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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 자돈에 생균제를 급여하여 돈사 내 환경을 개선하고 생산성을 향상시키기 위하여 수행하였다. 특히 장내 병원성 미생물의 성장을 억제하여 장내 이상발효, 설사, 소화 불량 등에 효과가 있는 생균제를 분리하여 이를 자돈에 급여하였을 때 가축 생산성, 영양소 이용률, 돈사의 유해가스, 분변의 균총 변화를 평가하고자 하였다.
- 본 시험은 생균제를 자돈 사료에 첨가하여 자돈의 성장능력, 영양소 이용률, 유해가스 및 분내 미생물 발생정도를 비교하여 항생제 대체효과를 규명하여 하기 위하여 실시하였다. 본 시험은 삼원교잡종(Landrace×Large White×Duroc) 자돈(22.
- 따라서 본 연구에서는 자돈에 생균제를 급여하여 돈사 내 환경을 개선하고 생산성을 향상시키기 위하여 수행하였다. 특히 장내 병원성 미생물의 성장을 억제하여 장내 이상발효, 설사, 소화 불량 등에 효과가 있는 생균제를 분리하여 이를 자돈에 급여하였을 때 가축 생산성, 영양소 이용률, 돈사의 유해가스, 분변의 균총 변화를 평가하고자 하였다.
제안 방법
- 가스 측정은 일정한 시간 경과 후 가스포집기(Gastec GV-100S, Japan)를 이용하여 가스포 집기에 장착된 검지관으로 밀폐용기의 구멍에 투관하여 1분간 흡입시킨 후 검지관에 표시된 눈금의 수치를 조사하였다. 암모니아와 아민은 상온에서 6시간 보관 후 측정하였으며, 황화수소 및 멜캅탄은 24시간 후에 측정하였다.
- coli) 측정은 각 단계 희석액을 사용하였으며, 내열성포자(thermoduric bacteria)는 희석액을 60℃에서 30분간 진탕 배양하여 사용하였다. 각 단계 희석액의 총균수, 내열성포자와 대장균 측정은 petri film(3M aerobic count plates / E. coli, USA) 선택배지를 사용하였으며, 35℃ incubator에서 48시간 배양한 후 형성된 집락을 계수하였다.
- 돈분의 유해가스 발생량은 사양시험 개시후 2주, 3주 및 4주째에 조사하였으며, 암모니아(NH3), 아민(R-NH2), 황화수소(H2S) 및 멜캅탄(CH2-SH) 가스를 측정하기 위해 돈방내에 배설된 분과 오줌을 50g : 75mL로 혼합한 분뇨를 정사각형의 밀폐용기(12×15×8cm)에 넣은 다음 돈사 내의 일정장소에서 보관하였다.
- 미생물 분석용 돈분 채취는 처리구당 4반복으로 채취하였고, 배출된 돈분을 오염되지 않게 직접 채취 및 무균봉투에 밀봉하여 신속히 실험실로 이동하여 0.85% NaCl 희석배지로 균질한 상태로 전처리 후 단계별 10진 희석을 하였다. 총균(total bacteria counts) 및 대장균(E.
- 5kg) 96두를 선발하여 28일간 사양시험을 실시하였다. 본 시험은 3처리 4반복의 난괴법 배치로 T1 처리구 항생제, T2 처리구는 무항생제에 복합생균제 0.2% 첨가, T3 처리구는 무항생제에 단일생균제 0.3%를 첨가하였다. 자돈의 일당 증체량, 일일 사료섭취량 및 사료요구율은 처리간에 유의적인 차이가 없었다.
- 9m)이고, 바닥의 1/3은 플라스틱 슬랏(slot)이고 2/3는 콘크리트인 slurry 돈사로서 pen당 8두씩 군사하였다. 사료는 가루 사료로 돈방 당 1개씩 설치된 급이기를 이용하여 자유 채식토록 하였으며, 물도 자동급수기로 자유로이 먹을 수 있도록 하였다. 그리고 환기 및 온도는 자동제어 시스템에 의해서 조절하였다.
- 시험돈의 사료섭취량, 증체량 및 사료요구율은 시험개시일, 시험개시후 2주(14일), 4주(28일)에 측정하였다. 사료섭취량은 매 측정시마다 총급여량과 잔량을 측정하여 계산하였으며, 일당증체량은 돈형기(이동식 돼지체중 전용저울)를 이용하여 측정하였다. 사료요구율은 시험기간 중의 사료섭취량을 증체량으로 나누어 계산하였다.
