KR102176124B1 - 양돈 사료 단백질 소화율 추정 방법 - Google Patents

양돈 사료 단백질 소화율 추정 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 미니 돼지를 이용하여 측정한 사료 및 원료 내 아미노산 소화율을 이용하여 일반 돼지의 단백질 소화율을 추정할 수 있는 방정식에 관한 것이며, 체구가 작고 성장 속도가 느려 대사실험시 다루기가 용이하고 장시간 실험에 사용할 수 있는 미니돼지가 일반돼지와 단백질 소화율에서 높은 양의 상관관계를 가지는 것을 확인함으로써, 미니돼지에서 확인한 사료 및 원료 내 아미노산 소화율로부터 일반돼지의 아미노산 소화율을 추정할 수 있는 방정식을 도출하였으며, 이를 통해, 양돈 사료 및 원료 내 아미노산의 소화율을 손쉽게 측정할 수 있는 효과가 있다.

Description

양돈 사료 단백질 소화율 추정 방법{A METHOD FOR ESTIMATING PROTEIN DIGESTION RATE OF PORK FEED}
본 발명은 양돈 사료 단백질 소화율 추정 방법에 관한 것으로, 미니 돼지를 이용하여 측정한 사료 및 원료 내 아미노산 소화율을 이용하여 일반 돼지의 단백질 소화율을 추정할 수 있는 방정식에 관한 것이다.
가축(예, 소, 돼지, 가금류, 어류 등)은 과거 20∼50년에 걸쳐 특별한 특징, 예컨대 성장, 마름(leanness), 및 대사 효율을 위해 선택되었다. 이에 따라, 과거 50년에 걸쳐, 가축 영양 제공에 대한 접근이 변화되었다. 대부분의 동물 사료는 이를 공급받는 동물을 연명시키기 위한 영양소의 적어도 최소 요건을 공급하는 것을 주목적으로 하고 있다. 영양소의 수준에 대해 사료를 분석하고 사료가 의도된 동물의 에너지 및 영양소 요건을 충족시키는 경우를 결정하는 필요성이 존재한다. 동물 사료 내의 영양소는 동물의 위장관 내에서 사료의 소화(digestion)에 의해 동물에게 이용 가능하게 된다. 소화되는 영양소는 흡수되고 에너지, 성장, 및 발생을 위해 동물에 의해 사용된다. 소화되지 않는 영양소는 대부분 동물의 장관을 통과하여 사료의 영양가를 감소시킨다. 시험관내 또는 생체내 소화 모델을 사용하고 소화된 사료 내에 잔류하는 영양소를 습식 화학 분석 방법에 의해 분석함으로써 동물 사료의 소화율을 평가할 수 있다. 양돈생산에 있어 사료가 차지하는 부분은 가장 크며, 특히 사료내 아미노산은 에너지에 이어 사료비에서 큰 부분을 차지한다. 그러므로 원료사료의 정확한 아미노산 소화율 측정이 중요하다. 따라서, 영양소의 수준에 대해 사료를 분석하고 사료가 가축의 에너지 및 영양소 요건을 충족시키도록 정확하고, 비용 효율적인 방법을 도출할 필요가 있다.
한편, 돼지는 사람과 유사한 소화기 계통을 가지고 있기 때문에 인간의 모델로서 사용되기도 한다 (Brandt et al., 1998). 특히, 미니돼지는 이종간 장기이식뿐만 아니라 영양학적인 연구에서도 사용되고 있다. 미니돼지의 특징은 일반돼지와 비교시 체구가 작고 성장속도 또한 느려, 돼지의 대사실험시 다루기가 용이하고 장시간 실험에 사용할 수 있다.
본 발명의 목적은 미니돼지에서 사료의 단백질 표준회장소화율을 측정하고, 이 데이터로부터 일반돼지의 양돈 사료 단백질 소화율을 추정하는 공식을 개발하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 미니돼지에서 사료의 단백질 표준회장소화율을 측정하는 것을 포함하는, 양돈 사료의 단백질 소화율 추정 방법을 제공한다.
