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문제 정의
- 현재 넙치용 배합사료가 시판되고 있으나, 넙치의 양식 사료에 관한 연구로 단백질과 에너지 요구량 (Lee et al, 2000a), 대체단백질원 이용성 (Kikuchi, 1999) 및 사료공급 (Lee et al, 1999, 2000b) 외에는 그 연구가 의외로 제한적인 실정이다. 그래서 본 연구에서는 경제적인 넙치 (P. olivaceus) 배합사료 개발의 일환으로 대두박의 이용성을 조사하였다.
제안 방법
- Table 2와 같이 실험 사료는 북양어분을 주 단백질원으로 어분대체단백질원인 대두박을 사료의 0%, 10%, 20% 및 30%씩 첨가하여 단백질 함량을 54%로 조절하였으며, 탄수화물원으로 소맥분을, 지질원으로 오징어 간유를 첨가하여 지질함량을 8% 전후, 넙치의 필수지방산인 n-3HUFA 함량을 1.5% 전후가 되도록 하였으며, 모든 실험사료의 에너지가 375 kcal/100g이 되도록 조절하였다. 이때 에너지 함량은 사료의 단백질, 지질 및 가용성무질소물 (nitrogen-free extract) 을 각각 4, 9 및 4 kcal/gS.
- 강원도 수산양식시험장에서 종묘 생산되어 상품 사료로 사육된 넙치 치어를 국립수산진흥원 동해수산연구소로 수송하여 일주일간 상품사료로 예비사육 하였으며, 실험용으로 중간크기의 건강한 어체 (평균체중 35 g)를 선별하여 3002들이 FRP 사각수조에 각각 20마리씩 수용하여 각 실험사료마다 2반복으로 45일간 사육실험 하였다. 실험사료는 매일 오전(09 : 00)과 오후 (17 : 00)로 나누어 먹을 때까지 손으로 던져 주었다.
- 넙치 배합사료의 어분 대체 단백질원으로서 대두박의 이용성을 조사하기 위하여 평균체중 35g인 넙치를 각 수조마다 20마리씩 2 반복 수용하여 대두박 함량을 0%, 10%, 20% 및 30%로 조절한 사료로 45일간 사육실험하였다. 그 결과, 모든 실험구에서 100% 의 생존율을 나타내었으며, 증중량은 대조구와 대두박 10% 첨가구간 에는 차이가 없었지만, 대두박 20%와 30% 첨가구는 대조구보다 유의하게 낮았다 (P<0.
- 그리고 본 연구에서 사료의 대두박 첨가수준이 높을수록 일일사료섭취율과 단백질섭취율이 증가하였음에도 불구하고 사료효율 및 단백질효율은 감소하였는데, 이는 육식성이 강한 넙치가 식물성 원료에 대한 가소화에너지가 낮았기 때문으로 판단된다. 넙치를 대상으로 각 원료의 가소화에너지가 연구되지 않았기 때문에 본 연구에서는 측정된 사료의 단백질, 지질 및 탄수화물로 에너지 함량을 계산하여 모든 사료의 에너지가 비슷한 수준이 되도록 설계하였다. 하지만 각 원료의 가소화에너지를 고려한다면, 즉 대두박의 영양소 소화율이 낮다면 사료의 대두박 함량이 증가할수록 가소화 에너지는 낮아진다.
- 45 pm membrane filter로 여과한 다음, -30℃ 냉동고에 저장하여 두고 실험에 사용하였다. 또한, 황 함유 아미노산인 Cys과 Mete perfomic acid로 산화시켜 cysteic acid와 methionine sulfone으로 분석하였다. 아미노산의 정량은 Sykam amino acid analyzer S433 (Germany)을 이용하여 분석하였다.
- 강원도 수산양식시험장에서 종묘 생산되어 상품 사료로 사육된 넙치 치어를 국립수산진흥원 동해수산연구소로 수송하여 일주일간 상품사료로 예비사육 하였으며, 실험용으로 중간크기의 건강한 어체 (평균체중 35 g)를 선별하여 3002들이 FRP 사각수조에 각각 20마리씩 수용하여 각 실험사료마다 2반복으로 45일간 사육실험 하였다. 실험사료는 매일 오전(09 : 00)과 오후 (17 : 00)로 나누어 먹을 때까지 손으로 던져 주었다. 여과 해수를 각 실험수조 마다 분당 약 7 ℓ로 조정하여 흘려주었고, 사육기간 동안의 수온은 18.
