KR20200080867A - 발효된 주스박을 유효성분으로 포함하는 조성물 - Google Patents
발효된 주스박을 유효성분으로 포함하는 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 사과박, 감귤박 및 당근박으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 유효성분으로 포함하는 가축 사료용 조성물을 제공한다. 본 발명의 조성물은 사과박, 당근박, 감귤박을 고체발효하여 부산물 자체가 가지고 있는 총 폴리페놀, 총 플라보노이드, DPPH와 같은 생리활성 물질들의 변화를 확인하여 말 사료 용도로서 이용 가능함을 확인하였다. 또한, 이를 한라마에 직접 급여하여 섭취량, 일당증체량, 사료효율, 혈액성상, 분변 미생물을 분석하여 말의 사료 용도로서 효과적이다.
Description
본 발명은 발효된 주스박을 유효성분으로 포함하는 가축 사료용 조성물에 관한 것이다.
과일과 야채의 주스박은 식이섬유, 비타민, 미네랄, 플라보노이드, 라이코펜 플라보노이드(flavonols, flavones, flavonones, flavanols, anthocyanins), 페놀산(hydroxybenzoic acids, hydroxycinnamic acids), 탄닌, 스틸벤 그리고 리그난과 같은 페놀 화합물들과 다양한 생리활성 물질들을 함유하고 있다(O'Shea 등, 2012; Vuong, 등, 2017).
사과박의 총 플라보노이드 함량은 458 mg, 총 페놀 함량은 1,048 mg, 비타민 C 함량은 19.8 mg으로 나타났으며(Lee 등, 2000), 천연항산화 물질(예, catechins, procyanidins, caffeic acid, phloridzin, phloretin glycosides, quercetin glycosides, chlorogenic acid)이 풍부하다(Bhushan 등, 2008; Figuerola 등, 2005; Sudha 등, 2007). 당근박은 식이섬유, 티아민 그리고 리보플리빈과 같은 비타민류, 미량 광물질 등의 생리활성 물질을 다량 함유하고 있으며(Sharma 등, 2012; Walde 등, 1992), 이러한 비타민 B 계열과 베타-카로틴, 카로티노이드의 섭취는 암을 예방 할 수 있다고 보고되고 있다(Walde 등, 1992; Sharma 등, 2012). 감귤박은 펙틴이 풍부하고 면역기능과 항산화기능을 향상시킨다(Lee 등, 2015).
식물유래 자원을 발효시키면 페놀물질들이 증가한다고 보고하였다(Acosta-Estrada 등, 2014). 사과박을 Phanerocheate chrysosporium으로 발효하면 폴리페놀의 함량이 약 4배 증가하고(Ajila 등, 2008), 양배추박을 Lactobacillus plantarum과 Lactobacillus collinoides로 발효하면 kaempferol이 생성된다고 보고하였다(Knockaert 등, 2012). 밀기울은 Rhizopus oryzae로 고체발효하면 페룰산이 3.5배 증가한다고 보고하였다(Oliveira 등, 2012).
국내 말 사육두수는 2013년 24,467두에서 2017년 27,210두로 증가하고 있는 추세이며 전체 사육두수 중 더러브렛이 44.2%, 교잡마가 38.8% 그리고 제주마가 10.4%를 차지하고 있다(Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs, 2017).
말은 맹장 전후로 소화기관이 크게 나누어지며(Pond 등, 1995), 맹장과 결장에서 미생물을 통해 섬유질의 발효 분해가 이루어진다. 미생물의 섬유질 분해를 통해 생성된 휘발성 지방산이 에너지 요구량의 50%를 충족시킬 수 있다(Argenzio, 1975; Glinsky 등, 1976). 말은 비반추 초식동물로 영양소 요구량을 충족시키기 위해서 많은 양의 조사료를 필요로 하고, 곡류의 급여를 통해 에너지 요구량을 충족시켜야 한다(Oliveira 등, 2003). 하지만 말에게 필수적으로 급여해야 할 곡물과 조사료의 가격 불안정은 농가에 직접적인 부담을 초래하기 때문에 다양한 농산 부산물을 이용한 경제적인 사료의 이용은 중요하다(Silva 등, 2016).
농산 부산물인 건조한 콩짚과 신선한 당근 조각은 말에게 급여할 수 있다고 알려져 있으며(Wadhwa와 Bakshi, 2013), 말에게 건조 감귤박과 소맥피를 말에게 급여한 실험 또한 진행되었다(Chae 등, 2013; Moreira 등, 2015). 농산 부산물을 사료로 이용하기 위해서는 건조, 발효, 펠렛화 등의 가공공정을 거쳐야 하며(Moon 등, 2012), 주스박의 가공 상태와 향, 씨앗의 유무 등이 동물의 기호성에 영향을 미치며(Assis 등, 2004), 말 사료로 이용하기 위한 농산 부산물의 가공방법과 급여에 대한 연구가 부족하다.
이에 본 발명자들은 사과박, 당근박, 감귤박을 고체발효하여 부산물 자체가 가지고 있는 총 폴리페놀, 총 플라보노이드, DPPH와 같은 생리활성 물질들의 변화를 확인하여 말 사료 용도로서 이용 가능함을 확인하였다. 또한, 이를 한라마에 직접 급여하여 섭취량, 일당증체량, 사료효율, 혈액성상, 분변 미생물을 분석하여 말의 사료 용도로서 효과적임을 확인하여, 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 사과박, 감귤박 및 당근박으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 유효성분으로 포함하는 가축 사료용 조성물을 제공할 수 있다.
상기 목적의 달성을 위해, 본 발명은 사과박, 감귤박 및 당근박으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 유효성분으로 포함하는 가축 사료용 조성물을 제공한다.
본 발명의 조성물은 사과박, 당근박, 감귤박을 고체발효하여 부산물 자체가 가지고 있는 총 폴리페놀, 총 플라보노이드, DPPH와 같은 생리활성 물질들의 변화를 확인하여 말 사료 용도로서 이용 가능함을 확인하였다. 또한, 이를 한라마에 직접 급여하여 섭취량, 일당증체량, 사료효율, 혈액성상, 분변 미생물을 분석하여 말의 사료 용도로서 효과적이다.
도 1은 발효 시간 동안 각 바실러스 효모 및 유산균 접종 시간을 나타낸 도이다.
도 2는 발효 시간 동안 각 주스박에 대한 pH 변화를 나타낸 도이다.
도 3은 발효 시간 동안 각 주스박에 대한 생균수 변화를 나타낸 도이다.
도 4는 발효 시간 동안 각 주스박에 대한 폴리페놀 변화 분석 결과를 나타낸 도이다.
도 5는 발효 시간 동안 각 주스박에 대한 플라보노이드 변화 분석 결과를 나타낸 도이다.
도 6은 발효 시간 동안 각 주스박에 대한 DPPH 라디컬 소거능을 나타낸 도이다.
도 7은 발효 주스박을 각각 먹인 한라말의 배설물 미생물에 대한 Rarefaction 분석한 결과이다.
