[논문]사료내 택사, 겨우살이 및 산수유 생균제 첨가가 비육돈의 생산성 및 면역성에 미치는 영향

김기수; 김귀만; 지훈; 박성욱; 양정승; 양철주

[국내논문] 사료내 택사, 겨우살이 및 산수유 생균제 첨가가 비육돈의 생산성 및 면역성에 미치는 영향
Effects of dietary Alisma canaliculatum(Alismatis rhizoma), Viscum album (Mistletoe) and Cornus officinalis (Corni fructus) probiotics as feed additives on growth performance and immunity in growing pigs 원문보기

韓國家畜衛生學會誌 = Korean journal of veterinary service, v.33 no.4, 2010년, pp.375 - 385

김기수 (전라남도축산기술연구소) , 김귀만 (순천대학교 동물자원과학과) , 지훈 (순천대학교 동물자원과학과) , 박성욱 (순천대학교 동물자원과학과) , 양정승 (순천대학교 동물자원과학과) , 양철주 (순천대학교 동물자원과학과)

Abstract ▼ AI-Helper

An investigation was conducted to evaluate the effects of supplementing Alisma canaliculatum, Viscum album and Cornus officinalis probiotics on the growth performance and immune response in growing pigs. This experiment was conducted using 120 pigs (crossing of Landrace${\times}$Yorkshire and castrated) which were assigned to 5 treatments in 3 replications with 8 pigs per replications. The dietary treatments were NC group (without antibiotics), PC group (basal+Oxytetracycline 50ppm), AC group (basal+A. canaliculatum 0.5%), VA group (basal+V. album 0.5%) and COP group (basal+C. officinalis probiotics 0.5%). The initial body weights of pigs were 35kg on average and the experiment lasted for 9 weeks. The experimental animals were kept in the pens following a completely randomized design. They were provided the diets adequate for grower stage as recommended by NRC (ME:3,265 kcal/kg and CP:16%). COP fed pigs showed lower weight gain up to 6 weeks of age compared to NC group and other groups without significant differences (P>0.05). The carcass weights of pigs fed VA and COP were significantly higher compared to NC group (P<0.05), Back fat thicknesses groups fed three different additives were higher than NC group and lower then PC group (P<0.05). Crude fat contents in loin meat were significantly lower in groups fed three different additives while moisture contents of those three groups were higher than other groups (P<0.05). The thiobarbituric acid reaction substance (TBARS) value measured at fresh and $2^{nd}$ weeks was lower in additives fed groups but no statistical differences were observed among the treatments (P>0.05). Significantly highest PUFA (16.42g/100g) and ${\omega}$-3 fatty acids (ALA, EPA and DHA) content of meat were observed in COP fed pigs compared to NC group (P>0.05), which might mean that three additives function to enhance serum IgG in pigs. In consequence, it can be suggested that AC, VA and COP may have a potential to replace antibiotics as growth promoter and immune enhancer in the diets for growing pigs.

Keyword

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 이 연구는 항생제 대체제로서 이용가능성을 가진 택사, 겨우살이 및 산수유 첨가가 육성 및 비육돈의 생산성 및 면역성에 미치는 영향을 조사하고자 실시하였다.
또한 양 등(1998)의 시판되는 사료 첨가용 생균제(Biopro®, Ataphon-0® 및 Photo-Plus®)를 육성 및 비육돈에 급여할 경우에서 대조구에 비하여 도체중량과 도체율은 향상되었다는 보고하여 본 연구의 결과와 일치한 보고를 하였다.
택사, 겨우살이 및 산수유 생균제가 육성돈의 생산성 및 면역력에 미치는 효과를 규명하고자 실험하였다. 공시동물은 체중이 35kg인 랜드레이스와 요크셔의 교잡종 120두를 공시하여 5처리구 3반복, 반복당 8두씩 완전 임의로 배치하여 9주간 사양시험을 실시하였다.

