[논문]사료 내 비테인 첨가 급여가 비육돈의 영양소 소화율 및 생리학적 변화에 미치는 영향

김기현; 김광식; 김두완; 사수진; 김영화

doi:10.5762/kais.2016.17.12.407

사료 내 비테인 첨가 급여가 비육돈의 영양소 소화율 및 생리학적 변화에 미치는 영향
Effects of supplementation of dietary betaine on apparent nutrient digestibility and physiological responses in finishing pigs 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.17 no.12, 2016년, pp.407 - 414

김기현 (농촌진흥청 국립축산과학원) , 김광식 (농촌진흥청 국립축산과학원) , 김두완 (농촌진흥청 국립축산과학원) , 사수진 (농촌진흥청 기술협력국) , 김영화 (농촌진흥청 국립축산과학원)

초록
AI-Helper

본 연구는 사료 내 비테인의 첨가 급여 시 비육돈의 영양소 소화율 및 생리학적 반응을 조사하기 위하여 실시하였다. 평균 체중 $80.1{\pm}3.7kg$의 거세 숫퇘지 12두를 개별 대사케이지에 공시하였다. 시험사료는 비육돈의 영양소 요구량을 충족하는 시판사료를 기초 대조구 시험사료로 하였으며, 기초사료에 0.5%의 비테인을 첨가한 사료를 처리구 사료로 이용하였다. 시험디자인은 $2{\times}2$ Latin square 법으로 설계하여 각 Phase 당 7일간 순치기간과 7일간의 시험기간을 두었다. 분석에서 얻어진 결과들에 대하여 처리구간의 통계적 유의성은 student' t-test을 이용하여 검정하였다. 영양소 소화율을 조사한 결과, 비테인 첨가 급여에 의해 건물 및 단백질의 외관상 소화율이 통계적으로 유의하게 각각 1%와 1.3%가 개선되는 것으로 관찰되었다(p<0.05). 에너지 이용율을 조사한 결과에서도 에너지의 외관상 소화율이 82.3%에서 83.7%로 비테인 급여에 의해 증가되었으며(p<0.05), 이로 인하여 체내 에너지 retention도 약 6% 이상 (대조구 4,057 vs 처리구 4,314 kcal; p<0.01) 유의하게 증가되는 것으로 관찰되었다. 혈중 생화학 성분 및 스트레스 호르몬, 면역단백질, 전염증성 사이토카인을 분석한 결과에서는 비테인 급여에 의한 유의한 영향은 관찰되지 않았다. 요약하자면, 육성돈 사료 내 비테인의 첨가급여는 생리적으로 부정적인 영향 없이 영양소 소화율 및 에너지 이용성 개선에 유의한 효과를 가지며, 이것은 증체량 및 사료효율을 개선하여 생산성을 향상 시킬 수 있는 가능성을 시사한다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study was conducted to investigate the effects of supplementation of dietary betaine on nutrient digestibility and physiological responses in finishing pigs. A total of twelve pigs with a body weight of $80.1{\pm}3.7kg$ were individually caged, and randomly assigned to one of the two experimental diets containing 0 (control) or 5 g/kg (treatment) of the betaine in a $2{\times}2$ Latin square design. The experimental period was 14 days-7 days adaptation and 7 days trial period-per phase. All data for the difference between control and treatment groups were statistically analyzed by student's t-test. Dry matter and crude protein digestibility in the treatment group were significantly improved by 1% and 1.3%, respectively, as compared with those in the control (p<0.05). The apparent absorption of dietary energy was increased from 82.3% to 83.7% by dietary betaine supplementation. Thus, the retention of energy was also significantly increased to above 6% in the treatment group compared with the control group (control 4,057 vs treatment 4,314 kcal; p<0.01). The physiological parameters indicating serum biochemical contents and stress-, immune-, and inflammatory- responses were not changed by the supplementation of dietary betaine. In conclusion, dietary betaine improves the nutrient digestibility without any negative effects in terms of physiology in finishing pigs. It suggests that the supplementation of dietary betaine may increase the productivity through the improvement of weight gain and feeding efficiency.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

따라서, 국내 한국사양표준(2012)에서 권장하고 있는 영양소 요구율을 충족하는 조건에서 비육돈 사료 내 비테인 급여가 따른 영양소 소화율 및 이용성에 미치는 영향에 대한 연구가 필요하다. 본 연구는 비육돈 사료 내 비테인을 첨가 급여하였을 때, 영양소 소화율 및 체내 생리반응에 미치는 영향을 조사하기 위하여 실시하였다.