도 8은 발효 주스박이 급여된 한라 말의 배설물 미생물 유사성에 대한 UPGMA 및 PCoA 분석결과를 나타낸 도이다((A) UPGMA 계통 발생 트리 (B) Unweighted UniFrac 거리 매트릭스에 근거한 주 좌표 분석 (PCoA) 플롯).
도 9는 발효 주스박이 급여된 phlaum level에서 Hanla horse의 배설물 미생물에 대한 분류학적 프로파일을 나타낸 도이다.
도 2는 발효 시간 동안 각 주스박에 대한 pH 변화를 나타낸 도이다.
도 3은 발효 시간 동안 각 주스박에 대한 생균수 변화를 나타낸 도이다.
도 4는 발효 시간 동안 각 주스박에 대한 폴리페놀 변화 분석 결과를 나타낸 도이다.
도 5는 발효 시간 동안 각 주스박에 대한 플라보노이드 변화 분석 결과를 나타낸 도이다.
도 6은 발효 시간 동안 각 주스박에 대한 DPPH 라디컬 소거능을 나타낸 도이다.
도 7은 발효 주스박을 각각 먹인 한라말의 배설물 미생물에 대한 Rarefaction 분석한 결과이다.
도 8은 발효 주스박이 급여된 한라 말의 배설물 미생물 유사성에 대한 UPGMA 및 PCoA 분석결과를 나타낸 도이다((A) UPGMA 계통 발생 트리 (B) Unweighted UniFrac 거리 매트릭스에 근거한 주 좌표 분석 (PCoA) 플롯).
도 9는 발효 주스박이 급여된 phlaum level에서 Hanla horse의 배설물 미생물에 대한 분류학적 프로파일을 나타낸 도이다.
본 발명은 사과박, 감귤박 및 당근박으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 유효성분으로 포함하는 가축 사료용 조성물을 제공한다.
상기 조성물은 대두박을 더 포함하여 발효할 수 있고, 발효는 락토바실러스 속(Lactobacillus), 웨이셀라 속(Weissella) 및 바실러스 속(Bacillus subtilis)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 추가하여 발효시키는 것이나, 이에 제한되지 않는다.
상기 가축은 말, 개, 소, 돼지, 양, 염소, 고양이, 낙타, 토끼, 닭, 오리, 칠면조, 거위 및 메추리로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이나, 바람직하게는 말이고, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 사료 조성물은 동물체의 건강상태를 양호하게 하고, 가축의 증체량과 육질을 개선시키며, 산유량 및 면역력을 증가시키는 효과를 기대할 수 있다. 본 발명의 사료 조성물은 발효사료, 배합사료, 펠렛 형태 및 사일레지 등의 형태로 제조될 수 있다. 상기 발효사료는 본 발명의 조성물 이외의 여러 가지 미생물군 또는 효소들을 첨가함으로서 유기물을 발효시켜 제조할 수 있으며, 배합사료는 여러 종류의 일반사료와 본 발명의 조성물을 혼합하여 제조할 수 있다. 펠렛 형태의 사료는 상기 배합사료 등을 펠렛기에서 열과 압력을 가하여 제조할 수 있으며, 사일레지는 청예 사료를 본 발명에 따른 미생물로 발효시킴으로써 제조할 수 있다. 습식발효사료는 음식물 쓰레기 등과 같은 유기물을 수집 및 운반하여 살균과정과 수분조절을 위한 부형제를 일정비율로 혼합한 후, 발효에 적당한 온도에서 24시간 이상 발효하여, 수분함량이 약 70%으로 포함되도록 조절하여 제조할 수 있다. 발효건조사료는 습식 발효 사료를 건조과정을 추가로 거쳐 수분함량이 30% 내지 40% 정도 함유되도록 조절하여 제조할 수 있다.
본 발명의 사료 조성물은 종래 사료에 첨가되는 성분을 더 포함할 수 있다. 이러한 사료에 첨가되는 성분의 일예로서 곡류분말, 고기분말, 및 두류 등을 포함할 수 있다. 상기에서 곡류분말은 쌀가루, 밀가루, 보리가루, 및 옥수수가루 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. 상기에서 고기분말은 닭고기, 소고기, 돼지고기, 및 타조고기 중에서 선택된 어느 하나 이상을 분말화한 고기분말을 사용할 수 있다. 상기에서 두류는 대두, 강낭콩, 완두콩, 및 검정콩 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
본 발명의 사료 조성물은 상기에서 언급한 종래 사료에 첨가되는 성분인 곡류분말, 고기분말, 및 두류 이외에도 사료의 영양성을 증대시키기 위해 영양제, 및 무기물 중에서 선택된 어느 하나 이상을 첨가할 수 있으며, 사료 품질의 저하를 막기 위해 항곰팡이제, 항산화제, 항응고제, 유화제, 및 결착제 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
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.
<준비예 1>
1-1. 시험 재료
시험 재료는 사과, 당근 그리고 감귤의 주스박을 이용하였다. 모든 원료들은 일반 시장(서울시 가락동)에서 구입하였으며 세척한 후 착즙기(Ang-7700, Angeljuicer, Busan, Korea)를 이용하여 착즙하고 나오는 잔류 부산물을 이용하였다.
1-2. 유용 균주 분리
주스박을 영양분으로 이용하는 말 장내에 서식하는 유용한 균을 분리하기 위해 상기의 사과박, 감귤박, 당근박의 각 1 g을 미네랄 용액(KH2PO4 0.07 g, MgSO4 0.07 g, NaCH3CO2 0.07 g, NaCl 0.07 g, distilled water 0.7 L) 9 ㎖로 희석하여 여기에 건강한 더러브렛 말의 분을 멸균증류수로 10배 희석한 것을 1 ㎖ 접종하였다. 그 후 30℃ 진탕배양기(BF-60SIRL, Biofree, Korea)에서 3일간 배양하였다. 이 배양액을 각각 LB (Difco, USA) 배지, MRS (Difco, USA) 배지, YM (Difco, USA) 평판 배지에 도말하였다. 도말된 MRS 배지와 LB 배지는 35℃에서 배양하였고 YM 배지는 30℃에서 배양하였다. 형성된 콜로니들을 육안으로 관찰하여 형태학적으로 상이한 콜로니를 분리하였다. 선발된 균주는 16S rRNA 유전자 서열분석을 분석하여, BLAST 검색을 통해 상동성을 조사하였다.
1-3. 고체 발효
주스박(사과박, 감귤박, 당근박)을 농가에서 실시하는 것처럼 주스박과 대두박을 멸균하지 않은 상태의 부산물을 고체발효 하였다. 주스박 각각을 대두박을 4:6으로 혼합하였으며 발효 0시간에 바실러스, 12시간에 효모, 24시간에 유산균을 각각 단계적으로 접종하여 발효를 진행하였다(도 1). 발효를 위해 이용한 균주는 상기 분리된 유용균주 중에 Lactobacillus plantarum SK3873, Lactobacillus plantarum SK3893, Weissella cibaria SK3880 및 Bacillus subtilis SK3889를 선택하여 사용하였다. 감귤박의 경우에는 Lactobacillus plantarum SK1305를 이용하였다(Niu, 2015). 발효는 수분 60%, 온도 35℃의 조건에서 72시간 동안 진행하였다. 각 부산물 발효에 이용된 균주와 부산물의 량은 하기 표 1과 같이 동일하게 실시하였다.
