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문제 정의
- 따라서 본 연구는 어미소의 유전능력과 산차에 따른 암소의 체중과 BCS, 생리상태와 관련된 혈중 스트레스 물질 및 혈중 영양대사물질의 변화를 조사하여, 유전능력을 고려한 한우의 분만 전후 효율적 사양기술 개발을 위한 기초자료 확보를 위하여 수행하였다.
- 본 시험은 한우암소의 유전능력과 산차에 따 른 분만 전후 체중과 BCS, 생리상태와 관련된 혈중 스트레스 및 혈중 영양대사물질의 변 화를 조사하여, 모축의 유전능력을 고려한 분만 전후 차별적 사양기술 개발을 위한 기초자료 확보를 위하여 수행하였다. 공시축은 모체 유전 능력(포육력) 효과 판별분석을 통해 선발된 분만 예정축 45두를 공시하여 분만전 60일부터 분만후 120일까지 총 180일간 본 연구에 이용 하였다.
제안 방법
- [125I] cortisol을 첨가한 후 3 5초간 진탕하여 실온에서 3시간 배양한 후 total count tube를 제외한 전 tube의 내용물을 완전히 제거하여 gamma count(I Packard Autogammacounter, Model 500)로 1분간 counting 하였다. NSB와 calibrator tube의 측정치로서 % bound를 계산하여 standard curve 를 작성하였으며, 작성된 standard curve에서 혈장 cortisol 농도를 측정하였고, cortisol 농도 측정 하한치는 0.1ng/ml 이었다. 혈중 non-esterified fatty acid(NEFA) 농도는 ACS-ACOD 효소법 (이와 정, 1994)에 의거하여 V-NEFA kit(영연화 학, 일본)을 이용하여 측정하였다.
- 0ml 각각의 [125I] cortisol을 첨가하였다. [125I] cortisol을 첨가한 후 3 5초간 진탕하여 실온에서 3시간 배양한 후 total count tube를 제외한 전 tube의 내용물을 완전히 제거하여 gamma count(I Packard Autogammacounter, Model 500)로 1분간 counting 하였다. NSB와 calibrator tube의 측정치로서 % bound를 계산하여 standard curve 를 작성하였으며, 작성된 standard curve에서 혈장 cortisol 농도를 측정하였고, cortisol 농도 측정 하한치는 0.
- 공시된 시험축을 대상으로 분만전 60일 분 만후 120일까지 월 1회 디지털 우형기를 이용하여 체중을 측정한 후 일당증체량을 산출하였으며, 또한 체중 측정시 BCS(Score: 1 5)도 함께 조사하였다. 시험사료의 일반성분은 AOAC (1995) 방법에 준하여 분석하였다.
- 본 시험은 한우암소의 유전능력과 산차에 따 른 분만 전후 체중과 BCS, 생리상태와 관련된 혈중 스트레스 및 혈중 영양대사물질의 변 화를 조사하여, 모축의 유전능력을 고려한 분만 전후 차별적 사양기술 개발을 위한 기초자료 확보를 위하여 수행하였다. 공시축은 모체 유전 능력(포육력) 효과 판별분석을 통해 선발된 분만 예정축 45두를 공시하여 분만전 60일부터 분만후 120일까지 총 180일간 본 연구에 이용 하였다. 시험구 배치는 선발된 분만 예정축 45 두를 모체 유전능력에 따라 두 개의 시험 처리구를 두었다.
- 본 연구는 축산연구소에서 다형성 발굴을 위해 계통 조성축으로 보유중인 한우를 이용하여 모체 유전능력(포육력) 효과 판별분석을 통해 선발된 분만 예정축 45두를 공시하여 분만 전 60일부터 분만 후 120일까지 총 180일간 실시하였다.
