KR101512242B1 - 인산대체제를 이용한 메기 육성어용 배합사료 조성물 - Google Patents

인산대체제를 이용한 메기 육성어용 배합사료 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인산대체제(AP)를 이용한 메기 육성어용 배합사료 조성물에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 메기 육성어용 배합사료 조성물은 어분(fish meal) 20 내지 25%, 식물성 원료 70 내지 80% 및 나머지 기타 첨가제를 포함하되, 인산대체제 1 내지 2%를 포함한다.
본 발명에 따른 메기 육성어용 사료는 종래 메기용 사료로 사용되는 분말사료와 비교하여 어분(fish meal)에 대한 의존도를 줄일 수 있으며, 라이신과 메치오닌을 별도로 첨가함으로써 어분의 수준을 낮춤에 따른 필수 아미노산을 보충할 수 있는 효과가 있다.

Description

인산대체제를 이용한 메기 육성어용 배합사료 조성물{Composite of formula feed for catfish using alternative phosphate}
본 발명은 인산대체제를 이용한 메기 육성어용 배합사료 조성물에 관한 것으로서, 구체적으로는 종래 메기용 사료로 사용되는 분말사료의 대안으로 환경적이면서도 원가를 절감할 수 있도록 인산대체제를 이용한 메기 육성어용 배합사료 조성물에 관한 것이다.
메기는 잡식성 어류로 내수면 어류양식이 본격화된 1980년대 중반 이래로 가장 높은 생산량을 기록하고 있다. 2010년 현재 내수면 수산양식 사료생산량 (36,024톤)의 가장 많은 부분 (35%)을 메기사료가 차지하고 있다. 이러한 비율은 뱀장어 치어가격의 앙등으로 인한 뱀장어 양식이 위축됨에 따라 더욱 증가할 것으로 예상되고 있다.
메기의 정상적인 성장을 위해 인산공급제 (일인산칼슘- MCP, 이인산칼슘- DCP)의 사료내 첨가는 필수적이다. 그러나 이들 인산공급제의 공급은 전량 수입에 의존하고 있으며, 자원보유국의 수출중단 또는 감소로 인해 국제가격이 큰 폭으로 상승하고 있는 실정이다.
인산공급제는 초식성 또는 잡식성어류의 성장률을 개선할 목적으로 사료에 첨가되는데, 육식성 어류의 경우에도 위 (stomach)의 성장이 완전히 이뤄지지 않은 치어시기에는 필수적으로 사료에 첨가된다. 넙치와 같은 육식성 어류는 위의 성장이 완료된 육성단계부터는 어분에 존재하는 TCP (삼인산칼슘) 형태의 인을 이용할 수 있기 때문에 별도로 용해도가 높은 MCP나 DCP를 사료에 첨가할 필요가 없으나, 잉어와 같이 위가 없는 어류는 용해도가 높은 MCP나 DCP의 사료내 첨가가 필수적이다.
잡식성어종인 메기의 경우 치어시기에는 용해도가 높은 MCP 또는 DCP의 첨가가 보편적이나 육성어 단계 (50 g 이후)부터 위 (stomach)의 성장이 완료되어 인산공급제의 첨가가 생략되고 있다. 그러나 메기의 성장단계가 높아질수록 사료내 조단백질의 수준이 낮아지고 식물성원료의 혼합비율이 증가하기 때문에 인산공급제의 첨가는 필수적이라 할 수 있다. 하지만 인산공급제의 첨가는 사료가격 인상요인으로 작용하기 때문에 이용가능 인의 요구량을 만족하는 최소한의 수준으로 첨가되기도 한다. 그러나 치어기 육성기에 걸쳐 메기사료내 여러 인산공급제이 첨가효과에 관한 연구는 지금까지 포괄적으로 이뤄지지 않았다.
대한민국 등록특허공보 제10-0381534호(2003.04.23.)
본 발명은 종래의 인산공급제(MCP, DCP)의 품귀 현상에 따라 이러한 인산공급제를 대체할 수 있는 인산대체제를 이용한 메기 육성어용 배합사료 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 수입 의존량이 높은 인산공급제를 대체하고, 환경적인 면에서 유용한 인산대체제를 이용한 메기 육성어용 배합사료 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 메기 육성어용 배합사료 조성물은 어분(fish meal) 20 내지 25중량%, 식물성 원료 70 내지 80중량%, 어유(fish oil) 1 내지 5중량% 및 나머지 기타 첨가제를 포함하되, 돼지 분뇨로부터 추출된 인산대체제를 포함하고, 상기 식물성 원료는 소맥분(wheat flour) 23 내지 35중량%, 대두박(soybean) 35 내지 45중량%, 대두유(soya oil) 1 내지 5중량% 및 콘글루텐(corn gluten meal) 2 내지 10중량%를 포함한다.