- 사료섭취량은 매 측정시마다 총급여량과 잔량을 측정하여 계산하였으며, 일당증체량은 돈형기(이동식 돼지체중 전용저울)를 이용하여 측정하였다. 사료요구율은 시험기간 중의 사료섭취량을 증체량으로 나누어 계산하였다.
- 생균제 사용에 의한 돈사 내 환경개선 효과를 검정하기 위하여 양돈 분뇨 내 유해가스 및 분의 설사 빈도를 조사하였다. 양돈분뇨의 유해가스 발생량을 조사한 결과는 Table 4에서 보는 바와 같다.
- 시험돈사의 pen size는 8.41㎡(가로×세로=2.9×2.9m)이고, 바닥의 1/3은 플라스틱 슬랏(slot)이고 2/3는 콘크리트인 slurry 돈사로서 pen당 8두씩 군사하였다.
- 시험돈의 사료섭취량, 증체량 및 사료요구율은 시험개시일, 시험개시후 2주(14일), 4주(28일)에 측정하였다. 사료섭취량은 매 측정시마다 총급여량과 잔량을 측정하여 계산하였으며, 일당증체량은 돈형기(이동식 돼지체중 전용저울)를 이용하여 측정하였다.
- 시험의 처리구를 보면 T1은 양성대조구로서 항생제인 CSP(chlortetracycline sulfamethazine penicillin)와 콜리스틴(Colistin)을 각각 0.1%를 첨가한 처리구이며, T2는 무항생제에 생균제 A 0.2% 첨가구이며, T3 처리구는 무항생제에 생균제B를 0.3% 첨가하였다. 시험에 공시한 T2의 생균제A는 Lactobacillus acidophilus 1.
- 가스 측정은 일정한 시간 경과 후 가스포집기(Gastec GV-100S, Japan)를 이용하여 가스포 집기에 장착된 검지관으로 밀폐용기의 구멍에 투관하여 1분간 흡입시킨 후 검지관에 표시된 눈금의 수치를 조사하였다. 암모니아와 아민은 상온에서 6시간 보관 후 측정하였으며, 황화수소 및 멜캅탄은 24시간 후에 측정하였다.
- 시험사료와 분의 일반성분은 AOAC법(1990)에 준하여 실시하고 사료와 분 중 Cr의 농도를 측정하기 위해 HNO3와 HCl로 전처리를 하여 ICP-OES(VISTA-MPX, Varian, USA)를 이용하여 측정하였다. 영양소의 소화율은 다음의 계산식에 의하여 간접방법으로 구하였다.
- 5kg)을 3처리 4반복에 pen당 8두씩 총 96두를 공시하였고 체중의 편차와 암수구분에 의한 오차를 줄이기 위하여 전체 시험돈을 체중과 성별로 4개 군(암컷 2반복, 거세 수컷 2반복)으로 구분하였다. 자돈은 평균 생후 60일령을 선발하여 3일간의 예비사양 후 28일간 시험을 실시하였다.
- 85% NaCl 희석배지로 균질한 상태로 전처리 후 단계별 10진 희석을 하였다. 총균(total bacteria counts) 및 대장균(E. coli) 측정은 각 단계 희석액을 사용하였으며, 내열성포자(thermoduric bacteria)는 희석액을 60℃에서 30분간 진탕 배양하여 사용하였다. 각 단계 희석액의 총균수, 내열성포자와 대장균 측정은 petri film(3M aerobic count plates / E.
대상 데이터
- 2007년 10월 1일부터 10월 29일까지 28일간 천안연암대학 부속실습농장에서 사양시험을 실시하였다. 삼원교잡종(Landrace×Large White×Duroc) 자돈(22.
- 본 시험은 삼원교잡종(Landrace×Large White×Duroc) 자돈(22.5kg) 96두를 선발하여 28일간 사양시험을 실시하였다.
- 삼원교잡종(Landrace×Large White×Duroc) 자돈(22.5kg)을 3처리 4반복에 pen당 8두씩 총 96두를 공시하였고 체중의 편차와 암수구분에 의한 오차를 줄이기 위하여 전체 시험돈을 체중과 성별로 4개 군(암컷 2반복, 거세 수컷 2반복)으로 구분하였다.
- 시험에 공시한 T2의 생균제A는 Lactobacillus acidophilus 1.0×1010 CFU/g, Bacillus subtilis 1.0×107 CFU/g, Saccharomyces cerevisiae 1.0×107 CFU/g의 분말 복합생균제제이며, T3의 생균제B는 청국장에서 분리한 Bacillus subtilis natto 1.0×107 CFU/g의 분말 단일생균제제이다.