Pomace | Stock no. | Inoculation microbes for fermentation | Added amount, g | |||
Pomace | SBM1) | D.W.2) | ||||
Single | Citrus | SK3889 SK3587 SK3121 |
Bacillus subtilis
Saccharomyces cerevisiae Lactobacillus plantarum |
200 | 300 | 131.84 |
Apple | SK3889 SK3587 SK3873 |
Bacillus subtilis
Saccharomyces cerevisiae Lactobacillus plantarum |
200 | 300 | 150.00 | |
Grape | SK3889SK3587 SK3893 |
Bacillus subtilis
Saccharomyces cerevisiae Lactobacillus plantarum |
200 | 300 | 154.31 | |
1)Soy bean meal 2)Distilled water |
1-4. pH와 생균수의 변화
시간대별로 채취한 각 시료를 15 ㎖ cornical tube에 옮긴 후, 증류수와 시료를 9:1로 희석한 후 pH/ISE meter 735P (Istek, Inc., Republic of Korea)로 측정하였다. 생균수의 변화는 MRS, LB, YM (Difco, USA) 평판배지에서 측정하였다. 각 시간대별 시료 1 g을 멸균 증류수 9 ㎖에 넣은 후 균질화 과정을 거쳐 순차적으로 희석하였다. 희석한 상등액 100 ㎕를 MRS, LB, YM 배지에 각각 분주하여 MRS, LB는 35℃, YM은 30℃ 항온 배양기에서 24시간동안 배양한 후 집락 수를 log10(CFU/g)로 계산하였다.
1-5. 생리활성 물질 분석
생리활성 물질을 분석하기 위하여 채취한 시료를 60℃에서 12시간동안 건조하였다. 건조한 시료 0.5 g을 60% 에탄올 10 ㎖에 희석한 후 항온배양기에서 120 rpm, 30℃, 3시간의 조건으로 추출과정을 진행하였다. 추출 후 원심분리(8000 rpm, 4℃, 10분)하여 그 상등액의 총 폴리페놀, 총 플라보노이드 및 DPPH를 측정하였다.
1-6. 통계분석
자료 분석은 SAS (Statistical Analysis System, Version 9.1, USA, 2003) program package를 이용하여 분산 분석을 실시하였으며, 각 평균간 유의성 검정은 Duncan의 다중검정법(Multiple range test)에 의하여 실시하였다(Duncan, 1955). 통계적 유의성은 p값이 0.05보다 작을 때로 설정하였다.
<실시예 1>
1-1. 각 주스박의 발효에 따른 pH 변화
사과박, 당근박 및 감귤박의 고체 발효에 있어서 pH의 변화를 확인하였다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 발효 시작 전에 사과박이 6.48, 당근박이 6.59, 감귤박이 5.62으로 당근박이 가장 낮았다(p<0.05). 사과박은 발효 4시간 이후에 급격히 감소하여 8시간에는 5.28로 낮아졌다. 72시간 최종 발효 시 pH가 4.12까지 감소하였다. 당근박은 발효 12시간까지 서서히 감소하였으나 12∼16시간 사이에 6.48에서 6.01로 가장 큰 폭의 변화를 보였다. 감귤박은 36시간부터 감소하여 72시간에는 4.43까지 감소하였다.
1-2. 각 주스박의 발효에 따른 생균수 변화
각 주스박의 발효에 따른 생균수 변화를 확인하기 위하여, 상기 준비예와 같은 방법을 이용하여 새균수 변화를 측정하였다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 사과박, 당근박, 감귤박 발효 동안 생균수의 변화는 16시간까지 증가하였으며 그 이후로는 사과박과 당근박은 8 log10(CFU/g), 감귤박은 7 log10(CFU/g)이상으로 유지됨을 확인하였다.
1-3. 각 주스박의 발효에 따른 총 폴리페놀, 총 플라보노이드 및 DPPH 변화
각 주스박의 발효에 따른 총 폴리페놀 변화를 분석하기 위하여, 상기 준비예 1과 같은 방법을 이용하였다. 그 결과, 도 4에 나타낸 바와 같이, 주스박의 발효에 따른 총 폴리페놀의 함량은 발효 전 사과박이 62.37 μg/㎖, 당근박이 53.22 μg/㎖, 감귤박이 83.94 μg/㎖로 나타났다. 사과박은 발효가 진행되면서 총 폴리페놀 함량의 변화가 없었다. 당근박과 감귤박은 발효 후에는 총 폴리페놀 함량이 감소하여 각각 27.67 μg/㎖, 57.44 μg/㎖로 나타남을 확인하였다.
또한, 각 주스박의 발효에 따른 총 플라보노이드 변화를 분석하기 위하여, 상기 준비예 1과 같은 방법을 이용하였다. 그 결과, 도 5에 나타낸 바와 같이, 사과박은 발효가 진행되면서 0시간은 162.59 μg/㎖, 12시간 162.59 μg/㎖, 24시간 144.34 μg/㎖ 그리고 48시간 165.90 μg/㎖으로 나타났다. 당근박은 0시간은 101.20 μg/㎖, 12시간 106.18 μg/㎖, 24시간 96.22 μg/㎖ 그리고 48시간 94.57 μg/㎖으로 나타났다. 사과박과 당근박의 고체발효에 따른 총 플라보노이드 함량의 변화는 없었다. 감귤박은 발효 전 482.78 μg/㎖으로 사과박과 당근박보다 높은 총 플라보노이드 함량을 나타냈다. 발효 12시간에는 451.26, 24시간에는 384.90 그리고 발효 48시간에는 270.42 μg/㎖을 나타내어 발효가 진행되면서 총 플라보노이드 함량이 감소하는 경향을 나타내었다.
각 주스박의 발효에 따른 총 DPPH 라디컬 소거능을 분석하기 위하여, 상기 준비예 1과 같은 방법을 이용하였다. 그 결과, 도 6에 나타낸 바와 같이, 사과박, 당근박 그리고 감귤박 모두 발효가 진행되면서 DPPH 소거능이 증가하였으며 사과박은 발효 전 24.46%에서 48시간에는 49.68%로 증가하였다. 당근박은 발효전 20.48%에서 48시간 발효 후 45.25%로, 감귤박은 발효 전 45.03%에서 48시간 발효 후 82.86%로 크게 향상되었다. 3 종류의 주스박 모두 고체발효 전과 48시간 발효 후의 DPPH 라디컬 소거능은 2배 정도 증가하였다.
따라서, 저렴한 농산 부산물인 주스박을 고체발효하면서 총 폴리페놀과 플라보이노이드 함량은 발효 후에 감소하는 경향을 보였다. 그러나 DPPH 라디컬 소거능이 향상되어, 말의 성장에 도움이 되는 항산화 기능이 있는 사료 자원으로 이용할 수 있다.
