애완동물용 즉석 사료 document_id A220623066530

구아니디노아세트산(GAA)은 동물 및 인간에서 생성되고 크레아틴의 생합성에서 중심적 역할을 수행하는 내생 물질(endogenous substance)이다. 크레아틴은 식품으로부터 섭취될 수 있고 또한 체내에서 생성될 수 있다. 크레아틴의 생합성은 글리신과 L-아르기닌으로부터 출발한다. 포유동물에서, 주로 신장 및 간과 췌장에서 효소 아미노트랜스퍼라아제에 의해 L-아르기닌의 구아니디노기가 절단되고 N-C-N기가 글리신으로 전달된다. 이 과정에서, L-아르기닌이 L-오르니틴으로 전환된다. 이 방법으로 형성되는 구아니디노아세트산은 다음 단계에서 척추동물의 경우 간에서만 나타나는 효소 트랜스메틸라아제에 의해 크레아틴으로 전환된다. 이 과정에서, S-아데노실 메티오닌이 메틸기 공여체로 작용한다. 뒤이어 크레아틴은 혈액 순환을 통해 표적 기관으로 수송된다. 크레아틴은 특정한 크레아틴 수송자(creatine transporter)에 의해 세포막을 통과하여 세포 내로 수송된다. 여러 연구 그룹들이 이미 1950년대에(the fifties of the last century) 베타인과 조합된 구아니디노아세트산의 투여가 심장 질환의 경우 질병의 경과에 긍정적 효과를 갖는다는 것을 보여주었다. 환자들은 전반적인 건강 상태의 유의성 있는 개선을 보고했다. 또한, 짧은 치료기간 후에 이미 신체 운동 동안 개선된 지구력(endurance) 및 증가된 근력이 확인되었다. 환자들은 또한 증가된 리비도(libido)를 보고했다. 200명의 환자에게 1년 동안 1일 30 mg GAA/kg을 투여했다. 부작용은 관찰되지 않았다(Borsook H.; Borsook M.E.; The biochemical basis of betain-glycosamine therapy. In: Analysis of western medicine and surgery 5(10), 825, 1951). 국제특허출원 WO 91/07954 A1은 근육에서 크레아틴 수준을 증가시키기 위한 메티오닌 또는 S-아데노실 메티오닌과 조합된 구아니디노아세트산의 용도를 개시한다. 근육에서 증가된 크레아틴 수준을 요구하는 상태가 적용 분야로 언급되었다. 스포츠 영양 분야 외에 의약적 적용도 청구된다. 이와 관련하여, 크레아틴의 투여는 크레아틴 수준을 증가시키지 않는 것으로 주장된다. 이 주장은 현재 다수의 문헌에 의해 반증되었다(예를 들면, Persky, A. M., Brazeau, G.A.: Clinical Pharmacology of the Dietary Supplement Creatine Monohydrate. In: Pharmacol. Rev. 2001, 53, 161-176). 크레아틴과 구아니디노아세트산의 효능의 직접적인 비교는 WO 91/07954에 개시되지 않는다. 또한, 구아니디노아세트산은 동물 실험에서 항균 활성을 가지며 세균 감염(스태필로콕코스 오레우스(Staphylococcus aureus))에 대해 성공적으로 이용된 것으로 알려져 있다(Preparation for protecting mammals against infection, Stanley Drug Products Inc. USA; Neth. Appl. (1976), 7 pp. NL 7411216). 메티오닌의 과다복용(overdosing)과 관련하여, 또한 관련된 부정적 효과들이 구아니디노아세트산의 투여에 의해 약화될 수 있다는 것이 알려져 있다(Interrelations of choline and methionine in growth and the action of betain in replacing them. McKittrick, D.S., Univ. of California, Berkeley, Archives of Biochemistry(1947), 15, 133-155). 국제특허출원 WO 2004/000297 A1은 포유동물에서 사료 또는 약제학적 목적의 혼합물을 기재한다. 이 혼합물은 L-세린을 포함하는 단백질 분획 및 추가적인 성분인 구아니디노아세트산으로 구성된다. 이와 관련하여, 상기 혼합물은 글리신을 포함하지 않아야 하거나, 또는 상기 혼합물의 가수분해 후에, L-세린과 글리신을 2.7:1보다 큰 비로 포함해야 한다. 