본 시험은 사일리지 조제시 품질 개선을 위한 젖산균 첨가제를 개발하기 위하여 2000년부터 2002년까지 국립축산과학원 초지사료과 조사료 분석실험실에서 수행하였다. 보리는 한국에서 중요한 식량작물로서 대부분이 식량으로 이용되나 곡실부분이 많아 가축의 사료로도 활용되며 특히 총체보리로 하여 반추가축의 조사료로 활용되고 있다. 본 시험은 우량 보리 사일리지에서 젖산균을 수집하여 0.02% $NaN_2$가 함유된 MRS agar에 도말하여 생장을 보며 1차 선발한 후 MRS broth에서 다시 배양하여 생장 능력과 산생성 능력을 평가하여 총 4종의 균주를 선발하였다. 선발된 균주는 그람 양성, 로드형, 카탈라제를 생성하지 않으며 생화학적 특성과 기질 이용성을 평가한 결과 Lactobacillus plantarum으로 판명되었다. 선발된 균주는 시중 판매되는 첨가제 등과 함께 호숙기의 보리 사일리지에 첨가하여 2개월후 사일리지의 품질을 조사한 결과 B2-2 미생물 처리구애서 pH가 낮았고 젖산함량도 높게 나타났다. 사일리지 품질 점수와 등급에 있어서도 B2-2 처리구가 높게 나타났다. 따라서 이상의 결과를 종합하여 볼 때 B2-2 균주는 보리 사일리지용 우량 미생물로 추천되었다.
본 시험은 사일리지 조제시 품질 개선을 위한 젖산균 첨가제를 개발하기 위하여 2000년부터 2002년까지 국립축산과학원 초지사료과 조사료 분석실험실에서 수행하였다. 보리는 한국에서 중요한 식량작물로서 대부분이 식량으로 이용되나 곡실부분이 많아 가축의 사료로도 활용되며 특히 총체보리로 하여 반추가축의 조사료로 활용되고 있다. 본 시험은 우량 보리 사일리지에서 젖산균을 수집하여 0.02% $NaN_2$가 함유된 MRS agar에 도말하여 생장을 보며 1차 선발한 후 MRS broth에서 다시 배양하여 생장 능력과 산생성 능력을 평가하여 총 4종의 균주를 선발하였다. 선발된 균주는 그람 양성, 로드형, 카탈라제를 생성하지 않으며 생화학적 특성과 기질 이용성을 평가한 결과 Lactobacillus plantarum으로 판명되었다. 선발된 균주는 시중 판매되는 첨가제 등과 함께 호숙기의 보리 사일리지에 첨가하여 2개월후 사일리지의 품질을 조사한 결과 B2-2 미생물 처리구애서 pH가 낮았고 젖산함량도 높게 나타났다. 사일리지 품질 점수와 등급에 있어서도 B2-2 처리구가 높게 나타났다. 따라서 이상의 결과를 종합하여 볼 때 B2-2 균주는 보리 사일리지용 우량 미생물로 추천되었다.
This experiment was conducted to develop a new silage inoculant for barley at forage analysis laboratory, Grassland and Forages Division, National Institute of Animal Science, RDA from 2000 to 2002. Barley is very important crop in Korea. The great part of them is utilized as forage. Generally, it c...
This experiment was conducted to develop a new silage inoculant for barley at forage analysis laboratory, Grassland and Forages Division, National Institute of Animal Science, RDA from 2000 to 2002. Barley is very important crop in Korea. The great part of them is utilized as forage. Generally, it contains a lot of grains that are feed of animal, especially whole crop silage in ruminant. Efficient lactic acid bacteria were isolated from good barley silage by plating MRS agar containing 0.02% sodium azide, and assessed by growing and acid producing ability in MRS broth. Four lactic acid bacteria were selected, and were found to be Gram positive, rods and catalase negative and were identified to be Lactobacillus plantarum on the basis of the biochemical characteristics and utilization of substrates. Barley was ensiled at dough stage following treatment with four lactic acid bacteria, commercial inoculant, and no additive (control). After 2 months, B2-2 bacteria inoculated silage was lower pH and higher lactic acid content than others treatments. The Flieg's score and grade of B2-2 bacteria treated silage were higher than commercial inoculant. According to this experiment, Lactobacillus plantarum B2-2 (NLRI 201) was recommendable for good silage inoculant of whole crop barley silage.
