KR20090027269A

KR20090027269A - Ｄｅｌｔａ－Ａｍｉｎｏｌｅｖｕｌｉｎｉｃａｃｉｄ（ＡＬＡ）을 이용한 항생제 대체 사료조성물

Info

Publication number: KR20090027269A
Application number: KR1020070092363A
Authority: KR
Inventors: 영 현; 박찬수; 김인호; 강대경
Original assignee: 주식회사 이지바이오 시스템; 단국대학교 산학협력단
Priority date: 2007-09-12
Filing date: 2007-09-12
Publication date: 2009-03-17

Abstract

본 발명은 가축면역력 향상 및 항생제 대체물질을 개발하여 안전한 축산물 생산을 위한 가축사료 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 축산업 분야에서 사용되는 통상의 제조 사료에 delta-aminolevulinic acid (ALA)를 배합함으로써, 다량의 항생제를 배합하여 키운 경우와 같은 우수한 성장률과 면역력을 갖는 가축을 생산할 수 있고, 또한 가축과 그 육제품을 섭취함으로써 그동안 인체에 해를 끼치는 항생제의 사용을 전부 또는 일부를 배제시킨 안전한 육제품의 생산을 위한 가축사료 조성물을 제공할 수 있는 내용에 관한 것이다.

가축, 사료, delta-aminolevulinic acid (ALA), 면역능력, 축산물

Description

Ｄｅｌｔａ－Ａｍｉｎｏｌｅｖｕｌｉｎｉｃａｃｉｄ（ＡＬＡ）을 이용한 항생제 대체 사료조성물 {FEED COMPOSITION REPLACING ANTIBIOTICS USING DELTA-AMINOLEVULINIC ACID}

본 발명은 가축 사육용 사료에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 각종 항생제를 대체하기 위한 가축사료 조성물에 관한 것이다.

경제발전과 더불어 동물생산업도 좁은 공간에서의 대량사육형태로 바뀌면서 동물의 스트레스 발생 및 면역결핍현상으로 인해 다양한 질병이 발생하게 되었다. 이를 사전에 예방하거나 치료하기 위해 항생제를 남용하게 되고, 그로 인한 항생제 내성문제 발생, 축산물에의 항생제 잔류 등의 여러 가지 부작용이 야기됨으로써 국민 보건을 위협하는 수준에 이르렀다.

유럽연합(EU)은 성장촉진목적으로 동물용 사료에 항생제를 첨가하는 것을 이미 금지하였고 질병치료목적으로의 항생제 사용도 엄격한 절차를 밟도록 하는 추세이며, 우리나라 정부에서도 이와 같은 방향으로 정책을 추진하고 있으므로 동물산업의 생존 및 국민건강을 위해서 항생제를 대체할 수 있는 제제의 개발이 절실한 상황이다.

현재까지 동물의 면역력 향상 및 항생제 대체효과를 가진 소재들이 다양하게 개발되고 있으나, 효능이 확실치 않거나 생산효율이 낮아 동물에 적용하기에는 한계점이 많은 실정이다.

delta-aminolevulinic acid (ALA)는 생체내 heme 합성의 전구물질로서, 그동안 암치료제, 제초제, 식물성장조절제, P450 생산용 전구체 등 다양한 분야에서의 적용에 대한 연구가 많이 이루어지고 있으며, 최근 들어 동물의 항생제 대체 및 면역증강효과를 가지고 있다.

성장촉진목적으로 동물용 사료에 항생제를 남용하게 되고, 그로 인한 항생제 내성문제 발생, 축산물에의 항생제 잔류 등의 여러 가지 부작용이 야기됨으로써 국민 보건을 위하여 항생제를 대체할 수 있는 제제의 개발이 절실한 상황이다.

이에, 본 발명은 상기한 점에 착안하여 안출된 것으로서, 축산업 분야에서 사용되는 통상의 기초사료에, 분말 상태된 소정량의 delta-aminolevulinic acid (ALA)를 배합함으로써, 각종 항생제 대체 및 가축 면역력을 증진하여 안전한 육제품의 생산을 그 목적으로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면, 축산업 분야에서 사용되는 통상의 제조 사료에, 항생제 대신에 delta-aminolevulinic acid (ALA)를 배합함으로써, 가축을 사육하는데 있어서 가축의 면역능력이 향상됨을 규명하였으며, 항생제의 사용을 전부/일부를 배제시켜 건강하고 안전한 가축을 생산할 수 있는 가능성을 보여주고 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 가축사료 조성물에 있어서: 옥수수, 대두박, 유청, 어분, 당밀, 소금, 비타민 프리믹스 및 미네랄 프리믹스를 포함하는 기초사료에, delta-aminolevulinic acid (ALA) 10 ppm 첨가하여 구 성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 일면에 따라, 상기 delta-aminolevulinic acid (ALA)는 동물의 면역력 및 성장 증진을 특징으로 한다.

