KR20170117403A

KR20170117403A - 소과 동물에서 사료 소화율을 개선시키는 방법

Info

Publication number: KR20170117403A
Application number: KR1020177021740A
Authority: KR
Inventors: 티아고 아체도; 이름가르드 임미그; 루이스 타마시아
Original assignee: 디에스엠 아이피 어셋츠 비.브이.
Priority date: 2015-02-12
Filing date: 2016-02-12
Publication date: 2017-10-23
Also published as: AU2016217852B2; CN107427031A; WO2016128530A1; AU2016217852A1; JP6957797B2; US20180021415A1; JP2018506274A; EP3256005A1; US10610575B2

Abstract

본 발명은 아과 소아과의 반추동물용 사료에서 체중 증가, 우유 수확량 및/또는 사료 전환율(FCR)을 개선시키기 위한, 티몰, 유게놀, 메타-크레졸, 바닐린 및 구아자콜로 이루어진 군으로부터 선택된 둘 이상의 정유 화합물의 혼합물과 조합된 하나 이상의 박테리아 아밀라아제의 용도에 관한 것이다. 소과 동물의 예로는 육우와 젖소가 있다.

Description

소과 동물에서 사료 소화율을 개선시키는 방법

현대 양식 시스템에서 수확량이 높은 암소는 매우 높은 우유 생산(젖소) 또는 성장률(육우), 그 다음으로 동등하게 높은 에너지 요구량을 특징으로 하는 조건하에 산다. 섭취량이 유지 수준 이상으로 증가하면 사료의 활용률이 현저하게 감소한다. 부분적으로 이것을 해결하기 위해, 점점 더 쉽게 분해가능한 사료, 즉 전분-함유 원료, 예를 들어 시리얼-기반 농축물 및 전체 시리얼 사일리지(silage)가 반추동물(ruminant) 사료에 포함된다. 전분이 많은 물질은 종종 인분에서 회수되어 사료 성분의 활용이 더욱 증진될 수 있음을 내포한다.

소과 동물에 대한 사료의 에너지 함량은 1979 년 뭉케(Munke)와 그의 동료들에 의해 호헨하임(Hohenheim) 대학의 동물 영양 연구소에서 개발된 체외 발효 기술을 사용하여 측정될 수 있다. 호헨하임 사료 가치 시험(Hohenheim feeding value test)(HFT)은 반추위액(remen fluid)에서 동물 사료를 24 시간 동안 배양했을 때 생성되는 가스의 양을 측정하는 것을 포함한다. 배양 중에 생성되는 가스의 양은 사료의 소화율 및 이로 인한 에너지 함량과 직접적으로 관련이 있다. 상기 방법을 처음 발표한 이래 문헌 [Steinass and Menke, 1986]에 기재된 바와 같이 많은 개선과 적용이 있어 왔다.

HFT를 변형하면 가스 생성 속도의 변화를 관찰할 수 있다. 기질 유형, 기질 제제 및/또는 배양 시간과 같은 시험의 특정 측면을 변경하면 반추위액 혼합물에 대한 기질(사료)의 이용가능한 에너지가 달라진다. HFT 발효에 특정 물질을 첨가하면 기질의 소화율이 증가하거나 감소할 수 있다. 따라서 사용된 장비 및 용액, 측정 및 기질의 제제와 같은 절차의 일관성이 필요하다.

동물 사료에서, 메이즈(maize)/콘(corn) 또는 메이즈/콘 사일리지는 효율적인 성장과 에너지 밀도가 높은 특성 때문에 특히 반추동물 사료에서 더욱 중요하게 되고 있다.

결과적으로, 반추동물 사료에서 콘 및/또는 전분의 소화율 개선은 에너지 잠재력 및 이용가능한 모든 영양소의 완전한 활용이 가능하도록 제조되어야 할 필요가 있다.

그 일부분의 형태로, 높은 성장률(육우)을 특징으로 하는 수확량이 높은 젖소는 콘의 높은 농축 수준으로 식이를 섭취하고 있다. 이러한 식이는 동물의 성능, 도체(carcass)의 특징을 개선시키고 결과적으로 수익성을 높일 수 있기 때문에 피드랏(feedlot) 소들에게 널리 사용된다. 이러한 식이는 전형적으로 가금류 콕시디오스태트(poultry coccidiostat)로 본래 개발된 카복실릭 이온 운반체(carboxylic ionophore)인 모넨신(Monensin)으로 보충된다. 모넨신은 사료 효율성을 개선시키고 가축의 기생충 감염을 예방하고 제어하기 때문에 소에게 먹일 때 유익한 성장 촉진 특성을 갖고 있는 것으로 알려져 있다.

모넨신의 단점은 이것이 합성 항생제라는 것이다. 따라서 동물 육종 및 양식에서 항생제 사용을 줄이고 항생제 없는 육류 제품에 대한 전세계 수요 증가에 발맞출 수 있는 육우를 위한 지속가능한 대안을 찾는 끊임없는 요구가 있다.

