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문제 정의
- Lee et al(2008)은 버섯수확후 배지는 한우 육성우 조사료원으로서 대체 가능성을 기대 할 수 있다고 보고하였으며 Jugdder et al(2009)도 버섯수확후배지는 섬유소함량이 높기 때문에 에너지 사료보다는 조사료 자원인 볏집 대체자원으로써 활용가치가 높다고 보고하였다. 그러나 본 연구에서는 30% F-SMS TMR의 TDN 함량을 대조구의 TDN 함량과 비슷하도록 사료 배합비를 설계하여 단미사료자원으써 버섯수확후배지의 이용가능성을 제시하였다.
- 본 연구는 큰느타리버섯 수확후배지 발효사료에 적합한 생균제를 개발하고 큰느타리버섯 수확후배지 발효사료 급여가 비육한우의 증체량, 사료섭취량, 도체 등급 등에 미 치는 영향을 조사함으로써 큰느타리버섯 수확후배지의 사료적 가치를 평가해 보고자 수행되었다.
가설 설정
- 1)Means with different superscript in same column significantly differ (p<0.05).
제안 방법
- 사료 섭취량은 사료급여량에서 사료급여 전에 수거한 잔량을 공제하여 구하였으며 체중은 매월 1회 측정하였고 증체량은 시험개시 체중과 시험종료 체중의 차이로 구하였다. 공시사료의 기호성은 대조구와 30% F-SMS TMR 급여 구의 일당 사료섭취량(kg/d)으로 평가하였다.
- 대조구와 30% F-SMS TMR 급여구는 시판 배합사료의 고급육 사양프로그램에 따라 오전(08:00)과 오후(18:00)로 나누어 1일 2회 급여하였으며 물은 자유 급식하였다.
- 도체성적은 29-30개월령에 도축한 공시동물의 육질등급은 축협중앙회 축산물등급판정소 소 도체등급기준에 의하여 배최장근 조직으로부터 근내 지방도, 육색, 지방색, 조직감, 성숙도 등에 따라 결정하였고 육량등급은 등지방 두께, 배최장근 단면적 및 도체중량을 평가하여 아래 공식에 의해 등급을 결정하였다.
- 으로 희석한 후 희석액을 tryticase soy agar(TSA) 배지에 도말한 다음 50℃에서 36시간 동안 배양하여 분리하였다. 분리된 균주 중 cellulase와 xylanase 가수분해효소를 분비하는 균주는 각각 0.5% carboxy methyl cellulose(CMC, SigmaAldrich, St Louis, MO, USA)와 0.5% xylan(xylan from oat spelts, Sigma, USA)이 기질로 첨가된 TSA 배지에 분리균을 접종한 다음 50℃에서 36시간 동안 배양한 후 코로니 주변에 형성된 분해환 크기를 측정하여 선발하였다. 분리균 중 Aspergillus flavus에 대한 항균활성이 우수한 균주는 agar well diffusion 법(Perez et al, 1990)을 이용하여 분리하였다.
- 큰느타리버섯 수확후배지의 급여효과는 사료섭취량, 증체량, 기호성, 도체성적 등을 조사하여 확인하였다. 사료 섭취량은 사료급여량에서 사료급여 전에 수거한 잔량을 공제하여 구하였으며 체중은 매월 1회 측정하였고 증체량은 시험개시 체중과 시험종료 체중의 차이로 구하였다. 공시사료의 기호성은 대조구와 30% F-SMS TMR 급여 구의 일당 사료섭취량(kg/d)으로 평가하였다.
- 최종 선발된 균주의 동정을 위해 분리균의 형태적, 일반적 특성은 Schaad의 지침과 Bergey's Manual of Systematic Bacteriology 및 Laboratory Manual of General Bacteriology 의 분류기준에 따라 조사하였고 생화학적 특정은 Bacillus ID kit(MicrogenTM, UK)와 VITEK 2 system(bioMrieux, USA)을 사용하여 조사하였으며 분자유전학적 특성은 16S rDNA 염기서열을 분석하여 조사하였다.
- 큰느타리버섯 수확후배지는 도준농산에서 탈병 후 12시간 이내의 수확후배지를 수거한 다음 체를 이용하여 파손된 배양병 조각 등의 이물질을 제거하고 사용하였다. 큰 느타리버섯 수확후배지 발효사료는 버섯수확후배지와 40% 소맥피를 혼합하여 수분함량을 낮춘 다음 5%의 분리균 배양액과 Saccharomyces cerevisiae 배양액을 접종 한 후 상온에서 14일 동안 혐기발효하여 제조하였다.
