KR20160059544A - 생균제 기능을 지니는 신규 식물성 단백질 공급원 - Google Patents

생균제 기능을 지니는 신규 식물성 단백질 공급원 Download PDF

Info

Publication number
KR20160059544A
KR20160059544A KR1020140160921A KR20140160921A KR20160059544A KR 20160059544 A KR20160059544 A KR 20160059544A KR 1020140160921 A KR1020140160921 A KR 1020140160921A KR 20140160921 A KR20140160921 A KR 20140160921A KR 20160059544 A KR20160059544 A KR 20160059544A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
present
soybean meal
probiotics
lactic acid
feed
Prior art date
Application number
KR1020140160921A
Other languages
English (en)
Inventor
이찬호
강정선
조원탁
조경진
유정진
Original Assignee
(주)진바이오텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)진바이오텍 filed Critical (주)진바이오텍
Priority to KR1020140160921A priority Critical patent/KR20160059544A/ko
Publication of KR20160059544A publication Critical patent/KR20160059544A/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23K—FODDER
    • A23K20/00—Accessory food factors for animal feeding-stuffs
    • A23K20/10—Organic substances
    • A23K20/195—Antibiotics
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L3/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs
    • A23L3/34—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by treatment with chemicals
    • A23L3/3454—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by treatment with chemicals in the form of liquids or solids
    • A23L3/3463—Organic compounds; Microorganisms; Enzymes
    • A23L3/3571—Microorganisms; Enzymes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Fodder In General (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

본 발명은 생균제에 관한 것이다. 본 발명에 따른 생균제에 의하면, 가축의 증체량 증가와 소화기관 내 대장균 감소 효과를 볼 수 있다.