WO 03/068256 A1은 개선된 반추동물 영양을 위한 아밀라아제 공급 보충제를 기술한다. 사용된 아밀라아제는 아스퍼질러스 오리제(Aspergillus oryzae)에 의해 생산된 곰팡이 아밀라아제이다. 문헌 [Tricarico et al, Animal Science 2005, 81: 365-374]은 알파-아밀라아제 활성이 함유된 아스퍼질러스 오리제 추출물이 수유중인 홀스타인(Holstein) 젖소의 반추위 발효 및 우유 생산에 미치는 효과를 기술하고 있다.

문헌 [Rojo et al, Animal Feed Science and Technology, 123-124 (2005), 655-665]은 바실러스 리체니포르미스(Bacillus licheniformis) 및 아스퍼질러스 니게르(Aspergillus niger)의 외인성 아밀라아제의 반추위 전분 소화 및 양의 성능에 미치는 효과를 연구했다.

본 발명의 목적은 피드랏 동물에서 사료 활용을 개선시킴으로써, 즉 사료 전환율 및/또는 체중 증가를 개선시키고 젖소에서 우유 수확량을 개선시킴으로써, 전술한 문제점을 완화시킬 수 있는 대안적인, 바람직하게는 개선된 개념을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 동물 식이에서 항생제의 전부 또는 일부를 대체함으로써 동물 육류 제품을 생산하기 위한 지속가능한 방법을 처리하는, 피드랏 동물에 대한 대안적인 사료 개념을 제공하는 것이다.

놀랍게도, 아과 소아과(Bovinae)의 피드랏 동물을 위한 사료에서 티몰(thymol), 유게놀(eugenol), 메타-크레졸(meta-cresol), 바닐린 및 구아자콜(guajacol)로 이루어진 군으로부터 선택된 둘 이상, 바람직하게는 셋 이상의 정유 화합물의 혼합물과 탄수화물 분해효소를 조합한 사용이 콘 식이의 소화율을 현저히 개선시킬 수 있다는 이점을 갖는다는 것이 발견되었다.

특히, 본 발명자들은 티몰, 유게놀, 메타-크레졸, 바닐린 및 구아자콜로 이루어진 군으로부터 선택된 정유 화합물의 혼합물 이외에 탄수화물 분해효소, 예를 들어 아밀라아제의 보충이 피드랏 가축의 일일 체중 증가 및 사료 효율성을 개선시킨다는 것을 발견하였다.

피드랏 또는 가축 사육장은 도축 전에 가축, 특히 육우뿐만 아니라 돼지, 말, 양, 칠면조, 닭 또는 오리를 가공하기 위해 집중적인 동물 사육에 사용되는 동물 사육 작업의 유형이다.

본원에서, 아과 소아과(소과 또는 소과 동물이라고도 함)의 동물은 동물 계, 척색 동물 문, 포유류 강, 우제류 목 및 소아 과의 동물을 의미한다. 본 목적을 위해 국내 소가 가장 선호되는 종이다. 본 목적을 위해 상기 용어는 모든 국내 소의 종 및 모든 소의 생산 종, 특히 육우와 젖소를 포함한다.

아과 소아과의 동물을 위한 사료 중 티몰, 유게놀, 메타-크레졸, 바닐린 및 구아자콜로 이루어진 군으로부터 선택된 둘 이상, 바람직하게는 셋 이상의 정유 화합물의 혼합물이 상기 항생제의 중요한 이점을 유지하면서 피드랏 동물을 위한 사료에서 현재 사용되는 항생제의 양을 감소시키거나 대체할 수 있는 대안적인 식이 성분으로 사용될 수 있다는 것이 또한 발견되었다.

따라서, 일 실시양태에서, 본 발명은 피드랏 동물에 사용되는 사료의 소화율을 개선시키는 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 피드랏 가축에서 육우의 체중 증가 및/또는 사료 전환율(FCR)을 개선시키는 방법에 관한 것으로서, 동물에게 하나 이상의 탄수화물 분해효소의 유효량을 티몰, 유게놀, 메타-크레졸, 바닐린 및 구아자콜로 이루어진 군으로부터 선택되는 둘 이상, 바람직하게는 셋 이상의 정유 화합물의 혼합물과 조합하여 제공하는 것을 포함한다.

또 다른 실시양태에서, 본 발명은 아과 소아과의 동물의 육류 제품을 지속가능하게 생산하는 방법에 관한 것으로서, 상기 방법은 티몰, 유게놀, 메타-크레졸, 바닐린 및 구아자콜로 이루어진 군으로부터 선택된 둘 이상, 바람직하게는 셋 이상의 정유 화합물의 혼합물로 조성물 내 항생제(들)의 전부 또는 일부를 대체하여 피드랏에서 사용되도록 사료 조성물을 제형화하는 단계를 포함한다.

사료 또는 사료 조성물이라는 용어는 동물이 섭취하기에 적합한 또는 의도되는 임의의 화합물, 제제, 혼합물 또는 조성물을 의미한다.

