KR101127311B1 - 생산성 향상을 위한 어류용 사료 조성물 및 이의 제조방법 - Google Patents

생산성 향상을 위한 어류용 사료 조성물 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 조피볼락의 치어기 또는 육성기 사료조성물에 구기자 분말 또는 인삼 분말로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 부가적으로 더 첨가하여 제조되는 조피볼락용 사료 및 사료공급방법에 관한 것으로, 치어기 사료조성물에 부가적으로 첨가되는 하나 이상의 성분은 구기자 분말이 사료조성물 대비 0.5-3.0중량%, 인삼은 사료조성물 대비 0.5~3.0중량% 범위이고, 육성기 사료조성물에 더 첨가되는 하나 이상의 성분은 구기자 분말이 사료조성물 대비 0.4-0.6중량%, 인삼은 사료조성물 대비 0.4~1.2 중량% 범위인 것을 특징으로 한다. 본 발명의 어류용 사료조성물을 어류가 섭취함으로써, 성장률, 사료효율 및 면역력 등이 개선되어 생산성을 향상시킬 수 있다.

Description

생산성 향상을 위한 어류용 사료 조성물 및 이의 제조방법{Feed composition for fishes improving productivity and production method thereof}
본 발명은 구기자 및 인삼으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 유효성분으로 함유하는 어류용 사료조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명의 어류용 사료조성물을 어류가 섭취함으로써, 성장률, 사료효율 및 면역력 등이 개선되어 생산성을 향상시킬 수 있다.
조피볼락(Sebastes schlegeli)은 일찍부터 종묘생산 기술이 확립되었고, 질병에 대한 내성이 강하며, 광온광염성 어종으로 사육관리가 용이하여 우리나라에서는 1980년대 말부터 양식이 시작되었다. 현재는 국내 해산어 양식어류 총생산량 80,110톤 중 넙치(약 51%) 다음으로 가장 많이(약 26%) 생산되고 있으며, 충남도에서는 양식어류 생산량(전체 2,340톤)의 72%(1,694톤)를 차지할 정도로 중요한 어종이다(어업생산통계시스템).
그러나 대부분의 조피볼락 양식은 인위적인 양식 시스템에서 고밀도로 양식되면서 다양한 형태의 스트레스(고밀도사육, 물리적 장애, 수질악화, 항생제 및 화학약품의 남용)에 노출되어 있다. 이러한 양식조건은 어류의 최적 성장에 지장을 주며, 체내 대사와 생리적 상태에 부정적 변화를 가져오게 하여 종묘생산 및 양성과정에 문제점으로 대두되어 궁극적으로는 양식 생산량에 감소를 가져온다.
또한, 어류의 비특이적 면역조절 능력을 저하함으로써 병원균에 쉽게 노출되어 질병에 걸리기 쉽다. 척추동물에 있어 비특이적 방어는 병원균의 감염시 첫번째 방어선으로 알려져 있으며, 선천적인 면역시스템을 활성화함으로써 병원균으로부터 저항할 수 있는 능력이 강화될 수 있다고 보고되고 있다. 이와 관련하여 최근 어류의 성장촉진 및 사료효율을 개선하거나 어류의 비특이적 면역반응 및 항산화능력을 증강시켜 양식어류의 질병을 예방하고 생산성을 향상시킬 수 있는 생약제에 관한 연구가 진행되고 있다.
구기자나무(Lycium chinensis Mill)는 가지과(Solanaceae)에 속하는 낙엽 활엽관목으로 우리나라 전국에 분포하며, 열매 및 뿌리껍질을 각각 구기자와 지골피라하여 한방에서 널리 사용하고 있고, 잎 또한 구기엽이라 하여 민간약 또는 식용으로 사용되고 있다. 붉은색의 장타원형인 구기자는 8월부터 10월 사이에 열매가 맺히며, 유효 성분으로는 carotenoid, cholin, meliscic acid, zeaxanthin, physalien, betaine, β-sitosterol, vitamin B1과 불포화 지방산을 다량 함유하고 있어, 항균, 항암, 면역증진, 항산화, 콜레스테롤 저하효과가 입증되었다. 어류를 대상으로는 나일틸라피아와 넙치에 구기자 첨가 사료를 공급하였을 때 성장을 향상시키고 비특이적 면역반응 지표들이 활성화 되었다는 보고가 있으나, 다른 양식어류를 대상으로 실시한 연구는 거의 찾아보기 힘들다.
인삼은 수천년 전부터 의약품으로 사용해왔으며, 그 효능은 병독으로부터 생체를 방어하며, 독성물질에 대한 간 상해 방어, 고지혈증 예방, 면역기능 증진 등과 같은 다양한 약리효능을 나타내는 것으로 알려져 왔다. 인삼의 효능으로는 항산화 활성 및 항스트레스, 면역기능 조절작용, 중추신경계에 대한 작용, 항발암작용과 항암할성, 항피로, 항당뇨작용, 간기능 항진효능, 항상성 유지 효과 등 많은 연구가 진행되어 그 유효성이 밝혀지고 있다.
