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문제 정의
- 본 연구는 임신돈의 번식성적에 있어서 만삼추출분말의 급여효과를 구명하고자 실시하였다. 총 20두의 모돈을 공시하여 옥수수와 대두박 위주의 기초사료 급여구를 대조구로, 0.
- 따라서, 면역항진기능이 있는 만삼추출분말을 임신모돈 사료 내에 첨가 급여하면 모돈의 면역력이 상승될 것으로 기대되며, 이는 초유를 통해 자돈에게 이행되어 출생 후자돈의 면역력 증진에도 긍정적인 효과를 나타낼 수 있을 것으로 사료된다. 본 연구에서는 임신돈 사료 내 만삼추출분말의 첨가 급여가 모돈의 번식성적에 미치는 영향을 평가하고자 실시하였다.
- 본 연구의 결과는 임신모돈에게 만삼추출분말의 급여가 모돈 및 자돈의 면역력에 긍정적인 영향을 미치는 가능성을 제시하였다. 만삼추출물을 이용하여 in vitro에서 면역 활성을 조사한 Yongxu와 Jicheng(2008)의 연구결과를 보면, mitogens (concanavalin A, ConA or lipopolysaccharide, LPS)으로 자극한 림프구에 만삼추출물을 처리할 경우, 림프구의 증식이 증가하는 결과를 볼 수 있으며, 다른 연구자의 연구에서도 in vitro 조건에서 Con A로 반응을 유도한 splenocytes의 증식도는 만삼추출물 처리에 의해 증가하는 결과를 보고하였다(Wang et al.
제안 방법
- 5% 만삼추출분말 첨가급여구를 처리구로 하여 각 10두씩 임의배치하였다. 각각의 시험사료를 분만전 40일부터 이유시까지 모돈에 급여하여 만삼추출분말 급여효과를 검토하였다. 혈청 내 IgG 함량은 만삼추출분말 급여에 의해 대조구 보다 유의적으로 상승하는 것으로 관찰되었으며, 초유와 자돈 혈청, 그리고 모돈 혈청과 자돈 혈청 사이에 유의적인 상관관계가 인정되었다.
- 만삼추출분말의 투여 수준에 따라 면역세포 증식을 평가한 연구에서 5 mg/ml의 농도로 Mice에 투여하였을 때 가장 높은 증식도를 나타내는 것으로 보고하였다(Sun, 2009). 따라서, 본 실험에서 사료 내 만삼추출분말의 첨가수준은 0.5%로 결정하였다. 시험설계는 옥수수와 대두박 위주의 기초사료 급여구와 기초사료에 0.
- 혈액분석을 위하여 복당 평균체중에 해당하는 암수 자돈각 1두씩 선발하여, 처리구별로 20두씩 총 40두를 자돈 공시동물로 설정하였다. 모돈으로부터 분만직후 초유를 채취하였으며, 혈액은 분만 후 25일령에 각 모돈과 선발된 자돈으로부터 경정맥을 통해 채혈하였다. 채취된 혈액은 2,000× g, 4℃ 조건에서 15분간 원심분리하여, 분리된 혈청을 분석에 이용하였다.
- 32 kg씩 증가시켜 7일까지 급여하였다. 분만 7일 후부터는 3.4 kg의 기본 사료급여량에 자돈 두당 0.2 kg씩을 더하여 25일까지 급여하였다. 시험기간 동안 음수는 자유음수를 실시하였다.
- 분만시 자돈의 총 산자수, 유/사산수, 포유개시두수를 기록하였으며, 시험기간동안 폐사두수와 이유두수를 기록하여 폐사율을 산출하였다. 자돈의 생시체중과 25일령(이유시) 체중을 측정하여 증체량을 산출하였다.
- 사료급여체계는 임신돈 사양관리에 준하여 급여하였으며, 구체적인 급여체계는 다음과 같다. 분만예정 1일 전까지 각각의 시험사료를 일일 2.4 kg을 2회에 나누어 급여하였으며, 분만 후부터는 1.2 kg을 기본 사료급여량으로 하여 매일 0.32 kg씩 증가시켜 7일까지 급여하였다. 분만 7일 후부터는 3.
- 구입한 만삼(한의유통, 중국) 6 kg을 물로 세척하고 열풍건조 후, 분쇄하였다. 분쇄한 만삼에 99% 에탄올 20 L을 가하여 24시간 동안 추출하였다. 상기 추출물을 냉각 후 40℃에서 Rotary evaporator로 감압 농축하였으며, 농축액을 동결건조기로 건조하여 얻은 건조물을 공시재료로 사용하였다.
- 포유자돈은 모돈 복당으로 관리하였다. 사료급여는 생후 10일령부터 입붙이사료(CP, 19%; DE, 3,600 kcal/kg)를 급여하였으며, 음수는 자유음수를 실시하였다. 자돈의 생산성적은 복을 실험단위로 취급하여 평가하였다.
