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문제 정의
- 본 연구는 대나무 분말을 양돈 사료내에 첨가급여가 돼지생산성, 혈액성상, 도체특성 및 돈분의 가스 발생량과 미생물 균총에 미치는 영향을 조사하여 환경경영적 측면에서 양돈경영자에게 정보와 자료를 제공하고자 실시하였다. 공시가축은 생체중(일령 140±1일) 77.
- 본 연구에서는 대나무 분말을 양돈 사료내 첨가 급여가 돼지생산성, 혈액성상, 도체특성 및 돈분의 가스 발생량과 미생물 균총에 미치는 영향을 조사하여 환경경영적 측면에서 양돈경영자에게 정보와 자료를 제공하고자 실시하였다.
제안 방법
- 모든 배지는 37℃에서 24시간 혹은 48시간 배양 후 각 미생물 균수를 측정하였다. 각각의 평판배지에 생성된 colony수(30-300개)는 colony counter를 이용하여 계수하였다. 미생물의 수는 각 plate의 colony-forming unit(cfu)로 계산 후 log10의 값으로 환산하여 나타내었다.
- 세 번째 단계는 대나무 분말을 건조하여 실험용으로 사용하였다. 건조된 대나무 분말은 진공이송 장치로 이용하여 저장탱크에서 저장하였고, 저장된 대나무 분말은 원하는 제품별로 단위 포장하였다.
- 공시가축은 생체중(일령 140±1일) 77.10±1.86 kg인 삼원교잡종 육성돈 120두 암·수를 혼사 배치하여, 각 돈방 당 10두씩, 4처리구(0%, 1%, 2% 및 3% 대나무분말 처리구), 3반복, Tukey test로 36일간 실시하였다.
- 공시가축은 일령(140 ±1일)이 비슷하고, 생체중이 77.10±1.86 kg인 삼원교잡종 육성돈 120두 암·수를 혼사 배치하여, 각 돈방 당 10두씩 4개의 처리구로 3반복으로 급여시험을 실시하였다.
- 공시동물의 채혈은 3시간 동안 절식 후 각 처리구에서 무작위로 선발된 돼지 8두의 경정맥으로부터 혈액을 약 5 mL를 채취하여 그 중 2 mL는 혈액계수 측정을 위하여 즉시 EDTA 처리된 vacutainer에 넣고 잘 흔든 다음 얼음을 채운 아이스 박스(ice box)에 넣어 실험실로 옮긴 후 분석에 이용하였다. Tube에 보관한 시료를 3,000 rpm에서 15분간 원심분리 후 혈청만 회수하여 혈액화학치 분석에 이용하였다.
- 등지방 두께(backfat thickness)는 좌반도체 11-12번째 늑골사이 및 최종 늑골 바로 위쪽을 척추면과 수직되게 측정하여 평균으로 구하였다. 도체율(dressing)은 생체중량에 대한 도체중량을 백분율로 환산하여 구하였다.
- 돈분을 채취하여 먼저 pH를 측정한 후, 암모니아(NH3), 메탄(CH4), 아민(R-NH2), 및 황화수소(H2S) 가스를 측정하였다. 암모니아는 아미노산 분석기(Amino acid analyzer 835, Hitachi, Japan)를 이용하여 분석하였다.
- 사양시험 종료 후 도축된 공시동물의 도체중(carcass weight)은 도축 직후의 도체에서 내장, 머리 및 다리를 제거한 중량을 측정하였다. 등지방 두께(backfat thickness)는 좌반도체 11-12번째 늑골사이 및 최종 늑골 바로 위쪽을 척추면과 수직되게 측정하여 평균으로 구하였다. 도체율(dressing)은 생체중량에 대한 도체중량을 백분율로 환산하여 구하였다.
