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문제 정의
- 녹차생균제, 택사생균제 및 해조류발효물이 모돈과 자돈의 생산성 및 면역력에 미치는 효과를 규명하고자 실시하였다. 공시동물은 임신 모돈 32두와 공시모돈에서 생산된 자돈 319두를 공시하였으며, 시험설계는 모돈 기준으로 4처리구 8반복 반복당 1두씩 임의로 배치하였으며, 시험사료를 분만전 2개월부터 분만후 28일(이유 시)까지 급여하여 사양시험을 실시하였다.
- 따라서 본 연구는 항균 효과를 나타내는 천연물질인 녹차, 해조류 및 택사를 유효 미생물로 생균제를 제조하여 양돈용 친환경 사료 첨가제로서 효과를 규명하고자 실시하였다.
- 임신 및 포유기의 모돈 사료내 첨가제 첨가가 자돈의 이유두수 및 이유체중에 미치는 영향을 규명하기 위하여 각 처리구별 자돈의 이유두수 및 이유체중을 조사하였다. 각 처리구별 자돈의 이유두수 및 이유체중 조사 결과는 Table 4와 같다.
제안 방법
- 녹차와 택사는 분쇄기를 이용하여 분쇄한 후 녹차 및 택사 생균제를 제조하였으며, 제조공정은 100 kg 용량의 고상회전발효조를 이용하여 녹차 및 택사 10%와 탈지강 90%를 혼합하여 Lactobacillus acidophilus(KCTC 3111) 균주를 접종한 후, 40℃에서 교반 3시간과 무교반 5시간을 반복하여 혐⋅호기배양을 2일간 배양하고 배양된 1차 발효배양물에 Bacillus subtilis(KCTC 3239), Saccharomyces cerevisiae (KCTC 7915) 균주 2종을 접종시킨 후 24시간 배양 후 25℃ 열풍건조과정을 2일간 진행시켜 녹차 및 택사 생균제를 제조하였으며, 해조류발효물은 건조된 미역과 다시마를 50:50 (V:V)의 비율로 혼합하여 분쇄기로 분쇄한 후 해조류 10%와 탈지강 90%를 혼합하여 발효물을 제조하였다.
- 혈액 면역학적 지표를 조사하기 위하여 시험 종료시(이유시)에 모돈의 경정맥에서 혈액을 10 ml를 채혈하여 EDTA Tube에 2 ml을 나누어 담고 나머지 혈액은 Gell Tube에 담아 2시간동안 상온에서 정치한 후 2,500G로 10분간 원심분리하여 혈청을 분리하여 Ig 및 Cortisol의 분석에 이용하였다. 면역관련 혈구조사는 자동혈구계산기(Veterinary Hematology Analyzer; Procount)로 백혈구의 수와 분포율을 조사하였으며, 혈청 Ig의 분석은 효소면역법(Pig IgG, IgA, IgM ELISA Quantitation Set, USA)으로 IgG, IgA 및 IgM의 농도를 조사하였다. 혈청 Cortisol의 농도는 Cortisol radioimmuno assay kit (DPC, Los Angeles, USA)를 이용하여 측정하였다.
- 녹차와 택사는 분쇄기를 이용하여 분쇄한 후 녹차 및 택사 생균제를 제조하였으며, 제조공정은 100 kg 용량의 고상회전발효조를 이용하여 녹차 및 택사 10%와 탈지강 90%를 혼합하여 Lactobacillus acidophilus(KCTC 3111) 균주를 접종한 후, 40℃에서 교반 3시간과 무교반 5시간을 반복하여 혐⋅호기배양을 2일간 배양하고 배양된 1차 발효배양물에 Bacillus subtilis(KCTC 3239), Saccharomyces cerevisiae (KCTC 7915) 균주 2종을 접종시킨 후 24시간 배양 후 25℃ 열풍건조과정을 2일간 진행시켜 녹차 및 택사 생균제를 제조하였으며, 해조류발효물은 건조된 미역과 다시마를 50:50 (V:V)의 비율로 혼합하여 분쇄기로 분쇄한 후 해조류 10%와 탈지강 90%를 혼합하여 발효물을 제조하였다. 발효과정은 1차 Bacillus subtilis를 접종하여 고상발효조에서 40℃, 24시간 발효시킨 발효물에 Aspergillus oryzae를 접종하여 40℃, 48시간 동안 2차 발효과정을 거쳐 제조하였다.
