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문제 정의
- 본 시험은 국내 남부지방에서 보리의 생육기간 중 지속적인 우기로 인하여 붉은 곰팡이에 오염된 보리와 보리겨를 비육돈과 육성빈돈에 급여할 시 성장률과 사료 이용성에 미치는 영향을 조사하고자 수행하였다.
- 본 시험은 붉은 곰팡이에 오염된 보리 및 보리겨를 비육돈 및 육성빈돈에 급여시 증체량 및 사료이용효율에 미치는 영향을 조사하기 위하여 수행하였다.
제안 방법
- 평균체중 75 kg 내외의 랜드레이스 수퇘지 48두를 공시하여 4처리 × 3반복, 반복당 각각 4두씩 배치하여 71일간 개방식 돈사에서 사양시험을 수행하였다.
- 평균체중 29.4 kg 내외의 랜드레이스 암퇘지 16두를 4처리 × 4반복으로 공시하여 개방식 돈사에서 45일간 사양시험을 수행하였다.
- 평균체중 75 kg 내외의 랜드레이스 수퇘지 48두를 공시하여 4처리 × 3반복, 반복당 각각 4두씩 배치하여 71일간 개방식 돈사에서 사양시험을 수행하였다. 시험사료는 시중에서 유통되고 있는 보리(일반 보리)를 구입하여 30% 혼합한 사료(대조구)와 30% 내외로 붉은 곰팡이에 오염된 보리를 일반 보리의 10, 20 및 30%를 대체하여 급여하였다. 시험사료는 옥수수와 대두박을 위주로 하여 배합되었고, 사료의 대사에너지 수준은 3,400 mcal/kg, 조단백질 수준은 15%로 하였다.
- 4 kg 내외의 랜드레이스 암퇘지 16두를 4처리 × 4반복으로 공시하여 개방식 돈사에서 45일간 사양시험을 수행하였다. 시험사료에는 밀기울을 20% 첨가하여 배합한 사료(대조구)와 30% 내외로 붉은 곰팡이가 오염된 보리를 도정한 후 생산된 보리겨를 밀기울 대신 5, 10, 20%를 각각 대체하여 사료를 배합하여 급여하였다. 시험사료는 옥수수와 대두박을 위주로 배합되었으며, 시험사료의 대사에너지 수준은 3,400 mcal/kg, 조단백질 수준은 15.
- 각 처리별 시험사료를 오전, 오후 2회 급여하되 충분한 양의 사료를 섭취할 수 있도록 하였으며, 물은 돈방당 1개씩 설치된 자동급수기에 의하여 급수하였다. 임상조사는 사양시험 기간 동안 외모상태, 사료섭취 행동, 거동상태, 배변상태 등을 매일 관찰하여 기록하였으며, 사양시험 완료 시 처리구별로 도축을 한 후에 도체조사를 실시하여 소화기 등의 내부장기 병변상태를 육안으로 검사하였다.
- 각 처리별 시험사료를 오전, 오후 2회 급여하되 충분한 양의 사료를 섭취할 수 있도록 하였으며, 물은 돈방당 1개씩 설치된 자동급수기에 의하여 급수하였다. 임상조사는 사양시험 기간 동안 외모상태, 사료섭취 행동, 거동상태, 배변상태 등을 매일 관찰하여 기록하였으며, 사양시험 완료 시 처리구별로 도축을 한 후에 도체조사를 실시하여 소화기 등의 내부장기 병변상태를 육안으로 검사하였다.
- 사료의 일반성분 분석은 AOAC [1]방법으로 하였으며, 체중은 시험개시 후 매 15일 간격으로 측정하였고, 사료섭취량은 매일 오전사료 급여 전에 잔량을 조사하여 전일 급여량에서 잔량을 제한 값으로 하였다. 시험결과의 통계분석은 SAS package program(USA)에 의하여 수행하였으며, 분산분석 후에 유의성이 있는 경우에 던컨의 다중검정법(Duncan’s multiple range test)에 의하여 검정하였다.
- 시험 1의 경우, 붉은 곰팡이에 오염된 보리의 비육돈에서의 이용성을 조사하기 위하여, 체중 75 kg 내외의 비육돈을 공시하여 오염된 보리 0, 10, 20 및 30%를 혼합한 후 78일 동안 비육돈에 급여시험을 수행하였다. 오염된 보리 중의 곰팡이독소의 종류별 함량은 DON, NIV, ZEA이 각각 0.
- 시험 2에서는, 붉은 곰팡이에 오염된 보리겨의 육성 빈돈에서의 이용성을 조사하기 위하여, 체중 29.4 kg 내외의 육성빈돈을 공시하여 오염된 보리겨 0, 5, 10 및 20%를 혼합하여 48일 동안 사양시험을 수행하였다. 오염된 보리겨 중의 곰팡이독소의 종류별 함량은 DON, NIV, ZEA가 각각 1.
