[논문]사료 내 복합생균제 첨가가 이유자돈의 사양성적, 영양소 소화율, 혈액성상, 분내 유해가스 및 분 중 미생물에 미치는 영향

김동우; 최요한; 김조은; 조은석; 정현정; 오승민; 김정대; 김진수

doi:10.5762/kais.2020.21.5.266

사료 내 복합생균제 첨가가 이유자돈의 사양성적, 영양소 소화율, 혈액성상, 분내 유해가스 및 분 중 미생물에 미치는 영향
Effects of Complex Probiotic Supplementation on Growth Performance, Nutrient Digestibility, Blood Metabolites, Noxious Gas and Fecal Microflora in Weaning Pigs 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.21 no.5, 2020년, pp.266 - 273

김동우 (강원대학교 동물생명과학대학 동물산업융합학과) , 최요한 (농진청 국립축산과학원 양돈과) , 김조은 (농진청 국립축산과학원 양돈과) , 조은석 (농진청 국립축산과학원 양돈과) , 정현정 (농진청 국립축산과학원 양돈과) , 오승민 (경상북도 축산기술연구소) , 김정대 (강원대학교 동물생명과학대학 동물산업융합학과) , 김진수 (강원대학교 동물생명과학대학 동물산업융합학과)

초록
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본 연구는 생균제의 첨가가 이유자돈의 사양성적, 영양소 소화율, 혈액성상, 분 내 유해가스 및 분 중 미생물에 미치는 영향을 구명하기 위해 수행하였다. 본 실험을 위해 총 234두의 이유자돈(Landrace×Yorkshire× Duroc, 6.14±0.78kg)을 공시하였으며, 개시체중에 기반하여 3처리 6반복, 반복당 13두를 완전임의 배치하였다. 실험은 Phase I(0~14일), PhaseII(15~28일) 총 4주간 조사하였다. 실험 처리구는 T1(basal diet), T2(basal diet+0.13% complex probiotics) 및 T3(basal diet+0.25% complex probiotics)로 구성되었으며, 복합생균제는 Bacillus subtilis 1.0×10⁶ CFU/g, Enterococcus faecium 1.0×10⁶ CFU/g, Saccharomyces cerevisiae 1.0×10⁶ CFU/g, Bacillus licheniformis 3.0×10⁸ CFU/g 및 Bacillus polyfermenticus 3.0×10⁸ CFU/g를 함유하였다. 사양성적은 PhaseII에서 T3 첨가구에서 일당증체량 및 일일사료섭취량이 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05). 전기간에서는 PhaseII와 동일한 결과가 나타났다. 영양소 소화율은 PhaseI에서 단백질 소화율이 T3 첨가구에서 유의적으로 높게 나타났으며(p<0.05), PhaseII에서 건물 소화율 및 에너지 소화율이 T3 첨가구에서 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05). 혈액성상에서는 PhaseI과 PhaseII에서 모든 처리구간 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 분내 유해가스에서는 PhaseII에서 NH₃가 T3 첨가구에서 유의적으로 낮게 나타났다(p<0.05). 분 중 미생물에서는 PhaseI과 PhaseII에서 Clostridium spp.이 T3 첨가구에서 유의적으로 낮게 나타났다(p<0.05). 결론적으로 이유자돈 사료 내 복합생균제 첨가는 사양성적, 영양소 소화율, 혈액성상, 분 내 유해가스 및 분 중 미생물을 개선할 수 있다고 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study was undertaken to determine the effects of diet supplementation with complex probiotics (CPB), on growth performance, nutrient digestibility, blood metabolites, noxious gas, and fecal microflora in weaning pigs. On the basis of body weight, a total of 234 weaned pigs (Landrace×Yorkshire×Duroc, 6.14±0.78kg) were randomly allotted to 3 treatments and 6 replicates (13 pigs per pen). The experimental diets were fed in a meal form for 28 days (days 0-14, PhaseI, and days 15-28, PhaseII). The dietary treatment groups were as follows: T1 (basal diet), T2 (T1+0.13% CPB) and T3 (T1+0.25% CPB). The CPB supplement contained Bacillus subtilis 1.0×106 CFU/g, Enterococcus faecium 1.0×106 CFU/g, Saccharomyces cerevisiae 1.0×106 CFU/g, Bacillus licheniformis 3.0×108 CFU/g, and Bacillus polyfermenticus 3.0×108 CFU/g. Pigs fed the T3 diet showed an increase (p<0.05) in the overall average daily gain and average daily feed intake, increased (p<0.05) crude protein digestibility in PhaseI, and greater (p<0.05) dry matter and gross energy digestibility in PhaseII. Supplementation of CPB had no effect on the blood profile. Furthermore, pigs fed the T3 diet had lower (p<0.05) NH3 emission and overall count of fecal Clostridium spp. In conclusion, we believe that CPB supplementation has a beneficial effect on growth performance, nutrient digestibility, noxious gas, and fecal microflora in weaning pigs.

