대두박 대체 부산물 위주의 TMR 사료가 반추위 내 미생물의 In Vitro 발효특성에 미치는 영향 Effect of Byproducts Supplementation by Partically Replacing Soybean Meal to a Total Mixed Ration on Rumen Fermentation Characteristics In Vitro원문보기
본 연구는 농 식품부산물 중 비지박, 사자발약쑥 그리고 커피박의 유효미생물 (L. acidophilus ATCC 496, L. fermentum ATCC 1493, L. plantarum KCTC 1048, L. casei IFO 3533) 발효 사료원이 젖소 급여용 TMR (대조구) 중 대두박을 주로 대체한 각 비지박 (SC), 발효 비지박 (FSC), 발효 비지박+발효 사자발약쑥 부산물 (1:1, DM basis, FSCS) 3, 5, 10% 그리고 발효 비지박 + 발효 커피박 (1:1, DM basis, FSCC) 3, 5, 10%의 반추위 내 미생물 발효특성을 알아보기 위해 9처리구를 이용하여 3반복으로 in vitro 시험이 실시되었다. 배양 6~8시간대에 FSCS와 FSCC 처리구는 SC와 FSC 처리구에 비해 높은 pH 수준을 유지하였고, 대조구에 비해 낮은 pH 수준을 유지하였다 (p<0.05). 또한 배양 24시간대 FSC와 FSCC 3% 처리구는 가장 높은 pH를 유지하였다 (p<0.05). Gas 생성량은 배양 4~10시간대까지 FSCS와 FSCC 처리구가 대조구 보다 유의적으로 높았으나 SC와 FSC 처리구 보다 낮은 결과를 나타내었다 (p<0.05). 건물소화율은 배양 12시간대까지 FSC 처리구에서 유의적으로 높았고 (p<0.05), 24시간대에는 FSCS 10% 처리구가 가장 높은 결과를 나타내었다 (p<0.05). $NH_3-N$ 함량은 배양 4시간대까지 대조구에서 가장 낮았고 (p<0.05), 24시간에서는 FSC 처리구가 가장 높은 결과를 나타내었다 (p<0.05). 미생물단백질 합성량은 배양 시작 시 FSC, FSCS 그리고 FSCC 처리구가 4종의 Lactobacillus spp.에 의한 발효 때문에 대조구와 SC 처리구에 비해 높았으며 (p<0.05), 배양 10시간대 FSC 처리구 보다 SC, FSCS 그리고 FSCC 처리구에서 유의하게 높은 결과를 나타내었다 (p<0.05). Total VFA 농도는 배양 6~12 시간대에는 FSC 처리구에 유의하게 높았고(p<0.05), 배양 24시간대에는 FSCS 처리구에서 가장 높았다 (p<0.05). Acetate 농도는 배양 0~12 시간대에 FSC 처리구에서 가장 높았으며 (p<0.05), 24시간대에는 FSCS 5, 10% 처리구에서 가장 높은 결과를 나타내었다 (p<0.05). Propionate 농도는 FSC 처리구가 배양 0~10시간대까지 가장 높았으며 (p<0.05), 전체 배양기간 동안 FSCS 5, 10% 처리구와 FSCC 처리구에 비해 높은 경향을 나타내었다. Acetate/Propionate 비율은 배양 12시간대에 SC 처리구에서 가장 높았으며, 배양 24시간대에는 FSCS 3% 처리구가 가장 낮은 결과를 나타내었다 (p<0.05). $CH_4$ 가스 생성량은 FSC 처리구에서 배양 0~10시간대까지 가장 높았으며 (p<0.05), 24시간대에는 가장 낮은 결과를 나타내었다 (p<0.05). 배양 4~10시간대까지 FSCS와 FSCC 처리구는 SC와 FSC 처리구에 비해 유의하게 낮은 $CH_4$ 가스 생성량을 나타내었고 (p<0.05), 사자발약쑥과 커피박 함량이 증가할수록 $CH_4$ 가스 생성량은 배양 종료 시까지 낮은 경향을 나타내었다. 따라서, 본 in vitro 시험에서 젖소 급여용 TMR에 SC, FSC, FSCS 그리고 FSCC의 대체효과는 FSC 처리구에서 배양 초기부터 12시간대까지 반추위 내 미생물 발효 특성이 가장 높았다. FSCS와 FSCC 처리구는 배양 6~8시간대 부터 반추위 내 미생물 작용이 높아지는 특징을 나타내었으나, 배양 시작 후 6~8시간대까지 gas 생성량 및 $CH_4$ 가스 발생량은 낮아지는 특징을 나타내었다. 이와 같은 결론은 FSC는 젖소용 TMR 사료원 대체 효과가 높으며, TMR 사료원 중 FSCS와 FSCC 대체효과는 배양 초기 다소 낮은 반추위 내 미생물 발효 특성을 나타내었으나 $CH_4$ 저감효과를 나타내었다. 또한 배양 후기에는 SC와 FSC의 반추위 내 미생물 발효 특성과 비슷한 경향을 나타내어 TMR 사료원으로써 이용 가치가 높을 것으로 사료된다.