- 칼럼은 high resolution 칼럼을 사용하였고, 칼럼 온도는 47℃, 파장은 570 nm에서 측정하였다. 메탄은 신선한 돈분 샘플 5 g을 sealed tube에 넣고 35℃에서 30 h 발효한 후 가스를 채취하여 gas chromatography(GC; Shimadzu, GC-210, Japan)로 Table 2에 제시된 조건으로 측정하였다. 아민 및 황화수소 가스 측정은 돈분을 먼저 정사각형의 밀폐용기(12×15×8 cm)에 넣고, 가스 검지관 tip을 돈분 위에 고정시켜 밀봉 보관하여 일정시간이 지난 후 Gastec(Model GV-100, GASTEC, Japan)을 사용하여 측정하였다.
- 총 사료섭취량(total feed intake, kg)은 시험 개시일부터 시험 종료일까지 급여한 사료의 양에 잔량을 제외한 것을 사육기간으로 나누어 총 사료섭취량을 조사하였고, 사육한 두수를 나누어 일일 사료 섭취량(daily feed intake, kg)을 계산하였다. 사료효율(feed efficiency, gain/feed)은 사육기간 중 총 증체량을 사육기간 동안 섭취한 사료섭취량으로 나누어서 계산하였다.
- 사양시험 종료 직후 각 처리구에서 채취된 각각의 10 g의 돈분을 90 mL의 멸균 증류수가 든 플라스틱 통에 옮겨 담은 후 homogenizer로 균질화시켜 멸균 증류수로 10-11까지 희석한 다음, 균수 측정을 위하여 평판배지에 분주·접종하여 도말하였다.
- 도체특성(carcass characteristics)을 조사하기 위하여 시험 종료 시의 공시가축은 출하체중을 조사한 후 경상남도 고성군 소재의 도축장으로 이동하여 도축하였다. 사양시험 종료 후 도축된 공시동물의 도체중(carcass weight)은 도축 직후의 도체에서 내장, 머리 및 다리를 제거한 중량을 측정하였다. 등지방 두께(backfat thickness)는 좌반도체 11-12번째 늑골사이 및 최종 늑골 바로 위쪽을 척추면과 수직되게 측정하여 평균으로 구하였다.
- 시험 사료와 물은 무제한 급여하였고, 종료체중 115.71±1.97 kg에 출하할 때까지 36일간 급여하였다.
- 아민 및 황화수소 가스 측정은 돈분을 먼저 정사각형의 밀폐용기(12×15×8 cm)에 넣고, 가스 검지관 tip을 돈분 위에 고정시켜 밀봉 보관하여 일정시간이 지난 후 Gastec(Model GV-100, GASTEC, Japan)을 사용하여 측정하였다.
- S) 가스를 측정하였다. 암모니아는 아미노산 분석기(Amino acid analyzer 835, Hitachi, Japan)를 이용하여 분석하였다. 칼럼은 high resolution 칼럼을 사용하였고, 칼럼 온도는 47℃, 파장은 570 nm에서 측정하였다.
- 시험사료의 화학적 조성은 Table 1에 제시하였다. 처리구는 대나무 분말 0%(대조구), 1%, 2% 및 3%를 첨가하여 급여하였다. 시험 사료와 물은 무제한 급여하였고, 종료체중 115.
- 체중은 2회에 걸쳐서 시험 개시일(생후 140±1일령)과 시험 종료일(생후 180±1일령)에 각각 측정하였다.
- 총 증체량(body weight gain, kg)은 시험 종료체중에 시험 개시체중의 차이로 총 증체량을 구하였으며, 총 증체량에서 사육일수를 나누어 일당 증체량(daily body weight gain, kg)을 계산하였다. 총 사료섭취량(total feed intake, kg)은 시험 개시일부터 시험 종료일까지 급여한 사료의 양에 잔량을 제외한 것을 사육기간으로 나누어 총 사료섭취량을 조사하였고, 사육한 두수를 나누어 일일 사료 섭취량(daily feed intake, kg)을 계산하였다. 사료효율(feed efficiency, gain/feed)은 사육기간 중 총 증체량을 사육기간 동안 섭취한 사료섭취량으로 나누어서 계산하였다.