주요 약리성분은 인삼 조사포닌이 4~10%로 가장 많으며, 산성다당체, 폴리아세틸렌, 알칼로이드, 리그닌, 페놀성화합물 등이 보고되고 있다. 인삼에 포함되어 있는 많은 약리성분 중 특히 인삼사포닌(ginsenoside)은 인삼의 가장 중요한 약리성분으로 알려지고 있다. 그러나 인삼의 효과는 주로 포유류를 대상으로 연구가 수행되어졌으며, 어류에 대해서는 거의 이루어지지 않은 실정이다.
한국공개특허 제2006-0099192호에는 항산화물질을 함유하는 식물체분말 또는 추출물을 포함하는 가축사료 첨가제 조성물이 개시되어 있으나, 본 발명의 생산성 향상을 위한 어류용 사료 조성물과는 상이하다.
본 발명은 조피볼락을 대상으로 한 기능성 어종을 개발하기 위해 도출된 것으로서, 구기자 및 인삼으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 유효성분으로 함유하는 어류용 사료조성물을 어류에게 급여함으로써, 어류의 성장률 및 면역력을 개선시켜 어류의 생산성을 향상시키고, 항생제 대체물질로 활용할 수 있고, 고품질의 어육을 제공할 수 있는 효과를 지니는 어류용 사료를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 구기자 및 인삼으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 유효성분으로 함유하는 어류용 사료조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 어류용 사료에 구기자 및 인삼으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 첨가하여 제조하는 것을 특징으로 하는 어류용 사료의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 조피볼락용 사료에 구기자 및 인삼으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 첨가하여 어류에 급여함으로써, 어류의 성장률 및 면역력을 개선시킴으로써 어류의 생산성을 향상시키고, 항생제 대체물질로 활용이 가능하여 항생제를 이용하지 않고도 질병을 예방하여 어류의 폐사율을 감소시키고, 그 외에도 어육의 품질을 개선함으로써 고품질의 어육을 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 치어기 조피볼락을 대상으로 사료내 구기자 및 인삼분말을 첨가하여 성장실험을 수행하는 단계를 사진으로 나타낸 것이다.
도 2는 육성기 조피볼락을 대상으로 사료내 구기자 또는 인삼분말의 단독/혼합 첨가하여 성장실험을 수행하는 단계를 사진으로 나타낸 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 구기자 및 인삼으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 유효성분으로 함유하는 어류용 사료조성물을 제공한다.
본 발명의 조성물에서, 상기 어류는 조피볼락(Sebastes schlegeli)일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 조성물에서, 상기 구기자 및 인삼은 어떠한 형태로도 첨가할 수 있으나, 바람직하게는 분말형태로 첨가할 수 있는데, 분말형태로 첨가하는 것이 어류용 사료와 혼합하여 조성물의 형태로 제조 시, 사료를 어류의 크기에 맞도록 분말입자로 제조하기 용이하며, 유용물질의 이용률을 높일 수 있다. 상기 구기자 및 인삼 분말의 제조방법은 전기건조기를 이용하여 50~55℃에서 4~6일 동안 건조할 수 있으며, 바람직하게는 50~55℃에서 5일 동안 건조할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 본 발명의 조성물에서, 어류용 사료조성물을 어류가 섭취함으로써, 어류의 성장률, 사료효율 및 면역력을 개선시켜, 어류의 생산성이 향상될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 본 발명의 조성물에서, 상기 유효성분 중 구기자만 첨가할 경우 사료조성물 기준으로 0.4~0.6 중량% 첨가할 수 있으며 바람직하게는 0.5 중량% 첨가할 수 있고, 상기 유효성분 중 인삼만 첨가할 경우 사료조성물 기준으로 0.8~1.2 중량% 첨가할 수 있으며 바람직하게는 1 중량% 첨가할 수 있고, 상기 유효성분으로 구기자와 인삼을 첨가할 경우 사료조성물 중량대비 구기자 0.4~0.6% 및 인삼 0.4~0.6% 첨가할 수 있으며, 바람직하게는 구기자 0.5% 및 인삼 0.5%를 첨가할 수 있는데, 상기 범위로 첨가하는 것이 어류의 성장률, 사료효율 및 면역력을 최대로 증진시킬 수 있었다.
또한, 본 발명은 통상적인 어류용 사료의 제조방법에 있어서, 어류용 사료에 구기자 및 인삼으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 첨가하여 제조하는 것을 특징으로 하는 어류용 사료의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 어류용 사료의 제조방법에서, 상기 어류는 조피볼락(Sebastes schlegeli)일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 본 발명의 어류용 사료의 제조방법에서, 사료에 구기자만 첨가할 경우 사료조성물 기준으로 0.4~0.6 중량% 첨가할 수 있으며 바람직하게는 0.5 중량% 첨가할 수 있고, 인삼만 첨가할 경우 사료조성물 기준으로 0.8~1.2 중량% 첨가할 수 있으며 바람직하게는 1 중량% 첨가할 수 있고, 구기자와 인삼을 첨가할 경우 사료조성물 중량대비 구기자 0.4~0.6% 및 인삼 0.4~0.6% 첨가할 수 있으며, 바람직하게는 구기자 0.5% 및 인삼 0.5%를 첨가할 수 있는데, 상기 범위로 첨가하는 것이 어류의 성장률, 사료효율 및 면역력을 최대로 증진시켜 생산성을 향상시킬 수 있었다.