또한, 본 발명은 유효 성분으로 상기 정의된 바와 같은 둘 이상의 정유 화합물과 함께 하나 이상의 탄수화물 분해효소를 포함하는, 피드랏 동물, 특히 육우에 대한 신규한 사료 첨가제 조성물에 관한 것이다.

본 발명에 따른 정유 화합물은 상업적으로 이용가능하거나 종래 기술에 잘 공지된 공정 및 방법을 사용하여 당업자에 의해 제조될 수 있다.

정유 화합물은 혼합물에서 고도로 정제된 형태로 또는 천연으로 이용가능한 식물 추출물 또는 추출물-혼합물의 형태로 사용될 수 있다.

본원에 사용된 용어 "추출물"은 용매 추출("추출된 오일"로도 공지됨), 수증기 증류("정유"로도 공지됨) 또는 당업자에게 공지된 다른 방법에 의해 수득된 조성물을 포함한다. 적합한 추출 용매는 알코올, 예컨대 에탄올을 포함한다.

본원에서 "천연"이라는 표현은 자연에서 발생하고 천연 제품 또는 합성을 통해 수득되는 화합물로 구성된 물질로 이해된다. 천연 물질은 바람직하게는 주성분으로서 상기 정의된 바와 같은 화합물 중 둘 이상 및 추가적으로 다른 정유 화합물, 예를 들어 캡사이신, 탄닌(tannin) 또는 카르바크롤(carvacrol)을 함유할 수 있다.

육우에 관하여, 정유는 하루에 체중 kg 당 50 내지 150 mg, 바람직하게는 하루에 체중 kg 당 70 내지 120 mg(정유의 총 투여량 범위)으로 투여되는 것이 현재 고려된다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시양태에서, 정유는 단일 사료 첨가제 조성물로서 사료에 첨가된다.

본 발명에 따른 정유를 함유하는 사료 첨가제 조성물은 선택적으로 소량의 다른 화학적 화합물, 예를 들어 식물에서 발견되고 하기 군에서 선택된 하나 이상의 화합물을 사료의 kg 당 함유할 수 있다:

프로피리덴, 부틸리덴, 프탈라이드, 진저롤, 라벤더 오일 약 1 mg 이하;

데카-, 운데카-, 도데카락톤, 이오논(ionone), 아이론(irone), 유칼립톨, 멘톨, 페퍼민트 오일, 알파-피넨 약 2 mg 이하;

리모넨, 아네톨, 리날룰, 메틸 다이하이드로자스모네이트 약 3 mg 이하;

카르바크롤, 프로피온산, 아세트산 또는 부티르산, 로즈마리 오일, 정향유, 게라니올(geraniol), 테르피네올(terpineol), 시트로넬롤 약 4 mg 이하;

아밀 및/또는 벤질 살리실레이트, 신남알데하이드, 식물 폴리페놀(탄닌) 약 5 mg 이하; 및

터메릭(turmeric) 또는 강황 추출물의 분말 약 5 mg 이하.

모든 정유 및 추가의 화합물은 유화 계면활성제와 조합하여 사용될 수 있다.

유화제는 오히려 친수성인 것, 예를 들어 에스테르화 리시놀린산 또는 지방산의 프로필렌 글라이콜 에스테르, 사카로-에스테르 또는 사카로-글리세라이드, 폴리에틸렌 글라이콜, 레시틴 등과 같은 지방산의 폴리글라이세롤 에스테르 중에서 유리하게 선택될 수 있다.

본 발명에 따른 최종 사료 첨가제 조성물에서 정유 화합물의 특히 바람직한 투여량의 예는 서로 독립적으로 하기 범위이다:

티몰 80 내지 120 g/kg, 바람직하게는 101 g/kg;

유게놀 20 내지 60 g/kg, 바람직하게는 30 g/kg;

메타-크레졸 80 내지 110 g/kg, 바람직하게는 90 g/kg;

바닐린 30 내지 70 g/kg, 바람직하게는 50 g/kg;

구아자콜 20 내지 50 g/kg, 바람직하게는 35 g/kg;

살리실레이트 10 내지 30 g/kg, 바람직하게는 25 g/kg;

레소르신 5 내지 20 g/kg, 바람직하게는 15 g/kg.

육우에 대한 사료 개념의 바람직한 실시양태에서, 최종 사료는 티몰, 메타-크레졸 및 바닐린의 혼합물을 포함하며, 이들 3 가지 화합물은 객체의 체중 1 kg 당 정유 50 mg 내지 150 mg의 일일 투여량을 제공하기에 충분한 양으로 사용된다.

본 발명의 목적을 위해, 정유의 청구된 조합물을 함유하는 바람직한 사료 첨가제 조성물은 상품명 크리나®루미난트(Crina®Ruminants)(스위스 카이저라우그스트 소재의 디에스엠 뉴트리셔널 프로덕츠 아게(DSM Nutritional Products AG)로부터 입수가능) 하에 이용가능하다. 크리나®루미난트는 동물 영양을 위한 향료 화합물의 혼합물이며 380 g/총 정유 kg 함량을 갖는다.