제안 방법

공시동물은 평균체중이 35kg 정도로 균일한 2원교잡종(Landrace×Yorkshire)인 거세돈 120두를 공시하여 9주 동안 사양실험을 실시하였다. 실험군은 대조군(무항생제 시험사료), 항생제 처리군(시험사료+oxytetracycline 0.05% 첨가), 택사 처리군(시험사료+택사 0.5% 첨가), 겨우살이 처리군(시험사료+겨우살이 0.5% 첨가), 산수유 생균제 처리군(시험사료+산수유 생균제 0.5% 첨가)로 총 5처리, 3반복, 반복당 8두씩 120두를 공시하였다.
시험사료는 시판되는 무항생제 사료를 기초사료로 하였으며, 각 시험구별 기초사료에 oxytetracycline 0.05%, 택사 0.5%, 겨우살이 0.5% 및 산수유생균제 0.5%를 첨가하여 사양시험을 실시하였다. 기초사료 배합율은 Table 1과 같다.
육성기 사료(체중 35~50kg)에는 대사에너지 3,265kcal/kg, 조단백 18%, 칼슘 0.70%, 유효인산 0.55% lysine 0.95% 및 methionine 0.35%가 함유되게 하였으며, 비육기 사료(체중 50∼110kg)에는 대사에너지 3,265kcal/kg, 조단백 16%, 칼슘 0.50%, 유효인산 0.45%, lysine 0.80%, methionine 0.27%이 함유되도록 하였다.
사양관리는 3.0×2.75m2 크기의 돈방에 8두씩 15돈방에 임의 배치하였으며, 시험 사료 및 물은 자유채식토록 하였다.
생균제 제조에 이용된 산수유는 한약재 건재상에서 구입하여 분말제조기로 곱게 갈아서 생균제 제조에 이용하였다. 제조공정은 100kg용량의 고상회전발효조를 이용하여 산수유 10%와 탈지강 90%를 혼합하여 Lactobacillus acidophilus (KCTC 3111) 균주를 접종한 후, 40℃에서 교반 3시간과 무교반 5시간을 반복하여 2일간 배양하여 1차 배양하였으며, 1차로 제조된 유산균 발효 배양물에 Bacillus subtilis (KCTC 3239), Saccharomyces cerevisiae (KCTC 7915) 균주 2종을 접종시킨 후 2일간 1차 발효 조건과 같은 배양과정을 거쳐 2차 배양을 실시하여 생균제을 제조하였다. 산수유 생균제에 함유된 미생물균 수의 분석결과는 L.
첨가제가 증체량, 사료섭취량 및 사료요구율에 미치는 영향을 조사하기 위해 시험 개시일부터 시험 종료일까지 매 3주마다 각 처리구별로 증체량, 사료섭취량 및 사료요구율을 조사하였다. 증체량은 측정된 체중에서 개시체중을 감하여 조사하였으며, 사료섭취량은 총 급여량에서 측정 전 사료 잔량을 감하여 조사하였으며, 사료요구율은 증체량을 사료섭취량으로 나누어서 계산하였다.
첨가제가 증체량, 사료섭취량 및 사료요구율에 미치는 영향을 조사하기 위해 시험 개시일부터 시험 종료일까지 매 3주마다 각 처리구별로 증체량, 사료섭취량 및 사료요구율을 조사하였다. 증체량은 측정된 체중에서 개시체중을 감하여 조사하였으며, 사료섭취량은 총 급여량에서 측정 전 사료 잔량을 감하여 조사하였으며, 사료요구율은 증체량을 사료섭취량으로 나누어서 계산하였다.
첨가제가 도체성적에 미치는 영향을 조사하기 위하여 9주간의 첨가제 첨가급여 사양시험이 종료되고 규격돈(약 110kg)으로 성장한 돼지중 평균체중에 가까운 개체들을 각 처리구별로 반복당 4마리씩 총 20마리를 선발한 후 도축장에서 도축하여 축산물품질관리사가 돼지의 도체등급판정 기준에 준하여 판정한 결과를 이용하여 도체 성적을 조사하였다. 육질등급 결과는 1⁺~3등급까지 4등급으로 분류하여 1⁺등급은 1, 1등급은 2, 2등급은 3 및 3등급은 4의 지수로 나타냈고, 육량 등급은 A~D등급 및 등외까지 5등급으로 분류하여 A 등급은 5, B등급은 4, C등급은 3, D등급은 2 및 등외는 1의 지수로 시험결과를 나타냈다.
