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문제 정의
- 따라서 본 연구는 한우 거세우의 성장 단계별 사료 CP 섭취량 증가가 단백질 이용효율에미치는 효과를 조사하면서 성장단계에 따른 단백질 이용성 변화를 N 배설의 환경적 관점에서 분석하였다.
제안 방법
- 각 시험의 공시축은 CP 수준이 평균 9%. 14 %, 18% DM가 되도록 ground corn grain을 corn gluten meal 일정 비율 대체 혼합한 배합사료를 섭취하였다. 사료 CP 섭취량 증가로 CP 소화율은 유의성있게 증가하였으나, 건물소화율은 유의하게 증가하지 않았다.
- 각 실험에서 조단백질 함량이 다른 3 종류의 배합사료를 급여하면서 체중 증가에 따른 단백질 이용성 차이를 조사하였다. 본 실험의 단백질 수준별 사료 에너지 함량은 큰 차이가 없도록 하기 위해 대사에너지 함량이 3.
- 시료를 채취 하였다. 공시사료는 2회 수집하여 분석하였으며, 분·뇨는 본 실험 기간 중전량 채취하였는데, 뇨 시료 채취 시 4N의 황산을 300ml를 매일 아침 뇨 채집용기에 넣어암모니아태 질소의 휘발을 방지하였다. 분은 1 일 총 배설량을 정량한 후 혼합기에서 15~20 분간 교반하여 1/10량을 채취, 15oC 냉동실에 보관하였는데 이러한 과정을 본 실험 기간인 5일간 반복하면서 최종적으로 수집된 5일간의 분을 해동 시킨 후 혼합 교반하여 이 중 10 %를 채취하여 60oC 송풍건조기에서 48시간동안 건조시켜 분석하였다.
- 분은 1 일 총 배설량을 정량한 후 혼합기에서 15~20 분간 교반하여 1/10량을 채취, 15oC 냉동실에 보관하였는데 이러한 과정을 본 실험 기간인 5일간 반복하면서 최종적으로 수집된 5일간의 분을 해동 시킨 후 혼합 교반하여 이 중 10 %를 채취하여 60oC 송풍건조기에서 48시간동안 건조시켜 분석하였다. 뇨는 배설량의 10% 를 채취하여 냉동실에 보관하였으며 5일간 채취한 뇨를 혼합 후 그 중 일정비율을 채취하였다. 분의 질소 함량은 생분 상태로 분석하였으며, 사료와 분·뇨의 일반성분은 AOAC(1990)법에 의하여 분석하였다.
- 볏짚과 배합사료의 급여비율은 건물기준으로 20:80으로 동일 적용하였으며, 사료는 체중의 2 %(원물기준) 09:00와 17:00에 총 2회 균등 분할하여 급여하였고 물 및 칼슘 인 공급용 미네랄블럭을 자유롭게 섭취하도록 하였다.
- 본 실험에서 배합사료 중의 CP 함량은 분쇄옥수수의 일정비율을 CGM로 대체하는 방법으로 증가시켰다. 따라서 Medium구와 High구의 CP 섭취량 증가는 CGM에 의한 것이고, CGM 의 전장소화율이 높다는 것을 고려해 볼 때, Medium구와 High구의 분 CP 배설량은 Low구와 큰 차이가 없을 것으로 판단된다.
- 공시사료는 2회 수집하여 분석하였으며, 분·뇨는 본 실험 기간 중전량 채취하였는데, 뇨 시료 채취 시 4N의 황산을 300ml를 매일 아침 뇨 채집용기에 넣어암모니아태 질소의 휘발을 방지하였다. 분은 1 일 총 배설량을 정량한 후 혼합기에서 15~20 분간 교반하여 1/10량을 채취, 15oC 냉동실에 보관하였는데 이러한 과정을 본 실험 기간인 5일간 반복하면서 최종적으로 수집된 5일간의 분을 해동 시킨 후 혼합 교반하여 이 중 10 %를 채취하여 60oC 송풍건조기에서 48시간동안 건조시켜 분석하였다. 뇨는 배설량의 10% 를 채취하여 냉동실에 보관하였으며 5일간 채취한 뇨를 혼합 후 그 중 일정비율을 채취하였다.
- 사료적응기간은 예비시험을 포함해 총 2주소요되었고, 사료적응기간 이후 총 5일간 본시험을 수행하였으며 이 기간 중 분석에 필요한 시료를 채취 하였다. 공시사료는 2회 수집하여 분석하였으며, 분·뇨는 본 실험 기간 중전량 채취하였는데, 뇨 시료 채취 시 4N의 황산을 300ml를 매일 아침 뇨 채집용기에 넣어암모니아태 질소의 휘발을 방지하였다.