대상 데이터
- 시험사료는 시중에서 유통되고 있는 보리(일반 보리)를 구입하여 30% 혼합한 사료(대조구)와 30% 내외로 붉은 곰팡이에 오염된 보리를 일반 보리의 10, 20 및 30%를 대체하여 급여하였다. 시험사료는 옥수수와 대두박을 위주로 하여 배합되었고, 사료의 대사에너지 수준은 3,400 mcal/kg, 조단백질 수준은 15%로 하였다.
- 시험사료에는 밀기울을 20% 첨가하여 배합한 사료(대조구)와 30% 내외로 붉은 곰팡이가 오염된 보리를 도정한 후 생산된 보리겨를 밀기울 대신 5, 10, 20%를 각각 대체하여 사료를 배합하여 급여하였다. 시험사료는 옥수수와 대두박을 위주로 배합되었으며, 시험사료의 대사에너지 수준은 3,400 mcal/kg, 조단백질 수준은 15.5%로 하였다.
데이터처리
- 시험결과의 통계분석은 SAS package program(USA)에 의하여 수행하였으며, 분산분석 후에 유의성이 있는 경우에 던컨의 다중검정법(Duncan’s multiple range test)에 의하여 검정하였다.
성능/효과
- 사양시험 완료 후 돼지를 도축하여 내부 장기의 변화를 조사한 결과 붉은 곰팡이에 오염된 보리 20% 혼합 급여구에서 위 기저부에 충·출혈이 심하게 나타났으며, 간에서는 표면에 약한 백색반점들이 관찰되었으나 간 절단면 부위의 간세포에서는 특이한 병변은 관찰되지 않았다(Table 5).
- 시험사료의 영양소함량을 분석한 결과(Table 1)를 보면 붉은 곰팡이에 오염된 보리가 일반 보리보다 거의 모든 영양성분 함량에서 낮은 수준을 보이고 있으며, 특히 조단백질 함량이 일반 보리 14.90%에 비하여 감염된 보리가 9.61%로 낮은 수준으로 나타나, 이는 보리의 성숙 과정 중 붉은 곰팡이 오염이 보리의 알곡형성에 영향을 준 것으로 생각된다. 오염된 보리 중의 곰팡이독소의 종류별 함량(Table 2)은 DON, Nivalenol(NIV), ZEA가 각각 0.
- 61%로 낮은 수준으로 나타나, 이는 보리의 성숙 과정 중 붉은 곰팡이 오염이 보리의 알곡형성에 영향을 준 것으로 생각된다. 오염된 보리 중의 곰팡이독소의 종류별 함량(Table 2)은 DON, Nivalenol(NIV), ZEA가 각각 0.452, 8.125, 0.023 ppm 수준으로 함유되어 있었다.
- 시험기간 동안 돼지의 체중변화를 보면 붉은 곰팡이에 오염된 보리의 급여수준이 증가에 따라 총 증체량은 각각 44.92, 44.68, 35.86 및 34.65 kg으로 감소되는 경향이었고, 일당증체량에 있어서도 비슷한 경향을 보였다(Table 3).
- 시험기간 중 총 사료섭취량은 대조구 213.2 kg, 감염보리 10% 급여구 194.8 kg, 20% 급여구 171.9 kg, 30% 급여구 159.7 kg으로 붉은 곰팡이에 오염된 보리의 급여 수준 증가에 따라 총 사료섭취량은 감소하였고, 일일 사료섭취량도 붉은 곰팡이에 오염된 보리의 첨가수준이 증가함에 따라 감소하였다(Table 4).
- 본 시험에서는 붉은 곰팡이에 오염된 보리를 사료 중에 20% 이상 혼합하여 급여하는 경우에 식욕 저하가 관찰되었으나, 특이한 질병발현은 없었다. 사료 중 trichothecenes계 곰팡이독소의 오염에 기인하는 사료섭취량과 성장감소와 같은 영향을 확인하는 것은 곰팡이독소에 의한 영향을 파악하는 것과 관련하여 가장 어려운 문제 중의 하나이다.
