[논문]Ferritin 유전자 전이 효모(Saccharomyces serevisiae)의 급여가 닭의 생산성, 장기 및 계란의 철분함량에 미치는 영향

유병선; 박재홍; 김대혁; 류경선

Ferritin 유전자 전이 효모(Saccharomyces serevisiae)의 급여가 닭의 생산성, 장기 및 계란의 철분함량에 미치는 영향
Effects of Feeding Ferritin Gene Transferred Yeast (Saccharomyces serevisiae) on Performance, Iron Concentration in Organs and Egg of Chickens 원문보기

한국가금학회지 = Korean journal of poultry science, v.30 no.4, 2003년, pp.245 - 251

유병선 (전북대학교 동물자원과학과) , 박재홍 (전북대학교 동물자원과학과) , 김대혁 (전북대학교 유전공학연구소) , 류경선 (전북대학교 농업과학기술연구소)

초록
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Ferritin 유전자 이식 효모 (FRT, Saccharomyces cerevisiae)를 생균제로 급여시에 육계와 산란계의 생산성과 장기 및 난황의 철분 함량에 미치는 영향을 구명하기 위하여 3회의 사양실험을 실시하였다. FRT의 급여효과는 일반 효모 (W0)와 20mM의 구연산 철을 첨가한 배지에서 배양한 효모(W20)의 급여시와 비교하였다. 실험 1에서는 철분을 첨가급여구(75mg/kg; Fe75), 무첨가구 (Fe0) 효모의 급여(무첨가, W0, FRT)가 육계의 생산성과 장기의 철분함량에 미치는 영향을 구명하기 위하여 1일령 육계 수컷 420수를 이용하여 5주간 사양실험을 실시하였다. 매주 증체량과 사료섭취량, 사료요구율을 측정하였다. 실험 2에서는 33주령 이사브라운 산란계 15수를 산란케이지에 개체수용하여 대조구와 W0, FRT 사료를 3주간 급여하였다. 실험 3은 45주령 이사브라운 산란계 24수를 산란케이지에 개체수용하여 1주간 기초사료를 급여한 뒤 시험사료(대조구, W0, W20, FRT)를 3주간 급여하였다. 모든 실험의 종료시 간과 심장, 비장, 경골의 철분함량을 측정하였으며 주간별로 난황의 철분함량을 측정하였으며 주간별로 난황의 철분함량을 측정하였다.(Expt 2, 3) 실험 1과 2에서 효모의 급여량은 사료에 $1{\times}10^8$cfu/kg이었으며 철분함량은 세포 건물기준 500mg/kg이었다. 실험 3에서는 사료에 $2{\times}10^{10}$cfu/kg을 첨가하였으며 철분함량은 1000mg/kg이었다. 실험 1에서 Fe75의 급여는 Fe0에 비해 증체량이 현저히 증가하였다.(P<0.05). 실험 3에서 FRT의 급여는 간과 비장의 철분함량을 증가시키는 경향을 보였으나 경골의 철분함량은 감소하는 경향을 보였다. 이상의 결과에서 FRT의 급여는 생균제로서 육계와 산란계의 생산성과 장기의 철분함량을 개선하지 못하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