이와 같은 조성물은 통상의 가축사료로 사용되어 가축에게 delta-aminolevulinic acid (ALA)를 급여함으로써 항생제를 대체할 수 있어 청정 육제품을 생산하여 국민 건강을 지킬 수 있게 된다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 가축사료는, delta-aminolevulinic acid (ALA)를 가축의 성장상태에 따라 해당 가축사료에 일정비율로 배합시킴으로써, 가축사료에 배합되는 항생제의 전부를 배제시킬 수 있도록 한 것이다.

본 발명에서 적용된 상기 delta-aminolevulinic acid (ALA)는 암치료제, 제초제, 식물성장조절제, P450 생산용 전구체 등 다양한 기능을 가지고 있으며, 가축의 면역력을 증진시켜 가축 생산성을 향상시킨다.

또한, 사육되는 가축들은 많은 질병에 걸릴 위험이 있으며, 이를 예방하기 위해 백신을 투여하는 경우가 많은데, 이러한 백신으로 인해 성장의 저하를 초래하게 되므 로 축산가들에게 경제적인 손실을 가져온다. 반면에, 본 발명에서와 같이 delta-aminolevulinic acid (ALA)를 첨가하면 면역성을 높이는 효과를 가져오기 때문에 질병에 걸릴 빈도수가 감소되어 가축의 생산성을 향상시킬 수 있게 된다. 즉 delta-aminolevulinic acid (ALA) 자체는 생체내 heme 합성의 전구물질로 외부 질병으로부터 가축의 면역력을 높여 인위적인 항생제 및 소염제 등의 사용을 소량으로 제한하여도 가축의 질병을 예방할 수 있을 뿐만 아니라, 그 가축을 섭취한 인체에도 유해물질의 농축현상을 유발하지 않게 되며, 이에 따라 우량한 가축의 생산과 고품질의 돈육을 생산하는데 크게 기여를 할 수 있을 것이다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1에서는, 이유자돈의 배합사료에 있어서 상기 delta-aminolevulinic acid (ALA)의 효능을 검증하고자 실시하였다.

(실시예 1)

3원 교잡종(Duroc×Yorkshire×Landrace) 이유자돈 20두를 공시하였으며, 시험개시시의 체중은 18.19kg 이었다. 급성기 염증반응 시험은 단국대학교 실험 연구동에서 실시하였다. 시험설계는 표 1과 같이 옥수수대두박 위주의 기초사료에, 항생제 첨가 구, 항생제 무첨가 사료에 delta-aminolevulinic acid (ALA)를 10 ppm 첨가한 구 2개구로 처리하여 처리당 5반복, 반복당 2두씩 완전 임의 배치하였다.

일반적인 사료의 옥수수와 소맥은 에너지 공급원이고 콩에서 기름을 뺀 대두박, 치즈가공 후 남은 부산물인 유청 및 어류를 건조시킨 후 분쇄한 어분은 단백질 공급원이다. 우지는 가축의 지방에서 추출한 기름으로 에너지를 보충해주는 원료이며 인산칼슘제와 석회석은 뼈를 구성하는 칼슘과 인을 공급하는 원료이다. 비타민 및 미네랄 프리믹스의 구성물은 소량의 비타민 A, 비타민 D, 비타민 E, 리보프라빈, 나이아신, 망간, 철 아연, 칼슘, 구리, 코발트, 셀레니늄 등으로 조성된다.

또한, 상기 기초사료에는 NRC(1998) 사양표준을 기초로 하여 3,500㎉ ME/㎏, 21.52％ CP, 1.33％ 라이신(lysine), 0.75％ 칼슘(Ca), 0.64％ 인(P)을 함유토록 하였다. 시험사료는 가루사료의 형태로 자유 채식토록 하였으며, 물은 자동급수기를 이용하여 자유로이 먹을 수 있도록 하였다.

표 1. 사료배합비
항목	%
옥수수	45.23
대두박 (CP 48％)	26.07
유 청	16.00
어 분	5
우지	3
석회석	0.52
인 산 칼 슘	1.16
당밀	2.5
소금	0.25
비타민 프리믹스	0.12
미네랄 프리믹스	0.10
산 화 방 지 제(Antioxidant)	0.05

시험사료를 14일간 급여후 각 반복당 lipopolysacchsaride(LPS)와 생리식염수(Saline)를 각각 0.05mg/kg을 복강내 주입하여 염증반응을 측정하였다. 본 시험에 사용한 LPS(E. coli : Serotype O55:B5, catalog L-6529; Sigma Chemical Co., St. Louis, MO, USA)는 생리식염수 1ml에 용해하였다.