- 사양시험 완료 후 돼지를 도축하여 내부 장기의 변화를 조사한 결과 붉은 곰팡이에 오염된 보리 20% 혼합 급여구에서 위 기저부에 충·출혈이 심하게 나타났으며, 간에서는 표면에 약한 백색반점들이 관찰되었으나 간 절단면 부위의 간세포에서는 특이한 병변은 관찰되지 않았다(Table 5). 오염된 보리 30% 혼합 급여구에서도 위에서 광범위한 기저부 출혈이 나타났고, 간에서 다소 강한 백색반점이 관찰되었으나(Table 5), 간 절단부위의 세포에는 특이한 병변이 관찰되지 않았다. 감염된 보리 20%와 30% 혼합 급여시 위 기저부에 발생한 충·출혈 정도는 급여수준이 증가할수록 심해지는 경향을 보이고 있다(Table 5).
- 붉은 곰팡이에 오염된 보리겨 급여시의 장기변화(Table 10)는 급여수준이 증가할수록 위 기저부의 충·출혈이 심해지는 경향을 보였다.
- 붉은 곰팡이에 오염된 보리를 도정한 후에 생산된 보리겨의 영양소 함량을 분석한 결과를 보면 조단백질, 조섬유와 인 함량은 오염된 보리겨가 다소 높은 반면, 조지방, 조회분과 칼슘 함량은 일반 보리겨가 다소 높게 나타났다(Table 6).
- 오염된 보리겨 중의 곰팡이독소의 종류별 함량은 DON, NIV, ZEA가 각각 1.049, 17.646, 0.029 ppm 수준으로 함유되어 있었다(Table 7).
- 시험기간 중 육성빈돈의 체중변화를 살펴보면, 대조구에 비하여 오염된 보리겨 5%와 10% 급여구에서 증체량이 다소 높은 경향을 보였으나 통계적인 유의성은 없었다(Table 8).
- 사료섭취량은 대조구와 오염 보리겨 20% 급여구에 비하여 오염 보리겨 5%와 10% 급여구의 사료섭취량이 증가하는 경향을 보였으며 사료섭취효율은 보리겨 5% 급여구에서 다소 좋은 결과를 나타내었다(Table 9).
- 본 시험 결과에서는 붉은 곰팡이에 오염된 보리를 사료 중에 20%이상 혼합하여 급여하는 경우에 식욕 저하가 관찰되었으나, 특이한 질병발현은 없었는데, 사료 중 trichothecenes계 곰팡이독소의 오염에 기인하는 사료섭취량과 성장감소와 같은 영향을 확인하는 것은 일반적으로 곰팡이독소에 의한 피해를 파악하는 것과 관련하여 가장 어려운 문제라고 알려지고 있다. 자연적으로 곰팡이독소에 오염된 사료의 섭취로 인해 독성 증상은 심하게 나타나지만 종종 검사시료의 화학적 분석 결과는 기대되는 것보다 훨씬 낮은 DON 농도를 나타내고 있다.
- 시험 1의 경우, 붉은 곰팡이에 오염된 보리의 비육돈에서의 이용성을 조사하기 위하여, 체중 75 kg 내외의 비육돈을 공시하여 오염된 보리 0, 10, 20 및 30%를 혼합한 후 78일 동안 비육돈에 급여시험을 수행하였다. 오염된 보리 중의 곰팡이독소의 종류별 함량은 DON, NIV, ZEA이 각각 0.452, 8.125, 0.023 ppm 수준으로 함유되어 있었다. 오염된 보리의 급여 수준이 증가함에 따라 비육돈의 증체량 및 사료섭취량은 감소하는 경향을 보였고 30% 급여수준에서는 유의적인 감소가 나타났다.
- 023 ppm 수준으로 함유되어 있었다. 오염된 보리의 급여 수준이 증가함에 따라 비육돈의 증체량 및 사료섭취량은 감소하는 경향을 보였고 30% 급여수준에서는 유의적인 감소가 나타났다. 시험기간 중 뚜렷한 외관적 임상증상은 나타나지 않았으나, 도축 후 내부 장기의 변화를 조사한 결과 감염된 보리 20% 급여수준에서는 위와 간에서 경증의 병변이 관찰되었고, 30% 급여 수준에서는 위, 소장, 대장과 간에서 다소 강한 병변이 관찰되었다.
- 오염된 보리의 급여 수준이 증가함에 따라 비육돈의 증체량 및 사료섭취량은 감소하는 경향을 보였고 30% 급여수준에서는 유의적인 감소가 나타났다. 시험기간 중 뚜렷한 외관적 임상증상은 나타나지 않았으나, 도축 후 내부 장기의 변화를 조사한 결과 감염된 보리 20% 급여수준에서는 위와 간에서 경증의 병변이 관찰되었고, 30% 급여 수준에서는 위, 소장, 대장과 간에서 다소 강한 병변이 관찰되었다.