- 큰느타리버섯 수확후배지의 급여효과는 사료섭취량, 증체량, 기호성, 도체성적 등을 조사하여 확인하였다. 사료 섭취량은 사료급여량에서 사료급여 전에 수거한 잔량을 공제하여 구하였으며 체중은 매월 1회 측정하였고 증체량은 시험개시 체중과 시험종료 체중의 차이로 구하였다.
- 항균활성이 우수한 균주는 paper disc(8 mm, Advantec, Japan)를 이용하여 분리균을 Aspergillus flavus가 배양된 배지 가장자리에 2×106 CFU/ml의 농도로 접종한 후 30℃에서 36시간 동안 배양한 다음 paper disc 주위의 투명환 크기를 측정하여 선발하였다.
대상 데이터
- 따라서 cellulase, xylanase 활성이 가장 우수하면서 Asp. flavus에 대해 항균활성을 나타내는 분리균 CS21을 큰 느타리버섯 수확후배지 발효사료용 생균제로 최종 선발하였다[Fig. 1]. 분리균 CS21의 일반적 특성 및 생리적 특성(data not shown), 16S rRNA 염기서열 등을 분석한 결과, 분리균 CS21은 B.
- 공시동물은 평균 13개월령된 비육한우 20두를 대조구 8두와 30% F-SMS TMR 급여구 12두로 나누어 한 우리 (5×6 m)당 4두씩 배치하였다.
- 대조구는 성장단계(육성기, 비육전기, 비육후기)에 따라 배합비를 조절한 시판 사료(TMR)를 사용하였고 시험구는 큰느타리버섯 수확후배지 발효사료를 30% 첨가한 TMR 사료(30% F-SMS TMR)를 공시사료로 사용하였다. 공시사료의 조성과 배합비는 Table 1과 같으며 공시사료의 성분분석은 AOAC(2000)법과 Van Soest 등(1991)의 방법에 준하여 분석하였다.
- 큰느타리버섯 수확후배지는 도준농산에서 탈병 후 12시간 이내의 수확후배지를 수거한 다음 체를 이용하여 파손된 배양병 조각 등의 이물질을 제거하고 사용하였다. 큰 느타리버섯 수확후배지 발효사료는 버섯수확후배지와 40% 소맥피를 혼합하여 수분함량을 낮춘 다음 5%의 분리균 배양액과 Saccharomyces cerevisiae 배양액을 접종 한 후 상온에서 14일 동안 혐기발효하여 제조하였다.
- 큰느타리버섯 수확후배지에 우점하는 고온성 미생물을 분리하기 위하여 경남 진주시 명석면 소재 도준농산에서 채취한 수확후배지 1g을 멸균증류수에 103으로 희석한 후 희석액을 tryticase soy agar(TSA) 배지에 도말한 다음 50℃에서 36시간 동안 배양하여 분리하였다. 분리된 균주 중 cellulase와 xylanase 가수분해효소를 분비하는 균주는 각각 0.
데이터처리
- 공시동물의 증체량은 처리구별 개체 체중으로 비교하였으며 사료 섭취량은 처리구별 평균값으로 비교하였다. 본 시험에서 얻은 결과들은 SAS(Statistical analysis system) 프로그램를 이용하여 T-test로 5% 수준에서 유의성 검정을 실시하였다.
- 공시동물의 증체량은 처리구별 개체 체중으로 비교하였으며 사료 섭취량은 처리구별 평균값으로 비교하였다. 본 시험에서 얻은 결과들은 SAS(Statistical analysis system) 프로그램를 이용하여 T-test로 5% 수준에서 유의성 검정을 실시하였다.
이론/모형
- Phylogenetic relationships of the isolated strain CS21 and other closely related bacteria based on the partial 16S rDNA gene sequence. The branching pattern was generated by the neighbor-joining method. Bootstrap values(expressed as percentages of 10,000 replications) are shown at major branching points.
- 대조구는 성장단계(육성기, 비육전기, 비육후기)에 따라 배합비를 조절한 시판 사료(TMR)를 사용하였고 시험구는 큰느타리버섯 수확후배지 발효사료를 30% 첨가한 TMR 사료(30% F-SMS TMR)를 공시사료로 사용하였다. 공시사료의 조성과 배합비는 Table 1과 같으며 공시사료의 성분분석은 AOAC(2000)법과 Van Soest 등(1991)의 방법에 준하여 분석하였다.
- 5% xylan(xylan from oat spelts, Sigma, USA)이 기질로 첨가된 TSA 배지에 분리균을 접종한 다음 50℃에서 36시간 동안 배양한 후 코로니 주변에 형성된 분해환 크기를 측정하여 선발하였다. 분리균 중 Aspergillus flavus에 대한 항균활성이 우수한 균주는 agar well diffusion 법(Perez et al, 1990)을 이용하여 분리하였다. Aspergillus flavus는 멸균된 corkborer를 사용하여 potato dextrose agar(PDA) 배지 중앙에 접종한 후 30℃에서 2일 동안 배양한 다음 사용하였다.
