[논문]발효탄수화물 첨가 사료가 양돈 슬러리의 휘발성 지방산과 휘발성 유기화합물 농도에 미치는 효과

조성백; 양승학; 이준엽; 곽정훈; 최동윤; 황옥화

doi:10.11109/jaes.2013.19.2.089

발효탄수화물 첨가 사료가 양돈 슬러리의 휘발성 지방산과 휘발성 유기화합물 농도에 미치는 효과
Effect of Fermentable Carbohydrate in Diet on the Concentration of Volatile Fatty Acid and Volatile Organic Compound in Pig Slurry 원문보기

한국축산시설환경학회지 = Journal of animal environmental science, v.19 no.2, 2013년, pp.89 - 94

조성백 (농촌진흥청 국립축산과학원) , 양승학 (농촌진흥청 국립축산과학원) , 이준엽 (농촌진흥청 국립축산과학원) , 곽정훈 (농촌진흥청 국립축산과학원) , 최동윤 (농촌진흥청 국립축산과학원) , 황옥화 (농촌진흥청 국립축산과학원)

Abstract ▼ AI-Helper

This study was performed to investigate the effect of beet plup and IRG (Italian ryegrass) dry powder in fattening pig diet on reducing concentration of odorous compounds in the pig slurry. Fifty fattening boars [(Landrace ${\times}$ Yorkshire) ${\times}$ Duroc] were randomly assigned to one of 3 treatments (control, beet plup 5%, and IRG 5%). Pigs (BW 50~110 kg) were fed diets formulated to meet the Korean Feeding Standard (2012) and their excretion was collected from the slurry pits. Short chain fatty acid (SCFA) and branched chain fatty acid (BCFA) were higher in beet plup (31,786, 3,985 ppm) and IRG (32,755, 4,261 ppm) treatments, which was not different among treatments (p>0.05), compared to control (p<0.05). Concentrations of phenols and indoles were highest in beet plup (183.83, 168.59 ppm) and IRG (9.32, 8.92 ppm) treatments. Altogether, addition level of two contents was not appropriate to decrease concentration of odorous compounds.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 비육돈 사료에 비트펄프와 IRG 건초분말을 첨가하여 돼지에 급여한 후 슬러리의 악취물질 농도를 비교하기 위하여 수행되었다.
본 연구는 비육돈 사료에 이탈리안 라이그라스 건초 가루와 비트펄프를 첨가하여 돼지에 급여한 후 슬러리에서 발생되는 악취물질의 농도를 비교하기 위하여 수행되었다.

제안 방법

(1995)의 방법에 따라 준비한 후 Gas Chromatography (6890N, Agilent, USA)를 이용하여 분석되었다. Inlet과 detector의 온도는 250℃로 하였고, Split ratio는 VFA 10:1과 VOC 5:1로 설정하였다. column은 직경 0.
악취물질 분석용 슬러리는 3주 간격으로 돈방 바닥의 20 cm 아래에서 수중 펌프를 이용하여 채취하였다. VFA, VOC, 암모니아태 질소 (NH₄⁺-N)를 측정하였다. VFA를 분석하기 위한 시료는 25% 인산용액을 이용하여 전처리 한 후 준비되었고, VOC 분석용 시료는 Jensen et al.
시험구는 대조구, 비트펄프구, IRG구로 하여 3개 처리로 구성되었다. 처리구당 1개 돈방에 개시체중 50 kg의 육성비육돈 40두 [(렌드레이스 × 요크셔) × 듀록]를 배치하였다.
시험사료는 관행사료에 비트펄프를 5% 첨가 또는 IRG 건초가루를 5% 첨가하여 배합하였다. 시험기간 12주 동안 자유채식으로 급여하고 3주 간격으로 체중과 사료섭취량을 측정하였다.
처리구당 1개 돈방에 개시체중 50 kg의 육성비육돈 40두 [(렌드레이스 × 요크셔) × 듀록]를 배치하였다. 시험사료는 관행사료에 비트펄프를 5% 첨가 또는 IRG 건초가루를 5% 첨가하여 배합하였다. 시험기간 12주 동안 자유채식으로 급여하고 3주 간격으로 체중과 사료섭취량을 측정하였다.

대상 데이터

처리구당 1개 돈방에 개시체중 50 kg의 육성비육돈 40두 [(렌드레이스 × 요크셔) × 듀록]를 배치하였다.

데이터처리

모든 실험은 각각 4반복으로 실험을 하였으며, 실험결과에 대한 통계분석은 SAS (Statistical Analysis System, 1996) package GLM (General Linear Model)을 이용하여 분산분석을 실시하였고, 평균간 차이는 Duncan (1955)의 다중검정법에 의해 95% 유의수준으로 분석되었다.