아울러, 본 발명은 양돈 사료의 단백질 소화율 측정 장치를 제공한다.
본 발명에서는 체구가 작고 성장 속도가 느려 대사실험시 다루기가 용이하고 장시간 실험에 사용할 수 있는 미니돼지가 일반돼지와 단백질 소화율에서 높은 양의 상관관계를 가지는 것을 확인함으로써, 미니돼지에서 확인한 사료 및 원료 내 아미노산 소화율로부터 일반돼지의 아미노산 소화율을 추정할 수 있는 방정식을 도출하였으며, 이를 통해, 양돈 사료 및 원료 내 아미노산의 소화율을 손쉽게 측정할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일반돼지에서의 양돈 사료의 단백질 소화율을 측정하는 장치를 예시한 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구현예로 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 다만, 하기 구현예는 본 발명에 대한 예시로 제시되는 것으로, 당업자에게 주지 저명한 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 수 있고, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않는다. 본 발명은 후술하는 특허청구범위의 기재 및 그로부터 해석되는 균등 범주 내에서 다양한 변형 및 응용이 가능하다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명에서 사용되는 모든 기술용어는, 달리 정의되지 않는 이상, 본 발명의 관련 분야에서 통상의 당업자가 일반적으로 이해하는 바와 같은 의미로 사용된다. 또한 본 명세서에는 바람직한 방법이나 시료가 기재되나, 이와 유사하거나 동등한 것들도 본 발명의 범주에 포함된다. 본 명세서에 참고문헌으로 기재되는 모든 간행물의 내용은 본 발명에 도입된다.
일 측면에서, 본 발명은 미니돼지에서 사료의 단백질 표준회장소화율을 측정하는 것을 포함하는, 양돈 사료의 단백질 소화율 추정 방법에 관한 것이다.
일 구현예에서, 단백질 표준회장소화율은 조단백질, 알지닌, 히스티딘, 아이소류신, 류신, 라이신, 메치오닌, 페닐알라닌, 트레오닌, 트립토판 및 발린으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 표준회장소화율일 수 있으며, 미니돼지에서 측정한 사료의 단백질 (조단백질, 알지닌, 히스티딘, 아이소류신, 류신, 라이신, 메치오닌, 페닐알라닌, 트레오닌, 트립토판 및 발린) 표준회장소화율을 하기 수학식 1 내지 11에서 선택되는 어느 하나 이상에 대입할 수 있다:
[수학식 1]
Figure 112019069965739-pat00001
;
[수학식 2]
Figure 112019069965739-pat00002
;
[수학식 3]
Figure 112019069965739-pat00003
;
[수학식 4]
Figure 112019069965739-pat00004
;
[수학식 5]
Figure 112019069965739-pat00005
;
[수학식 6]
Figure 112019069965739-pat00006
;
[수학식 7]
Figure 112019069965739-pat00007
;
[수학식 8]
Figure 112019069965739-pat00008
;
[수학식 9]
Figure 112019069965739-pat00009
;
[수학식 10]
Figure 112019069965739-pat00010
; 및
[수학식 11]
Figure 112019069965739-pat00011
.
일 구현예에서, 사료는 원료사료(feed ingredients)일 수 있으며, 대두박, 옥수수 단백피, 야자박, 팜박 또는 호마박일 수 있다.
본원에 사용된 용어 w/w(중량/중량)은 중량 기준으로 조성물 내 소정의 물질의 양을 지칭한다.
본원에 사용된 용어 "사료"란 동물에 의해 소비되고 동물의 규정식에 에너지 및/또는 영양소를 기여하는 재료(들)를 지칭한다. 사료의 예는, 비제한적으로, 완전 배합 사료(TMR), 여물(들), 펠렛(들), 농축물(들), 프리믹스(들), 부산물(들), 그레인(들), 디스틸러(distiller) 그레인(들), 당밀, 섬유소(들), 꼴(fodder)(들), 그라스(들), 건초, 커넬(들), 잎, 가루(meal), 가용성 물질(들), 및 보충물(들)을 포함한다.
