보고서 정보
주관연구기관 |
부산대학교 Busan National University |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
|
발행년월 | 2014-07 |
과제시작연도 |
2013 |
주관부처 |
중소기업청 Small and Medium Business Administration |
등록번호 |
TRKO201400021378 |
과제고유번호 |
1425081984 |
사업명 |
첫걸음기술개발사업 |
DB 구축일자 |
2014-11-10
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초록
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1. 최종목표
◦사료 제조시 내열성을 가지며, 항균력 및 면역증진 효과가 있는 내열·내산성 복합제를 이용하여 항생제를 대체하며 기존 항생제의 단점을 극복한 기능성 사료 개발
◦천연물을 이용한 친환경 가축 복지형 항생제 이상의 효과를 가진 기능성 사료 개발
◦자연분해력을 가져서 악취 저감 효과가 있는 기능성 사료를 개발
2. 개발내용 및 결과
◦ 복합균주내의 개별균주를 분리동정하여 각각의 항균성, 내산성, 내열성, 내항생제효과를 구명한 후, 이들을 다시 조합하여 최상의 항균성, 내산성, 내열성, 내항생제효과
1. 최종목표
◦사료 제조시 내열성을 가지며, 항균력 및 면역증진 효과가 있는 내열·내산성 복합제를 이용하여 항생제를 대체하며 기존 항생제의 단점을 극복한 기능성 사료 개발
◦천연물을 이용한 친환경 가축 복지형 항생제 이상의 효과를 가진 기능성 사료 개발
◦자연분해력을 가져서 악취 저감 효과가 있는 기능성 사료를 개발
2. 개발내용 및 결과
◦ 복합균주내의 개별균주를 분리동정하여 각각의 항균성, 내산성, 내열성, 내항생제효과를 구명한 후, 이들을 다시 조합하여 최상의 항균성, 내산성, 내열성, 내항생제효과를 발휘하는 복합균주를 확보하였음.
◦ 복합균주를 이용한 악취저감용 생균제를 개발하여 그 효과를 구명하였음.
◦ 사일리지 제조, 육성돈 사육, 종돈의 정자활력, 낙농우 사육 등에 개발 균주를 이용하여 투입 또는 급여 효과가 우수함을 입증하였음.
3. 사업성과
◦ 기술적 성과
1. 항균력 : (주)바이오 명륜의 미생물들은 개별적으로는 항균력이 없거나 우수하지 않지만, 유산균 등과 혼합되면서 항균력이 나타나서 (주)바이오 명륜의 복합생균제의 항균력 효과는 단일 균주에 의한 효과보다는 여러 균들의 복합효과에 의해 기인되었다 판단된다. KCCM12097(Bifidobacterium thermophilum)과 KCCM12452(Lactobacillus casei)이 Escherichia coli K99과 Escherichia coli K88, Salmonella enteritidis 등에 대해서 항균활성이 매우 높았다.
2. 내열성 :
1) 각 균주의 내열성 : KCCM 41462 (Bacillus subtilis), MR-1204HR1(유사종 Sphingomonas sp TY), MR-1205HR2(유사종 Pseudomonas saccharophilla), MR-1206HR3(유사종 Methylobacterium sp. OR01), MR-1206HR4(Mesorizobium sp. IV-48) 등 5종이 자비 살균 후 우수한 생존율을 나타내었고, KCCM12097(Bifidobacterium thermophilum)은 약 10%의 생존율을 나타내었으나, 그 외의 균주는 생존율이 1% 미만으로 나타났다.
2) 복합생균제의 내열성 및 항균효과 : KCCM 41462, MR-1204HR1, MR-1205HR2, MR-1206HR3, MR-1206HR4 등 5종이 자비 살균 후 우수한 생존율을 나타내었고, (주) 바이오 명륜의 복합생균제는 멸균처리 후에도 항균력을 유지하여 생균제로서 활용가치가 우수한 것으로 판단된다.
3. 내산성 시험 : (주)바이오 명륜의 항균효과가 있는 내열성 균주는 거의 전부 우수한 내산성을 지니는 것으로 나타나서 가축의 위내에서 생존율이 높아 장에 도달할 수 있는 생균제로서 이용가치가 있다고 판단된다.