이하, 본 발명의 실시예를 들어 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1: 치어기 조피볼락 사료 내 구기자 첨가효과
1) 실험사료의 제조
조피볼락의 기초사료 조성은 표 1에 나타내었다.
기초사료의 단백질원으로 북양어분(white fish meal), 오징어 간분(squid liver powder), 탈피 대두박(dehulled soybean meal)을 사용하였으며, 탄수화물원으로는 밀가루(wheat meal), 지질원으로는 고도불포화지방산(n-3 HUFA)이 다량 함유된 오징어 간유(squid liver oil)를 사용하여 기초사료를 제작하였다.
사료내 구기자가 조피볼락의 성장 또는 비특이적 면역반응에 미치는 영향을 조사하여 사료 내 적정 투여량을 추정하고 또한 구기자의 첨가효과를 확인하기 위하여 분말 구기자를 기초사료(K0)내 각각 0.1(K0.1), 0.5(K0.5), 1.0(K1.0), 3.0(K3.0), 5.0(K5.0)% 함량이 되도록 첨가하여 대조구를 포함해 총 6가지 사료를 제작하였다.
구기자 분말은 구기자 열매를 세척하여 물기를 제거한 다음 전기건조기를 이용 50~55℃에서 5일간 건조한 후 분쇄기로 분쇄하여 실험에 사용하였다.
실험사료의 조단백질 함량은 46.0%, 가용에너지는 15.9 kJ/g(단백질, 16.7 kJ/g; 지질, 37.7 kJ/g; 탄수화물, 16.7 kJ/g)으로 조절하였다. 그리고 각 실험사료별 구기자의 첨가량에 따른 가용에너지의 차이는 밀가루와 셀룰로오스(cellulose)를 이용하여 동일하게 맞추어 주었다. 모든 실험사료는 원료를 혼합한 후 펠렛 제조기로 압출 성형하였으며, 강제 통풍식 건조기로 건조(15℃, 24시간)한 다음 실험어류의 크기에 맞도록 입자크기를 2,000 ㎛ 및 2,500 ㎛ 표준체(sieve)를 이용하여 고르게 선별한 후, 밀봉하여 -20℃에 냉동 보관하면서 사용하였다.
치어기 조피볼락의 기초사료 조성(건중량 기준)
사료원료 함량(%)
북양어분(White fish meal) 40.0
오징어 간분(Squid liver powder) 12.0
탈피 대두박(dehulled soybean meal) 20.0
밀가루(Wheat meal) 13.0
오징어 간유(Squid liver oil) 6.0
비타민 혼합물(Vitamin premix)1 1.0
미네랄 혼합물(Mineral premix)2 3.0
셀룰로오스(Cellulose) 5.0
구기자 또는 인삼(Kugija or Ginseng) 0
1 함량(사료 kg 당 mg): Ascorbic acid 300; dl-Calcium pantothenate 50; Choline bitatrate 3000; Inositol 150; Menadione 6; Niacin 150; PyridoxineHCl 15; Riboflavin 30; Thiamine mononitrate 15; dl-α-Tocopherol acetate 201; Retinyl acetate 6; Biotin 1.5; Folic acid 5.4; B12 0.06.
2 함량(사료 kg 당 mg): NaCl 437.4; MgSO47H2O 1379.8; NaH2P4 2H2O 877.8; Ca(H2PO4)22H2O 1366.7; KH2PO4 2414; ZnSO47H2O 226.4; Fe-Citrate 299; Ca-lactate 3004; MnSO4 0.016; FeSO4 0.0378; CuSO4 0.00033; Calcium iodate 0.0006; MgO 0.00135; NaSeO3 0.00025.
2) 실험어 사육관리
실험사료 및 환경에 적응시키기 위해 2주간 기초사료를 공급하면서 예비사육 후 평균무게 3.36±0.2 g(mean±SD)인 조피볼락을 100 L 원형수조에 각 실험구 당 30마리씩 3반복으로 무작위 배치하였다. 실험수조는 유수식으로 유수량은 5 L/min으로 조절하였다. 충분한 산소 공급을 위해 에어스톤을 설치하였으며, 실험기간 동안 수온은 자연수온에 의존하였다. 실험사료는 1일 2회(오전 10시, 오후 4시)씩 총 8주간 공급하였다.
3) 어체측정 및 성분분석
성장평가를 위한 어체 측정은 2주 간격으로 실시하였으며, 성장률을 측정하기 위하여 24시간 절식시킨 후 전체무게를 측정하였다. 실험종료 후, 증체율, 사료효율, 일간성장률, 단백질전환효율, 간중량지수, 비만도 및 생존율을 조사하였다. 간중량지수를 구하기 위해 각 수조별로 3마리씩 간의 무게를 측정하였다.
실험사료 및 전어체의 일반성분은 실험사료와 각 수조별로 5마리씩 무작위로 추출하여 분쇄한 전어체를 분석였으며, 수분은 상압가열건조법(125℃, 3시간), 조단백질은 kjeldahl 질소정량법(N×6.25), 조회분은 직접회화법으로 분석하였다. 조지방은 샘플을 12시간 동결건조한 후 Soxtec system 1046(Tacator AB, Sweden)을 사용하여 soxhlet 추출법으로 분석하였다.