Three experiments were conducted to investigate the effect of feeding yeast accumulated transgenic ferritin(FRT, Saccharomyces cerevisiae) as a probiotic on the performance, iron contents in the liver, spleen, bone and yolk of laying hens and broiler chicks. Effects of feeding FRT were compared with that of feeding wild-type yeast(W0) and yeast grown on 20 mM ferric citrate-added medium (W20). In Expt 1, to investigate the effect of feeding yeast (control, W0 FRT) on performance and iron content of organs of broiler chicks which were fed basal diet supplemented with 75mg/kg iron(Fe75) or not (Fe0), three hundred sixty one-day-old male broiler chicks were fed a corn-sov based diet for five weeks. Weight gain, feed intake and feed conversion were measured weekly. In Expt 2, fifteen 33-week-old ISA Brown laying hens were placed in individual cages and were fed control, W0 and FRT diets for Four weeks. In Expt 3, twenty four 45-week-old ISA Brown laying hens were placed in individual cages and were fed a basal diet for a week. Then, experimental diets (control, W0, W20, FRT) were fed for three weeks. Iron contents in the liver, heart, spleen and tibia were determined at the end of all experiments. Iron content in yolk was measured weekly (expt 2, 3). The level of yeast added and iron concentration of FRT were $1{\times}10^8$cfu/kg diet and 500 mg/kg cell (DM) respectively in Expt 3, yeast was supplemented at $2{\times}10^{10}$cfu/kg diet and the iron content of FRT was 1000mg/kg cell (DM). In Expt 1. birds fed Fe75 showed significantly higher weight gain compared with Fe0 (P<0.05). However, weight gain and feed intake of birds fed FRT was significantly lower than control (P<0.05). In Expt 2, the iron content of the liver was decreased in the FRT treatment (P<0.05). In Expt 3, iron concentration of the liver and spleen tended to be increased by feeding FRt. However, the iron content of the tibia tended to be decreased in the FRT treatment. These results suggest that feeding FRT as a probiotic cannot improve performance and iron content in organs of broiler chicks and laying hens.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 ferritin 유전자를 이식한 효모를 생균제로서 급여하였을 때 육계와 산란계에 철분 공급의 효과가 있는 지를 구명하기 위하여 생산성과 장기 또는 계란의 철분 함량을 조사하였다.
본 연구는 ferritin 유전자 전이 효모(FRT)를 생균제로 급여하였을 때 육계와 산란계의 생산성과 장기 및 계란의철분함량에 미치는 영향을 구명하기 위하여 실시하였다. 결과에서 cfU/kg의 FRT 급여는 육계와 산란계에서 증체량과 간의 철분함량을 감소시켰으나 2x10₀ cfb/kg의 FRT 급여는 간과 비장의 철분함량을 증가시키는 경향을 보였다.

