속 미생물(KCTC-0608 BP)은 1.8×106∼1.8×109 cfu/g으로 포함될 수 있다.The microorganism of the genus Lactobacillus of the present invention (KCTC-0608 BP) is a useful bacterium having lactic acid fermentation as a lactic acid bacterium and lactic acid fermentation to produce organic acids such as lactic acid and acetic acid and have bile and acid resistance. It produces digestive enzymes to help digest digestion of feed and is absorbed by metabolites and cell wall components to stimulate the native immune mechanism of livestock. In the composite microbial preparation of the present invention, Lactobacillus sp. Microorganisms (KCTC-0608 BP) may be included at 1.8 × 10 6 to 1.8 × 10 9 cfu / g.
엔테로코커스 속 미생물(KCTC-0609 BP)은 돼지의 소장에서 분리된 장구균이다. 본 발명의 엔테로코커스 속 미생물(KCTC-0609 BP)은 대사 산물인 젖산, 초산 등의 유기산에 의해 소화관내 pH를 저하시켜 병원성 대장균, 살모넬라균과 같은 병 원성 세균과 장내 유해균의 증식억제 및 독소생성을 억제하는 작용이 있다. 특히, 위막성 대장염에 관하여는 독소를 생성하는 클로스트리디움 디피슬(Clostridium difficile)의 증식을 억제한다. 본 발명의 복합 미생물 제제에서, 이 엔테로코커스 속 미생물(KCTC-0609 BP)은 6.0×106∼6.0×109 cfu/g으로 포함될 수 있다.Enterococcus microorganisms (KCTC-0609 BP) are enterococci isolated from the small intestine of pigs. Enterococcus microorganisms of the present invention (KCTC-0609 BP) lowers the pH in the digestive tract by organic acids, such as lactic acid and acetic acid, metabolites, inhibits the growth and toxin production of pathogenic bacteria such as Escherichia coli and Salmonella and intestinal harmful bacteria. There is a function to suppress. In particular, with respect to gastric colitis, it inhibits the proliferation of Clostridium difficile that produces toxins. In the complex microbial preparation of the present invention, the Enterococcus microorganism (KCTC-0609 BP) may be included at 6.0 × 10 6 to 6.0 × 10 9 cfu / g.
본 발명의 사카로마이세스 세레비지에는(KCTC-0610 BP)는 유산균의 생장을 돕기 위해 부가된다. 또한, 사카로마이세스 세레비지에는, 세포벽이 분해되면 용해성 다당류의 상태로 효모세포에 있던 만난 올리고당(Mannan Oligosaccaride)이 나오는데 이 당이 유해균을 응집하여 동물의 장 밖으로 배설시키는 작용을 하게 된다. 또한, 풍부한 아미노산과 각종 비타민, 미네랄 및 미지성장인자(UGF)를 함유하며, 여러 가지 소화효소를 생성하여 사료 영양분의 소화흡수를 활발하게 하여 동물의 정상 성장과 생산성에 기여한다. 또, 단백질 이용율을 높여 분변 내 질소 함량을 낮추고 암모니아 발생량을 감소시킨다. 본 발명의 복합 미생물 제제에서, 이 사카로마이세스 세레비지에는(KCTC-0610 BP)는 1.0×106∼1.0×109 cfu/g으로 포함될 수 있다.Saccharomyces cerevisiae (KCTC-0610 BP) of the present invention is added to aid the growth of lactic acid bacteria. In addition, Saccharomyces cerevisiae, when the cell wall is decomposed, soluble polysaccharides in the form of soluble oligosaccharides (Mannan Oligosaccaride) in the yeast cells, which aggregates the harmful bacteria acts to excrete out of the intestine of the animal. In addition, it contains abundant amino acids, various vitamins, minerals and unknown growth factors (UGF), and produces various digestive enzymes to promote digestion and absorption of feed nutrients, contributing to the normal growth and productivity of animals. It also increases protein utilization, lowers the nitrogen content in feces and reduces the amount of ammonia produced. In the complex microbial preparation of the present invention, Saccharomyces cerevisiae (KCTC-0610 BP) may be included at 1.0 × 10 6 to 1.0 × 10 9 cfu / g.