주제어

표/그림 (7)

표 Table 1. Chemical composition of experimental diets(as-fed basis)
표 Table 2. Selection of media and culturing condition for the enumeration of microorganisms
표 Table 3. Effect of supplementation of probiotics on growth performance in weanling pigs
표 Table 4. Effect of supplementation of probiotics on nutrient digestibility in weanling pigs
표 Table 5. Effect of supplementation of probiotics on blood metabolites in weanling pigs
표 Table 6. Effect of supplementation of probiotics on noxious gas in weanling pigs
표 Table 7. Effect of supplementation of probiotics on fecal microbial in weanling pigs

AI 본문요약
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문제 정의

또한, 생균제 내 미생물의 작용 기전이 각각 다르기 때문에 생균제의 정확한 사용 지침과 효과를 규명하기 어려운 실정이다. 따라서 본 실험은 국내에 유통되는 Bacillus subtilis, Enterococcus faecium, Saccharomyces cerevisiae, Bacillus licheniformis 및 Bacillus polyfermenticus를 주성분으로 하는 복합생균제를 이유자돈에게 급여하고, 이유자돈의 사양성적, 영양소 소화율, 혈액성상, 분내 유해가스 및 분 중 미생물에 미치는 영향을 분석하기 위하여 실시되었다.
본 연구는 사료 내 복합생균제 첨가가 이유자돈의 사양성적, 영양소 소화율, 혈액성상, 분 내 유해가스 및 분 내 미생물에 미치는 영향을 구명하기 위해 실시하였다.