혈액채취는 LPS와 Saline 접종 전, 접종 2, 4 및 12 시간 후 모든 자돈의 경정맥(Jugular vein) 에서 K₃ EDTA Vacuum tube와 Vacuum tube를 이용하여 혈액을 각 5ml 채취하여 cortisol, IGF-1, TNF-α, haptoglobin, WBC, RBC 및 lymphocyte를 분석하였다.

직장내 온도 측정은 LPS와 Saline 접종 전, 접종 2, 4, 12 시간 후 digital electronic thermometers를 이용하여 모든 자돈의 직장내 온도를 측정하였다.

1. LPS 접종 후의 급성염증반응 검사

자돈 사료 내 delta-aminolevulinic acid (ALA)의 첨가가 LPS 접종 후 급성기 염증반응에 미치는 영향을 그림 1-4에 나타내었다. 직장온도는 LPS 접종 2 및 4시간 후 에 LPS를 접종한 처리구(+LPS)가 식염수를 주입한 처리구(-LPS)와 비교하여 유의적으로 증가하였다(p<0.05). 또한, 접종 12시간 후 결과에서는 LPS-ALA구가 LPS-CON구와 비교하여 유의적으로 낮게 나타났다(p<0.05)(그림 1).

Cortisol 함량에 있어서는 LPS 접종 2 및 4시간 후 LPS를 접종한 처리구(+LPS)가 식염수 주입한 처리구(-LPS)와 비교하여 유의적으로 증가하였고(p<0.01), 2 및 12시간 후에서는 LPS-ALA구가 LPS-CON구와 비교하여 유의적으로 감소하였다(p<0.05)(그림 2).

IGF-1 함량은 LPS 접종 2 시간 후 ALA를 첨가한 처리구가 CON구와 비교하여 유의적으로 증가하였다(p<0.05)(그림 3).

TNF-α 함량에서는 LPS 접종 2, 4 및 12시간 후 LPS를 접종한 처리구(+LPS)가 식염수를 주입한 처리구(-LPS)와 비교하여 유의적으로 증가하였고(p<0.01) 4시간 후에는 LPS-ALA구가 LPS-CON구와 비교하여 유의적으로 감소하였다(p<0.05)(그림 4).

2. LPS 접종 후 혈구수의 변화

자돈 사료 내 delta-aminolevulinic acid (ALA)의 첨가가 LPS 접종 후 혈구수의 변화에 미치는 영향은 그림 5-7에 나타내었다. RBC 함량에서는 LPS 접종 2시간 후 LPS-ALA구가 LPS-CON구와 비교하여 유의적으로 증가(p<0.05)하였으며, 12시간 후에는 LPS를 접종한 처리구(+LPS)가 식염수를 주입한 처리구(-LPS)와 비교하여 유의적으로 감소하였다(p<0.01)(그림 5).

WBC 함량은 LPS 접종전과 접종 12시간 후에 LPS를 접종한 처리구(+LPS)가 식염수를 주입한 처리구(-LPS)와 비교하여 유의적으로 높았으나(p<0.05), LPS 접종 2~4시간 후에는 LPS를 접종한 처리구(+LPS)가 식염수 주입한 처리구(-LPS)와 비교하여 유의적으로 감소하였다(p<0.05). 또한, LPS 접종 12시간 후에 ALA를 첨가한 처리구가 ALA를 첨가하지 않은 CON구와 비교하여 유의적으로 높은 결과를 보였다(p<0.05)(그림 6).

LPS 접종 2시간 후의 lymphocyte 함량은 LPS를 접종한 처리구(+LPS)가 식염수를 주입한 처리구(-LPS)와 비교하여 유의적으로 높게 나타났으나(p<0.01) 접종 12시간 후에는 LPS를 접종한 처리구(+LPS)가 식염수를 주입한 처리구(-LPS)와 비교하여 유의적으로 감소하였다(p<0.01)(그림 7).

이유자돈 사료 내 delta-aminolevulinic acid (ALA)를 10 ppm 첨가 급여는 급성기 염증반응시 면역능력을 향상시키는 것으로 판단된다.