4. 항생제 내성 시험 : 혼합균인 Mix균은 4종 모두에서 내성을 가지는 것으로 나타났으며, 유산균 MR-1은 Ceftiofur를 제외한 ampicillin, Oxy-tetracycline hydrochloride, Florfenicol 3종에 대해서 내성을 가지며, Florfenicol에 대해서 우수한 내성을 가지는 것으로 나타났다.
5. 악취저감 효과 : 미생물 제제를 투입 107일 후 유량조정조에서 황화수소가 1.5 ppm으로 감소되어 98%의 높은 저감률을 보여주었고, 혐기조에서는 96%의 황화수소를 감소시키는 처리효율을 나타내었다
6. 육성돈 사양실험 : (주)바이오 명륜 제품은 다른 처리구에 비해 육성돈의 생산성에 효과가 유의하게 뛰어나 항생제 대체제로 적합하다고 판단되며, 이와 같은 항생제 대체 효과는 병원성 세균에 대한 항균력 및 체내 면역시스템 개선이 그 원인인 것으로 사료된다.
7. 사일리지 제조 : 일반성분들과 영양소와 영양소 소화율 등은 다소간의 차이는 나타났으나, 일반적 사일리지의 수준에 포함될 수 있는 성적을 나타내었다. 무기물 함량은 Ca, Mg, Zn, Fe, Cu는 전 처리구간에서 유의적인 차이가 나타나지 않았고, Na, K, P, N의 경우 전 처리구간에서 유의성은 나타났으나, 절대적인 함량은 거의 비슷한 수준으로 사일리지의 제조에 이용 가능하다 판단된다. 생균제를 첨가한 사일리지는 기호도가 약간 낮아지는 경향을 보였으나, 확연한 기피 현상은 나타나지 않아서 사일리지 제조시 첨가제로 활용할 수 있다고 생각된다.
8. 종돈 정자활력도 : MR 배양액을 급여함으로써 웅돈의 정액을 정상화시키는 효과를 얻을 수 있었으며, 특히 정자의 기형율을 획기적으로 10% 대로 낮추는 결과를 얻을 수 있었다.
9. 낙농우 사양실험 : 장마철 고온다습 시기는 젖소들이 더위로 인한 스트레스로 생산 성적이 낮아지고, 체세포수는 증가하는 시기로 MR을 급여함으로서 생산성적을 향상시키고 체세포수를 감소시키는 효과를 얻을 수 있었다.
항균력, 내열성, 각 균주의 내열성, 복합생균제의 내열성 및 항균효과, 내산성, 항생제 내성등을 구명하고, 효과를 확인함으로써 (주)명륜의 생균제에 대한 정체성과 우수성, 신임도를 향상시킬 수 있는 기초자료가 만들어 졌으며, 악취저감 효과와 육성돈 사양실험, 사일리지 제조, 종돈 정자활력도, 낙농우 사양실험 등을 통하여 실제 이용 분야와 효과, 가능성을 입증하여 상품의 적용성과 가치를 제고할 수 있는 자료를 확보하였다. 이러한 결과를 토대로 3건의 특허와 1건의 상표등록을 할 수 있다.
◦ 경제적 성과
1. MR-1 혼합균주로 한우 및 가축의 생육 촉진 및 사육비 감소.
2. 사료값 상승으로 인한 축산농가의 경제적 어려움 해소, 년간 약 1조원의 배합사료비 절감과 약 80-90만톤의 사료용 옥수수의 수입량을 크게 감소 가능.
3. 사료값의 절감은 국내 축산농가의 비용절감 및 효율 증대로 경제적 효과 창출
4. 농가의 소득 증대로 이어지는 등 경제적 파급효과.
5. MR-1 혼합균주를 활용한 타 분야 제품 개발 및 제품 공정기술 개발을 통한 산업재산권 취득, 기술의 산업체 이전.
6. 가축 사료 첨가용 항생제 오남용으로 인한 항생제 내성 병원균의 증가를 예방하여 전염병 확산의 가능성을 제거.
