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문제 정의
- Hara (1976)는 무지개 송어의 후각 자극을 측정하여 아미노산 구조와 자극의 상관을 실험한 결과, 자극을 위해서는 a-amino기와 a-carboxyl기가 필수적이며 양이온 혹은 음이온의 하전 상태가 중요할 뿐 유효 하전의 양과는 상관이 없다고 하였다. 본 실험의 결과는 다량으로 생산하는 산 가수분해물의 일반적인 pH가 약 4.5 부근인 점에 비추어 인위적인 pH 조절이 필요없기 때문에 산 가수분해 물을 주체로 한 섭식촉진물질의 유용성을 뒷받침한다.
- 본 연구는 우리나라 해산어 양식 중 중요한 비중을 차지하고 있는 넙치를 대상으로 유용한 저가의 섭식촉진물질을 검색하고 이들의 첨가에 따른 기존 사료의 효율 개선과 섭식촉진 효과를 검토하기 위해 시도하였다.
제안 방법
- 5개의 원형 수조 (지름 70cmX높이 50 cm)에 각각 50미의 넙치를 넣고 1개 수조는 대조구로, 나머지 수조는 실험구로 사용하였으며, 수조 간의 환경 차이를 줄이기 위해 5일을 주기로 하여 대조구와 실험구의 수조를 변경하였다. 실험 기간 중 수온은 11~ 15℃를 유지하였으며 환수율은 500~1,000mL/min으로 조절하였다.
- 실험 기간 중 수온은 11~ 15℃를 유지하였으며 환수율은 500~1,000mL/min으로 조절하였다. 그리고 실험 2주일마다 어체 선별작업을 통해 비슷한 체중의 개체군을 유지하도록 하여 어체 크기가 섭식촉진 효과에 미치는 영향을 최소화하였다.
- HC1(C7880), L-tyrosine(T3754), DL-phenylalanine(P1876), Na-glutamate (G 1626), L-histidine (H8000)및 염기성 물질인 trimethylamine ■ HC1(T7630)과 betaine(B2654)은 Sigma 사의 제품을, 핵산관련 물질은 식품급의 inosine 5'-monophosphate (IMP, 대상, 서울, 한국)와 guanosine 5'-monophosphate(GMP, 제일제당, 서울, 한국) 을 각각 사용하였다. 그리고 천연물의 섭식촉진 효과를 검색하기 위해 천연 단백질 자원을 6N HC1로 24시간 가수분해한 후 NaOH 로 중화한 KH와 GH의 산가수분해물을 조제하여 사용하였다. 한편 섭식촉진물질을 검색하기 위한 기본 사료는 일본제 A사의 제품을, 사료 효율 측정을 위해서는 일본제 A사와 B사의 제품을 각각 사용하였다.
- 산 가수분해물을 중화시키기 위해 사용하는 NaOH를 절감하고 가수분해물의 제조 공정을 단순화하며 아미노산의 하전 상태에 따른 섭식촉진 효과를 검토하기 위해 산 가수분해물의 pH를 1N NaOH와 IN HC1 을 사용하여 각각 4.5, 6.5 및 8.0으로 조절한 후 섭식촉진 효과를 측정하였다 (Fig. 3). KH의 섭식촉진 효과는 pH에 따른 영향을 거의 받지 않는 것으로 나타나 아미노산의 유효 하전이 섭식효과에 영향을 미치지 않는 것으로 생각되었다.
- (1955)의 방법, 회분은 건식회화법(AOAC, 1990)으로 각각 측정하였다. 산 가수분해물의 아미노산 조성은 시료를 증류수에 용해시키거나 희석하여 0.20 μm filter로 여과한 후 아미노산 자동분석기 (Bioch- rom 20, Pharmacia-LKB, UK)로 분석하였다.
- 섭식촉진 효과를 판정하기 위해 사용한 방법과 동일한 방법으로 사료를 조제하여 14일 동안 급이한 후 사료의 효율을 측정하였으며 매회 실험 후에 선별 작업을 통하여 실험 개체군의 차이를 최소화한 후에 차기 실험을 수행하였다. 사료효율은 일간 급이율에 대한 일간 증증율을 %로 표시하였다.