본원에서 탄수화물 분해효소는 탄수화물을 단당으로 분해하는 것을 촉매하는 효소이다.

본원에서 유용한 탄수화물 분해효소의 예는 글루카나아제(glucanase), 특히 베타-글루카나아제 및 크실로글루카나아제, 크실라나아제, 아밀라아제 및 펙티나아제 및 이들의 혼합물이다. 본 발명의 바람직한 실시양태에서, 탄수화물 분해효소는 아밀라아제이다.

본 발명에 따른 사용을 위한 탄수화물 분해효소는 프로테아제의 존재 하에서 안정하다. 프로테아제 안정성은 원하는 시간(예를 들어 30, 45, 60, 90 또는 120 분) 동안 원하는 pH(예를 들어 pH 3, 4 또는 5)의 완충액에서 0.5 mg 정제 탄수화물 분해효소 단백질/ml를 배양한 후, pH를 원하는 pH(예를 들어 pH 4, 5, 6 또는 7)로 올려 잔류 활성을 측정하여 결정할 수 있다. 잔류 탄수화물 분해효소 활성은 바람직하게는 대조군(비-프로테아제-처리된 샘플)에 대해 20 % 이상, 바람직하게는 30, 40, 50, 60, 70, 80 또는 90 % 이상이다.

특정 실시양태에서, 하나 이상의 탄수화물 분해효소는 베타-글루카나아제, 크실로글루카나아제, 크실라나아제, 아밀라아제 및 펙티나아제로 이루어진 군으로부터 선택된 둘 이상의 효소를 포함하는 아밀라아제 또는 효소 혼합물이다.

본 발명의 목적을 위해, 바람직한 탄수화물 분해효소는 상업적 제품 로노자임®루미스타®(Ronozyme®RumiStar®), 로노자임(Ronozyme)®VP, 로노자임®WX 및 록사자임(Roxazyme)®(스위스 카이저라우그스트 소재의 디에스엠 뉴트리셔널 프로덕츠 아게로부터 입수가능)에 함유된 탄수화물 분해효소이다.

본원에서, 아밀라아제는 전분 및 다른 선형 및 분지형 올리고- 및 폴리사카 라이드의 내부 가수분해를 촉매하는 효소이다. 특정 실시양태에서, 본 발명에 따라 사용하기 위한 아밀라아제는 알파-아밀라아제 활성, 즉, 올리고사카라이드 및 폴리사카라이드에서 1,4-알파-글루코시드 결합의 내부 가수분해를 촉매한다. 알파-아밀라아제는 예를 들어, 전분, 글리코겐 및 관련 폴리사카라이드 및 올리고사카라이드 상에서 무작위 방식으로 작용하여 알파-배위의 환원기를 유리시킨다.

바람직한 실시양태에서, 본 발명의 아밀라아제는 알파-아밀라아제(계통 명칭: 1,4-알파-D-글루칸 글루카노하이드로라아제), 바람직하게는 박테리아 아밀라아제이다. 추가의 실시양태에서, 본 발명의 아밀라아제는 아밀라아제의 EC 3.2.1.- 군, 예를 들어 EC 3.2.1.1(알파-아밀라아제), EC 3.2.1.2(베타-아밀라아제), EC 3.2.1.3(글루칸 1,4-알파-글루코시다아제, 아밀로글루코시다아제 또는 글루코아밀라아제), EC 3.2.1.20(알파-글루코시다아제), EC 3.2.1.60(글루칸 1,4-알파-말토테트라하이드로라아제), EC 3.2.1.68(아이소아밀라아제), EC 3.2.1.98(글루칸 1,4-알파-말토헥소시다아제) 또는 EC 3.2.1.133(글루칸 1,4-알파-말토하이드로라아제)에 속한다.

바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따라 사용하기 위한 아밀라아제는 EC 3.2.1.1 군에 속하는 것으로 분류될 수 있거나 분류된다. EC 번호는 각각 문헌 [Eur. J. Biochem. 1994, 223, 1-5]; 문헌 [Eur. J. Biochem. 1995, 232, 1-6]; 문헌 [Eur. J. Biochem. 1996, 237, 1-5]; 문헌 [Eur. J. Biochem. 1997, 250, 1-6]; 및 문헌 [Eur. J. Biochem. 1999, 264, 610-650]에서 출판한 [Enzyme Nomenclature 1992 from NC-IUBMB, Academic Press, San Diego, California, including supplements 1-5]을 지칭한다. 상기 명칭은 정기적으로 보충되고 업데이트된다; 예를 들어 World Wide Web(http://www.chem.qmw.ac.uk/iubmb/enzyme/index.html)을 참조한다.

