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문제 정의
- 따라서 본 시험에서는 산란계에 대한 인진쑥, 녹차, 오 미자, 겨우살이의 혼합 비율을 달리한 3종의 추출물을 사료 내 첨가 급여하여 계란 생산성 및 품질, 혈액 특성, 계란 저장성에 미치는 영향을 조사하고, 이를 통해 이들 추출물의 사료 첨가제로서의 이용 가능성을 구명하기 위하여 수행되었다.
제안 방법
- 시험사료는 옥수수, 대두박을 기초로 NRC(1994)에 근거하여 대사 에너지와 조단백질 함량을 각각 2700 kcal/ kg 및 16%가 되도록 배합하였으며, 시험사료의 배합비 및 영양소 조성은 Table 2에 나타내었다. A자형 2단 철제 케이지에서 케이지 당 1수씩 사육하였으며, 사료 급이기와니플(nipple)의 숫자는 반복구 별로 동일하게 배치하였다. 사료와 물은 자유 채식 및 자유 음수시켰으며, 점등은 시험 종료 시까지 17L:7D를 유지하였다.
- 계란은 매일 15:00시에 채란하여 난중 및 산란수를 조사하였고, 산란수를 사육수수로 나누어 산란율을 구하였다. 사료 섭취량은 2주 간격으로 반복 별로 사료 잔량을 측정하여 구하였다.
- 계란품질자동분석기(QCM+, Technical Services & Supplies Ltd., England)를 이용하여 난황색, Haugh unit 및 난각색을 측정하였으며, 난각강도계(Fujihara Industry Co., Ltd., Japan)와 난각두께 측정기(Fujihara Industry Co., Ltd., Japan)를 이용하여 난각강도 및 난각두께를 측정하였다.
- 시험 종료시 생산된 계란을 수집하여 incubator(28℃-32℃)에서 보관하였다가 0일, 3일, 7일 및 10일 경과 후처리구별로 10개씩 난황 내 지방과산화물가를 측정하였다. 난황 내 지방과산화물가는 지방 과산화 시 형성되는 malondialdehyde(MDA) 함량을 측정하여 MDA mg/mL로 나타내었으며 Beuge와 Aust(1978)의 방법을 변형하여 실시하였다. 1회용 주사기로 난황 1 mL을 채취하여 증류수 9 mL과 butylated hydroxyanisol(BHA) 50 µL을 넣고 균질화시킨 후, 균질액 2 mL을 시험관으로 옮겨 thiobarbituric acid(TBA)/trichloroacetic acid(TCA) 혼합 용액 4 mL을 넣어 혼합하였다.
- 본 시험에서는 산란계에 대한 인진쑥, 녹차, 오미자, 겨우살이의 혼합 비율을 달리한 3종 추출물의 사료 내 첨가 급여가 난 생산성, 계란 품질, 혈액 특성 및 계란 저장성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 35주령 산란계(Hy-Line Brown) 160수를 공시하여 4처리 4반복, 반복 당 10수씩 배치하고 10주간 사양시험을 실시하였다. 시험처리는 대조구(C)와 시험 사료에 혼합 비율을 달리한 3종의 추출물을 200 ppm 수준으로 첨가한 약용식물 추출물 처리구(T1, T2, T3)를 두었다.
- 계란은 매일 15:00시에 채란하여 난중 및 산란수를 조사하였고, 산란수를 사육수수로 나누어 산란율을 구하였다. 사료 섭취량은 2주 간격으로 반복 별로 사료 잔량을 측정하여 구하였다. 조사된 사료섭취량과 일산란량을 통하여 사료 요구율을 산출하였다.
- 산란계에 대한 인진쑥, 녹차, 오미자, 겨우살이의 혼합 비율을 달리한 3종 추출물의 사료 내 첨가 급여가 계란 생산성 및 품질, 혈액 특성, 계란 저장성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 35주령 산란계(Hy-Line Brown) 160수를 공시하여 4처리 4반복, 반복 당 10수씩 배치하여 10주간 사양시험을 실시하였다. 시험처리 내용은 Table 1에 제시하였으며, 처리구는 대조구(C)와 시험사료에 혼합 비율을 달리한 3종의 약용식물 추출물을 200 ppm 수준으로 첨가한 약용식물 추출물 처리구(T1, T2, T3)를 두었다.
- 산란계에 대한 인진쑥, 녹차, 오미자, 겨우살이의 혼합 비율을 달리한 약용식물 추출물 3종의 사료 내 첨가 급여가 계란 저장성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 시험 종료시 생산된 계란을 수집하여 실온(28℃-32℃)에서 보관하였다가 0일, 3일, 7일, 14일 및 21일 경과 후 처리구별로 10개씩 Haugh unit 변화를 측정하였다.