실험방법

시험동물 및 시험설계

3원 교잡종 [(Landrace Yorkshire) Duroc] 이유자돈 20두를 공시하였으며 시험개시시의 체중은 평균18.19±0.66kg(SD) 이었다. 시험처리구는 1) CON (Control, basal diet), 2) ALA1 (CON + ALA 10 ppm)로 2개 처리를 하여 처리당 5반복, 반복당 2두씩 완전임의 배치하였다. 시험사료를 14일간 급여후 각 반복당 lipopolysacchsaride(LPS)와 생리식염수(Saline)를 각각 0.05mg/kg을 복강내 주입하여 염증반응을 측정하였다. 본 시험에 사용한 LPS(E. coli : Serotype O55:B5, catalog L-6529; Sigma Chemical Co., St. Louis, MO, USA)는 생리식염수 1ml에 용해하였다.

시험사료 및 사양관리

NRC(1998) 사양표준을 기초로 하여 3,500㎉ ME/㎏, 21.52％ CP, 1.33％ 라이신(lysine), 0.75％ 칼슘(Ca), 0.64％ 인(P)을 함유토록 하였다. 시험사료는 가루사료의 형태로 자유 채식토록 하였으며, 물은 자동급수기를 이용하여 자유로이 먹을 수 있도록 하였다.

혈액분석

혈액채취는 LPS와 Saline 접종 전, 접종 2, 4 및 12 시간 후 모든 자돈의 경정 맥(Jugular vein) 에서 K₃ EDTA Vacuum tube와 Vacuum tube를 이용하여 혈액을 각 5ml 채취하여 cortisol, IGF-1, TNF-α, haptoglobin, WBC, RBC 및 lymphocyte를 분석하였다.

직장내온도 측정

직장내 온도 측정는 LPS와 Saline 접종 전, 접종 2, 4, 12 시간 후 digital electronic thermometers를 이용하여 모든 자돈의 직장내 온도를 측정하였다.

통계처리

모든 시험 데이터는SAS (1996)프로그램의 General Linear Model을 이용하여 Duncan’s multiple range test (Duncan, 1955)로 처리하여 평균간의 유의성을 검정하였다. 급성기 염증반응 시험 데이터는 SAS(1996)의 ANOVA 방법을 사용하여 분석을 하였으며, 처리구간의 평균을 orthogonal contrast 이용하여 1) CON vs. CON과 2) +LPS vs. -LPS로 분리하여 검정 하였다.

그림 1. 접종 후 이유자돈의 직장온도 변화(a: significant difference between LPS-CON and LPS-ALA treatments. b: contrast of -LPS vs. +LPS. * p<0.05)를 나타내는 그림이고,

그림 2. 접종 후 혈청 내 cortisol 변화 (a: significant difference between LPS-CON and LPS-ALA treatments. b: contrast of -LPS vs. +LPS. * p<0.05, ** p<0.01)를 나타내는 그림이고,

그림 3. 접종 후 혈청 내 IGF-1 변화 (c: contrast of CON vs. ALA treatments. * p<0.05)를 나타내는 그림이고,

그림 4. 접종 후 혈청 내 TNF-α 변화 (a: significant difference between LPS-CON and LPS-ALA treatments. b: contrast of -LPS vs. +LPS. * p<0.05, ** p<0.01)를 나타내는 그림이고,

그림 5. 접종 후 혈액 내 적혈구수 변화 (a: significant difference between LPS-CON and LPS-ALA treatments. b: contrast of -LPS vs. +LPS. * p<0.05, ** p<0.01)를 나타내는 그림이고,

그림 6. 접종 후 혈액 내 백혈구수 변화 (a: significant difference between LPS-CON and LPS-ALA treatments. b: contrast of -LPS vs. +LPS. * p<0.05, ** p<0.01)를 나타내는 그림이고,

그림 7. 접종 후 혈액 내 림프구수 변화 (b: contrast of -LPS vs. +LPS. ** p<0.01)를 나타내는 그림이다.

Claims

통상의 가축 기초사료 조성물에 항생제 대체용으로 delta-aminolevulinic acid (ALA)를 첨가하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가축사료 조성물.
제1항에 있어서, 통상의 가축 기초사료 조성물은 옥수수, 대두박, 유청, 어분, 당밀, 소금, 비타민 프리믹스 및 미네랄 프리믹스를 포함하는 것을 특징으로 하는 가축사료 조성물.
제1항에 있어서, 가축사료 조성물은 delta-aminolevulinic acid (ALA)를 10ppm을 첨가하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가축사료 조성물.
제 1항에 있어서, 기초사료는 옥수수 45.23％, 대두박 26.07％, 유청 16%, 어분 5%, 우지 3％, 석회석 0.52％, 인산칼슘 1.16％, 당밀 2.5％, 소금 0.25％와 비타민 프리믹스 0.12％, 미네랄 프리믹스 0.10％, 산화방지제 0.05％의 조성으로 구성되는 것을 특징으로 하는 기초사료 조성물.