[논문]고온기 분만사 내 냉방 시설의 종류가 모돈의 번식성적 및 스트레스 지표에 미치는 영향

오승민; 최요한; 김동우; 하상훈; 김조은; 정현정; 김진수

doi:10.5762/kais.2021.22.3.160

고온기 분만사 내 냉방 시설의 종류가 모돈의 번식성적 및 스트레스 지표에 미치는 영향
Effect of Different Cooling System on Performance and Hair Cortisol on Sows under Heat Stress 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.22 no.3, 2021년, pp.160 - 168

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

초록
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본 연구는 고온기 분만사 내 냉방 시설의 종류가 모돈의 번식성적 및 스트레스 지표에 미치는 영향을 구명하기 위하여 실시되었다. 본 실험을 위해 경산돈(Landrace×Yorkshire; 242.84±2.89 kg) 40두를 공시하였으며, 냉방 시설에 기반하여 4처리 10반복, 반복당 1두씩 완전임의 배치하였다. 실험 처리구는 쿨링패드(CP; Cooling pad), 에어컨(AC, Air conditioner), 스나웃 쿨링(SC, Snout cooling) 및 안개분무(MS, Mist spray)로 구성되었으며, 포유기간(21일) 동안 진행되었다. 모돈의 성적에서 일일사료섭취량은 포유기간에서 CP 및 AC 처리구가 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05). 이유 시, 자돈의 체중은 AC처리구가 유의적으로 가장 높게 나타났으며(p<0.05), SC처리구가 유의적으로 가장 낮게 나타났다(p<0.05). 모돈의 코티졸 농도는 SC 및 MS처리구가 CP 및 AC처리구보다 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05). 자돈의 코티졸 농도는 MS처리구가 유의적으로 가장 높게 나타났으며(p<0.05), CP처리구가 유의적으로 가장 낮게 나타났다(p<0.05). 모돈의 호흡수 및 직장온도는 MS처리구가 유의적으로 가장 높게 나타났으며(p<0.05), AC처리구가 유의적으로 가장 낮게 나타났다(p<0.05). 결론적으로, 쿨링패드 및 에어컨 냉방시설이 스나웃 쿨링 및 안개분무 냉방시설보다 모돈의 생산성을 개선시킬 수 있을 것으로 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study was undertaken to determine the effect of different cooling systems on the performance and hair cortisol of sows under heat stress. During a 21-day experiment, a total of 40 multiparous sows (Landrace×Yorkshire; 242.84±2.89 kg) were allotted to 4 treatments, each with 10 replicates (1 sow per pen). The experimental treatments were CP (Cooling pad), AC (Air conditioner), SC (Snout cooling), and MS (Mist spray). We observed an increase in the average daily feed intake during lactation (p<0.05) in the CP and AC treatment groups. AC treatment had the highest (p<0.05) and SC treatment had the lowest (p<0.05) piglet weight at weaning. During lactation, sows administered SC and MS treatments had higher (p<0.05) hair cortisol accumulation, as compared with the AC and CP treatments. Hair cortisol accumulation in piglets during lactation was highest with MS treatment (p<0.05), and lowest after CP treatment (p<0.05). MS treatment had the highest (p<0.05), and AC treatment had the lowest (p<0.05) respiratory rate and rectal temperature during lactation. In conclusion, our results indicate that a cooling pad and air conditioning cooling system increases the productivity of a sow, as compared to snout cooling and mist spray cooling systems.

주제어

표/그림 (6)

표 Table 1. Chemical composition of experimental diet
그림 Fig. 1. Temperature-humidity index (THI) during experimental period.
표 Table 2. Effect of different cooling system on sows performance under high ambient temperature
표 Table 3. Effect of different cooling system on litter performance under high ambient temperature
그림 Fig. 2. Effect of different cooling system on hair cortisol accumulation in sows(a) and piglets(b) during lactation period under high ambient temperature. a, b means with different superscripts on the bar differ significantly (p <0.05).
그림 Fig. 3. Effect of different cooling system on respiratory rate and rectal temperature of sows during lactation period under high ambient temperature. Asterisks(*) indicate statistical significance (p <0.05).

AI 본문요약
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문제 정의

따라서, 본 연구는 고온기 분만사 냉방 시설 방법이 모돈의 번식성적 및 스트레스 지표에 미치는 영향을 구명하고자 수행하였다.
본 연구는 고온기 분만사 내 냉방시설의 종류가 모돈의 번식성적 및 스트레스 지표에 미치는 영향을 구명하기 위해 실시하였다. 포유기간 동안 모돈의 사료섭취량은쿨링패드와 에어컨 처리구에서 높았으며, 자돈의 이유 체중은 에어컨 처리구에서 높게 나타났다.