Description

생균제 기능을 지니는 신규 식물성 단백질 공급원 {NOVEL VEGETABLE PROTEIN SOURCE WITH PROBIOTICS PROPERTIES}
본 발명은 생균제에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 식물성 단백질을 포함하는 생균제에 관한 것이다.
[축산 업계 현황]
오래 전부터 미생물자원은 경제동물 생산에 이용되어 왔으며, 특히 동물 사양 및 생산물 가공 산업의 급격한 발전과 더불어 그 역할이 더욱 확대되고 있다.
미생물자원의 이용 예로는 동물용 급여 생균제(probiotics 또는 direct-fed microbials), 동물의 질병치료를 위한 항생물질, 항생제 대체용 미생물 유래 생리활성물질, 사료곡물의 이용성 증가 및 동물의 생산성 향상을 위한 미생물 유래 효소제, 발효유제품 및 육제품, 사일리지 생산에 사용되는 유산균, 미생물 유래의 기능성 색소, 동물생산과정에서 발생하는 폐수 및 분뇨의 생물학적 처리 등이 있는데, 동물산업의 거의 모든 분야에 미생물이 밀접하게 관여하고 있다.
한편, 가축의 생명을 유지하고, 가축의 증체량을 증가시켜 도축 가능한 상태까지의 사육시기를 단축하며, 양호한 도축가격을 인정받기 위해서는 단백질, 탄수화물, 지방 또는 비타민과 같은 영양적 요인 외에도 사료효율의 개선 및 질병예방 등에 관해 주의를 기울여야 한다. 이로 인해, 축산분야에서는 1950년대 이래 항생제를 비롯한 각종 성장촉진제의 개발 연구가 활발히 진행되어 왔는데, 1960년대부터는 항생제의 잔류 및 내성에 대한 문제가 제기되면서(Mitsubashi 등, 1961; Smith, 1962) 영국과 미국 등에서 이러한 문제를 대처할 위원회가 설치되기에 이르렀고, 대한민국에서도 안전한 축산물 생산과 항생제의 남용방지를 위해 농림수산식품부가 2011년 7월부터 배합사료 내 항생제의 사용을 전면 금지하였다. 그러면서, 현재는 생균제, 효소제 또는 효모제와 같은 비항생제성 생리활성물질에 대한 관심이 증가되고 있는 실정이다.
[생균제]
생균제(Probiotics)란 숙주의 장내 미생물 균형을 유지시킴으로써 유익한 작용을 하는 미생물 및 관련 물질을 총괄하는 것으로서, 생균, 사균 및 발효부산물을 포함하며, 그 예로는 유산생성균, Bacillus균, 효모, 곰팡이 및 이들과 기타 생물학제제의 복합제가 있다.
생균제는 작용기전이 명확히 밝혀져 있지는 않지만, 가축의 장내에 정주하여, 다른 병원성 미생물의 성장을 억제하고, 섭취한 사료의 소화와 흡수를 도와주며, 기타 영양소의 합성을 효과적으로 도와줌으로써, 가축의 성장을 촉진하고 사료효율을 개선시켜 주는 일종의 성장촉진제 역할을 한다.
생균제로 사용되는 미생물의 종류로는 락토바실러스(Lactobacillus)종, 스트렙토코커스(Streptococcus)종, 바실러스(Bacillus)종, 클로스트리듐(Clostridium) 종 및 비피도박테리아(Bifidobacterium)종 등이 있으며, 가장 많이 이용되고 있는 세균은 유산생성균으로 주로 락토비실러스와 스트렙토코커스이다. 예컨대, 대한민국 공개특허공보 제 10-2013-0119116호에는 락토바실러스 아리조넨시스(Lactobacillusarizonensis) BVNU 9200 균주를 함유하며 식중독을 일으키는 병원균에 대한 항균 효과가 있는 생균제가 개시되어 있다.
그러나, 기존의 항생제를 대체하기 위한 유산생성균 생균제의 경우 생산 공정이나 균주 자체의 특허 등으로 인해 국내에 소개되어 있는 제품이 많지 않고, 효과적인 유산생성균의 특성을 잘 발현할 수 있는 경제적인 대량 생산 체계도 확립되어 있지 않은 실정이다.
[균 생산]
생균제로 사용하는 미생물을 배양하는 방법에는 배지의 형태에 따라 액체배양과 고체배양이 있다.
액체배양에는 산소를 배지에 용해시키는 방법에 따라 표면배양과 심부배양이 있다. 표면배양(surface culture)은 배양기 내의 배양액의 부피에 비하여 공기와 접촉하는 표면적을 크게 하고 깊이는 낮게 하여 기액계면(gas-liquid interface)에서 액체쪽으로의 산소이동을 증가시켜 산소를 미생물에 공급하는 방법이고, 심부배양(submerged culture)은 공기를 강제적으로 발효조의 아래로부터 스파징시키고 동시에 교반하여 공기를 미립화한 다음, 산소용해를 촉진키시는 배양법이다.
고체배양은 적당한 수분을 가지는 고체기질의 표면에 미생물을 직접 배양하는 방법이다.
가축에 사용되는 대부분의 생균제는 액상배양 방식으로 고농축 배양한 후, 동결 건조 혹은 부형제에 희석하여 건조 생산한 균을 이용한다. 그 일예로, 대한민국 공개특허공보 제 10-2014-0118348호에도 액상배양 공정을 거친 유산균 등의 식용미생물의 고농도 균체액 또는 이를 동결건조하여 획득한 분말을 이용하여 제조한 생균제가 개시되어 있다.
대한민국 공개특허공보 제 10-2013-0119116호 대한민국 공개특허공보 제 10-2014-0118348호
[저장 안정성]
그런데, 위와 같이 액상배양 방식으로 배양한 균을 포함하는 생균제는 대부분 저장 안정성이 떨어진다. 아래의 표 1 은 국내 시중에서 유통되는 액상배양공정으로 생산된 균의 저장 안정성을 분석한 결과인데, 180일만 경과하더라도 그 균수가 현저히 급감됨을 알 수 있다.
구분 주요 성분 기준 보관일자
(cfu/kg) 0일 60일 180일
