KR101337882B1 - 영양소급여량 조절을 통한 메탄생성 저감방법 및 고급육 생산방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 영양소급여량을 조절함을 특징으로 하는 반추동물 반추위의 메탄생성을 저감시키는 저감 방법 및 고급육을 생산하는 생산방법에 관한 것이다. 본원 발명의 발효 조사료를 이용함으로서 반추위의 메탄생성을 저감시킬 뿐만 아니라 육성기에 볏짚을 전량 대체하는 것은 육성기 증체량을 개선하여 출하시기를 단축시키는데 도움이 되며, 도체 시 근내 지방도를 높여 등급출현율을 높이는데 효과적이다. 또한, 발효조사료 급여는 건물섭취량대비 장초의 섭취비율을 낮추는 효과를 발휘한다.

Description

영양소급여량 조절을 통한 메탄생성 저감방법 및 고급육 생산방법{A Reducing Method of Methane-gas reproduction and producing method of high-quality meat using by the control of feed mass}

본 발명은 영양소급여량 조절을 통한 메탄생성 저감방법 및 고급육 생산방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 전체 건물섭취량 대비 장초급여비율 조절을 통한 반추위 메탄발생량 저감 기술 및 영양소급여량 및 방법조절을 통한 한우 고급육 생산 기술을 통하여 육성기 발효조사료를 통한 영양소 급여량을 증가시켜 일당증체량을 증가시켜 근내 지방도를 개선하는 고급육 생산방법에 관한 발명이다.

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전 세계적으로 기후 변화에 대응하기 위해 기후협약을 체결하여 각 나라마다 온실가스 감축을 의무화하고 있다. 메탄은 강력한 온실가스 중 하나로 축산업 및 다양한 농업분야에서 직접적으로 대기에 방출 된다. 메탄가스는 반추동물에 의해서도 발생되며, 반추동물 중에서 소가 75%를 차지하고 나머지는 물소, 면양 그리고 산양으로부터 발생된다(Crutzen 등, 1986). 소의 경우, 평균적으로 50L/시간 이상의 가스를 생산하고 이중 25∼30%가 메탄이다. 반추가축에 의한 메탄가스배출은 가축의 품종, 반추위액의 pH, 반추위내 초산과 프로피온산의 생성 비율, 메탄생성 미생물의 수, 섭취 사료의 조성 및 급여수준, 소화 율, 선진국과 개발도상국간의 사육 환경 및 사양 기술 차에 의해서 영향을 받는다(Johnson and Johnson 1995; Moss 등, 2000; Benchaar 등, 2001; Sejian 등, 2010). 메탄가스는 섭취 에너지의 손실 경로 중 하나로 총 섭취에너지 중 2~12%의 에너지 손실을 초래한다(Johnson 등, 2000).

반추동물은 반추위를 가지고 있다. 반추동물에게 사료를 급여하면 반추위에 서식하고 있는 다양한 미생물에 의해 1차적으로 분해 이용이 된다. 반추위에는 다양한 미생물이 존재하며 이중 메탄생성 박테리아는 methanobrevibacter ruminantium , methanobacterium formicicum , methanomicrobium mobile 등이 있다. 메탄생성 박테리아수를 줄이는 것이 반추위내에서 메탄 생성을 줄이는 방법이 될 수 있다. 메탄생성박테리아를 감소시키기 위한 다양한 연구들이 진행되고 있다. 일반적으로, 메탄생성 박테리아는 섬유소분해 박테리아와 정의 상관관계가 있고 전분분해 박테리아와 음의 상관관계가 있다. 따라서 한우 사육과정에서 육성기에 곡류사료로부터 섭취하는 영양소량을 증가시켜 전분분해 박테리아의 수를 증가시키게 되면, 섬유소분해 박테리아와 공생관계에 있는 메탄생성 박테리아의 수가 감소되어 반추위에서의 메탄 발생량이 감소된다(Moss 등, 2000).

한우 육성기에 조사료를 다급하고 배합사료를 제한하는 것은 반추위발달을 유도하여 장기비육에 유리하게 하고자 함이다. 그러나 많은 농가에 육성기에 지나치친 배합사료 제한사양을 하고 있어 육성기 증체가 불량한 것으로 조사되고 있다. 육성기 배합사료량를 통한 에너지 섭취량을 증가시키면 육성기 증체를 개선할 수 있어 육질을 개선할 수 있으며, 메탄생성량 또한 줄일 수 있다. (Kim 등, 2011)

한우 고급육생산을 위해서는 장기비육을 해야 한다. 이를 위해서는 육성기에 조사료 위주로 사료를 급여하여 반추위발달을 촉진해야 한다. 그러나 지나친 사양관리는 증체량을 저해하여 출하체중을 감소시킬 수 있다. 이로 인해 등심 및 근내지방세포의 발육이 억제되어 출하 시 근내지방도를 감소시킬 수 있다. 적정량 이상으로 배합사료를 증량하게 되면 반추위 융모가 파손되어 대사성질병이 발생될 수 있다. 양질의 조사료를 급여하여 영양소를 급여하면 반추위발달 및 적정증체를 유지할 수 있다(Kim, 2007).

조사료의 비율이 증가하면 반추위에서 cellulolytic bacteria 증식이 왕성하여 acetic acid 생성량이 증가하는 특징은 있으나 메탄생성 bacteria 또한 증식이 왕성하여 메탄생성량 또한 증가한다(Johnson과 Johnson, 1995).

그러나, 상기 문헌 어디에도 본 발명의 영양소급여량 조절과 조사료와 농후사료비율 조절을 통해 적정 증체량을 조절하고 이때 발생되는 메탄생성량을 저감시키는 효과에 대한 기술내용이 개시되거나 교시된 바는 없다.

