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기업부설연구소

연구프로젝트

반려동물을 위한 다양한 연구 프로젝트

㈜에이티바이오 기업부설연구소는
항상 반려동물의 건강을 생각하며, 행복한 생활을 위한 사료연구를 지속적으로 진행하고 있습니다.

과제번호 : 121035-2 고양이 기능식(처방식)의 국산화를 위한 연구개발 및 제품화 Research and development and commercialization for the localization of cat functional diets (prescription diets)

개요

  • 현재 국내 사료시장은 외국산 사료가 대부분을 차지하고 있습니다. 특히 동물병원에서 유통되는 반려동물 처방식사료(Prescription diets)의 경우 그 격차는 더욱 심해집니다. 하지만 대체할 수 있는 국내산 처방식사료 또한 매우 적기 때문에 그 격차를 줄이기는 쉽지 않습니다. ㈜에이티바이오는 이 격차를 줄이기 위하여 농림축산식품부, 농림식품기술기획평가원의 지원을 받아 고양이 처방식사료를 개발 중입니다.

내용

  • ㈜에이티바이오는 고양이 처방식 개발을 위하여 여러 선행연구를 진행하였으며, 현재 제일사료㈜, 건국대학교 산학협력단과 함께 고양이에게 자주 발생되는 질병을 선정하고 치료에 도움을 줄 수 있는 기능성 성분을 선정하여 고양이에게 도움이 되는 처방식사료를 개발 중입니다.

하부요로질환 (Feline Lower Urinary Tract Disease, FLUTD)

  • 고양이는 완전한 ‘육식동물(Carnivore)’이며, 신진대사(metabolism)역시 육식에 맞게 진화되었습니다. 기본적으로 소변의 pH는 황(Sulfur, S)을 포함한 아미노산(Amino acid)의 대사과정에서 황산(Sulfuric acid)이 생성됨에 따라 산성으로 변합니다. 하지만 단백질이 부족한 사료를 섭취하게 되면 황이 포함된 아미노산 부족해지면서 고양이의 소변 pH가 염기성으로 변합니다. 염기성 pH 소변에서는 스트루바이트(struvite) 결석이 쉽게 생성됩니다. Influence of diet on urine pH and the Feline urological syndrome, 1991에 의하면, 황이 포함된 아미노산인 DL-메치오닌(DL-methionine)을 다량 첨가한 사료가 소변의 pH를 산성으로 변화시킨다고 합니다. ㈜에이티바이오는 DL-메치오닌을 사용하여 고양이의 고질적인 질병 중 하나인 하부요로질환에 적합한 처방식사료를 개발 중입니다.

음수량과 하부요로질환

  • 고양이는 본래 수분섭취가 어려운 환경에 적응하며 살던 동물입니다. 이에 따라 소변을 농축(Concentration)하여 배출하면서 수분손실을 최소화하도록 진화되었습니다. 하지만 반려동물화 된 이후에도 본능이 남아 있기 때문에 고양이들은 수분섭취를 잘 하지 않습니다. 그렇기 때문에 결석 형성이 쉽습니다. 고양이에게 있어서 음수량 증가는 매우 중요하며, 대부분의 하부요로질환이 음수량 증가로 해결된다고도 할 정도입니다. Sodium in feline nutrition, 2016 논문에 따르면 사료에 나트륨(Sodium)함량이 증가할수록 음수량이 증가한다고 서술하고 있습니다. ㈜에이티바이오에서는 고양이의 음수량을 증가시킬 수 있는 고양이 처방식을 개발 중입니다.

비만(Obesity)

  • 많은 반려동물들이 실내(indoor)에 머무르는 시간이 많아지면서 비만이 크게 증가하고 있습니다. 현재 미국에서는 비만견이 전체 반려견의 50%를 넘었으며, 국내도 비슷할 것으로 예상되고 있습니다. 비만을 예방하는 방법의 하나로 반려동물의 과식(Overeating)을 막는 방법이 있습니다. 과식은 포만감을 느끼지 못하여 계속 먹게 되는 현상이며, 포만감은 렙틴(Leptin)이라는 호르몬이 렙틴 수용체(Leptin receptor)에 결합하면서 느낄 수 있습니다. 많은 비만 반려동물들이 렙틴 저항성(Leptin resistance)을 가지면서 과식을 하게 됩니다. 하지만 Treatment of Obesity with Celastrol, 2015에 따르면 셀라스트롤(Celastrol)은 렙틴의 저항성을 낮춰주는 역할을 하며, 포만감을 느끼는데 도움을 준다고 서술하고 있습니다. 셀라스트롤의 경우 비만견에서 기능성이 증명된 바 있습니다. ㈜에이티바이오는 셀라스트롤을 첨가하여 렙틴 저항성을 줄이고 포만감을 잘 느낄 수 있는 고양이 처방식사료를 개발 중입니다.