- 본 연구에서 농후사료는 임신우와 포유우 배 합사료 및 조사료는 옥수수 사일리지와 건초를 이용하였으며, 시험사료의 영양 성분은 Table 1과 같다. 사료 급여량은 임신우와 포유우 공히 체중 450kg와 일당증체량 400g을 기준으로 하였으며, 물과 미네랄 블록은 항상 자유롭게 섭취할 수 있도록 하였고, 기타 사양관리는 축산 연구소 관행사육에 따라 실시하였다.
- 모체 효과에 대한 유전능력(육종가)은 송아지 이유시 체중(90일령)으로부터 추정하였고, 유전 능력 평가 모형은 출생년도, 계절 및 성별의 고정효과와 개체별 육종가를 임의효과로 고려한 혼합개체모형(mixed animal model)을 적용하였다. 선발된 분만 예정축 45두를 모체 유전능 력에 따라 육종가 0.23 이상인 것을 유량이 많은 고능력 그룹으로 24두, 그리고 0.21 이하인 것을 유량이 적은 저능력 그룹으로 21두를 배치하여 두 개의 시험구를 두었다. 선발된 공시축의의 유전능력별 산차는 각각 2.
- 공시축은 모체 유전 능력(포육력) 효과 판별분석을 통해 선발된 분만 예정축 45두를 공시하여 분만전 60일부터 분만후 120일까지 총 180일간 본 연구에 이용 하였다. 시험구 배치는 선발된 분만 예정축 45 두를 모체 유전능력에 따라 두 개의 시험 처리구를 두었다. 즉, 육종가 0.
- 혈중 cortisol 농도 측정은 coated-A-count [125I] cortisol kit(Diagnostic products corporation)를 사용하여 radioimmunoassay(RIA) 방법에 의하여 측정하였다. 즉, nonspecific binding (NSB) tube와 calibrator tube에 각각 0.1ml cortisol standard (0 40ng)를 pipetting하고 sample tube에는 혈장 0.1ml씩 pipetting 한 후 total tube, NSB tube와 calibrator tube 및 sample tube에 1.0ml 각각의 [125I] cortisol을 첨가하였다. [125I] cortisol을 첨가한 후 3 5초간 진탕하여 실온에서 3시간 배양한 후 total count tube를 제외한 전 tube의 내용물을 완전히 제거하여 gamma count(I Packard Autogammacounter, Model 500)로 1분간 counting 하였다.
- 혈액상 분석은 혈액채취 직후 신선한 전혈을 이용하였으며, 혈구 자동 분석기인 Automatic Blood Cell Counter(Serono System 9000, Switzerland)로 호중구(NE; Neutrophil), 적혈구 용적률(HCT; Hematocrit)을 조사하였다.
- 혈액채취는 개체별로 분만전 14일 분만후 120일까지 아침 사료급여전 공복시 경정맥에서 채취하였으며, vacutainer(항응고제 무첨가)를 이용하여 채취한 혈액을 4 에서 18 24시간 동안 정치 후 원심분리(2000×g, 15분)한 다음 상층액인 혈청을 회수하여 70초저온 냉동고에 보관하였고, 혈액상 분석을 위한 시료는항응고제인인 Na-EDTA(2ml)가 첨가된 시료병을이용하여여 채취하였다.
- 혈중 albumin, blood urea nitrogen(BUN), glucose 및 triglyceride의 농도는 Blood Chemistry Auto Analyzer(Express-plus 550, Ciba Corning, USA) 를 이용하여 분석하였다. 혈중 cortisol 농도 측정은 coated-A-count [125I] cortisol kit(Diagnostic products corporation)를 사용하여 radioimmunoassay(RIA) 방법에 의하여 측정하였다.
대상 데이터
- 본 연구에서 농후사료는 임신우와 포유우 배 합사료 및 조사료는 옥수수 사일리지와 건초를 이용하였으며, 시험사료의 영양 성분은 Table 1과 같다. 사료 급여량은 임신우와 포유우 공히 체중 450kg와 일당증체량 400g을 기준으로 하였으며, 물과 미네랄 블록은 항상 자유롭게 섭취할 수 있도록 하였고, 기타 사양관리는 축산 연구소 관행사육에 따라 실시하였다.