제안 방법

본 연구에 이용된 시험사료는 옥수수와 대두박을 기초로 하여 에너지 및 영양수준을 한국사양표준(2012)에서 권장하는 수준을 만족하는 사료를 기초사료로 하여 비테인 비첨가구를 대조구(Con)로 하였으며, 사료 내에 0.5%의 비테인을 첨가한 구를 처리구(TRT)로 설계하였다. 기초시험사료의 영양소 함량은 Table 1에 나타내었다.

대상 데이터

평균 체중 80.1 ± 3.7 kg의 3원교잡종 (Landrace × Yorkshire × Duroc) 거세 수컷 비육돈 12두를 공시하여 2개의 처리구에 12두를 완전 임의 배치법에 의해 각각 6두씩 배치하였다. 시험디자인은 2×2 Latin Square법으로 설계하였다.

데이터처리

0을 이용하여 분석하였다. 처리구간의 통계적 유의성은 student’ t-test를 이용하여 분석하였으며, 통계적 유의차는 유의수준 0.05 이하에서 인정되었다.

이론/모형

외관상 전장 소화율을 측정하기 위하여 사료 및 배설된 분, 뇨 중의 일반영양소 (조단백질, 조지방, 조섬유, 조회분, 에너지)를 AOAC (1995) 방법을 이용하여 분석하였다[21]. 영양소 소화율은 분석 치로부터 다음과 같은 공식을 이용하여 산출하였다.

성능/효과

3%가 개선되었다. 또한, 에너지 이용성을 분석한 결과에서 비테인 급여에 의해서 에너지 소화율은 1.4%가 증가하였으며, 에너지 retention은 약 6%가 개선되는 것으로 나타났다. 한편, 체내의 생리생화학적 지표들에서는 사료 내 비테인 급여에 따른 유의미한 영향을 나타내지 않았다.
본 연구에서는 사료 내 비테인의 첨가급여가 비육돈의 영양소 소화율 및 생리학적 반응에 미치는 영향을 조사하기 위하여 실시하였다. 비육돈 사료 내에 비테인을 0.5% 수준으로 첨가 급여할 경우, 건물소화율과 단백질 소화율은 유의한 수준으로 각각 1%와 1.3%가 개선되었다. 또한, 에너지 이용성을 분석한 결과에서 비테인 급여에 의해서 에너지 소화율은 1.
한편, 체내의 생리생화학적 지표들에서는 사료 내 비테인 급여에 따른 유의미한 영향을 나타내지 않았다. 이는 영양소의 소화율을 개선하고 증체량 및 사료효율 증진을 위한 사료 첨가제로써의 비테인의 이용가능성을 시사한다.