실험종료 후, 증체율 조사와 함께 혈액성분 분석을 위하여 실험어류를 채혈하기 전까지 약 24시간 동안 절식시킨 실험어류를 각 수조당 5마리씩 무작위로 추출하여 실험어류의 미부정맥에서 혈액을 채혈한 후, micro-hematocrit 방법에 의해 헤마토크리트(hematocrit, PCV)를 측정하고, 동시에 Drabkin's 용액을 사용하여 cyan-methemoglobin 방법으로 헤모글로빈(hemoglobin, Hb)을 측정하였다. 혈청성분의 분석을 위하여 채혈한 혈액을 항응고제가 처리되지 않은 원심분리관에 넣고 실온에 30분간 방치한 후 3,000 rpm에서 10분간 원심분리하여 냉장보관하면서 16시간 이내에 분석하였다. 혈청성분은 임상용 kit(아산제약주식회사)를 사용하여 총단백질(total protein)은 biuret법으로, 글루코스(glucose)는 효소법으로 그리고 GOT(glutamic oxaloacetic acids)와 GPT(glutamic pyruvic acid)는 Reitman-Frankel법으로 분석하였다.
4) 비특이적 면역반응
(1) 식세포 활성산소 측정
식세포의 활성산소는 NBT assay 방법에 따라 분석하였다(Whyte et al., 1990). 먼저 무균적으로 실험어류의 신장(head kidney)을 적출하고 teflon-glass homogenizer(099C K4424, Glass-Col Ltd., Germany)로 분쇄하여 단일 세포 현탁액을 준비하였다. 세포 현탁액은 51% percoll density gradient에 중층하여 4℃ 및 600 g에서 30분간 원심분리하였다. 실험어류의 macrophage 층을 덜어내어 5,000 rpm에서 2분간 원심분리하여 L-15 medium으로 세척한 다음 최종적으로 L-15 medium에 적정 농도로 현탁시켰다. 96-well culture plate에 세포 현탁액 100 ㎕(5×105 cells/well)를 각 well에 첨가한 후, NBT(nitroblue tetrazolium, Sigma-Aldrich) 1 ㎎/㎖를 첨가하고 PMA(phorbol myristate acetate) 1 ㎍/㎖로 자극시켜 25℃에서 20분간 반응시켰다. 그 뒤 상등액을 제거하고 well을 70% 메탄올로 세척한 뒤 상온에서 자연 건조시켰다. 다음에 2M KOH 120 ㎕/㎖을 첨가하여 insoluble blue formazin을 수용성으로 변화시키고 DMSO(dimethyl sulphoxide, Sigma-Aldrich) 140 ㎕/well를 첨가하였다. 최종적으로 그 plate를 OD 620 nm에서 micro-reader(Packard SpectrocountTM)로 측정하여 실험어류의 식세포 활성산소를 측정하였다.
(2) 라이소자임 활성
라이소자임 활성은 turbidimetric method를 이용하여 측정하였다(Parry et al.,1965). 즉, Micrococcus lysodeikticus(0.2 ㎎/㎖) 현탁액 950 ㎕와 혈청 50 ㎕를 혼합하여 25℃에서 30초 및 4분 30초간 반응시킨 후 530 ㎚에서 흡광도를 측정하였다. 라이소자임 활성은 units/㎖로 나타내었으며, 1 unit는 흡광도 값이 0.001/min 감소한 값으로 표시하였다.
5) 공격실험
공격실험용 세균은 2% 식염을 첨가한 BHIA평판배지에 Vibrio ordalii ATCC 33509(부유액 1×107 cfu/㎖)를 접종하여 25℃에서 24시간 배양하여 준비하였다. 어류 당 세균 부유물 0.1 ㎖를 실험어류의 등지느러미 밑 근육에 주사한 후 폐사를 기록하였다. 이 접종균의 농도는 10일간의 100% 치사농도이다. 병원균을 접종한 어류는 먹이공급 없이 지수식으로 관리하면서 누적폐사율을 측정하였다.
6) 통계처리
모든 자료의 통계처리는 Computer Program Statistix 3.1(Analytical Software, St. Paul MN. USA)로 분산분석(ANOVA test)을 실시하여 최소유의차검정(LSD: Least Significant Difference)으로 평균간의 유의성(P<0.05)을 검정하였다.
7) 치어기 조피볼락 사료 내 구기자 첨가 효과 실험결과
가) 성장실험 결과
8주간의 성장실험 결과, 기초사료 내 구기자를 0.5, 1.0 및 3.0% 첨가한 실험구가 다른 실험구들에 비해 성장, 사료효율 및 일간성장률이 더 높은 경향을 나타내었다. 이러한 결과는 사료 내 적정수준의 구기자 첨가는 생리적 장애를 감소시켜 성장을 영향을 주었을 것이라 생각된다.