- 4 kg 내외의 육성빈돈을 공시하여 오염된 보리겨 0, 5, 10 및 20%를 혼합하여 48일 동안 사양시험을 수행하였다. 오염된 보리겨 중의 곰팡이독소의 종류별 함량은 DON, NIV, ZEA가 각각 1.049, 17.646, 0.029 ppm 수준으로 함유되어 있었다. 오염된 보리겨를 5%와 10% 혼합하여 급여시 대조구와 20% 급여구에 비하여 돼지의 증체량과 사료섭취량은 다소 높은 경향이었으나 통계적인 유의성은 없었다.
- 029 ppm 수준으로 함유되어 있었다. 오염된 보리겨를 5%와 10% 혼합하여 급여시 대조구와 20% 급여구에 비하여 돼지의 증체량과 사료섭취량은 다소 높은 경향이었으나 통계적인 유의성은 없었다. 시험기간 중 외관적으로 뚜렷한 임상증상은 나타나지 않았으나, 도축 후 내부 장기의 변화를 조사한 결과 오염된 보리겨 10% 급여구는 위에서 약한 병변이 관찰되었고, 오염된 보리겨 20% 급여구는 위에서 다소 강한 병변이 있었으나, 다른 장기에서는 이상적인 병변을 관찰할 수는 없었다.
- 오염된 보리겨를 5%와 10% 혼합하여 급여시 대조구와 20% 급여구에 비하여 돼지의 증체량과 사료섭취량은 다소 높은 경향이었으나 통계적인 유의성은 없었다. 시험기간 중 외관적으로 뚜렷한 임상증상은 나타나지 않았으나, 도축 후 내부 장기의 변화를 조사한 결과 오염된 보리겨 10% 급여구는 위에서 약한 병변이 관찰되었고, 오염된 보리겨 20% 급여구는 위에서 다소 강한 병변이 있었으나, 다른 장기에서는 이상적인 병변을 관찰할 수는 없었다.
- 이상의 결과는 30% 붉은 곰팡이에 오염된 보리와 보리겨를 사료로 이용할 경우 육성돈에서 보리겨는 5%, 비육돈에서 보리는 10% 이상 혼합하여 사용할 경우 성장률과 경제성에 큰 영향을 미치는 것으로 나타나, 붉은 곰팡이의 감염 수준과 곰팡이독소의 함량이 차이가 날 수 있으므로 붉은 곰팡이에 오염된 보리와 보리겨를 사료로 이용 시 반드시 주의를 하여야만 한다. 붉은 곰팡이가 곡류에 감염되는 경우에, 다양한 곰팡이독소가 복합적으로 생산되기 때문에 곰팡이 독소의 종류 및 혼합 비율에 따른 가축에서의 영향에 대한 추가적인 시험이 필요할 것으로 사료된다.
후속연구
- 1% 감소하였다고 보고한 결과와 유사한 결과를 보이고 있다. 그러나 붉은 곰팡이에 오염된 사료는 다양한 종류의 곰팡이독소가 혼합되어 오염되는 경우가 많기 때문에, 이러한 사료의 급여에 대한 영향 평가는 DON의 오염수준과 다른 곰팡이독소와의 혼합 오염 수준, 가축의 건강상태에 따라서 다르게 나타날 수 있기 때문에, 이러한 사항들을 종합적으로 고려하여 평가하여야 될 것으로 생각된다.
- 사료섭취량은 대조구와 오염 보리겨 20% 급여구에 비하여 5%와 10% 급여구에서 증가하는 경향을 보였으며 사료섭취효율은 보리겨 5% 급여구에서 다소 좋은 결과를 나타내었는데, Smith [14]는 ZEA에 오염된 사료를 급여할 때 trichothecenes의 일반적인 특징인 사료섭취량에 영향이 없이 번식장애가 발생한다고 보고하였으나, 본 연구에서는 육성빈돈으로 수행된 관계로 감염 보리겨 급여시 암퇘지의 번식장애에 미치는 영향에 관한 조사는 추후에 수행되어야 할 것으로 생각된다.
- 이상의 결과는 30% 붉은 곰팡이에 오염된 보리와 보리겨를 사료로 이용할 경우 육성돈에서 보리겨는 5%, 비육돈에서 보리는 10% 이상 혼합하여 사용할 경우 성장률과 경제성에 큰 영향을 미치는 것으로 나타나, 붉은 곰팡이의 감염 수준과 곰팡이독소의 함량이 차이가 날 수 있으므로 붉은 곰팡이에 오염된 보리와 보리겨를 사료로 이용 시 반드시 주의를 하여야만 한다. 붉은 곰팡이가 곡류에 감염되는 경우에, 다양한 곰팡이독소가 복합적으로 생산되기 때문에 곰팡이 독소의 종류 및 혼합 비율에 따른 가축에서의 영향에 대한 추가적인 시험이 필요할 것으로 사료된다.
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