따라서 본 발명자들은 한우 사양관리 단계에 있어서 영양소급여량 조절과 조사료와 농후사료비율 조절을 통해 적정 증체량을 조절하고 이때 발생되는 메탄생성량을 산출하여 친환경적이며 고품질 한우생산 기술을 개발하고자 한다. 이를 위해, 적정량의 장초(입자가 큰 조사료)를 함유하는 발효조사료를 제조하여 조사료와 농후사료비율 및 영양소 급여량을 조절한 결과, 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 발효조사료를 이용하여 영양소급여량을 조절함을 특징으로 하는 반추동물 반추위의 메탄생성을 저감시키는 저감 방법 및 고급육을 생산하는 생산방법을 제공한다.

구체적으로 본 발명은 발효조사료를 이용하여 전체 건물섭취량 대비 장초급여비율를 조절함을 특징으로 하는 반추동물 반추위의 메탄생성을 저감시키는 저감 방법 및 영양소급여량 및 방법조절을 통한 한우고급육생산 기술을 통하여 육성기 발효조사료를 통한 영양소 급여량을 증가시켜 근내지방도를 개선하는 고급육 생산방법을 제공한다.

상기 반추동물 반추위의 메탄생성을 저감시키는 저감 방법은 상기 발효조사료를 이용하여 전체 건물섭취량 대비 장초(8밀리 이상의 입자를 가진 조사료)급여비율를 조절하여 메탄 생성량을 저감함과 동시에 육성기 증체량을 조절하여 고급육 출현율을 높이는 방법임을 특징으로 한다.

본원에서 정의되는 발효조사료는 버섯재배부산물(버섯폐배지) 40 내지 60% (w/w), 재활용양계깔게 15 내지 25% (w/w), 미강 5 내지 15% (w/w), ryegrass straw 5 내지 30% (w/w), 당밀 1 내지 5% (w/w), 벤토나이트 0.1 내지 3%(w/w), 및 발효균주 0.1 내지 2%(w/w)을 혼합한 후에 밀봉하여 2주간 상온에서 상기 발효균주, 바람직하게는, 혐기성 균, 보다 바람직하게는 Lactobacillus균, Bacillus균, Saccharomyces균, Enterobacter 및 Aspergillus 균으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1 종 이상, 바람직하게는 Lactobacillus plantarum, Saccharomyces cerevisiae, Bacillus cereus, Bacillus subtilis, Bacillus subtilis, 및 Enterobacter ludwigii KU201-3 균으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1 종 이상, 보다 바람직하게는 Lactobacillus plantarum KCCM12116, Saccharomyces cerevisiae KCCM11306, Bacillus cereus KU206-3, Bacillus subtilis KU201-7, Bacillus subtilis KU3, Enterobacter ludwigii KU201-3 균주를 0.1 내지 2%(w/w), 바람직하게는 0.3 내지 1.0%(w/w) 첨가하고 적절한 온도, 습도 조건, 바람직하게는, 온도 35 내지 45℃, 상대습도 55 내지 65% 그리고 혐기발효 조건하에서 1일 내지 1달, 바람직하게는 1주일 내지 3주일간 혐기 발효를 수행하는 단계를 포함하는 공정을 통하여 제조된 것임을 특징으로 한다.

본원에서 정의되는 반추동물의 메탄 생성 저감용 사료는 발효조사료를 포함한다.

본원에서 정의되는 반추동물(ruminant animals)은 소화 형태상 한번 삼킨 먹이를 다시 게워 내어 씹는 특성을 가진 동물로서, 반추위(rumen)라고 불리우는 위가 서너 개의 실로 나뉘어 있는 동물을 의미하며, 소, 염소, 양, 사슴, 낙타, 기린 등을 포함된다.

상기 발효조사료는 건물섭취량 대비 장초급여비율을 1 내지 40%(w/w), 바람직하게는 10 내지 20%(w/w), 보다 바람직하게는 18%(w/w)이하로 조절하고, 가소화영양소총량(TDN)은 30 내지 70%, 바람직하게는 40 내지 60%(w/w) 수준에서 설정하고, 수분함량은 10 내지 60%, 바람직하게는 20 내지 50%(w/w), 보다 바람직하게는 30 내지 40%(w/w)범위로 조절함을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 (1) 버섯재배부산물(버섯폐배지) 40 내지 60% (w/w), 재활용양계깔게 15 내지 25% (w/w), 미강 5 내지 15% (w/w), ryegrass straw 5 내지 30% (w/w), 당밀 1 내지 5% (w/w), 벤토나이트 0.1 내지 3%(w/w), 및 발효균주 0.1 내지 2%(w/w)을 혼합한 후에 밀봉하여 2주간 상온에서 상기 발효균주, 바람직하게는, 혐기성 균, 보다 바람직하게는 Lactobacillus균, Bacillus균, Saccharomyces균, Enterobacter 및 Aspergillus 균으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1 종 이상, 바람직하게는 Lactobacillus plantarum , Saccharomyces cerevisiae , Bacillus cereus, Bacillus subtilis, Bacillus subtilis, 및 Enterobacter ludwigii KU201-3 균으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1 종 이상, 보다 바람직하게는 Lactobacillus plantarum KCCM12116, Saccharomyces cerevisiae KCCM11306, Bacillus cereus KU206-3, Bacillus subtilis KU201-7, Bacillus subtilis KU3, Enterobacter ludwigii KU201-3 균주를 0.1 내지 2%(w/w), 바람직하게는 0.3 내지 1.0%(w/w) 첨가하고 적절한 온도, 습도조건, 바람직하게는, 온도 35 내지 45℃, 상대습도 55 내지 65% 그리고 혐기발효 조건하에서 1일 내지 1달, 바람직하게는 1주일 내지 3주일간 혐기 발효를 수행하는 단계를 포함하는 공정을 통하여 제조된 것을 특징으로 하는 반추동물용 발효조사료를 제공한다.