제안 방법

분내 발생하는 유해가스물질 측정은 시험 종료시, 동일한 시각에 각 처리구당 6마리로부터 채취하여, 그 중 신선한 분 300 g을 1,000 ml의 밀봉된 플라스틱 용기에 넣고 실온에서 24시간 동안 발효시켰다. 발효시킨 분을 7일 동안 실온에서 보관하면서 Gastec(Model GV-100, GASTEC, Japan)을 사용하여 발생하는 총 암모니아(NH₃), 황화수소(H₂S) 및 메캅탄(mercaptans) 농도를 측정하였다.
분 중 내용물은 채취한 후 밀봉하여 아이스박스에 저장하여 즉시 실험실로 옮겨 분석하였다. 분 내 미생물 검사는 분 5 g씩 수거하여 45 ml 희석액에 넣고 균질하게 1차 현탁액을 50 ml 만들었으며, 이 중 1 ml를 9 ml 희석액에 연속 희석하였다.
분내 발생하는 유해가스물질 측정은 시험 종료시, 동일한 시각에 각 처리구당 6마리로부터 채취하여, 그 중 신선한 분 300 g을 1,000 ml의 밀봉된 플라스틱 용기에 넣고 실온에서 24시간 동안 발효시켰다. 발효시킨 분을 7일 동안 실온에서 보관하면서 Gastec(Model GV-100, GASTEC, Japan)을 사용하여 발생하는 총 암모니아(NH₃), 황화수소(H₂S) 및 메캅탄(mercaptans) 농도를 측정하였다.
체중측정은 시험개시, PhaseⅠ 종료(14일)와 Phase Ⅱ 종료(28일)에 측정하였으며, 사료섭취량을 측정하기 위하여 종료 체중 측정 시 사료 급이통에서 사료 잔량의 무게를 측정하였다. 사양시험에서 얻어진 체중과 사료섭취량으로 일당증체량(ADG, average daily gain), 일일사료섭취량(ADFI, average daily feed intake) 및 사료요구율(FCR, feed conversion ratio)을 산출하였다.
사양시험을 위하여 이유자돈(Landrace×Yorkshire× Duroc, 21±2일령, 6.14±0.78kg) 234두를 공시하여, PhaseⅠ(0~14일)와 PhaseⅡ(15∼28일)로 나누어 총 4주간 실시하였다.
78kg) 234두를 공시하여, PhaseⅠ(0~14일)와 PhaseⅡ(15∼28일)로 나누어 총 4주간 실시하였다. 시험 처리구는 T1(basal diet), T2(T1+0.13% complex probiotics), T3(T1+0.25% complex probiotics) 로 3처리 6반복 반복당 13두를 완전임의 배치하였다. 본 시험에서 사용한 복합생균제는 Bacillus subtilis 1.
영양소 소화율을 측정하기 위하여 PhaseⅠ과 Phase Ⅱ 종료 일주일 전부터 불소화지시제인 산화크롬(Cr₂O₃)을 시험사료 내 0.25%로 첨가하여 급여하였다. 분 채취는 산화크롬을 첨가한 사료를 급여한 후, 각 시험기간 종료 4일 전부터 각 돈방에서 분을 채취하였다.
이 때 사용한 희석액은 peptone과 L-cysteine·HCl을 각각 0.5%, 0.05%씩 첨가한 용액을 사용하였다.
일반 혈액검사를 위하여 각 단계별 시험 종료 시 각각의 처리구에서 4두의 이유자돈 경정맥에서 혈액을 수집하여 항응고제가 처리된 튜브에 보관하여 실험실로 옮긴 후 당일 혈액검사를 실시하였다. 일반 혈액검사는 자동혈액 분석기 (HemacyteTM, Oxford Science, Inc.
분 채취는 산화크롬을 첨가한 사료를 급여한 후, 각 시험기간 종료 4일 전부터 각 돈방에서 분을 채취하였다. 채취한 분은 혼합하여 60℃의 열풍건조기에서 72시간 동안 건조시켜 1 mm screen wiley mill로 분쇄한 후 일반성분 분석을 실시하였다.
체중측정은 시험개시, PhaseⅠ 종료(14일)와 Phase Ⅱ 종료(28일)에 측정하였으며, 사료섭취량을 측정하기 위하여 종료 체중 측정 시 사료 급이통에서 사료 잔량의 무게를 측정하였다. 사양시험에서 얻어진 체중과 사료섭취량으로 일당증체량(ADG, average daily gain), 일일사료섭취량(ADFI, average daily feed intake) 및 사료요구율(FCR, feed conversion ratio)을 산출하였다.
분 내 미생물 검사는 분 5 g씩 수거하여 45 ml 희석액에 넣고 균질하게 1차 현탁액을 50 ml 만들었으며, 이 중 1 ml를 9 ml 희석액에 연속 희석하였다. 희석 중 혐기상태를 유지해주기 위해 희석액 표면을 파라핀 오일로 코팅하였고 질소가스로 충진하며 실험하였다. 제조된 희석액 중 원하는 희석액에서 1 ml를 페트리디쉬에 분주하여 배양하였다.

데이터처리

본 시험에서 측정된 데이터는 SAS (Statistical Analysis System, SAS Institute Inc., USA)[7] 프로그램의 One-way ANOVA를 이용하여 분석하였고, Turkey 검정을 이용해 사후검정을 하였으며, 이때 p<0.05 이면 통계적으로 유의성이 있는 것으로 인정하였다.

이론/모형

사료와 분의 일반성분 및 산화크롬(Cr₂O₃) 분석은 AOAC(2007)[6]의 방법에 준하여 분석하였으며, 에너지는 단열폭발열량측정기(Model 1241 Parr Instrument Co., Molin, IL, USA)로 측정하였다.
0×10⁸ CFU/g를 함유하였다. 시험사료의 영양소 수준은 NRC(2012)[5]에서 제시된 영양소 요구량을 충족하거나 초과하도록 가루사료의 형태로 배합하였다(Table 1). 시험사료와 물은 자유채식 시켰으며, 본 시험에 이용된 생균제를 제외한 다른 첨가제나 약품은 일체 사용하지 않았다.

