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문제 정의
- 본 연구는 베타인 800 ppm 함유사료의 오전, 오후 제한급여가 24시간 무제한 급여 및 야간 제한급여와 비교할 때 폭염에 노출된 오리의 생체 내 짧은 사슬지방산과 혈액 프로파일의 항상성 유지 기작을 경유하여 생산성 개선효과를 나타낸다는 점을 시사해준다.
- 그러므로 연구자들의 핵심 관심사는 이러한 문제를 극복하는 데 있었다. 본 연구는 폭염 스트레스에 노출된 육용오리에서 짧은 사슬지방산, 혈액 프로파일과 생산성에 관한 베타인 800ppm 함유사료의 급여 시기에 따른 생물학적 효과를 결정하기 위하여 수행하였다.
제안 방법
- 처리군은 다음과 같다. C(베타인 무첨가 폭염 대조군), T1(베타인 800ppm 사료 무제한 급여군), T2(베타인 800ppm 사료, 오전 05:00-10:00, 오후 17:00-20:00, 제한급여군), T3(베타인 800ppm 사료, 17:00-10:00 야간 제한급여군)로 구분하였다.
- 실험종료 시에 각 처리구의 반복 펜으로부터 평균 체중에 가까운 오리 3마리씩 선별하여 총 9마리를 실험동물 안락사 권장에 따라서 경추탈골에 의해서 스트레스를 주지 않고 안정적으로 희생하였다. 맹장은 양쪽 끝을 실로 묶어서 혐기적으로 채취 후 아이스박스에 보관하였으며 Gas chromatographic system (model GC-15A, Shimadzu Corp., Kyoto, Japan)를 이용하여 짧은 사슬지방산 (short chain fatty acid, SCFA)을 측정하였다. 20mL 스크류캡튜브 속으로 맹장내용물 0.
- 깔짚으로써 왕겨를 각 펜의 바닥 10cm 높이로 깔아주었으며 사육실의 온도는 입추당일에서 3일까지는 33℃로 유지하였고 그 다음부터 주당 2~3℃씩 낮췄다. 실험기간 중 성장능력 측정 변수로써 체중 증가량, 사료섭취량 및 사료요구율(사료섭취량/체중 증가량)을 조사하였다. 동물을 포함한 모든 실험절차는 EEC Directive of 1986; 86/609/EEC에서 제시된 과학적이고 윤리적인 규정을 따랐으며, 강원대학교 동물실험윤리위원회로부터 승인(KW141027-1)을 얻었다.
- 실험사료는 한국가금사양표준(2012)에서 제시한 육용 오리의 영양소 요구량을 충족 또는 약간 초과하도록 제조하였으며 모든 영양소 함량을 동일하게 조절하였다. 옥수수, 대두박 위주의 오리 후기사료 내 베타인 800ppm을 혼합해서 제조하였으며 베타인의 첨가수준은 선행 연구결과(한국유화학회, 2015, 7 심사 중)를 기초로 하여 결정하였다. 실험사료 내 베타인(coated 97%, Betakey, Excentials, Netherland)의 첨가량에 따른 곡물원료의 혼합비율은 옥수수 첨가량을 줄여서 조절하였다.
- 오리후기(22-42일) 동안에는 폭염부여와 함께 실험사료의 급여시기를 조절하였다. 폭염부여(11:00-17:00, 33-43℃ 자동조절, 상대습도 70%, 15℃ 냉각수 공급)를 실시한 다음 일반환경을 유지하였으며 전체 기간 동안 모든 처리구는 연속조명을 실시하였다. 깔짚으로써 왕겨를 각 펜의 바닥 10cm 높이로 깔아주었으며 사육실의 온도는 입추당일에서 3일까지는 33℃로 유지하였고 그 다음부터 주당 2~3℃씩 낮췄다.
- 혈액학적 지표는 자동분석기(automated blood cell counter, Forcyte, Oxford Science, USA)를 이용하여 RBC(total red blood cell counts), HCT(hematocrit), HGB(hemoglobin), MCV(mean corpuscular volume), MCHC(mean corpuscular hemoglobin concentration), RDW(red cell distribution width), PLT(platelet count), PCT(plateletcrit), MPV(mean platelet volume)를 측정하였고, 혈액 전해질(VetScan i-STAT 1 Handheld Analyzer, Abaxis, USA)과 혈액 가스(RAPIDChem 744/754 Blood Gas Analyzers, Simens, USA)를 측정하였다.