첨가제 급여에 의한 돈육의 체조성에 미치는 영향을 측정하기 위해 각 처리구별로 반복당 4마리씩 시험 도축된 총 20두의 동일한 등심부를 적출하여 믹서기(HMF-1050, 한일전기)로 분쇄한 것을 체조성 분석에 이용하였다. 수분은 AOAC (1990) 방법에 따라 상압가열건조법, 조지방은 Soxhlet’s추출법, 조단백질은 Kjeldahl법 및 조회분은 직접 회화법으로 측정하였다.
첨가제가 돼지고기의 저장성에 미치는 영향을 측정하기 위하여 각 처리구별로 반복당 4마리씩 총 20두의 등심부를 적출하여 4℃에서 2주간 포장하여 저장하면서 도축당일, 1주일 및 2주일째의 지방산패도(thiobarbituric acid reactive substance, TABRS)를 측정하였다. 지방의 산패도 분석은 2M phosphoric acid와 20% trichloroacetic acid을 혼합한 solution 50ml에 돈육 20g을 섞은 혼합물의 슬러리를 40ml의 DW로 희석한 잘 흔들어서 슬러리가 균질화 되도록 하고 그 중 50ml는 Whatman No 1.
첨가제가 도체의 지방산 함량에 미치는 영향을 조사하기 위해 반복당 4마리씩 시험 도축된 총 20두의 도체에서 등심의 동일한 부위를 적출하여 분석에 이용하였다. 분석방법으로는 돈육 1g을 Folch 용액 100ml를 혼합(Chloroform : Methanol 2 : 1 v/v)하여 1.5분 동안 섞고 나서 추후 유기용매는 질소가스와 함께 배출하며, Whatman No.1 여과지로 여과시켰다. 그 후 여과물을 70ml의 DW로 2층으로 분리 될 때까지 5℃를 유지하면서 용해시켰다.
분리 후 하층액은 질소가스와 함께 35℃에서 증발시키고 잔여물을 MeOH의 5%와 황산 3ml를 집어넣어 용해시키고 5ml을 앰플로 옮긴 후, 95℃에서 45분간 물속에서 열을 가한 후 실온에서 정치하였다. 지방산 메틸 에스테르는 3ml 석유 에테르와 함께 3번 추출하고 질소가스와 함께 건조한 후, 2ml 석유 에테르를 넣고 GC (DS 6200, Donam Co., Korea)로 분석하였다.
첨가제의 급여가 혈청 Immunoglobulin에 미치는 영향을 조사하기 위해 9주간의 첨가제 급여 사양시험 종료일에 평균체중에 해당하는 개체를 각 처리구별로 4두씩 임의로 선발하여 10ml의 주사기를 이용하여 경정맥에서 채혈한 다음 상온에서 3시간 정치한 후 2,500G로 10분간 원심분리로 혈청을 분리하여 IgG를 효소면역법(Pig IgG ELISA Quantitation Set, USA)으로 분석하였다.
공시동물은 체중이 35kg인 랜드레이스와 요크셔의 교잡종 120두를 공시하여 5처리구 3반복, 반복당 8두씩 완전 임의로 배치하여 9주간 사양시험을 실시하였다. 처리구는 대조군(무항생제 기초사료), 항생제 처리군(기초사료+OTC 0.05% 첨가), 택사 처리군(기초사료+택사 0.5% 첨가), 겨우살이 처리군(기초사료+겨우살이 0.5% 첨가) 및 산수유 생균제 처리군(기초사료+산수유 생균제 0.5% 첨가)로 하였으며, 시험사료는 대사에너지 3,265kcal/kg와 조단백 16%가 되도록 배합하여 급여하였다.