후속연구

다른 한편으로, 비테인의 급여는 성장과 관련 있는 호르몬 인자들의 분비량도 증가시킨다는 연구결과가 보고되고 있는데[7], 본 연구에서는 성장관련 호르몬에 대한 비테인의 효과는 구명하지 않았다. 따라서 사료가 제한된 상황 혹은 스트레스 환경 하에서 비테인 급여에 따른 성장호르몬 인자들의 변화 또한 탐색되어야 할 연구 분야로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	동물에서 비테인의 기능은 어떤 역할을 하는가?	아미노산 유래의 비테인은 대부분의 유기체 내에서 질소원자에 3개의 methyl(CH3-)기가 결합되어 있는 trimethylglycine의 형태로 존재하는데[1], 가축사료 내 비테인의 공급은 methyl기의 공여자로써 사료 내의 methionine이나 choline 등의 요구량을 줄여줄 수 있다[2]. 동물에서 비테인의 기능으로는 체내에서 아미노산, 지질대사 및 항체형성 등에 중요한 역할을 하며[3-6], 삼투압 조절과 스트레스 저감에도 효과적인 것으로 보고되 고 있다[7,8].
	아미노산 유래의 비테인은 어떤 형태로 존재하는가?	아미노산 유래의 비테인은 대부분의 유기체 내에서 질소원자에 3개의 methyl(CH3-)기가 결합되어 있는 trimethylglycine의 형태로 존재하는데[1], 가축사료 내 비테인의 공급은 methyl기의 공여자로써 사료 내의 methionine이나 choline 등의 요구량을 줄여줄 수 있다[2]. 동물에서 비테인의 기능으로는 체내에서 아미노산, 지질대사 및 항체형성 등에 중요한 역할을 하며[3-6], 삼투압 조절과 스트레스 저감에도 효과적인 것으로 보고되 고 있다[7,8].
	국내에서 실험동물을 활용한 비테인 급여 연구는 어떤 실정인가?	국내에서는 가축의 사료 비 절감 차원에서 아미노산 대체제 혹은 단백질 이용성 증진을 목적으로 비테인을 급여하는 연구가 일부 수행되어 증체량 혹은 도체품질 등이 개선되는 효과를 보고하고 있으나[9,10], 혈액학적 특성이나 생리적 변화에 대한 연구는 미미한 실정이다. 한편, 실험동물에서 지질대사에 관련하여 지방간 혹은 비만 관련 인자에 대한 비테인의 연구가 일부 연구자들에 의해 수행되었지만, 축산분야에 있어서 가축에 접목된 연구는 이루어지지 않고 있는 실정이다[11,12].

참고문헌 (33)

J. Sales, A meta-analysis of the effects of dietary betaine supplementation on finishing performance and carcass characteristics of pigs. Anim. Feed Sci. Technol., 165, pp. 68-78, 2011. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.anifeedsci.2011.02.008

상세보기
J. W. Schrama, M. J. W. Heetkamp, P. H. Simmins, W. J. J. Gerrits, Dietary betaine supplementation affects energy metabolism of pigs. J. Anim. Sci., 81, pp. 1202-1209, 2003. DOI: http://dx.doi.org/10.2527/2003.8151202x

상세보기
L. E. McBreairty, Methionine metabolism in Yucatan miniature swine. Appl. Physiol. Nutr. Metab., 41, pp. 691. 2016. DOI: http://dx.doi.org/10.1139/apnm-2016-0158

상세보기
R. P. F. Dullaart, E. Garcia, E. Jeyarajah, E. G. Gruppen, M. A. Connelly, Plasma phospholipid transfer protein activity is inversely associated with betaine in diabetic and non-diabetic subjects. Lipids Health Dis., 31, pp. 143-148, 2016. DOI: http://dx.doi.org/10.1186/s12944-016-0313-5

상세보기
J. Simon, Choline, betaine and methionine interactions in chickens, pigs and fish (including crustaceans). World's Poult. Sci. J., 55, pp. 353-474, 1999. DOI: http://dx.doi.org/10.1079/WPS19990025

상세보기
S. K. Kim, K. H. Choi, Y. C. Kim, Effect of acute betaine administration on hepatic metabolism of S-amino acids in rats and mice. Biochem. Pharmacol., 65, pp. 1565-1574, 2003. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/S0006-2952(03)00115-1

상세보기
M. Eklund, E. Bauer, J. Wamatu, R. Mosenthin, Potential nutritional and physiological functions of betaine in livestock, Nutr. Res. Rev., 18, pp. 31-48, 2005. DOI: http://dx.doi.org/10.1079/NRR200493

상세보기
R. R. Alfieri, P. G. Petronini, M. A. Bonelli, S. Desenzani, A. Cavazzoni, A. F. Borghetti, K. P. Wheeler, Roles of compatible osmolytes and heat shock protein 70 in the induction of tolerance to stresses in porcine endothelial cells. J. Physiol., 555, pp. 757-767, 2004. DOI: http://dx.doi.org/10.1113/jphysiol.2003.058412