- 또한, 황 함유 아미노산인 Cys과 Mete perfomic acid로 산화시켜 cysteic acid와 methionine sulfone으로 분석하였다. 아미노산의 정량은 Sykam amino acid analyzer S433 (Germany)을 이용하여 분석하였다. 혈장성분은 채혈한 혈액을 3, 000rpm에서 10분간 원심 분리하여 얻은 혈장을 -70℃에 동결 보존하면서 1주 이내에 분석하였으며, 임상용 kit (아산제약)를 사용하여 proteine burette법으로 glucose와 cholesterole 효소법으로, GPT (glutamate pyruvate transaminase) 와 GOT (glutamate oxaloacetate tranaminase)는 Reitman-Frankel법으로 분석하였다.
- 0005였다. 어체 측정은 실험 개시시와 종료시에 측정 전일 절식시킨 후 100ppm의 MS222 (tricaine methane sulfonate, Sigma, USA)에 마취시켜 각 실험수조에 수용된 실험어의 전체무게를 측정하였으며, 혈장성분의 변화를 조사하기 위해 각 실험구 당 5마리씩(2반복) 무작위로 추출하여 Heparin sodium 주사액 (녹십자, 경기도)이 처리된 1회용 주사기로 미부 혈관에서 채혈하였다. 실험 종료시 각 수조의 모든 개체를 sample로 취하여 -70℃에 냉동보관하면서 비만도와 간 중량 지수를 구했으며, 간은 일반성분 분석용 시료로 사용하였다.
대상 데이터
- 본 실험에 사용된 사료의 주 단백질원인 북양어분 (간접식, 고려원양 개척호 제품)과 대체단백질원인 대두박 (탈지, 탈피)의 일반 성분 및 필수아미노산 조성을 Table 1에 나타내었다.
- 어체 측정은 실험 개시시와 종료시에 측정 전일 절식시킨 후 100ppm의 MS222 (tricaine methane sulfonate, Sigma, USA)에 마취시켜 각 실험수조에 수용된 실험어의 전체무게를 측정하였으며, 혈장성분의 변화를 조사하기 위해 각 실험구 당 5마리씩(2반복) 무작위로 추출하여 Heparin sodium 주사액 (녹십자, 경기도)이 처리된 1회용 주사기로 미부 혈관에서 채혈하였다. 실험 종료시 각 수조의 모든 개체를 sample로 취하여 -70℃에 냉동보관하면서 비만도와 간 중량 지수를 구했으며, 간은 일반성분 분석용 시료로 사용하였다.
데이터처리
- 결과의 통계처리는 ANOVA-test를 실시하여 Duncan's multiple range test (Duncan, 1955)로 평균간의 유의성을 SPSS (SPSS Inc., 1997)program을 사용하여 검정하였다.
이론/모형
- 실험사료 및 간의 일반성분은 AOAC (1990)의 방법에 따라 조단백질(NX6.25)은 Auto Kjeldahl System (Buchi B-324/435/412, Switzerland)를 사용하여 분석하였고, 조지방은 ether를 사용하여 추출하였으며, 수분은 105℃의 dry oven에서 24시간 동안 건조 후 측정하였다. 조회분은 550℃ 회화로에서 4시간 동안 태운 후 정량하였으며, 가용성 무질소물은 100-(수분+ 조단백질 + 조지방+조회분)의 식으로 계산하였다.
- 아미노산의 정량은 Sykam amino acid analyzer S433 (Germany)을 이용하여 분석하였다. 혈장성분은 채혈한 혈액을 3, 000rpm에서 10분간 원심 분리하여 얻은 혈장을 -70℃에 동결 보존하면서 1주 이내에 분석하였으며, 임상용 kit (아산제약)를 사용하여 proteine burette법으로 glucose와 cholesterole 효소법으로, GPT (glutamate pyruvate transaminase) 와 GOT (glutamate oxaloacetate tranaminase)는 Reitman-Frankel법으로 분석하였다.
성능/효과
- 05). Cholesterol 농도는 605.4-375.9 mg/ 100ml로 사료의 대두박 첨가 수준이 높을수록 감소하는 경향을 보였으나, 대조구와 대두박 10% 첨가구간에는 유의차가 없었다 (P>0.05). GOT는 사료의 대두박 첨가 수준이 높을수록 증가하는 경향을 보였고, 대두박 30% 첨가구가 대조구와 대두박 10% 첨가구보다 유의하게 높았다 (P0.
- 05). GOT는 사료의 대두박 첨가 수준이 높을수록 증가하는 경향을 보였고, 대두박 30% 첨가구가 대조구와 대두박 10% 첨가구보다 유의하게 높았다 (P0.05).