- 시험 종료시 생산된 계란을 수집하여 incubator(28℃-32℃)에서 보관하였다가 0일, 3일, 7일 및 10일 경과 후처리구별로 10개씩 난황 내 지방과산화물가를 측정하였다. 난황 내 지방과산화물가는 지방 과산화 시 형성되는 malondialdehyde(MDA) 함량을 측정하여 MDA mg/mL로 나타내었으며 Beuge와 Aust(1978)의 방법을 변형하여 실시하였다.
- 시험개시 후 2주 간격으로 처리 당 30개씩 계란을 수집 하여 난질 및 난각질을 조사하였다. 계란품질자동분석기(QCM+, Technical Services & Supplies Ltd.
- 시험사료는 옥수수, 대두박을 기초로 NRC(1994)에 근거하여 대사 에너지와 조단백질 함량을 각각 2700 kcal/ kg 및 16%가 되도록 배합하였으며, 시험사료의 배합비 및 영양소 조성은 Table 2에 나타내었다. A자형 2단 철제 케이지에서 케이지 당 1수씩 사육하였으며, 사료 급이기와니플(nipple)의 숫자는 반복구 별로 동일하게 배치하였다.
- 산란계에 대한 인진쑥, 녹차, 오미자, 겨우살이의 혼합 비율을 달리한 3종 추출물의 사료 내 첨가 급여가 계란 생산성 및 품질, 혈액 특성, 계란 저장성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 35주령 산란계(Hy-Line Brown) 160수를 공시하여 4처리 4반복, 반복 당 10수씩 배치하여 10주간 사양시험을 실시하였다. 시험처리 내용은 Table 1에 제시하였으며, 처리구는 대조구(C)와 시험사료에 혼합 비율을 달리한 3종의 약용식물 추출물을 200 ppm 수준으로 첨가한 약용식물 추출물 처리구(T1, T2, T3)를 두었다.
- 본 시험에서는 산란계에 대한 인진쑥, 녹차, 오미자, 겨우살이의 혼합 비율을 달리한 3종 추출물의 사료 내 첨가 급여가 난 생산성, 계란 품질, 혈액 특성 및 계란 저장성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 35주령 산란계(Hy-Line Brown) 160수를 공시하여 4처리 4반복, 반복 당 10수씩 배치하고 10주간 사양시험을 실시하였다. 시험처리는 대조구(C)와 시험 사료에 혼합 비율을 달리한 3종의 추출물을 200 ppm 수준으로 첨가한 약용식물 추출물 처리구(T1, T2, T3)를 두었다.
- 사료 섭취량은 2주 간격으로 반복 별로 사료 잔량을 측정하여 구하였다. 조사된 사료섭취량과 일산란량을 통하여 사료 요구율을 산출하였다.
- 국내산 인진쑥, 녹차, 오미자, 겨우살이를 한약 건재상에서 건조, 세절된 상태로 구입하여 제분기로 3 mm 이하로 분쇄한 후, 이들의 비율을 달리하여 혼합하였다. 특정 비율로 혼합된 약용식물과 증류수 비율을 1:10(w/v)으로 하여 90℃ 항온수조에서 4시간 동안 중탕가열한 후 원심분리기를 이용하여 분리하고 상층액을 2회 여과하여 추출물을 얻었다. 인진쑥, 녹차, 오미자, 겨우살이의 혼합 비율은 Table 1에 제시하였다.
- 혈액 특성 변화를 조사하기 위해 시험 종료시 처리 당 12수씩 선발하여 익하정맥에서 혈액을 채취하여 생화학 조성을 분석하는데 이용하였다. 혈액 생화학 조성은 자동 혈액 분석기(COBAS MIRA plus, ROCHE diagnostics)를 사용하여 혈청 내 총 콜레스테롤, 중성지방, blood urea nitrogen(BUN), creatinine, total protein, albumin, globulin, aspartate aminotransferase(AST) 및 alanine aminotransferase(ALT)를 측정하였다.
- 혈액 특성 변화를 조사하기 위해 시험 종료시 처리 당 12수씩 선발하여 익하정맥에서 혈액을 채취하여 생화학 조성을 분석하는데 이용하였다. 혈액 생화학 조성은 자동 혈액 분석기(COBAS MIRA plus, ROCHE diagnostics)를 사용하여 혈청 내 총 콜레스테롤, 중성지방, blood urea nitrogen(BUN), creatinine, total protein, albumin, globulin, aspartate aminotransferase(AST) 및 alanine aminotransferase(ALT)를 측정하였다.