데이터처리
- 본 연구에서 얻어진 모체 유전능력에 따른 체중, 일당증체량, BCS 및 혈중 대사물질의 비교는 SAS package(1999)를 이용하여 t-검정으로 두 집단간의 평균을 비교하여 유의성을 검증하였고, 산차별 체중, 일당증체량, BCS 및 혈중 대사물질은 SAS package(1999)를 이용하여 Duncan의 다중 검정법으로 처리간의 유의성을 검증하였다.
이론/모형
- 모체 효과에 대한 유전능력(육종가)은 송아지 이유시 체중(90일령)으로부터 추정하였고, 유전 능력 평가 모형은 출생년도, 계절 및 성별의 고정효과와 개체별 육종가를 임의효과로 고려한 혼합개체모형(mixed animal model)을 적용하였다. 선발된 분만 예정축 45두를 모체 유전능 력에 따라 육종가 0.
- 공시된 시험축을 대상으로 분만전 60일 분 만후 120일까지 월 1회 디지털 우형기를 이용하여 체중을 측정한 후 일당증체량을 산출하였으며, 또한 체중 측정시 BCS(Score: 1 5)도 함께 조사하였다. 시험사료의 일반성분은 AOAC (1995) 방법에 준하여 분석하였다.
- 혈중 albumin, blood urea nitrogen(BUN), glucose 및 triglyceride의 농도는 Blood Chemistry Auto Analyzer(Express-plus 550, Ciba Corning, USA) 를 이용하여 분석하였다. 혈중 cortisol 농도 측정은 coated-A-count [125I] cortisol kit(Diagnostic products corporation)를 사용하여 radioimmunoassay(RIA) 방법에 의하여 측정하였다. 즉, nonspecific binding (NSB) tube와 calibrator tube에 각각 0.
- 1ng/ml 이었다. 혈중 non-esterified fatty acid(NEFA) 농도는 ACS-ACOD 효소법 (이와 정, 1994)에 의거하여 V-NEFA kit(영연화 학, 일본)을 이용하여 측정하였다.
성능/효과
- 13kg/d). 공시축의 BCS는 전반적으로 유전능력이 낮은 시험구와 비교하여 유전능력이 높은 시험구에서 높은 경향을 보였으며(2.97 vs 2.88), 유전능력에 상관없이 분만 30일전 두 시험축의 BCS는 가장 높게 사되었다 (다(p<0.05).
- 97g/dl). 공시축의 blood urea nitrogen(BUN) 농도는 분만 전후 기간 동안 유전능력에 상관없이 분만 14일전에 가장 높은 수치를 보였으며, 유전능 력이 높은 시험구에서는 분만 2일 후부터 낮은 농도가 유지되었고, 유전능력이 낮은 시험구에서는 분만 5일 후부터 낮게 유지되었다(p<0.05). 이 와 같은 결과는 분만 직후 공시축의 생리적인 스트레스로 인한 대사 기능, 즉 반추위 내 영양소 대사기능의 저하로 인한 영양소 섭취 및 이용효율이 감소되었기 때문인 것으로 사료된 다.
- 05), 전반적으로 분만 후 40일령 이후부터 낮은 농도로 유지되는 경향을 보였다. 공시축의 산차에 따른 혈중 albumin, BUN, glucose 및 NEFA 농도의 변화는 거의 없었으며(p>0.05), triglyceride의 농도는 4산차, 5산차와 1, 2, 3 및 6산차 순으로 높게 조사되었다(p<0.05).
- 05). 공시축의 유전능력별 혈중 hematocrit의 농도는 분만 후 5일령에서 유전능력이 높은 시험구와 비교하여 유전능력이 낮은 시험구에서 높게(38.14 vs 35.99%) 조사되었으나(p<0.05), 분만 전이나 이후 일령에서는 두 시험구간 통계적 유의차이는 없었다. 한편, 분만 전후 기간 동안 혈중 hematocrit의 농도는 유전능력이 높은 시험구에서는 분만 14일전에서 가장 낮았고 분만 후 90일령에서 가장 높게 조사되었으며 (34.