본원에서 정의되는 버섯재배부산물(버섯폐배지)은 버섯재배과정에서 발생되는 일반적인 각종 부산물을 포함하며, 그 예로는 송이버섯, 새송이버섯, 팽이버섯, 표고버섯 등의 버섯 재배의 부산물, 즉, 배지 등을 포함한다.

본원에서 정의되는 재활용양계 깔게은 양계장에서 부수적으로 발생되는 일반적인 양계장 깔게을 포함한다. 그 예로 육계분 등이 포함된다.

본원에서 정의되는 미강은 일반적인 쌀겨를 포함한다.

본원에서 정의되는 라이그라스 짚(ryegrass straw)은 화본과 목초로서 반추가축의 조사료용으로 많이 재배, 이용되는데 널리 이용되고 있는 것으로써 이탈리안 라이그라스(italian ryegrass), 페레니얼 라이그라스(perennial ryegrass), 커먼 라이그라스(common rygrass) 등을 포함한다.

본원에서 정의되는 당밀은 넓게는 식용이 되지 않는 폐당밀(廢糖蜜)을 포함하며, 좁은 뜻으로는 조당(粗糖)을 정제할 때나 빙당(氷糖)을 만들 때 생기는 꿀 등을 의미하며 이것을 폐당밀에 대하여 정제당밀 ·빙당밀 ·식용당밀이라고도 한다.

또한 본 발명은 본 발명의 발효조사료를 반추동물 육성기, 바람직하게는 개시월령을 약 7개월령 내지 10개월령 이후에 급여하는 단계를 포함하는 반출동물의 증체량을 증대시키기 위한 반추동물의 사육방법을 제공한다.

또한 본 발명은, 상기 발효사료는 1일 1 내지 3회, 바람직하게는 1 내지 2회, 3.0 내지 10.0kg/day, 바람직하게는, 4.0 내지 7.0kg/day 양 (건물량 기준)으로 급여함함을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 반추동물의 메탄 생성 저감 방법은 (1) 버섯재배부산물(버섯폐배지) 40 내지 60% (w/w), 재활용양계깔게 15 내지 25% (w/w), 미강 5 내지 15% (w/w), ryegrass straw 5 내지 30% (w/w), 당밀 1 내지 5% (w/w), 벤토나이트 0.1 내지 3%(w/w), 및 발효균주 0.1 내지 2%(w/w)을 혼합한 후에 밀봉하여 2주간 상온에서 상기 발효균주, 바람직하게는, 혐기성 균, 보다 바람직하게는 Lactobacillus균, Bacillus균, Saccharomyces균, Enterobacter 및 Aspergillus 균으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1 종 이상, 바람직하게는 Lactobacillus plantarum , Saccharomyces cerevisiae, Bacillus cereus, Bacillus subtilis, Bacillus subtilis, 및 Enterobacter ludwigii KU201-3 균으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1 종 이상, 보다 바람직하게는 Lactobacillus plantarum KCCM12116, Saccharomyces cerevisiae KCCM11306, Bacillus cereus KU206-3, Bacillus subtilis KU201-7, Bacillus subtilis KU3, Enterobacter ludwigii KU201-3 균주를 0.1 내지 2%(w/w), 바람직하게는 0.3 내지 1.0%(w/w) 첨가하고 적절한 온도, 습도조건, 바람직하게는, 온도 35 내지 45℃, 상대습도 55 내지 65% 그리고 혐기발효 조건하에서 1일 내지 1달, 바람직하게는 1주일 내지 3주일간 혐기 발효를 수행하는 단계를 포함하는 공정을 통하여 제조된 것을 특징으로 하는 반추동물용 발효조사료를 급여함으로써 반추동물의 건물섭취량을 증가시키면서 반추동물의 메탄 생성량을 감소시키는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 본원 발명의 발효 조사료를 이용함으로서 반추위의 메탄생성을 저감시킬 뿐만 아니라 육성기에 볏짚을 전량 대체하는 것은 육성기 증체량을 개선하여 출하시기를 단축시키는데 도움이 되며, 도체 시 근내 지방도를 높여 등급 출현율을 높이는데 효과적이다. 또한, 발효조사료 급여는 건물섭취량대비 장초의 섭취비율을 낮추는 효과를 발휘한다.

본원 발명의 발효 조사료를 이용함으로서 반추위의 메탄생성을 저감시킬 뿐만 아니라 육성기에 볏짚을 전량 대체하는 것은 육성기 증체량을 개선하여 출하시기를 단축시키는데 도움이 되며, 도체 시 근내 지방도를 높여 등급출현율을 높이는데 효과적이다. 또한, 발효조사료 급여는 건물섭취량대비 장초의 섭취비율을 낮추는 효과를 발휘한 우수한 기술적 효과를 제공한다.

도 1은 발효조사료급여에 따른 처리구별 전체사육기간 동안의 메탄발생량 저감 효과를 나타낸 도이다.

이하, 본 발명을 하기 실시예에 의거하여 좀 더 상세하게 설명하고자 한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 만으로 제한되는 것은 아니다.

실시예 1. 발효조사료 제조 방법

증체량 개선을 위해 발효조사료의 가소화영양소총량(TDN)은 50% 수준으로 설정 하였으며, 입자가 큰 장초 비율은 18% 수준으로 설정하였다. 시험사료인 발효조사료는 발효조사료는 버섯재배부산물(버섯폐배지, 생거진천영농조합법인, 500kg), 재활용양계깔게 (청솔농장, 210kg), 미강 (단월정미소, 118kg), ryegrass straw(충주축협, 150kg), 당밀 (바이오사료, 20kg), 벤토나이트 (한국미네사료, 6kg), 및 하기 발효균주 (한국미생물보존센터, 6kg)를 혼합하여 제조하였다. 가소화영양소총량(TDN)은 50% 수준에서 설정하였으며, 수분함량은 35%로 하였다. 입자도가 큰 장초(8밀리 이상의 입자를 가진 조사료)의 비율은 18% 수준으로 하였다. 사료 입자도 평가는 Penn State Particle Separator (PSPS)를 이용하여 Kononoff와 Heinrichs(2003)의 방법에 따라 측정하였다. 배합기(J-STAR, Harsh, USA)를 이용하여 철저히 혼합 후 밀봉하여 2주간 상온에서 혐기 발효 하여(Lactobacillus plantarum KCCM12116, Saccharomyces cerevisiae KCCM11306, Bacillus cereus KU206-3, Bacillus subtilis KU201-7, Bacillus subtilis KU3, Enterobacter ludwigii KU201-3을 각 0.1%(w/w) 접종 (2주간 혐기발효) 발효조사료를 제조하였다.(이하, “FCF"라 함)