아밀라아제 활성은 임의의 적합한 분석법에 의해 결정될 수있다. 일반적으로, 분석-pH 및 분석-온도는 해당 효소에 맞춰질 수 있다. 분석-pH 값의 예는 pH 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 또는 12이다. 분석-온도의 예는 30, 35, 37, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 80, 90 또는 95 ℃이다. 바람직한 pH 값 및 온도는 생리학적 범위, 예를 들어 3, 4, 5, 6, 7 또는 8의 pH 값 및 30, 35, 37 또는 40 ℃의 온도이다. 하기 아밀라아제 분석법을 사용할 수 있다: 기질: 파데바스(Phadebas) 정제(파마시아 다이아그노스틱스(Pharmacia Diagnostics); 교차 결합, 불용성, 청색 전분 중합체, 소 혈청 알부민 및 완충 물질과 혼합하고 정제로 제조됨). 분석 온도 : 37 ℃. 분석 pH : 4.3(또는, 필요에 따라 7.0). 반응 시간: 20 분. 물에 현탁시킨 후, 전분은 알파-아밀라아제에 의해 가수분해되어 가용성 청색 단편을 생성한다. 620 nm에서 측정된, 생성된 청색 용액의 흡광도는 알파-아밀라아제 활성의 함수이다. 한 곰팡이 알파-아밀라아제 단위(1 FAU)는 표준 분석 조건에서 시간 당 5.26 g 전분을 분해하는 효소의 양이다. 바람직한 전분은 메르크, 아밀럼 솔루빌(Merck, Amylum solubile) Erg. B. 6, Batch 9947275이다. 보다 자세한 분석 기술, APTSMYQI-3207은 덴마크 디케이-2880 박스베어드 크로그쇼아이바이 36 소재의 노보자임 A/S(Novozymes A/S)에 요청시 이용가능하다.

분류학적 분류와 박테리아의 식별은 문헌 [Bergey's Manual of Systematic Bacteriology (1986), vol 2, ISBN0-683-0783]을 참조한다. 대안적으로, 잘 알려진 16SrRNA 서열 분석을 사용할 수 있거나(Johansen et al, Int. J. Syst. Bacteriol, 1999, 49, 1231-1240, 특히 the Methods section on p. 1233, 2^nd column 참조); 또는 분류 전문가에게 예를 들어 DSMZ 또는 기타 인정받은 기탁 기관으로부터 컨설팅받을 수 있다.

본원에서 사용된 용어 박테리아는 박테리아로부터 유래된 아밀라아제를 나타낸다. 용어 "유래된"은 야생형 박테리아 균주 및 그 변이체로부터 수득가능한 또는 수득된 효소를 포함한다. 변이체는 하나 이상의 아미노산 잔기의 하나 이상의 치환, 삽입 및/또는 결실을 가질 수 있다. 변이체라는 용어는 또한 셔플런트(shufflant), 하이브리드, 키메릭 효소 및 컨센서스 효소를 포함한다. 변이체는 부위-특이적 돌연변이 유발, 무작위 돌연변이 유발, 컨센서스 유도 과정(EP 897985) 및 유전자 셔플링(WO 95/22625, WO 96/00343) 등과 같은 당 업계에 공지된 임의의 방법에 의해 생성될 수 있다. 본 목적으로 아밀라아제 변이체는 하나 이상의 박테리아 아밀라아제가 이의 설계, 유도 또는 제조에 사용되었을 때 박테리아로서 자격이 있다. 용어 박테리아는 잠재적인 재조합 생산 숙주를 지칭하는 것이 아니라 그에 의해 숙주되는 아밀라아제 코딩 유전자의 기원(origin)만 지칭한다.

본 발명에 사용하기 위한 아밀라아제는 바람직하게는 바실러스의 균주, 예를 들어 바실러스 아밀로리퀴페시언스(Bacillus amyloliquefaciens), 바실러스 서큘란스(Bacillus circulans), 바실러스 할마팔루스(Bacillus halmapalus), 바실러스 리체니포르미스(Bacillus licheniformis), 바실러스 메가테리움(Bacillus megaterium), 바실러스 종(Bacillus sp .), 바실러스 스테아로터모필러스(Bacillus stearothermophilus) 및 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) 균주; 바람직하게는 바실러스 아밀로리퀴페시언스, 바실러스 할마팔루스, 바실러스 리체니포르미스, 바실러스 속, 바실러스 서브틸리스 및 바실러스 스테아로터모필러스의 균주로부터 유래된다.

본 발명에 사용하기 위한 야생형 아밀라아제의 비-제한적인 예는 바실러스 리체니포르미스, 예를 들어 스위스프로트(Swissprot) 엔트리 명칭 AMY_BACLI, 원 수탁 번호 P06278; 바실러스 아밀로리퀴페시언스, 예를 들어 스위스프로트 엔트리 명칭 AMY_BACAM, 원 수탁 번호 P00692; 바실러스 메가테리움, 예를 들어 스위스프로트 엔트리 명칭 AMY_BACME, 원 수탁 번호 P20845; 바실러스 서큘란스, 예를 들어 스위스프로트 엔트리 명칭 AMY_BACCI, 원 수탁 번호 P08137; 바실러스 스테아로터모필러스, 예를 들어 스위스프로트 엔트리 명칭 AMY_BACST, 원 수탁 번호 P06279로부터 유래한 것들이다. 또 다른 예는 바실러스 서브틸리스, 예를 들어 스위스프로트 엔트리 명칭 AMY_BACSU, 원 수탁 번호 P00691로부터 유래한다.