- 넙치 배합사료의 어분 대체 단백질원으로서 대두박의 이용성을 조사하기 위하여 평균체중 35g인 넙치를 각 수조마다 20마리씩 2 반복 수용하여 대두박 함량을 0%, 10%, 20% 및 30%로 조절한 사료로 45일간 사육실험하였다. 그 결과, 모든 실험구에서 100% 의 생존율을 나타내었으며, 증중량은 대조구와 대두박 10% 첨가구간 에는 차이가 없었지만, 대두박 20%와 30% 첨가구는 대조구보다 유의하게 낮았다 (P<0.05). 사료효율과 단백질효율은 사료의 대 두박 첨가수준이 높을수록 감소하는 경향을 보였으나, 대조구와 대두박 10% 및 20% 첨가구간에 유의한 차이를 보이지 않았다 (P>0.
- 그리고 본 연구에서 사료의 대두박 첨가수준이 높을수록 일일사료섭취율과 단백질섭취율이 증가하였음에도 불구하고 사료효율 및 단백질효율은 감소하였는데, 이는 육식성이 강한 넙치가 식물성 원료에 대한 가소화에너지가 낮았기 때문으로 판단된다. 넙치를 대상으로 각 원료의 가소화에너지가 연구되지 않았기 때문에 본 연구에서는 측정된 사료의 단백질, 지질 및 탄수화물로 에너지 함량을 계산하여 모든 사료의 에너지가 비슷한 수준이 되도록 설계하였다.
- 단백질농도와 glucose 농도의 저하는 기아, 영양실조, 소화기관장애나 간의 기능장애로 인한 결합부족과 합성저하에 원인이 있다고 알려져 있다. 본 실험에서 총 단백질과 glucose 농도의 변화는 실험구간에 유의적인 차이가 없었지만, 간 기능에 직접적인 관련이 있는 혈장 GOT는 실험구간에 유의한 차이를 보였다. 이처럼 혈장 내 아미노기 전달효소의 농도가 높아지는 것은 간 세포막의 이상으로 조직에 함 유되어 있던 효소가 혈액 중으로 방출되기 때문이다.
- 05). 비만도는 대두박 10%와 20% 첨가구 가 대조구와 비교하여 유의차가 없었으나 (P>0.05), 대두박 30% 첨가구는 대두박 10% 첨가구와 비교하여 유의하게 낮았다 (P< 0.05).
- 05). 사료효율과 단백질효율은 사료의 대 두박 첨가수준이 높을수록 감소하는 경향을 보였으나, 대조구와 대두박 10% 및 20% 첨가구간에 유의한 차이를 보이지 않았다 (P>0.05). 이와 반대로, 일일사료섭취율과 일일단백질섭취율은 사 료의 대두박 첨가수준이 높을수록 증가하는 경향을 보였다.
- 이와 반대로, 일일사료섭취율과 일일단백질섭취율은 사 료의 대두박 첨가수준이 높을수록 증가하는 경향을 보였다. 어체 간의 일반성분은 각 실험구간에 유의차가 없었으나 (P>0.05), 사 료의 대두박 첨가수준이 높을수록 단백질과 수분함량은 증가하고, 지질함량은 감소하였다. 혈장 총 콜레스테롤 농도는 사료의 대두 박 첨가수준이 높을수록 감소하는 경향을 나타내었으나, 대조구와 대두박 10% 첨가구간에 유의차가 없었다 (P>0.
- 혈장 GOT는 사료의 대두박 첨가수준이 높을수록 증가하는 경향을 보였다. 이상의 결과로부터, 본 실험 사료 조성으로 넙치 치어를 사육하였을 때, 어분 대체단백질원으로서 대두박을 사료의 10%까지 첨가할 수 있을 것으로 판단된다.
- 05). 이와 반대로, 일일사료섭취율과 일일단백질섭취율은 사 료의 대두박 첨가수준이 높을수록 증가하는 경향을 보였다. 어체 간의 일반성분은 각 실험구간에 유의차가 없었으나 (P>0.
- 45일간의 사육 실험 결과는 Table 3에 표시한 것과 같으며, 실험기간 동안의 생존율은 모든 실험구에서 100%였다. 증중량은 사료의 대두박 첨가 수준이 높을수록 감소하는 경향을 보였으나, 대조구와 대두박 10% 첨가구의 평균증중량은 60.7~66.0g/fish로 서로 유의차가 없었으며 (P>0.05), 대두박 20%와 30% 첨가구의 증 중량(50.1 ~47.1g/fish)은 대조구보다 유의하게 낮았다 (PC0.05).
- 05). 혈장 GOT는 사료의 대두박 첨가수준이 높을수록 증가하는 경향을 보였다. 이상의 결과로부터, 본 실험 사료 조성으로 넙치 치어를 사육하였을 때, 어분 대체단백질원으로서 대두박을 사료의 10%까지 첨가할 수 있을 것으로 판단된다.