- 체중은 2회에 걸쳐서 시험 개시일(생후 140±1일령)과 시험 종료일(생후 180±1일령)에 각각 측정하였다. 총 증체량(body weight gain, kg)은 시험 종료체중에 시험 개시체중의 차이로 총 증체량을 구하였으며, 총 증체량에서 사육일수를 나누어 일당 증체량(daily body weight gain, kg)을 계산하였다. 총 사료섭취량(total feed intake, kg)은 시험 개시일부터 시험 종료일까지 급여한 사료의 양에 잔량을 제외한 것을 사육기간으로 나누어 총 사료섭취량을 조사하였고, 사육한 두수를 나누어 일일 사료 섭취량(daily feed intake, kg)을 계산하였다.
- Tube에 보관한 시료를 3,000 rpm에서 15분간 원심분리 후 혈청만 회수하여 혈액화학치 분석에 이용하였다. 혈액생화학 분석기(Express Plus, Bayer USA, 2002)는 먼저 기기 안에 증류수를 채우고, 폐기 큐벳통에 물을 바닥에 조금 채운 후, 기기 application guide에 따라 시약을 분비한 다음 전원을 켜서 분석하였다. 분석된 항목은 glucose(mg/dL)와 blood urea nitrogen(mg/dL)였다.
대상 데이터
- 대나무 분말은 보림산업 주식회사(경상남도 진주시대곡면 소재)에서 생산하였다. 대나무 분말의 생산과정은 세 단계로 나누어 생산하였다.
- 도체특성(carcass characteristics)을 조사하기 위하여 시험 종료 시의 공시가축은 출하체중을 조사한 후 경상남도 고성군 소재의 도축장으로 이동하여 도축하였다. 사양시험 종료 후 도축된 공시동물의 도체중(carcass weight)은 도축 직후의 도체에서 내장, 머리 및 다리를 제거한 중량을 측정하였다.
- 두 번째 단계는 제거된 대나무를 분쇄기를 이용하여 분쇄하였다. 세 번째 단계는 대나무 분말을 건조하여 실험용으로 사용하였다. 건조된 대나무 분말은 진공이송 장치로 이용하여 저장탱크에서 저장하였고, 저장된 대나무 분말은 원하는 제품별로 단위 포장하였다.
- 또한 lactobacillus spp. 수는 MRS agar(Difco) 배지를 사용하였다. 모든 배지는 37℃에서 24시간 혹은 48시간 배양 후 각 미생물 균수를 측정하였다.
- 시험 장소는 경남 사천시 용현면 소재 한일농장에서 실시하였고, 시험기간은 2012년 12월 7일부터 2013년 1월 11일까지 36일간 사양시험을 실시하였다. 공시가축은 일령(140 ±1일)이 비슷하고, 생체중이 77.
- 와 Shigella spp.의 수는 SalmonellaShigella agar(Difo) 배지를 사용하였다. 또한 lactobacillus spp.
- 암모니아는 아미노산 분석기(Amino acid analyzer 835, Hitachi, Japan)를 이용하여 분석하였다. 칼럼은 high resolution 칼럼을 사용하였고, 칼럼 온도는 47℃, 파장은 570 nm에서 측정하였다. 메탄은 신선한 돈분 샘플 5 g을 sealed tube에 넣고 35℃에서 30 h 발효한 후 가스를 채취하여 gas chromatography(GC; Shimadzu, GC-210, Japan)로 Table 2에 제시된 조건으로 측정하였다.
데이터처리
- 본 시험에서 얻어진 결과의 통계분석은 SAS(2000)의 ANOVA 분산분석을 이용하여 분석하였으며, 유의성 검정을 위해 Tukey test를 이용하여 5% 유의수준에서 처리구간의 유의성 검증을 실시하였다.
성능/효과
- pH, 암모니아(ammonia), 메탄(methane), 아민(amine) 및 황화수소(hydrogen sulfide) 가스 발생량은 대나무 분말 처리 수준에 따라 감소되었다(P<0.05).