This experiment was conducted to develop a new silage inoculant for barley at forage analysis laboratory, Grassland and Forages Division, National Institute of Animal Science, RDA from 2000 to 2002. Barley is very important crop in Korea. The great part of them is utilized as forage. Generally, it contains a lot of grains that are feed of animal, especially whole crop silage in ruminant. Efficient lactic acid bacteria were isolated from good barley silage by plating MRS agar containing 0.02% sodium azide, and assessed by growing and acid producing ability in MRS broth. Four lactic acid bacteria were selected, and were found to be Gram positive, rods and catalase negative and were identified to be Lactobacillus plantarum on the basis of the biochemical characteristics and utilization of substrates. Barley was ensiled at dough stage following treatment with four lactic acid bacteria, commercial inoculant, and no additive (control). After 2 months, B2-2 bacteria inoculated silage was lower pH and higher lactic acid content than others treatments. The Flieg's score and grade of B2-2 bacteria treated silage were higher than commercial inoculant. According to this experiment, Lactobacillus plantarum B2-2 (NLRI 201) was recommendable for good silage inoculant of whole crop barley silage.
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문제 정의
농가의 외면을 받았다. 이에 미생물첨가제의 이용 확대를 위해서 청보리 전용 첨가제의개발이 필요하며 본 연구는 국내산 토착 미생물을 활용하여 청보리 전용 미생물 첨가제의개발을 통하여 농가의 생산비를 절감하기 위하여 수행되었다.
제안 방법
3; bioMerieux, France)을 이용하여 미생물을 동정하였다. 각각의 우량 균주는 MRS broth에서 배양시킨 후 사일리지 조제시 첨가하였다.
냉동시킨 시료를 처리별로 10g을 취하여 100 ml 증류수에 넣고 냉장고에서 가끔씩 흔들어주면서 24 시간동안 보관한 후 4중 거즈로 1 차 거른 후 여과지 (No. 6) 를 통하여 걸러서 추출액을 제조하여 젖산 및 유기산 분석에 이용하였다. 추출액은 분석에 이용할 때까지 -20 ℃ 에서 냉동보관 하였다.
본 시험은 총체 보리(올보리)를 황숙 초기에 수확하여 20/ 플라스틱 시험용 사일로를 이용하여 사일리지를 조제하였다. 첨가제의 처리는 사일리지 조제 당일에 골고루 뿌려 주었으며 선발된 미생물의 경우는 재료 g당 10%氏가 처리되도록 조절하였다.
02% Sodium azide가 함유된 MRS 배지에 도말하여 370에서 24시간 배양후 colony를 취하였다. 분리된 colony를 취하여 현미경 (Zeiss Imager Al, Germany)으로 형태를 관찰하였으며, MRS broth에 접종하고 32P 에서 24시간배양후 pH값을 측정하였으며 15, 25 및 350에서 배양하면서 spectrophotometer를' 이용하여 OD값을 측정하였다. 선발된 균주의 생화학적 특성은 API kit를 이용하여 당 이용성을 평가하였으며 이를 근거로 프로그램 (APILAB Plus Ver.
분석을 위한 시료는 개봉당일 300~500g의 시료를 취하여 65 ℃ 순환식 송풍 건조기 내에서 72시간 이상 건조시킨 후 건물함량을 구하였고 얻어진 시료는 전기믹서로 1차 분쇄 후 20 mesh miU로 다시 분쇄한 후 이중마개가 있는 플라스틱 시료통에 넣고 직사광선이 들지 않는 곳에 보관하여 분석에 이용하였다. 조단백질 함량은 AOAC(1995)법에 의거하여 분석하였고 NDF 및 ADF는 Goering 및 Van Soest 법 (1970)에 따랐으며 in vitro 건물소화율은 Tilley 및 Terry법 (1963)을 Moore(1970)가 수정한 방법을 사용하였다.