삭제
나아가 상기 어유(fish oil) 및 대두유(soya oil)는 동등한 함량비율로 포함될 수 있다.
또한 상기 어분, 상기 식물성 원료, 상기 어유 및 상기 나머지 기타 첨가제는, 수분(moisture) 8.0 내지 12.0중량%, 조단백질(crude protein) 35 내지 40중량%, 조지방(crude fat) 5.0 내지 8.0중량%, 조섬유(crude fiber) 1.2 내지 2.5중량%, 조회분(crude ash) 8.0 내지 12.0중량%, 칼슘(ca) 1.2 내지 2.0중량%, 인(phosphorus) 1.2 내지 1.6중량%의 영양소 및 에너지 함량 비율의 범위로 포함될 수 있다.
나아가 상기 인산대체제는 전체 사료 조성물의 영양소 및 에너지 함량에 대한 총 인(total phosphorus)의 함량 비율 1.2 내지 1.6중량% 중 0.4 내지 0.6중량%의 범위 내에서 포함될 수 있다.
또한 라이신(Lysin) 및 메치오닌(Methionine) 중 적어도 어느 하나가 더 첨가될 수 있다.
또한 상기 인산대체제는 1 내지 2중량% 범위의 함량을 포함할 수 있다.
또한 상기 인산대체제는 1.04 내지 1.62중량% 범위의 함량을 포함할 수 있다.
또한 dicalcium phosphate (DCP)가 더 첨가될 수 있다.
본 발명에 따른 메기 육성어용 사료는 종래 메기용 사료로 사용되는 분말사료와 비교하여 어분(fish meal)에 대한 의존도를 줄일 수 있으며, 라이신과 메치오닌을 별도로 첨가함으로써 어분의 수준을 낮춤에 따른 필수 아미노산을 보충할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 메기 육성어용 사료는 필수지방산으로 오메가3(w3)지방산(EPA 및 DHA, w3고도물포화지방산)을 함유하는 어유(fish oil)와, 오메가6(w6)지방산(linoleic acid, 리놀레산)을 함유하는 대두유(soy oil)을 포함하기 때문에 메기의 성장률을 종래 분말사료를 급여한 경우의 성장률과 동등하거나 또는 그보다 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 여러 인산공급제에 따른 메기의 성장률을 나타내는 그래프이다.
도 2는 여러 인산공급제에 따른 사료이용의 상대적 효율을 나타내는 그래프이다.
도 3 및 도 4는 8주간의 등급별 인산대체재 공급에 따른 메기의 중량증가율(%)을 나타내는 그래프이다.
이하, 실시 예를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명하기로 한다. 그러나 하기 실시예는 오로지 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로 이들 실시 예에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
1. 조성 및 특징
본 발명의 일 실시예에 따른 메기 육성어용 배합사료의 조성 및 그 특징을 설명한다.
본 발명에 따른 메기 육성어용 배합사료 조성물의 영양소 설계 및 단미사료별 사용 범위는 다음의 표 1과 같다.
<표 1; 영양소의 설계 및 단미사료별 사용 범위>
Figure 112013097140874-pat00001

본 실시예에 따른 메기 육성어용 배합사료 조성물의 영양소는 수분(moisture) 8.0 내지 12.0중량%, 조단백질(crude protein) 35 내지 40중량%, 조지방(crude fat) 5.0 내지 8.0중량%, 조섬유(crude fiber) 1.2 내지 2.5중량%, 조회분(crude ash) 8.0 내지 12.0중량%, 칼슘(ca) 1.2 내지 2.0중량%, 인(phosphorus) 1.2 내지 1.6중량%의 영양소 및 에너지 함량 비율의 범위로 설계되었다. 이때 인산대체제는 전체 사료 조성물의 영양소 및 에너지 함량에 대한 총 인(total phosphorus)의 함량 비율 1.2 내지 1.6중량% 중 0.4 내지 0.6중량%의 범위 내에서 포함될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 메기 육성어용 배합사료 조성물은 위와 같이 설계된 영양소를 구현하기 위하여 다음의 표 2와 같은 원료들을 함량에 따라 포함할 수 있다.