본 발명의 복합 미생물 제제는 다음과 같이 제조된다. 각각의 균주들을 선별, 분리한 다음 각각의 균주 배양액에서 균주배양하고, 열처리 대두박 기질에 접종하여 각 균주별 최적의 온도 및 습도 조건에서 기질 발효시킨 후 저온건조로 효소의 활성을 유지하면서 생균 및 배양물을 건조시킨다. 이것을 각각 3mm 이하의 입자로 분쇄한 다음 효소 안정제 및 부형제와 혼합한다.The composite microbial preparation of the present invention is prepared as follows. Each strain is screened and separated, and then strain cultured in each strain culture medium, inoculated on a heat-treated soybean meal substrate, the substrate is fermented at the optimum temperature and humidity conditions for each strain, and live bacteria and cultures are maintained under low temperature drying while maintaining enzyme activity. Dry the water. It is ground to particles of 3 mm or less each and then mixed with enzyme stabilizers and excipients.
본 발명의 복합 미생물 제제는 각종 사료에 약 0.1-0.2%의 양으로 첨가되어 사용된다. 돼지, 닭, 소, 개 등 다양한 가축의 사료에 사용될 수 있으며, 사료의 종류나 형태에 관계없이, 발효사료, 사일레지 사료, 가루형 사료, 펠렛형 사료 등 모두에 사용될 수 있다.The composite microbial agent of the present invention is used in various feed amounts in an amount of about 0.1-0.2%. It can be used in a variety of livestock such as pigs, chickens, cattle, dogs, etc., regardless of the type or form of feed, it can be used for all fermented feed, silage feed, powdered feed, pellet feed.
이하 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
I. 균주선별I. Strain Selection
토양미생물은 유기태 질소, 인, 황 등을 무기화하며 유기물을 특별한 형태의 유기물로 변화시키는 작용과 무기물의 유기화 등의 역할을 한다. 질산화, 탈질, 유황의 산화, 유산의 환원, 철의 산화, 환원, 망간의 산화, 환원 등은 토양경제에 있어 상당히 중요하고 그 반응은 토양미생물 중의 일부가 담당하고 있다. Soil microorganisms mineralize organic nitrogen, phosphorus and sulfur and convert organic matter into a special form of organic matter. It acts as a function and organic matter. Nitrification, denitrification, sulfur oxidation, lactic acid reduction, iron oxidation, reduction, manganese oxidation, reduction, etc. are very important for the soil economy, and the reaction is part of the soil microorganisms.
질산화균, 탈질균의 일부, 유황세균, 유산환원균, 철산화균의 일부는 화학무기영양세균으로 불리워진다. 유기영양미생물은 유기물의 산화과정에서 생체에 필요한 자유에너지를 획득하는데, 반대로 이들은 무기물의 산화과정에 의존한다. 자유에너지의 획득반응에서는 부가적으로 유기물의 필요한 형태변화가 생기는데 질산화균은 NH4 + 또는 NO2 -를 각각 NO2 -와 NO3 -로 산화하는 과정에서 자유에너지를 얻고 있다. Nitrifying bacteria, some of the denitrifying bacteria, sulfur bacteria, lactic acid reduction bacteria, and some of iron oxide bacteria are called chemical inorganic nutrients. Organotrophic microorganisms acquire the free energy needed for living organisms in the process of oxidizing organic matter, whereas they depend on the oxidation process of inorganic matter. The obtained reaction of the free energy causes a necessary shape change of organic materials in addition nitrification bacteria is NH 4 + or NO 2 - getting a free energy in the course of oxidation by-each NO 2 - and NO 3.
토양중 질산화작용(Nitrification)의 주역은 무기영양성의 질산화세균으로 암모늄이온을 아질산이온으로 산화시키는 암모니아산화 세균과, 아질산이온을 질산이온으로 산화시키는 아질산화 세균으로 나뉜다.Nitrification is mainly composed of inorganic nutritional nitrifying bacteria, which are classified into ammonia-oxidizing bacteria which oxidize ammonium ions to nitrite ions, and nitrous oxide which oxidize nitrite ions to nitrate ions.
Bergery의 분리법에는 암모니아산화 세균으로 4속 5종, 아질산화 세균으로는 3속 3종으로 기술되어있다. 검출법은 다음과 같다. Bergery's method describes four genus five species as ammonia-oxidizing bacteria and three genus three as nitrous oxide. The detection method is as follows.
토양 및 돈분의 현탁액을 무기배지에 직접배양하여 질산화세균을 우점시킨 후 무기배지를 이용하여 분리하였다(표 1). A suspension of soil and pig meal was directly cultured on an inorganic medium to predominantly nitrate bacteria, and then separated using an inorganic medium (Table 1).