상세보기
J. H. Park, K. S. Ryu, Relationship between dietary protein levels and betaine supplementation in laying hens. J. Poult. Sci., 48, pp. 217-222, 2011. DOI: http://dx.doi.org/10.2141/jpsa.010101

상세보기
H. S. Yang, J. I. Lee, S. T. Joo, G. B. Park, Effects of dietary glycine betaine on growth and pork quality of finishing pigs. Asian Austral. J. Anim. Sci., 22, pp. 706-711, 2009. DOI: http://dx.doi.org/10.5713/ajas.2009.80645

원문보기 상세보기
W. C. Sim, H. Q. Yin, H. S. Choi, Y. J. Choi, H. C. Kwak, S. K. Kim, B. H. Lee, L-serine supplementation attenuates alcoholic fatty liver by enhancing homocysteine metabolism in mice and rats. J. Nutr., 145, pp. 206-267, 2015. DOI: http://dx.doi.org/10.3945/jn.114.199711

상세보기
C. W. Ahn, Y. J. Choi, S. H. Hong, D. S. Jun, J. D. Na, Y. J. Choi, Y. C. Kim, Involvement of multiple pathways in the protection of liver against high-fat diet-induced steatosis by betaine. J. Funct. Foods., 17, pp. 66-72, 2015. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.jff.2015.05.010

상세보기
J. O. Matthews, L. L. Southern, T. D. Bidner. Estimation of the total sulfur amino acid requirement and the effect of betaine in diets deficient in total sulfur amino acids for the weanling pig. J. Anim. Sci., 79, pp. 1557-1565, 2001. DOI: http://dx.doi.org/10.2527/2001.7961557x

상세보기
D. Y. Yu, Z. R. Xu, W. F. Li, Effects of Betaine on Growth Performance and Carcass Characteristics in Growing Pigs. Asian-Aust. J. Anim. Sci., 17, pp. 1700-1704, 2004. DOI: https://doi.org/10.5713/ajas.2004.1700

원문보기 상세보기
A. M. Amerah, V. Ravindran, Effect of coccidia challenge and natural betaine supplementation on performance, nutrient utilization, and intestinal lesion scores of broiler chickens fed suboptimal level of dietary methionine. Poult. Sci., 94, pp. 673-680, 2015. DOI: http://dx.doi.org/10.3382/ps/pev022

상세보기
F. Rink, E. Bauer, M. Eklund, R. Mosenthin, The effect of betaine on in vitro fermentation of carbohydrate and protein combinations under osmotic stress in pigs. J. Sci. Food Agr., 92, pp. 2486-2493, 2012. DOI: http://dx.doi.org/10.1002/jsfa.5657

상세보기
M. A. M. Sayed, J. Dowing, Effects of dietary electrolyte balance and addition of electrolyte-betaine supplements in feed or water on performance, acid-base balance and water retention in heat-stressed broilers. Br. Poult. Sci., 56, pp. 195-209, 2015. DOI: http://dx.doi.org/10.1080/00071668.2014.995594

상세보기
M. Overland, K. A. Rorvik, A. Skrede, Effect of Trimethylamine Oxide and Betaine in Swine Diets on Growth Performance, Carcass Characteristics, Nutrient Digestibility, and Sensory Quality of Pork. J. Anim. Sci., 77, pp. 2143-2153, 1999. DOI: http://dx.doi.org/10.2527/1999.7782143x

상세보기
B. V. Lawrence, A. P. Schinckel, O. Adeola, K. Cera, Impact of betaine on pig finishing performance and carcass composition. J. Anim. Sci., 80, pp. 475-482, 2002. DOI: http://dx.doi.org/10.2527/2002.802475x

상세보기
A. Ratriyanto, R. Mosenthin, E. Bauer, M. Eklund, Metabolic, Osmoregulatory and Nutritional Functions of Betaine in Monogastric Animals. Asian-Aust. J. Anim. Sci., 22, pp. 1461-1476, 2009.