<표 2>
Figure 112013097140874-pat00002

즉, 어분(fish meal) 20 내지 25중량%, 식물성 원료 70 내지 80중량%, 어유(fish oil) 1 내지 5중량% 및 나머지 기타 첨가제를 포함하되, 인산대체제 1 내지 2중량%를 포함하며, 이때 상기 식물성 원료는, 소맥분(wheat flour) 23 내지 35중량%, 대두박(soybean) 35 내지 45중량%, , 대두유(soya oil) 1 내지 5중량% 및 콘글루텐(corn gluten meal) 2 내지 10중량%를 포함할 수 있다.
후술할 실험 1에 따르면 비타민, 미네랄 제제와 더불어 인산대체제를 혼합할 경우 MCP(monocalcium phosphate) 첨가구와 동일한 성장률과 사료이용효율을 보였다. 또한 실험 2에 따르면 인산대체제의 적정 첨가수준은 1 내지 2중량%로서, 위 범위에서 MCP 2중량% 첨가구와 동일한 성장률과 사료 이용효율을 보였다.
한편, 인산대체제를 첨가한 사료구는 인산공급제를 전혀 첨가하지 않은 무첨가구에 비해 성장률이 23% 개선되고 사료이용효율이 약 30% 개선되는 효과를 보여 치어 및 육성기 메기에 있어 인산대체제 첨가효과를 입증하였다. TCP(tricalcium phosphate)는 무첨가구에 비해 성장률 및 사료이용효율의 개선효과를 나타내지 않았으며, DCP(dicalcium phosphate)의 경우 무첨가구에 비해 각각 13.7% 및 20%의 개선효과를 보였다.
이 때 어유(fish oil) 및 대두유(soya oil)는 동등한 함량비율로 포함되는 것이 바람직하며, 또한 라이신(Lysin) 및 메치오닌(Methionine) 중 적어도 어느 하나가 더 첨가될 수 있다. 구체적으로 본 실시예에 따른 메기 육성어용 배합사료 조성물의 혼합시 어유와 대두유의 비율을 1:1로 유지하여 리놀레산 (18:2w6)과 EPA (20:5w3)의 혼합첨가를 유도하였으며, 어분의 수준을 낮춤에 따른 필수 아미노산의 부족분을 공급하기 위하여 라이신과 메치오닌을 별도로 첨가하였다.
이하에서는 사양실험에 관하여 설명한다.
2. 실험
실험에 사용된 메기 (약 6 g)는 사설 메기종묘 배양장에서 구입한 것으로 양어장으로 이송하여 플라스틱 원형수조에 약 2주간 축양한 후 실험 사육조로 배치하였다. 이 적응기간 동안에는 대조구 (인산제 무첨가사료-control) 사료를 하루 두 번씩 어체중의 4% 비율로 급여하였다.
실험에 사용된 수조는 직사각형 플라스틱 수조 (40x60x36 cm)로 수량은 66L였다. 순환여과식 사육시스템은 침전조, 생물여과조 및 폭기조를 차례로 통과한 물이 사육조로 유입되고 유출수는 다시 순환되는 방식으로 유입수의 유속 (flow rate)은 분당 5L로 유지되었다. 하루 절식에 이어 본 실험 당일 어체중과 체장이 비슷한 450 마리의 메기를 선별하여 사육조당 30 마리씩 15개 수조에 배치하였다. 수조당 총어체중은 30마리 전부를 한꺼번에 계량하여 측정하였다. 5처리 3반복 (반복당 30 마리)으로 완전 임의 배치한 후 본 실험에 임하였다.
각 실험 사료는 오전 (08:30)과 오후 (16:30) 2회에 걸쳐 급여하였으며 일요일은 사료공급을 중단하였다. 사료급여 전 수조내 배설물은 사이펀으로 제거하였으며, 사료의 허실이 발생하지 않도록 여러 번에 걸쳐 천천히 사료를 급여하였다. 실험기간 첫 4주간은 각 수조당 사료공급량을 동일하게 제한 급여하였으며, 후속 4주간은 만복급여를 원칙으로 하였다.