용액, 유제, 현탁액, 겔, 바(bar), 스위트(sweet) 및 바람직하게는 분말이 생성물의 가능한 제형으로 언급된다. 구아니디노아세트산의 가축 동물용 완제품 사료로서의 용도는 언급되지 않는다. 2.7:1보다 높은 L-세린 대 글리신의 비는 애완동물용 상용 사료에서 발견되지 않는다. 예를 들면, 육골분(meat and bone meal)과 같은 동물로부터 유래된 원재료는 세린보다 훨씬 더 많은 글리신을 포함한다(Amino acids of meals of animal origin; de Vuyst, A. Univ. Louvain, Belgium, Agricultura(Heverlee, Belgium)(1964), 12(1), 141-151). 식물성 원재료에서, 글리신과 세린의 비는 주로 균형을 이룬다. 크레아틴은 아데노신 트리포스페이트(ATP) 외에, 크레아틴이 에너지-풍부 포스포크레아틴의 형태로 근육의 중요한 에너지 저장물(energy reserve)인 세포의 에너지 대사에서 중요한 역할을 수행한다. 근육의 휴식 상태에서, ATP는 포스페이트기를 크레아틴으로 전달하여 포스포크레아틴을 형성할 수 있고, 포스포크레아틴은 ATP와 직접적인 평형 상태를 이룬다. 근육 활동 동안, 가능한 한 신속하게 ATP 저장분(ATP store)을 충전시키는 것이 매우 중요하다. 포스포크레아틴은 최대 근육 부하(maximum muscle load)의 최초 수초 내에 이 목적을 위해 이용가능하다. 하나의 포스페이트기가 포스포크레아틴으로부터 매우 빠른 반응으로 효소 크레아틴 키나아제에 의해 아데노신 디포스페이트 상에 전달될 수 있고, 그에 의해 ATP가 재생성된다. 이는 또한 로만(Lohmann) 반응으로 불린다. 크레아틴은 오랫동안 적합한 식품 보충제 및 동물 사료로 알려져 있었다. 체내에 자연적으로 존재하는 크레아틴 저장분은 강력하고 지속적인 근육 활동 동안 빠르게 고갈된다. 크레아틴의 표적화된 투여는 신체 내에서 바람직하지 않은 축적 과정 또는 불리한 분해 생성물이 알려져 있지 않은 경쟁적 운동선수에 특히 지구력 및 수행에 대해 긍정적인 효과를 갖는다. 그 이유는 크레아틴이 과량으로 공급되는 경우, 신체로부터 크레아틴 및 크레아티닌으로 제거되기 때문이다. 또한, 크레아틴 보충은 신체 매스(body mass)의 증가를 초래하는 것으로 알려져 있다. 이는 먼저 근육으로의 수분의 증가된 흡수 때문이다. 그러나, 장기적으로, 크레아틴은 근원섬유에서 증가된 단백질 합성 또는 감소된 단백질 분해 대사 때문에 간접적으로 근육 매스의 증가를 초래하기 때문이다(Int. J. Sports Med. 21 (2000), 139-145). 따라서, 그 결과는 증가된 지방-불포함 신체 매스(fat-free body mass)이다. 크레아틴 자체, 즉, 크레아틴 모노히드레이트 외에, 크레아틴 아스코르베이트, 크레아틴 시트레이트, 크레아틴 피루베이트 등과 같은 다수의 크레아틴 염이 또한 적합한 식품 보충제로 입증되었다. 이에 대해, 유럽 특허 EP 894 083 B1 및 독일 공개 특허출원 DE 197 07 694 A1이 대표적인 것으로 언급된다. 인간에서 입증된 긍정적 효과는 또한 동물에서 크레아틴에 의해 보여지며, 이것이 다양한 동물 사료에서 크레아틴의 용도가 이전에 충분히 기재된 이유이다. 개에 대한 연구는 이미 1923년에 Benedict 및 Osterberg에 의해 수행되었다. 수주 동안 약 40 mg/kg의 1일 투여량으로 경구로 투여된 크레아틴은 체중의 상당한 증가를 초래하는 것으로 관찰되었다. 양성 질소 평형(positive nitrogen balance)도 관찰되었다(The Journal of Biologial Chemistry No.1(1923). 229-252). GB 2 300 103은 크레아틴 모노히드레이트가 사출된 페이스트에서 식육과 함께 제공되는 개 비스켓의 제형의 크레아틴의 용도를 개시한다. 동물 및 비후화된 동물(fattened animal)을 사육하기 위한 사료 첨가제, 육골분, 어류 사료 및/또는 항균 경기력 향상제(antimicrobial performance enhancer), 성장 호르몬 및 동화제(anabolics)의 대용제로서의 크레아틴 또는 크레아틴 염의 용도가 이전에 국제특허출원 WO 00/67 590 A1에 개시되었다. 