- 5%로 결정하였다. 시험설계는 옥수수와 대두박 위주의 기초사료 급여구와 기초사료에 0.5% 만삼추출분말을 첨가한 처리구로 설정하였다. 시험 사료의 영양적 조성은 Table 1에 나타내었다.
- 사료급여는 생후 10일령부터 입붙이사료(CP, 19%; DE, 3,600 kcal/kg)를 급여하였으며, 음수는 자유음수를 실시하였다. 자돈의 생산성적은 복을 실험단위로 취급하여 평가하였다.
- 분만시 자돈의 총 산자수, 유/사산수, 포유개시두수를 기록하였으며, 시험기간동안 폐사두수와 이유두수를 기록하여 폐사율을 산출하였다. 자돈의 생시체중과 25일령(이유시) 체중을 측정하여 증체량을 산출하였다.
- 채취된 혈액은 2,000× g, 4℃ 조건에서 15분간 원심분리하여, 분리된 혈청을 분석에 이용하였다.
- 초유 및 혈액 내 IgG의 함량분석은 시판 Porcine IgG ELISA Kit (E101-104, Bethyl Lab., USA)를 이용하여 kit의 procedure에 의해 microplate reader로 측정하였다. 초유와 혈액 내 cytokines (interleukin (IL)-6, IL-1β, tumor necrosis factor-alpha (TNF-α))의 농도는 R&D systems (USA)사의 Quantikine kit (IL-6, P6000B; IL-1β, PLB00B; TNF-α, PTA00)를 이용하여 Kit가 제공하는 procedure에 의해 microplate reader로 측정하였다.
- 초유와 혈액 내 cytokines (interleukin (IL)-6, IL-1β, tumor necrosis factor-alpha (TNF-α))의 농도는 R&D systems (USA)사의 Quantikine kit (IL-6, P6000B; IL-1β, PLB00B; TNF-α, PTA00)를 이용하여 Kit가 제공하는 procedure에 의해 microplate reader로 측정하였다.
- 본 연구는 임신돈의 번식성적에 있어서 만삼추출분말의 급여효과를 구명하고자 실시하였다. 총 20두의 모돈을 공시하여 옥수수와 대두박 위주의 기초사료 급여구를 대조구로, 0.5% 만삼추출분말 첨가급여구를 처리구로 하여 각 10두씩 임의배치하였다. 각각의 시험사료를 분만전 40일부터 이유시까지 모돈에 급여하여 만삼추출분말 급여효과를 검토하였다.
- 혈액 내 glucose, total cholesterol, total protein, triglyceride, blood urea nitrogen (BUN)의 농도는 자동생화학분석기(Hitachi 7180, Tokyo, Japan)를 이용하여 분석하였다.
대상 데이터
- 본 연구에 이용된 만삼추출분말은 에탄올추출법으로 추출하였으며, 그 방법은 다음과 같다. 구입한 만삼(한의유통, 중국) 6 kg을 물로 세척하고 열풍건조 후, 분쇄하였다. 분쇄한 만삼에 99% 에탄올 20 L을 가하여 24시간 동안 추출하였다.
- 본 시험은 F1 초산돈(Landrace × Yorkshire) 20두를 공시동물로 배치하여 대조구와 만삼추출분말급여구에 각 10두씩 공시하였다.
- 시험 사료의 영양적 조성은 Table 1에 나타내었다. 본 연구는 충남 천안시 소재 국립축산과학원에서 실시하였다.
- 본 연구에 이용된 만삼추출분말은 에탄올추출법으로 추출하였으며, 그 방법은 다음과 같다. 구입한 만삼(한의유통, 중국) 6 kg을 물로 세척하고 열풍건조 후, 분쇄하였다.
- 분쇄한 만삼에 99% 에탄올 20 L을 가하여 24시간 동안 추출하였다. 상기 추출물을 냉각 후 40℃에서 Rotary evaporator로 감압 농축하였으며, 농축액을 동결건조기로 건조하여 얻은 건조물을 공시재료로 사용하였다.
- 혈액분석을 위하여 복당 평균체중에 해당하는 암수 자돈각 1두씩 선발하여, 처리구별로 20두씩 총 40두를 자돈 공시동물로 설정하였다. 모돈으로부터 분만직후 초유를 채취하였으며, 혈액은 분만 후 25일령에 각 모돈과 선발된 자돈으로부터 경정맥을 통해 채혈하였다.
데이터처리
- 0)을 이용하여 student’s t-test를 수행하여 평균간의 유의성을 검정하였다. IgG 함량에 대한 초유와 모돈의 혈액, 자돈 혈액 사이의 상관관계는 SPSS (17.0)의 correlation procedure를 이용하여 모수적 상관계수(Pearson correlation coefficient)를 분석하였다. 모든 통계분석의 유의성은 유의수준 0.