비만과 하부요로질환

  • Associations of body condition score with health conditions related to overweight and obesity in cats, 2018에 따르면 비만묘의 경우 하부요로 질환에 걸릴 확률이 높다고 서술하고 있습니다. 이는 비만 고양이의 경우 하부요로에 쉽게 노출될 수 있음을 시사합니다. ㈜에이티바이오는 비만과 함께 하부요로질환을 겪고 있는 고양이를 위한 고양이 처방식사료를 개발 중입니다.

구강(Oral)

  • 구강건강은 행복한 삶에 있어서 매우 중요한 요인입니다. 하지만 반려동물은 사람과 다르게 매번 양치질을 하지 않기 때문에 따로 관리(Care)가 필요합니다. 관리되지 않는 이빨에는 미생물에 의해 생물막(Biofilm)이 생성될 수 있으며, 이것은 우리가 흔히 알고 있는 플라그(Dental plaque) 또는 치태(齒苔)입니다. 이것이 방치되면 칼슘으로 이루어진 단단한 치석(Dental calculus)으로 발전합니다. 그리고 치석을 방치하게 되면 충치를 유발할 수 있는 Streptococcus mutans균이 쉽게 번식할 수 있습니다. 프로폴리스(Propolis)는 강력한 항균작용을 가진 것으로 알려져 있으며, Propolis: A natural biomaterial for dental and oral health care, 2017에 따르면 생물막 형성을 막아주는 기능을 가지고 있다고 서술하고 있습니다. ㈜에이티바이오는 프로폴리스를 첨가하여 고양이 구강건강에 도움이 되는 처방식사료를 개발 중입니다.

과제번호 : 118047-03 노령견 소화능력 개선을 위한 고효율 발효사료 개발 및 제품화 Development and commercialization of high effective fermented dog food for the improvement of digestibility of senior dogs

개요

  • 노령견은 저작능력(Chewing ability)이 감소하고 소화율이 감소합니다. 따라서 소화율이 높은 사료는 노령견에게 있어 필수적입니다. 발효(Fermentation)는 미생물을 이용하여 영양분을 분해하여 소화에 대한 부담을 줄여줄 수 있습니다. ㈜에이티바이오에서는 소화능력이 감소된 노령견을 위하여 고효율 발효사료를 개발하였습니다.

내용

  • ㈜에이티바이오는 건국대학교 산학협력단과 협동으로 노령견을 위한 발효사료를 개발하였습니다. 총 11종의 발효균을 이용하여 사료원료를 발효시켰으며, 최적의 균주와 발효조건을 선정하였습니다. 그 결과 소화율이 증가한 발효사료가 개발되어 현재 판매 중에 있습니다.

최적의 발효균주 선정

  • 현대의 개는 사람과 비슷하게 잡식성으로 진화하기는 했으나 기본적으로 육식동물(Carnivore)입니다. 육식동물들은 상대적으로 탄수화물을 분해하고 에너지로서 사용하는데 어려움이 있습니다. 이에 따라 ㈜에이티바이오는 사료에 자주 사용되는 식물성 원료를 선정하고 발효하기 위한 최적의 균주를 탐색하였습니다. 총 11종의 발효균주를 이용하여 원료별 발효도를 측정하고 최적의 균주로 Lactobacillus brevis를 최종 선정하였으며, 최적의 발효조건을 도출하였습니다.

발효사료의 개발

  • 발효(Fermentation)는 미생물에 의해 유기물이 분해되는 것을 의미합니다. 이 과정에서 탄수화물과 단백질이 분해될 수 있으며, 동시에 맛도 변화할 수 있습니다. 메주나 청국장은 콩이 곰팡이(Fungi), 효모(Yeast), 그리고 Bacillus subtilis에 의해 발효되면서 글루탐산과 같은 아미노산이 나오기 때문에 감칠맛이 풍부해집니다. 하지만 특유의 발효취가 동시에 발생합니다. 그리고 이것은 후각이 발달한 개에게 기호성 감소를 일으킬 수 있습니다. 본 연구로 개발된 발효사료 역시 특유의 발효취가 발생되어 기호성에 이슈가 있었으나 ㈜에이티바이오의 사료제조 기술을 동원하여 발효에 의한 기호성 감소를 상쇄시킨 발효사료를 개발하였습니다.