- 이상의 결과와 한우 사양표준(농림부, 2002) 에서 제시하는 1일 건물 섭취량과 사료중 단백질 함유율을 기준으로 한우 거세우의 분뇨를통한 N 배설 총량을 구하기 위해 생체중 300 kg까지는 60%의 N 배설율을, 그 이후의 비육기 부터는 70%의 배설율을 적용해 보면 다음과 같다. 일당증체 0.
- 평균 체중이 각각 167kg(실험 1), 355kg(실험 2) 그리고 449kg(실험 3)인 한우 거세우 12 두씩을 공시하여 성장단계별로 건물섭취량 이동 일한 조건에서 CP 섭취량 증가가 단백질 균형 및 N 배설량에 미치는 효과를 조사하였다. 각 시험의 공시축은 CP 수준이 평균 9%.
대상 데이터
- 실험 1, 2와 3에서 공시축은 체중의 2%로 급여한 사료를 전량 섭취하였고, 실험 1(Table 2)이 73~75g DM/BWkg0.75, 실험 2(Table 3)는 65~68g DM/BWkg0.75 그리고 실험 3(Table 4) 은 76~86g DM/BWkg0.75 범위였다. 배합사료와 조사료의 섭취량 비율은 모든 실험이 평균 80:20을 유지하였다.
- 실험 1에서는 평균체중 167kg의 한우 거세우를 12두, 그리고 실험 2와 3에서는 평균 체중이 각각 355kg와 449kg인 한우 거세우를 각각 12두씩 공시하였다.
데이터처리
- 시험별 단백질 급여수준별 통계분석은 소화율, 분뇨를 통한 조단백질 배설량과 체내 축적량 그리고 조단백질 섭취량에 대한 분·뇨 배설율과 이용효율에 대한 통계분석은 GLM procedure(SAS, 1996)을 이용하여 실시하였다. 처리간 평균은 polynomial contrasts를 이용하여 linear effect를 검정하였고, 실험과정에서의 개체별 문제로 인하여 실험 2의 Low구에서 1두, 실험 3의 Medium구와 High구에서 각 1두가 결측 구로 처리되었다.
- 실시하였다. 처리간 평균은 polynomial contrasts를 이용하여 linear effect를 검정하였고, 실험과정에서의 개체별 문제로 인하여 실험 2의 Low구에서 1두, 실험 3의 Medium구와 High구에서 각 1두가 결측 구로 처리되었다.
이론/모형
- 뇨는 배설량의 10% 를 채취하여 냉동실에 보관하였으며 5일간 채취한 뇨를 혼합 후 그 중 일정비율을 채취하였다. 분의 질소 함량은 생분 상태로 분석하였으며, 사료와 분·뇨의 일반성분은 AOAC(1990)법에 의하여 분석하였다.
성능/효과
- 05)하는 것으로 나타났다. Low구와 비교하여 Medium구 및 High 구의 소화율 증가는 실험 1에서는 각각 57%, 92 %, 실험 2에서는 각각 58%, 96%로 높은 증가율을 보였다. 그러나 실험 3에서는 각각 36%, 56%로 실험 1과 2의 증가율과 비교하면 약 42 % 감소하였다.
- 조사하였다. 각 시험의 공시축은 CP 수준이 평균 9%. 14 %, 18% DM가 되도록 ground corn grain을 corn gluten meal 일정 비율 대체 혼합한 배합사료를 섭취하였다.
- 6kg에필요한 DM 요구량보다 낮았지만, Medium구와 High구의 CP 섭취량은 요구량 보다 높았다. 그러나 실험 3에서의 DM 섭취량은 0.6kg의 일당증체에 요구되는 수준이었고, Medium구와 High 구의 CP 섭취량은 요구량보다 높았다.
- 대사체중당 CP 섭취량(g/BWkg0.75)에 대한 분뇨 N 배설율을 개체별로 나타낸 Fig. 1에 의하면, 평균체중 167kg의 실험 1은 대사체중당 CP 섭취량이 약 5.0g/BWkg0.75에서 12.0g/BWkg0.75까지 증가하면서 분뇨를 통한 N 배설율을 85%에서 55% 까지 크게 감소하였고, 평균체중 355kg인 실험 2는 4.5g/BWkg0.75에서 10.0 g/BWkg0.75까지 CP 섭취량 증가와 100%에서 70%까지의 분뇨 N 배설량 감소를 보였고, 실험 1보다 배설율이 높은 수준으로 나타났다. 평균체중이 449kg인 실험 3의 CP 섭취량은 5.