대상 데이터
- Cherry valley (Anas platyrhynchos) 육용오리 240수를 부화 당일 경기 양평 소재 농가의 부화장으로부터 공급받아서 4처리 3반복(반복 당 20마리)으로 완전임의배치 한 후 42일 간 사육하였다. 처리군은 다음과 같다.
- 실험사료는 한국가금사양표준(2012)에서 제시한 육용 오리의 영양소 요구량을 충족 또는 약간 초과하도록 제조하였으며 모든 영양소 함량을 동일하게 조절하였다. 옥수수, 대두박 위주의 오리 후기사료 내 베타인 800ppm을 혼합해서 제조하였으며 베타인의 첨가수준은 선행 연구결과(한국유화학회, 2015, 7 심사 중)를 기초로 하여 결정하였다.
- 실험종료 시에 각 처리구의 반복 펜으로부터 평균 체중에 가까운 오리 3마리씩 선별하여 총 9마리를 실험동물 안락사 권장에 따라서 경추탈골에 의해서 스트레스를 주지 않고 안정적으로 희생하였다. 맹장은 양쪽 끝을 실로 묶어서 혐기적으로 채취 후 아이스박스에 보관하였으며 Gas chromatographic system (model GC-15A, Shimadzu Corp.
- 실험종료 전날 밤 12시부터 오리를 10시간 절식시킨 후 처리구 당 오리 9마리(반복 펜 당 3마리)를 선별하여 채혈하였다. 혈액 3 mL를 plain tubes (Greine Co Ltd, Australia) 속으로 심장을 경유하여 각 조류로부터 얻었다.
데이터처리
- Duncan’s multiple range test을 실행한 후 95% 신뢰수준에서 자료의 통계적 유의성을 검정(p<0.05)하였다[19].
- 자료의 통계처리는 SAS software의 GLM procedure를 사용하여 분산분석(ANOVA)하였다. Duncan’s multiple range test을 실행한 후 95% 신뢰수준에서 자료의 통계적 유의성을 검정(p<0.
성능/효과
- 1. 적혈구 및 혈소판의 프로파일 가운데 베타인 사료의 무제한 급여군에서 PLT, MPV를 제외한 기타 변수들은 베타인 사료의 급여시기 조절군이 베타인 무첨가 폭염 대조군에 비해서 높았으며 베타인 사료의 급여시기에 따라서 각 처리구 간 통계적인 유의차가 있었다.
- 3. 혈액 전해질 K+를 제외한 Na+, Cl-은 베타인 사료의 오전, 오후 제한급여 처리구가 유의하게 가장 높았다.
- 4. 혈액 PCO2를 제외한 PO2, BEecf, HCO3, TCO2는 베타인 사료의 오전, 오후 제한급여 처리구가 일반적으로 높은 경향을 나타냈다.
- 5. 총 SCFA, 초산, 프로피온산은 베타인 함유사료의 오전, 오후 제한급여 처리구가 높은 경향을 나타냈으나 이와 반대로 뷰티르산, 이소뷰티르산, 발레르산은 일반적으로 낮았다.
- 6. 42일 출하체중은 베타인 사료의 오전, 오후 제한급여 처리구가 유의하게 가장 높았다.
- 99% 유의하게 높았으나 T2, T3 사의의 차이는 없었다. 결과는 폭염 스트레스 하에서 오리에게 베타인 800 ppm 함유사료를 오전, 오후로 구분하여 급여해주면 베타인이 지닌 약리학적 기작을 경유하여 혈액 가스를 일정하게 유지해줌으로써 폭염 스트레스 저감효과를 기대할 수 있다는 점을 나타낸다. 가금에서 폭염 스트레스는 혈액가스를 낮추며 베타인은 이를 방지하는 약리학적 기작을 지닌 것으로 알려져 있으나 오리에 대해서는 거의 보고되지 않았다[15].