- 시험사료는 NRC (1998) 사양표준에 준하여 사료를 배합하여 기초사료(대조구)로 사용하였으며, 각 시험구별 기초사료에 녹차 생균제 0.5%, 택사 생균제 0.5% 및 기해조류 발효물 0.5% 첨가를 하여 시험사료로 사용하였다. 기초사료 배합율과 영양소 함량은 Table 1과 같다.
- 첨가제 급여 기간은 분만전 2개월부터 이유시(자돈 28일령)까지 급여하였으며, 시험 자돈은 시험 모돈에서 생산된 자돈 319두를 공여하여 처리구별로 생시체중 및 설사지수 등을 측정하였다. 시험설계는 기초사료 급여구를 대조구로 하여 녹차 생균제 처리구(기초사료+녹차생균제 0.5% 첨가), 택사 생균제 처리구(기초사료+택사생균제 0.5% 첨가) 및 해조류 발효물 처리구(기초사료+해조류 발효물 0.5% 첨가)로 분류하였으며, 사양시험은 4처리구, 8반복, 반복당 1두씩 총 32두를 공시하여 실시하였다.
- 임신 및 포유기간에 첨가제를 모돈 사료에 첨가가 자돈의 산자수 및 면역 지표에 미치는 영향을 조사하기 위해 실시하였으며, 조사 항목으로 자돈의 산자수, 생시체중, 자돈의 이유두수, 이유체중 및 포유자돈의 설사지수를 조사하였다.
- 임신 및 포유기에 첨가제 급여에 따른 모돈의 면역에 미치는 영향을 조사하기 위하여 면역관련 지표조사를 실시하였으며, 조사항목으로 면역관련 혈구 조사, Immunoglobulin (Ig) 조사 및 Cortisol을 조사하였다.
- 임신중인 모돈 사료내 첨가제 첨가가 자돈 생산에 미치는 영향을 규명하기 위하여 처리구별로 산자수와 생시체중을 조사하였다. 각 처리구별 산자수와 생시체중의 조사결과는 Table 3과 같다.
- 자돈의 산자수 조사는 모돈 1두당 생산된 총 자돈수에서 사산된 자돈수를 공제하고 실 포유자돈수를 자돈수로 계산하였으며, 생시체중 조사는 분만 즉시 자돈의 체중을 측정한 값을 활용하였다. 자돈의 이유두수 조사는 이유시(28일령)에 실 이유두수로 하였으며, 이유체중 조사는 이유자돈의 체중을 측정한 값을 이용하여 자돈의 육성률을 계산하였다.
- 자돈의 산자수 조사는 모돈 1두당 생산된 총 자돈수에서 사산된 자돈수를 공제하고 실 포유자돈수를 자돈수로 계산하였으며, 생시체중 조사는 분만 즉시 자돈의 체중을 측정한 값을 활용하였다. 자돈의 이유두수 조사는 이유시(28일령)에 실 이유두수로 하였으며, 이유체중 조사는 이유자돈의 체중을 측정한 값을 이용하여 자돈의 육성률을 계산하였다.
- 공시동물은 임신 모돈 32두와 공시모돈에서 생산된 자돈 319두를 공시하였으며, 시험설계는 모돈 기준으로 4처리구 8반복 반복당 1두씩 임의로 배치하였으며, 시험사료를 분만전 2개월부터 분만후 28일(이유 시)까지 급여하여 사양시험을 실시하였다. 처리구는 대조구(무항생제 기초사료), 녹차 생균제 처리구(기초사료+녹차 생균제 0.05%첨가), 택사 생균제 처리구(기초사료+택사 생균제 0.5% 첨가) 및 해조류 발효물 처리구(기초사료+해조류 발효물 0.5% 첨가)로 하였다.