제안 방법

4㎎/㎏이 었다. 1주일 간격으로 계 란을 수거 하여 난황내 철분함량을 측정하였으며 시험종료시 심장과 비장 무게, 간과비장, 경골의 철분함량을 측정하였다.
일반적으로 칼슘과 인 공급제로서 사용되는 석회석과 인산칼슘은 철분함량이 높고 산란계 사료내에 다량 첨가되기 때문에 본 실험에서는 사료내 철분함량을 낮출 목적으로 시약등급의 탄산칼슘 (CaCQ)과 인산칼리 (KRPQ)를 사용하였다. 1주일 간격으로 계란을 수거하여 난황내 철분함량을 측정하였으며 시험종료시 간, 비장, 경골의 철분함량을 측정하였다.
실시하였다. 33주령 ISA Brown 산란계 15수를 3처리구 (무첨가구, W0, FRT)로 나누어 케이지에 개체 수용하고 4주간 시 험사료를 급여하였다 (Table 1). 일반적으로 칼슘과 인 공급제로서 사용되는 석회석과 인산칼슘은 철분함량이 높고 산란계 사료내에 다량 첨가되기 때문에 본 실험에서는 사료내 철분함량을 낮출 목적으로 시약등급의 탄산칼슘 (CaCQ)과 인산칼리 (KRPQ)를 사용하였다.
45주령 ISA Brown 산란계 24수를 산란케이지 에 개 체수용하여 실험 2와 동일한 기초사료를 1주간 급여 한 뒤 4처 리구 (무첨가구, W0, W20, FRT) 로 나누어 3주간 시험사료를 급여하였다. 본 실험에서는 철분함량이 lOOOmekg으로 개량된 FRT을 이용하였으며 효모에 의한 철분의 공급량을 증가시키기 위하여 효모 첨가량을 2><10%8이 되도록 하였다.
철분첨가는 황산제 1철 (FeSO₄-H₂O, feed grade)을 이 용하였으며 사용한 기초사료는 Table 1과 같다. 5주간 증체량과 사료섭취량, 사료요구율을 조사하였으며 3주령과 5주령에 처리구별로 5수씩을 도살하여 hematocrit, 심장무게 비장무게를 측정하였다. 또한 간과 경골의 철분함량을 측정하였다.
3㎎/㎏, 구연산철이 첨가된 배지에 배양(W20)하였을 때 210㎎/㎏이었다. FRT의 급여효과는 무 첨가 구와 W0, W20의 급여시와 비교하였으며 이들 효모의 첨가량은 사료에 bl cfh/kg이 되도록 하였다. 사료에 첨가한 효모는 미량이므로 옥수수에 예비배합하여 효모가 사료 내에 고루 분산되도록 하였다.
실시하였다. FRT의 급여효과는 일반 효모(W0) 와 20mM의 구연산 철을 첨가한 배지에서 배양한 효모 (W20)의 급여시와 비교하였다. 실험 1에서는 철분을 첨가급여구 (75㎎/㎏; Fe75), 무첨가구 (FeO) 효모의 급여(무첨가, WO, FRT)가 육계의 생산성과 장기의 철분함량에 미치는 영향을 구명하기 위하여 1일령 육계 수컷 420수를 이용하여 5 주간 사양실험을 실시하였다.
Ferritin 유전자 이 식 효모 (FRT, Saccharomyces cerevisiae)를 생균제로 급여시에 육계와 산란계의 생산성과 장기 및난황의 철분 함량에 미치는 영향을 구명하기 위하여 3회의사양실험을 실시하였다. FRT의 급여효과는 일반 효모(W0) 와 20mM의 구연산 철을 첨가한 배지에서 배양한 효모 (W20)의 급여시와 비교하였다.
5주간 증체량과 사료섭취량, 사료요구율을 조사하였으며 3주령과 5주령에 처리구별로 5수씩을 도살하여 hematocrit, 심장무게 비장무게를 측정하였다. 또한 간과 경골의 철분함량을 측정하였다.
실험 1에서는 철분을 첨가급여구 (75㎎/㎏; Fe75), 무첨가구 (FeO) 효모의 급여(무첨가, WO, FRT)가 육계의 생산성과 장기의 철분함량에 미치는 영향을 구명하기 위하여 1일령 육계 수컷 420수를 이용하여 5 주간 사양실험을 실시하였다. 매주 증체량과 사료섭취량, 사료요구율을 측정하였다. 실험 2에서는 33주령 이사브라운산란계 15수를 산란케이지에 개체수용하여 대조구와 W0, FRT 사료를 3주간 급여하였다.
실험 3은 45주령 이사브라운산란계 24수를 산란케이지에 개체수용하여 1주간 기초사료를 급여한 뒤 시험사료(대조구, WO, W20, FRT)를 3주간 급여하였다. 모든 실험의 종료시 간과 심장, 비장, 경골의 철분함량을 측정하였으며 주간별로 난황의 철분함량을 측정하였다(Expt 2, 3). 실험 1과 2에서 효모의 급여량은 사료에 1시 O'cfb/kg이었으며 철분함량은 세포 건물기준 5OOm0kg 었다.