성장실험 평가결과
구분 실험사료 Pooled
SEM7
K0 K0.1 K0.5 K1.0 K3.0 K5.0
증체율 (%)1 111.1c 107.5c 158.8a 130.7ab 115.5bc 107.4c 5.64
사료효율 (%)2 66.9b 74.6ab 86.4a 74.2ab 68.8b 69.0b 2.51
일간성장율 (%)3 1.24c 1.21c 1.58a 1.38b 1.28bc 1.22c 0.04
단백질전환효율 (%)4 1.62 1.49 1.90 1.72 1.66 1.59 0.08
간중량지수 (%)5 2.82b 2.82b 2.98ab 2.93ab 3.01ab 3.20a 0.08
비만도 (%)6 1.46 1.53 1.65 1.62 1.60 1.57 0.03
1 증체율(WG): [(최종중량-입식시 중량)/입식시 중량]×100
2 사료전환효율(FE): (증체율/사료공급량)×100
3 일간성장율(SGR): [(log 최종중량-log 입식시 중량)/사육일수]×100
4 단백질전환효율(PER): 증체율/단백질 공급량
5 간중량지수(HSI): (간중량/체중)×100
6 비만도(CF): {체중(g)/체장(cm)3}×100
7 Pooled standard error of mean: SD/√n
나) 혈액 및 혈청 성분변화 결과
어류의 혈액성상은 영양, 건강상태 및 스트레스 정도를 해석하는 지표로 흔히 이용되고 있다. 구기자를 첨가한 실험사료를 섭취한 조피볼락 치어의 혈액 및 혈청 성분 변화는 표 4에 나타내었다. 헤모글로빈(Hb)은 모든 실험구에서 유의적인 차이가 없었다(P>0.05). 헤마토크리트(Hematocrit)에 있어서 K0.5, K1.0 및 K5.0은 K0에 비해 유의적으로 높은 값을 보였으며, K0.1, K0.5, K1.0, K3.0 및 K5.0 사이에는 유의적인 차이를 보이지 않았다. 혈청 GOT와 GPT에 있어서는 구기자를 0.5% 이상 첨가한 사료(K0.5, K1.0, K3.0 & K5.0)를 섭취한 조피볼락이 다른 실험구(K0 & K0.1)의 조피볼락에 비해 낮은 경향을 나타내었다. 그리고, 혈청 내 총단백질, 글루코스는 모든 실험구에서 유의적인 차이를 보이지 않았다.
혈액 및 혈청 성분변화
구분 실험사료 Pooled
SEM7
K0 K0.1 K0.5 K1.0 K3.0 K5.0
헤모글로빈 (g/dL) 6.69 6.12 6.41 6.52 6.11 6.86 0.13
헤마토크리트 (%) 30.0b 33.3ab 39.3a 37.3a 33.3ab 37.7a 0.98
혈청 GOT (IU/L)1 52.8b 53.6b 46.7a 45.4a 44.8a 46.4a 0.87
혈청 GPT (IU/L)2 11.5b 12.1b 9.20ab 9.43ab 8.17a 9.40ab 0.45
혈청 단백질 (g/dL) 3.63 3.47 3.60 3.33 3.23 3.20 0.12
혈청 글루코스 (mg/dL) 47.4 48.0 46.1 46.2 47.8 46.5 0.84
1 Glutamic oxaloacetic transaminase
2 Glutamic pyruvic transaminase
3 Pooled standard error of mean: SD/√n
다) 비특이적 면역반응
성장실험 후 비특이적 면역반응과 관련한 자료는 표 5에 나타내었다. 기초사료내 구기자를 0.5% 이상 첨가한 모든 실험구(K0.5, K1.0, K3.0, K5.0)의 NBT 활성이 대조구(K0) 및 K0.1에 비해 높은 경향을 나타냈다.
또한 기초사료 내 구기자를 0.5% 이상 첨가한 모든 실험구의 라이소자임 활성이 대조구(K0) 및 K0.1에 비해 유의적으로 높게 나타났다. 이러한 결과로 어체내에서 구기자의 특정성분이 항산화와 관련된 효소의 활성화에 직,간접적으로 영향을 끼쳐, 식세포의 호흡폭발시 발생하는 ROIs(reactive oxygen intermediates)의 생성에도 영향을 미친 것으로 생각된다. 라이소자임은 항생물질과 같은 성상을 나타내는 임파구 유래의 점액 용균성 효소로, 이 효소는 자연계에 널리 분포하고 있고 점액 및 타액과 같은 분비액, 혈액 등의 조직 중에서 관찰되고 있다.
이 효소는 gram 양성균에 대하여는 세포벽에 함유된 acetyl-aminopolysaccharide를 용해하며, gram 음성균에 대하여는 직접 용균작용을 나타내고, 또한 보체 및 항체의 도움을 받아서 보체 의존성인 용균반응을 증강시킨다. 그러므로 라이소자임은 보체와 밀접한 연관성이 있으며 많은 동물이 기생성, 세균성 및 바이러스성 감염에 대하여 내인성 방어기구의 일부가 된다.
본 실험에서는 기초사료 내 구기자를 0.5% 이상 첨가한 실험구의 라이소자임 활성이 대조구 및 0.1% 첨가한 실험구에 비해 유의적으로 높은 경향을 나타냈다. 이러한 결과들은 사료 내 구기자분말 첨가가 조피볼락의 비특이적 면역반응을 증가시켜 준다는 것을 알 수 있었다.