대상 데이터

공시동물은 평균체중이 35kg 정도로 균일한 2원교잡종(Landrace×Yorkshire)인 거세돈 120두를 공시하여 9주 동안 사양실험을 실시하였다.
27%이 함유되도록 하였다. 이 연구의 사양시험은 순천대학교 동물사육장에서 실시하였다. 사양관리는 3.
생균제 제조에 이용된 산수유는 한약재 건재상에서 구입하여 분말제조기로 곱게 갈아서 생균제 제조에 이용하였다. 제조공정은 100kg용량의 고상회전발효조를 이용하여 산수유 10%와 탈지강 90%를 혼합하여 Lactobacillus acidophilus (KCTC 3111) 균주를 접종한 후, 40℃에서 교반 3시간과 무교반 5시간을 반복하여 2일간 배양하여 1차 배양하였으며, 1차로 제조된 유산균 발효 배양물에 Bacillus subtilis (KCTC 3239), Saccharomyces cerevisiae (KCTC 7915) 균주 2종을 접종시킨 후 2일간 1차 발효 조건과 같은 배양과정을 거쳐 2차 배양을 실시하여 생균제을 제조하였다.
첨가제가 도체의 지방산 함량에 미치는 영향을 조사하기 위해 반복당 4마리씩 시험 도축된 총 20두의 도체에서 등심의 동일한 부위를 적출하여 분석에 이용하였다. 분석방법으로는 돈육 1g을 Folch 용액 100ml를 혼합(Chloroform : Methanol 2 : 1 v/v)하여 1.
택사, 겨우살이 및 산수유 생균제가 육성돈의 생산성 및 면역력에 미치는 효과를 규명하고자 실험하였다. 공시동물은 체중이 35kg인 랜드레이스와 요크셔의 교잡종 120두를 공시하여 5처리구 3반복, 반복당 8두씩 완전 임의로 배치하여 9주간 사양시험을 실시하였다. 처리구는 대조군(무항생제 기초사료), 항생제 처리군(기초사료+OTC 0.

데이터처리

이 시험에서 얻어진 자료의 통계처리는 SAS Statical Package Program (SAS, 1995)에 의하여 분산 분석하였으며, 처리구간 평균값의 유의성 검정은 Duncan의 다중검정법을 이용하여 실시하였다.

이론/모형

수분은 AOAC (1990) 방법에 따라 상압가열건조법, 조지방은 Soxhlet’s추출법, 조단백질은 Kjeldahl법 및 조회분은 직접 회화법으로 측정하였다.