제품 1 Lactobacillus fermentum 2.0Ⅹ1011 1.0Ⅹ1010 2.2Ⅹ109　 3.1X107
Clostridium butyricum 2.0Ⅹ1010 2.1Ⅹ1010　 9.1Ⅹ108　 1.1Ⅹ108　
Saccharomyces cerevisiae 2.0Ⅹ1010 8.1Ⅹ109　 2.1Ⅹ108　 1.3X106
제품 2 Bacillus subtilis 3.5Ⅹ1011 5.7Ⅹ1011 1.1Ⅹ1011 3.7X108
Lactobacillus plantarum 2.0Ⅹ1011 3.7Ⅹ1011 7.7Ⅹ1010 1.3X108
Enterococcus feacium 2.0Ⅹ1011 8.2Ⅹ1010 2.1Ⅹ107 4.1X106
Saccharomyces cerevisiae 1.0Ⅹ1010 5.2Ⅹ109 2.9Ⅹ108 2.4X106
제품 3 Bacillus subtilis 5.0Ⅹ1010 2.0Ⅹ1011 7.8Ⅹ1010 1.8X108
Lactobacillus plantarum 2.0Ⅹ1010 1.1Ⅹ1010 8.0Ⅹ109 1.7X107
Enterococcus feacium 2.0Ⅹ1010 1.2Ⅹ1010 5.2Ⅹ107 2.4X106
Saccharomyces cerevisiae 5.0Ⅹ109 5.2Ⅹ109 3.5Ⅹ108 4.3X106
제품 4 Streptococcus feacalis 1.0Ⅹ1011 1.3Ⅹ1011 9.0Ⅹ1010 7.6X107
Bacillus mesentericus 1.0Ⅹ109 2.9Ⅹ109 9.2Ⅹ108 3.4X106
Clostridium butyricum 1.0Ⅹ109 2.3Ⅹ109　 5.6Ⅹ108　 1.3Ⅹ106　
제품 5 Lactobacillus casei 1.0Ⅹ1011 4.1Ⅹ1012 2.1Ⅹ1011 1.5X109
Saccharomyces cerevisiae 1.0Ⅹ108 7.8Ⅹ109 2.1Ⅹ109 5.5X106
Streptococcus griseus 1.0Ⅹ108 2.5Ⅹ108 7.3Ⅹ106 5.5X105
Bacillus subtilis 1.0Ⅹ109 2.0Ⅹ1010 9.0Ⅹ109 2.4X107
Aspergillus oryzae 1.0Ⅹ108 8.1Ⅹ108　 7.2Ⅹ108 2.1X106
제품 6 Lactobacillus acidophilus 3.3Ⅹ1010 3.7Ⅹ1010 4.0Ⅹ109 2.1X107
Lactobacillus casei 3.3Ⅹ1010 4.5Ⅹ1010 3.1Ⅹ1010 1.1X107
Bifidobacterium bifidium 3.3Ⅹ1010 3.7Ⅹ1010 1.7Ⅹ108 7.9X106
제품 7 Lactobacillus fermentum 1.0Ⅹ1010 6.0Ⅹ109 1.1Ⅹ109 5.9X106
Saccharomyces cerevisiae 1.0Ⅹ109 2.5Ⅹ109 5.1Ⅹ108 1.9X106
Bacillus subtilis 1.0Ⅹ109 8.4Ⅹ109 5.3Ⅹ109 8.2X106
제품 8 Bacillus subtilis 1.0Ⅹ1010 4.0Ⅹ1011 8.1Ⅹ1010 4.9X109
제품 9 Clostridium butyricum 1.0Ⅹ1010 2.1Ⅹ1010 1.1Ⅹ1010 5.8Ⅹ108
제품 10 Bacillus subtilis 1.0Ⅹ1011 3.3Ⅹ1011 8.2Ⅹ1010 1.4Ⅹ109
제품 11 Bacillus subtilis 3.5Ⅹ1011 7.6Ⅹ1011 7.5Ⅹ1011 3.1Ⅹ108
[대두박의 활용]
가축에게 제공하는 단백질원으로는 육류성 단백질이 일반적이었는데, 광우병과 같은 문제점이 생기면서 이를 극복하기 위한 대체제로 최근에는 어분과 대두박을 사용하고 있다.
하지만, 어분의 경우 수급 문제와 품질 변이 그리고 가격이 비싸 제한적일 수밖에 없으며, 대두박은 대두박내의 항영양인자인 트립신 저해제(Trypsin inhibitor), 스타키오스(Stachyose) 및 라피노스(Raffinose)로 인해 사용량이 제한된다.
본 발명자는 위 한계점을 개선하고자, 저장 안정성을 종래의 제품 보다 향상시키고, 항영양인자가 감소된 대두박을 단백질원으로서 활용할 수 있는 생균제를 완성하기에 이르렀다.
본 발명은 다음의 수단을 통해 전술한 과제를 해결한다.
(1) 항균능을 가진 페디오코커스 펜토사세우스 CM02 균주(Pediococcus pentosaceus CM02, KCCM11600P).
(2) 상기 (1) 의 균주를 사용하여 발효시킨 대두박을 포함하는 생균제.
(3) 상기 (2) 에 있어서, 고체발효시킨 것을 특징으로 하는 생균제.
(4) 균주가 접종된 정제수를 대두박에 분무하여 흡수시키는 단계; 정제수가 흡수된 대두박을 발효시키는 단계; 효소반응을 유도하는 단계; 및 효소반응이 완료된 대두박을 건조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 (2) 또는 (3) 에 따른 생균제의 제조방법.
(5) 상기 (2) 또는 (3) 의 생균제를 포함하는 동물사료.
본 발명에 따른 생균제는 6개월 이상이 지나더라도 저장 안정성이 우수하고, 내산성, 내 담즙성, 내열성 및 항바이러스능을 지녀 가축의 생산성을 높일 수 있다. 아울러, 대두박 내의 항영양인자가 감소되어 있어, 바람직한 사료로도 배합하여 사용할 수 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 유산균 고체배양 생균제에 대한 내담즙성 실험 결과를 나타낸 것이다.
도 2 는 본 발명에 따른 유산균 고체배양 생균제에 대한 내산성 실험 결과를 나타낸 것이다.
