초록 ▼

Ⅱ. 연구개발의 목적 및 필요성
□ 국내적으로 양어 사료 분야는 지난 80년대 초 양어용 배합사료가 개발됨에 따라 이스라엘잉어(향어)와 잉어 가두리 양식으로이 본격적으로 시작되었지만, 90년대 중반 이후 정부의 맑은 물 공급과 수질규제 강화되어 내수면 어업에 크나큰 타격을 입히게 됨. 이후 내수면 양식산업이 하강세였고, 양식장 배출수 수질기준 규제 강화 (환경부 추진)를 통해 급진적으로 퇴보하게 되었다.
□ 이에 못지않게 2000년 이후에 국외적으로 WTO 체제 출범과 개방화의 가속화로 국내 양식업의 위기감 증대되면서 수

Ⅱ. 연구개발의 목적 및 필요성
□ 국내적으로 양어 사료 분야는 지난 80년대 초 양어용 배합사료가 개발됨에 따라 이스라엘잉어(향어)와 잉어 가두리 양식으로이 본격적으로 시작되었지만, 90년대 중반 이후 정부의 맑은 물 공급과 수질규제 강화되어 내수면 어업에 크나큰 타격을 입히게 됨. 이후 내수면 양식산업이 하강세였고, 양식장 배출수 수질기준 규제 강화 (환경부 추진)를 통해 급진적으로 퇴보하게 되었다.
□ 이에 못지않게 2000년 이후에 국외적으로 WTO 체제 출범과 개방화의 가속화로 국내 양식업의 위기감 증대되면서 수입산 어종의 국내 시장 장악하게 되는 경우가 발생하였다.
□ 그러나, 이를 타개하기 위한 국내 양어사료업계 현황은 생사료, 습사료 및 배합사료를 동시에 사용하면서, 사료급이 현황 급속도로 성장하게 되었고, 또한 양식어종 및 기조가 변화담수어종에서 해산어종으로 바뀌면서 해산어 사료의 증가와 정부 시책등과 보조를 맞추어 배합사료의 선호도 저하에 따른 새로운 양어사료 개발 필요성 대두됨.
□ 기존의 생사료를 사용하면 침강속도가 빨라 어류가 신속하게 섭이되지 않으면 그 부산물 들이 수중에 분해되어 질소, 인, 황 계열의 수질오염원을 발생시키고, 나아가 부영양화를 초래할 수도 있게 된다. 최근에 양어 사료업계에서 환경적인 규제뿐만 아니라 안전성을 대두시킨 것이 친환경 사료 개발인데, 아직 미비한 실정임.
□ 전세계적으로 곡물가의 상승으로 인한 동물성 단백질원의 확보와 공급이 원활하지 않고 있는데, 그 중에서도 여러 가지 효능을 가지는 고기능성 사료원에 대한 연구나 미비하다. 또한 여러 가지 화학적 용매를 이용한 추출성 사료원이 많기 때문에 단가면이나 기타 효능적인 부분이 사업화 단계에 까지 접근 못하게 되었다.
□ 따라서, 친환경 사료를 개발하여 사료급이시 발생할 수 있는 여러 가지 문제점을 줄이고, 안전성을 확장시켜 친환경사료의 장점을 부각시키고, 사양가에게 질 좋은 사료 공급하며, 국내외적 환경변화에 대응할 수 있는 질 좋고 고기능성인 친환경적 사료를 공급하는 것이 필요하다.
□ 이러한 친환경적인 사료를 개발 하여 사양가들에게 경영난을 해소할 수 있도록 유도함으로써 궁극적인 생산성을 제고하는 사료를 개발하여야 할 것으로 사료됨.
□ 향후 침체된 식량자원을 둘러싼 국가간 경쟁 구도속에서 경쟁력 있는 동물성 단백질 원의 확보의 첨예한 국가간 대립이 예상되므로, 동물단백질원의 안정적인 공급원이며 양식 어류 산업의 기반인 사료산업의 획기적 기능개선을 통한 국가 경쟁력 제고가 필요함.
Ⅲ. 연구개발 내용 및 범위
가. 양어사료용 균주 선별.
- 해수 및 담수어 환경에서 생육 가능하며 효능이 우수한 생균제를 선별.
나. 선별된 균주의 미생물학적 및 생화학적 특성 규명.
- 생화학적 특성 규명을 위한 생육 특성, indicator 탐색.
- 생화학적 특성 규명을 통한 database화.
- 어병세균에 대한 항균능 분석.
다. 산업용 생산배지의 조성 및 배양조건의 최적화 및 대량 배양생산 공정 확립.
- 선별된 생균제의 생산배지를 가격이 저렴한 산업용 배지를 사용하여 대량배양을 실시하여 가격경쟁력이 높은 균주를 생산.
라. Haematococcus pluvialis의 최적 성장 및 배양 조건 확립.
- Heterophic 상태에서 배지의 성분 (탄소원)의 변화에 따라 배양,
- Mixotrophic 상태에서 배지의 성분 변화와 빛의 변화를 주어 배양.
마. Haematococcus pluvialis의 astaxanthin 최적 생성 조건 확립.
- Lab-scale에서 최적 성장 조건을 바탕으로 7 리터 광 배양조에서의 배양
- Haematococcus pluvialis의 최적 성장 조건을 확립
바. Haematococcus pluvialis의 대량 배양생산 시스템 개발
- Lab-scale에서 최적 성장 조건을 바탕으로 100리터 광 배양조에서 배양
- Haematococcus pluvialis가 최적 성장 조건을 조성하여 대량배양 시도
사. Astaxanthin의 대량 생산 시스템 개발
- H. pluvialis의 대량배양 통한 최대 세포농도를 유지하며 2차적인 Light stress와 질소원 결핍을 통한 2step 배양이 Astaxanthin의 최대생산 확립
아. 아스타산틴과 생균제를 함유하는 양어사료 개발 및 현장실험
- Sodium alginate 코팅을 통한 내압, 내열성이 높은 E.P용 원료 개발.
- 영양원에 기초한 E.P사료 배합비 연구.
- E.P사료 시제품.
- 증체율, 사료효율, 폐사율 분석.