<준비예 2>
2-1. 시험 재료
발효 주스박은 상기 준비예 1-1의 발효 주스박과 동일한 방법으로 생산 이용하였다.
2-2. 공시동물 및 사육조건
본 시험은 제주시 소재의 난지축산시험장에서 한라마(제주마Х더러브렛) 성마 4두를 이용하였으며, 평균체중은 380±4.24 kg 이였다. 모든 공시동물은 독립적인 마사에서 개체별 사료통, 식수통을 이용할 수 있는 환경에서 사육하였다. 개별 마사에서 사료는 오전 10시에 1회 급여하였으며, 사료와 음수는 모두 자유급여로 진행하였다.
2-3. 시험설계 및 방법
본 시험은 4Х4 Latin square design (4 처리구Х4 기간)으로 구성하였다. 시험용 사료로 TMR을 제작하여 진행하였으며, 대조구(DDGS)와 발효사과박, 발효감귤박, 발효당근박 급여구인 총 3개의 처리구로 구성하였다. 기초사료인 TMR 및 시험 사료의 배합비는 표 2에 나타냈으며, 일일 섭취량을 10 kg 기준으로 NRC (2007)에서 제시한 일일 성마 에너지 및 단백질 요구율을 충족시킬 수 있도록 제작하였다. 모든 처리구의 에너지 및 단백질 함량은 체중이 400 kg인 성마의 유지 상태와 보통 정도의 운동상태 사이의 값으로 조절하였으며, 처리구별 사료의 에너지와 단백질 조성이 차이나지 않도록 조절하였다. 시험 기간은 처리기간 4주와 적응기 4주 총 8주 동안 실험을 진행하였다.
Items | Treatment | |||
Control | Apple pomace |
Citrus pomace |
Carrot pomace |
|
Ingredient, % | ||||
Fermented juice pomace | - | 10.00 | 10.00 | 10.00 |
DDGS | 10.00 | - | - | - |
Molasses | 2.00 | 2.00 | 2.00 | 2.00 |
Beet pulp | 4.40 | 4.40 | 4.40 | 4.40 |
Corn Grain(Grounded) | 20.05 | 20.05 | 20.05 | 20.05 |
Alfalfa | 16.14 | 16.14 | 16.14 | 16.14 |
Orchard straw | 23.65 | 23.65 | 23.65 | 23.65 |
NaHCO3 | 2.18 | 2.18 | 2.18 | 2.18 |
Vitamin mix1) | 1.04 | 1.04 | 1.04 | 1.04 |
Water | 20.54 | 20.54 | 20.54 | 20.54 |
Total | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 |
Calculated chemical composition(DM basis, %) | ||||
Dry matter | 52.21 | 53.63 | 54.14 | 54.21 |
Crude protein | 7.54 | 7.58 | 7.59 | 7.61 |
Crude fat | 0.84 | 0.82 | 0.85 | 0.84 |
Crude fiber | 35.26 | 35.14 | 35.47 | 36.17 |
Ash | 5.54 | 5.43 | 5.56 | 5.14 |
Digestible energy, Mcal | 2.19 | 2.10 | 2.10 | 2.10 |
1)Vitamin mix : vitamin A, 5,000 IU; vitamin D3, 408 IU; vitamin E, 132 IU. |
2-4. 사료섭취량, 일당증체량 및 사료효율 분석
말의 체중은 각 급여기간 시작일과 종료일에 측정하였으며, 체중 측정시에 사료를 급여하지 않은 상태에서 말용 체중계를 이용하여 개체별 체중을 측정하였다. 사료섭취량은 매일 사료의 급여량과 잔량을 빼서 계산하였으며 계산 값은 주단위로 표시하였다. 사료효율은 증체량을 섭취량으로 나누어 계산하였다.
2-5. 혈액성상 분석
일반 화학성상 분석은 말의 경정맥에서 혈액을 채취하여 실리콘으로 처리된 혈청튜브(vacutainer®, BD, UK)를 이용하여 3,000 rpm, 15분간 원심분리기(HA-12, Korea)로 분리한 혈청을 -20℃에서 보관하였다. 혈청분석은 전자동 건식 생화학분석기(FUJI DRI-CHEM 7000i, FUJIFILM, Japan)를 이용하여 GOT, GPT, ALP, BUN, creatinine, Glucose, TCHO, ALB, TP, TBIL, IP, Ca, GGT, DBIL, HDL-C, HDL-C(%), UA, NH3 등 총 22가지 항목을 분석하였다.
말 전혈 혈구 분석 (complete blood count, CBC)은 혈액을 채취한 당일 실리콘으로 처리된 EDTA 혈액튜브(vacutainer®, BD, UK)를 이용하여 전혈 상태로 Vet scan HM2 (veterinary hematology analyzer, Hungary)를 이용하여 분석하였으며 항목은 WBC (white blood cell), RBC (red blood cell), MCV (mean corpuscular volume), MCH (mean corpuscular hemoglobin), MCHC (mean corpuscular hemoglobin concentration)등 을 분석하였다.
2-6. 말 분변의 미생물 총균수 및 우점균 동정
말의 분변은 각 기간 종료일에 직장에서 직접 채취하여 개별 밀봉한 후 -20℃에서 보관하였다. 분변은 0.85% NaCl에 희석하여 MRS, LB 그리고 YPD(Difco, USA) 평판배지에 도말하였다. 도말한 배지는 37 ℃ 항온기에서 24시간 동안 배양한 후 CFU(colony form unit)를 계산하였다. 필요시 평판배지에 형성된 집락의 수가 약 10∼100개 정도 되는 평판에서 형태학적으로 서로 다른 집락들을 선발하여 동정하였다.
2-7. 말 분변 미생물군집의 구조 분석
분변 시료를 말의 직장을 통하여 채취하여 0.5 g의 시료를 제조회사의 지시에 따라 PowerSoil DNA 단리 키트(Mo Bio Laboratories, Inc., Carlsbad, CA, USA)로 게놈 DNA 추출을 하였다. DNA의 농도와 순도를 분광광도계(NanoDrop Technologies, Rockland, DE)를 사용하여 광학밀도로 평가하고 약 350 ng의 DNA를 PCR에 사용했다. 16S rRNA 유전자는 바코드 프라이머를 사용하여 배설물 내용물의 개별 메타 게노믹 DNA 시료로부터 PCR로 증폭시켰다. 16S rRNA 유전자의 V4 초가변 영역의 증폭을 위해, 프라이머 515F 및 806R을 사용하면서 Illumina MiSeq (Illumina Inc., San Diego, CA; Caporaso 등, 2012)로 염기서열을 밝혔다. Earth microbiome 프로젝트(www.earthmicrobiome.org)를 참고하여 16S rRNA 유전자의 PCR을 위한 280개의 다른 12 bp 바코드를 사용하였다. 5'-바코드 증폭물은 300 ng의 주형 DNA, 마스터믹스(Lucigen, Middleton, WI) 및 각 10 μM 프라이머를 사용하였다. 16S rRNA 유전자의 PCR 조건은 94℃에서 3분간의 초기 변성 단계와 94℃에서 45초, 50℃에서 1분간 및 72℃에서 90초간의 35사이클, 72°C에서 10분 동안 신장을 하였다. QIAquick PCR 정제 키트(Qiagen, Valencia, CA)를 사용하여 복제된 앰플리콘을 정제한 다음, 서열분석 전에 0.5 mg/㎖ ethidium bromide로 염색된 1.2 %(wt/vol) 아가로스 젤에서 전기영동으로 시각화하였다. 염기서열 분석은 Illumina Miseq와 함께 Macrogen, Inc. (Seoul, Korea)에서 수행되었다.