실험예 1. 사양실험 및 실험 결과

상기 실시예의 사료를 하기와 같이 실험동물에게 급여하였다(배합사료는 1일 2회 급여하였으며, 급여량은 매월 체중측정 후 체중대비로 급여량을 산출하였다, 조사료는 자유채식을 기본으로 하였다). 제조된 발효조사료는 일반적인 볏짚에 비해 영양가가 높으며, 반추위 발달을 위한 최소량의 장초를 포함하고 있다. 발효조사료를 급여하면 적정 증체를 위한 영양소와 반추위 기능유지를 위한 조사료급여가 가능하다.

1-1. 사료급여방법

각처리구별 사양단계별 사료급여방법은 표 1에 제시하였다. 한우 거세우의 사양단계는 육성기, 비육전기, 비육후기로 하였다. 육성기는 13개월령까지, 비육전기는 14개월령 내지 23개월령으로, 비육후기는 24개월 내지 30개월령으로 하였다. 대조구는 기존관행대로 배합사료와 볏짚을 급여하였으며, 처리구 1에는 육성기와 비육전기에 볏짚과 발효조사료를 자유채식 시켰으며, 처리구 2에는 발효조사료만을 자유채식 시켰다. 모든 처리구에서 비육후기에는 배합사료와 볏짚만을 급여하였다(표 1 참조).

실험 디자인

	대조구	처리구1	처리구2
육성기
배합사료	체중의 1.3∼1.5%	체중의 1.3∼1.5%	체중의 1.3∼1.5%
볏짚	자유채식	자유채식	-
발효조사료	-	자유채식	자유채식
비육전기
배합사료	체중의 1.7∼1.8%	체중의 1.7∼1.8%	체중의 1.7∼1.8%
볏짚	자유채식	자유채식	-
발효조사료	-	자유채식	자유채식
비육후기
배합사료	자유채식	자유채식	자유채식
볏짚	1∼1.2kg/일	1∼1.2kg/일	1∼1.2kg/일
발효조사료	-	-	-

1-2. 실험동물

실험동물로 평균체중 254kg 한우 거세우(10.9개월령) 15두를 공시하여 처리구당 5두씩 체중을 고려하여 배치하였다. 가로 5m × 세로 10m의 펜스에 5두씩 배치하였다. 사양단계는 육성기, 비육전기, 비육후기로 하였다. 체중은 우형기 (Cas, BI-2RB, Korea)를 이용하여 매월 측정하였다. 배합사료 급여량은 매월 측정된 체중대비 일정비율을 급여하였다. 사료는 07:00, 18:00에 급여하였다.

1-3. 화학분석

화학분석시 시료는 65℃에서 48시간 건조 후 Sample Mill (Cemotec, Tecator, Sweden)을 이용하여 1mm 크기로 분쇄하여 분석에 이용하였다. 건물, 조단백질(N6.25), 조지방, 조회분 함량은 AOAC(1990)의 방법에 따라 분석하였다. NDF(중성세제불용성 섬유소)와 ADF(산성세제불용성섬유소)는 Van Soest 등(1991)의 방법에 따라 분석하였다.

한우 거세우에 급여된 사료의 화학성분은 표 2에 제시되어져 있다. 배합사료는 유통되는 일반적 사료를 활용하였다. 발효조사료의 건물함량은 64% 수준으로 발효에 적합한 일반적 수준이었다. 단백질은 13% 수준, TDN(total digestible nutrient)은 50% 수준이었다. 메탄생성량은 Ellis 등(2007)이 제시한 공식(CH₄ (MJ/d) = 8.56 + 0.14 × 조사료비율)에 의해 산출하였다.

한우 거세우에 급여된 사료의 화학성분

	볏짚	발효조사료	배합사료
			육성기	비육전기	비육후기
	…………………………… % …………………………………
건물	81.3	63.8	89.2	89.0	87.2
조단백질	3.4	12.6	16.1	14.7	13.2
조지방	0.9	4.0	2.8	2.7	2.0
조회분	12.3	11.1	7.4	7.1	5.8
중성세제불용성섬유소	74.5	52.7	29.8	28.4	21.7
산성세제불용성섬유소	44.9	35.3	15.7	10.9	8.6
비섬유성탄수화물	8.9	19.6	43.8	47.1	57.3
가소화영양소총량	42.0	50.0	77.4	80.3	83.7
1) 건물기준

1-4. 도체특성 평가

육량등급 항목인 도체중, 등지방, 등심단면적과 육질등급항목인 근내지방도, 육색, 지방색, 성숙도, 조직감은 축산물품질평가원(APGS, 2009)의 공식적인 분류기준에 의해 분류되었다. 근내지방도는 1⁺⁺, 1⁺, 1, 2, 3 등급으로 분류하였다. 등심단면적과 등지방두께는 13번째 갈비뼈에서 측정하였다. 육량지수는 하기 수학식 1과 같이 산출하였다. 육량등급은 A, B, C로 하였다. 육량등급 A는 육량지수 67.5이상, 육량등급 B는 육량지수 62.0~67.5, 육량등급 C는 육량지수 62.0% 이하로 하였다.