- 공시축의 유전능력별 분만 전 후 체중과 BCS에 미치는 영향은 Table 2에 나타난 바와 같다. 공시축의 체중은 분만 전후 일령과 유전능력 에 의한 영향은 없었으며(p>0.05), 일당증체량 역시 유전능력에 따른 두 시험구간에 통계적 유의차이가 없었다. 반면에, 유전능력에 상관없 이 분만 전 후 두 시험구간의 일당증체량은 태아 배출의 영향으로 분만당일에 가장 낮았으며(p<0.
- 분만 전후 영양대사와 관련한 공시축의 혈중 생화학적 성분 변화는 Table 6과 7에 나타낸 바와 같다. 공시축의 혈중 albumin의 농도는 두 시험구에서 분만 전 후 기간 동안 분만 후 120일령에서 각각 4.34g/dl 및 4.22g/dl로서 가장 높게 조사되었으며, 분만 전에는 낮은 농도가 유지되었다(p<0.05). 한편, 유전능력별 두 시험구간 혈중 albumin의 농도는 전반적으로 분만 전 후 기간 동안 유전능력이 낮은 시험구와 비교하여 유전능력이 높은 시험구에서 높은 경향을 보였고(4.
- 05), 이와 유사하게 유전 능력이 낮은 시험구의 혈중 hematocrit의 농도는 분만 7일전에서 가장 낮았고, 분만 50일령 이후에 가장 높은 농도로 유지되는 경향을 보였다. 공시축의 혈중 cortisol의 농도는 유전능력과 상관없이 분만 전후 기간 동안 두 시험 구간 통계적 유의차이는 없었다. 유전능력에 따른 두 시험구에서 분만 당일에 혈중 cortisol의 농도가 가장 높게 조사되었고, 반면에 분만 전에는 낮은 농도를 보였다(p<0.
- 분만 전후 공시축의 생리상태 관련 혈중 대사물질의 변화는 Table 4 및 5와 같다. 공시축의 혈중 neutrophil 농도는 유전능력에 의한 유의적 차이는 없었지만, 예상대로 유전능력에 상관없이 두 시험구에서 분만 당일에 가장 높았다(p<0.05). 공시축의 유전능력별 혈중 hematocrit의 농도는 분만 후 5일령에서 유전능력이 높은 시험구와 비교하여 유전능력이 낮은 시험구에서 높게(38.
- 한편 일당증체량과 BCS는 공시축의 산차에 의한 영향은 받지 않았지만, 체중의 경우에는 산차에 따라서차이를를 나타냈었다. 공시축의 혈중 생리적 스트레스 관련 물질인 neutrophil, hematocrit 및 cortisol의 농도와 영양대사관련 물질인 albumin, blood urea nitrogen(BUN), 및 triglyceride, non- esterified fatty acid(NEFA)는 분만전후 후일령에에 따른 차이가 크게 나타났으며, 유전능력에 따른 이들 물질의 농도는 일령별로 부분적인 차이를 보였다. 산차에 따른 혈중 이들 물질의 변화는 neutrophil과 triglylceride 농도만 영향을 받았고, 나머지는 영향을 받지 않았다.
- 05), 일당증체량 역시 유전능력에 따른 두 시험구간에 통계적 유의차이가 없었다. 반면에, 유전능력에 상관없 이 분만 전 후 두 시험구간의 일당증체량은 태아 배출의 영향으로 분만당일에 가장 낮았으며(p<0.05), 분만 후 일당증체량은 유전능력이 높은 시험구에서 회복이 빠른 경향을 보였고, 분만 전 후(60~120일) 전 시험기간에도유전능력이이 높은 시험구에서 일당증체량이 많은경향을을 보였다(0.01 vs 0.13kg/d). 공시축의 BCS는 전반적으로 유전능력이 낮은 시험구와 비교하여 유전능력이 높은 시험구에서 높은 경향을 보였으며(2.