비특이적 면역반응 결과
Diets NBT 활성
(O.D/106 cells)		 라이소자임활성
(U/ml)
K0 0.242b 96.7b
K0.1 0.262b 83.2b
K0.5 0.352ab 156a
K1.0 0.302ab 160a
K3.0 0.569a 123ab
K5.0 0.335ab 135ab
Pooled SEM1 0.03 12.1
1 Pooled standard error of mean : SD/√n
라) 공격실험
공격실험 결과(인위적 감염에 의한 누적폐사율) Vpibrio ordalii를 접종한지 2일째부터 실험어의 폐사가 나타나기 시작하여 9일 만에 100%를 나타내었다(표 6). 구기자를 0.5% 이상 첨가한 모든 실험구가 대조구에 비해 초기 폐사율이 낮게 나타났으며, 공격실험한 후 6일째에는 K3.0 과 K5.0 실험구가 대조 실험구(K0) 보다 유의한 차이로 낮게 나타났다. 이러한 결과는 구기자의 비특이적 면역 반응 증대 효과가 공격실험에서 낮은 폐사율을 나타내는데 기인하는 것으로 판단된다.
비브리오균 접종 후 일령별 누적폐사율
일령
 실험사료 Pooled SEM1
K0 K0.1 K0.5 K1.0 K3.0 K5.0
2 16.7 20.0 10.0 10.0 13.3 10.0 2.29
3 36.7 33.3 16.7 26.7 30.0 23.3 4.01
4 63.3 56.7 40.0 50.0 46.7 40.0 5.27
5 86.7 80.0 70.0 70.0 66.7 60.0 5.65
6 100b 93.3ab 90.0ab 86.7ab 76.7a 80.0a 3.08
7 100b 100b 90.0ab 86.7ab 83.3a 90.0ab 2.83
8 100 100 100 96.7 83.3 90.0 2.02
1 Pooled standard error of mean : SD/vn.
실시예 2: 치어기 조피볼락 사료 내 인삼 첨가효과
1) 실험사료의 제조
인삼이 조피볼락의 성장 또는 비특이적 면역반응에 미치는 영향을 조사하여 사료내 적정 투여량을 추정하기 위해 실시예 1과 동일한 기초 사료 내 인삼을 분말화하여 0(G0), 0.1(G0.1), 0.5(G0.5), 1.0(G1.0), 3.0(G3.0) 및 5.0(G5.0)% 함량이 되도록 5가지 수준으로 각각 첨가하여 실시예 1과 동일한 방법으로 제작 및 보관하면서 실험에 이용하였다.
2) 실험어 사육관리
실험사료 및 환경에 적응시키기 위해 2주간 기초사료를 공급하면서 예비사육 후 평균무게 5.92±0.2 g(mean±SD)인 조피볼락을 100 L 원형수조에 각 실험구 당 30마리씩 3반복으로 무작위 배치하였다.
각 실험수조는 유수식으로 유수량은 5 L/min으로 조절하였다. 충분한 산소 공급을 위해 에어스톤을 설치하였으며, 실험기간 동안 수온은 자연수온에 의존하였다. 실험사료는 1일 2회(오전 9시, 오후 5시)씩 총 8주간 공급하였다.
3) 어체측정 및 성분분석
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
4) 비특이적 면역반응
가)보체 용혈능 분석
보체의 용혈능력은 Mayer(1971)의 방법을 변형하여 용혈반응을 시험하였다. 즉, GVB2+(gelatin veronal buffer: veronal buffer 200. 1% gelatin solution 100, 0.02M CaCl22H2O 5, 0.1M MgCl26H2O 5, DW 690, pH 7.4)로 희석한 항 sheep red blood cells(SRBCs) 혈청과 GVB2+로 농도 조절한 SRBC(1109cells/)액을 동량으로 섞어 30, 30분 동안 감작시킨 후 같은 buffer로 SRBC의 농도를 3108cells/로 조절하여 용혈반응 시험에 사용하였으며, 용혈정도를 흡광도(540nm)로 측정하였다.
나) 두신 식세포의 활성 분석
실험종료 후 각 실험구에서 5마리씩의 어류를 무작위로 잡아서 두신을 분리하였다. Percoll gradient centrifuge를 이용하여 두신으로부터 식세포를 분리한 다음 식세포의 수를 1x106 cells/ml로 맞추었다. 그 다음, luminol 0.7 ml과 cell 0.4 ml를 cuvette에 넣은 후 5분간 incubation시킨 뒤 zymosan을 첨가한 후 luminometer를 이용하여 chemiluminescent(CL) response를 측정하였다.
다) 라이소자임 활성
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
5) 공격실험
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
6) 통계처리
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
7) 치어기 조피볼락 사료 내 인삼 첨가효과 결과
본 실험에서는 인삼이 조피볼락의 성장 또는 비특이적 면역반응에 미치는 영향을 조사하여 사료내 적정 투여량을 추정하기 위해 실험사료에 인삼 분말을 0, 0.1, 0.5, 1.0, 3.0%(G0, G0.1, G0.5, G1.0, G3.0)씩 각각 첨가하여 제작하였다.
가) 성장실험
8주간의 성장실험 결과, 기초사료 내 인삼을 1.0% 첨가한 실험구가 다른 모든 실험구에 비해 성장, 사료효율, 일간성장률 및 단백질 전환효율에 있어 유의한 차이로 높은 경향을 보였다. 그러나 헤마토크리트, 헤모글로빈 및 생존율에 있어서는 모든 실험구간 유의한 차이가 나타나지 않았다.