- 결론적으로, 양돈사료에 대나무 분말 첨가는 돈분의 pH를 낮추어 유해성 가스 발생량을 감소시켰을 뿐만 아니라 병원균을 억제하였다. 그러므로 양돈사료에 대나무 분말 첨가는 축산환경 경영측면에서 유용한 의미를 가져줄 수 있다는 제언을 낳는다.
- 05). 그러나, pH는 모든 처리구에서 통계적 유의성이 없는 것으로 나타났다. 대조구와 비교했을 때, 대나무 분말 처리 수준(1, 2 그리고 3%)에 따른 암모니아 발생량 감소는 4.
- 05). 대조구와 비교 시 대나무 분말 처리구는 acetic acid함량이 약 9~18% 감소되었다. 그러나 propionic acid, iso-butyric acid, butyric acid, iso-valeric acid 및 valeric acid 함량은 모든 처리구간에 차이가 없었다.
- 그러나, pH는 모든 처리구에서 통계적 유의성이 없는 것으로 나타났다. 대조구와 비교했을 때, 대나무 분말 처리 수준(1, 2 그리고 3%)에 따른 암모니아 발생량 감소는 4.6~26.1%, 메탄의 경우 22.7~40.1%, 아민은 19.8~64.5 % 그리고 황화수소는 19.8~55.9%의 감소를 보였다. 모든 처리구 가운데서, 3% 대나무 분말 처리구가 돈 분에서 발생하는 유해 가스 발생량을 가장 크게 감소시켰다.
- 둘째, 암모니아(ammonia), 메탄(methane), 아민(amine) 황화수소(hydrogen sulfide) 및 acetic acid 함량은 대나무 분말 처리 수준에 따라 감소되었다(P<0.05).
- 9%의 감소를 보였다. 모든 처리구 가운데서, 3% 대나무 분말 처리구가 돈 분에서 발생하는 유해 가스 발생량을 가장 크게 감소시켰다. 그 다음은 2%와 1% 대나무 분말 처리구 순이었다.
- 9%의 감소를 보였다. 모든 처리구 가운데서, 3% 대나무 분말 처리구가 돈 분에서 발생하는 유해 가스 발생량을 가장 크게 감소시켰다. 그 다음은 2%와 1% 대나무 분말 처리구 순이었다.
- 셋째, 돈분에서 분석된 total bacteria, Lactobacillus spp 그리고 yeast는 대나무분말 처리구가 대조구 보다 증가하였다(P<0.05).
- 첫째, 개시체중, 종료체중, 증체량, 도체특성 및 blood urea nitrogen을 제외하고, 사료섭취량, 사료효율 및 glucose 함량은 통계적 유의성이 모든 처리구에서 인정되었다(P<0.05).
- 그러나 propionic acid, iso-butyric acid, butyric acid, iso-valeric acid 및 valeric acid 함량은 모든 처리구간에 차이가 없었다. 통계적 유의성과 상관없이 대나무 분말의 이용은 돈분에서 측정된 휘발성 지방산의 함량이 낮아지는 경향을 보였다. 그 이유는 정확하게 알 수는 없지만, Table 5에서 제시된 돈분의 낮은 pH와 연관성이 있을 것으로 판단된다(Choi과 Moore, 2008).
- 혈액성상(blood metabolite)면에서 glucose와 blood urea nitrogen은 대나무 분말 첨가 수준에 따라 감소하는 경향을 보였지만, 대조구와 비교 할 때 통계적 유의성은 glucose함량에 영향을 주었다(P<0.05).
- 05). 혈액성상(blood metabolite)면에서 glucose와 blood urea nitrogen은 대나무분말 첨가 수준에 따라 감소하는 경향을 보였다.
- 휘발성 지방산의 결과를 보게 되면, 통계적으로 휘발성 지방산의 대부분을 차지하는 acetic acid함량에서 유의성이 인정되었다(P<0.05).
후속연구
- 향후, 국가간 생물자원 보존과 사료작물의 생산시기에 따른 수출국의 국내·외 환경에 따라 수출제한이라는 가능성이 존재함으로 국내 농업생산 능력과 경영의 효율성을 확보하는 것도 우리가 해결해야 하는 중요한 과제로 남아있다.
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