본 실험에서는 철분함량이 lOOOmekg으로 개량된 FRT을 이용하였으며 효모에 의한 철분의 공급량을 증가시키기 위하여 효모 첨가량을 2><10%8이 되도록 하였다. 효모의 첨 가에 따른 사료내 철분 공급량은 각각 0, 0.
FRT의 급여효과는 무 첨가 구와 W0, W20의 급여시와 비교하였으며 이들 효모의 첨가량은 사료에 bl cfh/kg이 되도록 하였다. 사료에 첨가한 효모는 미량이므로 옥수수에 예비배합하여 효모가 사료 내에 고루 분산되도록 하였다. W0와 W20, FRT의 첨 가에 따른 사료의 철분함량 변화는 계산상 0.
FRT의 급여효과는 일반 효모(W0) 와 20mM의 구연산 철을 첨가한 배지에서 배양한 효모 (W20)의 급여시와 비교하였다. 실험 1에서는 철분을 첨가급여구 (75㎎/㎏; Fe75), 무첨가구 (FeO) 효모의 급여(무첨가, WO, FRT)가 육계의 생산성과 장기의 철분함량에 미치는 영향을 구명하기 위하여 1일령 육계 수컷 420수를 이용하여 5 주간 사양실험을 실시하였다. 매주 증체량과 사료섭취량, 사료요구율을 측정하였다.
매주 증체량과 사료섭취량, 사료요구율을 측정하였다. 실험 2에서는 33주령 이사브라운산란계 15수를 산란케이지에 개체수용하여 대조구와 W0, FRT 사료를 3주간 급여하였다. 실험 3은 45주령 이사브라운산란계 24수를 산란케이지에 개체수용하여 1주간 기초사료를 급여한 뒤 시험사료(대조구, WO, W20, FRT)를 3주간 급여하였다.
실험 1과 2에서 효모의 급여량은 사료에 1시 O'cfb/kg이었으며 철분함량은 세포 건물기준 5OOm0kg 었다. 실험 3에서는 사료에 2xlO₁₀ cfij/kg을 첨가하였으며 철분함량은 l, 000㎎/㎏이었다. 실험 1에서 Fe75의 급여는 FeO 에 비해 증체량이 현저히 증가하였다(P<0.
실험 2에서는 33주령 이사브라운산란계 15수를 산란케이지에 개체수용하여 대조구와 W0, FRT 사료를 3주간 급여하였다. 실험 3은 45주령 이사브라운산란계 24수를 산란케이지에 개체수용하여 1주간 기초사료를 급여한 뒤 시험사료(대조구, WO, W20, FRT)를 3주간 급여하였다. 모든 실험의 종료시 간과 심장, 비장, 경골의 철분함량을 측정하였으며 주간별로 난황의 철분함량을 측정하였다(Expt 2, 3).
용해된 시료에 lanthanum oxide 용액을 가하고 lanthanum oxide의 최종 농도가 1%가 되도록 증류수로 희석하여 atomic absorption spectrophotometer (AAS 208, Hitachi, Inc., Ibaraki, Japan)로 철분함량을 측정하였다.
33주령 ISA Brown 산란계 15수를 3처리구 (무첨가구, W0, FRT)로 나누어 케이지에 개체 수용하고 4주간 시 험사료를 급여하였다 (Table 1). 일반적으로 칼슘과 인 공급제로서 사용되는 석회석과 인산칼슘은 철분함량이 높고 산란계 사료내에 다량 첨가되기 때문에 본 실험에서는 사료내 철분함량을 낮출 목적으로 시약등급의 탄산칼슘 (CaCQ)과 인산칼리 (KRPQ)를 사용하였다. 1주일 간격으로 계란을 수거하여 난황내 철분함량을 측정하였으며 시험종료시 간, 비장, 경골의 철분함량을 측정하였다.
철분을 사료에 첨 가했을 때(75㎎/㎏) 또는 첨 가하지 않았을 때, 효모 (무첨가, W0, FRT)의 급여가 육계의 생산성과장기의 철분함량에 미치는 영향을 구명하기 위하여 1일령코브 육계 수컷 420수를 이용하여 5주간 사양실험을 실시하였다. 철분첨가는 황산제 1철 (FeSO₄-H₂O, feed grade)을 이 용하였으며 사용한 기초사료는 Table 1과 같다.
효모 (무첨가구, W0, FRT)의 급여가 산란계의 장기 및 계란의 철분함량에 미치는 영향을 구명하기 위하여 4주간 사양실험을 실시하였다. 33주령 ISA Brown 산란계 15수를 3처리구 (무첨가구, W0, FRT)로 나누어 케이지에 개체 수용하고 4주간 시 험사료를 급여하였다 (Table 1).