본 연구는 농 식품부산물 중 비지박, 사자발약쑥 그리고 커피박의 유효미생물 (L. acidophilus ATCC 496, L. fermentum ATCC 1493, L. plantarum KCTC 1048, L. casei IFO 3533) 발효 사료원이 젖소 급여용 TMR (대조구) 중 대두박을 주로 대체한 각 비지박 (SC), 발효 비지박 (FSC), 발효 비지박+발효 사자발약쑥 부산물 (1:1, DM basis, FSCS) 3, 5, 10% 그리고 발효 비지박 + 발효 커피박 (1:1, DM basis, FSCC) 3, 5, 10%의 반추위 내 미생물 발효특성을 알아보기 위해 9처리구를 이용하여 3반복으로 in vitro 시험이 실시되었다. 배양 6~8시간대에 FSCS와 FSCC 처리구는 SC와 FSC 처리구에 비해 높은 pH 수준을 유지하였고, 대조구에 비해 낮은 pH 수준을 유지하였다 (p<0.05). 또한 배양 24시간대 FSC와 FSCC 3% 처리구는 가장 높은 pH를 유지하였다 (p<0.05). Gas 생성량은 배양 4~10시간대까지 FSCS와 FSCC 처리구가 대조구 보다 유의적으로 높았으나 SC와 FSC 처리구 보다 낮은 결과를 나타내었다 (p<0.05). 건물소화율은 배양 12시간대까지 FSC 처리구에서 유의적으로 높았고 (p<0.05), 24시간대에는 FSCS 10% 처리구가 가장 높은 결과를 나타내었다 (p<0.05). $NH_3-N$ 함량은 배양 4시간대까지 대조구에서 가장 낮았고 (p<0.05), 24시간에서는 FSC 처리구가 가장 높은 결과를 나타내었다 (p<0.05). 미생물단백질 합성량은 배양 시작 시 FSC, FSCS 그리고 FSCC 처리구가 4종의 Lactobacillus spp.에 의한 발효 때문에 대조구와 SC 처리구에 비해 높았으며 (p<0.05), 배양 10시간대 FSC 처리구 보다 SC, FSCS 그리고 FSCC 처리구에서 유의하게 높은 결과를 나타내었다 (p<0.05). Total VFA 농도는 배양 6~12 시간대에는 FSC 처리구에 유의하게 높았고(p<0.05), 배양 24시간대에는 FSCS 처리구에서 가장 높았다 (p<0.05). Acetate 농도는 배양 0~12 시간대에 FSC 처리구에서 가장 높았으며 (p<0.05), 24시간대에는 FSCS 5, 10% 처리구에서 가장 높은 결과를 나타내었다 (p<0.05). Propionate 농도는 FSC 처리구가 배양 0~10시간대까지 가장 높았으며 (p<0.05), 전체 배양기간 동안 FSCS 5, 10% 처리구와 FSCC 처리구에 비해 높은 경향을 나타내었다. Acetate/Propionate 비율은 배양 12시간대에 SC 처리구에서 가장 높았으며, 배양 24시간대에는 FSCS 3% 처리구가 가장 낮은 결과를 나타내었다 (p<0.05). $CH_4$ 가스 생성량은 FSC 처리구에서 배양 0~10시간대까지 가장 높았으며 (p<0.05), 24시간대에는 가장 낮은 결과를 나타내었다 (p<0.05). 배양 4~10시간대까지 FSCS와 FSCC 처리구는 SC와 FSC 처리구에 비해 유의하게 낮은 $CH_4$ 가스 생성량을 나타내었고 (p<0.05), 사자발약쑥과 커피박 함량이 증가할수록 $CH_4$ 가스 생성량은 배양 종료 시까지 낮은 경향을 나타내었다. 따라서, 본 in vitro 시험에서 젖소 급여용 TMR에 SC, FSC, FSCS 그리고 FSCC의 대체효과는 FSC 처리구에서 배양 초기부터 12시간대까지 반추위 내 미생물 발효 특성이 가장 높았다. FSCS와 FSCC 처리구는 배양 6~8시간대 부터 반추위 내 미생물 작용이 높아지는 특징을 나타내었으나, 배양 시작 후 6~8시간대까지 gas 생성량 및 $CH_4$ 가스 발생량은 낮아지는 특징을 나타내었다. 이와 같은 결론은 FSC는 젖소용 TMR 사료원 대체 효과가 높으며, TMR 사료원 중 FSCS와 FSCC 대체효과는 배양 초기 다소 낮은 반추위 내 미생물 발효 특성을 나타내었으나 $CH_4$ 저감효과를 나타내었다. 또한 배양 후기에는 SC와 FSC의 반추위 내 미생물 발효 특성과 비슷한 경향을 나타내어 TMR 사료원으로써 이용 가치가 높을 것으로 사료된다.