성장실험 평가결과
구분
 실 험 사 료
GO GO.1 G0.5 G1.0 G3.0
입식시 중량 5.93 5.93 5.91 5.91 5.94
최종 중량 17.49 17.49 17.43 18.69 17.49
증체율1 194.7 195.0 194.8 216.5* 194.4
사료전환효율2 93.5 94.0 94.2 101.9* 93.3
일간성장율3 2.25 2.25 2.25 2.40* 2.25
단백질전환효율4 1.91 1.92 1.92 2.08* 1.90
헤마토크리트(%) 45.0 44.5 42.5 40.5 45.5
헤모글로빈(g/dL) 4.00 4.13 4.11 4.08 4.04
생존율(%)5 100 100 100 100 100
1 증체율(WG, %): [(최종중량-입식시 중량)/입식시 중량]×100
2 사료전환효율(FE, %): (증체율/사료공급량)×100
3 일간성장율(SGR, %): [(log 최종중량-log 입식시 중량)/사육일수]×100
4 단백질전환효율(PER): 증체율/단백질 공급량
5 생존율(Survival, %): 최종수량/입식수량×100
나) 비특이적 면역반응
성장실험 후 비특이적 면역반응과 관련한 자료는 표 7에 나타내었다. 보체용혈능 및 라이소자임 활성도는 기초사료 내 분말 인삼을 첨가한 모든 실험구가 대조구에 비해 유의한 차이로 높게 나타났다. 보체용혈능에 있어 G0.1, G0.5, G1.0 및 G3.0 실험구가 G0에 비해 유의한 차이로 높게 나타났으며, G1.0과 G3.0은 G0.1과 G0.5에 비해 유의한 차이로 높았다. 라이소자임 활성은 G0.1, G0.5, G1.0 및 G3.0 실험구가 G0에 비해 유의한 차이로 높게 나타났으며, G1.0은 다른 모든 실험구에 비해 유의한 차이로 높았다. 이러한 결과는 인삼에 함유된 사포닌이 면역을 향상시킨 것으로 사료되며, 인삼의 약리효능에 따른 비특이적 면역력의 향상은 비브리오균 공격실험에서 생존율을 증가시킨 것으로 판단된다.
비특이적 면역반응 결과
실험사료 보체용혈능(O.D/106 cells) 라이소자임활성(U/ml)
G0 437d 306d
G0.1 478c 357c
G0.5 541b 349c
G1.0 675a 453a
G3.0 701a 401b
Pooled SEM1 27 19
1 Pooled standard error of mean: SD/√n.
3) 공격실험
공격실험 결과(Vpibrio ordalii 의 인위적 감염에 의한 누적폐사율) Vpibrio ordalii를 접종한지 3일째부터 실험어의 폐사가 나타나기 시작하여 8일 만에 100%를 나타내었다. 공격실험 한 후 5일째에 사료 내 인삼분말을 첨가한 모든 실험구가 대조구에 비해 유의한 차이로 폐사율이 낮게 나타났으며 대조구는 6일째 전량 폐사했지만, 분말인삼을 첨가한 실험구들은 8일째까지 생존하였다.
비브리오균 접종 후 일령별 누적폐사율
일령
 실험사료
G0 G0.1 G0.5 G1.0 G3.0
1 0 0 0 0 0
2 0 0 0 0 0
3 3.33 6.67 0 0 0
4 3.33 16.7 0 10.0 3.33
5 90b 53.3a 50.0a 56.7a 40.0a
6 100b 83.3 a 80.3 a 83.3 a 73.3 a
7 100b 90.0 a 86.7 a 83.3 a 73.3 a
실시예 3: 육성기 조피볼락 사료 내 구기자 및 인삼의 복합 첨가효과
본실험은 구기자와 인삼을 조피볼락 양식 현장에 장기간 적용하여 성장촉진효과를 검증하고 비특이적 면역반응에 어떠한 영향을 미치는지 알아보기 위해 치어기 조피볼락을 대상으로 수행한 연구결과들을 바탕으로 사료 내 구기자와 인삼을 4가지 종류로 첨가하여 공급하였다.
1) 실험사료 설계
실험사료는 현재 양어장에서 이용되고 있는 습사료(Moist pellet, 일반사료)에, 분말구기자 0.5%, 분말인삼 1.0%, 분말구기자 0.5%+분말인삼 1.0%를 각각 첨가하여 총 4가지의 실험사료를 제작하여 이용하였다. 일반사료의 경우 냉동실치 50%와 분말사료 50%를 혼합(건중량 기준)하여 제작하였다. 실험사료의 조성 및 일반성분은 표 2에 나타내었으며, 실험사료는 제작 후 밀봉하여 -20℃에 냉동 보관하면서 사용하였다.