1-5. 통계처리

통계처리는 one way ANOVA, GLM을 이용하여 실시하였다(Statistix7, 2000). 평균가 비교는 Tukey's multiple range test를 이용하여 실시하였다(Statistix7, 2000). 유의성은 p value 0.05수준에서 검정하였다. 사양단계별 일당증체량(ADG, average daily gain)과 도체특성과의 상관관계는 Pearson correlations을 이용하여 분석하였다(SAS, 2002).

그 결과를 다음 표 4 및 표 5에 나타내었다.

1-6. 증체량 시험 결과

발효조사료 급여에 따른 사양단계별 증체 변화는 표 3에 제시하였다. 발효조사료로 볏짚을 완전 대체한 처리구2는 대조구에 비해 육성기 증체량이 17.5kg 증가하여 ADG(일당증체량, average daily gain)가 0.19kg 더 증가되는 경향이었으며(P=0.1028), 전체 기간 동안 총 증체량은 차이가 없었다(P>0.05). 김 등(2007a)의 연구에서 증체에 필요한 CP효율은 육성기가 가장 높다고 하였다. 볏짚보다 CP(조단백질, crude protein)함량이 3.8배 높은 발효조사료를 급여함에 따라 CP섭취량이 증가하여 육성기 증체량이 개선되었던 것으로 판단된다. 발효조사료 급여구는 대조구에 비해 육성기에서부터 비육전기까지는 체중이 지속적으로 높게 유지되었으나, 비육전기 및 비육후기에 대조구의 보상성장에 의해 전체기간 동안의 총 증체량에 있어서는 처리구별 차이는 없었다(P>0.05). Sainz 등(1995)은 육성기 제한급여에 의해 제한된 증체는 비육후기에 보상성장을 한다고 하였다. 발효조사료 급여에 따른 육성기 처리구2의 증체량 개선효과와 조사료원으로 볏짚을 급여한 대조구의 보상성장 효과는 비슷하여 전체 증체량은 차이가 없었던 것으로 판단된다. Huck 등(2000)은 feedlot cattle에게 DFM(생균제, direct-fed microbes) 급여 시 ADG가 2.5∼5% 증가한다고 하였으며, Vasconcelos 등(2008)은 거세우에게 DFM 급여 시 급여량에 따라 효과가 영향을 받는다고 하였다.

그러나 본 연구에서 볏짚을 발효조사료로 대체하여 급여하였으나, 전 기간에서의 증체량 개선 효과는 없었다(P>0.05). 발효조사료의 생균제로서의 기능, 볏짚과의 화학성상 차이 및 보상성장 등의 요인이 복합적으로 작용되어 육성기 증체량은 개선하였으나, 전체기간에 있어서의 증체량 개선효과는 없었던 것으로 판단된다. 또한 24개월령에서 처리구2의 체중은 대조구에 비해 20kg 정도가 더 무겁기 때문에 개월령대비 증체량이 많아 조기 출하에 더 유리한 것으로 판단된다.

한우 거세우의 사료급여 방법에 따른 증체량 변화

Item	대조구	처리구12)	처리구23)	SE	P value
	……………………………… Kg …………………………
육성기
시작체중	251.8	251.4	259.9	18.6	0.8773
종료체중	319.7	328.6	345.3	20.3	0.4635
증체량	67.9	77.2	85.4	12.9	0.1028
일당증체량	0.71	0.81	0.90	0.10	0.1088
비육전기
시작체중	319.7	328.6	345.3	20.3	0.4635
종료체중	560.5	569.6	575.2	21.7	0.7950
증체량	240.8	241.0	229.9	13.1	0.6395
일당증체량	0.81	0.81	0.77	0.04	0.6054
비육후기
시작체중	560.5	569.6	575.2	21.7	0.7950
종료체중	682.0	677.3	691.6	24.9	0.8622
증체량	121.5	107.7	116.5	16.1	0.6954
일당증체량	0.59	0.53	0.57	0.08	0.6937
전체 기간
시작체중	251.8	251.4	259.9	18.6	0.8773
종료체중	682.0	677.3	691.6	24.9	0.8622
증체량	430.2	425.9	431.8	26.7	0.9108
일당증체량	0.72	0.71	0.72	0.05	0.9065
1) 5두 평균.

1-7. 사료섭취량 시험 결과

발효조사료급여에 따른 사양단계별 사료섭취량은 표 4에, 월령별 사료섭취량은 표 3-7에 제시하였다. 발효조사료를 자유채식시 19개월령까지는 3.1 내지 4.0 kg/day (DM basis) 수준에서 섭취하였으며, 배합사료급여량이 7kg/day (DM basis) 이상 급여 시 배합사료 섭취량 증가와 함께 감소하였다. 발효조사료 자유채식 시 최대 섭취량은 14개월령에 5.4 kg/day (DM basis) 수준으로 대조구의 볏짚 최대 섭취량 3.3 kg/day보다 많았다. 발효조사료 급여 시 건물섭취량은 대조구에 비해 육성기에 0.2 내지 0.3 kg/day, 비육전기에 0.8 내지 1.2kg/day, 비육후기에 0.1 kg/day 수준에서 모두 증가하여 전체 기간 동안의 건물섭취량은 0.6 내지 0.7kg/day 증가하였다. 기호성이 우수한 발효조사료의 전체 입자도가 장초인 볏짚보다 작아 다량 섭취가 가능 하였던 것으로 추측된다.

Martz와 Belyea(1986)은 입자도가 작으면 반추위 통과속도가 빨라져 건물섭취량이 증가한다고 하였다. 또한 발효과정에서 생선된 유기산(Kwak, 2009)과 발효균들에 의해 세포벽물질이 연화 혹은 파괴되어 반추위 미생물에 의해 이용성이 높아져 소화율이 향상 되었으며(이 등, 2003), 이로 인해 섭취량이 증가하였을 가능성이 있다. Nsereko 등(2008)과 Aksu 등(2004)은 silage 제조과정에서 유산균을 접종하게 되면, 세포벽 구성물질 분해에 관련된 ferulate esterase와 같은 효소들이 분비되어 발효물의 in situ NDF 소화율이 개선된다고 보고하였다.