This study was performed to evaluate the effects of replacing basic total mixed ration (TMR) with fermented soybean curd, Artemisia princeps Pampanini cv. Sajabal, and spent coffee grounds by-product on rumen microbial fermentation in vitro. Soybean in the basic TMR diet (control) was replaced by th...
This study was performed to evaluate the effects of replacing basic total mixed ration (TMR) with fermented soybean curd, Artemisia princeps Pampanini cv. Sajabal, and spent coffee grounds by-product on rumen microbial fermentation in vitro. Soybean in the basic TMR diet (control) was replaced by the following 9 treatments (3 replicates): maximum amounts of soybean curd (SC); fermented SC (FSC); 3, 5, and 10% FSC + fermented A. princeps Pampanini cv. Sajabal (1:1, DM basis, FSCS); and 3, 5, 10% FSC + fermented coffee meal (1:1, DM basis, FSCC) of soybean. FSC, FSCS, and FSCC were fermented using Lactobacillus acidophilus ATCC 496, Lactobacillus fermentum ATCC 1493, Lactobacillus plantarum KCTC 1048, and Lactobacillus casei IFO 3533. Replacing dairy cow TMR with FSC treatment led to a pH value of 6 after 8 h of incubation-the lowest value measured (p<0.05), and FSCS and FSCC treatments were higher than SC and FSC treatment after 6 h (p<0.05). Gas production was higher in response to 3% FSC and FSCC treatments than the control after 4-10 h. Dry matter digestibility was increased 0-12 h after FSC treatment (p<0.05) and was the highest after 24 h of 10% FSCS treatment. $NH_3-N$ concentration was the lowest after 24 h of FSC treatment (p<0.05). Microbial protein content increased in response to treatments that had been fermented by the Lactobacillus spp. compared to control and SC treatments (p<0.05). The total concentration of volatile fatty acids (VFAs) was increased after 6-12 h of FSC treatment (p<0.05), while the highest acetate proportion was observed 24 h after 5% and 10% FSCS treatments. The FSC of propionate proportion was increased for 0-10 h compared with among treatments (p<0.05). The highest acetate in the propionate ration was observed after 12 h of SC treatment and the lowest with FSCS 3% treatment after 24 h. Methane ($CH_4$) emulsion was lower with A. princeps Pampanini cv. Sajabal and spent coffee grounds treatments than with the control, SC, and FSC treatments. These experiments were designed to replace the by-products of dairy cow TMR with SC, FSC, FSCS, and FSCC to improve TMR quality. Condensed tannins contained in FSCS and FSCC treatments, which reduced $CH_4$ emulsion in vitro, decreased rumen microbial fermentation during the early incubation time. Therefore, future experiments are required to develop a rumen continuous culture system and an in vivo test to optimize the percentages of FSC, FSCS, and FSCC in the TMR diet of the dairy cows.
This study was performed to evaluate the effects of replacing basic total mixed ration (TMR) with fermented soybean curd, Artemisia princeps Pampanini cv. Sajabal, and spent coffee grounds by-product on rumen microbial fermentation in vitro. Soybean in the basic TMR diet (control) was replaced by the following 9 treatments (3 replicates): maximum amounts of soybean curd (SC); fermented SC (FSC); 3, 5, and 10% FSC + fermented A. princeps Pampanini cv. Sajabal (1:1, DM basis, FSCS); and 3, 5, 10% FSC + fermented coffee meal (1:1, DM basis, FSCC) of soybean. FSC, FSCS, and FSCC were fermented using Lactobacillus acidophilus ATCC 496, Lactobacillus fermentum ATCC 1493, Lactobacillus plantarum KCTC 1048, and Lactobacillus casei IFO 3533. Replacing dairy cow TMR with FSC treatment led to a pH value of 6 after 8 h of incubation-the lowest value measured (p<0.05), and FSCS and FSCC treatments were higher than SC and FSC treatment after 6 h (p<0.05). Gas production was higher in response to 3% FSC and FSCC treatments than the control after 4-10 h. Dry matter digestibility was increased 0-12 h after FSC treatment (p<0.05) and was the highest after 24 h of 10% FSCS treatment. $NH_3-N$ concentration was the lowest after 24 h of FSC treatment (p<0.05). Microbial protein content increased in response to treatments that had been fermented by the Lactobacillus spp. compared to control and SC treatments (p<0.05). The total concentration of volatile fatty acids (VFAs) was increased after 6-12 h of FSC treatment (p<0.05), while the highest acetate proportion was observed 24 h after 5% and 10% FSCS treatments. The FSC of propionate proportion was increased for 0-10 h compared with among treatments (p<0.05). The highest acetate in the propionate ration was observed after 12 h of SC treatment and the lowest with FSCS 3% treatment after 24 h. Methane ($CH_4$) emulsion was lower with A. princeps Pampanini cv. Sajabal and spent coffee grounds treatments than with the control, SC, and FSC treatments. These experiments were designed to replace the by-products of dairy cow TMR with SC, FSC, FSCS, and FSCC to improve TMR quality. Condensed tannins contained in FSCS and FSCC treatments, which reduced $CH_4$ emulsion in vitro, decreased rumen microbial fermentation during the early incubation time. Therefore, future experiments are required to develop a rumen continuous culture system and an in vivo test to optimize the percentages of FSC, FSCS, and FSCC in the TMR diet of the dairy cows.