- 섭식촉진물질의 검색은 일정 농도의 물질을 기본 사료 A에 15% (v/w)가 되도록 흡착시킨 후 일정 중량의 사료수를 1일 3회 급이 하고 즉시 시간을 측정하여 5분 이후에도 섭취하지 않고 있는 부상 사료는 그물망의 뜰채로 회수한 다음, 섭취한 먹이의 개수를 측정하여 섭식한 대조구 사료에 대한 섭식촉진물질 사료의 개수를 %로 표시하였다. 이때 대조구는 A사의 사료를 그대로 사용하였다.
- 우리나라 해산어 양식의 주요 대상 어종인 넙치의 섭식 촉진 물질을 확인하기 위하여 몇 가지 아미노산, 핵산관련물질, 염기성 물질 및 산가수분해물의 섭식촉진 효과를 수조 실험을 통해 검토 하였다. Glycine, IMP, GMP 및 betaine은 다소의 섭식 촉진 효과가 인정되었으며 천연 단백질 자원의 산 가수분해물인 KH가 가장 우수한 섭식촉진 효과를 보였다.
대상 데이터
- 섭식효과를 판정하기 위해 사용한 아미노산인 glycine(G74O3), L-alanine(A7627), L-cysteine . HC1(C7880), L-tyrosine(T3754), DL-phenylalanine(P1876), Na-glutamate (G 1626), L-histidine (H8000)및 염기성 물질인 trimethylamine ■ HC1(T7630)과 betaine(B2654)은 Sigma 사의 제품을, 핵산관련 물질은 식품급의 inosine 5'-monophosphate (IMP, 대상, 서울, 한국)와 guanosine 5'-monophosphate(GMP, 제일제당, 서울, 한국) 을 각각 사용하였다. 그리고 천연물의 섭식촉진 효과를 검색하기 위해 천연 단백질 자원을 6N HC1로 24시간 가수분해한 후 NaOH 로 중화한 KH와 GH의 산가수분해물을 조제하여 사용하였다.
- 9g이었다. 섭식효과를 판정하기 위해 사용한 아미노산인 glycine(G74O3), L-alanine(A7627), L-cysteine . HC1(C7880), L-tyrosine(T3754), DL-phenylalanine(P1876), Na-glutamate (G 1626), L-histidine (H8000)및 염기성 물질인 trimethylamine ■ HC1(T7630)과 betaine(B2654)은 Sigma 사의 제품을, 핵산관련 물질은 식품급의 inosine 5'-monophosphate (IMP, 대상, 서울, 한국)와 guanosine 5'-monophosphate(GMP, 제일제당, 서울, 한국) 을 각각 사용하였다.
- 그리고 천연물의 섭식촉진 효과를 검색하기 위해 천연 단백질 자원을 6N HC1로 24시간 가수분해한 후 NaOH 로 중화한 KH와 GH의 산가수분해물을 조제하여 사용하였다. 한편 섭식촉진물질을 검색하기 위한 기본 사료는 일본제 A사의 제품을, 사료 효율 측정을 위해서는 일본제 A사와 B사의 제품을 각각 사용하였다.
이론/모형
- 수분은 상압 가열 건조법(AOAC, 1990), 총질소량은 semi-mi- cro Kjeldahl법 (AOAC, 1990), 조지방은 Folch et al. (1955)의 방법, 회분은 건식회화법(AOAC, 1990)으로 각각 측정하였다. 산 가수분해물의 아미노산 조성은 시료를 증류수에 용해시키거나 희석하여 0.
성능/효과
- 우리나라 해산어 양식의 주요 대상 어종인 넙치의 섭식 촉진 물질을 확인하기 위하여 몇 가지 아미노산, 핵산관련물질, 염기성 물질 및 산가수분해물의 섭식촉진 효과를 수조 실험을 통해 검토 하였다. Glycine, IMP, GMP 및 betaine은 다소의 섭식 촉진 효과가 인정되었으며 천연 단백질 자원의 산 가수분해물인 KH가 가장 우수한 섭식촉진 효과를 보였다. KH는 사료 중량에 대하여 1.
- 3). KH의 섭식촉진 효과는 pH에 따른 영향을 거의 받지 않는 것으로 나타나 아미노산의 유효 하전이 섭식효과에 영향을 미치지 않는 것으로 생각되었다. Hara (1976)는 무지개 송어의 후각 자극을 측정하여 아미노산 구조와 자극의 상관을 실험한 결과, 자극을 위해서는 a-amino기와 a-carboxyl기가 필수적이며 양이온 혹은 음이온의 하전 상태가 중요할 뿐 유효 하전의 양과는 상관이 없다고 하였다.