성능/효과
- 큰느타리버섯 수확후배지가 비육한우의 성장에 미치는 영향은 Table 3에 나타내었다. 공시동물의 시험개시 평균 체중은 대조구가 372 kg, 30% F-SMS TMR 급여구가 368 kg이었고 시험종료 평균 체중은 대조구가 684 kg, 30% F-SMS TMR 급여구가 712 kg이었다. 시험기간 동안 총 증체량은 대조구(312 kg)보다 30% F-SMS TMR 급여구(343 kg)에서 약간 높게 나타났으며 일일 평균 증체량도 대조구(0.
- 분리균 CS21의 일반적 특성 및 생리적 특성(data not shown), 16S rRNA 염기서열 등을 분석한 결과, 분리균 CS21은 B. subtilis로 확인되어 Bacillus subtilis CS21로 명명하였다[Fig. 2].
- 시험기간 동안 총 증체량은 대조구(312 kg)보다 30% F-SMS TMR 급여구(343 kg)에서 약간 높게 나타났으며 일일 평균 증체량도 대조구(0.65 kg)보다 30% F-SMS TMR 급여구(0.72 kg)에서 약간 높게 나타났다(p<0.05).
- 큰느타리버섯 수확후배지 발효사료 급여가 비육한우의 도체 등급에 미치는 영향은 Table 4에 나타내었다. 육질 등급에서 1+등급 이상 출현율은 대조구와 30% F-SMS TMR 급여구 모두 100%를 나타내었지만 육량등급에서 A등급 출현율은 대조구(57%)가 30% F-SMS TMR 급여구(41.67%)보다 높은 경향을 나타내었으며 C등급 출현율은 대조구(0%)보다 30% F-SMS TMR 급여구(25%) 에서 높은 경향을 나타내었다. 이상의 결과를 종합하면 발효공정을 거쳐 기호성과 저장성이 개선된 큰느타리버 섯 수확후배지 발효사료 급여는 육질등급에서는 대조구와 비슷하였지만 증체량은 대조구보다 30% F-SMS TMR 급여구가 높은 반면 육량등급의 A등급 출현율은 낮고 C등급 출현율은 높은 경향을 나타내었다.
- 67%)보다 높은 경향을 나타내었으며 C등급 출현율은 대조구(0%)보다 30% F-SMS TMR 급여구(25%) 에서 높은 경향을 나타내었다. 이상의 결과를 종합하면 발효공정을 거쳐 기호성과 저장성이 개선된 큰느타리버 섯 수확후배지 발효사료 급여는 육질등급에서는 대조구와 비슷하였지만 증체량은 대조구보다 30% F-SMS TMR 급여구가 높은 반면 육량등급의 A등급 출현율은 낮고 C등급 출현율은 높은 경향을 나타내었다. 그러나 Gal et al(2011)의 보고에서는 발효공정을 거쳐 기호성과 저장성이 개선된 새송이버섯 수확후배지 발효사료 급여는 육질향상에는 대조구보다 효과적이었으며 육량등급에서는 처리구별로 큰 차이를 나타내지 않았다.
- 조단백질(Crude protein)과 조회분(Ether extract) 함량은 대조구와 30% F-SMS TMR에서 유의적인 차이는 없었으나(p< 0.05) 중성세제불용성섬유(Neutral detergent fiber; NDF)와 산성세제불용성섬유(Acid detergent fiber; ADF)의 함량은 대조구보다 30% F-SMS TMR에서 높게 나타났으나 가소화양분(Total digestible nutrients; TDN) 함량은 비슷한 경향을 나타내었다.
- 큰느타리버섯 수확후배지로부터 버섯수확후배지에 우점하는 6종의 고온성 미생물이 순수분리되었으며 분리균 중 CS21의 cellulase와 xylanase 활성이 가장 우수하였다. 분리균의 항균활성은 agar well diffusion 법에 의해 조사하였으며 분리균 중 CS18, CS19, CS20, CS21이 곰팡이독소인 aflatoxin을 생성하는 Asp.
후속연구
- 그러나 Gal et al(2011)의 보고에서는 발효공정을 거쳐 기호성과 저장성이 개선된 새송이버섯 수확후배지 발효사료 급여는 육질향상에는 대조구보다 효과적이었으며 육량등급에서는 처리구별로 큰 차이를 나타내지 않았다. 따라서 육량등급을 향상시킬 수 있도록 버섯수확후배지를 첨가한 TMR 사료의 배합비를 개선한다면 큰느타리버섯 수확후 배지는 비육한우의 대체사료자원으로 이용될 수 있을 뿐만 아니라 사료비절감 효과를 기대할 수 있을 것으로 사료된다.
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