- 공시동물은 평균산차가 균일한 임신모돈 32두와 시험 모돈에서 생산된 자돈 319두를 공시하였다. 첨가제 급여 기간은 분만전 2개월부터 이유시(자돈 28일령)까지 급여하였으며, 시험 자돈은 시험 모돈에서 생산된 자돈 319두를 공여하여 처리구별로 생시체중 및 설사지수 등을 측정하였다. 시험설계는 기초사료 급여구를 대조구로 하여 녹차 생균제 처리구(기초사료+녹차생균제 0.
- 포유자돈의 설사발생 정도에 미치는 영향을 규명하기 위하여 생시부터 종료시 (이유시)까지 매일 자돈의 항문상태를 점검하여 설사지수를 조사하였으며, 조사 방법으로 자돈의 마리수를 확인하여 분변의 경도에 따라 0 (normal feces), 1 (soft feces), 2 (mild diarrhea) 및 3 (severe diarrhea)로 분류하여 설사지수를 계산하였다.
- 혈액 면역학적 지표를 조사하기 위하여 시험 종료시(이유시)에 모돈의 경정맥에서 혈액을 10 ml를 채혈하여 EDTA Tube에 2 ml을 나누어 담고 나머지 혈액은 Gell Tube에 담아 2시간동안 상온에서 정치한 후 2,500G로 10분간 원심분리하여 혈청을 분리하여 Ig 및 Cortisol의 분석에 이용하였다. 면역관련 혈구조사는 자동혈구계산기(Veterinary Hematology Analyzer; Procount)로 백혈구의 수와 분포율을 조사하였으며, 혈청 Ig의 분석은 효소면역법(Pig IgG, IgA, IgM ELISA Quantitation Set, USA)으로 IgG, IgA 및 IgM의 농도를 조사하였다.
대상 데이터
- 녹차생균제, 택사생균제 및 해조류발효물이 모돈과 자돈의 생산성 및 면역력에 미치는 효과를 규명하고자 실시하였다. 공시동물은 임신 모돈 32두와 공시모돈에서 생산된 자돈 319두를 공시하였으며, 시험설계는 모돈 기준으로 4처리구 8반복 반복당 1두씩 임의로 배치하였으며, 시험사료를 분만전 2개월부터 분만후 28일(이유 시)까지 급여하여 사양시험을 실시하였다. 처리구는 대조구(무항생제 기초사료), 녹차 생균제 처리구(기초사료+녹차 생균제 0.
- 공시동물은 평균산차가 균일한 임신모돈 32두와 시험 모돈에서 생산된 자돈 319두를 공시하였다. 첨가제 급여 기간은 분만전 2개월부터 이유시(자돈 28일령)까지 급여하였으며, 시험 자돈은 시험 모돈에서 생산된 자돈 319두를 공여하여 처리구별로 생시체중 및 설사지수 등을 측정하였다.
- 녹차는 전남 보성산을 이용하였고 택사는 전남 순천산을 구입하여 생균제 제조에 이용하였으며, 해조류는 전남 서·남해안에서 생산되는 미역과 다시마를 구입하여 발효제를 제조하였다.
- 본 연구의 사양시험은 전라남도 보성군 조성면 소재 양돈장 모돈사에서 사양시험을 실시하였으며, 시험사료 및 물은 자유채식토록 하였고 기타 사양관리는 농가의 일반 관행에 따라 실시하였다.
데이터처리
- 본 시험에서 얻어진 자료의 통계처리는 SAS Statical Package Program (SAS, 1995)에 의하여 분산분석을 실시하였으며, 처리구간 평균값의 유의성 검정은 Duncan의 다중검정법을 이용하여 실시하였다.
이론/모형
- 면역관련 혈구조사는 자동혈구계산기(Veterinary Hematology Analyzer; Procount)로 백혈구의 수와 분포율을 조사하였으며, 혈청 Ig의 분석은 효소면역법(Pig IgG, IgA, IgM ELISA Quantitation Set, USA)으로 IgG, IgA 및 IgM의 농도를 조사하였다. 혈청 Cortisol의 농도는 Cortisol radioimmuno assay kit (DPC, Los Angeles, USA)를 이용하여 측정하였다.