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제안 방법
05), FSC 처리구는 가장 낮은 결과를 나타내었으며, 배양 24시간에 FSC 처리구는 FSCS 처리구와 같이 대조구와 다른 처리구들에 비해 유의하게 낮은 UDP 함량을 유지하였다. FSCC 처리구는 다른 모든 처리구들에 비해 배양 10시간대부터 UDP 함량이 감소하는 결과를 나타내었는데 (Table 8), 이와 같은 결과는 사자발약쑥과 커피박에 포함되어 있는 saponin이 반추위 내에서 질소 대사를 증진시키고 미생발효조건을 개선한 것으로 사료되며 (Wallace, 2004), 본 시험에서 FSCS와 FSCC 처리구에서 배양 후기 건물소화율, NH3-N 함량 그리고 UDP 함량이 대조구 및 SC 그리고 FSC 처리구에 대해 차이를 나타내었다. 또한 Wen-Shyg Chiou et al.
, Seoul, Korea)를 이용하여 측정하였다. Gas 샘플은 vial에 주사기를 이용하여 포집하여 -70℃에 보관 후 gas chromatography (7890B GC, Agilent Technologies, California, USA)에 Carbosphere 80/100 column (Alltech Inc., Deerfield, Illinois, USA)을 이용하여 CH4 gas 함량을 측정하였다. 이후 샘플들은 2,500rpm에서 15분간 원심분리 후 상층액을 이용하여 pH를 측정하였고 분석을 위해 -20°C에서 저장 후 NH3-N (Chaney and Marbach, 1962), volatile fatty acid (VFA) (Erwin et al.
Sajabal, 1:1(w/w DM basis), FSCS], FSC + 유용미생물발효 커피박[fermented SC and spent coffee grounds, 1:1 (w/w DM basis), FSCC]을 제조하였다. 각 FSCS와 FSCC 처리구는 3, 5 그리고 10%를 기본 TMR에 사료원으로 이용하였다. 모든 처리구의 배합비는 대두박 우선으로 대체한 후 corn과 ryegrass 배합수준을 미세조절하여 시험사료를 제조하였으며, 대조구를 포함하여 9처리 3반복으로 in vitro 시험을 실시하였다.
접종 후 배양은 39℃ incubator를 이용하였으며, 각 시료의 채취는 0, 2, 4, 6, 8, 10, 12 그리고 24 시간대에 실시하였다. 각 시간대에 채취된 시료 중 gas 생성량은 gas 측정장치 (model PSGH-28PCCA, DECO Co., Seoul, Korea)와 digital 압력 측정기(DPT-03, Daeil Information Co., Seoul, Korea)를 이용하여 측정하였다. Gas 샘플은 vial에 주사기를 이용하여 포집하여 -70℃에 보관 후 gas chromatography (7890B GC, Agilent Technologies, California, USA)에 Carbosphere 80/100 column (Alltech Inc.
06%로 하였다. 기본 TMR 원료에 대하여 각 처리구들에 대하여 SC, FSC, FSCS 3, 5, 10% 그리고 FSCC 3, 5, 10% 최대 대체 함량 이용하여 배합비를 작성하였으며(Table 1), 대조구 및 시험사료에 대한 일반성분은 Table 2와 같다.
를 접종하여 발효된 농·식품부산물인 비지, 커피박 그리고 사자발약쑥의 젖소 급여용 TMR에 수준별 첨가에 의한 반추위 내 미생물 발효 특성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 in vitro 시험을 실시하였다.
각 FSCS와 FSCC 처리구는 3, 5 그리고 10%를 기본 TMR에 사료원으로 이용하였다. 모든 처리구의 배합비는 대두박 우선으로 대체한 후 corn과 ryegrass 배합수준을 미세조절하여 시험사료를 제조하였으며, 대조구를 포함하여 9처리 3반복으로 in vitro 시험을 실시하였다.