- 혈청 내 총 항산화 활성을 조사하기 위해 시험 종료시 처리당 12수씩 선발하여 익하정맥에서 혈액을 채취하여 분석에 이용하였으며, vitamins, proteins, glutathione 등의 항산화 작용에 의해 결정되는 총 항산화력을 측정하는 total antioxidant power colorimeteric microplate assay kit(Oxford Biomedical Research Inc., UK)를 사용하여 분석 하였다. 분리된 혈청 15 µL를 phosphate buffer saline(PBA) 585 µL로 희석한 후 Cu2+를 넣고 3분 간 상온에서 반응시켰다.
대상 데이터
- 국내산 인진쑥, 녹차, 오미자, 겨우살이를 한약 건재상에서 건조, 세절된 상태로 구입하여 제분기로 3 mm 이하로 분쇄한 후, 이들의 비율을 달리하여 혼합하였다. 특정 비율로 혼합된 약용식물과 증류수 비율을 1:10(w/v)으로 하여 90℃ 항온수조에서 4시간 동안 중탕가열한 후 원심분리기를 이용하여 분리하고 상층액을 2회 여과하여 추출물을 얻었다.
데이터처리
- 실험에서 얻어진 모든 자료들의 통계분석은 Statistical Analysis System(SAS release ver 9.1, 2002)의 General Linear Model procedure를 이용하여 분산분석을 실시하였고, 처리구 간에 유의성은 Duncan's multiple range-test(Duncan, 1955)를 이용하여 신뢰구간 95% 수준에서 검정하였다.
성능/효과
- Haugh unit 및 난황색은 처리구 간 차이는 있었으나 전반적으로 대조구에 비해 유의하게 증가하였다(p<0.05).
- 간, 신장 및 조직의 손상 여부 및 새로운 사료 원료나 첨가제의 이용시 안전성을 판단하는 지표로 이용되는 BUN, Total protien, albumin, globulin, AST, ALT 역시 약용식물 추출물 처리구에 있어서 대조구에 비해 유의하게 감소하거나, 감소하는 경향을 보였다(p<0.05).
- 난황 지방과산화물가 역시 저장 기간이 경과함에 따라 증가하였으며, 처리구간 차이는 있었으나 약용식물 추출물 첨가 급여시 유의하게 감소하는 것을 확인할 수 있었다(p<0.05).
- 난황색에 있어서는 추출물 별 차이는 있었으나 대조구에 비해 유의하게 증가하거나 증가하는 경향을 보였다(p<0.05).
- 대조구에 비해 모든 추출물 처리구에서 산란율, 일산란량 및 사료 요구율이 유의하게 개선되었으며(p<0.05), 추출물 처리구 간에는 유의한 차이가 없었다.
- 이에 따라 albumin:globulin 비율의 감소는 간 기능 이상 및 염증성 질환 여부를 판단하는 지표로 이용되고 있다(Chernecky and Berger, 2004). 본 시험에서는 약용식물 추출물 처리 구에 있어서 total protein, albumin 및 globulin가 대조구에 비해 전반적으로 감소하였는데, 이는 이들 혼합 추출물이 장관 내 유해균 증식 및 이들의 독소분비를 억제하여 이들에 대한 생체면역반응을 감소시킴에 따른 acute phase protein인 면역 글로불린의 합성 감소에 기인한 것으로 사료된다. 산란계 혈액 내 BUN, total protien, albumin, globulin, AST, ALT 수치에 대한 정상 범위가 정확히 확립되어 있지 않은 상태이기는 하나 인진쑥, 녹차, 오미자 및 겨우살이 추출물의 항산화 및 항균 효과가 건강 유지에 긍정적인 영향을 미친 것으로 사료된다.
- 계란의 품질에 영향을 미치는 요인으로는 품종, 주령, 사료, 사육 환경, 질병 등이 있으며, 사육 전반에 걸쳐 주어지는 다양한 종류의 스트레스 역시 난질 및 난각질에 부정적인 영향을 미칠 수 있는데, 선행 연구 결과 간의 차이는 공시계의 주령, 사육 환경, 스트레스 강도, 사용된 약용 식물의 종류, 가공방법 및 첨가수준에 의한 것으로 특히 Uuganbayar 등 (2005)와 Kojima와 Yoshida(2008)의 시험에서의 난각질 저하는 녹차 내 존재하는 tannin 등의 항영양인자 및 특유의 떪은 맛에 의한 사료섭취량 감소에 기인한 것으로 생각된다. 본 시험을 통해 녹차, 인진쑥, 오미자, 겨우살이가 혼합된 약용식물 추출물은 계란 내부 품질인 Haught unit 및 난황색에 긍정적인 영향을 미치는 한편, 난각색, 난각 강도 및 난각두께 등의 계란 외부 품질에는 부정적인 영향을 미치지 않는 것을 확인할 수 있었다.