대상 데이터

실험에 사용한 ferritin 유전자 주입 효모 (Saccharomyces cerevisiae : FRT)는 구연산철 (ferric citrate) 20mM을 첨가한액체배지에서 배양한 후 원심분리하여 얻은 세포를 이용하였다. FRT의 철분함량은 건물기준 500㎎/㎏이었으며 ferritin 유전자를 주입하지 않은 일반 효모의 철분함량은 보통 배지에 배양(W0)하였을 때 6.

데이터처리

실험결과 얻어진 자료는 SAS 통계처리 프로그램 (SAS institute, 1996)을 이용하여 5% 유의수준에서 분산분석을 실시하였으며 처리간 유의성 검정은 Duncan's 다중검정을 이용하였다.

성능/효과

Table 5와 같다. 간의 철분함량은 효모 (W0, FRT) 급여 구에서 현저히 감소하였으며 비장과 경골에서도 유의적인 차이는 없었지만 감소하는 경향을 나타냈다. 간과 비장, 경골은 체조직중 가장 철분함량이 높은 조직이며 비교적 체내 철분상태를 잘 반영하는 기관이기도 하다 (Morris, 1987).
결과에서 cfU/kg의 FRT 급여는 육계와 산란계에서 증체량과 간의 철분함량을 감소시켰으나 2x10₀ cfb/kg의 FRT 급여는 간과 비장의 철분함량을 증가시키는 경향을 보였다. 따라서 FRT을 생균제로서 이용하는 것은 생산성 개선과 철분공급에 효과가 없었으므로 철분급여량을 따져 높은 수준의 급여에 의한 연구가 추후에 지속되어야 할 것으로 사료된다.
간의 철분함량은 철분의 급여에 의해 차이를 보이지 않았으나 FRT의 급여에 의해 감소하는 경향을 나타냈다. 경골에서의철분함량은 Fe75 급여구에서 증가하는 경향을 보였으나 FRT의 급여에 의해서는 차이를 보이지 않았으며 W0 급여구에서 감소하는 경향을 보였다.
특히 FRT 급여구에서 철분함량이 낮게 나타난 것은 FRT 급여가 철분흡수를 돕지 못하고 오히려 철분흡수를 저해하는 것으로 사료된다. 난황내 철분함량은 실험 개시후 감소하였으며 35주령부터 증가하기 시작하여 37주령에 대조구에서 가장 높게 나타났으며 효모 급여구에서 낮게 나타났다.
본 연구에서 75㎎/㎏의 철분 공급은 증체량과 사료섭취량의 증가, 심장과 비 장 무게의 감소를 나타냈다. Aoyagi와 Baker (1995)는 카제인-대두단백질 위주의 반 정제사료를 이용한 연구에서 철분의 공급수준에 따라 증체량, 사료섭취 량이 증가하였다고 하였는데 본 연구에서도 유사한 결과를 나타내었으며 기초사료만으로는 육계의 성장에 필요한 철분의 공급이 부족하였음을 나타낸다.
증체 량은 철분을 급여하지 않았을 때보다 (FeO) 급여하였을 때 (Fe75) 현저히 증가하였다. 사료요구율은 통계적 유의성은 없었으나 철분을 급여하였을 때 개선되는 경향을 보였다. 효모의 급여는 무첨 가구 (CTR)에 비해 증체량에 있어서 차이를 보이지 못하거나 (W0) 오히려 현저히 감소하였다 (FRT).
05). 실험 3에서 FRT의 급여는 간과 비장의 철분함량을 증가시키는 경향을 보였으나 경골의 철분함량은 감소하는 경향을 보였다. 이상의 결과에서 FRT의 급여는 생균제로서 육계와 산란계의 생산성과 장기의 철분함량을 개선하지 못하였다.
간, 비장, 경골의 철분함량은 실험 2에 비하여 낮게 나타났는데 이는 1주간 철분함량이 낮은 기초사료를 급여한데다 연령이증가할수록 철의 흡수가 감소하기 때문인 것으로 보인다 (Forbes와 Reina, 1972). 심장의 무게는 W20과 FRT 급여구에서 낮은 경향을 보였으며 간과 비장의 철분함량도 이들 처리구에서 높은 경향을 나타냈다. 이는 W20과 FRT에 의한철분공급이 각각 L0, 5.
사료요구율은 통계적 유의성은 없었으나 철분을 급여하였을 때 개선되는 경향을 보였다. 효모의 급여는 무첨 가구 (CTR)에 비해 증체량에 있어서 차이를 보이지 못하거나 (W0) 오히려 현저히 감소하였다 (FRT). 또한 FRT의 급여는 CTR과 W0에 비해 사료 섭취량이 현저히 감소하였다.
시험기간동안 계속 감소하여 48주령에 가장 낮게 나타났으며 시험종료시인 49주령에는 약간 증가하였다. 효모의 급여에 따른 철분함량은 대조구인 무첨가구에서 현저히 높았으며 철분배지에서 배양한 W20과 FRT 급여구에서 현저히 낮게 나타났다. 이러한 결과는 Table 6의 간과 비장의 철분 함량과는 상반되며 경골의 철분함량과는 유사한 결과를 나타낸다.

후속연구

본 실험에서 이들 단백질이 합성되는 간의 철분함량이 증가하였음에도 불구하고 난황의 철분 함량이 감소한 것은 이들 단백질의 합성과 관련된 것으로 사료된다. 그러나 FRT의 급여가 이들 단백질에 영향을 미치는 지에 대해서는 추후 연구가 이루어져야 할 것으로 사료된다.
결과에서 cfU/kg의 FRT 급여는 육계와 산란계에서 증체량과 간의 철분함량을 감소시켰으나 2x10₀ cfb/kg의 FRT 급여는 간과 비장의 철분함량을 증가시키는 경향을 보였다. 따라서 FRT을 생균제로서 이용하는 것은 생산성 개선과 철분공급에 효과가 없었으므로 철분급여량을 따져 높은 수준의 급여에 의한 연구가 추후에 지속되어야 할 것으로 사료된다.
실험 3에서 FRT의 급여는 간과 비장의 철분함량을 증가시키는 경향을 보였으나 경골의 철분함량은 감소하는 경향을 보였다. 이상의 결과에서 FRT의 급여는 생균제로서 육계와 산란계의 생산성과 장기의 철분함량을 개선하지 못하였다.

참고문헌 (21)

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박재홍 류명선 김상호 나종삼 김종승 류경선 2003 효모배양물의 첨가사료가 계사내 유해가스 발생 및 육계의 생산성에 미치는 영향. 한국동물자원과학회지 45(1):41-48.
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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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