- 7이었기 때문에 재순환질소량의 증가로 십이지장 유입질소량이 섭취질소량을 크게 상회하고, 이러한 결과로 외관상 전장 조단백질 소화율이 낮았던 것으로 판단된다. 따라서 CGM을 증가시킨 본 실험의 Medium구와 High 구에서는 Low구와 비교하여 재순환 질소량이 감소하고, 따라서 십이지장 유입 질소량이 섭취 질소량 수준과 비슷하거나 조금 적은 수준이기 때문에 전장 조단백질 소화율 52%, 63%로 증가한 것으로 판단된다.
- 증가시켰다. 따라서 Medium구와 High구의 CP 섭취량 증가는 CGM에 의한 것이고, CGM 의 전장소화율이 높다는 것을 고려해 볼 때, Medium구와 High구의 분 CP 배설량은 Low구와 큰 차이가 없을 것으로 판단된다. 이와 같이 소화율이 높은 사료를 이용하는 경우에는미소화 CP에 의한 분중 CP 배설량의 증가를줄이고자 하는 것은 그 효과를 기대하기 어려울 것이다(Tamminga, 1992).
- 유지수준 이상에서 섭취된 CP의 체축적 효율은 육성기에 약 70%, 비육기에는 46~39%로 공시축의 성장과 체중증가에 따라서 크게 낮아졌다. 따라서 분뇨를 통한 N 배설량은 육성기에는 섭취 CP의 60%, 비육기에는 70%로 가축의 성장에 따라 증가하는 것으로 나타났다.
- 모든 실험에서 CP 섭취량(g/d)이 증가하면서 N 배설량도 증가하였고, 그 주요 요인은 뇨 N 의 증가로 나타났다(Table 5, 6, 7). 뇨 N 배설량(g/d)은 CP 섭취량이 증가하면서 실험 1과 2 에서는 직선적으로(linear) 증가(P<0.
- 75 범위였다. 배합사료와 조사료의 섭취량 비율은 모든 실험이 평균 80:20을 유지하였다. DM 섭취량 중의 CP 섭취량 비율은 Low구는 실험 1, 2와 3이 7~8%의 범위를 보였고, Medium구는 10~11%, High구는 13~14% 수준이었다.
- 75으로 실험 2 와 비슷하였으나, 분뇨를 통한 N 배설율은 약 85%에서 70%로 높았고, 그 감소 폭이 좁았다. 본 실험의 High구와 같이 약 0.6kg의 일당증체에 필요한 DM 및 CP 섭취수준을 만족시키는경우, 육성기에는 약 60%가, 비육기에 들어서면 섭취 CP의 70%가 분뇨 N로 배설되는 것으로 나타났다.
- 단백질 섭취 수준이 낮으면 반추위 분해단백질(RDP)은 더욱 제한되기 때문에 반추위로 재 순화되기 위한 혈중 urea N이 증가되게 된다(Castillo 등, 2001b). 본 실험의 Low구의 CP 섭취량 수준은 한우 거세우의 유지조단백질 요구량 5.56g BWkg0.7(김 등, 2006) 보다 낮은 평균 5.2g BWkg0.7이었기 때문에 재순환질소량의 증가로 십이지장 유입질소량이 섭취질소량을 크게 상회하고, 이러한 결과로 외관상 전장 조단백질 소화율이 낮았던 것으로 판단된다. 따라서 CGM을 증가시킨 본 실험의 Medium구와 High 구에서는 Low구와 비교하여 재순환 질소량이 감소하고, 따라서 십이지장 유입 질소량이 섭취 질소량 수준과 비슷하거나 조금 적은 수준이기 때문에 전장 조단백질 소화율 52%, 63%로 증가한 것으로 판단된다.
- 이용성 차이를 조사하였다. 본 실험의 단백질 수준별 사료 에너지 함량은 큰 차이가 없도록 하기 위해 대사에너지 함량이 3.29Mcal와 3.20Mcal/kg로 큰 차이가 없는 corn gluten meal (CGM)과 ground corn(GC)을 이용하여(Susmel 등, 1991) CGM으로 GC를 0%, 7.2%, 14.2% 대체하였고 각 실험에서 제조된 배합사료의 평균 조단백질 함량은 9.2(Low), 14.0(Medium), 18.4%(High)이었고, 볏짚의 평균 조단백질 함량은 5.4%이었다(Table 1).