성능/효과

산수유 생균제에 함유된 미생물균 수의 분석결과는 L. acidophilus 3.8×108 cfu/g, B. subtilis 3.5×107 cfu/g 및 S. cerevisiae 4.1×108 cfu/g를 함유하였다.
첨가제가 도체성적에 미치는 영향을 조사하기 위하여 9주간의 첨가제 첨가급여 사양시험이 종료되고 규격돈(약 110kg)으로 성장한 돼지중 평균체중에 가까운 개체들을 각 처리구별로 반복당 4마리씩 총 20마리를 선발한 후 도축장에서 도축하여 축산물품질관리사가 돼지의 도체등급판정 기준에 준하여 판정한 결과를 이용하여 도체 성적을 조사하였다. 육질등급 결과는 1⁺~3등급까지 4등급으로 분류하여 1⁺등급은 1, 1등급은 2, 2등급은 3 및 3등급은 4의 지수로 나타냈고, 육량 등급은 A~D등급 및 등외까지 5등급으로 분류하여 A 등급은 5, B등급은 4, C등급은 3, D등급은 2 및 등외는 1의 지수로 시험결과를 나타냈다.
1~3주차의 시험 사양에서 증체량은 산수유 생균제 처리구가 17.23kg 으로 항생제 처리구의 18.31kg에 비해 유의적으로 낮았다(P<0.05).
사료섭취량과 사료요구율은 처리구간에 유의적인 차이는 없었으나 택사 처리구, 겨우살이 처리구 및 산수유 생균제 처리구의 사료섭취량은 각각 31.15kg, 32.56kg 및 31.07kg으로 대조구와 항생제 처리구의 34.22kg 및 34.22kg에 비해 다소 낮은 섭취량을 보였다(P>0.05).
본 연구에서 겨우살이 처리구가 대조구에 비해 높은 증체 효과가 관찰되어 겨우살이의 첨가 급여는 돼지의 생산성을 높일 것으로 사료된다.
돈육중의 수분은 겨우살이 처리구와 산수유 생균제 처리구가 각각 74.84% 및 74.81%로 대조구의 72.81%에 비해 유의적으로 높았으며(P<0.05), 조단백질은 택사 처리구가 22.09%로 유의적으로 낮았다(P<0.05).
이 연구에서 택사와 산수유생균제의 첨가 급여는 도체중량을 증가시키고 비교적 두꺼운 등지방을 나타냈다. 따라서 비육기에 택사와 산수유 생균제를 급여하면 생산성의 향상을 기대할 수 있다.
처리구별 TBARS 값은 유의적인 차이는 없었으나 택사와 겨우살이 처리구가 대조구 및 항생제 처리구에 비해 다소 낮은 값을 보여 택사와 겨우살이에서 항균 및 항산화력이 높은 것을 시사하였다(P>0.05).
이번의 실험결과와 선행 연구들을 종합하면 돈육의 체조성에 다양항한 요인이 영향을 미치고 있었다. 따라서 기대하는 체조성을 출현시키기 위해서는 첨가제와 첨가 농도 등에 대한 보다 많은 연구가 수행되어야 할 것으로 사료된다.
저장기간의 경과에 따른 TBARS 값은 모든 처리구가 1주차까지는 미약한 증가를 보인 반면 1주차에서 2주차 사이에는 급격한 증가를 나타냈다. 특히 대조구가 가장 큰 증가의 폭을 보였으며, 택사와 겨우살이 첨가구는 낮은 증가 폭을 보여 택사와 겨우살이의 항산화 성분이 돈육의 산패를 억제하여 저장성을 향상시킬 것으로 사료된다.
이 연구에서 택사와 겨우살이의 항산화력에 의해 지방 산패를 억제하여 식육의 저장성 향상시킬 수 있다. 그러나 지방의 산패를 일으키는 원인이 되는 미생물의 오염방지와 적정한 보관 온도를 유지하는 것이 근본적인 예방법이다.
처리구별 자방산의 함량은 myristic acid (C14:0) 및 palmitic acid(C16:0)는 택사 처리구가 유의적으로 높았으며(P<0.05), palmitileic acid(C16:1ω7)와 ω-3와 ω-6계 지방산인 α-linoleic acid(C18:3ω3; ALA), eicosapentaenoic acid (C20:5ω3; EPA), docosahexaenoic acid (C22:6ω3; DHA)와 arachidonic acid (C:20:4ω6)의 함량은 산수유 생균제 처리구가 유의적으로 높았다(P<0.05).
이번 연구에서 산수유생균제의 첨가 급여는 ω-3계의 지방산인 ALA, EPA, DHA와 ω-6계인 arachidonic acid의 함량을 높임으로서 면역력을 증가시키고, PUFA와 PUFA/SFA의 비율이 높은 돈육을 생산할 수 있다.
또한 모든 처리구가 SFA의 분포는 약 30%, USFA의 분포는 약 70%였으며, PUFA와 PUFA/SFA의 비율에 있어서는 산수유 생균제 처리구가 유의적으로 높았다(P<0.05).
산수유 생균제 처리구가 시험 6주일까지의 증체량은 대조구와 그 밖의 처리구에 비해 낮았으나 유의적인 차이는 없었다(P>0.05).
첨가제 처리구가 등심의 수분 함량은 유의적으로 높고 조지방은 유의적으로 감소하였으며(P0.05), 또한 산수유 생균제 처리구는 FUFA와 ω-3 지방산(ALA, EPA and DHA)의 함량이 대조구에 비해 유의적으로 높았다(P<0.05).
겨우살이 처리구와 산수유 생균제 처리구의 도체중은 대조구에 비하여 유의적으로 높았다(P<0.05).
이 연구에서 첨가제 급여에 의한 Ig의 농도는 유의적인 증가는 보이지 않았지만 대조구에 비해 다소 증가하여 면역기능이 활성화되었다고 사료된다.
결론적으로 육성 및 비육돈에 택사, 겨우살이 및 산수유생균제의 첨가 급여는 생산성에서는 항생제 처리구와 유사하였으며, 택사와 산수유 생균제는 도체율을 증가시켰다. 또한 산수유 생균제는 ω-3계열의 지방산 증가를 보였다.
결론적으로 육성돈에 택사, 겨우살이 및 산수유 생균제의 첨가 급여는 일정 부분 생산성을 증가시키고 면역성을 향상시킴으로서 항생제를 대체할 가능성을 시사하였다.
도체중은 택사 처리구가 90.50kg과 산수유 생균제 처리구가 90.00kg으로 대조구의 81.50kg에 비해 유의적으로 높았으며(P<0.05), 등지방은 항생제 처리구가 23.25mm로 대조구의 19.00mm에 비해 유의적으로 두꺼웠다(P0.05), 육량등급지수에 있어서도 유의적인 차이는 없었으나 산수유 생균제 처리구가 가장 높았다(P>0.05).
혈청 IgG의 농도(mg/dl)는 대조구, 항생제 처리구, 택사 처리구, 겨우살이 처리구 및 산수유 생균제 처리구가 각각 638.00, 727.00, 748.33, 759.33 및 770.67로 대조구에 비해 첨가제 처리구가 높게 나타났으며, 특히 산수유 생균제 처리구가 가장 높았으나 유의성은 인정되지 않았다(P>0.05).