도 3 은 본 발명에 따른 유산균 고체배양 생균제에 대한 저장안정성 실험 결과를 나타낸 것이다.
도 4 는 본 발명에 따른 유산균과 P. pentosaceus ATCC8081 의 E. coli 에 대한 항균력 비교 실험 결과를 나타낸 것이다.(좌측이 본 발명에 따른 유산균의 결과이고, 우측이 P. pentosaceus ATCC8081에 따른 결과이다.)
도 5 는 본 발명에 따른 유산균과 P. pentosaceus ATCC8081 의 S. gallinarum 에 대한 항균력 비교 실험 결과를 나타낸 것이다.(좌측이 본 발명에 따른 유산균의 결과이고, 우측이 P. pentosaceus ATCC8081에 따른 결과이다.)
[대두박]
대두박은 콩을 분쇄하여 헥산으로 기름을 추출하고 남은 부산물로서, 건조 중량 기준, 55 ~ 56 % 의 단백질, 13 ~ 14 % 의 가용성 탄수화물, 21 ~ 22 % 의 불용성 탄수화물, 4 ~ 6 % 의 회분 및 1 % 내외의 지방으로 구성되어 있다. 특이점으로, 대두박에는 단당류가 거의 없고, 수크로스, 말토스, 라피노스 및 스타키오스 등의 올리고당이 존재하며, 아라비남, 아라비노갈락탄, 헤미셀룰로스 및 셀룰로스 등의 다당류가 존재한다.
이들 중 스타키오스와 라피노스는 알파-갈락토실(α-galactosyl)결합으로 이루어져 있어 알파-갈락토시다제(α-galactosidase) 효소를 갖지 않은 동물의 경우 이들을 소화할 능력이 없다.
지금까지 대두박 발효에 사용된 미생물로는 바실러스 서브틸러스 TP6(대한민국 등록특허공보 제 10-1139027호), 아스퍼질러스 오리재 GB-107(대한민국 등록특허공보 제 10-0459240호), 바실러스 서브틸러스 GR-101 및 아스퍼질러스오리재 GB-107(대한민국 등록특허공보 제 10-0645284호), 바실러스 서브틸러스 에스와이 8-24(대한민국 등록특허공보 제 10-0265540호), 락토바실러스 루테리 GB-LC1 및 사카로마이세스 세레비지에 GB-LC4(대한민국 등록특허공보 제 10-0925173호) 그리고 고초균 및 균류(대한민국 등록특허공보 제 10-0372159호, 2003. 1. 30) 등이 있다. [페디오코커스 펜토사세우스 CM02 균주(Pediococcus pentosaceus CM02, KCCM11600P)]
본 발명은 페디오코커스 펜토사세우스 CM02 균주(Pediococcus pentosaceus CM02, KCCM11600P)를 이용하여 대두박을 발효시킨 것을 특징으로 한다. 특히, 바람직하게는 고체발효시킨 것을 특징으로 한다.
페디오코커스 펜토사세우스 CM02 균주(Pediococcus pentosaceus CM02, KCCM11600P)는 한국미생물보존센터에서 분양 받을 수 있다.
한편, 생균제 제품에 포함되는 균주들은 일반적으로 내산성 및 내담즙성을 기본 구비 조건으로 요구되는데, 충분한 생리 활성기능을 발휘하기 위하여 공복 시 강산성 조건(pH 2)의 위장을 통과하여 소장내로 도달 생존해야 하기 때문이다. 이와 관련하여, 본 발명에 따른 생균제는 내산성 및 내담즙성이 우수하다.
[제조방법]
본 발명에 따른 생균제는 페디오코커스 펜토사세우스 CM02 균주(Pediococcus pentosaceus CM02, KCCM11600P)가 접종된 정제수를 대두박에 분무하여 흡수시킨 뒤, 정제수가 흡수된 대두박을 발효시키기 위해 효소반응을 유도하고, 효소반응이 완료된 대두박을 건조한 다음 임의의 크기로 분쇄하여 제조할 수 있다. 위 효소반응을 유도하기 위한 발효온도는 20℃~ 45℃ 가 적절하다. 바람직하게는 30℃ 가 적절하다
이하 본 발명을 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 한편, 하기 실시예는 본 발명의 일 구현예를 예시한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
[실험예 1] 본 발명에 따른 고체발효 유산균 생균제의 위장내의 안정성 평가
본 발명에 따른 고체발효 유산균 생균제가 위장내에서 안정할 수 있는지를 확인하기 위해 아래와 같은 방법으로 내담즙성 및 내산성을 평가했다.
[실험예 1-1] 내담즙성 평가
본 발명에 따른 유산균 고체배양물을 생균수가 106 cfu/ml 이 되도록 대조구, 0.3% 및 1% oxgall(Difco)이 첨가된 MRS broth 배지에 접종하고, 37 ℃ 에서 24 시간까지 진탕 배양하면서 시간별 균수를 조사하였다(Ahn et al., Kor. J. Anim. Sci. (1999) 41(3) 335-342, ; B. Hyronimus et al., International Journal of Food Microbiology(2000) 61, 193-197).
담즙에 대한 내성을 확인하기 위해 0.3 % 와 1 % (w/v) oxgall 이 첨가된 MRS broth 와 oxgall 이 첨가되지 않은 MRS broth 에서 배양된 생균수를 각각 측정하여 생존율을 조사한 결과, 담즙에 대한 생존율은 모두 100%로 나타났다(도 1). 여기서, oxgall 에 대한 100% 생존율은 섭취한 유산균이 담즙에 의해 사멸되지 않고 장내까지 도달하여 가축에 유익한 작용을 할 수 있음을 나타낸다.
[실험예 1-2] 내산성 평가