성능/효과
- 3) FKM : Fermented kelp meal, Undaria pinnatifida and kelp comprised 10% of the total amount .
- IgA는 녹차 생균제 처리구 및 해조류 발효물 처리구가 택사 생균제 처리구에 비해 유의적으로 높았고(P<0.05), IgM은 녹차 생균제 처리구와 해조류 발효물 처리구가 대조구 및 택사 생균제 처리구에 비해 유의적으로 높게 나타났다(P<0.05).
- MID의 경우 녹차 생균제 처리구와 해조류 발효물 처리구가 유의적으로 낮았으며(P<0.05), 택사 생균제 처리구가 대조구에 비해 다소 낮았다.
- 05), 택사 생균제 처리구가 대조구에 비해 다소 낮았다. MID의 증가하는 경우는 monocytes가 증가하는 경우와 eosinophils이 감소하는 경우에서 나타날 수 있으며, 일반적으로 monocytes 증가는 염증과 감염에서 일어나고 eosinophils의 감소는 급만성 염증, 스트레스 및 steroids의 약물을 투여하는 경우에 일어날 수 있으므로 본 연구 결과에 적용하면 생균제 및 발효물 처리구에 비하여 대조구에서 감염 등에 대한 저항력이 취약하거나 또는 더 많은 스트레스를 받고 있는 것으로 사료된다.
- 결론적으로 모돈 사료에 생균제와 발효물의 첨가 급여는 자돈의 생산성 개선효과가 있고 모돈의 면역성 향상효과가 있는 것으로 사료된다.
- 녹차 생균제 첨가 시험사료는 조단백질 16.15%, 조지방 5.88%, 조섬유 4.54% 및 NFE 57.7%로 분석되었으며, 택사 생균제 첨가 시험사료는 조단백질 16.77%, 조지방 4.65%, 조섬유 4.62% 및 NFE 57.54%으로 분포되었다. 해조류 발효물 첨가 시험사료는 조단백질 17.
- 녹차 생균제에 함유된 생균은 Lactobacillus acidophilus 4.0 × 108 cfu/g, Bacillus subtilis 3.5 × 107 cfu/g 및 Saccharomyces cerevisiae 4.2 × 108 cfu/g를 함유하였고 택사 생균제에 함유된 생균은 Lactobacillus acidophilus 3.2 × 107 cfu/g, Bacillus subtilis 3.0 × 107 cfu/g 및 Saccharomyces cerevisiae 4.0 × 108 cfu/g 하였으며, 해조류발효물에 함유된 생균은 Bacillus subtilis 8.4 × 106 cfu/g 및 Aspergillus oryzae 7.5 × 105 cfu/g가 함유하였다.
- 면역지표인 leukocytes의 조사 결과 WBC의 경우 모든 처리구가 유의적인 차이는 없었으며(P>0.05), lymphocyte의 경우 택사생균제 처리구와 해조류 발효물 처리구가 유의적으로 높았다(P<0.05).
- 본 연구 결과 단순히 백혈구의 증·감만으로 면역성을 획득했는지 여부를 가늠하기에 어려움이 있으나 대조구에 비해 녹차 생균제 처리구와 해조류 발효물 처리구에서 Lymphocytes의 수치가 유의적으로 높거나 또는 높은 것으로 나타났으며, MID의 수치는 대조구에 비해 생균제 및 발효제 처리구에서 낮게 나타난 것으로 보아 첨가제의 급여로 면역력을 획득하여 감염 및 스트레스로부터 자기 방어력을 증가시킬 것으로 사료된다.
- 본 연구는 임신 모돈에 첨가제 급여하여 자돈의 설사지수를 조사한 선행연구가 없어 직접적인 고찰은 어려우나 녹차, 택사 및 해조류에 함유된 항균물질 또는 생리활성물질의 섭취가 모돈의 면역력과 생리활성을 증진시키고 생균제에 함유된 미생물이 장내 미생물의 균형을 개선함으로서 사료이용률을 높여 비유의 질과 양을 개선 함으로서 포유자돈의 설사발생빈도를 감소시킨 것으로 사료된다.