23개월령에 비육전기에서 비육후기로 전환되는 과정에서 발효조사료를 볏짚으로 대체 급여 시 처리구1, 처리구2 모두 처음 한달 동안에는 대조구의 볏짚 섭취량보다 적게 섭취하였으나 25개월령 이후부터는 대조구보다 더 많은 양의 볏짚을 섭취하였다. 일반적으로 장기비육을 위해 육성기에 조사료를 다급하고 배합사료를 제한하여 반추위 발달을 도모한다. 발효조사료는 입자도가 볏짚보다 작기 때문에 반추위 발달에 불리하다고 추측 할 수 있으나 사양실험결과 비육후기 배합사료 섭취량은 출하까지 볏짚을 섭취한 대조구와 동일하였으며, 볏짚 섭취량은 대조구보다 많았다. 이는 육성기 동안 볏짚을 전량 장초 비율이 낮은 발효조사료로 대체하는 것이 육성기 반추위 발달 및 기능유지가 가능하게 하여 30개월령까지의 장기 비육에 전혀 문제가 되지 않음을 의미한다.

Table 4. 처리구별 월령별 사료섭취량 변화1 )
사양단계	개월령	배합사료(공통)	대조구	처리구12 )		처리구23 )
			볏짚	볏짚	발효조사료	볏짚	발효조사료
		············kg/d ·············
육성기	10	2.9	2.4	1.9	2.3	-	3.6
	11	2.9	2.5	1.5	1.4	-	3.1
	12	3.6	2.9	1.8	1.4	-	3.3
	13	4.4	4.1	1.8	2.2	-	4.0
비육전기	14	5.3	3.0	2.5	2.9	-	5.4
	15	5.7	3.3	2.3	2.6	-	5.1
	16	5.8	3.0	2.3	1.6	-	3.9
	17	6.2	3.0	2.1	1.6	-	3.7
	18	6.5	2.4	2.3	1.7	-	3.8
	19	6.9	2.7	1.9	1.8	-	4.0
	20	7.5	2.1	1.8	1.3	-	3.2
	21	8.0	2.1	1.6	1.2	-	2.5
	22	8.6	1.3	1.7	0.8	-	1.6
	23	8.7	1.6	1.0	0.5	-	1.1
비육후기	24	8.8	1.0	0.6	-	0.9	-
	25	8.8	1.0	0.8	-	1.1	-
	26	8.9	1.3	1.7	-	1.3	-
	27	8.8	1.3	1.9	-	1.6	-
	28	7.5	1.6	1.9	-	1.7	-
	29	7.0	1.5	1.6	-	1.6	-
	30	7.7	1.5	1.6	-	1.6	-
1) 건물기준.

1-8. 메탄 생성량 측정시험 결과

영양소급여 수준에 따른 월령별 메탄발생량은 표 5에 제시하였다. 영양소급여량을 발효조사료를 통해 급여 시 육성기에서 부터 비육후기 까지 지속적으로 메탄생성량이 낮았다. Sejian 등(2010)은 사양관리 기술에 의해 메탄생성량이 영향을 받는다고 하였다. 발효조사료의 장초비율은 18% 이며, 배합사료와 함께 급여시 육성기에 전체 섭취량(배합사료와 조사료) 대비 장초의 비율은 처리구 2가 9 내지 10% 수준, 처리구 1일 26 내지 33% 수준, 대조구가 36 내지 46% 수준이었다. 발효조사료 급여에 따라 건물섭취량 대비 장초의 섭취비율이 감소하여 메탄생성량이 감소되었다. 반추동물에 의한 메탄생성량은 호흡챔버를 통해 산출이 가능하다. 그러나 전체기간에 있어서의 총 메탄발생량은 현실적으로 매우 제한된다. 외국의 연구인 Ellis 등(2007)의 연구에서는 육우의 경우 1 내지 3.5 M cal/day가 발생된다고 하였으며, 국내 한우 연구인 설 등(2012)의 연구에서 비육후기 거세우(614kg)의 경우 1.5 내지 1.8Mcal/day의 메탄이 발생된다고 보고하였다.

Table 5. 처리구별 메탄생성량 변화
개월령	대조구	처리구1	처리구2
	············ Mcal/day ··············
10	3.5	3.1	2.4
11	3.6	3.0	2.4
12	3.5	3.0	2.3
13	3.6	2.9	2.3
14	3.2	3.0	2.3
15	3.3	2.9	2.3
16	3.2	2.9	2.3
17	3.1	2.8	2.3
18	2.9	2.9	2.3
19	3.0	2.7	2.3
20	2.8	2.7	2.2
21	2.7	2.6	2.2
22	2.5	2.6	2.1
23	2.6	2.4	2.1
24	2.4	2.2	2.3
25	2.4	2.3	2.4
26	2.5	2.6	2.5
27	2.5	2.6	2.5
28	2.6	2.7	2.6
29	2.6	2.7	2.7
30	2.6	2.6	2.6
Total	60.9	57.3	49.5
1) 건물기준

또한 전체 사육기간 동안의 메탄발생량은 도 1에 제시하였다. 발효조사료를 통해 건물섭취량 대비 장초의 비율을 줄이는 방법으로 영양소를 급여 시 발효조사료만을 조사료원으로 전량 자유채식시킨 처리구 2의 메탄생성량은 대조구에 비해 18.8% 메탄생성량이 감소하였다. 발효조사료와 볏짚을 함께 자유채식시킨 처리구1은 메탄생성량이 5.9% 감소하였다. 결과적으로 볏짚을 전량 발효조사료로 대체하는 방법이 메탄 발생량을 줄이는데 효과적인 것으로 나타났다.