7. MR-1 혼합균주의 특징인 악취저감 효과로 인한 축산업계의 큰 문제점인 악취문제 완화 가능.
8. 현재 모든 사료용 항생제의 사용이 금지된 현재 상황에 항생제가 없어서 일어날 수 있는 사태에 대한 대비 가능.
9. 무항생제로 사육된 가축을 생산함으로서 소비자들에게 선택의 다양성을 부여.
10. 건강과 맛을 동시에 추구하는 식육 요구하는 소비자의 욕구를 충족할 수 있는 고품질 식육자원의 개발로 국내·외 소비 촉진
◦ 사회적 성과(일자리 창출 등)
1. 최근 사회적 이슈가 되고 있는 항생제 오남용에 대한 해결책을 제시 가능.
2. 사회적으로 생균제 시장이 각광받고 있는 시점에 우수한 효능을 가진 프로바이오틱스의 제공이 가능
3. MR-1 혼합균주의 우수한 항균효과를 더욱 연구하여 사람에게도 좋은 영향을 미칠 수 있도록 발전시켜 위, 장관 관련 질환을 조기 예방 가능.
4. MR-1 혼합균주의 악취저감효과로 인해 축산업이 배척받는 주된 이유인 악취 문제가 일정 부분 해결이 가능하므로 축산업에 대한 전반적인 인식이 좋아질 것으로 예상.
5. 본 연구의 지속적인 진행을 위해서는 종균의 배양 및 선별은 물론 사료제조, 사양실험 등 많은 여러 분야에 우수한 인재들이 필요하므로 사회 전반에 일자리 창출 효과가 클 것으로 예상.
4. 기술개발결과 활용계획
1. 제품개발 및 신뢰성(Reliability) 인증 확보 계획
1) 1년차 - 추가적인 제품 연구개발
2) 2년차 - 다른 분야와의 융합관련 연구
3) 3년차 - 신뢰성 인증
2. 양산 및 판로 확보 계획
1) 4년차 - 양산 계획
2) 5년차 - 판로 확보 계획
5. 기술개발자료의 보안관리
◦ 보안등급 분류기준에 따른 등급부여 및 관련 의견 기술
◦ 연구개발의 기술임치 및 특허 출원·등록 실적
■사료용 복합 미생물 제제, 이를 포함하는 사료용 첨가제 및 사료, 10-2014-0014774
■악취 제거용 혼합 미생물 제제의 제조방법, 이에 의하여 제조된 혼합 미생물 제제 및 환경기초시설의 악취 제거방법, 10-2014-0014766
■무항생제 가축용 단미 펠렛 사료, 10-2014-0114474
■상표출원 : BEAURISE 뷰라이즈 : 40-2013-0079541
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 개 발 결 과 의 견 서 ... 2
- 최 종 보 고 요 약 서 ... 3
- 제 1 장 서론 (기술개발의 취지 및 필요성) ... 6
- 제 1 절 생균제의 개요 및 필요성 ... 6
- 제 2 절 내열성 생균제의 예상효과 및 활용방안 ... 13
- 제 3 절 국내·외 관련 기술의 현황 ... 14
- 제 2 장 과제개발 내용 및 방법 ... 18
- 제 1 절 개발목표(시스템 구성도, 구조 등은 그림으로 표현) ... 18
- 제 2 절 개발내용(시스템 구성도, 구조 등은 그림으로 표현) ... 18
- 제 3 절 개발 세부 내용(시스템 구성도, 구조 등은 그림으로 표현) ... 20
- 제 3 장 사업성과 ... 25
- 제 1 절 연구 결과 ... 25
- 제 2 절 ※ 경제적 성과를 기술 ... 46
- 제 3 절 ※ 기타 성과를 기술 ... 47
- 제 4 절 ※ 향후 5년간 기술개발결과 활용계획 ... 52
- 제 4 장 결론 ... 54
- 제 1 절 연구결과 요약 ... 54
- 제 2 절 결론 ... 55
- 제 3 절 향후 계획 ... 56
- 끝페이지 ... 60
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