- 28% 유의하게 높았으나 T1, T3 사의의 차이는 없었다. 결과는 폭염 스트레스 하에서 오리에게 베타인 800 ppm 함유사료를 오전, 오후로 구분하여 급여해주면 혈액 전해질을 일정하게 유지해줌으로써 삽투압을 조절하여 폭염 스트레스 저감효과를 기대할 수 있다는 점을 보여준다. 폭염 스트레스를 받은 일반 대조군에서 나타난 결과는 가금과 버펄로 소에서 폭염 스트레스의 결과로서 혈액 Na+, K+, Cl-이 낮아졌다는 보고와 일치한다[6, 27].
- 본 연구에서 폭염 대조군의 적혈구와 혈소판 프로파일이 베타인 사료의 급여시기별 처리 구에 비해서 유의하게 낮았던 점은 고온 스트레스에 노출된 브로일러에서 HI가 감소하였다는 보고와 일치한다[23]. 결과는 폭염 스트레스에 노출된 오리에게 베타인 800 ppm 함유하는 사료의 급여시기를 오전, 오후로 구분하여 제한급여로써 조절해주면 영양대사 불균형으로 발생하는 혈액학적 지표 감소를 예방해줌으로써 폭염 스트레스 피해를 완화시켜주는 것으로 나타났다. 폭염 스트레스에 노출된 오리에서 HCT 감소는 적혈구 손상, 적혈구 생산 감소 또는 적혈구 숫자와 크기 감소[24] 및 스트레스에 노출되는 동안 물 섭취량 증가로써 류코사이트를 포함한 혈액세포 농도 희석에 기인하였을 것으로 본다[25].
- 90)에 비해서 높았으나 T1, T2, T3 사이의 유의차는 없었다. 결과는 혹서기 폭염 스트레스에 노출된 오리에게 15℃ 냉각수와 함께 베타인 800ppm 함유사료를 오전 05:00-10:00, 오후 17:00-20:00로 구분하여 제한급여 해줌으로써 폭염 스트레스를 완화하여 생산성을 개선할 수 있음을 보여준다. 폭염 스트레스에 노출된 브로일러는 일반환경 조건에서 사육된 닭과 비교하였을 때 사료섭취량 감소와 함께 체중감소가 나타나며, 폭염 시 냉각수와 함께 주간절식 및 야간 사료 제한급여가 브로일러의 체중 증가량을 개선했다는 보고는 본 결과를 지지해준다[18].
- 2와 같다. 총 SCFA, 초산, 프로피온산은 베타인 사료의 급여시기 처리구가 폭염 대조구와 비교할 때 높았으나 이와 반대로 뷰티르산, 이소뷰티르산, 발레르산, 이소발레르산은 유의하게 낮았다. 총 SCFA는 C와 비교할 때 T2, T1, T3 순서로 각각 39.
- 총 SCFA, 초산, 프로피온산은 베타인 사료의 급여시기 처리구가 폭염 대조구와 비교할 때 높았으나 이와 반대로 뷰티르산, 이소뷰티르산, 발레르산, 이소발레르산은 유의하게 낮았다. 총 SCFA는 C와 비교할 때 T2, T1, T3 순서로 각각 39.40, 34.67, 33.42% 유의하게 높았으나 T1, T2 사의의 차이는 없었다. 초산은 C와 비교할 때 T2, T3, T1 순서로 각각 93.
- 92% 유의하게 높았으나 T1, T2, T3 사이 및 T1, C 사이의 차이는 없었다. 혈소판 용적치(plateletcrit, PCT)는 C와 비교할 때 T1, T2가 각각 7.93, 1.60% 높았으나 T2, C 사이의 유의차는 인정되지 않았고 T3는 3.98% 유의하게 낮았다. 평균 혈소판 용적(mean platelet volume, MPV)은 각 처리군 사이의 유의차가 인정되지 않았다.
- 폭염 스트레스에 노출된 육용오리에서 혈액 전해질에 관한 베타인 800 ppm 사료의 급여시기 조절효과는 Table 2와 같다. 혈액 전해질은 베타인 사료의 급여시기 조절군이 대조군에 비하여 유의하게 높았으며 K+에서 차이가 없었음을 제외하면 베타인 사료를 오전, 오후로 구분하여 급여해준 T2가 다른 두 개의 처리군에 비해서 유의하게 높았다. Na+은 C와 비교할 때 T2, T1, T3 순서로 각각 12.
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