- 따라서 CP 섭취량 중의 뇨 N 배설율은 처리 간에 차이가 없었다. 분 N 배설량(g/d)은 모든 실험에서 처리 간 차이가 없었기 때문에 CP 섭취량 중의 분 N 배설율은 Low구 63~66 %, Medium구 47~51%, High구 38~43%로 직선적으로(linear) 감소하였다(P<0.01, P<0.05).
- 분뇨를 통한 N 배설량을 제외한 단백질 축적율 즉 단백질 이용효율은 CP 섭취량이 증가하면서 실험 1에서는 16%, 29%, 41%로 직선적으로(linear) 증가하였고(P<0.05), 실험 3도 16 %, 20%, 30%로 직선적으로(linear) 증가하였다 (P<0.05). 실험 2는 Low구의 대사체중당 N 섭취량이 4.
- 사료 CP 섭취량 증가로 CP 소화율은 유의성있게 증가하였으나, 건물소화율은 유의하게 증가하지 않았다. 사료 CP 섭취량 증가는 분 N 배설량 증가보다는 주로 뇨 N 배설량을 증가(P<0.05)시켰다. 유지수준 이상에서 섭취된 CP의 체축적 효율은 육성기에 약 70%, 비육기에는 46~39%로 공시축의 성장과 체중증가에 따라서 크게 낮아졌다.
- 14 %, 18% DM가 되도록 ground corn grain을 corn gluten meal 일정 비율 대체 혼합한 배합사료를 섭취하였다. 사료 CP 섭취량 증가로 CP 소화율은 유의성있게 증가하였으나, 건물소화율은 유의하게 증가하지 않았다. 사료 CP 섭취량 증가는 분 N 배설량 증가보다는 주로 뇨 N 배설량을 증가(P<0.
- 실험 1, 2와 3의 Low구 CP 소화율은 34~ 37%의 범위로 현저히 낮았고, Medium구는 50 ~53%, High구는 57~67%으로 모든 실험에서 CP 섭취량이 증가하면서 CP 소화율은 직선적으로(linear) 증가(P<0.01, 0.05)하는 것으로 나타났다. Low구와 비교하여 Medium구 및 High 구의 소화율 증가는 실험 1에서는 각각 57%, 92 %, 실험 2에서는 각각 58%, 96%로 높은 증가율을 보였다.
- 실험 1에서 평균 167kg의 공시측이 섭취한 DM 및 CP 섭취량을 한우 사양표준(농림부, 2002)에서 제시하는 한우 거세우의 영양소 요구량과 비교하면, 0.6kg의 일당 증체에 필요한 DM 요구량보다 조금 낮았고, CP 섭취량은 High구에서만이 0.6kg의 일당 증체에 요구되는 470g/d 보다 높았다. 평균 체중이 355kg인실험 2에서의 DM 섭취량은 일당 증체 0.
- 2). 실험 1은유지 수준 이상에서의 섭취 CP 증가량에 대한체내 축적효율은 약 70%임을 보여주고 있고, 실험 2와 3에서는 각각 46%와 39%로 감소하는 것을 알 수 있다. 이와 같이 체중이 증가하면 저수준의 CP 급여에서도 대사단백질 결핍에 대한 가축의 반응이 작아지기 때문에(NRC, 2000), 유지 CP 요구량을 구하기 위한 단백질균형시험은 일반적으로 100~250kg 미만의 공시축이 이용하게 되는 것이다(김 등, 2006).
- 05). 실험 2는 Low구의 대사체중당 N 섭취량이 4.5g으로 한우사양표준에서 채택하고있는 유지 CP 요구량을 5.56g/BWkg0.75보다 약 20% 정도 적게 섭취하였고, 따라서 이용효율이 1%로 현저히 낮았으며, Medium구와 High 구에서 20%와 27%로 증가하는 quadratic 효과 (P<0.001)를 보였다.
- 05)시켰다. 유지수준 이상에서 섭취된 CP의 체축적 효율은 육성기에 약 70%, 비육기에는 46~39%로 공시축의 성장과 체중증가에 따라서 크게 낮아졌다. 따라서 분뇨를 통한 N 배설량은 육성기에는 섭취 CP의 60%, 비육기에는 70%로 가축의 성장에 따라 증가하는 것으로 나타났다.