일 측면에서, 본 발명은 원료사료의 단백질 소화율을 미니돼지를 이용하여 추정하는 단계를 포함하는 양돈 사료 제조 방법에 관한 것이다
일 구현예에서, 원료사료의 단백질 소화율은 미니돼지에서 측정한 단백질 소화율을 이용하여 분석함으로써 양돈 사료 성분의 사전 결정된 영양 프로파일을 결정하고 이에 부합하도록 사료를 제조할 수 있다.
일 측면에서, 본 발명은 미니돼지의 단백질 표준회장소화율 측정부 (100); 및 연산부 (110)를 포함하는 양돈 사료의 단백질 소화율 측정 장치 (200)에 관한 것이다.
일 구현예에서, 연산부는 하기 수학식 1 내지 11에서 선택되는 어느 하나 이상에 의해 연산될 수 있다:
[수학식 1]
Figure 112019069965739-pat00012
;
[수학식 2]
Figure 112019069965739-pat00013
;
[수학식 3]
Figure 112019069965739-pat00014
;
[수학식 4]
Figure 112019069965739-pat00015
;
[수학식 5]
Figure 112019069965739-pat00016
;
[수학식 6]
Figure 112019069965739-pat00017
;
[수학식 7]
Figure 112019069965739-pat00018
;
[수학식 8]
Figure 112019069965739-pat00019
;
[수학식 9]
Figure 112019069965739-pat00020
;
[수학식 10]
Figure 112019069965739-pat00021
; 및
[수학식 11]
Figure 112019069965739-pat00022
.
하기의 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 내용을 구체화하기 위한 것일 뿐 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. 사료 내 영양소 분석 및 실험 사료 준비
대두박 (SBM), 옥수수 단백피 (CGF), 야자박 (CM) 및 호마박 (SEP)을 원료사료(feed ingredients)로 이용하였고 원료사료 내 영양소를 분석하였다 (표 1). 또한 총 5종류의 실험사료, 즉, 기초 내생 아미노산 손실 측정을 위한 무질소 사료 및 각 원료사료가 유일한 질소 공급원인 사료 4종류를 준비하였다 (표 2).
Figure 112019069965739-pat00023
Figure 112019069965739-pat00024
실시예 2. 돼지의 아미노산의 표준 회장 소화율 측정
6두의 일반돼지 (개시체중: 31.5kg)와 국내에서 제주 흑돼지로부터 개량된 6두의 미니돼지 (개시체중: 31.0kg)이 실험동물로 사용하였으며, 실험디자인은 5 Х 10 incomplete Latin square design으로 진행하였다. 사료급여량은 체중을 바탕으로 유지 에너지의 2.7배 (즉, 197 kcal ME/kg BW0.6; NRC 2012)를 급여하였고, 하루 2번 같은 양을 나누어 급여하였다. 회장내용물은 지시제법을 이용하여 각 period의 6일 및 7일차에 오전 8시부터 오후 5시까지 채취하였다 (Kong and Adeola, 2014). 그 결과, 일반돼지 및 미니돼지에서 측정한 실험사료의 아미노산의 표준 회장 소화율은 하기의 표 3과 같이 나타났다.
Figure 112019069965739-pat00025
실시예 3. 미니돼지를 이용한 일반돼지의 사료 및 원료내 아미노산 소화율 추정 방정식 도출
상기 실시예 2에서와 같이 일반돼지와 미니돼지에서의 원료사료의 아미노산소화율을 지시제법으로 확인한 결과, 하기의 표 4와 같이 나타났다. 상기 결과들을 바탕으로 일반돼지와 미니돼지의 아미노산의 표준회장소화율의 상관관계를 SAS(SAS Inst. Inc. Cary, NC) 프로그램의 MIXED procedure를 이용하여 확인한 결과, R2 가 0.83이상으로 높은 양의 상관관계를 나타냈다. 상기 결과를 통해 확인한 바와 같이, 미니돼지는 일반돼지에서의 사료 및 원료내 아미노산 소화율 측정을 대신할 수 있는 좋은 독립변수가 될 수 있으므로, 일반돼지와 미니돼지에서의 사료내 아미노산 소화율 차이를 분석하기 위해 t-test를 실사하였으며, REG procedure를 이용하여, 미니돼지 데이터를 바탕으로 일반돼지에서 사료내 아미노산 소화율을 추정한 후, 하기의 추정 방정식들을 도출하였다.