본 발명의 목적을 위해, 바람직한 아밀라아제는 하기 상업적 제품에 함유된 아밀라아제이다: BAN, 스테인자임(Stainzyme), 터아밀(Termamyl) SC, 나탈라제(Natalase), 및 듀라밀(Duramyl)(모두 노보자임으로부터), 및 발리다아제(Validase) BAA 및 발리다아제 HT 제품(밸리 리서치(Valley Research)로부터). 본 발명에 사용하기 위한 아밀라아제의 추가의 특정 예는 하기 상업적 제품에 함유된 아밀라아제이다: 클라라제, DexLo, GC 262 SP, G-자임(Zyme) G990, G-자임 G995, G-자임 G997, G-자임 G998, HTAA, 옵티맥스(Optimax) 7525, 퓨라스타(Purastar) OxAm, 퓨라스타 ST, 스페자임(Spezyme) AA, 스페자임 알파, 스페자임 BBA, 스페자임 델타 AA, 스페자임 DBA, 스페자임 에틸, 스페자임 프레드(Fred)(GC521), 스페자임 HPA 및 울트라프로우(Ultraphlow)(모두 제네코어(Genencor)로부터); 발리다아제 HT340L, 밸리 씬(Valley Thin) 340L(모두 밸리 리서치로부터); 아비자임(Avizyme) 1500, 덱스트로(Dextro) 300 L, 클레이스타제(Kleistase), 말타자임(Maltazyme), 맥스아밀(Maxamyl), 터모자임(Thermozyme), 터마텍스(Thermatex), 스타자임(Starzyme) HT 120 L, 스타자임 슈퍼 콘크(Conc) 및 울트라프로(Ultraphlo).

특정 실시양태에서, 본 발명에 따라 사용하기 위한 아밀라아제는 펠렛팅(pelleting) 안정성 및/또는 열 안정성이다. 효소의 용융 온도(Tm)는 열 안정성의 척도이다. 본 발명의 아밀라아제는 시차 주사 열량계(DSC)로 측정할 때, 75 ℃, 76 ℃, 77 ℃, 78 ℃, 79 ℃, 80 ℃, 81 ℃, 82 ℃, 83 ℃, 84 ℃, 85 ℃, 86 ℃, 87 ℃, 88 ℃, 89 ℃, 90 ℃, 91 ℃, 92 ℃, 93 ℃, 94 ℃ 또는 95 ℃ 이상의 Tm을 가질 수 있다. DSC는 10 mM 소듐 포스페이트, 50 mM 소듐 클로라이드 완충액, pH 7.0에서 수행한다. 스캔 속도는 예를 들어 1.5 ℃/분으로 일정하다. 스캔 간격은 20 내지 100 ℃ 수 있다. 다른 완충액, 예를 들어 pH 5.0, 5.5, 6.0 또는 pH 6.5의 완충액이 스캔을 위해 선택될 수 있다. 추가의 대안적인 실시양태에서, 보다 높은 또는 보다 낮은 스캔 속도, 예를 들어 1.4 ℃/분, 1.3 ℃/분, 1.2 ℃/분, 1.1 ℃/분, 1.0 ℃/분 또는 0.9 ℃/분보다 낮은 속도가 사용될 수 있다.

또 다른 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따라 사용하기 위한 아밀라아제는 pH-최적 및 37 ℃에서의 활성에 비해 35 % 이상인 pH 7.0 및 37 ℃에서의 활성을 갖는다. 보다 바람직하게는 pH 7.0 및 37 ℃에서의 활성은 pH-최적 및 37 ℃에서의 활성의 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70 이상 또는 75 % 이상이다.

또 다른 바람직한 실시양태에서, 본 발명의 아밀라아제는 담즙산 염의 부재 하의 pH-최적 및 37 ℃에서의 활성에 비해 25 % 이상인, 5 mM 담즙산 염의 존재 하의 pH 7.0 및 37 ℃에서의 활성을 갖는다. 보다 바람직하게는, pH 7.0 및 37 ℃에서 5 mM 담즙산 염의 존재 하의 활성은 담즙산 염 부재 하의 pH-최적 및 37 ℃에서의 활성의 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60 또는 65 % 이상이다.

본 발명에 따라 사용하기 위한 박테리아 아밀라아제는 상업적 제품 로노자임®루미스타®의 활성 효소이다.

특정 실시양태에서, 아밀라아제는 사료에 첨가되는 형태에서 또는 사료 첨가제에 포함되는 경우 잘 정의된다. 잘 정의된 것이란, 효소 제제가 단백질-기준으로 50 % 이상 순수하다는 것을 의미한다. 다른 특정 실시양태에서, 효소 제제는 60, 70, 80, 85, 88, 90, 92, 94 또는 95 % 이상 순수하다. 순도는 당 업계에 공지된 임의의 방법, 예를 들어 SDS-PAGE, 또는 크기-배제 크로마토그래피(WO 01/58275의 실시예 12 참조)에 의해 결정될 수 있다.