본 실험에 사용된 대조구는 soybean, corn그리고 ryegrass를 이용한 기본 섬유질배합 사료(TMR)에 대하여 비지(soybean curd byproducts, SC)와 유용미생물발효 비지(fermented soybean curd byproducts, FSC)와 FSC + 유용미생물 발효 사자발약쑥 부산물[fermented SC and Artemisia princeps Pampanini cv. Sajabal, 1:1(w/w DM basis), FSCS], FSC + 유용미생물발효 커피박[fermented SC and spent coffee grounds, 1:1 (w/w DM basis), FSCC]을 제조하였다. 각 FSCS와 FSCC 처리구는 3, 5 그리고 10%를 기본 TMR에 사료원으로 이용하였다.
본 연구는 농 · 식품부산물 중 비지박, 사자발약쑥 그리고 커피박의 유효미생물(L. acidophilus ATCC 496, L. fermentum ATCC 1493, L. plantarum KCTC 1048, L. casei IFO 3533) 발효 사료원이 젖소 급여용 TMR (대조구) 중 대두박을 주로 대체한 각 비지박(SC), 발효 비지박 (FSC), 발효 비지박+발효 사자발약쑥 부산물(1:1, DM basis, FSCS) 3, 5, 10% 그리고 발효 비지박 + 발효 커피박(1:1, DM basis, FSCC) 3, 5, 10%의 반추위 내 미생물 발효특성을 알아보기 위해 9처리구를 이용하여 3반복으로 in vitro 시험이 실시되었다.
, 1951)를 측정하였다. 분리된 내용물은 건물소화율, neutral detergent fiber (NDF) 소화율 (Van Soest et al., 1991)을 측정하였고, undegradable protein (UDP)는 조단백질분석기 (Kjeltec 2300, FOSS, DK-3400 Hilleod, Denmark)를 이용하여 분석하였다(AOAC, 1984).
이후 샘플들은 2,500rpm에서 15분간 원심분리 후 상층액을 이용하여 pH를 측정하였고 분석을 위해 -20°C에서 저장 후 NH3-N (Chaney and Marbach, 1962), volatile fatty acid (VFA) (Erwin et al., 1961)과 microbial protein synthesis (Lowry et al., 1951)를 측정하였다.
7 g과 혐기적 방법 (Miller and Wolin, 1974)을 이용하여 artificial saliva (McDougall, 1948) 100 mL 주입 후 CO2 gas 주입과 반추위 내 미생물 접종액(5%, v/v)을 주입 하였으며, rubber stopper와 알루미늄 고정장치를 이용하여 밀봉하였다. 접종 후 배양은 39℃ incubator를 이용하였으며, 각 시료의 채취는 0, 2, 4, 6, 8, 10, 12 그리고 24 시간대에 실시하였다. 각 시간대에 채취된 시료 중 gas 생성량은 gas 측정장치 (model PSGH-28PCCA, DECO Co.
데이터처리
반추위 내 미생물발효 특성에 대한 0, 2, 4, 6, 8, 10, 12 그리고 24시간대의 각 결과의 pH, gas 생성량, DM소화율, NDF소화율, UDP 함량, NH3-N, 미생물단백질 합성량, VFA, Acetate/Propionate 비율 그리고 CH4 gas 생성량은 각 처리구의 샘플의 반복수에 대해 LSMEANS를 이용하여 MIXED procedure SAS program package (SAS, 1999)를 이용하였으며, 각 처리구들의 평균에 대한 F-test (p<0.05)를 실시하였다.
이론/모형
In vitro 배양은 serum bottle (150 mL)에 대조구와 각 시험사료를 건물 1.7 g과 혐기적 방법 (Miller and Wolin, 1974)을 이용하여 artificial saliva (McDougall, 1948) 100 mL 주입 후 CO2 gas 주입과 반추위 내 미생물 접종액(5%, v/v)을 주입 하였으며, rubber stopper와 알루미늄 고정장치를 이용하여 밀봉하였다. 접종 후 배양은 39℃ incubator를 이용하였으며, 각 시료의 채취는 0, 2, 4, 6, 8, 10, 12 그리고 24 시간대에 실시하였다.
성능/효과
Acetate 농도는 배양 0~12 시간대에 FSC 처리구에서 가장 높았으며 (p<0.05), 24시간대에는 FSCS 5, 10% 처리구에서 가장 높은 결과를 나타내었다(p<0.05).
Acetate/Propionate 비율은 SC 처리구에서 배양 12시간대 가장 높았으며, 배양 24시간대에는 FSCS 3% 처리구가 가장 낮은 결과를 나타내었다(p<0.05).
Acetate/Propionate 비율은 배양 12시간대에 SC 처리구에서 가장 높았으며, 배양 24시간대에는 FSCS 3% 처리구가 가장 낮은 결과를 나타내었다 (p<0.05).
CH4 가스 발생량은 FSC 처리구에서 배양 0~10시간대까지 모든 처리구에 비해 유의하게 높았으며 (p<0.05), 24시간대에는 가장 낮은 결과를 나타내었다 (p<0.05).