- 05), 사 료의 대두박 첨가수준이 높을수록 단백질과 수분함량은 증가하고, 지질함량은 감소하였다. 혈장 총 콜레스테롤 농도는 사료의 대두 박 첨가수준이 높을수록 감소하는 경향을 나타내었으나, 대조구와 대두박 10% 첨가구간에 유의차가 없었다 (P>0.05). 혈장 GOT는 사료의 대두박 첨가수준이 높을수록 증가하는 경향을 보였다.
후속연구
- , 1991; Lim and Dominy, 1989). 그리고 대두박 단독 첨가보다는 콘글루텐 밀과 육골분 같은 원료를 혼합 첨가하는 것이 더 효율적으로 어분을 대체할 수 있는데, 즉, 여러가지 원료를 적절히 혼합하여 첨가함으로서 첨가 원료 중에 부족한 영양소가 보완되어 성장 효과를 개선시킬 수 있고, 더 높은 비율로 어분을 대체할 수 있을 것이다. 예를 들면, 대두박에는 Met+Cys 함량이 상대적으로 적지만, 콘글루텐 밀과 육골분에는 어분과 비슷한 수준으로 함유되어 있고, 콘글루텐 밀에 부족한 Arge 대두박과 육골분에 상대적으로 높게 함유되어 있어, 이 원료들을 적절히 혼합 첨가함으로써 상호 보완 효과를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.
- (1993)이 조피볼락과 방어 사료의 어분을 13% 및 20%까지 대두박으로 대체 가능한 것으로 보고하였으며, Reigh and Ellis (1992)는 red drum (Sciaenops ocellatus) 사료에서 어분을 26%까지 대체하는 것이 경제적인 사료라고 발표하였다. 따라서 대체원의 적정 첨가량 구명과 함께 이에 대해서는 부족한 아미노산의 첨가 등 실용 사료 배합비에 응용할 수 있도록 계속 연구를 수행하여 혼합 첨가의 최적 비 등을 밝혀 보다 값싼 양질의 넙치용 배합사료를 개발할 수 있도록 해야 할 것이다.
- 이처럼 혈장 내 아미노기 전달효소의 농도가 높아지는 것은 간 세포막의 이상으로 조직에 함 유되어 있던 효소가 혈액 중으로 방출되기 때문이다. 본 실험에서 나타난 혈장성분 변화의 결과들을 통해 대두박의 첨가수준이 높을수록 어체간의 기능에 나쁜 영향을 주었다는 사실을 알 수 있었으나, 본종에 관한 혈장성분의 뚜렷한 기준이 확립되어 있지 않으므로 차후 혈액학적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.
- 그리고 대두박 단독 첨가보다는 콘글루텐 밀과 육골분 같은 원료를 혼합 첨가하는 것이 더 효율적으로 어분을 대체할 수 있는데, 즉, 여러가지 원료를 적절히 혼합하여 첨가함으로서 첨가 원료 중에 부족한 영양소가 보완되어 성장 효과를 개선시킬 수 있고, 더 높은 비율로 어분을 대체할 수 있을 것이다. 예를 들면, 대두박에는 Met+Cys 함량이 상대적으로 적지만, 콘글루텐 밀과 육골분에는 어분과 비슷한 수준으로 함유되어 있고, 콘글루텐 밀에 부족한 Arge 대두박과 육골분에 상대적으로 높게 함유되어 있어, 이 원료들을 적절히 혼합 첨가함으로써 상호 보완 효과를 얻을 수 있을 것으로 기대된다. 이미 해산어류인 조피볼락과 방어에서도 이와 같은 혼합 첨가 가능성이 제시된 바 있어 (Lee et al.
- , 1999)에서도 대두박 첨가구의 사료 섭취율이 높아지는 경향을 보였다. 이러한 내용들을 종합하여보면, 본 실험의 대두박 첨가에 따라 성장이 저하되는 것은 필수아미노산의 불균형과 대두박의 낮은 영양소 소화율 때문으로 판단되며, 이에 대해서는 추가적인 연구가 계속되어야 할 것이다.
- 이상의 결과로부터, 본 실험 조건에서 어분의 대체 단백질원으로 대두박의 첨가수준이 사료의 10%로 나타난 것은 넙치가 단백질 요구량이 높은 육식성 어류이며 식물성 단백질원에 대한 가소화에너지가 낮기 때문으로 판단되며, 향후 이러한 단점들을 보완한 연구가 필요할 것으로 판단된다.
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