분리된 colony를 취하여 현미경 (Zeiss Imager Al, Germany)으로 형태를 관찰하였으며, MRS broth에 접종하고 32P 에서 24시간배양후 pH값을 측정하였으며 15, 25 및 350에서 배양하면서 spectrophotometer를' 이용하여 OD값을 측정하였다. 선발된 균주의 생화학적 특성은 API kit를 이용하여 당 이용성을 평가하였으며 이를 근거로 프로그램 (APILAB Plus Ver. 3.3.3; bioMerieux, France)을 이용하여 미생물을 동정하였다. 각각의 우량 균주는 MRS broth에서 배양시킨 후 사일리지 조제시 첨가하였다.
첨가제의 처리는 사일리지 조제 당일에 골고루 뿌려 주었으며 선발된 미생물의 경우는 재료 g당 10%氏가 처리되도록 조절하였다. 시중에 판매되는 첨가제는 C사(A) 및 P사(B) 제품, 그리고 국내에 서생 볏짚 용으로 개발된 NLRI 101균주를 이용하였으며 선발된 미생물과 동일한 양을 처리하였다. 조제된 사일리지는 그늘에서 약 60일을 보관 한 후 개봉하였다.
우량균주의 수집을 위해서 보리 품종별로 조제된 사일리지 중에서 품질이 우수한 샘플을 취한 후 시료 10g에 추출액 (0.2% pepton solution) 90m£을 넣어 stomacher로 추출한 후 0.02% Sodium azide가 함유된 MRS 배지에 도말하여 370에서 24시간 배양후 colony를 취하였다. 분리된 colony를 취하여 현미경 (Zeiss Imager Al, Germany)으로 형태를 관찰하였으며, MRS broth에 접종하고 32P 에서 24시간배양후 pH값을 측정하였으며 15, 25 및 350에서 배양하면서 spectrophotometer를' 이용하여 OD값을 측정하였다.
, Japan)을 이용하였다. 유기산의 분석은 Gas chromatography (V-3800. Varian Co., USA)를 이용하여 분석하였다(김, 1999). 분석된 자료를 이용하여 Flieg's score를 산출하고 그 점수에 따라 등급을 산정하였다(Zimmer, 1973).
사일리지를 조제하였다. 첨가제의 처리는 사일리지 조제 당일에 골고루 뿌려 주었으며 선발된 미생물의 경우는 재료 g당 10%氏가 처리되도록 조절하였다. 시중에 판매되는 첨가제는 C사(A) 및 P사(B) 제품, 그리고 국내에 서생 볏짚 용으로 개발된 NLRI 101균주를 이용하였으며 선발된 미생물과 동일한 양을 처리하였다.
데이터처리
본 시험의 결과는 SAS package program (Version 8.01, USA, 2005)을 이용하여 유의성 검정을 하였고, 처리 평균간의 비교는 5% 수준의 최소유의차 검정 (Least significant difference test)으로 하였다.
이론/모형
, USA)를 이용하여 분석하였다(김, 1999). 분석된 자료를 이용하여 Flieg's score를 산출하고 그 점수에 따라 등급을 산정하였다(Zimmer, 1973).
추출액은 분석에 이용할 때까지 -20 ℃ 에서 냉동보관 하였다. 젖산은 Barker 및 Summerson 법 (한 등, 1983)을 이용하여 분석하였으며 흡광도 즉정은 Spectrophotometer (UVIDEC-610, Jasco Co., Japan)을 이용하였다. 유기산의 분석은 Gas chromatography (V-3800.