이론/모형

검출기는 두 물질 모두 Flame Ionization Detector (FID)를 이용하였다. NH₄⁺-N은 시료 내 암모니아를 황산용액에 흡수시키고 수산화나트륨 용액으로 적정하는 중화적정법으로 전처리하고 킬달질소분해장치 (1035 Analysis, Foss, Denmark)를 이용하여 분석되었다.
VFA, VOC, 암모니아태 질소 (NH₄⁺-N)를 측정하였다. VFA를 분석하기 위한 시료는 25% 인산용액을 이용하여 전처리 한 후 준비되었고, VOC 분석용 시료는 Jensen et al. (1995)의 방법에 따라 준비한 후 Gas Chromatography (6890N, Agilent, USA)를 이용하여 분석되었다. Inlet과 detector의 온도는 250℃로 하였고, Split ratio는 VFA 10:1과 VOC 5:1로 설정하였다.
25 mm, 길이 30 m의 HP-INNOWax와 DB-1을 각각 사용하였다. 검출기는 두 물질 모두 Flame Ionization Detector (FID)를 이용하였다. NH₄⁺-N은 시료 내 암모니아를 황산용액에 흡수시키고 수산화나트륨 용액으로 적정하는 중화적정법으로 전처리하고 킬달질소분해장치 (1035 Analysis, Foss, Denmark)를 이용하여 분석되었다.

성능/효과

BCFA 농도는 SCFA 농도와 동일한 경향을 보이며, 비트펄프구와 IRG구에서 각각 3,985, 4,261 ppm으로 대조구보다 높았다 (p<0.05).
SCFA, BCFA, 페놀류 및 인돌류 농도는 대조구에 비해 비트펄프구와 IRG구에서 높았으며, 처리구간에는 유의차가 없었다. 사료 내 발효탄수화물의 첨가 수준이 높아 악취물질의 농도가 오히려 증가된 것으로 판단된다.
05). 인돌류도 페놀류와 동일한 결과를 보이며 비트펄프구 (9.32 ppm)와 IRG구 (8.92 ppm)에서 대조구에 비해 높은 농도를 보였다 (p<0.05). 페놀류 및 인돌류 농도는 비트펄프구와 IRG 구간에 유의적인 차이가 없었다 (p>0.

후속연구

사료 내 발효탄수화물의 첨가 수준이 높아 악취물질의 농도가 오히려 증가된 것으로 판단된다. 따라서 사료 내 영양소 수준에 맞게 발효탄수화물 첨가비율을 최적화한다면 악취농도를 크게 감소시킬 수 있을 것으로 판단된다.
악취 감지는 악취 물질들이 실제 공기 중으로 배출되었을 때 후각에 의해 인지되는 것이므로 양돈 슬러리에 존재하는 악취물질 농도와 돈사 내 공기 시료에 포함된 악취물질 농도를 상호 비교하는 추가 연구가 필요할 것 같다. 또한 본 연구에서 수행된 발효탄수화물 종류별 악취물질 농도 변화 외에도 발효탄수화물의 첨가 수준별 양돈 슬러리내 VFA와 VOC의 농도 변화 패턴을 구명하는 연구의 추가가 필요할 것으로 판단된다.
악취 감지는 악취 물질들이 실제 공기 중으로 배출되었을 때 후각에 의해 인지되는 것이므로 양돈 슬러리에 존재하는 악취물질 농도와 돈사 내 공기 시료에 포함된 악취물질 농도를 상호 비교하는 추가 연구가 필요할 것 같다. 또한 본 연구에서 수행된 발효탄수화물 종류별 악취물질 농도 변화 외에도 발효탄수화물의 첨가 수준별 양돈 슬러리내 VFA와 VOC의 농도 변화 패턴을 구명하는 연구의 추가가 필요할 것으로 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	축산에서 악취물질이 제거되어야 하는 이유는 무엇인가?	가축이 급여한 사료의 영양소가 분과 뇨로 배설되면 혐기발효되어 악취물질이 생성된다 (Spoelstra, 1977; Williams and Evans, 1981). 이들이 모여서 농촌의 환경을 오염시키고 있기 때문에 지속가능한 축산을 위해서는 반드시 악취를 제어하여야 한다. 돈사악취를 구성하는 주요 악취물질은 황화합물류, 페놀류, 인돌류 등이며 (Le et al.
	돈사악취를 구성하는 주요 악취물질은 무엇인가?	이들이 모여서 농촌의 환경을 오염시키고 있기 때문에 지속가능한 축산을 위해서는 반드시 악취를 제어하여야 한다. 돈사악취를 구성하는 주요 악취물질은 황화합물류, 페놀류, 인돌류 등이며 (Le et al., 2005), 이들의 생성경로는 휘발성지방산 (Volatile fatty acid; VFA)의 생성경로와 같기 때문에 VFA 농도가 분뇨의 휘발성유기물 (Volatile organic compound; VOC) 농도의 지표로 이용되고 있다 (Zhu et al.
	i-발레르산과 i-부티르산 같은 이성체지방산은 무엇에 의해 생성되는가?	, 1999). 그러나 i-발레르산과 i-부티르산 같은 이성체지방산은 발린, 류신, 이소류신과 같은 측쇄아미노산의 탈아미노 및 탈카르복실 반응에 의해 생성된다 (Mackie et al., 1998).

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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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