FSC 처리구의 propionate 농도는 배양 24시간대를 제외하고 모든 처리구에서 유의하게 높은 결과를 나타내었다 (p<0.05).
FSCC 5, 10% 처리구는 배양 12~24시간대에 SC 처리구에 비해 유의적으로 높았으며 (p<0.05), acetate 농도는 배양 12~24시간대에 FSC 처리구와 비슷한 경향을 나타내었다.
05). FSCS 3% 처리구는 대조구와 비슷한 결과를 나타내었으나 FSCS 5, 10% 처리구와 FSCC 처리구에 비해 전체 배양 기간 동안 높은 경향을 나타내었다. Acetate/Propionate 비율은 SC 처리구에서 배양 12시간대 가장 높았으며, 배양 24시간대에는 FSCS 3% 처리구가 가장 낮은 결과를 나타내었다(p<0.
FSCS 처리구는 FSCC 처리구보다 배양 10시간때부터 유의적으로 높은 gas 발생량을 나타내었다 (p<0.05) (Table 4).
05). FSCS 처리구는 배양 6시간대부터 사자발약쑥 함량이 증가할수록 gas 생성량이 증가하는 경향을 나타내었는데. FSCS 처리구는 FSCC 처리구보다 배양 10시간때부터 유의적으로 높은 gas 발생량을 나타내었다 (p<0.
FSCS와 FSCC 처리구는 배양 4~10시간대까지 대조구 보다 유의적으로 높은 gas 생성량을 나타내었으나 (p<0.05), SC와 FSC 처리구 보다 유의적으로 낮은 결과를 나타내었다(p<0.05).
따라서, 본 in vitro 시험에서 젖소 급여용 TMR에 SC, FSC, FSCS 그리고 FSCC의 대체효과는 FSC 처리구에서 배양 초기부터 12시간대까지 반추위 내 미생물 발효 특성이 가장 높았다. FSCS와 FSCC 처리구는 배양 6~8시간대부터 반추위 내 미생물 작용이 높아지는 특징을 나타내었으나, 배양 시작 후 6~8시간대까지 gas 생성량 및 CH4 가스 발생량은 낮아지는 특징을 나타내었다. 이와 같은 결론은 FSC는 젖소용 TMR 사료원 대체 효과가 높으며, TMR 사료원 중 FSCS와 FSCC 대체효과는 배양 초기 다소 낮은 반추위 내 미생물 발효 특성을 나타내었으나 CH4 저감효과를 나타내었다.
Gas 생성량은 배양 4~10시간대까지 FSCS와 FSCC 처리구가 대조구 보다 유의적으로 높았으나 SC와 FSC 처리구 보다 낮은 결과를 나타내었다 (p<0.05).
NH3-N 함량은 배양 4시간대까지 대조구에서 가장 낮았고(p<0.05), 24시간에서는 FSC 처리구가 가장 높은 결과를 나타내었다(p<0.05).
Propionate 농도는 FSC 처리구가 배양 0~10시간대까지 가장 높았으며(p<0.05), 전체 배양기간 동안 FSCS 5, 10% 처리구와 FSCC 처리구에 비해 높은 경향을 나타내었다.
Total VFA 농도는 배양 6~12 시간대에는 FSC 처리구에 유의하게 높았고(p<0.05), 배양 24시간대에는 FSCS 처리구에서 가장 높았다 (p<0.05).
Total VFA 농도는 배양 6~12시간대 FSC 처리구에서 유의하게 높은 결과를 나타내었으며(p<0.05), 4시간대에는 SC와 FSCS 5% 처리구와 비슷하였고, 배양 종료 시에는 FSCS 처리구가 높은 결과를 나타내었다 (p<0.05).
균주를 2 mL씩 접종하여 36℃에서 24시간 동안 배양 후 시험 TMR 사료원을 제조하였다. 각 기본 TMR 및 시험사료 중 SC 처리구는 가소화 영양소총량을 79%로 하였고 조단백질 함량은 18.90~19.06%로 하였다. 기본 TMR 원료에 대하여 각 처리구들에 대하여 SC, FSC, FSCS 3, 5, 10% 그리고 FSCC 3, 5, 10% 최대 대체 함량 이용하여 배합비를 작성하였으며(Table 1), 대조구 및 시험사료에 대한 일반성분은 Table 2와 같다.
건물소화율은 배양 12시간대까지 FSC 처리구에서 유의적으로 높았고(p<0.05), 24시간대에는 FSCS 10% 처리구가 가장 높은 결과를 나타내었다(p<0.05).
따라서, 본 in vitro 시험에서 젖소 급여용 TMR에 SC, FSC, FSCS 그리고 FSCC의 대체효과는 FSC 처리구에서 배양 초기부터 12시간대까지 반추위 내 미생물 발효 특성이 가장 높았다. FSCS와 FSCC 처리구는 배양 6~8시간대부터 반추위 내 미생물 작용이 높아지는 특징을 나타내었으나, 배양 시작 후 6~8시간대까지 gas 생성량 및 CH4 가스 발생량은 낮아지는 특징을 나타내었다.