조단백질 함량은 AOAC(1995)법에 의거하여 분석하였고 NDF 및 ADF는 Goering 및 Van Soest 법 (1970)에 따랐으며 in vitro 건물소화율은 Tilley 및 Terry법 (1963)을 Moore(1970)가 수정한 방법을 사용하였다.
성능/효과
ADF 및 NDF 함량은 B6-1 및 시중에서 판매되는 A 제품에서 낮게 나타나 다른 첨가제보다 사료가치가 개선되는 것을 보여주었다(p< 0.05). B2-2의 경우는 ADF 및 NDF 함량이 가장 높게 나타났다.
젖산균으로 판명되었다. API kit를 이용한 당 이용성을 통하여 동정을 실시한 결과 B2-2는 L. plantarum 98.6%, B2-8 은 L. plantarum 98.6%, B3-2는 L. plantarum 99.4%, B6-1 은 L. plantarum 99.9%로 동정되었다.
김 등(2008) 도 총체 벼 첨가제 개발 시험에서도 시중 판매되는 첨가제의 능력이 총체 벼에서는 떨어지는 것으로 나타났다고 하여 본 시험과 비슷한 결과를 나타내었다. Cai (2005)는 여러가지 젖산균 중에서 Lactobacillus plaRtarum。、사일리지 발효에 가장 큰 효과를 나타낸다고 하였는데본 시험에 이용된 젖산균 모두 Lactobacillus plantarum로 동정되었다.
46%로 다른 처리구에 비해 높은 것으로 나타났다. 가축의 기호성과 건물 손실을 일으키는 낙산 발효 정도는 대체적으로 큰 차이가 없었으나 B3-4 처리구에서 높았다.
1 에서 보는 바와 같다. 각각의 생장 능력은 25 笆에서 최대 생장을 나타내었으며 35℃ 에서는 1일 이후 생장능력이 떨어지는 것으로 나타났다. 또한 15℃에서는 느리지만 지속적으로 생장이 증가하였다.
건물 함량은 전처리구에서 무처리구에 비하여 5-8% 이상 높게 나타났으며 일반적인 보리 사일리지에 비해 높은 수치를 나타내었다. 사일리지 제조를 위한 원재료의 수분함량은 발효에 큰 영향을 미치는데 일반적으로 수분 함량이 높은 사일리지는 삼출액으로 인한 영양소의 손실이 일어나고 (Watson 및 Nash, 1960; Bastiman, 1976), 불량발효가 일어나서 (Gibson 및 Stirling, 1959), 건물 손실률이 증가하게 된다.
따라서 이상의 결과들을 종합하여 볼 때 B2-2 균주의 첨가가 사일리지 발효품질에 큰 효과가 있어 B2-2 균주를 최종적으로 선발하여 균주등록 하였다.
(Zimmer, 1973)고 한다. 본 시험에서는 수분 함량이 낮아 pH 및 낙산 함량 등을 고려해 볼 때 수분 과다로 인한 불량발효는 줄어든 것으로 판단된다.
05). 사일리지 조제 전 보리의 소화율은 56.3%로 나타났으나 사일리지를 조제한 후의 평균 소화율은 54.2%로 감소하였는데 이는 발효과정에서 가소화 영양소가 줄어든 것으로 판단된다. 한편 사일리지의 소화율은 원재료의 소화율에 영향을 받게 되며 따라서 초종, 생육단계 등이 큰 요인이 된다고 하였다 (Harris 및 Raymond, 1963; Castle, 1975; Kormos, 1967; Demarquilly 및 Jarrige, 1970).
산 생성능력이 우수한 균주로 선발된 19종의 미생물에 대한 생장능력을 35, 25 및 15℃에서 2일간 살펴본 바 사일리지 발효시 최고 온도인 35笆에서도 잘 자라며 산생성 능력도 우수한 9 종의 미생물을 최종적으로 선발하였다. B5-1 의 경우는 사일리지 적온인 25℃에서 생장이 불량하여 선발에서 제외되었고 B6-4는 B6-1과 생장 능력이 비슷하여 동일한 군락에서 나온 미생물로 판단되어 선발에서 제외 되었다.