- 3%를 섭취하여 섭식촉진물질의 첨가는 섭식량의 증가 뿐 아니라 사료 효율의 개선에 현저히 기여하였다. 그리고 섭식촉진 물질의 조합에 따른 단가 상승은 기본사료 가격의 0.05% 이내에 불과하여 경제성이 충분하며 실용화가 가능한 것으로 예상하였다. 한편 본 연구 결과의 적용을 확대하기 위해서는 장차 넙치 성어에 대한 연구도 필요할 것으로 보인다.
- 아미노산, betaine 및 TMA의 단독 첨가에 따른 섭식촉진 효과 는 증류수를 첨가한 사료군에 미치지 못했으며 IMP와 GMP는 거의 비슷한 효과를, 산 가수분해물인 KH는 아주 우수한 효과를 나타내었다 (Table 3). 그리고 이들 물질들의 섭식촉진 효과를 대 조구인 A 사료와 비교하면 glycine, IMP, GMP 및 betainee 다소 효과가 있었으며 KH와 GH는 현저한 효과를 보이고 있었다. 그러나 실험한 물질의 단독 첨가에 따른 섭식촉진 효과는 산가수 분해물인 KH에 비하여 현저히 떨어졌다.
- 기본 사료 A와 B의 일반성분 조성은 대체로 비슷하였으나 사료 A가 B에 비하여 조단백질의 함량이 다소 높은 반면 조지방의 함량은 다소 낮았다 (Table 1). 그리고 섭식촉진물질 KH는 분말형 이며 GH는 액상형이기 때문에 수분의 함량에 현격한 차이를 보이고 있었고 섭식촉진물질 KH의 회분 함량이 다른 것에 비하여 현저히 높은 것은 산 가수분해 후 중화를 위해 사용한 NaOH로 인해 생성된 NaCl 함량에 기인한 것으로 판단된다.
- 기본 사료인 A 또는 B 사료를 기본으로 각각 최적인 1.05% (w/w) 의 KH를 첨가하여 formulation한 섭식촉진 사료 C와 D의 사료 효율을 측정한 결과 (Table 4), A 사료와 C 사료의 사료 효 율은 각각 114%와 155%로서 섭식촉진 효과가 확인되었다. 이 같은 결과는 섭취량에서도 현저한 차이를 보여 A 사료는 총 급이량의 58.
- 산 가수분해물의 pH는 섭식촉진 에 영향을 미치지 않았고, 물질의 혼합에 따른 상승효과는 曲와 glycine의 조합이 가장 우수하였다. 대조군 사료는 총 급이량의 58.2%를 섭취한 반면 섭식촉진 사 료는 83.3%를 섭취하여 섭식촉진물질의 첨가는 섭식량의 증가 뿐 아니라 사료 효율의 개선에 현저히 기여하였다. 그리고 섭식촉진 물질의 조합에 따른 단가 상승은 기본사료 가격의 0.
- 75% 이상의 농도에서는 오히려 감소하는 경향을 보였다. 사료 중량에 대하여 丄05%를 첨가한 KH와 GH는 대조군에 비하여 209.4±3.8%와 204.0 ±4.2% 의 섭식촉진 효과를 보였고, 증류수 군과 비교했을 때는 각각 128.7±3.8%와 103.3±4.2%로 낮아졌지만 (나타내지 않았음) KH의 효과는 확실히 인정되었다. 이 같이 산가수분해물이 아미노산 단독 군에 비하여 섭식촉진 효과가 현저히 증가한 것은 가수분해물에 포함된 여러가지 아미노산들의 상승효과에 기인한 것으로 보인다.
- 05% (w/w)까지 섭식촉진 효과가 증가하였으나 그 이상의 농도 에서는 효과가 거의 일정하였다. 산 가수분해물의 pH는 섭식촉진 에 영향을 미치지 않았고, 물질의 혼합에 따른 상승효과는 曲와 glycine의 조합이 가장 우수하였다. 대조군 사료는 총 급이량의 58.