또한 acetate 농도는 배양 0~12시간대까지 FSC 처리구에서 가장 높았으며(p<0.05), 배양 24시간대 FSCS 5, 10% 처리구에서 가장 높은 결과를 나타내었다(p<0.05).
또한 배양 24시간대 FSC와 FSCC 3% 처리구는 가장 높은 pH를 유지하였다 (p<0.05).
05). 모든 처리구의 acetate/propionate 비율은 배양 24시간대에 급격하게 감소하는 경향을 나타내었다 (Table 9).
배양 10시간대 각 FSCS 5, 10% 처리구와 FSCC 5, 10% 처리구에서 가장 낮은 결과를 나타내었고 (p<0.05), 배양 12시간대 FSC와 FSCS 처리구는 대조구에 비해 낮은 pH수준을 나타내었지만(p<0.05) FSCC 처리구에 비해 유의적으로 높은 pH수준을 유지하였다.
배양 24시간대 CH4 가스 생성량은 FSCS 3%와 FSCC 3% 처리구에서 유의적으로 높은 결과를 나타내었으며(p <0.05), SC와 FSC 처리구는 대조구, FSCS 그리고 FSCC 처리구 보다 높은 CH4 가스 생성량은 나타내었다 (p<0.05).
배양 24시간대 건물소화율은 FSCS 10% 처리구에서 유의적으로 높았으며 (p<0.05), FSC 처리구에서 가장 낮은 결과를 나타내었다 (Table 5).
배양 4~10시간대까지 FSCS와 FSCC 처리구는 SC와 FSC 처리구에 비해 유의하게 낮은 CH4 가스 생성량을 나타내었고(p<0.05), 사자발약쑥과 커피박 함량이 증가할수록 CH4 가스 생성량은 배양 종료 시까지 낮은 경향을 나타내었다.
배양 4~10시간대까지 FSCS와 FSCC 처리구는 SC와 FSC 처리구에 비해 유의하게 낮은 CH4 가스 생성량을 나타내었고(p<0.05), 사자발약쑥과 커피박 함량이 증가할수록 배양 종료 시까지 낮은 경향을 나타내었다 (Table 10).
배양 4시간대 대조구를 제외한 모든 처리구의 NH3-N 함량은 차이가 없었으며, 배양 8시간대 FCS 처리구가 유의적으로 높은 결과를 나타내었다(p<0.05).
배양 4시간대에서 FSC 처리구가 가장 높았으며 (p<0.05), FSCS 처리구에서 다음으로 높은 결과를 나타내었다 (p<0.05).
배양 6~8시간대 FSC 처리구에서 가장 높은 미생물단백질함량을 나타내었으며 (p<0.05), 배양 10시간대 FSC 처리구보다 SC, FSCS, FSCC 처리구에서 유의하게 높은 결과를 나타내었다 (p<0.05).
배양 6~8시간대에 FSCS와 FSCC 처리구는 SC와 FSC 처리구에 비해 높은 pH 수준을 유지하였고, 대조구에 비해 낮은 pH 수준을 유지하였다 (p<0.05).
배양 6~8시간대에 FSCS와 FSCC 처리구는 대조구에 비해 낮았고 SC와 FSC 처리구에 비해 높은 결과를 나타내었다(p<0.05).
배양 8시간대에서 FSC와 처리구가 가장 낮은 결과를 나타내었으며 (p<0.05), FSCS와 FSCC 처리구 간에는 차이가 없었다.
배양 기간 동안 UDP 함럄은 대조구에서 가장 높았고 (p<0.05), FSC 처리구는 가장 낮은 결과를 나타내었으며, 배양 24시간에 FSC 처리구는 FSCS 처리구와 같이 대조구와 다른 처리구들에 비해 유의하게 낮은 UDP 함량을 유지하였다.
배양 시작과 함께 대조구와 SC 처리구은 FSC, FSCS 그리고 FSCC 처리구에 비해 유의하게 낮은 미생물단백질 함량을 유지하였으며 (p<0.05), 각 FSCS와 FSCC 처리구에서 사자발약쑥과 커피박 함량이 증가할수록 높은 결과를 나타내었다.
배양기간 동안 gas 생성량은 배양 2시간대까지 대조구와 모든 처리구에서 차이가 없었으며, 4~12시간대까지 FSC 처리구가 가장 높은 결과를 나타내었다 (p<0.05).
사료 내 포함되어 있거나 단백질원이 반추위 내 미생물에 의해 분해되어 생성된 NH3-N은 반추위 내 미생물 성장에 필수적인 질소공급원으로 작용을 하는데, 본 시험에서 배양 시간에 따른 NH3-N 함량은 배양 4시간대까지 대조구에서 가장 낮았고 (p<0.05), 배양 종료 시 FSC 처리구가 가장 높은 결과를 나타내었다(p<0.05).