- 본 연구에서 가축의 사양에 있어서 생리활성을 가진 첨가제의 급여는 혈청 Cortisol을 감소시켜 면역력 증가와 스트레스 감소를 가져오는 것으로 사료된다.
- 본 연구에서 녹차 생균제와 해조류 발효물의 유용성분에 의하여 자돈의 이유두수 및 이유체중을 증가시킨 것으로 사료된다.
- 생시체중의 경우 녹차 생균제 처리구와 해조류 발효물처리구가 1.28 kg로 대조구의 1.25 kg에 비해 다소 높은 생시체중이었으나 유의적인 차이는 없었다(P>0.05).
- 설사지수는 첨가제 급여구가 대조구에 비하여 감소하는 경향을 나타냈으며, 혈중 lymphocytes는 택사 생균제 및 해조류 발효물 처리구가 대조구에 비해 높았으며, MID는 해조류 발효물 처리구가 대조구에 비해 유의적으로 낮았다(P<0.05).
- 이유두수는 녹차 생균제 처리구가 9.25두로 가장 높았으며, 대조구가 9.14두로 가장 낮았으나 유의적인 차이는 없었다(P>0.05).
- 이유체중은 해조류 발효물 처리구가 7.30 kg으로 가장 높았으며, 택사 생균제 처리구가 7.11 kg으로 가장 낮았으나 유의적인 차이는 없었다(P>0.05).
- 자돈의 산자수, 생시체중, 이유두수 및 이유체중은 대조구에 비하여 첨가제 급여구가 증가를 나타냈으나 유의적인 차이는 없었다(P>0.05).
- 첨가제 급여에 따른 설사지수는 모든 첨가구가 대조구에 비해 낮은 설사지수를 보였으며, 해조류 발효물 처리구가 두당 평균 1.06일로 가장 낮은 설사지수를 보였으나 유의적인 차이는 없었다(P>0.05).
- 첨가제 처리구가 이유체중 및 이유두수의 증가는 녹차의 Catechin 등과 해조류에 함유된 Ca를 비롯한 무기질과 다양한 생리활성 물질의 영향을 받아 자돈의 육성률 증가시킨 것으로 사료되며, 택사의 약용성분은 자돈의 육성에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 민 등(2005)은 포유모돈 사료 내 생약제(Miracle)의 첨가가 생시체중과 이유시까지의 증체량에서는 처리구간에 유의적인 차이를 보이지는 않았으나 생약제를 첨가한 처리구가 대조구 보다 높은 경향을 보였으며, 포유자돈의 생존율에 있어서는 생약제 0.
- 54%으로 분포되었다. 해조류 발효물 첨가 시험사료는 조단백질 17.2%, 조지방 5.58%, 조섬유 4.39% 및 NFE 56.45% 함유한 것으로 분석되었다. 시험사료의 일반성분의 차이는 기초사료에 생균제와 발효물 조제시 혼합되는 천연물질의 성분과 탈지강 성분의 혼입에 의하여 차이가 나는 것으로 사료된다.
- 혈청 IgG의 농도는 대조구에 비하여 첨가제 처리구가 증가하는 경향을 보였으나, IgA 및 IgM의 농도는 녹차 생균제 처리구와 해조류 발효물처리구가 택사 생균제 처리구에 비해 유의적으로 높았다(P<0.05).
- 혈청중의 IgG의 농도는 대조구, 녹차 생균제 처리구, 택사 생균제 처리구 및 해조류 발효물 처리구가 각각 339.52, 368.48, 344.99, 및 364.75으로 생균제 및 발효물 처리구가 대조구에 비해 다소 높았으나 유의적인 차이는 없었다(P>0.05).
후속연구
- 본 연구 결과에서 Ig의 함량이 높은 원인이 항원에 노출된 결과인지 또는 첨가제 급여에 의한 B 임파구를 활성 또는 자극에 의한 결과인지는 대하여 규명하기에 한계가 있으나, 혈중 높은 Ig의 함량은 항원에 노출되었을 때 즉각적으로 대응하여 생체를 보호할 것으로 사료된다.
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