KR20060085777A - 나노 은함유 사료 첨가제 및 그의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 0.1∼0.001㎛ 입도의 은이 탄산칼슘에 흡착된 가축 사료 첨가제를 제공한다.

본 발명에 의하면, 통상 사용되는 가축의 사료에 항생물질을 배합하지 않은 사료를 제공하여 이를 섭취하는 인간에게 항생물질 내성이 없는 식품을 제공하게 되는 유용한 발명이다.

Description

나노 은함유 사료 첨가제 및 그의 제조방법{ADDITIVES CONTAINING NANO TYPE SILVER FOR FEED AND PROCESS FOR PREPARING IT }

본 발명은 나노형태의 은을 함유하는 가축사료용 첨가제 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

가축 및 그의 생산품은 인류 식생활, 특히 단백질 공급원으로서 매우 중요하고, 인류의 건강과 생활의 질을 향상시키는 데 밀접한 관계가 있으며, 작금의 대량 생산방식의 축산에 있어서 사료의 품질과 양산방법에 따라 축산의 성패에 지대한 영향을 주고 있다. 특히, 근래의 각종 사료에는 동물의 질병예방과 성장을 촉진시키기 위하여 테트라사이클린 등의 항생물질을 과량 함유시켜 사용하고 있고, 이렇게 과량 투여된 항생물질이 가축에 축적되고, 이러한 항생물질이 축적된 고기나 그의 생산품인 유제품이나 알 등을 인간이 섭취하게 되면, 인체에 항생물질이 축적하게 되어 항생물질에 대한 내성이 생겨 질병의 치료에 커다란 문제로 대두되고 있다. 이에 정부는 출하 전 일정 기간 항생물질이 함유된 사료의 급식을 금하고 있으나, 이를 엄격하고 확실하게 시행할 수 있는 방법이 없으므로, 실질적으로는 축산농가에 권장하는 수단에 그치고 있는 실정이다.

한편, 동물 사료에는 철, 구리, 아연, 칼슘 등의 무기 물질이 필수 미네랄로서 미량 첨가시키고 있다. 그러나, 현재까지 은을 동물의 사료 첨가제로서 사용하는 것은 공식적으로 알려진 바 없고, 국내외 각 사료회사에서도 은을 사료 첨가제로서 사용되지 않고 있다. 그 이유로서는 은의 용도로서 살균, 살충작용이 있다는 것 이외에는 아직까지 잘 알려져 있지 않고, 또한 은 중독증 등의 해악의 우려가 있기 때문인 것으로 사료된다.

최근에 은(silver)은 살균, 살충작용 및 항균작용이 있음은 알려지고 있으며, 또한, 은을 이용한 각종 제품, 즉, 은사(銀絲)를 이용한 내복, 은 분말을 함유하는 화장품, 비누, 치약, 연고, 은단, 은이 침지된 활성탄(미국 이오닉스사 제품)의 정수기에의 사용 등에 널리 사용되고 있다. 그러나, 분진상태의 은에 과도하게 노출될 때, 청회색 눈, 비강, 목 및 피부 자극, 피부 궤양이 발증할 수 있으며, 만성적으로 노출되는 경우에는 은중독증에 걸리는 것이 알려져 있다.

전술한 바와 같이, 동물 사료에 과량으로 함유되는 항생물질로 인한 사람의 피해를 줄이기 위하여 소량의 은을 사용함으로서 항생물질의 사료중의 함량을 극력 억제하거나, 사용하지 않아도 될 가능성이 있으나, 은 자체의 인체나 동물에 대한 독성이 있을 가능성이 있으므로, 은을 사료의 첨가제로 사용하는 것이 실질적으로 이루어지지 못하고 있는 실정이다.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명자는 은을 나노 크기의 미립자로 얻 어야 하고, 또한 얻어진 미립자의 은을 사료에 균일하게 배합될 수 있도록 하여야 함을 고려하여 이미 사료에 배합되고 있는 탄산칼슘 등의 다공성 물질에 흡착시킴으로서 나노 상태의 은을 사료에 배합할 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하게 되었다.

즉, 본 발명의 목적은 나노 상태의 은이 흡착된 탄산칼슘을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 나노 상태의 은이 흡착된 탄산칼슘을 가축 사료의 첨가제로서 사용을 제공하는 것이다.

본 발명에서 사용되는 나노 상태의 은이란 은입자가 용액 중에서 침강하지 않고, 브라운 운동을 유지할 수 있는 입도의 은입자로서 그의 입경이 30㎛이하, 바람직하기로는 0.1∼0.001㎛이고, 이를 탄산칼슘, 또는 탄산칼슘과 황산동, 수산화아연, 기타 동물 사료의 미네랄 성분으로 사용되는 금속 또는 이들에서 유래하는 화합물의 분말, 필수 아미노산의 금속 킬레이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 흡착하여 사료에 배합하면, 위장에서 위산에 탄산칼슘이 용해되어 은입자는 탄산칼슘에서 분리되어 위장 등을 통하여 체내에 흡수되어 살균작용 및 항균작용을 하게 된다. 이러한 은의 사료에의 배합량은 2∼10ppm이 바람직하다.