Figure 112019069965739-pat00026
Figure 112019069965739-pat00027
Figure 112019069965739-pat00028
Figure 112019069965739-pat00029
Figure 112019069965739-pat00030
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Figure 112019069965739-pat00032
Figure 112019069965739-pat00033
Figure 112019069965739-pat00034
Figure 112019069965739-pat00035
Figure 112019069965739-pat00036
Figure 112019069965739-pat00037

Claims (6)

  1. 제주흑돼지로부터 개량된 미니돼지에서 사료의 조단백질 또는 아미노산 표준회장소화율을 측정하는 것을 포함하고,
    상기 조단백질 또는 아미노산 표준회장소화율은 조단백질, 알지닌, 히스티딘, 아이소류신, 류신, 라이신, 메치오닌, 페닐알라닌, 트레오닌, 트립토판 및 발린으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 표준회장소화율이고,
    상기 미니돼지에서 측정한 사료의 조단백질 또는 아미노산 표준회장소화율을 하기 수학식 1 내지 11에서 선택되는 어느 하나 이상에 대입하는, 양돈 사료의 조단백질 또는 아미노산 소화율 추정 방법:
    [수학식 1]
    Figure 112020107164814-pat00061
    ;
    [수학식 2]
    Figure 112020107164814-pat00062
    ;
    [수학식 3]
    Figure 112020107164814-pat00063
    ;
    [수학식 4]
    Figure 112020107164814-pat00064
    ;
    [수학식 5]
    Figure 112020107164814-pat00065
    ;
    [수학식 6]
    Figure 112020107164814-pat00066
    ;
    [수학식 7]
    Figure 112020107164814-pat00067
    ;
    [수학식 8]
    Figure 112020107164814-pat00068
    ;
    [수학식 9]
    Figure 112020107164814-pat00069
    ;
    [수학식 10]
    Figure 112020107164814-pat00070
    ; 및
    [수학식 11]
    Figure 112020107164814-pat00071
    .
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서, 사료는 원료사료(feed ingredients)인, 양돈 사료의 조단백질 또는 아미노산 소화율 추정 방법.
  5. 제주흑돼지로부터 개량된 미니돼지의 조단백질 또는 아미노산 표준회장소화율 측정부; 및
    연산부를 포함하고,
    상기 조단백질 또는 아미노산 표준회장소화율은 조단백질, 알지닌, 히스티딘, 아이소류신, 류신, 라이신, 메치오닌, 페닐알라닌, 트레오닌, 트립토판 및 발린으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 표준회장소화율이고,
    상기 연산부는 하기 수학식 1 내지 11에서 선택되는 어느 하나 이상에 의해 연산되는, 양돈 사료의 조단백질 또는 아미노산 소화율 측정 장치:
    [수학식 1]
    Figure 112020107164814-pat00072
    ;
    [수학식 2]
    Figure 112020107164814-pat00073
    ;
    [수학식 3]
    Figure 112020107164814-pat00074
    ;
    [수학식 4]
    Figure 112020107164814-pat00075
    ;
    [수학식 5]
    Figure 112020107164814-pat00076
    ;
    [수학식 6]
    Figure 112020107164814-pat00077
    ;
    [수학식 7]
    Figure 112020107164814-pat00078
    ;
    [수학식 8]
    Figure 112020107164814-pat00079
    ;
    [수학식 9]
    Figure 112020107164814-pat00080
    ;
    [수학식 10]
    Figure 112020107164814-pat00081
    ; 및
    [수학식 11]
    Figure 112020107164814-pat00082
    .
  6. 삭제
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