가축에 급이하여 생균제로서 충분한 기능을 발휘하기 위해서는 균이 pH 3 이하의 낮은 pH 조건의 위장관을 통과하여 소장 내로 도달하여 생존하여야만 한다(Booth, 1985, McDonald, 1990). 이에, 본 발명에 따른 생균제를 대상으로 in vitro 내산성 평가를 pH 2, 3, 4 의 범위에서 진행하였다. 내산성 실험은 본 발명에 따른 최종 고체배양제품 3 g 을 정량하여 50 ml Centrifuge tube 에 넣고, 멸균수 27 ml 을 첨가한 후, 5N HCl 을 이용하여 pH 를 각각 2, 3, 4 로 보정 한 후, shaking water batch 를 이용하여 37 ℃ 에서 70 rmp 으로 진탕 배양하면서, 8 시간까지의 균수 변화를 조사하여 생존율로 나타냈다.
모든 처리구에서 1 시간 반응 후 초기 100 % 대비 10 % 정도가 감소한 90 % 수준의 생존율을 보였으며, pH 4 에서는 반응 2 시간 이후 증가하는 경향을 나타내었다. 또한, pH 3 에서도 반응 4 시간 이후 증가하는 경향을 나타내어 상대적으로 높은 내산성을 가지는 것을 확인 할 수 있었다. 또한, pH 2 에서 반응 1 시간이후 93% 수준의 높은 생존율을 나타내는 것을 확인할 수 있었다(도 2). 기존 보고에 의하면 Lactobacillus의 경우 pH 2.5 에서 30 분간 처리할 경우 생존율은 1 % 였으나(Mutai, 1983), 본 발명에 따른 유산균은 상대적으로 높은 생존율을 나타내었다. 분비 위액은 pH 2 이지만 침과 사료의 섭취에 의해 희석되어 보다 더 높은 생존율을 기대할 수 있다.
[실험예 2] 본 발명에 따른 고체발효 유산균 생균제의 열안정성 평가
[실험예 2-1] 열처리시의 내열성 평가
본 발명에 따른 고체발효 생균제의 열안정성을 조사하여 펠렛 가공의 가능성에 대해 알아보기 위한 목적으로 실험을 수행했다. 열전도율이 높은 glass cap-tube(반지름 1cm, 높이 15cm, 샘플 1g 담을 경우 샘플 높이 약1.5cm)에 본 발명에 따른 고상 배양물 1g 을 담아, 조건별 온도로 셋팅한 항온저수조(water-bath)에 열처리 및 처리 시간에 따라 진행했다. 각각의 샘플 1 g 을 멸균수 9 ml 첨가하여 희석시킨 후, 단계적으로 희석하였다. 희석된 샘플은 평판배지에 도말하여 37℃, 24시간 배양하였다. 배양 후 미생물 군집수는 각 plate의 colony-forming unit(CFU)로 계산했다. 그 결과는 아래의 표 2 와 같다.
1분 3분 5분
대조구 1.70e+9
1.12e+9
80 ℃ 2.10e+9
2.26e+9		 1.50e+9
2.12e+9		 1.20e+9
2.12e+9
100 ℃ 2.10e+9
1.72e+9		 2.20e+9
1.72e+9		 1.50e+9
1.64e+9
120 ℃ 2.10e+9
1.64e+9		 1.30e+9
1.24e+9		 1.50e+9
1.36e+9
본 발명에 따른 Pediococcus pentosaceus CM02 의 고체발효 생균제는 고온 열처리시 뛰어난 내열성을 나타냈다. 또한, 본 발명에 따른 균주로 액상 배양한 샘플을 80 ℃, 10 분간 열처리를 하였을 경우에 초기 균수 4.2e+8 cfu/ml에서 2.7e+4 cfu/g 으로 감소됨을 확인했다. 내열성 특징은 고체 발효에 의해 기인하는 것으로 생각되며 고체 발효 생균제가 펠렛 제형화에 유리함을 나타낸다.
[실험예 2-2] 펠렛가공 시의 생존성 평가
본 발명에 따른 Pediococcus pentosaceus CM02 의 고체발효 생균제를 직접 펠렛가공하여 펠렛 제형화에서의 생존성을 확인하였다. 가공은 서울사료 경산공장에 의뢰했으며, 일반사료에 0.3 % 첨가하여 85 ℃ 에서 펠렛팅을 진행했다. 그 결과 아래의 표 3 과 같이 펠렛 공정별 생균의 손실율이 1.59 % 로 거의 생균수가 보존됨을 확인했다.
공정 Pediococcus pentosaceus, cfu/g
가공전 5.05E+05
EP직후 4.08E+05
드라이후 3.85E+05
쿨링후 4.10E+05
[실험예 3] 저장안정성 평가
본 발명에 따른 생균제를 가속조건인 40℃, 습도 75 % 의 환경에서 보관하여 일정시간별로 생균수를 분석했다.
본 발명에 따른 유산균의 경우 보존 시간이 지남에 따라 초기 2.5E+8 cfu/g(8.4 Log cfu/g)의 균수가 감소하여 7 개월째에는 5.9E+07 cfu/g(7.8 Log cfu/g) 이였다(도 3). 소폭 감소하였지만 시중에서 유통되고 있는 액상 종균보다는 보존성이 우수하였다. 따라서, 제조 단가 및 저장 안정성을 고려하였을 때 액상 배양 보다는 고체 배양을 통한 유산균 생균제가 축산 농가의 보급에도 전혀 문제가 없을 것으로 판단된다.
[실험예 4] 대두박의 스타키오스, 라미노스의 감소 정도 평가
P. pentosaceus CM02를 이용하여 대두박을 고체 배양시 stachyose와 raffinose의 감소량을 확인했다. 본 발명에 따른 대두박 원료 내의 스타키오스 및 라피노스의 함량은 아래의 표 4 와 같았다. 본 발명에 따른 생균제는 대두박 급이시 stachyose와 raffinose에 의해 문제가 되었던 gas 발생 및 설사를 방지하여 가축의 생산성 향상에 도움을 줄 것으로 생각된다.
대두박 원료 내에 존재하는 라피노스 및 스타키오스의 함량 Raffinose, % Stachyose, %
수입 대두박(북미산) 1.030 5.744
내수 대두박 1.473 3.839
신규 대두박(P. pentosaceus CM02) 0.175 0.155
