Assessment of the antifungal efficacy of whey fermentate alone or in combination with citrus extract to control Aspergillus flavus mold in semi-moist pet food for dogs

저자: Kiprotich S; Dhakal J; Rasmussen C; Aldrich G
출처: - (2023)
DOI/링크: https://doi.org/10.3389/fmicb.2023.1188834
연구 계열: Topics/Animal Feed
투고일: 2023-03-17

TL;DR

반건조 개 사료에서 whey fermentate(WPF)에 citrus extract(CEX)를 병용하면 Aspergillus flavus 억제 효과가 커졌다. 0.15% CEX는 0.5% WPF의 효과를 1.0% WPF와 비슷한 수준으로 끌어올려 필요한 WPF 용량을 줄일 수 있었다.

1. 연구 배경 및 동기

다루는 문제: 수분 15-40%의 반건조 사료는 곰팡이 증식과 mycotoxin 생성에 적합하다. potassium sorbate 같은 합성 곰팡이 억제제를 쓰지만 소비자는 천연 보존료를 선호한다. WPF는 효과적인 항진균제이나 많은 용량이 필요하다.
기존의 공백 / 왜 필요한가: WPF 단독으로는 고용량이 필요하므로, citrus extract와의 병용으로 WPF 용량을 줄일 수 있는지 확인할 필요가 있다.

2. 관련 연구

기존 연구 흐름: 본 연구의 처리 조건은 같은 저자의 예비 실험(extension report, Kiprotich 등 2021)에서 정해졌다.
이 논문의 위치: 반건조 개 사료 모델에서 WPF 단독과 CEX 병용의 A. flavus 억제 효과를 처리 28일 동안 비교한 천연 보존료 연구다.

3. 핵심 기여

WPF 단독(0.25, 0.5, 1.0%)과 CEX 병용 처리의 A. flavus 로그 감소를 28일간 비교
CEX 0.15%가 0.5% WPF의 효과를 1.0% WPF 수준으로 증강함을 확인
D-value와 days-to-mold 시험을 병행해 저장 안정성을 평가

4. 제안 방법론

전체 접근 논리: 영양적으로 완전한 반건조 사료를 처리별로 제조하고 A. flavus를 접종한 뒤 시간에 따른 생균수 변화와 로그 감소, D-value, 곰팡이 출현 일수를 비교했다.
단계:
- 처리별(9가지) 반건조 사료를 2 kg 배치로 혼합하고 177도에서 10분 가열 성형한 뒤 3 x 3 x 1 cm 조각으로 절단
- 사료 조각에 A. flavus를 약 5.0 log CFU/조각으로 접종하고 25도에서 보관하며 3-28일 사이 간격으로 PDA 표면 도말, 72시간 배양하여 계수
- 28일째 최종 계수에서 초기 접종량을 빼 총 로그 감소를 계산하고, 회귀 기울기의 음의 역수로 D-value 산출
- 접종하지 않은 조각을 25도, 상대습도 45%에서 보관하며 육안으로 곰팡이가 처음 보이는 일수(days-to-mold) 기록

5. 실험 설정

항목	내용
대상/재료	자체 배합한 영양적으로 완전한 반건조 개 사료 조각, 곰팡이 Aspergillus flavus 접종
처리 조건	WPF 0.25, 0.5, 1.0%(w/w) 단독 및 WPF 0.25 또는 0.5%에 CEX 0.015 또는 0.15% 병용, 총 처리 9개(대조 포함), 반복 3회, 완전임의배치
대조군	음성 대조(NC, 항곰팡이 첨가물 없음)와 양성 대조(PC, potassium sorbate 0.1%)
측정 방법	log CFU/조각, 28일 총 로그 감소, D-value, days-to-mold, 일원분산분석

6. 실험 결과 분석

지표	변화(Δ)	조건 · 유의성
WPF 0.25와 0.5%에 0.15% CEX 병용 시 A. flavus 로그 감소	0.015% CEX 단독 병용 때보다 더 큰 로그 감소	p < 0.05
모든 처리 대 음성 대조	모든 처리가 음성 대조와 다름	p < 0.05
0.5% WPF + 0.15% CEX 대 1.0% WPF	로그 감소가 비슷함(0.15% CEX가 0.5% WPF의 효과를 증강)	p > 0.05

제안 기전(인과 사슬): citrus extract가 WPF의 항진균 효과를 증강 → 필요한 WPF 용량 감소 → 반건조 개 사료의 A. flavus 억제(작용 기전 자체는 제공된 텍스트에서 설명되지 않음)

7. 비판적 평가

강점

실제 제품을 모사한 사료 모델에서 접종 시험과 days-to-mold 시험을 병행함
양성 대조(potassium sorbate)와 음성 대조를 둠

한계 · 의문

접종 균주가 초록에서는 ATCC 204304, 방법 부분에서는 ATCC 15548로 다르게 기재되어 있음
단일 곰팡이 종과 한 가지 사료 배합에서만 평가함
병용 효과의 작용 기전은 다루지 않음

8. 향후 연구 방향

9. 결론

CEX는 WPF의 항진균 효능을 증강하여 반건조 개 사료에서 A. flavus를 억제하는 데 필요한 WPF 용량을 줄였다. 천연 보존료 조합으로 합성 억제제를 대체할 가능성을 보여준다.

Keywords

whey fermentate, citrus extract, Aspergillus flavus, semi-moist pet food, natural preservative, mold inhibitor, dog food

원문 그림

원문 그림 · 라이선스: cc-by