가축 사료에 은입자 3000∼5000 ppm 원료를 투입하는 것은 약 99.5%가 수분이고, 나머지 약 0.5%가 은 나노 입자이므로 농축비 및 은 나노 입자의 융착에 의 한 제품의 손상이 예상된다. 따라서, 활성 탄산칼슘 등의 동물 사료 미네랄 성분인 기재에 은 입자를 흡착하여 여과한 후, 기재에 흡착된 은 나노 입자를 기재와 함께 건조, 분쇄하고, 이 제품을 각종 미네랄 성분으로 배합할 수 있도록 공급하는 것이다. 동물 사료 미네랄 영양소 제조시에 사용되는 기재중, 탄산칼슘은 미네랄 총량에 대해 약 10∼30중량%가 첨가되는데, 이러한 탄산칼슘은 석회석 또는 패각을 분쇄하여 사용하는 경우가 많다. 본 발명에서 사용하는 기재중, 탄산칼슘은 패각, 즉, 조개껍질을 소성하여 얻어진 다공성 탄산칼슘을 사용하며, 이와 유사한 흡착성을 갖는 제올라이트나 활성탄소는 섭식후, 위에서 위산에 용해되지 않아 은이 이들 기재로부터 빠져 나오지 못하므로 사용할 수 없다. 이들 다공성 기재는 나노 입자를 균일하게 흡착시킬 수 있는 물성을 가진다 하더라도 사용할 수 없다. 탄산칼슘 또는 탄산칼슘과 사료에 사용되는 다른 미네랄을 함유하는 기재에 은 나노 용액을 혼합하고, 혼합된 용액을 여과 탈수, 건조하여 얻어진 최종 제품은 탄산칼슘이 약 20%, 즉, 200,000ppm으로 고농축된 분말로 얻어져 단미사료, 미네랄에 재혼합하여 사용할 수 있다.

이하, 은입자가 흡착되는 기재중 탄산칼슘을 대표예로 들어 그의 제조에 대하여 일례로 설명한다.

패각을 소성하여 얻은 탄산칼슘을 약 10∼30배 중량부의 물에 용해하고, 여기에 탄산칼슘 량의 약 1/10의 중량부로 질산은을 가하고, 교반하여 균일 용액으로 하였다. 여기에 포도당과 주석산의 약 10:1의 혼합물을 약 질산은의 약 10 중량배로 가하여 교반하면 질산은은 모두 은으로 환원되어 용액중에 용해되어 있는 다공 성 탄산칼슘에 균일하게 흡착된다. 상기에서 얻어진 다공성 탄산칼슘에 은이 나노 입자로 흡착된 것을 여과기 등을 사용하여 압축 여과한다. 여액을 버리고, 침전물을 건조하여 목적물인 은입자가 흡착된 탄산칼슘을 얻을 수 있다. 여기서, 은이 탄산칼슘에 흡착되었는지 여부는 흡착 반응후 모액을 은 반응, 즉 산과의 반응 등을 사용하여 확인할 수 있다.

본 발명은 상기와 같이 질산은과 탄산칼슘을 물에 용해하고, 이를 환원제를 사용하여 환원, 흡착시키는 것에 한정하는 것이 아니라, 시판의 나노 은입자 함유된 액상물을 탄산칼슘 등의 기재에 흡착시키고, 이를 동물 사료에 배합하는 것도 포함한다.

상기에서 얻어진 은의 나노 입자가 흡착된 기재는 그의 기재가 한정되는 것은 아니고, 동물 사료에 사용되는 미네랄 성분을 탄산칼슘과 함께 흡착시켜 배합하여도 좋다.

이렇게 얻어진 은 입자 흡착 기재를 돼지의 사료에 은의 배합량이 2∼8ppm 정도 되도록 항생물질 대신에 배합하고, 이 사료를 동물의 도축하기 전 일정기간 즉, 100일전부터 급식하여 본 바, 항생물질이 함유된 사료에 비해 거의 동등하거나, 우수한 질병 내성을 가지며, 육성률, 일당증체, 사료효율이 우수함을 확인할 수 있었다. 이를 시험예에서 더 상세히 설명한다.

[실시예]

이하, 실시예를 들어 본 발명을 상세히 설명한다. 그러한 이들 실시예에 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

탄산칼슘 1 kg을 15ℓ용기에 넣고 강력 교반기로 교반하면서 시판의 은 나노용액 (5000 ppm) 10ℓ를 첨가하여 약 1시간 30℃에서 교반한 바, 투명한 용액으로 변하였다. 이 용액을 진공 여과하고, 탈수한 후, 전조하고, 분쇄기로 분쇄하여 얻어진 것을 325메쉬 채에 통과시켜 최종 제품을 얻었다. 이 제품은 은함량이 5%인 탄산칼슘 흡착물이었다.