[실험예 5] 항균력
본 발명에 사용된 P. pentosaceus CM02 균주의 항균력을 검증하였다. 항균력 검증을 위한 지시균은 양계 농장에서 분리한 E. coli 와 Salmonella gallinarum으로 사용하였다. Agar well diffusion 방법으로 P. pentosaceus ATCC8081 균주와 항균 활성을 비교하였다. 각각의 P. pentosaceus들을 MRS 액상 배지에서 24시간 동안 배양 후, 제균한 액을 사용하였다. 유해균이 첨가된 LB agar 배지(한천 농도 0.8%)에 지름 0.5 cm를 천공하여 well을 만든 후, 유산균 배양액을 100 ul씩 점적하였다. 37 ℃, 12시간 배양 후, 생긴 투명환의 크기를 확인하였다. E. coli (도 4)와 S. gallinarum (도 5)에 대해 모두 항균력을 나타내었지만 본 발명에 사용된 P. pentosaceus CM02 균주가 기존의 P. pentosaceus ATCC8081보다 더 크고 투명한 투명환을 형성하였다.
[실험예 6] 육계 사료 내 본 발명에 따른 Pediococcus pentosaceus CM02의 고체 발효 생균제 첨가 수준에 따른 생산성 평가
1. 재료 및 방법
가. 시험동물 및 시험설계
본 시험은 1 일령 ROSS 308 (♂, ♀) 816수 공시하였고, 시험 개시 체중은 46.7±0.9g으로 사양시험은 5주간 실시하였다. 시험설계는 1) CON (soybean meal 7.5% + 본 발명에 따른 고체 발효 유산균 0.0%), 2) T1 (soybean meal 5.0% + 본 발명에 따른 고체 발효 유산균 2.5%), 3) T2 (soybean meal 2.5% + 본 발명에 따른 고체 발효 유산균 5.0%) 및 4) T3 (soybean meal 0.0% + 본 발명에 따른 고체 발효 유산균 7.5%) 으로 4처리 하여 처리당 12반복, 반복당 17 수씩 완전 임의 배치하였다. 자세한 정보는 아래의 표 5 및 표 6 과 같다.
식단의 성분 조성 및 양분함량(급여상태기준)
항목 EP 수치, % (초기 식단)
1 단계(0~1 주)		 EP 수치, % (성장 식단)
2 단계(2~3 주)
0 2.5 5 7.5 0 2.5 5 7.5
성분, %
옥수수 58.58 58.58 58.58 58.58 65.19 65.19 65.19 65.19
대두박 29.86 27.36 24.86 22.36 25.90 23.40 20.90 18.40
옥수수글루텐박 6.41 6.41 6.41 6.41 3.00 3.00 3.00 3.00
SSF-생균제 - 2.50 5.00 7.50 - 2.50 5.00 7.50
콩기름 1.00 1.00 1.00 1.00 2.10 2.10 2.10 2.10
제2인산칼슘 1.80 1.80 1.80 1.80 1.70 1.70 1.70 1.70
라임스톤 1.28 1.28 1.28 1.28 1.10 1.10 1.10 1.10
염화나트륨 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20
염화콜린 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15
DL-메티오닌,98% 0.17 0.17 0.17 0.17 0.10 0.10 0.10 0.10
L-라이신·HC 0.15 0.15 0.15 0.15 0.16 0.16 0.16 0.16
비타민 프리믹스*1 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20
미네랄 프리믹스*2 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20
화학 성분
ME, kcal/kg 2,900 2,960 3,015 3,069 3,000 3,064 3,118 3,173
CP, % 22.0 22.2 22.3 22.5 19.0 19.2 19.3 19.5
라이신, % 1.10 1.10 1.10 1.10 1.00 1.01 1.01 1.02
Ca, % 1.00 0.99 0.99 0.99 0.90 0.90 0.90 0.90
총 P, % 0.80 0.81 0.81 0.81 0.75 0.76 0.76 0.77
Met + Cys, % 0.89 0.85 0.85 0.85 0.72 0.69 0.69 0.69
*1 식단의 킬로그램당 제공되는 양: 비타민 A 15,000 IU, 비타민 D3 3,750 IU, 비타민 E 37.5 mg, 비타민 K3 2.55 mg, 티아민 3 mg, 리보플라빈 7.5 mg, 비타민 B6 4.5 mg, 비타민 B12 24 ㎍, 니아신 51 mg, 엽산제 1.5 mg, 바이오틴 0.2 mg 및 파토텐산 13.5 mg.
*2 식단의 킬로그램당 제공되는 양: Zn(ZnSO4로서) 37.5 mg, Mn(MnO2로서) 37.5 mg, Fe(FeSO4·7H2O로서) 37.5 mg, Cu(CuSO4·5H2O로서) 3.75 mg, I(KI로서) 0.83 mg 및 Se(Na2SeO3·5H2O로서) 0.23 mg.
식단의 성분 조성 및 양분함량(급여상태기준)
항목 EP 수치, % (마무리 식단)
3 단계(4~5 주)
성분, %
옥수수 62.44
대두박 25.58
옥수수글루텐박 3.30
콩기름 4.89
제2인산칼슘 2.29
라임스톤 0.75
소금 0.20
DL-메티오닌,98% 0.07
L-라이신·HC 0.08
비타민 프리믹스*1 0.20
미네랄 프리믹스*2 0.20
화학 성분