- 본 연구 결과, 인진쑥, 녹차, 오미자, 겨우살이의 혼합 비율을 달리한 약용식물 추출물의 산란계 사료 내 첨가 급여는 계란 생산성을 향상시키고, 건강 유지에 긍정적인 영향을 미쳤으며, 난황색 및 Haugh unit 등의 계란 내부 품질을 개선시켰을 뿐만 아니라, 저장 기간에 따른 계란의 품질 저하를 감소시켜 사료 첨가제로서의 이용 가능성을 제시하였다.
- 산란율, 일 산란량 및 사료 요구율은 대조구에 비해 모든 처리구에서 유의하게 개선되었다(p<0.05).
- 약용식물 추출물 첨가 급여 시 콜레스테롤이 대조구에 비해 유의하게 감소하였으며(p<0.05), 중성지방은 유의성은 나타나지 않았으나 감소하는 경향을 보였다.
- 저장 기간에 따른 Haugh unit 및 지방과산화물가의 변화를 조사한 결과, 계란 보관 14일, 21일째에 Haugh unit이 대조구에 비해 유의하게 높았으며(p<0.05), 3일 및 7일째 역시 통계적 유의성은 인정되지는 않았으나 추출물 처리시 저장 기간에 따른 Haugh unit의 저하를 감소시키는 경향을 관찰하였다.
- 저장기간이 경과함에 따라 Haugh unit이 감소하였으며, 계란 보관 14일, 21일째에 Haugh unit에 있어서 약용식물 추출물 처리구가 대조구에 비해 유의하게 높았다 (p<0.05).
- 지방과산화물가 역시 처리 구간 차이는 있었으나 대조구에 비해 유의하게 감소하는 것을 확인할 수 있었다(p<0.05).
- 산란계 사료 내 인진쑥, 녹차, 오미자, 겨우살이의 혼합 비율을 달리한 약용식물 혼합 추출물의 첨가 급여가 혈액의 총 항산화 활성에 미치는 영향은 Table 6에 나타내었다 . 처리구간 통계적 유의성은 인정되지 않았으나, 대조구에 비해 약용식물 추출물 첨가 급여시 증가하는 경향을 나타냈다.
- 05), 추출물 처리구 간에는 유의한 차이가 없었다. 평균 난중 및 사료 섭취량에서는 대조구를 비롯한 전 처리구에서 유의한 차이가 관찰되지 않았다.
- 혈액 내 총 콜레스테롤 함량은 대조구에 비해 모든 처리구에서 유의하게 감소하였으며(p<0.05), 중성 지방은 유의성은 나타나지 않았으나 감소하는 경향을 보였다.
후속연구
- 그러나 본 시험이 콜레스테롤 및 중성지방 감소를 목적으로 수행된 것이 아니기 때문에 부족한 부분이 많았으며 혈액 콜레스테롤 감소가 계란 내 콜레스테롤 감소와 정의 관계에 있는 것이 아니기 때문에 혈청, 조직 및 계란의 지질분획, 간 HMG-CoA reductase(3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase) 및 7α-hydroxylase의 발현량 및 활성, 계분 내 steroid 함량 등의 추가적인 조사가 필요하다고 생각된다.
- 본 시험에서도 혈액 총 항산화 활성이 대조구에 비해 증가하였는데, 이를 통해 인진쑥, 녹차, 오미자 및 겨우살이 추출물은 총 항산화 활성을 증가시키는 것을 확인할수 있었으며, 혈액 내 지질과산화물, 항산화 효소 활성과 관련된 부분을 추가적으로 조사하여 보다 정확한 작용 기전을 확인할 필요가 있다고 사료된다.
- 0%수준으로 첨가 급여한 시험에서 계란 내 MDA 함량이 첨가수준에 따라 유의하게 감소하였다고 보고한 바 있다. 이는 식물체 내 존재하는 lignan, flavonoid 및 페놀 화합물의 강력한 항산화 효과에 기인한 것으로 본 시험 결과 역시 인진쑥, 녹차, 오미자, 겨우살이 혼합 추출물은 저장 기간에 따른 계란 Haugh unit 저하 및 지방 과산화물인 MDA 생성을 감소시켜 선행 연구들과 일치된 결과를 보여 장기간 저장에 따른 계란 품질 저하를 감소시킬 수 있을 것으로 사료된다.
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