OTU (operational taxonomic unit, OTU) 분석은 시퀀스데이터를 SILVA 참조 데이터베이스를 사용하여 품질 조정 및 정렬을 하였다. 잠재적인 키메라 서열은 MOTHUR에 통합된 chimera.uchime을 사용하여 확인 후 제거하였다. 서열 라이브러리는 α- 및 - 다양성 비교를 위한 동일한 수의 서열을 포함하도록 무작위로 서브 채취되었고, 검증된 서열은 97% 유사성에 기초한 OTU에 할당되었다. Shannon diversity index(H')와 Chao1 richness estimator를 계산하였다. RDP (ribosomal database project) 파이프 라인과 분류자 기능을 사용하여 80%의 신뢰도 임계값에서 ID를 정렬하고 할당하였다. 가중치 및 가중치가 적용된 UniFrac 테스트를 적용하여 두개 이상의 커뮤니티가 동일한 구조를 유지하는지 확인하였다. 선택한 OTUs의 상대적 존재를 보여주는 히트맵은 R 버전 3.1.0 (http://www.r-project.org/) 패키지를 사용하였다.
2-8. 통계분석
자료 분석은 SAS (Statistical Analysis System, Version 9.1, USA, 2003) program package를 이용하여 분산분석을 실시하였으며, 각 평균간 유의성 검정은 Duncan의 다중검정법(Multiple range test)에 의하여 실시하였다(Duncan, 1955). 통계적 유의성은 p값이 0.05보다 작을 때로 설정하였다.
<실시예 2>
2-1. 사료섭취량, 일당증체량 및 사료효율
한라마에 주스박이 함유된 TMR을 급여하여 사료섭취량, 체중 및 증체량을 조사한 결과 표 3과 같다. 일일 사료 섭취량은 대조구가 10.62 kg, 사과박 처리구가 10.87 kg, 감귤박 처리구가 10.75 kg 그리고 당근박 처리구가 10.77 kg이었다. 대조구보다 주스박을 첨가한 처리구가 더 높았으며 사과박이 가장 높았다(p<0.05). 시험사료 급여 일주일간 증체량은 사과박(1.35 kg), 당근박(1.00 kg), 대조구(0.28 kg) 그리고 감귤박(-0.60 kg) 처리구 순으로 높았다. 사료효율은 대조구가 0.03, 사과박이 0.13, 당근박이 0.09 그리고 감귤박이 -0.06로 나타났으나 통계적 유의차는 없었다.
또한, 발효 주스박은 대두박과 혼합하고 고체발효를 진행하면서, McFeeters 등 (2004)과 Moon 등 (2012)의 보고에서 같이 생성된 산에 의해 부산물의 악취 발생이 억제되고 기호성이 향상되었다. 따라서 TMR 사료에 주스박의 첨가급여는 말에 있어서 일일 평균 섭취량을 증가시킬 수 있는 사료로 판단된다.
Item | Treatment1) | SEM2) | p-value | |||
Control | Apple pomace |
Citrus pomace |
Carrot pomace |
|||
Initial body weight, kg | 382.98 | 385.28 | 383.13 | 382.15 | 0.61 | 0.36 |
Finished body weight, kg | 383.25 | 386.63 | 382.53 | 383.15 | 1.03 | 0.56 |
Feed intake, kg | 10.62c | 10.87a | 10.75b | 10.77b | 0.03 | 0.03 |
Body weight gain, kg/week | 0.28 | 1.35 | -0.60 | 1.00 | 0.70 | 0.71 |
Feed efficiency3) | 0.03 | 0.13 | -0.06 | 0.09 | 0.06 | 0.75 |
1)Control: Basal diet+10% DDGS, Apple: Basal diet+10% fermented apple pomace, Citrus: Basal diet+10% fermented citrus pomace, Carrot: Basal diet+10% fermented carrot pomace 2)Standard error of mean 3)Feed efficiency: body weight gain/feed intake a-cMean in the same column with different superscript differ significantly(p<0.05) |
2-2. 혈액분석 결과
2-2-1. 일반 혈액성상
말의 혈장 내 일반성상은 표 4와 같다. GPT의 함량은 대조구(DDGS)가 16.00 U/ℓ로 사과박(9.50), 감귤박(11.25), 당근박(9.50)에 비해 높은 수치를 나타냈지만 통계적 유의차는 없었다. 성마의 GOT, GPT 및 GGT의 정상범위는 각각 212∼449 U/ℓl, 3∼~23 U/ℓl, 4∼~22 U/ℓl이며(Pettersson 등, 2008), GOT와 GPT는 간세포가 손상을 받았을 때 혈중 농도가 증가하는 간 효소의 중요한 지표이다. 본 연구에서 주스박 TMR을 급여한 말들의 혈중 GOT, GPT, GGT의 농도가 정상범위 내에서 존재하여 간의 기능적 이상이 없음을 확인할 수 있었다.
ALP와 GGT는 쓸개즙 배설 장애가 있을 때 증가하며, 뼈에도 많이 존재하여 뼈 질환으로 인해 증가할 수 있다. 빌리루빈은 담즙 구성성분으로 적혈구가 파괴될 때 헤모글로빈이 분해되어 쓸개에 저장되어 있다가 십이지장으로 배출된다. 간 기능이 저하되어 빌리루빈이 해독되지 못하면 이러한 수치가 증가한다. 주스박의 급여는 간의 기능과 관련된 혈액지표들에 영향을 미치지 않은 것으로 나타났다. 요소, 크레아틴 및 글루코스의 혈중 농도는 정상적인 범위인 4.1∼7.6, 88∼~156, 3.4∼~6.2 (mmol/ℓl)이었다. 본 연구에서 혈중 요소와 크레아틴농도는 처리구간 차이가 없고 정상범위 내에 존재하고 있어, 근육 단백질의 이화 작용으로 인한 근육관련 질병이나 신장 기능에 악영향이 없을 것으로 판단된다.