- 섭식촉진 효과가 가장 뛰어난 KH와 GH를 대상으로 첨가 농 도별로 섭식촉진 효과를 측정한 결과 (Fig. 1), KH는 농도의 증 가와 더불어 섭식촉진 효과도 증가하였으나 1.05% 이상의 농도에 서는 거의 비슷한 효과를 보였고, GH는 0.75% 이상의 농도에서는 오히려 감소하는 경향을 보였다. 사료 중량에 대하여 丄05%를 첨가한 KH와 GH는 대조군에 비하여 209.
- 섭식촉진 효과가 인정된 몇 가지 물질을 조합하여 실험한 결과 (Fig. 2), B군 (KH+glycine)이 아무것도 첨가하지 않은 대조군에 비하여 가장 높은 161.3 ±37.3% 의 섭식 촉진 효과를 보였으나, 이 같은 결과는 1.05% KH(A군)의 174.0±34.2%에 비하여 다소 떨어지는 것으로 나타났고 C, D, E, F군의 상대활성이 A 및 B군에 비해 떨어지는 것에 미루어 핵산관련물질은 KH의 섭식촉진 효과를 상승시키지 못하는 것으로 여겨졌다. 핵산관련물질의 상승효과와 관련한 본 연구 결과는 핵산관련물질이 전갱이 식이를 상승시 킨다는 보고 (Ikeda et al.
- 아미노산, betaine 및 TMA의 단독 첨가에 따른 섭식촉진 효과 는 증류수를 첨가한 사료군에 미치지 못했으며 IMP와 GMP는 거의 비슷한 효과를, 산 가수분해물인 KH는 아주 우수한 효과를 나타내었다 (Table 3). 그리고 이들 물질들의 섭식촉진 효과를 대 조구인 A 사료와 비교하면 glycine, IMP, GMP 및 betainee 다소 효과가 있었으며 KH와 GH는 현저한 효과를 보이고 있었다.
- 그리고 B 사료에 섭식 촉진 물질을 formulation한 D 사료의 효 율은 B 사료에 비하여 3배 정도 증가하였다. 이 같이 기본 사료의 종류에 따라 사료효율에 큰 차이를 보이는 것은 사료 제조 시에 기본적으로 포함시킨 섭식촉진물질의 종류와 사료 성분의 차이에 기인하는 것으로 보이며 사료효율이 떨어지는 사료일수록 섭식촉 진물질의 필요성은 증가하는 것으로 보인다. 그리고 섭식촉진물질의 사료효율의 증가는 섭식촉진 효과 뿐 아니라 KH에 포함된 각종 아미노산의 영양학적인 보강 효과도 기대된다.
- 탈색 및 탈금속 처리 전의 KH는 histidine의 함량이 18.59 g/100g 으로서 가장 높아 전체 아미노산 함량의 31.4%를 차지하고 있었 으며, arginine, threonine 및 proline도 비교적 많은 것으로 나타 났다 (Table 2). 그리고 탈색 및 탈금속 처리 후의 KH는 histi- dine의 양이 약 1/3 정도 줄어 6.
후속연구
- 78 g이나 감소하여 2차 처리 조작은 많은 아미노산을 유실시키는 것으로 보인다. 그러나 탈색 및 탈금속 처리 전의 아미노산은 색이 아주 진할 뿐 아니라 원료에서 기인하는 나쁜 냄새를 동반하기 때문에 반드시 전처리 조작이 필요할 것으로 판단되었다.
- 이 같이 기본 사료의 종류에 따라 사료효율에 큰 차이를 보이는 것은 사료 제조 시에 기본적으로 포함시킨 섭식촉진물질의 종류와 사료 성분의 차이에 기인하는 것으로 보이며 사료효율이 떨어지는 사료일수록 섭식촉 진물질의 필요성은 증가하는 것으로 보인다. 그리고 섭식촉진물질의 사료효율의 증가는 섭식촉진 효과 뿐 아니라 KH에 포함된 각종 아미노산의 영양학적인 보강 효과도 기대된다. 한편 1.
- 05% 이내에 불과하여 경제성이 충분하며 실용화가 가능한 것으로 예상하였다. 한편 본 연구 결과의 적용을 확대하기 위해서는 장차 넙치 성어에 대한 연구도 필요할 것으로 보인다.
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