- 육용우를 이용한 사양실험 성적에서도 사료 중 CP 함량을 12% 전후일 때 사료의 섭취량과 에너지의 이용효율을 최대로 나타났고(Brannan 등, 1973; Eck 등, 1988) 사료 중 CP 함량과 육질등을 포함한 고기의 생산성과 관계를 조사한결과에서도 CP 함량은 12% 정도가 적당하다고 하였다 ( , 1999). 이러한 이유 때문에 한우 사양표준(농림부, 2002)과 일본 육우 사양표준( , 2000)에서는 최소 12%를 권장하고 있고, 본 실험에서는 Low구만이 최저 권장수준보다 약 4~5% 낮았고, Medium구는 최소 권장량 수준, High구 최소 권장량 보다 1~2% 높았다.
- 이상의 결과를 종합하면, CP 섭취량이 증가하면서 단백질 이용효율(%)도 증가하지만, 특히 뇨 N 배설량 증가로 분뇨를 통한 N 배설량 (g/d)도 증가하였다. 즉, 1일 분뇨 N 배설량(g/d) 은 사료 DM 중 CP 함량이 10~11%(Medium 구)에서 13~14%(High구)로 증가하면서 실험 1, 2와 3의 분뇨를 통한 N 배설량(g/d)도 각각 약 25%, 18%, 그리고 13% 증가하였다.
- 같다. 일당증체 0.8kg를 목표로 할 때, 생체중 200kg와 300kg에서의 분뇨를 통한 N 배설량은 각각 55g과 69g N/d이고, 생체중 400kg, 500kg, 600kg, 700kg에서는 각각 100g, 119g, 136g, 152g N/d인 것으로 계산되었다(Table 8).
- 5%로 나타났다. 저질조사료에 대두박을 7% 보충 급여하였을 때는 질소섭취량이 43.4g으로 증가하고, 십이지장 유입 질소량은 질소 섭취량의 약 1.6배 높은 70.6g, 그 결과 전장소화율은 37.5%로 높아졌다. 이러한 결과는 저질조사료 단독 급여구와 단백질 보충구의 반추위 외관상 질소 소화율 326%와 59%가 각각 전장 소화율에 반영된 결과이며, Krysl 등(1989)도 같은 실험 결과를 보고하였다.
- 증가하였다. 즉, 1일 분뇨 N 배설량(g/d) 은 사료 DM 중 CP 함량이 10~11%(Medium 구)에서 13~14%(High구)로 증가하면서 실험 1, 2와 3의 분뇨를 통한 N 배설량(g/d)도 각각 약 25%, 18%, 그리고 13% 증가하였다.
- 6kg의 일당 증체에 요구되는 470g/d 보다 높았다. 평균 체중이 355kg인실험 2에서의 DM 섭취량은 일당 증체 0.6kg에필요한 DM 요구량보다 낮았지만, Medium구와 High구의 CP 섭취량은 요구량 보다 높았다. 그러나 실험 3에서의 DM 섭취량은 0.
- 75까지 CP 섭취량 증가와 100%에서 70%까지의 분뇨 N 배설량 감소를 보였고, 실험 1보다 배설율이 높은 수준으로 나타났다. 평균체중이 449kg인 실험 3의 CP 섭취량은 5.0 g/BWkg0.75에서 10.0 g/BWkg0.75으로 실험 2 와 비슷하였으나, 분뇨를 통한 N 배설율은 약 85%에서 70%로 높았고, 그 감소 폭이 좁았다. 본 실험의 High구와 같이 약 0.
후속연구
- 모든 실험의 Low구 소화율이 34~37%의 범위로 낮았던 원인은 반추위 분해 및 하부 소화관에서의 소화율이 종합적으로 반영된 결과이기 때문에 소화기관별 단백질 이용성에 어떤 변화가 있었는지에 대한 고찰이 요구된다. 홀스타인 거세우의 반추위와 하부소화관에 cannula를 장착하여 소화관별 영양소 손실율을구명한 Hannah 등(1991)의 실험에서 저질조사료 단독 급여구의 1일 질소 섭취량은 10.
- 분뇨를 통한 N 배설 총량은 가축의 성장과 섭취량의 증가, 그리고 가축의 성장에 따른 단백질 이용성 차이에 의해 가장 많은 영향을 받기 때문에, 분뇨를 통한 N 배설량 단위 설정을 위해서는 가축의 성장단계에 따른 단백질 이용효율 변화 연구가 먼저 이루어져야 한다. 사료적 특성과 사육환경 그리고 사료급여전략 등에 따른 단백질 이용효율의 변화는 성장단계별 배설량 단위의 세부요인으로서 필요한 연구 자료이다.
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