Item | Treatment1) | SEM2) | p-value | |||
Control | Apple pomace |
Citrus pomace |
Carrot pomace |
|||
GOT, U/ℓ3) | 288.75 | 310.25 | 286.00 | 286.50 | 13.64 | 0.93 |
GPT, U/ℓ4) | 16.00 | 9.50 | 11.25 | 9.50 | 2.16 | 0.41 |
GGT, U/ℓ5) | 60.00 | 21.00 | 26.75 | 25.50 | 8.94 | 0.45 |
ALP, U/ℓ6) | 561.50 | 514.25 | 566.25 | 512.75 | 40.31 | 0.95 |
LDH, U/ℓ7) | 397.50 | 458.50 | 394.75 | 411.50 | 32.01 | 0.91 |
AMYL, U/ℓ8) | 20.50 | 78.50 | 57.00 | 47.00 | 1.82 | 0.55 |
vLIP, U/ℓ9) | 14.75 | 7.50 | 10.50 | 8.00 | 9.93 | 0.26 |
BUN, ㎎/㎗10) | 17.48 | 15.43 | 14.85 | 17.18 | 0.66 | 0.48 |
CRE, ㎎/㎗11) | 1.10 | 0.95 | 1.03 | 0.95 | 0.03 | 0.17 |
GLU, ㎎/㎗12) | 90.25 | 86.25 | 87.25 | 89.00 | 2.99 | 0.97 |
TBIL, ㎎/㎗13) | 2.73 | 1.70 | 2.63 | 0.83 | 0.58 | 0.69 |
IP, ㎎/㎗14) | 4.08 | 3.48 | 3.55 | 3.48 | 0.16 | 0.58 |
Ca, ㎎/㎗15) | 12.28 | 12.05 | 12.08 | 12.60 | 0.18 | 0.75 |
DBIL, ㎎/㎗16) | 1.30 | 0.55 | 0.93 | 0.25 | 0.29 | 0.67 |
UA, ㎎/㎗17) | 0.55 | 0.53 | 0.50 | 0.53 | 0.02 | 0.92 |
NH3, ㎎/㎗ | 102.50 | 83.50 | 80.25 | 85.75 | 4.79 | 0.13 |
Glucose, ㎎/㎗ | 90.25 | 86.50 | 87.25 | 89.00 | 3.00 | 0.21 |
1)Control: Basal diet+10% DDGS, Apple: Basal diet+10% fermented apple pomace, Citrus: Basal diet+10% fermented citrus pomace, Carrot: Basal diet+10% fermented carrot pomace 2)Standard error of mean 3)GOT: Glutamic-oxaloacetic transaminase 4)GPT: Glutamic-pyruvic transaminase 5)GGT: Gamma-glutamyltransferase 6)ALP: Alkaline phosphatase 7)LDH: Lactate dehydrogenase 8)AMYL: Amylase 9)vLIP: Lipase 10)BUN: Blood urea nitrogen 11)CRE: Creatine 12)GLU: Glucose 13)TBIL: Total bilirubin 14)IP: Inorganic phosphate 15)Ca: Calcium 16)DBIL : Direct bilirubin 17)UA: Uric acid |
또한, 총 콜레스테롤 함량은 표 5에 나타낸 바와 같이, 모든 처리구에서 72.75∼91.50 ㎎/㎗로 적정 범위인 51∼109 ㎎/㎗에 있었다. LDL-콜레스테롤의 값은 대조구가 40.15 ㎎/㎗, 사과박이 33.65 ㎎/㎗, 감귤박이 29.55 ㎎/㎗, 당근박이 42.95 ㎎/㎗의 값을 나타내어 당근박, 대조구, 사과박 그리고 감귤박 순으로 높은 경향을 나타내었다(p<0.10). 총 콜레스테롤 내 HDL-콜레스테롤 비율은 감귤박(57.84%), 사과박(57.66%), 대조구(51.38%) 그리고 당근박(49.85%) 순으로 높은 경향을 나타내었다(p<0.10).
Item | Treatment1) | SEM2) | p-value | |||
Control | Apple pomace |
Citrus pomace |
Carrot pomace |
|||
Cholesterol, ㎎/㎗ | ||||||
Total cholesterol | 86.25 | 82.25 | 72.75 | 91.50 | 2.87 | 0.13 |
Triglyceride | 10.50 | 9.25 | 6.00 | 15.25 | 2.06 | 0.53 |
LDL-C3) | 40.15 | 33.65 | 29.55 | 42.95 | 2.09 | 0.09 |
HDL-C4) | 44.00 | 46.75 | 42.00 | 45.50 | 0.91 | 0.33 |
HDL-C ratio/Total-C, %5) | 51.38 | 57.66 | 57.84 | 49.85 | 1.41 | 0.08 |
Protein, g/㎗ | ||||||
Total protein | 7.80 | 6.85 | 7.08 | 7.05 | 0.19 | 0.33 |
Albumin | 3.35 | 2.90 | 3.03 | 7.88 | 0.15 | 0.75 |
Globulin | 4.45 | 3.95 | 4.05 | 4.18 | 0.10 | 0.39 |
A/G ratio6) | 0.76 | 0.74 | 0.75 | 0.70 | 0.04 | 0.98 |
1)Control: Basal diet+10% DDGS, Apple: Basal diet+10% fermented apple pomace, Citrus: Basal diet+10% fermented citrus pomace, Carrot: Basal diet+10% fermented carrot pomace 2)Standard error of mean 3)LDL-C: Low density lipoprotein cholesterol 4)HDL-C: High density lipoprotein cholesterol 5)HDL-C ratio/Total-C: HDL cholesterol: total cholesterol: 6)A/G ratio: Albumin: globulin ratio |
2-3. 혈액분석 결과
혈액 내 전혈구검사(complete blood count, CBC)의 결과는 표 6와 같다. CBC는 말 건강, 수행 및 훈련 정도 평가에 적용되는 첫 번째 지표로 고려된다. 백혈구(WBC), 적혈구(RBC), hemoglobin (HGB)의 항목들은 처리구간 차이를 보이지 않았다. WBC는 적정 농도인 7.10∼8.33 K/㎕, 6.23∼6.56 M/㎕, 11.50∼12.33 g/㎗를 나타냈다. 성마에 있어서 WBC, RBC, HGB의 적정 농도는 4.9∼10.3 K/㎕, 6.2∼10.2 M/㎕, 11.4∼17.3 g/㎗이다.
WBC 및 대식세포의 증가는 말의 감염과 관련되어 있으며, 본 연구에서는 백혈구세포와 대식세포의 변화가 없는 것으로 보아 염증과 같은 질병이 발생하지 않은 것으로 판단된다. 전체 혈액에 대한 혈구성분 비율을 나타내는 hematocrit(HCT) 수치는 29.55∼31.73%로 일반 성마의 적정범위인 31∼50% 내에 분포하였다. 평균적혈구용적(mean corpuscular volume, MCV), 평균적혈구혈색소량(mean corpuscular hemoglobin, MCH), 평균적혈구혈색소농도(mean corpuscular hemoglobin concentration, MCHC), 적혈구분포폭(red cell distribution width, RDW) 등에서도 차이가 없었다. 혈소판(platelet, PLT), 혈소판수 (platelet count and plateletcrit, PCT) 및 평균혈소판용적(mean platelet volume, MPV)에서도 유의적인 차이를 보이지 않았다. 위와 같이 모든 항목들이 처리구간 유의적 차이를 보이지 않았고, 일반 성마의 혈구 분석 수치들의 범위 내에 있어서 발효한 주스박으로 제조한 TMR의 급여는 말에게 악영향을 미치지 않았다고 사료된다.