실시예 2

상기 실시예 1에서 탄산칼슘 대신 입도가 30∼70 ㎛인 황산동 분말 82g과 탄산칼슘 940g을 사용한 이외는 동일하게 수행하였다. 얻어진 제품을 분석한 결과 은 함량은 평균 5.08%이었다.

실시예 3

상기 실시예 1에서 탄산칼슘 대신 입도가 100∼1400 ㎛인 메티오닌-크롬 킬레이트 화합물 100g과 입도가 30∼50 메쉬인 탄산칼슘 900g을 사용한 이외는 동일하게 수행하였다. 얻어진 제품을 분석한 결과, 평균 은 함량은 5.09%이었다.

시험예 1

상기 실시예 1 및 3에서 얻어진 은이 흡착된 탄산칼슘을 항생물질이 배합되지 않은 돼지 사료(N사 제품)에 5ppm 함량이 되도록 배합하여 사료를 제조하고, 또한 N사의 시판용 사료를 대조로 사용하여 68일령의 돼지 366마리에 약 100∼110일간 계속 급식하여 사육하고, 육성률, 사료효율, 질환 감염 등의 하기 표 1의 항목을 검토하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.

	입식두수 (두)	출하두수 (두)	입식체중 (kg, 평균)	출하체중 (kg, 평균)	사육기간 (일, 평균)	증체량 (kg, 평균)	육성율 (%)	A등급 출현율 (%)
시험구 (실시예 1)	121	119	24.3	114.7	102.7	90.4	98.3	59.4
시험구 (실시예 2)	125	123	25.7	112.8	101.5	87.1	98.4	63.1
대조구	120	91	27.8	103.4	109.3	75.6	75.8	22.9

상기 표중,

*입식두수: 1돈방당 평균 30두 사율(각 구별 4돈방)

*입식체중: 평균 68일령 기준으로 입식.

*출하체중: 평균 173일령 기준으로 출하

*사육기간: 입식에서 출하까지의 평균 사육기간

*증체량: 입식에서 출하까지의 평균증체량

*육성율: 비육돈 생산성의 중요한 지표로 질병 감염 및 질병에 대한 저항력의 정도를 알 수 있다. (우수: 1∼3%, 양호: 4∼8%, 불량: 9%이상)

본 시험은 질병의 발생 빈도가 높은 농장에서 실시한 시험이며, 임상결과 대조구는 약 22%가 PMWS(이유자돈 전신 소모성 증후군이라는 질병으로 최근 전국적 으로 확산되어 양돈장의 생산성 향상에 막대한 지장을 초래하는 질병)로 폐사하였다. 이에 반해 시험구는 같은 환경속에서도 은이 함유된 배합사료를 통해 PMWS에 대한 강한 항병력을 가짐을 확인하였다.

*A 등급 출현율: 은을 함유한 사료를 급여할 때, 육질 향상에도 탁월한 효과가 있음이 입증되었다.

시험예 2

마우스 40마리에 본 발명의 사료 첨가제를 1일 10ppm/kg의 양으로 첨가하여 40일간 투여한 후, 은 중독증의 발증, 눈 빛깔의 변화 등을 검토하였다. 그 결과, 아무런 증상을 발견할 수 없었다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 은 입자 흡착물을 사료에 배합하면, 사료에 항생물질을 배합하지 않고도 건강하게 생육시킬 수 있고, 육성률이 우수하여 축산농가의 축산효율을 높일 수 있다. 또한, 축산물을 섭취하는 인간에게 항생물질에 내성을 일으키는 일을 방지할 수 있으며, 오히려 은이 극미량으로 흡수된 축산품을 섭취하여 건강을 증진시킬 수 있는 유리한 발명이다.

Claims (3)

1. 입경 30㎛ 이하의 은이 흡착된 탄산칼슘을 사료 첨가제로 2∼10ppm의 양으로 배합된 가축 사료.
2. 제 1항에 있어서, 탄산칼슘이 황산동, 수산화아연, 메티오닌의 금속의 킬레이트가 배합된 것을 사용함을 특징으로 하는 가축 사료 첨가제.
3. 탄산칼슘을 약 10∼30배 중량부의 물에 용해하고, 여기에 탄산칼슘 량의 약 1/10의 중량부로 질산은을 가하고, 교반하여 균일 용액으로 한 후, 포도당과 주석산의 혼합물을 환원제로 사용하여 첨가하여 환원된 은이 탄산칼슘에 흡착시킴을 특징으로 하는 가축 사료 첨가제의 제조방법.