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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 현재 주요양식 어종인 조피볼락을 실험어로 하여 사료내 단백질 함량 및 사료의 단백질원 조건을 달리하여 혈중 IGF-I 및 IGFBP-3 농도를 측정하므로서 사료단백질이 혈청중의 IGF-I과 IGFBP-3의 수준에 어느 정도 영향을 미치며, 그 정도가 사료단백질의 품질평가가 가능한지를 검토하였다.
제안 방법
- 건조된 membrane을 autoradiographyS. IGF binding proteins의 밴드를 확인하였다.
- 또 실험사료 중 단백질원을 달리하는 실험에서는 백색어분과 갈색어분을 1:1로 배합한 어분을 대조군으로 하여 대두박분, 육분, 콘글루텐분, 우모분을 같은 함량으로 혼합시켜 조제하였다. 그리고 대두박분은 함량을 달리하여(20, 30, 40%) 대체가능한 양적인 비율도 함께 검토하였다. 사료의 단백질 함량은 약 50%로 조정하였으며, 실험사료의 조성은 Table 2와 같다.
- 어류의 단백질 요구량 범위인 30~55%를 참고로(NRC, 1993) 본 실험에서는 백색어분(WFM)과 갈색어분(BFM)을 3:1로 배합한 것을 단백질원으로 사용하였으며, 단백질의 함량을 30%, 40%, 50% 및 60%로 조정하였고, 실험사료의 조성은 Table 1과 같다. 또 실험사료 중 단백질원을 달리하는 실험에서는 백색어분과 갈색어분을 1:1로 배합한 어분을 대조군으로 하여 대두박분, 육분, 콘글루텐분, 우모분을 같은 함량으로 혼합시켜 조제하였다. 그리고 대두박분은 함량을 달리하여(20, 30, 40%) 대체가능한 양적인 비율도 함께 검토하였다.
- 고압모래 여과장치로 여과된 자 연해수를 각 실험수조마다 10L/min씩 유수시켰다. 사료공급은 1일 1회 만복에 가깝도록 공급하면서 약 70일간 사육하였다.
- 사육한 조피볼락을 MS222 100ppm에서 마취시킨 후 주사기를 이용하여 정맥으로부터 채혈하였다. 채혈한 것을 약 30분간 얼음 위에 방치한 후 원심분리(890g, 20min)하여 혈청을 분리하였으며, 분리한 혈청은 -75℃에 보관하여 실험에 사용하였다.
- 모든 배양과 원심분리는 4℃에서 행하였다. 상층액은 흡입, 제거시키고 침전된 잔사는 Autometic gammma counter (1470 WIZARD™, Pharmacia Biotech)로 측정하였다.
- 2N NaOH (v/v, 5:2)로 중화시켰다. 시료들은 4℃에서 1시간 방치한 후 4℃ 에서 20분간 3,000×g로 원심분리하여 얻어진 상층액을 IGF-I 분석용으로 사용하였다.
- 어류의 단백질 요구량 범위인 30~55%를 참고로(NRC, 1993) 본 실험에서는 백색어분(WFM)과 갈색어분(BFM)을 3:1로 배합한 것을 단백질원으로 사용하였으며, 단백질의 함량을 30%, 40%, 50% 및 60%로 조정하였고, 실험사료의 조성은 Table 1과 같다. 또 실험사료 중 단백질원을 달리하는 실험에서는 백색어분과 갈색어분을 1:1로 배합한 어분을 대조군으로 하여 대두박분, 육분, 콘글루텐분, 우모분을 같은 함량으로 혼합시켜 조제하였다.
- 조피볼락을 실험어로 하여 사료 단백질의 함량과 단백질원을 달리하여 공급한 후 동물의 성장인자 중 하나인 Insulin-like growth factor-I (IGF-I)과 IGFBP-3의 혈중농도를 검토하였다. 사료 단백질의 함량이 50%~60% 급여군에서 성장이 좋았고, 혈액중 IGF-I 농도도 높게 나타났다.
대상 데이터
- 본 연구에 사용한 실험어, 조피볼락 (Sebastes schlegeli)은 친어로부터 산출된 조피볼락 치어를 국립수산진흥원 (부산시 기장군 소재)의 2ton FRP 사각수조에서 예비사육하다가 건강한 실험어를 선별하여 실험사료마다 2반복으로 배치된 각각의 실험수조(300L)에 50마리씩 수용하였다. 고압모래 여과장치로 여과된 자 연해수를 각 실험수조마다 10L/min씩 유수시켰다.
이론/모형
- 실험어 혈청 샘플들은 Breier et al. (1990)의 방법에 따라 추출 하였다. 혈청 100 μL를 1:4의 비율로 acid-ethanol(87.
- 의 분석은 Hossenlopp et al.의 방법 (1986)을 이용하였다. 즉, 실험어 혈청 약 1 μL를 취하여 전기영동용 sample buffer (glycerol 함유)에 혼합한 후 12.
성능/효과
- (1985)은 정상적인 성인을 대상으로 5일간 절식시킨 후, 9일간 low protein-adequate energy diet를 재급여하였을 때 80%의 필수 아미노산이 포함된 식이군에서 혈중 IGF-I 농도가 크게 상승하였다고 보고하였다. 다시 말해서 질소평형을 유지하기 위한 필수 아미노산의 공급, 즉 양질의 단백질이 IGF-I의 상승효과를 중재함을 알 수 있었다. 또한 단백질의 결핍상태일 때에도 혈중 IGF-I의 농도가 감소하는데 (Isley et al.