표1. 무기배지 조성 Table 1. Inorganic medium composition
이렇게 분리된 균주를 이용하여 16s rRNA 유전자분석을 통하여 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis)라는 것을 확인하였으며, 그 결과는 도 1에 게시하였다. This isolated strain was confirmed to be Bacillus subtilis (Bacillus subtilis) through 16s rRNA gene analysis, the results are published in FIG.
효소분석을 통하여 단백질 분해효소(Protease)와 전분분해효소(Amylase)역가가 또한 우수하다는 것을 확인하였다.Enzyme analysis showed that the protease and amylase titers were also excellent.
그리하여 대두박을 이용한 균수율을 조사한 결과가 다음과 같았다(표2).Thus, the results of investigating the bacterial yield using soybean meal were as follows (Table 2).
표2. 대두박을 이용한 발효균수 Check.Table 2. Check fermentation bacteria count using soybean meal.
상기에서 제조된 미생물을 복합 미생물제제로 제조하여 돈분 슬러리에 첨가하여 암모니아발생량을 조사하였다. 첨가량은 제제 0.1%의 양으로 첨가하였다(표3). The microorganisms prepared above were prepared as a composite microbial preparation and added to the pig flour slurry to investigate ammonia generation. The addition amount was added in the amount of the formulation 0.1% (Table 3).
표 3. DH2를 포함한 복합 미생물 제제의 돈분 슬러리내 암모니아 발생량 비교 Table 3. Comparison of Ammonia Generation in Swine Slurry of Complex Microbial Formulations Containing DH2
실시예 1. 효능시험(돼지)Example 1.Efficacy test (pig)
위 표 3에서 제조한 복합 미생물 제제를 0.1% 첨가한 사료를 30일간 1000두의 돼지에게 섭취시키고, 복합 미생물 제제를 첨가하지 않은 동일한 사료를 30일간 1000두의 돼지에게 섭취시켰다. 암모니아 발생 도를 측정하여 결과를 표 4에 기재하였다. The feed containing 0.1% of the composite microbial preparation prepared in Table 3 above was ingested in 1000 pigs for 30 days, and the same feed without the combined microbial preparation was ingested in 1000 pigs for 30 days. The ammonia incidence was measured and the results are shown in Table 4.
표4. 효능시험(돼지) Table 4. Efficacy test (pig)
실시예 2. 효능시험(양계) Example 2. Efficacy test (chicken)
위 표 3에서 제조한 복합 미생물 제제를 0.2% 첨가한 사료를 11주동안 23,755수의 닭에게 섭취시키고, 복합 미생물 제제를 첨가하지 않은 동일한 사료를 11주동안 23,755수의 닭에게 섭취시켰다. 암모니아 발생정도 및 산란율, 파란율등의 결과를 표 5, 6에 기재하였다. The feed containing 0.2% of the complex microbial preparation prepared in Table 3 above was ingested into 23,755 chickens for 11 weeks, and the same feed without the complex microbial preparation was fed to 23,755 chickens for 11 weeks. The results such as ammonia generation degree, scattering rate and blue rate are described in Tables 5 and 6.
표 5 효능시험(양계) Table 5 Efficacy Test (Poultry)
표 6 효능시험(양계) 산란율, 파란율 Table 6 Efficacy test (chicken) spawning rate, blue rate
(%)(%)
(%)(%)
실시예 3. 효능시험(육계) Example 3. Efficacy test (chicken)
위 표 3에서 제조한 복합 미생물 제제를 0.2% 첨가한 사료를 4주동안 18000 수의 닭에게 섭취시키고, 복합 미생물 제제를 첨가하지 않은 동일한 사료를 4주동안 12000수의 닭에게 섭취시켰다. 암모니아 발생정도 및 생산효율을 도 2, 표7에 기재하였다. 또한 분변 내에 DH2의 활성도를 체크하기 위해 분석한 결과는 표 7과 같다. The feed containing 0.2% of the composite microbial preparation prepared in Table 3 above was fed to 18000 chickens for 4 weeks, and the same feed without adding the composite microbial preparation to 12000 chickens for 4 weeks. Ammonia generation degree and production efficiency are shown in FIG. In addition, the results of analysis to check the activity of DH2 in feces are shown in Table 7.
표 7 효능시험(육계)Table 7 Efficacy test (chicken)
도 1은 본 발명에 의해 분리된 균주의 16s RNA 유전자 분석결과. 1 is a 16s RNA gene analysis of the strain isolated by the present invention.
도 2는 본 발명의 복합 미생물 제제를 섭취한 닭의 계사내 암모니아 증감율을 나타낸 그래프. 2 is a graph showing the increase and decrease rate of ammonia in cages of chickens fed the complex microbial preparation of the present invention.
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