본 실험의 사육기간은 8주로 4주마다 어체중을 계량하였다. 실험 개시시 어체중을 계량 한 후 4주 후와 8주 후에 각각 어체중을 계량하였다. 어체중의 계량은 24시간 절식한 다음날 수행하였다. 전 실험 기간내 DO와 NH3-N은 각각 5.5-6.4 ㎎/l, 0.01-0.03 ppm 이었으며, 수온은 26±1.2 ? 였다. 전 실험기간 동안 모든 처리구의 폐사는 총 20마리로 전반 4주 동안에 폐사어가 발생하였으나, 후속 4주 기간 동안에는 폐사어가 발생하지 않았다. 폐사어는 대부분 성장이 빠른 개체였으며, 야간에 수조밖으로 뛰쳐나와 폐사하였으며, 질병 감염에 의한 폐사어 발생은 일어나지 않았다. 한편, 폐사어의 보정 (Hardy and Barrow, 2002)은 특이성장률에 기반하여 다음과 같이 계산하였다:
(1)
Figure 112013097140874-pat00003
단, W1:종료 어체중, W2:개시 어체중, T : 실험 일 수
(2)
Figure 112013097140874-pat00004
(3)
Figure 112013097140874-pat00005
단,
Figure 112013097140874-pat00006
(4)
Figure 112013097140874-pat00007
단, T : 어체중 측정시까지 기간
(5) 최초구 보정무게: 최초구 총어체중 - ((폐사무게 - (초기무게 x 마리수))
성장률과 사료이용효율을 조사하기 위하여 사료섭취량 (feed intake), 증체량 (WG: weight gain), 사료계수 (FCR: feed conversion ratio), 사료효율 (FE: feed efficiency), 단백질 이용효율 (PER: protein efficiency ratio), 특이성장률 (SGR: specific growth rate) 및 생존율 (SR: survival rate)을 다음과 같이 구하였다:
1) Feed intake (g/Av. Wt/d) = (feed intake/((initial wt + final wt)/2)/experimental days.
2) Weight gain (%) = (final weight (g) - initial weight (g))×100/initial weight (g).
3) Feed conversion ratio = feed intake (g, DM)/wet weight gain (g).
4) Feed efficiency (%) = wet weight gain (g)×100/feed intake (g, DM).
5) Protein efficiency ratio = wet weight gain (g)/protein intake.
6) Specific growth rate (%) = (Ln final weight (g)- Ln initial weight (g))/experimental days×100.
7) Survival rate (%) = final fish number/initial fish number×100.
위와 같은 과정을 통하여 여러 인산 공급제의 첨가에 따른 메기의 성장능력 실험(실험 1)을 수행하였으며, 또한 실험사료의 조성비 및 화학적 조성에 따른 메기의 중량 증가율에 관한 실험(실험 2)를 수행하였다.
실험 1은 아래의 표 3에 나타난 바와 같은 실험사료의 조성비 및 화학적 조성 비율로 진행되었다. 즉, 어분(fish meal) 25중량%, 소맥분(wheat flour) 27.18중량%, 대두박(soybean) 40중량%, 어유(fish oil) 2중량%, 대두유(soya oil) 2중량% 및 콘글루텐(corn gluten meal) 2 내지 10중량%, 라이신(Lysine-HCL) 0.30중량% 및 메치오닌(DL-methionine) 등의 비율로 조성하였다.
<표 3; 실험사료의 조성비 및 화학적 조성 (%)>
Figure 112013097140874-pat00008
이 때 MCP, DCP 및 TCP는 각각 monocalcium phosphate, dicalcium phosphate, tricalcium phosphate을 의미한다. 이외에 기타 비타민, 미네랄 제제가 첨가되었다.
그 결과를 아래의 도 1, 도 2 및 하기의 표 4에 나타냈다.
<표 4. 여러 인산공급제의 첨가에 따른 메기의 성장능력>
Figure 112013097140874-pat00009

비타민, 미네랄 제제와 더불어 인산대체제를 혼합할 경우 MCP(monocalmon phosphate) 첨가구와 동일한 성장률과 사료이용효율을 보였다. 인산대체제를 첨가한 사료구는 인산공급제를 전혀 첨가하지 않은 무첨가구에 비해 성장률이 23% 개선되고 사료이용효율이 약 30% 개선되는 효과를 보여 치어 및 육성기 메기에 있어 인산대체제 첨가효과를 입증하였다. TCP(tricalcium phosphate)는 무첨가구에 비해 성장률 및 사료이용효율의 개선효과를 나타내지 않았으며, DCP(dicalcium phosphate)의 경우 무첨가구에 비해 각각 13.7% 및 20%의 개선효과를 보였다.
또한 실험 2는 다음의 표 5와 같은 조성비 및 화학적 조성에 따른 군별로 실험을 진행하였으며, 도 3, 도 4 및 하기의 표 6와 같은 결과를 얻을 수 있었다.