후속연구

이번의 실험결과와 선행 연구들을 종합하면 돈육의 체조성에 다양항한 요인이 영향을 미치고 있었다. 따라서 기대하는 체조성을 출현시키기 위해서는 첨가제와 첨가 농도 등에 대한 보다 많은 연구가 수행되어야 할 것으로 사료된다.
또한 산수유 생균제는 ω-3계열의 지방산 증가를 보였다. 따라서 항생제 대체체로서 효과를 가지고 있으며, 향후 산업적으로 이용하기 위하여 겨우 살이와 산수유에 대한 더 많은 연구와 경제성 분석이 수반되어야 할 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	택사는 계통 분류상 어디에 속하는가?	몇몇 천연물질에는 항균, 항산화, 항보체 등의 생리활성 작용을 가지고 있으며, 천연물질 중에서 택사(Alismatis rhizoma)는 택사과에 속한 다년생 식물로 학명은 Alisma canaliculatum이다. 택사의 괴경에는 triterpenoid 화합물인 alisol에 의해 생리활성을 생리활성 작용을 나타낸다(한방약리학교재편찬위원회, 2005).
	겨우살이는 어떤 나무에 기생하는 다년생 식물인가?	겨우살이(mistletoe)는 참나무, 팽나무, 오리나무 등에 기생하는 다년생 식물로 학명은 Viscum album이다. 최근엔 겨우살이 추출물이 항암활성 및 면역증강 작용이 있는 것으로 알려져 있다.
	축산물의 성장 촉진과 항생제 오·남용에 의한 축산물 내 항생물질 잔류 문제에 관해 내놓은 유럽과 우리나라의 대응 방침은 무엇인가?	이러한 문제를 개선하기 위해 국·내외적으로 이에 대한 대응방침을 세우게 되었다. 유럽연합(EU)에서는 2006년부터 성장촉진용 항생제(antimicrobial growth promoters: AGPs)의 사용을 전면 금지하였으며, 국내에서도 2004년부터 축산물의 안전성 및 경쟁력 제고를 위해「항생제 등 항균물질 사용 절감 방안」을 수립하여 추진하고 있다.

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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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