잘 정의된 효소 제제가 유리하다. 예를 들어, 본질적으로 다른 효소를 방해하거나 오염시키지 않는 효소를 사료에 정확하게 투여하는 것이 훨씬 쉽다. 용어 투여량은 특히 일관되고 일정한 결과를 수득하기 위한 목적과 원하는 효과에 따라 정량을 최적화할 수 있는 능력을 정확하게 나타낸다.

이 정도의 순도를 갖는 효소 제제는 특히 제조의 재조합 방법을 사용하여 수득할 수 있지만, 그렇게 쉽게 수득할 수는 없으며 전통적인 발효 방법으로 제조할 때 훨씬 더 높은 배치-대-배치(batch-to-batch) 변화를 갖기 쉽다.

본 발명에 따라 사용하기 위한 박테리아 아밀라아제는 유효량으로 소 식이 또는 소 사료 첨가제에 포함된다. 유효량은 식이 건조물 kg 당 200 mg 미만의 효소 단백질, 바람직하게는 식이 건조물 kg 당 150, 100, 90, 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20, 15, 10, 9, 8 또는 7 mg 미만의 효소 단백질(ppm)이다. 한편, 유효량은 식이 건조물 kg 당 0.01 mg 이상의 효소 단백질, 바람직하게는 식이 건조물 kg 당 0.05, 0.10, 0.15, 0.20, 0.25, 0.30, 0.35, 0.40, 0.45, 0.50, 0.75, 1, 2, 3 또는 4 mg 이상의 효소 단백질(ppm)일 수 있다. 따라서, 바람직한 투여량 범위의 비-제한적인 예는 0.10 내지 50 mg 효소 단백질/kg, 바람직하게는 0.50 내지 10, 1 내지 9, 2 내지 8, 3 내지 8 또는 4 내지 7 mg 효소 단백질/kg이다.

본 발명에 따른 사용에서, 정유 및 아밀라아제의 혼합물은 동물의 식이 전에, 후에, 또는 동시에 동물에게 공급될 수 있다. 후자가 바람직하다.

사료 전환율(FCR)은 사료가 얼마나 효율적으로 활용되고 있는지를 나타낸다. FCR은 아밀라아제와 조합하여 본 발명에 따른 둘 이상의 화합물의 혼합물을 사료 kg 당 적합한 농도로 동물 사료에 첨가하는 제 1 처리 및 화합물(들)을 동물 사료에 첨가하지 않은 제 2 처리(대조군)를 포함하는 동물 성장 시험을 기초로 하여 결정될 수 있다.

일반적으로 알려진 바와 같이, 개선된 FCR은 대조군 FCR보다 낮다. 특정 실시양태에서, FCR은 대조군에 비해 1.0 %, 바람직하게는 1.5 %, 1.6 %, 1.7 %, 1.8 %, 1.9 %, 2.0 %, 2.1 %, 2.2 %, 2.3 %, 2.4 % 또는 2.5 % 이상 개선된다(즉, 감소된다).

개선된 체중 증가는 아밀라아제와 정유를 첨가하지 않은 대조군에 비해 일일, 주간, 격주 또는 월간 체중 증가(관련 기간 당 g 또는 kg 단위)가 개선되었음을 의미한다.

육우와 같은 소의 사료 조성물에 관해서, 소 사료는 통상적으로 쉽게 분해가능한 분획(농축물로 명명됨)으로 구성되며, 본 발명에 따라 섬유질이 풍부하고 덜 쉽게 분해가능한 분획은 주로 콘으로 구성된다. 사일리지는 높은 수분 함량의 물질이 제어된 혐기성 발효 공정(천연-발효 또는 첨가제 처리)으로 처리되어 섬유질이 풍부한 분획의 사일로에 저장된 버전이다.

본 발명의 사료 첨가제 조성물은 전술한 아밀라아제 및 정유 이외에, 비타민 및 미네랄 중에서 선택된 하나 이상의 추가 성분을 포함한다. 예를 들어, 본 발명의 사료 첨가제는 (i) 하나 이상의 비타민, (ii) 하나 이상의 미네랄, 또는 (iii) 하나 이상의 비타민 및 하나 이상의 미네랄을 포함할 수 있다.

하나 이상의 비타민은 지용성이거나 수용성일 수 있다. 지용성 비타민의 예로는 비타민 A, 비타민 D3, 비타민 E 및 비타민 K, 예를 들어 비타민 K3가 있다. 수용성 비타민의 예로는 비타민 B12, 비오틴 및 콜린, 비타민 B1, 비타민 B2, 비타민 B6, 니아신, 엽산 및 판토텐산 염, 예를 들어 Ca-D-판토텐산 염이 있다.