<표 5; 실험사료의 조성비 및 화학적 조성 (%)>
<표 6; 인산대체제의 사료내 수준에 따른 메기의 성장능력>
Figure 112013097140874-pat00010

도 3과 도 4는 각각 직선회귀 분석과 다항식 회귀 분석 방법을 통한 8주간의 등급별 인산대체재 공급에 따른 메기의 중량증가율(%)에 따른 사료내 인산대체제의 적정 수준 (%)을 보여주는 그래프이다. 일반적으로 직선회귀 분석 방법에 의한 평가수치는 다항식 회귀 분석 방법에 의한 평가수치보다 낮게 나오는 경향이 있어 두 분석방법을 동시에 수행하여 나타내었다.
실험 2에 따른 분석 결과 중 도 3에 도시된 바와 같이 인산대체제의 함량이 약 1중량% 이상인 경우에 메기의 중량증가율이 높게 형성되었으며, 도 4를 도시된 바와 같이 1.62중량%에서 피크치가 형성된다. 이 경우 가장 바람직한 인산대체제의 함량은 1.04 내지 1.62중량%로 산출할 수 있다. 다만 메기의 중량증가율을의 기준을 440%로 낮추는 경우에는 약 1 내지 2중량%의 범위의 인산대체제가 포함되어도 충분한 것을 알 수 있었다.
즉, 인산대체제의 적정 첨가수준은 1 내지 2중량%로서, 위 범위에서 MCP 2중량% 첨가구와 동일한 성장률과 사료 이용효율을 보였으며, 최대 효율을 위해서는 1.04 내지 1.62중량%의 범위에서 포함하여야 하는 것을 알 수 있었다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상이 상술한 바람직한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 구체화된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주에서 다양한 인산대체제를 이용한 메기 육성어용 배합사료 조성물로 구현될 수 있다.
가축분뇨에서 추출한 인산대체제는 돼지분뇨로부터 추출되어 재활용 된다는 점과 무한한 생산잠재력을 고려할 경우 양어사료내 첨가효과가 인정된다면 국내뿐 아니라 거대한 양어사료 시장을 보유하고 있는 국가들로 판매가 가능할 것으로 예상된다.

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 어분(fish meal) 20 내지 25중량%, 식물성 원료 70 내지 80중량%, 어유(fish oil) 1 내지 5중량% 및 나머지 기타 첨가제를 포함하되, 돼지 분뇨로부터 추출된 인산대체제를 포함하고,
    상기 식물성 원료는 소맥분(wheat flour) 23 내지 35중량%, 대두박(soybean) 35 내지 45중량%, 대두유(soya oil) 1 내지 5중량% 및 콘글루텐(corn gluten meal) 2 내지 10중량%를 포함하는 메기 육성어용 배합사료 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 어유(fish oil) 및 대두유(soya oil)는 동등한 함량비율로 포함되는 메기 육성어용 배합사료 조성물.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 어분, 상기 식물성 원료, 상기 어유 및 상기 나머지 기타 첨가제는,
    수분(moisture) 8.0 내지 12.0중량%, 조단백질(crude protein) 35 내지 40중량%, 조지방(crude fat) 5.0 내지 8.0중량%, 조섬유(crude fiber) 1.2 내지 2.5중량%, 조회분(crude ash) 8.0 내지 12.0중량%, 칼슘(ca) 1.2 내지 2.0중량%, 인(phosphorus) 1.2 내지 1.6중량%의 영양소 및 에너지 함량 비율의 범위로 포함되는 메기 육성어용 배합사료 조성물.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 인산대체제는 전체 사료 조성물의 영양소 및 에너지 함량에 대한 총 인(total phosphorus)의 함량 비율 1.2 내지 1.6중량% 중 0.4 내지 0.6중량%의 범위 내에서 포함되는 메기 육성어용 배합사료 조성물.
  6. 제2항에 있어서,
    라이신(Lysin) 및 메치오닌(Methionine) 중 적어도 어느 하나가 더 첨가되는 메기 육성어용 배합사료 조성물.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 인산대체제는 1 내지 2중량%가 함유된 메기 육성어용 배합사료 조성물.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 인산대체제는 1.04 내지 1.62중량%가 함유된 메기 육성어용 배합사료 조성물.
  9. 제2항에 있어서,
    [dicalcium phosphate(DCP)]가 더 첨가되는 메기 육성어용 배합사료 조성물.
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