제안 방법

모든 분만틀에는 자돈을 위하여 보온 박스 및 보온등이 구비되었다. 냉각 시설은 평균 분만사 내 온도가 25 ℃ 일때 작동하도록 설정하였다.
포유기간 체중 변화와 등 지방 두께 변화는 임신 112일령과 이유시점 사이의 변화로 산출하였다. 등지방 두께는 초음파 측정기(SONG KANG GLC, Anyscan BF, Korea)를 이용하여 모돈의 제 10 늑골을 기준으로 6.5 cm 지점에서 3회 측정하여 평균값을 산출하였다. 일일사료섭취량(ADFI, average daily feed intake)은 이유기간과 발정재귀일 동안 사료섭취량을 조사하여 산출하였다.
모돈의 체중과 등지방 두께는 임신 112일령과 이유 시점에 개체별로 측정하였다. 포유기간 체중 변화와 등 지방 두께 변화는 임신 112일령과 이유시점 사이의 변화로 산출하였다.
모돈의 호흡수와 직장온도는 실험기간 동안 모든 개체로부터 매일 4회씩(08:00, 12:00, 16:00 및 20:00) 측정된 값들의 평균치를 관측치로 이용하였다. 호흡수는 스톱워치를 이용하여 1분 동안 모돈의 복부 움직임을 육안으로 관찰하여 측정하였으며, 직장온도는 모돈의 직장 내 디지털 체온계(SATO, SK-1260, Japan)를 삽입하여 측정하였다.
분만 시 모돈과 자돈의 등쪽 털을 일부 제거한 후, 실험종료 시 각 개체별 해당부분의 새로 자란 털을 채취하여, 털 코티졸 분석에 이용하였다. 털 시료의 세척 및 코티졸추출 방법은 Ataallahi 등(2019)[17]의 방법에 따라 진행하였다.
실험설계는 냉방 시설 종류에 따라서 쿨링패드(CP; Cooling pad), 에어컨(AC, Air conditioner), 스나웃 쿨링(SC, Snout cooling) 및 안개 분무(MS, Mist spray)로 하였다. 산차와 체중에 기반하여, 총 4처리 10반복, 반복당 1두씩 Randomized Complete Block Designs에 따라 배치하였다. 본 실험 기간은 임신 112일령에 개체를 선발하여 분만 직후부터 포유기 간(21일) 동안 수행하였다.
실험기간 동안 실제 환경온도를 분석하기 위하여 배치방 마다 온·습도 데이터로거(TENMARS, TM-305U, Taiwan)를 설치하여 측정하였다. 측정된 온도와 습도는 Dikmen 등(2008)[16]이 제시한 공식을 이용하여 온습도지수(THI, Temperature and Humidity Index)를산출하였다.
89 kg) 40두를 공시동물로 사용하였다. 실험설계는 냉방 시설 종류에 따라서 쿨링패드(CP; Cooling pad), 에어컨(AC, Air conditioner), 스나웃 쿨링(SC, Snout cooling) 및 안개 분무(MS, Mist spray)로 하였다. 산차와 체중에 기반하여, 총 4처리 10반복, 반복당 1두씩 Randomized Complete Block Designs에 따라 배치하였다.
5 cm 지점에서 3회 측정하여 평균값을 산출하였다. 일일사료섭취량(ADFI, average daily feed intake)은 이유기간과 발정재귀일 동안 사료섭취량을 조사하여 산출하였다. 번식 성적은 각 모돈 개체의 분만 시와 이유 시 자돈의 두수와 체중을 측정하여 산출하였다.
처리구에 따라서 독립적인 분만방에서 진행되었으며, 각 분만사에는 길이 2, 400 mm, 폭 1, 800 mm의 동일한 분만틀이 설치되었다. 모든 분만틀에는 자돈을 위하여 보온 박스 및 보온등이 구비되었다.
채취된 털은 Isopropanol을 이용하여 3회 세척 후, 35 ℃ 진공건조기에서 건조 후, 약 50 mg의 털을 강철 비즈가 들어있는 EML plastic tube에 넣어 Bead beater(tacoTMPrep, 50/60 Hz 2A, GeneReach Biotechnology Corp, Taiwan)를 통해 분쇄 후, Methanol을 이용하여 코티졸을 추출하였다. 추출된 시료는 Cortisol ELISA kit (ADI- 900-071, Enzo Life Sciences, Inc., US)을 이용하여 측정하였다.
개체별로 측정하였다. 포유기간 체중 변화와 등 지방 두께 변화는 임신 112일령과 이유시점 사이의 변화로 산출하였다. 등지방 두께는 초음파 측정기(SONG KANG GLC, Anyscan BF, Korea)를 이용하여 모돈의 제 10 늑골을 기준으로 6.
값들의 평균치를 관측치로 이용하였다. 호흡수는 스톱워치를 이용하여 1분 동안 모돈의 복부 움직임을 육안으로 관찰하여 측정하였으며, 직장온도는 모돈의 직장 내 디지털 체온계(SATO, SK-1260, Japan)를 삽입하여 측정하였다.