Item | Treatment1) | ESEM2) | p-value | |||
Control | Apple pomace |
Citrus pomace |
Carrot pomace |
|||
WBC, K/㎕3) | 8.05 | 7.98 | 8.33 | 7.10 | 0.44 | 0.82 |
RBC, M/㎕4) | 6.37 | 6.56 | 6.33 | 6.23 | 0.12 | 0.85 |
HGB, g/㎗5) | 11.50 | 12.33 | 11.55 | 11.88 | 0.33 | 0.84 |
HCT, %6) | 30.70 | 31.73 | 29.55 | 30.55 | 0.83 | 0.87 |
MCV, fL7) | 48.28 | 45.30 | 46.65 | 48.95 | 0.72 | 0.77 |
MCH, pg8) | 24.83 | 26.10 | 25.10 | 24.95 | 1.86 | 0.99 |
MCHC, g/L9) | 38.93 | 38.90 | 39.25 | 38.93 | 0.14 | 0.81 |
RDW%10) | 18.83 | 19.00 | 18.95 | 19.03 | 0.11 | 0.94 |
RDW11) | 34.50 | 34.73 | 33.05 | 35.55 | 0.80 | 0.79 |
PLT, 109/L12) | 148.75 | 163.50 | 163.00 | 139.25 | 8.26 | 0.74 |
MPV, fL13) | 5.95 | 6.00 | 6.33 | 6.18 | 0.30 | 0.98 |
LYM, 109/L14) | 1.98 | 1.70 | 1.93 | 1.40 | 0.20 | 0.78 |
LYM ratio, %15) | 24.15 | 21.73 | 24.13 | 20.80 | 1.90 | 0.92 |
MON, K/㎕16) | 0.65 | 0.60 | 0.60 | 0.60 | 0.04 | 0.97 |
MON ratio, %17) | 7.53 | 6.73 | 6.88 | 7.98 | 0.36 | 0.65 |
1)Control: Basal diet+10% DDGS, Apple: Basal diet+10% fermented apple pomace, Citrus: Basal diet+10% fermented citrus pomace, Carrot: Basal diet+10% fermented carrot pomace 2)Standard error of mean 3)WBC: White blood cell count 4)RBC : Red blood cell count 5)HGB: Haemoglobin 6)HCT: Hematocrit 7)MCV: Mean cell volume 8)MCH: Mean corpuscular haemoglobin 9)MCHC: Mean corpuscular haemoglobin concentration 10)RDW% : Red cell distribution width percentage 11)RDW : Red cell distribution width 12)PLT: Platelet count 13)MPV: Mean platelet volume 14)LYM: Lymphocytes count 15)LYM ratio: Lymphocytes ratio 16)MON: Monocytes 17)MON ratio: Monocytes ratio |
2-4. 말 분변의 미생물의 분석
2-4-1. 말 분변 미생물의 총균수 및 우점균 동정
표7은 발효 주스박이 혼합된 TMR을 급여하였을 때, 말의 직장 내 분변으로부터 총 균수를 나타내었다. MRS 배지에서는 대조구가 7.45, 사과박이 7.08, 감귤박이 7.06, 당근박이 6.93 log10(CFU/g)으로 나타났다. LB 배지에서는 대조구, 사과박, 감귤박, 당근박에서 각각 7.48, 7.62, 7.53 그리고 7.67 log10(CFU/g)이 나타났다. YPD 배지에서 7.46, 7.40, 7.31 그리고 7.31 log10(CFU/g)이 나타났다. 모든 처리구에서 7 log10(CFU/g) 이상의 균이 존재하고 있었지만 처리구별 차이는 없었다.
말에게 있어 장내 미생물은 장관에서 발효를 진행하여 영양소의 소화 흡수를 향상시킨다. 이러한 미생물군은 사료의 변화, 농후사료와 조사료의 비율 변화, 목초지의 접근성과 형태변화가 복통 증가시키는 요인으로 보고되고 있다(Salem 등, 2018). 하지만 본 장에서 말 분변 미생물 수의 변화는 평판배지에는 확인할 수 없었지만 발효 주스박에 포함된 균주들이 말의 위와 장을 거치면서 사멸한 것으로 판단된다.
Media | Treatment1) | SEM2) | p-value | |||
Control |
Apple
pomace |
Citrus
pomace |
Carrot
pomace |
|||
Log10(CFU/g) | ||||||
MRS | 7.45 | 7.08 | 7.06 | 6.93 | 0.12 | 0.49 |
LB | 7.48 | 7.62 | 7.53 | 7.67 | 0.11 | 0.95 |
YPD | 7.46 | 7.40 | 7.31 | 7.31 | 0.12 | 0.98 |
1)Control: Basal diet+10% DDGS, Apple: Basal diet+10% fermented apple pomace, Citrus: Basal diet+10% fermented citrus pomace, Carrot: Basal diet+10% fermented carrot pomace 2)Standard error of mean |
표 8은 말의 직장에서 직접 채취한 분변에서 우점균들을 분리 동정하여 나타내었다. MRS 배지에서는 Lactococcus lactis, Lactobacillus plantarum, Enterococcus asini가 분리 동정되었다. 대조구와 당근박에서 분리동정된 Lactococcus lactis와 사과박 처리구에서 동정한 Lactobacillus plantarum은 생균제로 많이 이용되는 균주로 가축의 사료자원으로도 많은 연구가 진행되어 왔다. 발효에 이용한 균주들을 말의 분변에서 찾아 볼 수 없었는데 이는 말 장내를 우점하고 있는 수많은 균주들을 통해 발효 주스박에 포함된 균주들의 생육이 억제된 것으로 판단된다.
Stock No. | Media | Treatment | Homology | Characteristics | Reference | |
Identity | Identification | |||||
SK4731 | MRS | Control | 98 | Lactococcus lactis | Probiotics | Bermudez-Humarαn et al. 2013 |
SK4732 | Apple pomace |
100 | Lactobacillus plantarum | Probiotics, fermentation of glucose, found in vegetable | Park et al,. 2013 Lσpez et al., 2015 |
|
SK4733 | Carrot pomace |
100 | Lactococcus lactis | Probiotics | Bermdez-Humarαn et al. 2013 | |
SK4734 | Citruspomace | 100 | Enterococcus asini | Isolated from the caecum of donkey | de Vaux et al., 1998 | |
SK4735 | LB | Control | 100 | Enterococcus hirae | Isolated from the intestines of horse, cattle, poultry, pigs, dogs, sheep | Devriese et al., 1987 Roberdo et al., 2000 |
SK4736 | Apple pomace |
100 | Enterococcus faecium | Isolated from feces of horses | Laukovα et al.,2008 | |
SK4737 | Carrot pomace |
100 | Escherichia coli | Isolated from the feces of horse, cow, human, dog and chickens. | Anderson et al., 2006 Ewers et al., 2012 |
|
SK4738 | Citruspomace | 100 | Escherichia coli | Isolated from the feces of horse, cow, human, dog and chickens. | Anderson et al., 2006 Ewers et al., 2012 |
|
SK4739 | YPD | Control | 100 | Enterococcus faecium | Isolated from feces of horses | Laukovα et al.,2008 |
SK4740 | Apple pomace |
100 | Escherichia coli | Isolated from the feces of horse, cow, human, dog and chickens. | Anderson et al., 2006 Ewers et al., 2012 |
|
SK4741 | Carrotpomace | 100 | Escherichia coli | Isolated from the feces of horse, cow, human, dog and chickens. | Anderson et al., 2006 Ewers et al., 2012 |
|
SK4742 | Citruspomace | 100 | Escherichia coli | Isolated from the feces of horse, cow, human, dog and chickens. | Anderson et al., 2006 Ewers et al., 2012 |
2-5. 말 분변의 미생물군집의 구조 분석
발효 주스박 TMR을 말에게 급여한 후 분변의 미생물 군집에 대하여 조사하였다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 주정박(대조구), 사과박, 감귤박, 당근박을 급여한 말 분변을 각각 4개씩 총 16개의 분변을 분석하였다. 한라마 분변을 15,000개 이상의 염기서열 분석을 실시하여 분변 미생물의 다양성을 분석하였다.