데이터처리
- 모든 자료는 SAS(1999)의 GLM procedure를 이용하여 분산분석을 실시하였고, 유의성 검정은 Duncan’s multiple range test에 의해 95% 유의수준으로 하였다.
이론/모형
- 시험사료와 분의 일반성분은 AOAC법(1990)에 준하여 실시하고 사료와 분 중 Cr의 농도를 측정하기 위해 HNO3와 HCl로 전처리를 하여 ICP-OES(VISTA-MPX, Varian, USA)를 이용하여 측정하였다. 영양소의 소화율은 다음의 계산식에 의하여 간접방법으로 구하였다.
- 시험사료의 소화율은 크롬(Cr2O3, chromic oxide)을 이용한 간접측정법(하 등, 2003)으로 사양시험 마지막 주에 3일 동안 오전과 오후에 각각 분을 pooling한 후 분석에 이용하였다. 분석을 위해 sample은 순환식 drying oven에 넣어 60℃에서 72시간 건조시킨 후 Wiley mill을 이용하여 1㎜ 입자로 분쇄한 후 분석시료로 사용하였다.
성능/효과
- 건물, 조단백질, 조지방 및 조회분의 소화율은 생균제 첨가구(T2 및 T3)가 항생제 첨가구(T1)보다 소화율이 높았으며(p<0.05), 복합생균제(T2)와 단일생균제(T3) 간에는 유의적인 차이가 없었다.
- 자돈의 일당 증체량, 일일 사료섭취량 및 사료요구율은 처리간에 유의적인 차이가 없었다. 그러나 건물, 조단백질, 조지방 및 조회분의 소화율은 처리간에 유의성이 있었으며, 특히 복합생균제와 Bacillus subtillis natto 생균제가 대조구인 항생제 처리구보다 소화율이 높았다. 돈 분뇨의 유해가스 발생량에서는 암모니아(NH3), 아민(R-NH2), 황화수소(H2S) 및 멜캅탄(CH2-SH)의 발생량은 항생제 처리구보다 생균제 첨가구가 적어 돈사내 가스 감소에 효과가 있었다.
- 특히 이전의 연구에서도 복합생균제의 첨가에 의한 아민계열 가스 감소는 계사보다는 돈사에 효과가 뚜렷하여 암모니아 가스는 축사 내 수분함량과 분의 수분함량이 많을 경우에 가스의 감소효과가 높은 것으로 판단할 수 있다. 그리고 본 시험에서도 분과 요는 슬러리 형태에서 가스발생량을 측정하여 암모니아와 아민의 감소효과가 높았으며, 분의 수분함량도 영향을 미친 것으로 여겨진다.
- 그러나 건물, 조단백질, 조지방 및 조회분의 소화율은 처리간에 유의성이 있었으며, 특히 복합생균제와 Bacillus subtillis natto 생균제가 대조구인 항생제 처리구보다 소화율이 높았다. 돈 분뇨의 유해가스 발생량에서는 암모니아(NH3), 아민(R-NH2), 황화수소(H2S) 및 멜캅탄(CH2-SH)의 발생량은 항생제 처리구보다 생균제 첨가구가 적어 돈사내 가스 감소에 효과가 있었다. 그러나 분의 수분함량은 처리간에 유의적인 차이가 없었다.
- 2% 감소한다고 하였다. 돼지에 대한 생균제 첨가시험에 의하면 일반적으로 일당증체량은 3~15%, 사료효율은 4~49% 개선되는데 특히 어린돼지에서 효과가 높았다.
- 본 시험에도 복합생균제(T2)는 암모니아, 아민, 황화수소의 발생량을 감소시켰으며, 특히 황화수소 계열보다 아민계열의 가스(암모니아 및 아민) 발생량 감소가 뚜렷하여 이전 연구와 유사한 경향을 보였다. 따라서 복합생균제 첨가는 돈사내 유해가스 특히 암모니아 및 아민 가스 발생량을 감소시키는 효과가 있었다.
- megaterium 등에 관한 보고들이 있다(Jack 등, 1995; Tagg 등, 1976). 따라서 본 연구에서도 T3의 Bacillus subtilus natto 생균제를 급여시 유해 미생물의 증식억제효과가 T1인 항생제 첨가구에 비해 월등히 뛰어났으며, 비록 대조구와 유의적인 차이는 없지만 T2의 복합생균제 첨가구도 항생제 첨가구와 유사한 효과가 있다고 판단되었다. Bacillus 속의 균들은 포자를 형성하여 열처리나, 장내 담즙이나 위산에도 높은 저항성을 갖고 있기 때문에 T3 처리구가 다른 처리구에 비해 월등히 내열성 포자의 수가 높기 때문이다.