Abstract ▼

Since extruder pellets (EP) for aquacultural field has developed in the early 1980, carp-like fishes were bred in the domestic field. However, environmental policies of government has enforced into the aquatic field in the late 1990 and then industries of inland fisheries were gradually decreased. I

Since extruder pellets (EP) for aquacultural field has developed in the early 1980, carp-like fishes were bred in the domestic field. However, environmental policies of government has enforced into the aquatic field in the late 1990 and then industries of inland fisheries were gradually decreased. In the early 2000, opening of international organizations like as WTO accelerated to limits and regulations toward the domestic inland fisheries. In addition, fishes from foreign countries were gradually imported and threated to domestic inland industries.
Feed-industries for solving of this status induced to simultaneously moist pellet (MP), semi moist pellet (SMP), assorted-feed (AF), and then were increased sharply. Besides, species and trend of fish were changed and required to feed of new paradigm for aquaculture. MP was most feed in terms of nutritional balance and breeding of fish, but MP induced to contaminations just like nitrogen, sulfur, phosphate-like products because of its shrinking speed and then eutrophications, and finally spoiled eco-systems.
Although a variety of efforts has carried out, international price of food-grains such as cereal, grain, corn were gradually increased because of policies of production and export limits. Therefore, development of eco-friendly feed has required until now and especially development of multi-functional feed become necessary.
We selected and identifified to 2 beneficial Bacillus sp. bacteria in our microbial pools in order to apply for aquatic-fields. In advance, 53 of Bacillus spp. were selected in colonical phenotype way and 5 bacteria was selected via amylase test. Five bacteria were indentified to Bacillus polyfermenticus bc-1, Bacillus polyfermenticus bc-4, Bacillus polyfermenticus bc-9, Bacillus licheniformis-1 and Bacillus licheniformis-2 through 16s RNA analysis. Secondly, these 5 of Bacillus spp. was simplified via antagonistic activity against fish pathogen(Vibrio sp., E. tarda and Strepcoccus sp.) and harmful bacteria(E. coli and Salmonella spp.) and immune test such as NO assay and cytokine production (IL-12 and TNF-alpha). Finally, 2 bacteria (Bacillus polyfermenticus BC-1 and Bacillus licheniformis) were selected and used to set to optimal condition of incubation.
In the 7L jar-fermentior condition, optimal conditojn of B. polyfermenticus BC-1 was established. Then maximum cell and spores was conunted 3.55×109 CFU/ml and 27×109 CFU/ml, respectively. Maximum cell and spores of B. licheniformis after optimal incubation was conunted 3.28×109 CFU/ml and 2.55×109 CFU/ml, respectively.
Pilot scale incubation using microalgae (Haematococcus pluvialis) was set in hetertropic and mixotrophic conditions (25℃, pH 7, light 50-80 μmol/㎡s). Carbon and light sources affected to optimal growth of H. pluvialis in the lab scale. Optimal conditions of astaxanthin production inside Haematococcus pluvialis using the 7L light-incubator was set (24.8 mg/g of astaxanthin at 500 μmol/㎡s). Optimal conditions for mass production in 7L light incubator was set in semi-continuous way and shown to 1.7 × 107 cells/ml. Then, maximal concentration of astaxanthin in mass production level was 3.5 mg/L(ppm) and astaxanthin concentration per dry cell was 3.5 %.
Rainbow trout feed pellet containing probiotics (B. polyfermenticus BC-1 and B. licheniformis) and microalgae (H. pluvialis) was produced and applied for field test in L trout aquarium at Gyeungbuk Province. After bleeding of 10 fishes monthly, lysozyme activity, production of total protein, serum glucose and GOT/GPT were measured and analyzed. Five times of field test gave not only rapid and healthy growth of fish but also increase of production in aquarium via decrease mortality of fish and then suggest to solve economical problem. In the project, rainbow trout feed pellets have eco-friendly high- and mutlifunction was developed to introduced and gave new paradigm to inland industries and companies.