대상 데이터

고온기 분만사 내 냉방 시설 방법이 모돈의 번식성적 및 스트레스 지표에 미치는 영향을 구명하기 위하여 경산 돈(Landrace×Yorkshire; 242.84±2.89 kg) 40두를 공시동물로 사용하였다. 실험설계는 냉방 시설 종류에 따라서 쿨링패드(CP; Cooling pad), 에어컨(AC, Air conditioner), 스나웃 쿨링(SC, Snout cooling) 및 안개 분무(MS, Mist spray)로 하였다.
산차와 체중에 기반하여, 총 4처리 10반복, 반복당 1두씩 Randomized Complete Block Designs에 따라 배치하였다. 본 실험 기간은 임신 112일령에 개체를 선발하여 분만 직후부터 포유기 간(21일) 동안 수행하였다.
본 실험에 사용된 옥수수-대두박 기초배합사료는 National Research Council[15]에 기준하여 권장하는 영양소 수준을 충족하거나 초과하도록 설정하였다. 설정된 실험사료의 화학적 조성은 Table 1에 나타내었으며, 가루형태로 배합하였다.

데이터처리

본 실험에서 측정한 데이터는 SAS (Statistical Analysis System, SAS Institute Inc., USA)[18] 프로그램의 One-way ANOVA를 이용하여 분석하였으며, 사후검정은 Turkey 검정을 이용하였다. 통계 유의적 차이는 p<0.

이론/모형

실험을 진행하는 동안 모돈의 일반적인 사양 관리는 본 연구실의 관행법에 준하여 실시하였다.
설치하여 측정하였다. 측정된 온도와 습도는 Dikmen 등(2008)[16]이 제시한 공식을 이용하여 온습도지수(THI, Temperature and Humidity Index)를산출하였다. 산출식은 다음과 같다.
코티졸 분석에 이용하였다. 털 시료의 세척 및 코티졸추출 방법은 Ataallahi 등(2019)[17]의 방법에 따라 진행하였다. 채취된 털은 Isopropanol을 이용하여 3회 세척 후, 35 ℃ 진공건조기에서 건조 후, 약 50 mg의 털을 강철 비즈가 들어있는 EML plastic tube에 넣어 Bead beater(tacoTMPrep, 50/60 Hz 2A, GeneReach Biotechnology Corp, Taiwan)를 통해 분쇄 후, Methanol을 이용하여 코티졸을 추출하였다.