1-9. 도체 특성

발효조사료 급여에 따른 사양단계에서 초음파를 이용한 육량 및 육질특성 평가는 표 6에, 도축 후 냉도체 특성은 표 7에 제시하였다. 발효조사료 급여에 따른 육량 및 육질 특성에는 처리구간 차이는 없었다(P>0.05).

축산물등급평가원(KAPE, 2010)에 의하면 2009년도 한우 거세우(도체중 400kg 이상 기준)의 평균 등지방 두께는 13.9㎜, 등심단면적 91.5㎠, 근내지방도 5.5(15.5), 도체중 443kg이며, 본 연구에서의 50%발효 조사료구의 등지방 두께는 11.0㎜, 도체중은 403.6kg으로 2009년도 평균치보다 낮으나 다른 처리구들은 모두 평균치와 비슷한 수준이었다. 근내지방도는 대조구와 처리구 모두 2009년도 평균치 5.5(15.5)보다 1.0(2.9) 내지 3.1(7.5)단위 높았다.

등지방 두께는 처리구1이 11.0㎜로 가장 낮은 경향이 있었으며(P=0.0874), 모든 처리구에서 등지방두께의 27.3 내지 43.6%가 도축 전 5개월 동안 증가하여 비육후기에 급속하게 증가하는 것으로 나타났다. 김 등(2003)은 등지방두께는 월령과 체중을 이용한 등지방두께 산출식에서 체중의 1차항보다는 2차항에 정의 상관관계가 있어 비육후기에 섭취한 사료가 지방으로 많이 이행된다고 하였다.

본 연구에서, 근내 지방도는 도축 전 5개월 동안 (26.2 내지 31.1개월령) 집중적으로 증가하였다. 이는 근내 지방도는 비육후기에 quadratic한 증가 형태를 보인다는 Van Koevering(1995)의 연구 결과와 같다. 또한, 29.2개월령 근내지방도는 50% 발효 조사료구와 100%발효 조사료구가 대조구에 비해 각각 5.8, 5.6 단위 높았으나(표 3-7), 냉도체 근내 지방도는 대조구에 비해 각각 3.2, 4.6 단위 높아 처리구별 차이가 줄어들었다. 이는 처리구 1과 처리구 2의 근내 지방도가 최대치에 도달하는 시점이 더 빠르다는 것으로 해석될 수 있다. 발효조사료 급여로 육성기 증체량이 개선되어 지방전구세포의 발달이 촉진되었던 처리구 1과 처리구 2는 근내 지방도가 quadratic한 증가를 보이는 비육후기에 근내 지방도의 최대치 도달시기가 대조구에 비해 빨랐고 동일 개월령 (31.1)에 도축시에 대조구에 비해 처리구 1과 처리구 2에서 근내지방도가 더 높았던 것으로 추측된다. 근내 지방도가 높았던 처리구 1과 처리구 2의 육질 등급 1⁺이상 출현율은 100%로 대조구의 60% 비해 월등히 높았다.

근내 지방도 통계처리 시에 발효 조사료 급여구 전체와 대조구를 비교 시(처리구1+처리구2 vs 대조구) 발효조사료 급여에 따라 근내 지방도는 증가하는 경향이었으며(P=0.0875), 육질 등급은 유의적으로 높았다(P<0.05). 발효조사료 급여는 근내 지방도를 높이며 육질 등급을 향상시키는 효과가 있는 것으로 판단된다. 또한 발효조사료 급여는 월령대비 근내지방도를 빠르게 증가시켜 출하월령을 단축시키는 효과가 있을 것으로 예측된다.

Table 6. 초음파측정에 의한 육량 및 육질특성 평가t1 )
		대조구	처리구1	처리구2	SE	P value
육량특성
등지방,	26.2개월령	9.6a	6.2b	9.4ab	1.3	0.0324
	11.3	9.8	11.5	1.3	0.4481
29.2개월령
등심단면적, ㎠	26.2개월령	80.7	81.8	83.7	2.6	0.5197
	29.2개월령	88.4	85.6	88.0	4.8	0.8376
육질특성
근내지방도2 )	26.2개월령	11.0	11.8	12.8	3.2	0.8551
	29.2개월령	13.0	18.8	18.6	2.6	0.1119
1) 5두 평균 2) 범위 1~27 (1=낮음, 27=높음). a,b, Means with different superscripts within the same row are significantly different(P<0.05).

Table 7. 발효조사료 급여에 따른 거세한우의 냉도체 육특성평가1)
Item	대조구	처리구12)	처리구23)	SE	P
냉도체중, kg	432.2	403.6	445.3	18.6	0.1352
육량특성
등지방두께, ㎜	13.2	11.0	15.0	1.5	0.0874
등심단면적, ㎠	90.2	88.6	90.5	4.4	0.9058
육량지수	64.5	66.4	63.1	1.2	0.0760
육량등급	2.0	1.8	2.3	0.2	0.2461
육질특성
근내지방도	18.4	21.6	23.0	2.4	0.2136
육색	4.8	5.0	5.0	0.2	0.4460
지방색	3.0	3.0	3.0	-	-
조직감	1.0	1.0	1.0	-	-
성숙도	2.0	2.0	2.0	-	-
육질등급	0.42	0.06	0.03	0.19	0.1193
1++, %	40	40	80	-	-
1+, %	20	60	20	-	-
1, %	40	-	-	-	-
1) 5두 평균