크레아틴 모노히드레이트는 낮은 용해도 때문에 생체이용률이 충분하지 않기 때문에, 크레아틴 모노히드레이트는 다른 생리학적 활성 화합물, 바람직하게는 염의 제형인 화합물과 함께 이용되어야 하는 것으로 권고된다. 독일 공개 특허출원 DE 198 450 A1은 동물 사료로 적합한 제제에서 안정한 피루브산 염, 특히, 크레아틴 피루베이트의 용도에 관한 것이다. 크레아틴은 육식 및 잡식성 야생 동물의 식이 내의 천연 성분이다. 따라서, 15 내지 60 kg의 체중을 갖는 늑대는 평균적으로 단위 체중 킬로그램당 1일 100-130 g의 식육을 먹는다. 신선한 식육은 킬로그램당 3 내지 6 g(23-46 mmole)의 크레아틴을 함유한다. 따라서, 35 kg의 늑대는 10.5 내지 27 g의 크레아틴을 포함하는 약 3.5 내지 4.5 kg의 식육을 섭취한다. 대조적으로, 35 kg의 체중을 갖는 사육되는 개의 경우 약 1.25 kg의 식육이 충분하다. 신선하고 익히지 않은 형태로 섭취되면, 식육은 3.75 내지 7.5 g의 크레아틴을 포함한다(Research in Veterinary Science 62(1997), 58-62). 명백한 긍정적인 생리적 특성 외에, 그러나, 크레아틴은 또한 수용액 및 습한 제제(moist formulation)에서 특히 크레아틴이 크레아티닌으로 전환되는 고온에서 매우 불안정하다는 단점을 갖는다. 상업적으로 제조된 동물 사료는 가공 동안 안정하게 하기 위해 강하게 가열된다. 따라서, 예를 들면, 개 및 고양이용 건조 비스켓의 생산에서, 원재료는 사출기에서 190℃까지 가열된다. 습도, 압력 및 열은 존재하는 전분을 겔화시키고 수득되는 페이스트가 뒤이어 원하는 형태로 만들어진다. 가공 동안의 고온 및 습한 조건 하에서의 보관, 예를 들면, 약 75-85%의 수분을 함유하는 캔 식품(canned food)의 보관은 함유된 대부분의 크레아틴이 크레아티닌으로 전환되는 효과를 갖는다. 이는 또한 개를 위한 상업적 캔 식품 및 건조 식품에서 Harris에 의해 입증되었다. 조사된 8개의 캔 식품은 미량의 크레아틴(0.36 내지 1.93 mmole/kg)만 포함했다. 또한, 건조 사료에서, 대부분의 시료에서 킬로그램당 0.7 mmol 크레아틴 값이 측정되었다(Research in Veterinary Science 62(1997), 58-62). 따라서, 상업적 동물 사료(사료 킬로그램당 0.36-4.25 mmol 크레아틴)로 사육되는 개와 고양이는 신선한 식육(킬로그램당 23-46 mmol 크레아틴)를 포함하는 천연 식이의 경우보다 식품을 통해 보다 적은 양의 크레아틴을 섭취한다는 것이 명백하다. 이와 같은 크레아틴의 불안정성은 또한 경구 섭취와 관련하여 중요하다. 1 내지 2의 위의 pH는 잔류 시간(retention time)에 따라 크레아틴의 크레아티닌으로의 상당한 분해를 초래할 수 있다. 따라서, 인간에서, 크레아틴의 경구 투여 후에, 약 15 내지 30%만이 근육에 의해 재흡수될 수 있다는 것이 확인되었다(Greenhaff, P.L.: Factors Modifying Creatine Accumulation in Human Skeletal Muscle. In: Creatine. From Basic Sciences to Clinical Application. Medical Science Symposia Series Volume 14, 2000, 75-82). 크레아틴에 대한 종래 기술의 전술된 단점으로부터, 본 발명의 목적은 가능한 경우, 산업적 가공 공정에서 낮은 불안정성을 갖는, 완제품 사료용 화합물을 찾는 것이었다. 그들은 손상 없이 높은 가공 온도를 견뎌야할 뿐 아니라, 예를 들면, 습한 조건 하에 캔 사료로 보관되는 경우, 안정해야 한다. 또한, 크레아틴과 대조적으로, 상기 화합물은 손상 없이 위의 산성 환경에서 견뎌야 하며 신체 내로 흡수될 때까지 크레아틴으로 전환되지 않아야 한다. 사용되는 사료 첨가제는 그 자체로 생리학적으로 불리한 효과를 보이지 않아야 하고, 검출하기 용이해야 한다. 경제적 관점에서, 본 발명에 따라 사용되는 물질은 경제적으로 유리한 방식으로 제조되어야 한다는 것이 중요하다. 이 목적은 영양 생리학적으로, 활성 성분으로서 구아니디노아세트산 및/또는 구아니디노아세트산 염을 포함하는 애완동물용 완제품 사료에 의해 달성되었다.