실험사료 조성 및 성분분석(건중량 기준, %)

원료		 실험사료
일반사료 일반+구기자 일반+인삼 일반+구기자+인삼
분말사료 49 49 49 49
냉동실치 50 50 50 50
밀가루 1.0 1.0 1.0 1.0
분말 구기자 0 0.5 0 0.5
분말 인삼 0 0 1.0 0.5
성분분석
수분 67.2 67.5 67.5 66.7
조단백질 54.7 54.4 54.1 53.8
조지방 14.4 13.9 14.6 15.2
조회분 11.9 11.7 10.7 10.9
2) 실험어류 사육관리
3주간의 예비사육 후 평균무게 452±5.8 g(mean±SD)인 조피볼락을 75t 원형수조(Φ 7m)에 각 실험구 당 500마리씩 배치하였다. 각 실험수조는 유수식으로 유수량은 50t/h으로 조절하였다. 충분한 산소 공급을 위해 에어스톤을 설치하였으며, 사육실험은 2010. 9. 11~2011. 6. 9(9개월)까지 수행하였으며, 실험기간 중 평상시에는 자연수온(21℃)에 의존하다가 동절기(12월~2월) 동안에는 보일러를 이용 가온하여 사육수온을 10℃ 이상 유지하였다. 실험사료는 수온 등 환경변화에 따라 공급량을 조절하였으며 모든 실험구간 동일한 양을 공급하였다.
3) 어체측정 및 성분분석
성장실험을 위한 어체측정은 사육수온 및 실험어 상태 등을 고려하여 5회 실시하였다. 성장률을 측정하기 위하여 24시간 절식시킨 후 각 실험구별로 무작위로 50마리씩 5차례 포획하여 무게를 측정하였다. 실험종료 후, 증체율, 사료효율, 일간성장률, 단백질전환효율, 간중량지수, 비만도 및 생존율을 조사하였다. 간중량지수를 구하기 위해 각 수조별로 5마리씩 간의 무게를 측정하였다.
4) 통계처리
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
5) 육성기 조피볼락 사료 내 구기자 및 인삼의 복합 첨가효과
본실험은 구기자와 인삼을 조피볼락 양식 현장에 장기간 적용하여 성장촉진효과를 검증하고 비특이적 면역반응에 어떠한 영향을 미치는지 알아보기 위해 치어기 조피볼락을 대상으로 수행한 연구결과들을 바탕으로 사료 내 구기자와 인삼을 4가지 수준(일반사료, 일반+구기자 0.5%, 일반+인삼 1.0%, 일반+구기자 0.5%+인삼 0.5%)으로 첨가하여 공급하였다.
가) 성장실험 결과
9개월간의 성장실험 결과는 표 10에 나타내었다. 증체율에 있어서는 구기자0.5% 첨가구가 다른 모든 실험구에 비해 유의적으로 높은 결과를 보였고, 생존율에 있어서는 일반+구기자, 일반+인삼, 일반+구기자+인삼 사료를 섭이한 실험구가 일반사료에 비해 높게 나타났다.
성장실험결과
구분 일반사료 일반+구기자 일반+인삼 일반+구기자+인삼
입식시 무게(g) 452 452 450 448
실험 종료 후 무게(g) 486.4 529.3 500.9 493.1
사료공급량(g, 건중량) 97.04 105.14 99.02 98.48
성 장 율(%) 7.61b 17.11a 11.31b 10.06b
일간성장율(%) 0.03b 0.06a 0.04b 0.04b
사료효율(%) 12.1b 25.4a 17.6b 15.5b
생 존 율(%) 68.8b 78.6a 80.0a 81.2a

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 조피볼락의 치어기 또는 육성기 사료조성물에 구기자 분말 또는 인삼 분말로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 부가적으로 더 첨가하여 조피볼락의 성장률, 사료효율 및 면역력이 개선되는 효과를 갖도록 제조된 조피볼락용 사료에 있어서,
    치어기 사료조성물에 부가적으로 첨가되는 하나 이상의 성분은 구기자 분말이 사료조성물 대비 0.5-3.0 중량%, 인삼 분말은 사료조성물 대비 0.5~3.0 중량% 범위이고,
    육성기 사료조성물에 더 첨가되는 하나 이상의 성분은 구기자 분말이 사료조성물 대비 0.4-0.6 중량%, 인삼 분말은 사료조성물 대비 0.4~1.2 중량% 범위인 것을 특징으로 하는 조피볼락용 사료.
  3. 삭제
  4. 제2항에 있어서 육성기 조피볼락용 사료조성물은 분말사료 49 중량%, 냉동실치 50중량%, 밀가루 1 중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 조피볼락용 사료.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. a) 조피볼락의 치어기 사료조성물에 구기자 분말이 사료조성물 대비 0.5-3.0 중량% 또는 인삼 분말은 사료조성물 대비 0.5~3.0 중량%로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 성분을 부가적으로 첨가하여 어류의 성장률, 사료효율 및 면역력이 개선되는 효과를 갖도록 조피볼락에 사료를 제공하는 단계;
    b) 조피볼락의 육성기 사료조성물에 구기자 분말이 사료조성물 대비 0.4-0.6 중량% 또는 인삼 분말은 사료조성물 대비 0.4~1.2 중량%로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 성분을 더 첨가하여 어류의 성장률, 사료효율 및 면역력 개선 효과를 갖도록 조피볼락에 사료를 제공하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 조피볼락의 사료공급방법
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서 조피볼락의 육성기 사료조성물은 분말사료 49 중량%, 냉동실치 50 중량%, 밀가루 1 중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 조피볼락의 사료공급방법.
  10. 제9항에 있어서 구기자 분말은 구기자 열매를 세척하여 물기를 제거한 다음 전기건조기를 이용 50~55℃에서 5일간 건조한 후, 분쇄기로 분쇄하여 제조되는 것을 특징으로 하는 조피볼락의 사료공급방법.
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