하나 이상의 미네랄은 다량 미네랄 및/또는 미량 미네랄일 수 있다. 미량 미네랄의 예로는 망간, 아연, 철, 구리, 요오드, 셀레늄 및 코발트가 있다. 다량 미네랄의 예로는 칼슘, 인 및 나트륨이 있다.

동물 사료에 상기 예시된 사료 첨가제 조성물의 혼입은 실제로 농축물 또는 예비혼합물을 사용하여 실행된다. 예비혼합물은 바람직하게는 희석제 및/또는 담체와 함께 하나 이상의 미세-성분의 균일한 혼합물을 나타낸다. 예비혼합물은 더 큰 혼합물에서 미세-성분의 균일한 분산을 촉진하는 데 사용된다. 본 발명에 따른 예비혼합물은 사료 성분 또는 식용수에 고체(예를 들어, 수용성 분말) 또는 액체로서 첨가될 수 있다.

예비혼합물은 본 발명에 따른 활성 성분 0.5 내지 10 중량% 및 첨가제, 예를 들어 향료, 비타민, 무기 염 및 임의의 종래의 흡수 지지체 10 내지 95 중량%를 포함할 수 있다. 상기 예비혼합물이 최종적으로 사료에 추가된다.

본 발명은 하기 실시예에 의해 추가로 설명되며, 이는 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.

실시예 : 피드랏에서 네로어(Nelore) 소의 가공을 위한 크리나®루미넌트 및 로노자임®루미스타®의 효과

프로토콜 및 디자인

이 연구는 브라질 피라시카바-에스피 소재의 ESALQ/USP(상파울루 대학)의 동물 과학 부서의 시설에서 실행되었다.

처리는 우리 당 6 마리로, 50 우리로 할당되었다. 물은 자유롭게 섭취하도록 공급하고, 하루에 한 번 사료를 공급하였다. 실험 시작과 끝에서 체중(BW) 평가 전 16 시간동안 소는 사료와 물을 주지 않았다. 28 일 및 56 일 후에 부분 평균 일일 증가를 모니터링하기 위해 체중(BW)을 평가하였다.

처리, 동물의 수 및 반복

식이: 고농축 식이

결과

결과는 표 1 및 2에 나타낸다.

[표 1]

적응 기간 - 28 일

M+C= 모넨신+크리나, C+R= 크리나+로노자임 루미스타, BW= 체중, ADG= 평균 일일 증가량, DMI= 건조량 섭취, FE= 사료 효율성

요약: 크리나 루미넌트는 모넨신과 비교하여 평균 일일 증가량 14.5 %와 사료 효율성 7.34 %가 증가되었다. 크리나 루미넌트와 로노자임 루미스타(아밀라아제)는 모넨신과 비교하여 평균 일일 증가량 23.3 %와 사료 효율성 12.4 %가 증가되었다.

[표 2]

59 일 후

M+C= 모넨신+크리나, C+R= 크리나+로노자임 루미스타

요약 : 크리나 루미넌트는 모넨신과 비교하여 평균 일일 증가량 14.7 %와 사료 효율성 7.75 %가 증가되었다. 크리나 루미넌트와 로노자임 루미스타(아밀라아제)는 모넨신과 비교하여 평균 일일 증가량 20.8 %와 사료 효율성 10.9 %가 증가되었다.

Claims

아과 소아과(bovinae) 동물의 체중 증가, 우유 수확량 및/또는 사료 전환율을 개선시키는 방법으로서, 티몰, 유게놀, 메타-크레졸, 바닐린 및 구아자콜로 이루어진 군으로부터 선택된 둘 이상, 바람직하게는 셋 이상의 정유 화합물의 혼합물과 조합하여 하나 이상의 탄수화물 분해효소를 상기 동물에게 투여함을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,
정유를 하루에 체중 kg 당 50 내지 150 mg, 바람직하게는 하루에 체중 kg 당 70 내지 120 mg의 양(정유의 총 투여량 범위)으로 투여하는 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 동물은 국내 소, 특히 육우인 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 동물은 젖소인 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
하나 이상의 탄수화물 분해효소가 아밀라아제인 방법.
아과 소아과 동물용 사료에서 체중 증가, 우유 수확량 및/또는 사료 전환율을 개선시키기 위한, 티몰, 유게놀, 메타-크레졸, 바닐린 및 구아자콜로 이루어진 군으로부터 선택된 둘 이상, 바람직하게는 셋 이상의 정유 화합물의 혼합물과 조합된 하나 이상의 탄수화물 분해효소의 용도.
제 6 항에 있어서,
정유가 하루에 체중 kg 당 50 내지 150 mg, 바람직하게는 하루에 체중 kg 당 70 내지 120 mg의 양(정유의 총 투여량 범위)으로 투여되는 용도.
제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 동물은 가축, 특히 육우인 용도.
제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 동물은 젖소인, 용도.
제 7 항에 있어서,
하나 이상의 탄수화물 분해효소가 아밀라아제인, 용도.