성능/효과

따라서 결과들을 종합해 보았을 때 고온기 분만사 내 쿨링 패드와 에어컨 설치 시 모돈의 성적에 부정적인 영향을 나타내지 않으며, 번식성적, 코티졸 농도, 호흡수 및 직장 온도에 긍정적인 효과가 있음을 시사한다.
2와 같다. 모돈의 코티졸 농도는 스나웃 쿨링 및 안개분무 처리구에서 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05). 자돈의 코티졸 농도는 안개분무 처리 구에서 유의적으로 가장 높게 나타났으며(p<0.
포유기간 동안 모돈의 사료섭취량은쿨링패드와 에어컨 처리구에서 높았으며, 자돈의 이유 체중은 에어컨 처리구에서 높게 나타났다. 모돈의 털 중 코티졸 수치는 쿨링패드와 에어컨 처리구에서 낮았으며, 자돈은 쿨링패드 처리구에서 낮게 나타났다. 모돈의 호흡수와 직장온도는 쿨링패드와 에어컨 처리구에서 낮게 나타났다.
3과 같다. 모돈의 호흡수와 직장 온도는 에어컨 처리구에서 유의적으로 가장 낮게 나타났으며 (p<0.05), 안개분무 처리구에서 유의적으로 가장 높게 나타났다(p<0.05).
Table 3과 같다. 복당 산자수와 자돈의 생시체중은 처리구간 유의적인 차이가 나타나지 않았으며(p>0.05), 복당체중은 또한 처리구간 유의적인 차이가 발견되지 않았다. 하지만 자돈의 이유 체중은 에어컨 처리구에서 유의적으로 가장 높게 나타났다(p<0.
05). 본 연구 결과, 쿨링패드 처리구에서 자돈의 코티졸 수치가 가장 낮은 것은 돈사 내 온습도가 성장하는데 있어 가장 적당하기 때문에 고온스트레스를 덜 받은 것으로 판단되어진다.
본 연구에서 쿨링패드와 에어컨 처리구에서 모돈이 가장 스트레스를 덜 받은 것으로 사료된다. Johnson 등 (2018)[32]의 연구에 따르면 포유자돈에게 32-38 ℃의환경을 제공한 결과로 고온스트레스를 받음으로써 호흡수, 피부 및 직장온도가 유의적으로 증가하는 것으로 나타났으며, 이유 직후 코티졸 수치가 가장 높은 것으로 나타났다(p<0.
또한, 스나웃 쿨링 냉방시설은 분만사 내 온도를 낮추지 않고, 모돈의 온도를 직접적으로 낮추어 모돈이 냉방시설 가까이에 더 오래 머무르며 사료 섭취량을 감소시킨 것으로 보고하였다. 본 연구의 결과도 이와 유사하게 나타났는데, 쿨링패드 및 에어컨 처리구가 돈 사내 환경온도를 낮춰 모돈의 사료 섭취 시간을 증가시킨 것으로 사료된다.
05). 자돈의 코티졸 농도는 안개분무 처리 구에서 유의적으로 가장 높게 나타났으며(p<0.05), 쿨링 패드 처리 구에서 유의적으로 가장 낮게 나타났다(p<0.05).
Table 2과 같다. 체중 및 등지방 두께는 처리구간 유의적인 차이가 나타나지 않았으며, 일일사료섭취량은 쿨링 패드 및 에어컨 처리구에서 유의적으로 높게 나타났다 (p<0.05).
위해 실시하였다. 포유기간 동안 모돈의 사료섭취량은쿨링패드와 에어컨 처리구에서 높았으며, 자돈의 이유 체중은 에어컨 처리구에서 높게 나타났다. 모돈의 털 중 코티졸 수치는 쿨링패드와 에어컨 처리구에서 낮았으며, 자돈은 쿨링패드 처리구에서 낮게 나타났다.

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R. Machado-Neto, C. N. Graves & S. E. Curtis, "Immunoglobulins in piglets from sows heat-stressed prepartum", Journal of Animal Science, Vol.65, No.2, pp.445-455, 1987. DOI: https://doi.org/10.2527/jas1987.652445x

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J. D. Spencer, R. D. Boyd, R. Cabrera & G. L. Allee, "Early weaning to reduce tissue mobilization in lactating sows and milk supplementation to enhance pig weaning weight during extreme heat stress", Journal of Animal Science, Vol.81, No.8, pp.2041-2052, 2003. DOI: https://doi.org/10.2527/2003.8182041x

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A. M. Williams, T. J. Safranski, D. E. Spiers, P. A. Eichen, E. A. Coate & M. C. Lucy, "Effects of a controlled heat stress during late gestation, lactation, and after weaning on thermoregulation, metabolism, and reproduction of primiparous sows", Journal of animal science, Vol.91, No.6, pp.2700-2714, 2013. DOI: https://doi.org/10.2527/jas.2012-6055

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D. Godyn, P. Herbut & S. Angrecka, "Impact of Fogging System on Thermal Comfort of Lactating Sows", Transactions of the ASABE, Vol.61, No.6, pp.1933-1938, 2018. DOI: http://dx.doi.org/10.13031/trans.12814

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C. E. B. Romanini, Y. B. Tolon, I. D. A. Naas & D. J. D. Moura, "Physiological and productive responses of environmental control on housed sows", Scientia Agricola, Vol.65, No.4, pp.335-339, 2008. DOI: http://dx.doi.org/10.1590/S0103-90162008000400002

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P. H. Watanabe, T. A. Azevedo, M. A. do Nascimento Silva, N. M. Oliveira, T. R. Gomes, T. S. Andrade & J. A. D. Barbosa Filho, "Cooling ventilation at farrowing for sows from first to third parturition", Comunicata Scientiae, Vol.9, No.4, pp.556-564, 2018. DOI: https://doi.org/10.14295/cs.v9i4.1098

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E. Justino, I. D. A. Naas, T. M. Carvalho, D. P. Neves & D. D. A. Salgado, "The impact of evaporative cooling on the thermoregulation and sensible heat loss of sows during farrowing", Engenharia Agricola, Vol.34, No.6, pp.1050-1061, 2014. DOI: https://doi.org/10.1590/S0100-69162014000600003

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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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