- 분만 전후 전반적으로 유전능력이 낮은 시험구와 비교하여 유전능력이 높은 시험구에서 triglyceride 농도는 높은 경향을 보였으며(23.03 vs 20.88 mg/dl), 특히 분만 후 5, 14, 30 및 90 일령에서 유전능력이 높은 시험구에서 유의성 있게 높았다(p<0.05). 공시축의 혈중 non-esterified fatty acid(NEFA)의 농도는 분만 전후 기간 동안 두 시험구간에 차이가 없었다.
- 산차에 따른 공시축의 혈중 hematocrit와 cortisol의 농도는 큰 영향이 없는 반면에, neutrophil의 농도는 1, 2, 3산차에서 가장 높은 농도를 유지하였고, 4산차에서 가장 낮게 조사되었다(p<0.05). 예상한 대로 공시축의 생리적인 스트레스 지표로 이용이 가능한 neutrophil, hematocirt, cortisol의 혈중 농도는 분만 전후 기간을 살펴보았을 때 분만 당일에 가장 높게 나타났다.
- 77이었다. 시험결과는 공시축의 체중, 일당증체량 및 body condition score(BCS)는 유전능력에 상관없이 두 시험구간 통계적 유의차이는 없었지만, 분만전후후 일 령에 의한 차이는 보였다. 한편 일당증체량과 BCS는 공시축의 산차에 의한 영향은 받지 않았지만, 체중의 경우에는 산차에 따라서차이를를 나타냈었다.
- 05). 예상한 대로 공시축의 생리적인 스트레스 지표로 이용이 가능한 neutrophil, hematocirt, cortisol의 혈중 농도는 분만 전후 기간을 살펴보았을 때 분만 당일에 가장 높게 나타났다. 그리고, 본 시험 결과는 Tepperman과 Tepperman(1987)이 혈중 glucocorticoids의 농도가 분만 전에 증가하는 것은 분만 개시 및 비유와의 상관성 보다는 분만 시 발생하는 생리적인 통증이 스트레스의 주된 원인이고, 분만 전 후의 glucocorticoids 농도는 산차에 따라 달리 나타난다고 보고한 것을 뒷받침 해주고 있다.
- 공시축의 혈중 cortisol의 농도는 유전능력과 상관없이 분만 전후 기간 동안 두 시험 구간 통계적 유의차이는 없었다. 유전능력에 따른 두 시험구에서 분만 당일에 혈중 cortisol의 농도가 가장 높게 조사되었고, 반면에 분만 전에는 낮은 농도를 보였다(p<0.05). 이러한 결과는 cortisol은 분만 초기에 매우 중요한 역할을 한다는 연구결과와 일치하며(Challis와 Mitchell, 1981; Kase와 Reyniak, 1985), 특히 태반 내에서 progesterone에서 estrogen으로의 전환을 향상시키는 태아 내 cortisol은 분만 시작과 동시에 생리적인 스트레스와 함께 상승하기 때문인 것으로 사료된다.
- 시험구 배치는 선발된 분만 예정축 45 두를 모체 유전능력에 따라 두 개의 시험 처리구를 두었다. 즉, 육종가 0.23 이상인 것을 유 전능력이 높은 시험축 24두, 0.21 이하인 것을 유전능력이 낮은 시험축 21두를배치하였으며,, 선발된 공시축의 유전능력별 평균 산차는 각각 2.83±1.63과 3.00±1.77이었다. 시험결과는 공시축의 체중, 일당증체량 및 body condition score(BCS)는 유전능력에 상관없이 두 시험구간 통계적 유의차이는 없었지만, 분만전후후 일 령에 의한 차이는 보였다.