- 단백질 원료인 어분의 첨가량에 따라 사료단백질의 함량을 달리하여(30%, 40%, 50%, 60%) 조제한 실험사료의 일반성분을 분석한 결과, 조단백질이 각각 31.1%, 41.1%, 51.1% 그리고 59.5%를 나타내었는데 (Table 1), 사료 설계시 계산한 단백질의 양과 거의 비슷하였다. 한편 사료단백질의 공급원을 달리한 사료의 일반성분 분석결과에서도 (Table 2)단백질의 함량을 약 50%로 설계하였으므로 화학적 분석결과와 큰 차이가 없었다.
- 조피볼락을 실험어로 하여 사료 단백질의 함량과 단백질원을 달리하여 공급한 후 동물의 성장인자 중 하나인 Insulin-like growth factor-I (IGF-I)과 IGFBP-3의 혈중농도를 검토하였다. 사료 단백질의 함량이 50%~60% 급여군에서 성장이 좋았고, 혈액중 IGF-I 농도도 높게 나타났다. 그리고 콘글루텐과 우모분보다 질적으로 우수한 어분, 대두박분, 육분을 첨가한 사료로 사육한 조피볼락의 혈액중 IGF-I과 IGFBP-3가 높은 것으로 나타났으므로, 어류 단백질 대사수준을 파악하는 지표로 활용이 가능하였다.
- 사료내 단백질의 함량을 달리한 사료(30%~60%)를 조피볼락에게 공급한 후 혈액 중 IGF-I 함량을 측정한 결과, 사료단백질 함량의 증가에 따라 혈액중 IGF-I의 농도는 205.2 ng/mL, 258.9 ng/mL, 288.0 ng/mL, 316.2ng/mL로 나타났다 (Table 6). 앞서 나타난 체중증가율과 마찬가지로 사료단백질 함량이 증가할수록 혈액중 IGF-I의 농도도 증가하였으며, 사료단백질이 50%, 60%일 때 혈중농도가 다른 두 급여군에 비해 높게 나타났음을 알 수 있었다.
- 2ng/mL로 나타났다 (Table 6). 앞서 나타난 체중증가율과 마찬가지로 사료단백질 함량이 증가할수록 혈액중 IGF-I의 농도도 증가하였으며, 사료단백질이 50%, 60%일 때 혈중농도가 다른 두 급여군에 비해 높게 나타났음을 알 수 있었다. 이것은 어종 및 크기별로 조금씩 차이는 있으나 대부분 사료단백 질의 함량을 약 50%로 조정하는 점을 고려해볼 때, 혈중 IGF-I 함량 또한 성장률, 사료효율, 단백질 전환효율 등과 마찬가지로 사료단백질의 적정함유량을 추정할 수 있는 하나의 지수로 적용 가능함을 의미한다.
- 어분을 대조군으로 하여 사료 단백질 급원에 따른 성장정도를 체중으로 살펴본 결과, 대두박 및 육분을 급여한 실험군에서 성장 효과가 우수하였고, 콘글루텐분과 우모분을 급여한 실험군에서는 그보다 저하됨을 볼 수 있었다. Table 7은 사료단백질 급원을 달리하여 조피볼락을 사육후 혈액중에 존재하는 IGF-I 함량을 측정한 것이다.
- Table 3은 사료단백질의 함량에 따른 조피볼락의 성장정도를 살펴본 것으로 70일간의 사육후 모든 조건에서 체중이 증가하였다. 즉, 사료단백질 40~60% 함유군에서는 어체중이 실험개시때보다 30g 이상 증가하였다. 다만, 30% 함유군에서는 30g에 다소 못미치는 증가량을 보였다.
- 2ng/mL로 높았다. 즉, 사료단백질이 질적으로 우수할 때 성장효과도 좋고 혈액중 IGF-I 함량도 높게 나타나는 것으로 보아 성장정도 (Table 4)뿐 아니라 사료단백질의 질적인 차이가 IGF-I 함량에 영향을 미침을 알 수 있었다.
- 한편 사료단백질의 질적인 차이에 따른 체중변화를 살펴보면 (Table 4), 성장은 대부분 질적으로 우수한 어분, 육분 및 대두박분을 급여한 그룹(59.3±8.6, 60.4±11.8, 54.6±10.9 g) 이 콘글루텐분이나 우모분을 급여한 그룹(50.7±8.5, 53.9±10.9 g)보다 우수함을 알 수 있었다. 식물성 단백질임에도 불구하고 대두박을 대체 단백질원으로 많이 사용하는데, 이는 단백질함량과 아미노산 조성 등 영양성분이 비교적 잘 갖추어져 있기 때문이다 (NRC, 1983, 1993).
후속연구
- 이상의 연구결과에서 어종 및 성장단계별로 단백질 영양에 크게 영향을 받는 혈액내 IGF-I 함량을 측정하므로써 체중과 함께 성장 정도뿐 아니라 질소평형과 더불어 체내 단백질 대사상태 추정, 그리고 사료단백질의 적절한 함량 및 질적인 차이를 평가가능할 것으로 판단된다.
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