- 즉 총균과 대장균의 수는 생균제 첨가에 의하여 감소하였으며, 내열성 포자의 수는 T3 처리구가 다른 처리구보다 많았다. 따라서 생균제를 항생제 대체물질로 급여한 결과 자돈의 장내 환경을 개선하고 돈사 내 유해가스 감소시킬 뿐만 아니라 자돈의 생산성 향상에도 기여한 것으로 판단되었다.
- 먼저 총균수는 T1, T2 및 T3 처리구가 각각 59.9×107 ,17.5×107 및 13.9×107로 무처리보다 T2 및 T3 처리구의 생균제에 의해 분내 총균수가 감소되었다(p<0.05).
- 자돈의 일당증체량, 사료섭취량 및 사료요구율은 양성 대조구인 T1과 처리구 T2와 T3간의 유의적인 차이가 없었으므로 항생제 대체가 가능하다. 복합생균제(T2)와 단일생균제(T3)는 항생제 처리구보다 모두 높았으며, 단일 생균제(B)보다 복합생균제(A)가 더 우수한 것으로 나타났다.
- 고 등(2003)은 육계에 복합생균제 첨가시 암모니아보다는 황화수소 함량의 감소가 뚜렷하였다고 하였다. 본 시험에도 복합생균제(T2)는 암모니아, 아민, 황화수소의 발생량을 감소시켰으며, 특히 황화수소 계열보다 아민계열의 가스(암모니아 및 아민) 발생량 감소가 뚜렷하여 이전 연구와 유사한 경향을 보였다. 따라서 복합생균제 첨가는 돈사내 유해가스 특히 암모니아 및 아민 가스 발생량을 감소시키는 효과가 있었다.
- 본 시험에서 28일간 항생제 대체로 생균제를 자돈에 급여하였을 때 자돈의 영양소 소화율은 복합생균제(T2)와 단일생균제(T3) 모두 항생제 처리구보다 소화율이 높았으며, 이러한 결과가 앞의 자돈의 생산성 향상에 영향을 미친 것으로 판단되었다.
- 본 시험에서는 Lactobacillus acidophilus, Bacillus subtilis, Saccharomyces cerevisiae의 복합 생균제(T2)가 단일 생균제(T3) Bacillus subtilus natto보다 성장이 많이 증체한 것으로 판단되어 T2 처리구의 복합생균제는 자돈에서 항생제 대체제로 첨가하여 급여하여도 좋을 것으로 판단되었다. 양돈사료에서 주로 이용하는 생균제는 Lactobacillus속, Bacillus속, Saccharomyces속 등이 있으며, 이들 생균제는 독성물질 생성억제, 소화촉진, 항병성 증진, 설사 발생 감소, 유해가스 감소 등에는 효과가 있으나 가축의 생산성에서는 일관된 효과는 나타내지 않고 있다.
- 생균제 처리구 중에서는 T3처리구의 Bacillus subtilus natto의 생균제가 다른 처리구보다 암모니아 및 아민 가스 발생량이 적었으며, T2처리구는 다른 처리구보다 황화수소(H2S)와 멜캅탄(CH2-SH) 가스 발생량이 적었다(p<0.05).
- 3%를 첨가하였다. 자돈의 일당 증체량, 일일 사료섭취량 및 사료요구율은 처리간에 유의적인 차이가 없었다. 그러나 건물, 조단백질, 조지방 및 조회분의 소화율은 처리간에 유의성이 있었으며, 특히 복합생균제와 Bacillus subtillis natto 생균제가 대조구인 항생제 처리구보다 소화율이 높았다.
- 돈분 내 총균, 대장균 및 내열성균은 처리간에 유의적인 차이가 있었다. 즉 총균과 대장균의 수는 생균제 첨가에 의하여 감소하였으며, 내열성 포자의 수는 T3 처리구가 다른 처리구보다 많았다. 따라서 생균제를 항생제 대체물질로 급여한 결과 자돈의 장내 환경을 개선하고 돈사 내 유해가스 감소시킬 뿐만 아니라 자돈의 생산성 향상에도 기여한 것으로 판단되었다.
- 한편 내열성 포자수는 T1, T2 및 T3 처리구가 각각 2.7×105, 1.5×105 및 68.4×105로서 T3의 Bacillus subtilus natto 생균제 처리구가 높았다(p<0.05).
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