증가된 소화율(Digestibility)

  • 노령견에게 있어서 소화가 잘되는 사료는 매우 중요합니다. Evaluation of geriatric changes in dogs, 2015와 Feeding older cats and dogs, 1990에 의하면 노령기에 접어든 반려견은 저작능력(Chewing ability)이 감소하고 소화액 분비량도 감소한다고 서술하고 있습니다. 이는 노령견이 음식물로부터 에너지를 섭취하는 것이 힘들다는 것을 의미합니다. 특히 체내에서 생명유지에 필요한 아미노산(Amino acid)이 부족한 경우 근육을 분해하여 아미노산을 보충하기 때문에 지속적으로 단백질을 섭취해 주는 것이 무엇보다 중요합니다. 따라서 소화가 잘되는 사료는 건강한 삶을 위해 필수적입니다. ㈜에이티바이오에서 개발된 발효사료는 비발효사료에 비해 전체 소화율(Dry matter digestibility), 단백질 소화율(Pepsin digestibility)이 in vitro 실험을 통해 모두 증가되었습니다.

과제번호 : C0352725 곤충자원의 단백질 가수분해물을 이용한 반려동물(개, 고양이)의 피부, 모질 개선용
기능성 사료첨가제 및 사료 개발

개요

  • 식이알러지(Food allergy)란 음식물을 먹으면서 음식물에 포함된 알러지원(Allergen)에 대한 항체(IgE, Immunoglobulin E)가 생성되면서 발생하게 됩니다. 반려동물에게 식이알러지가 발생되는 경우 보통 피모에 반응이 나타나며, 가려움증이나 붉은 반점등이 나올 수 있습니다. ㈜에이티바이오는 반려동물의 식이알러지를 개선하여 피모건강에 도움이 되는 사료첨가제를 개발하였습니다.

내용

  • 식이알러지(Food allergy)는 많은 반려동물이 겪는 질환입니다. 식이알러지가 생기면 피부에 붉은 반점이 올라오기도 하며, 가려움증으로 인해 반려동물이 긁는 행동을 하기도 합니다. 식이알러지가 발생하는 이유는 음식물에 포함된 알레르기 유발물질(Allergen)에 대해 항체(IgE, Immunoglobulin E)가 형성되기 때문입니다. 알레르기 유발물질은 기본적으로 단백질로 이루어져 있으며, 체내에서 항체가 형성되지 않는다면 문제없이 소화됩니다. 하지만 낮은 확률로 항체가 형성되게 되면 처음에는 느리게(약 2시간) 알러지 반응이 나타나지만 그 이후 부터는 빠르게(약 30분) 알러지 반응이 나타날 수 있습니다. ㈜에이티바이오는 미래 식량자원으로 각광받는 곤충단백질(Insect protein)을 이용하여 피모 개선에 도움을 주는 기능성 사료첨가제를 개발하였습니다.

식이알러지(Food allergy)

  • 식이알러지는 음식물에 포함된 알러지 유발물질(Allergen)에 의해 생길 수 있습니다. 이는 1차적으로 음식물에 포함된 단백질에 대한 항체(IgE, Immunoglobulin E)가 만들어지고, 2차적으로는 비만세포(Mast cell)에 해당 항체가 결합(Binding)하게 되어 해당 단백질이 체내에 들어오는 즉시 알러지 반응이 발생됩니다. 식이알러지 개선을 위해서는 1차적으로 사료의 단백질원을 교체해 보는 방법이 있습니다. 소고기(beef) 사료를 급여했다면 닭고기(Chicken) 사료로 바꾸어 방법이다. 그리고 가급적이면 가수분해(Hydrolysis)된 사료를 급여하는 것이 좋다. 알러지 유발물질 또한 단백질이며, 가수분해를 통해 항원결정기(Epitope)가 분해되어 항체가 인식하기 어려워지기 때문이다. ㈜에이티바이오는 미래식량자원으로 각광받으며, 기존에 반려동물들이 접해보지 않은 단백질인 곤충단백질(Insect protein)을 가수분해하여 식이알러지 개선에 도움을 줄 수 있는 사료 첨가제를 개발하였습니다.
  • 급여 전 4주 후
    반려견 A
    반려견 B
    반려견 C
    반려견 D

곤충단백질(Insect protein)

  • 현재 돼지와 소 같은 가축은 기르는데 많은 자원을 필요로 하고, 메탄가스(Methane gas)와 분뇨에 의한 환경오염을 유발합니다. 이에 따라 지속 가능한(Sustainable) 미래식량자원을 찾는 연구가 진행되고 있으며, 곤충단백질이 미래식량자원으로 각광받고 있습니다. 곤충은 좁은 공간에서 사육이 가능하며, 쉽게 사육이 가능합니다. 무엇보다 메탄가스나 분뇨와 같은 환경오염이 거의 없습니다. 동애등에의 경우 오히려 음식물쓰레기를 처리하는 등 환경오염을 줄이는데 도움을 줍니다. 단백질의 함량도 높기 때문에 사료 첨가제로서 안성맞춤입니다.