성능/효과

PhaseⅠ에서 건물 및 단백질 소화율은 모든 처리구간 유의적인 차이가 나타나지 않았으나, 에너지 소화율에서 T3 첨가구가 무첨가구보다 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05).
사료 내 복합생균제 첨가가 이유자돈의 사양성적에 미치는 영향은 Table 3과 같다. PhaseⅠ에서 모든 처리구간 일당증체량, 일일사료섭취량, 사료요구율에서 유의적인 차이는 나타나지 않았다. PhaseⅡ에서 T3 첨가구가 무첨가구보다 일당증체량 및 일일사료섭취량이 유의적으로 높게 나타났으나(p<0.
PhaseⅡ 에서 건물 소화율은 T3 첨가구가 무첨가구보다 유의적으로 높게 나타났으며(p<0.05), 에너지 소화율은 T2 및 T3 첨가구가 무첨가구보다 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05).
PhaseⅡ에서 T3 첨가구가 무첨가구보다 일당증체량 및 일일사료섭취량이 유의적으로 높게 나타났으나(p<0.05), 사료요구율은 모든 처리구간 유의적인 차이가 나타나지 않았다.
PhaseⅡ에서는 H2S, 및 mercaptans 발생량에서는 모든 처리구간 유의적인 차이가 나타나지 않았으나, NH3 발생량에서 무첨가구와 T2 첨가구가 T3 첨가구보다 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05).
혈액성상에서는 차이가 나타나지 않았으며, 분 내 미생물 중 유해균이 감소하였다. 따라서 이유자돈 사료 내 복합생균제 첨가는 사양성적, 영양소 소화율, 분 내 유해가스 발생 및 분 내 미생물을 개선하는 효과가 있음을 시사한다.
본 시험에서 사용한 복합생균제는 Bacillus subtilis 1.0×106 CFU/g, Enterococcus faecium 1.0×106 CFU/g, Saccharomyces cerevisiae 1.0×106 CFU/g, Bacillus licheniformis 3.0×108 CFU/g, Bacillus polyfermenticus 3.0×108 CFU/g를 함유하였다.
Tortuero 등(1995)[16]은 자돈 사료 내 생균제 첨가 시, 혈액 내 면역물질이 증가한다고 보고하였다. 본 연구 결과에서 생균제 급여는 RBC, WBC 및 LY에 큰 영향을 미치지 않으며, 부정적인 요인으로 작용하지 않는 것으로 나타났다. 아직까지 생균제와 면역기작의 효과는 정확하게 밝혀지지 않았으며, 많은 연구가 진행되어야 될 것으로 사료된다.
연구결과, 복합생균제의 첨가에 따라 사양성적 및 영양소 소화율이 높게 나타났으며, 분 중 유해가스 발생이 감소하였다. 혈액성상에서는 차이가 나타나지 않았으며, 분 내 미생물 중 유해균이 감소하였다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	이유자돈이 이유 시, 사료와 환경의 급격한 변화 등으로 심각한 스트레스에 직면하면 무엇이 발생하는가?	이유자돈은 이유 시, 사료와 환경의 급격한 변화 등으로 심각한 스트레스에 직면하게 되며, 이로 인해 성장 정체 현상, 설사 및 폐사에 이르게 된다. 이러한 문제점을 해결하고, 국내 양돈 산업의 경쟁력을 확보하기 위해 생균제, 효소제, 유기산제, 식물추출물 등 다양한 첨가제들이 이 연구되고 있다.
	이유자돈 사료 내 생균제 첨가가 이유자돈의 사양성적, 영양소 소화율, 혈액성상, 분 내 유해가스 및 분 내 미생물에 미치는 영향을 구명하기 위해 실시한 연구의 결과와 그것이 시사하는 것은?	연구결과, 복합생균제의 첨가에 따라 사양성적 및 영양소 소화율이 높게 나타났으며, 분 중 유해가스 발생이 감소하였다. 혈액성상에서는 차이가 나타나지 않았으며, 분 내 미생물 중 유해균이 감소하였다. 따라서 이유자돈 사료 내 복합생균제 첨가는 사양성적, 영양소 소화율, 분 내 유해가스 발생 및 분 내 미생물을 개선하는 효과가 있음을 시사한다.
	생균제는 무엇인가?	그 중 생균제에 관한 연구는 세계적으로 오래전부터 진행되어 왔다. 생균제는 숙주의 장내 미생물 균총의 균형을 유지시키며, 숙주 동물에게 이로운 영향을 미칠 수 있는 살아있는 미생물 사료첨가제로 알려져 있다[1]. 주로 사용되는 생균제 균주로는 Lactobacillus spp.

참고문헌 (17)

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저자의 다른 논문 :

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].

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