ME, kcal/kg 3,045
CP, % 18.90
라이신, % 1.01
Ca, % 0.96
Total P, % 0.86
Met + Cys, % 0.73
*1 식단의 킬로그램당 제공되는 양: 비타민 A 15,000 IU, 비타민 D3 3,750 IU, 비타민 E 37.5 mg, 비타민 K3 2.55 mg, 티아민 3 mg, 리보플라빈 7.5 mg, 비타민 B6 4.5 mg, 비타민 B12 24 ㎍, 니아신 51 mg, 엽산제 1.5 mg, 바이오틴 0.2 mg 및 파토텐산 13.5 mg.
*2 식단의 킬로그램당 제공되는 양: Zn(ZnSO4로서) 37.5 mg, Mn(MnO2로서) 37.5 mg, Fe(FeSO4·7H2O로서) 37.5 mg, Cu(CuSO4·5H2O로서) 3.75 mg, I(KI로서) 0.83 mg 및 Se(Na2SeO3·5H2O로서) 0.23 mg.
나. 시험사료와 사양관리
ROSS 308 병아리를 3단 케이지에서 사육하였으며, 처리구별 위치를 조절하였고, 사료와 물은 자유 채식토록 하였다.
다. 조사항목 및 방법
(1) 생산성: 증체량은 개시 시, 1주 3주 및 5주에 처리구별로 체중을 측정하였다. 사료 섭취량은 체중 측정시 사료급여량에서 잔량을 제하여 계산하였고, 사료요구율은 사료섭취량을 증체량으로 나누어 산출하였다.
(2) 분내 미생물수: 시험 종료 시 (5주) 처리구별로 분을 채취한 뒤, 멸균된 생리식염수에 현탁하여 균질화시킨 다음 103에서 107까지 계단 희석하여 생균수 측정용 시료로 사용하였다. 실험처리에 의한 돈 분내의 유산균과 E. coli의 균수를 측정하기 위해 유산균에는 MRS agar, E. coli에는 MacConkey agar (Difco, USA)를 사용하였고, 37℃에서 38시간 배양 후 균수를 측정하였다.
라. 통계처리
모든 자료는 SAS (1996)의 General Linear Model procedure를 이용하여 Duncan’s multiple range test (Duncan, 1955)로 처리하여 평균간의 유의성을 검정하였다.
2. 사양시험 결과
가. 생산성
육계 사료 내 본 발명에 따른 고체발효 유산균의 첨가가 생산성에 미치는 영향은 아래의 표 7에 나타내었다.
항목 CON T1 T2 T3 표준오차
1 단계 (1-7 일)
BWG, g 142 146 149 150 3
FI, g 213 216 216 215 1
FCR 1.511 1.480 1.463 1.448 0.026
2 단계(8-21 일)
BWG, g 776 792 801 818 10
FI, g 908 915 903 930 11
FCR 1.171 1.156 1.129 1.138 0.011
3 단계(22-35 일)
BWG, g 907 927 921 926 17
FI, g 1,693 1,707 1,684 1,744 28
FCR 1.885 1.852 1.839 1.898 0.062
총(1-35 일)
BWG, g 1,824 1,866 1,870 1,893 14
FI, g 2,814 2,837 2,803 2,889 38
FCR 1.545 1.522 1.500 1.527 0.026
2 단계의 증체량에 있어서 T3처리구가 T1처리구보다 유의적으로 높게 나타났고 (P<0.05), 사료 요구율에 있어서는 CON 처리구가 T2 처리구에 비해 유의적으로 높게 나타났다(P<0.05). 전체 시험 기간 동안의 증체량에 있어 T1, T2 및 T3 처리구가 CON 처리구보다 유의적으로 높게 나타났다(P<0.05). 그러나 사료섭취량 및 사료 요구율에 있어서는 처리구간 유의적인 차이를 나타내지 않았다(P>0.05). 1 단계, 3 단계 동안 증체량, 사료섭취량 및 사료 요구율에 있어서는 처리구간 유의적인 차이를 나타내지 않았다(P>0.05).
나. 분내 미생물 조성
육계 사료 내 본 발명에 따른 고체발효 유산균의 첨가가 분내 미생물 조성에 미치는 영향은 아래의 표 8에 나타내었다.
항목, log10cfu/g CON T1 T2 T3 표준오차
Lactobacillus 7.38 7.32 7.21 7.53 0.14
E. coli 6.50 6.34 6.48 6.04 0.15
E. coli조성에 있어서 T3 처리구가 CON 처리구보다 유의적으로 낮게 나타났으나(P<0.05), 유산균 조성에 있어서는 유의적 차이가 나타나지 않았다(P>0.05).
3. 결론
본 발명에 따른 고체발효 유산균의 육계 사료 내에 2.5%, 5.0% 및 7.5%를 첨가 한 처리구의 육계와 본 발명에 따른 고체발효 유산균을 첨가하지 않은 처리구의 육계를 비교하였을 때, 본 발명에 따른 고체발효 유산균을 첨가한 처리구가 증체량을 증가시키는 것으로 판단된다. 따라서, 본 발명에 따른 고체발효 유산균의 급여에 따른 증체량 증가는 시험사료 급여 1주 및 전제 시험기간 동안 본 발명에 따른 고체발효 유산균을 첨가하지 않은 처리구와 비교하여 사료 요구율이 감소되어 육계 사양 농가에 사료비 감소에 따른 경제적 효과를 가져 올 것으로 사료된다. 본 연구 결과 신규 본 발명에 따른 고체발효 유산균을 7.5% 첨가 급여한 육계의 분뇨 내 E. coli 수는 본 발명에 따른 고체발효 유산균을 첨가하지 않은 처리구와 비교하여 분뇨 내 대장균 수를 감소시키는 것으로 판단된다.
즉, 본 발명에 따른 고체발효 유산균을 7.5% 이상 첨가 급여할 경우 증체량 증가와 소화기관 내 대장균 감소 효과가 나타날 수 있다.
한국미생물보존센터(국외) KCCM11600P 20141103