선발된 균주는 공히 세포의 형태는 간 균으로 운동성 및 포자형성능이 없고 gram 염색에 양성을 보이며 catalase나 가스를 형성하지 않는 전형적인 젖산균으로 판명되었다. API kit를 이용한 당 이용성을 통하여 동정을 실시한 결과 B2-2는 L.
젖산 함량은 첨가제 처리구가 무처리구에 비해 월등히 높게 나타났으며 첨가제 처리구 간에도 B2-2, B2-8, B3-4, B6-1 및 첨가제 A 처리 구에서 높았다(p<0.05). 한편 시중에 판매되는 첨가제 B 및 N工RI-101의 경우는 각각 옥수수용 및 생볏짚용으로 개발된 제품으로 해당초종에서는 큰 효과가 있었으나 보리에서는 효과가 떨어져 초종에 맞는 전용 첨가제가 필요한 것으로 판단되었다.
대한 보리 사일리지의 품질은 Table 5에서 보는 바와 같다. 평균 조단백질 함량은 10.4%로 조제전의 12.9%에 비해 낮아져 사일리지 발효과정에서 단백질의 분해가 일어난 것으로 판단되었으며 B6-1 균주 첨가구에서 조단백질 함량이 가장 높았으며 B2-2 및 B3-4 처리 구에서 낮게 나타났다 (p<0.05).
한편 선발되었던 총 9종의 미생물 중에서 Bl-4, B2-4, B3-6, B6-10, 및 B7-1은 미생물 계 대배양중 활력이 급격히 떨어져 사멸되어 최종적으로 선발, 동정된 균주는 B2-2, B2-8, B3-4, 및 B6-1 등 4개 균주로 확정되었다.
참고문헌 (25)
김종근, 함준상, 정의수, 윤세형, 김맹중, 박형수, 임영철, 서 성. 2008. 총체 벼 사일리지용 미생물의 발효능력 평가. 한초지. 28(3):229-236
Castle, M.E. 1975. Silage and milk production. Agricultural Progress. 50:53-60
Demarquilly, C. and R. Jarrige. 1970. The effect of method of forage conservation on digestibility and voluntary intake. Proceedings of the 11th International Grassland Congress. Surfers Paradise. 1970. 733-737
Dikstra, N.D. 1957. The conservation of grass for feeding purposes in agriculture. Netherlands J. Agric. Sci. 5:271-283
Gibson, T. and A.C. Stirling. 1959. The bacteriology of silage. N. A. A. S. quarteral Review. No. 44. Summer, p.167-172. In M. K. Woolford (ed). The silage fermentation. 1984. Marcel Dekker. Inc. New York and Basel
Goering, H.K. and P.J. Van Soest. 1970. Forage fiber analysis. Agic. Handbook 379, U. S. Gov. Print. Office, Washington, D. C
Harris, C.E. and W.F. Raymond. 1963. The effect of ensiling on crop digestibility. J. Bri. Grassl. Soc. 18:204-212
Kormos, J. 1967. A study of ensiling wilted and unwilted grass at two stages of maturity 2. Effect on milk production. Record of Agricultural Research. Northern Ireland. 16:57-62
McDonald, P. and P.A. Edwards. 1976. The influence of conservation methods on digestion and utilization of forages by ruminants. Proceedings of the Nutrition Society. 35:201-211
McDonald, P., N. Henderson, and S. Heron. 1991. The Biochemistry of Silage. Chalcombe Publications, Marlow, UK
Moore, J.E. 1970. Procedure for the two-stage in vitro digestion of forage. University of Florida, Department of Animal Science
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Stockes, M.R. 1992. Effects of an enzyme mixture, an inoculant, and their interaction on silage fennentation and dairy production. J. Dairy Sci. 75:764-773
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