- 한편 통계적 유의차이는 없지만 유전능력이 높은 시험구의 BUN 농도가 시험전기간(14 120일) 동안 높은 경향을 보였으며(13.20 vs 12.45 mg/dl), 특히 분만 후 90일령에서는 유전능력이 낮은 시험구와 비교하여 유전능력이 높은시험구에서서 BUN 농도가 유의성 있게 높았다(12.54 vs 10.99 mg/dl; p<0.05). 한편, Ballard 등(2001)과 Moallem 등(2004)의 연구결과와 유사하게공시축의의 혈중 glucose 농도는 분만 전 후 일령 에 의한 영향이 없었다.
- 공시축의 혈중 non-esterified fatty acid(NEFA)의 농도는 분만 전후 기간 동안 두 시험구간에 차이가 없었다. 한편, 분만 7일전 공시축의 혈중 NEFA 농도가 유전능력에 상관없이 두 시험구에서 가장 높았으며(p<0.05), 전반적으로 분만 후 40일령 이후부터 낮은 농도로 유지되는 경향을 보였다. 공시축의 산차에 따른 혈중 albumin, BUN, glucose 및 NEFA 농도의 변화는 거의 없었으며(p>0.
- 05), 분만 전이나 이후 일령에서는 두 시험구간 통계적 유의차이는 없었다. 한편, 분만 전후 기간 동안 혈중 hematocrit의 농도는 유전능력이 높은 시험구에서는 분만 14일전에서 가장 낮았고 분만 후 90일령에서 가장 높게 조사되었으며 (34.25 vs 41.50%; p<0.05), 이와 유사하게 유전 능력이 낮은 시험구의 혈중 hematocrit의 농도는 분만 7일전에서 가장 낮았고, 분만 50일령 이후에 가장 높은 농도로 유지되는 경향을 보였다. 공시축의 혈중 cortisol의 농도는 유전능력과 상관없이 분만 전후 기간 동안 두 시험 구간 통계적 유의차이는 없었다.
- 05). 한편, 유전능력별 두 시험구간 혈중 albumin의 농도는 전반적으로 분만 전 후 기간 동안 유전능력이 낮은 시험구와 비교하여 유전능력이 높은 시험구에서 높은 경향을 보였고(4.11 vs 4.01g/dl), 특히 분만후 14일령에서는 유전능력이 높은 시험구에서 유 의적으로 높게 조사되었다(4.20 vs 3.97g/dl). 공시축의 blood urea nitrogen(BUN) 농도는 분만 전후 기간 동안 유전능력에 상관없이 분만 14일전에 가장 높은 수치를 보였으며, 유전능 력이 높은 시험구에서는 분만 2일 후부터 낮은 농도가 유지되었고, 유전능력이 낮은 시험구에서는 분만 5일 후부터 낮게 유지되었다(p<0.
후속연구
- 비유와 관련한 생리적 스트레스가 분만 후에도 일정기간 동안 지속되고, 임신말기 태아의 급격한 성장에 따른 모축의 영양소 공급 부족 이 가중되면서 영양학적인 스트레스가 야기되어 체조직으로부터 에너지원으로 이용할 지방산의 이동이 증가되며, 질병의 저항성 감소도 초래되므로(Meglia 등, 2004), 분만 전후 영양소 공급 불균형은 차기 번식능력에도 영향을 미칠 수 있을 것으로 판단된다. 따라서 한우의 모유 합성과 분만의 개시와 관련된 생리적 스트레스는 건물섭취량 감소와 영양소의 불균형 섭취로 인해 에너지원으로 이용할 체조직의 분해가 증가하므로 분만 전후 생리영양학적 특성을 고려한 유전능력별 사양관리의 차별화를 위한 기술개발이 필요할 것으로 사료된다.
- 산차에 따른 혈중 이들 물질의 변화는 neutrophil과 triglylceride 농도만 영향을 받았고, 나머지는 영향을 받지 않았다. 따라서 한우의 모유 합성과 분만의 개시와 관련된 생리적 스트레스는 건물섭취량 감소와 영양소의 불균형 섭취로 인해 에너지원으로 이용할체조직의 분해가 증가하므로 분만전후 생리영양학적 특성을 고려한 유전능력별 사양관리의 차별화가가 필요할 것으로 사료된다.
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