Claims (5)

  1. 항균능을 가진 페디오코커스 펜토사세우스 CM02 균주(Pediococcus pentosaceus CM02, KCCM11600P).
  2. 제 1 항에 따른 균주를 사용하여 발효시킨 대두박을 포함하는 생균제.
  3. 제 2 항에 있어서, 고체발효시킨 것을 특징으로 하는 생균제.
  4. 균주가 접종된 정제수를 대두박에 분무하여 흡수시키는 단계; 정제수가 흡수된 대두박을 발효시키는 단계; 효소반응을 유도하는 단계; 및 효소반응이 완료된 대두박을 건조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제 2 항 또는 제 3 항에 따른 생균제의 제조방법.
  5. 제 2 항 또는 제 3 항에 따른 생균제를 포함하는 동물사료.
KR1020140160921A 2014-11-18 2014-11-18 생균제 기능을 지니는 신규 식물성 단백질 공급원 KR20160059544A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140160921A KR20160059544A (ko) 2014-11-18 2014-11-18 생균제 기능을 지니는 신규 식물성 단백질 공급원

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140160921A KR20160059544A (ko) 2014-11-18 2014-11-18 생균제 기능을 지니는 신규 식물성 단백질 공급원

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160059544A true KR20160059544A (ko) 2016-05-27

Family

ID=56105802

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140160921A KR20160059544A (ko) 2014-11-18 2014-11-18 생균제 기능을 지니는 신규 식물성 단백질 공급원

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20160059544A (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102171663B1 (ko) 2020-07-28 2020-11-02 주식회사 씨웰 한약재의 유효성분을 포함하는 대구살 알약 단백질 공급원 및 그 제조방법
KR20220053347A (ko) 2020-10-22 2022-04-29 주식회사 씨웰 한약재의 유효성분을 포함하는 단백질 바 및 그 제조방법
KR20220057848A (ko) 2020-10-30 2022-05-09 주식회사 씨웰 한약재의 유효성분을 포함하는 단백질 바의 제조방법 및 이에 의해 제조된 단백질 바

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102171663B1 (ko) 2020-07-28 2020-11-02 주식회사 씨웰 한약재의 유효성분을 포함하는 대구살 알약 단백질 공급원 및 그 제조방법
KR20220053347A (ko) 2020-10-22 2022-04-29 주식회사 씨웰 한약재의 유효성분을 포함하는 단백질 바 및 그 제조방법
KR20220057848A (ko) 2020-10-30 2022-05-09 주식회사 씨웰 한약재의 유효성분을 포함하는 단백질 바의 제조방법 및 이에 의해 제조된 단백질 바

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Elisashvili et al. Recent advances in the physiology of spore formation for Bacillus probiotic production
KR101370941B1 (ko) 신규 바실러스 서브틸리스
Choi et al. Evaluation of multi-microbe probiotics prepared by submerged liquid or solid substrate fermentation and antibiotics in weaning pigs
Shim et al. Evaluation of multi-microbial probiotics produced by submerged liquid and solid substrate fermentation methods in broilers
Latorre et al. Evaluation of germination, distribution, and persistence of Bacillus subtilis spores through the gastrointestinal tract of chickens
Wu et al. Effects of Bacillus subtilis KD1 on broiler intestinal flora
Latorre et al. Effects of the inclusion of a Bacillus direct-fed microbial on performance parameters, bone quality, recovered gut microflora, and intestinal morphology in broilers consuming a grower diet containing corn distillers dried grains with solubles
US20170042949A1 (en) System and method for production of shelf stable probiotics for animal nutrition enhancement
KR101370942B1 (ko) 신규 바실러스 서브틸리스
TWI705765B (zh) 家禽類之飼料轉換率改善及飼養方法
CN101165162A (zh) 一种益生菌活性制剂
Wang et al. Assessment of probiotic properties of Lactobacillus plantarum ZLP001 isolated from gastrointestinal tract of weaning pigs
US20090155417A1 (en) Additive for animal feed
KR101182754B1 (ko) 부레옥잠 추출물에서 배양된 생균제를 주성분으로 포함하는 사료첨가제
Dumitru et al. Preliminary characterisation of Bacillus subtilis strain use as a dietary probiotic bio-additive in weaning piglet
KR101580616B1 (ko) 내산성, 내담즙산성 및 항균 활성을 갖는 바실러스 메틸로트로피쿠스 c14 균주 및 이의 용도
US20200407764A1 (en) Method for preparing fermented composition with improved odor using yeast
KR20160059544A (ko) 생균제 기능을 지니는 신규 식물성 단백질 공급원
KR100287825B1 (ko) 가축용 복합 미생물 제제
US20190380360A1 (en) Method for manufacturing fermented guar meal
KR20150011060A (ko) 항균성을 갖는 락토바실러스 파라카제인 ml-7 균주 및 이의 용도
KR20190047756A (ko) 유산균 생균제 조성물 및 이를 포함하는 기능성 사료첨가제
KR101215422B1 (ko) 신균주 페디오코쿠스 에시딜락티시 ｗｒｌ-1 및 이의 용도
RU2346463C2 (ru) Способ получения биологически активной кормовой добавки
KR20130047329A (ko) 바실러스 서브틸리스 ｎｐ１５ 균주를 포함하는 사료첨가용 조성물

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application