- 본 시험결과의 통계분석은 통계분석프로그램 SPSS (17.0)을 이용하여 student’s t-test를 수행하여 평균간의 유의성을 검정하였다.
이론/모형
- 본 연구에 이용된 공시동물의 사양관리는 기본적으로 실험동물복지 및 관리기준에 의거하여 실시하였다(National Institute of Animal Science, Animal Care Committee of Korea). 시험사료 급여는 분만 예정 40일 전부터 분만 후 이유시(25일령)까지 급여하였다.
- 임신돈은 분만예정 10일전까지 21±4℃가 유지되는 임신돈사에서 개체별로 사육되었으며, 분만예정 10일전 이후부터는 자동환경제어시스템이 갖추어진 분만사에서 사육되었다. 사료급여체계는 임신돈 사양관리에 준하여 급여하였으며, 구체적인 급여체계는 다음과 같다. 분만예정 1일 전까지 각각의 시험사료를 일일 2.
성능/효과
- 만삼추출분말 급여에 의해서 사산수 및 포유기간 중 폐사율은 다소 감소하는 수치를 나타내었으나, 유의성은 인정되지 않았다. 결과적으로 본 연구는 만삼추출분말의 임신돈 사료 내 첨가급여가 모돈 및 자돈에 있어서 체액성 면역을 증가시키는 것을 증명하였으며, 이는 임신돈의 번식성적을 향상시킬 수 있는 가능성을 보여주었다. 추가적으로 만삼추출분말 내의 면역 활성을 가지는 물질을 밝힐 필요가 있으며, 그 물질의 면역 조절 메카니즘에 대한 연구가 필요한 것으로 사료된다.
- 결론적으로, 본 연구에서는 모돈에게 만삼추출분말의 급여가 모돈 및 자돈의 면역력 향상에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 입증되었으며, 번식성적을 향상시킬 수 있는 가능성을 제시하였다. 만삼추출분말의 첨가는 사료비용을 약 0.
- 그러나, 초유의 IL-6는 만삼추출분말급여구에서 증가하는 경향이었으며, 모돈 및 자돈 혈청 내 IL-1β 와 TNF-α의 수준 또한 만삼추출분말 첨가 급여에 의해 증가하는 경향으로 나타났다.
- 만삼추출분말의 첨가는 사료비용을 약 0.5∼1% 증가시킬 것으로 판단되지만, 본 연구의 결과만으로는 만삼추출분말 첨가에 따른 생산성 향상에 의한 경제성은 판단 할 수 없다.
- 5 mg/mL)에 비해 다소 높은 수치를 나타내었다. 모돈 혈청 내 IgG 함량은 만삼추출분말급여구(100.4 mg/mL)가 대조구(34.7 mg/mL)에 비하여 약3배 정도 유의하게 높았으며(p＜0.01), 자돈 혈청내 IgG 함량도 대조구(3.6 mg/mL)에 비하여 만삼추출분말 급여구(35.2 mg/mL)가 약 10배 정도 증가하는 것으로 나타났다(p＜0.05).
- 모돈과 자돈의 면역력 상승으로 번식성적과 자돈의 성장에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 예상하여 번식성적을 조사한 결과, 유의적인 차이는 발견할 수 없었지만, 사산수 (2.17 vs. 1.83 in control and treatment, respectively)와 포유기간 중 폐사율(12.6 vs. 6.6 in control and treatment, respectively)이 만삼추출분말급여구에서 다소 낮은 수치를 나타내었다. 높은 면역력은 영양소 이용효율과 체성장 증진에 긍정적인 영향을 미친다.
- , 2010). 본 연구의 결과에서도 IgG 농도의 상관관계에 있어서 모돈 초유 및 자돈의 혈액(correlation, 0.717; p ＜0.05), 모돈 혈액 및 자돈 혈액(correlation, 0.913; p ＜0.001) 사이에서 유의적인 양의 상관관계를 가지는 것으로 입증되었다(Table 4). 다만, 초유를 통한 IgG의 이행으로 자돈 혈액 내 IgG의 농도가 상승하는 것은 자돈의 자가면역자체가 증가한 것으로 볼 수 없기 때문에, 자돈의 혈액내 IgG와 면역력 사이에 항상 양의 상관관계가 존재하는 것은 아니다.
- 본 연구의 결과에서도 만삼추출분말 첨가급여에 의해서 유의성은 인정되지 않았지만, 자돈혈청 내 IL-1β 와 TNF- α의 농도가 증가하는 경향을 나타내었다.