원문보기 상세보기
AOAC, "Official Methods of Analysis. 15thEd", Association of Official Analytical Chemists, Washington DC, USA, 1995.
S.C. Kwack, J. H. Kim, Y, J, Ha, J. I. Lee, J. R. Lee, J. D. Jung, J. D. Lee, Effects of dietary glycine betaine on the growth performance in pigs. J. Anim. Sci. Technol., 47, pp. 205-220, 2005. DOI: http://dx.doi.org/10.5187/JAST.2005.47.2.205

원문보기 상세보기
J. O. Matthews, L. L. Southern, A. D. Higbie, M. A. Persica, T. D. Bidner, Effects of betaine on growth, carcass characteristics, pork quality, and plasma metabolites in finishing pigs. J. Anim. Sci., 79, 722-728. 2001. DOI: http://dx.doi.org/10.2527/2001.793722x

상세보기
J. S. Yoo, Y. J. Chen, I. H. Kim, Effects of dietary complex probiotics on growth performance nutrient digestibility and blood characteristics in growing pigs. J. Korea Acad. Industr. Coop. Soc., 8, pp. 1266-1272, 2007.
K. S. Shon, J. W. Hong, O. S. Kwon, B. J. Min, J. H. Cho, Y. J. Chen, I. H. Kim, Effects of dietary Astragalus membranaces and dried-onion meal on growth performance and nutrient digestibility in pig diets. J. Korea Acad. Industr. Coop. Soc., 5, pp. 273-278, 2004.
J. Urbanczyk, E. Hanczakowska, M. Swiatkiewycz M, The efficiency of betaine and organic chromium compounds according to fattening pig genotype. Biuletyn Naukowy Przemyslu Paszowego, 39, 53-64. 2000.
Z. R. Xu, M. Q. Wang, M. Y. Huai, Approach of the mechanism of growth-promoting effect of betaine on swine. Chinese J. Vet. Sci., 19, 399-403. 1999.
I. Fernandez-Figares, D. Wray-Cahen, N. C. Steele, R. G. Campbell, D. D. Hall, E. Virtanen, T. J. Caperna, Effect of dietary betaine on nutrient utilization and partitioning in the young growing feed-restricted pig. J. Anim. Sci., 80, 421-428. 2002. DOI: http://dx.doi.org/10.2527/2002.802421x

상세보기
K. H. Kim, E. S. Cho, K. S. Kim, J. E. Kim, K. H. Seol, S. J. Sa, Y. M. Kim, Y. H. Kim, Effects of stocking density on growth performance, carcass grade and immunity of pigs housed in sawdust fermentative pigsties. S. Afr. J. Anim. Sci., 46, pp. 294-301, 2016.

상세보기
Q. C. Huang, Z. R. Xu, X, Y. Han, W. F. Li, Changes in hormones, growth factor and lipid metabolism in finishing pigs fed betaine. Livest. Sci., 105, pp. 78-85, 2006. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.livsci.2006.04.031

상세보기
J. Balkan, S. Oztezcan, M. Kucuk, U. Cevikbas, N. Kocak-Toker, M. Uysal, The effect of betaine treatment on triglyceride levels and oxidative stress in the liver of ethanol-treated guinea pigs. Exp. Toxic Pathol., 55, pp. 505-509, 2004. DOI: http://dx.doi.org/10.1078/0940-2993-00347

상세보기
R. A. Hassan, T. A. Ebeid, A. I. Abd El-Lateif, N. B. Ismail, Effect of dietary betaine supplementation on growth, carcass and immunity of New Zealand White rabbits under high ambient temperature. Livest. Sci., 135, pp. 103-109, 2011. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.livsci.2010.06.132

상세보기
S. S. Dangi, S. K. Dangi, V. S. Chouhan, M. R. Verma, P. Kumar, G. Singh, M. Sarkar, Modulatory effect of betaine on expression dynamics of HSPs during heat stress acclimation in goat (Capra hircus). Gene, 575, pp. 543-550, 2016. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.gene.2015.09.031

상세보기

저자의 다른 논문 :

LOADING...

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증