1-10. 증체량과 도체특성 상관관계

발효조사료 급여에 따른 사양단계별 ADG와 도체특성과의 상관관계는 표 8에 제시하였다. 본 연구에서, 냉도체중은 모든 사양단계의 ADG와 정의 상관관계가 있었다. 26.2 내지 31.1 개월령에서의 등지방 두께는 육성기 ADG와 부의 상관관계가 있는 반면 비육전기와 비육후기ADG와 정의 상관관계가 있어 등지방 두께를 얇게 키우려면 육성기 ADG를 크게 하는 것이 바람직한 것으로 판단된다. 등심 단면적은 전반적으로 ADG와 정의 상관관계가 있었으며, 29개월령 이상에서는 육성기 ADG와 가장 높은 정의 상관관계가 있어 등심단면적으로 넓게 키우려면 육성기 ADG를 좋게 하는 것이 바람직한 것으로 판단된다. 26.2개월령에서의 근내 지방도는 비육전기와 비육후기 ADG와는 부의 상관관계가 있었으나, 29.1개월령과 31.1개월령에서는 육성기 ADG와 정의 상관관계가 있었다. 이에 따라 육질 등급 또한 육성기 ADG가 증가할수록 높아지는 것으로 나타났다. 근내 지방도를 높이려면 육성기 ADG를 높게 하는 것이 바람직한 것으로 판단되다. 육색은 전반적으로 ADG와 정의 상관관계가 있었으나 대조구 및 처리구에서의 수치 모두 4 내지 5 수준으로 모두 정상범위에 있어 육질 등급에 영향을 주지 않는 수준이었다.

결과적으로, 발효조사료를 통한 에너지급여수준 중가는 육성기 ADG를 개선하여 도체시 근내지방도를 높이는데 효과적인 것으로 나타났다.

Table 8. 사양단계별 일당증체량(ADG)와 도체특성과의 상관계수
Item	일당증체량(ADG)
	육성기	비육전기	비육후기	전기간
냉도체중	0.4663*	0.4639*	0.4120	0.6429**
육량특성
등지방두께	-0.2136	0.2308	0.4110	0.2923
등심단면적	0.5369**	0.1056	0.3299	0.4416
육량지수	0.2201	-0.3763	-0.3405	-0.2858
육량등급	-0.4420	0.0176	-0.1662	-0.2402
육질특성
근내지방도	0.5026*	-0.2501	-0.2792	-0.1200
육색	0.2814	0.7139**	0.4121	0.7008**
육질등급	-0.4458*	0.3313	0.3236	0.1964
1) Pearson correlation (SAS, 2002).** Significance P<0.05. * Significance P<0.10.

발효조사료의 장초비율을 18%, TDN수준을 50% 수준으로 설정하여 육성기에 볏짚을 전량 대체하는 것은 육성기 증체량을 개선하여 출하시기를 단축시키는데 도움이 되며, 도체 시 근내 지방도를 높여 등급출현율을 높이는데 효과적이다. 또한, 발효조사료 급여는 건물섭취량대비 장초의 섭취비율을 낮추어 사양과정에서 메탄생성량을 19% 수준에서 효과적으로 감소시킴을 확인하였다.

Claims (12)

1. 송이버섯, 새송이버섯, 팽이버섯, 또는 표고버섯으로부터 선택된 버섯재배부산물 40 내지 60% (w/w), 재활용양계깔게 15 내지 25% (w/w), 미강 5 내지 15% (w/w), 이탈리안 라이그라스(italian ryegrass), 페레니얼 라이그라스(perennial ryegrass), 또는 커먼 라이그라스(common rygrass)로부터 선택된 라이그라스 스트로우(ryegrass straw) 5 내지 30% (w/w), 당밀 1 내지 5% (w/w), 벤토나이트 0.1 내지 3%(w/w), 및 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) KCCM12116, 바실러스 세레우스(Bacillus cereus) KU206-3, 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) KU201-7, 바실러스 서브틸리스 (Bacillus subtilis) KU3, 또는 엔테로박터 루드위기(Enterobacter ludwigii) KU201-3로부터 선택된 균주를 0.3 내지 1.0%(w/w) 첨가하고 온도 35 내지 45℃, 상대습도 55 내지 65% 그리고 혐기발효 조건하에서 1주일 내지 3주일간 혐기 발효를 수행하는 단계를 포함하는 공정을 통하여 제조된 발효조사료를 이용하여 전체 건물섭취량 대비 8밀리 이상의 입자를 가진 장초급여비율을 조절함을 특징으로 하는 반추동물 반추위의 메탄생성을 저감시키는 저감 방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,
   상기 발효조사료는 건물섭취량 대비 장초급여비율을 1 내지 40%(w/w)이하로 조절하고, 가소화영양소총량(TDN)은 30 내지 70% 수준에서 설정하고, 수분함량은 10 내지 60%(w/w)범위로 조절함을 특징으로 하는 저감 방법.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 반추동물(ruminant animals)은 소, 염소, 양, 사슴, 낙타, 또는 기린을 포함하는 저감 방법.
7. 삭제
8. 송이버섯, 새송이버섯, 팽이버섯, 또는 표고버섯으로부터 선택된 버섯재배부산물 40 내지 60% (w/w), 재활용양계깔게 15 내지 25% (w/w), 미강 5 내지 15% (w/w), 이탈리안 라이그라스(italian ryegrass), 페레니얼 라이그라스(perennial ryegrass), 또는 커먼 라이그라스(common rygrass)로부터 선택된 라이그라스 스트로우(ryegrass straw) 5 내지 30% (w/w), 당밀 1 내지 5% (w/w), 벤토나이트 0.1 내지 3%(w/w), 및 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) KCCM12116, 바실러스 세레우스(Bacillus cereus) KU206-3, 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) KU201-7, 바실러스 서브틸리스 (Bacillus subtilis) KU3, 또는 엔테로박터 루드위기(Enterobacter ludwigii) KU201-3로부터 선택된 균주를 0.3 내지 1.0%(w/w) 첨가하고 온도 35 내지 45℃, 상대습도 55 내지 65% 그리고 혐기발효 조건하에서 1주일 내지 3주일간 혐기 발효를 수행하는 단계를 포함하는 공정을 통하여 제조된 반추동물용 발효조사료.
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