- 67두로 비슷한 수준으로 나타났다. 사산 수는 대조구에서 2.17두, 만삼추출분말급여구에서 1.83두로 나타났으며, 폐사율은 대조구가 만삼추출분말급여구보다 약 2배정도(12.6% vs 6.6% in control and treatment, respcetively) 높은 수치를 나타내었지만 통계적 유의차는 관찰되지 않았다. 자돈의 생시체중은 대조구는 1.
- 본 연구의 결과에서도 만삼추출분말 첨가급여에 의해서 유의성은 인정되지 않았지만, 자돈혈청 내 IL-1β 와 TNF- α의 농도가 증가하는 경향을 나타내었다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때, 만삼추출분말의 급여는 체액성 면역을 증가시킬 수 있는 것으로 사료된다. 따라서 만삼추출분말의 모돈사료 내 급여는 모돈의 면역력을 향상시키고, 초유를 통해 자돈으로 유효성분이 이행되어 자돈의 면역력에 영향을 미치는 것으로 사료된다.
- 모돈 및 자돈의 혈액 생화학 분석결과는 Table 2에 나타내었다. 자돈의 혈청에서 만삼추출분말의 첨가가 대조구에 비해 Total protein의 농도가 증가하는 경향으로 나타났으나 유의차는 인정되지 않았으며, 모든 분석항목(glucose, total cholesterol, total protein, triglyceride, and BUN)에 대해서 모돈 및 자돈 혈청 내 농도는 대조구와 만삼추출분말급여구 사이에 유의한 차이는 발견되지 않았다.
- 초유와 혈액 사이의 IgG함량에 대한 상관관계를 분석한 결과는 Table 4에 표시하였다. 초유와 모돈 혈청 사이의 상관관계는 유의적이지 않았지만, 초유와 자돈혈청 내 IgG 함량에 있어서는 유의적인 상관관계가 관찰되었다(p＜0.05). 또한, 모돈혈청과 자돈혈청 사이의 상관계수는 0.
- 만삼추출분말 첨가 급여에 따른 번식성적은 Table 6에 나타내었다. 총 산자수는 대조구에서 10.5두, 만삼추출분말급여구에서 10.67두로 비슷한 수준으로 나타났다. 사산 수는 대조구에서 2.
- 각각의 시험사료를 분만전 40일부터 이유시까지 모돈에 급여하여 만삼추출분말 급여효과를 검토하였다. 혈청 내 IgG 함량은 만삼추출분말 급여에 의해 대조구 보다 유의적으로 상승하는 것으로 관찰되었으며, 초유와 자돈 혈청, 그리고 모돈 혈청과 자돈 혈청 사이에 유의적인 상관관계가 인정되었다. 만삼추출분말 급여에 의해서 사산수 및 포유기간 중 폐사율은 다소 감소하는 수치를 나타내었으나, 유의성은 인정되지 않았다.
후속연구
- 따라서 만삼추출분말의 모돈사료 내 급여는 모돈의 면역력을 향상시키고, 초유를 통해 자돈으로 유효성분이 이행되어 자돈의 면역력에 영향을 미치는 것으로 사료된다. 다만, 만삼추출분말 내의 어떠한 성분이 자돈으로 이행되어 자돈의 면역력을 향상시키는 것인가에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.
- 따라서, 면역항진기능이 있는 만삼추출분말을 임신모돈 사료 내에 첨가 급여하면 모돈의 면역력이 상승될 것으로 기대되며, 이는 초유를 통해 자돈에게 이행되어 출생 후자돈의 면역력 증진에도 긍정적인 효과를 나타낼 수 있을 것으로 사료된다. 본 연구에서는 임신돈 사료 내 만삼추출분말의 첨가 급여가 모돈의 번식성적에 미치는 영향을 평가하고자 실시하였다.
- 따라서 만삼추출분말을 활용한 생산성향상이 가지는 경제적 이익을 고려하여 첨가수준을 결정할 필요가 있다. 또한, 면역력을 증진시키는 만삼추출 분말 내 유효성분에 대한 검토가 필요하며, 생체 내 작용기 전에 대한 추가적인 연구가 필요한 것으로 판단된다.
- 만삼추출분말급여에 의해 증가된 면역력은 이유 후 체중 및 등지방두께의 회복을 촉진할 수 있다. 본 연구에서 이유 후 발정일을 관찰하지 않았지만, 만삼추출분말 급여에 의해 발정재귀를 단축시킬 수 있는 가능성을 제시하여, 번식성적에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 사료된다.
- 결과적으로 본 연구는 만삼추출분말의 임신돈 사료 내 첨가급여가 모돈 및 자돈에 있어서 체액성 면역을 증가시키는 것을 증명하였으며, 이는 임신돈의 번식성적을 향상시킬 수 있는 가능성을 보여주었다. 추가적으로 만삼추출분말 내의 면역 활성을 가지는 물질을 밝힐 필요가 있으며, 그 물질의 면역 조절 메카니즘에 대한 연구가 필요한 것으로 사료된다.
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