에 의한 발효 때문에 대조구와 SC 처리구에 비해 높았으며 (p<0.05), 배양 10시간대 FSC 처리구 보다 SC, FSCS 그리고 FSCC 처리구에서 유의하게 높은 결과를 나타내었다 (p<0.05).
05), FSC 처리구에서 가장 낮은 결과를 나타내었다 (Table 5). 이와 같은 결과는 FSC 처리구가 배양 시간이 지남에 따라 가장 낮은 pH 수준을 유지되었고, gas 생성량이 높았던 결과와 일치하였다. 또한 다른 모든 처리구에서도 배양 시간에 따른 건물소화율에 따라 gas 발생량이 높아지는 결과를 나타내었다(Theodorou et al.
FSCS와 FSCC 처리구는 배양 6~8시간대부터 반추위 내 미생물 작용이 높아지는 특징을 나타내었으나, 배양 시작 후 6~8시간대까지 gas 생성량 및 CH4 가스 발생량은 낮아지는 특징을 나타내었다. 이와 같은 결론은 FSC는 젖소용 TMR 사료원 대체 효과가 높으며, TMR 사료원 중 FSCS와 FSCC 대체효과는 배양 초기 다소 낮은 반추위 내 미생물 발효 특성을 나타내었으나 CH4 저감효과를 나타내었다. 또한 배양 후기에는 SC와 FSC의 반추위 내 미생물 발효 특성과 비슷한 경향을 나타내어 TMR 사료원으로써 이용 가치가 높을 것으로 사료된다.
, 1995). 특히, FSCS와 FSCC 처리구의 경우 SC와 FSC 처리구에 비해 배양 초기 건물소화율은 낮은 경향을 나타내었는데, 24시간대에는 사자발약쑥과 커피박 함량이 증가할수록 높은 건물소화율을 나타내었다.
후속연구
이와 같은 결론은 FSC는 젖소용 TMR 사료원 대체 효과가 높으며, TMR 사료원 중 FSCS와 FSCC 대체효과는 배양 초기 다소 낮은 반추위 내 미생물 발효 특성을 나타내었으나 CH4 저감효과를 나타내었다. 또한 배양 후기에는 SC와 FSC의 반추위 내 미생물 발효 특성과 비슷한 경향을 나타내어 TMR 사료원으로써 이용 가치가 높을 것으로 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
웅추 사료 내 미생물발효 사자발약쑥 첨가 시 가축의 장내 미생물의 변화는 무엇입니까?
, 2007), Kim et al. (2012)의 보고에 의하면 웅추 사료 내 미생물발효 사자발약쑥 첨가 시 장내 Lactobacillus spp. 함량은 증가하였고 Salmonella spp. 함량은 감소하였을 뿐만 아니라 육질이 향상되었다고 하였다. 반면 커피박과 사자발약쑥에 포함되어 있는 condensed tannin은 반추위 내 섬유소분해 미생물들의 carboxymethyl cellulase(CMCase)와 xylanase 효소활력 감소에 의해 섬유소 분해율을 감소시키며(Barry et al.
가축 사료원으로 비지의 영양소 함유량과 소화 가능한 영양소 함량은?
가축의 사료원으로 사용될 수 있는 농 • 식품부산물로써 비지는 대두에 포함되어 있는 가용성단백질이 제거되어 있지만, 가공공정에 따라 조단백질 25~50%, 조지방 12~20%, 가용무질소물 33~34%, 조섬유 10~13% 함유하고 있으며, 반추가축에 대한 가소화영양소 총량이 84.99%로 영양학적 가치가 매우 높다(Shin and Lee, 2002; National Institute of Animal Science, 2012). 반추가축 사료원으로써 커피박(spent coffee grounds)은 단백질 함량이 낮고 조지방과 조섬유 함량이 높아 반추가축의 TMR사료원으로 이용이 가능하며(Campbell et al.
Lactobacillus spp.를 접종하여 발효된 비지, 커피 박, 사자발 약쑥을 첨가한 젖소 급여용 사료에 사자발약쑥과 커피박 함량이 증가할수록 반추 위 내 미생물 단백질 함량이 올라간 이유는?
05), 각 FSCS와 FSCC 처리구에서 사자발약쑥과 커피박 함량이 증가할수록 높은 결과를 나타내었다. 이와 같은 결과는 시험사료원의 발효를 위해 4종의 Lactobacillus spp. 균종을 이용했기 때문이며, 배양 2시간대까지 반추위 내 미생물단백질 합성량은 차이가 없었다. 배양 6~8시간대 FSC 처리구에서 가장 높은 미생물단백질함량을 나타내었으며 (p<0.
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