또한, 표 9에 나타낸 바와 같이, OTU, Chao1, Shannon, Inverse Simpson의 지표를 이용하여 α-Diversity를 분석한 결과 OTUs값은 대조구 847.75, 사과박 1047.5, 감귤박 848.25, 당근박 943.25의 값을 나타내었으며 처리구간 통계적 유의차는 없었다. Chao1, Shannon, Inverse Simpson 값들도 모든 처리구에서 통계적 차이를 보이지 않았다.
Indices1) | Treatment2) | p -value | |||
Control |
Apple
pomace |
Citrus
pomace |
Carrot
pomace |
||
OTUs | 847.75±188.63 | 1047.5±87.04 | 848.25±132.03 | 943.25±181.16 | 0.36 |
Chao1 | 1011.35±165.02 | 1206.43±74.97 | 993.31±128.87 | 1082.59±163.08 | 0.27 |
Shannon | 6.51±1.75 | 7.68±0.51 | 6.52±0.83 | 6.74±1.14 | 0.57 |
Inverse Simpson | 0.94±0.07 | 0.98±0.01 | 0.96±0.03 | 0.92±0.09 | 0.63 |
1)OTU (Operational Taxonomic Unit): an operational definition of a species or group of species when only DNA sequence data is available. Chao1 (Chao 1 index): the predicted number of taxa in a sample. Shannon: the index for the number and evenness of species. Simpson: the index for probability of two randomly selected individuals in the habitat will belong to the sampe species. 2)Control: Basal diet+10% DDGS, Apple: Basal diet+10% fermented apple pomace, Citrus: Basal diet+10% fermented citrus pomace, Carrot: Basal diet+10% fermented carrot pomace Mean±standard deviation |
또한, 도 8에 나타낸 바와 같이, 대조구, 사과박, 감귤박, 당근박 급여에 따른 말 분변 미생물의 UPGMA (unweighted pair group method with arithmetic mean) 계통수와 PCoA(Principal coordinate analysis)의 분석 결과이며 모든 처리구에서 분변미생물들이 유사한 것으로 나타났다.
또한, 도 9에 나타낸 바와 같이, 문(phyla) 수준에서 처리구별 미생물의 조성을 나타낸 것이다. 모든 처리구에서 Firmicutes와 Bacteroidetes의 합이 약 70%로 가장 많은 부분을 차지하고 있었으나, 처리구간 문 수준에서의 미생물 군집의 차이는 없었다.
또한, 표 10에 나타낸 바와 같이, 대조구, 사과박, 감귤박, 당근박 급여에 따른 분변 미생물의 변화를 genus 수준에서 조사하였다. 대조구에서는 Acinetobacter, Chryseobacterium, Prevotella가 8.91%, 7.05%, 5.04%로 가장 높은 분포를 보였으며, 사과박 처리구에서는 Firmicutes문의 2종의 미분류 세균이 가장 높았으며, 그 다음으로 Bacteroides, Acinetobacter, Treponema가 4.58%, 4.46%, 3.89% 순으로 높은 분포를 보였다. 감귤박 급여구에서는 Acinetobacter가 11.57%, Prevotella가 6.24%로 높은 분포를 보였으며, 당근박 급여구는 Bacillus가 13.88%, Acinetobacter가 4.93%로 높았다.
따라서, 말 분변에서는 Firmicutes 문의 비율이 가장 높은 비율을 차지하는 것을 확인 할 수 있었으며, 속(genus) 수준에서의 미생물군집은 개체별 차이가 많은 것으로 나타났다.
Control | Apple pomace | Citrus pomace | Carrot pomace | ||||
Genus2) | % | Genus | % | Genus | % | Genus | % |
Acinetobacter (P) | 8.91 | Unclassified (F) | 7.91 | Acinetobacter (P) | 11.57 | Bacillus (F) | 13.88 |
Chryseobacterium (B) | 7.05 | Unclassified (F) | 6.57 | Unclassified (F) | 7.59 | Unclassified (F) | 5.10 |
Prevotella (B) | 5.04 | Bacteroides (B) | 4.58 | Prevotella (B) | 6.24 | Unclassified (F) | 4.96 |
Unclassified (F) | 4.48 | Acinetobacter (P) | 4.46 | Unclassified (F) | 5.77 | Acinetobacter (P) | 4.93 |
unclassified (F) | 4.39 | Treponema (S) | 3.89 | Unclassified (F) | 4.74 | Escherichia (P) | 3.41 |
Treponema (S) | 4.31 | Peptococcaceae (F) | 3.65 | Streptococcus (F) | 4.34 | Bacteroides (B) | 3.27 |
Bacillus (F) | 3.85 | Akkermansia (V) | 3.26 | Parapedobacter (B) | 3.37 | Streptococcus (F) | 3.11 |
Oscillibacter (F) | 3.21 | Escherichia (P) | 2.99 | Treponema (S) | 2.68 | Oscillibacter (F) | 2.87 |
Ruminococcaceae (F) | 2.75 | Galbibacter (B) | 2.78 | Bacillus (F) | 2.40 | Unclassified (F) | 2.76 |
Bacteroides (B) | 2.67 | Prevotella (B) | 2.68 | Ruminococcus (F) | 2.13 | Treponema (S) | 2.61 |
Phascolarctobacterium (F) | 2.27 | Oscillibacter (F) | 2.59 | Akkermansia (V) | 2.28 | ||
Paraprevotella (B) | 2.16 | Streptococcus (F) | 2.43 | Prevotella (B) | 2.25 | ||
Unclassified (F) | 2.10 | Phascolarctobacterium (F) | 2.40 | Phascolarctobacterium (F) | 2.16 | ||
Unclassified (B) | 2.39 | Galbibacter (B) | 2.06 | ||||
Ruminococcus (F) | 2.33 |
Claims (4)
- 사과박, 감귤박 및 당근박으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 유효성분으로 포함하는 가축 사료용 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 조성물은 대두박을 더 포함하여 발효하는 것인, 조성물. - 제2항에 있어서,
상기 발효는 락토바실러스 속(Lactobacillus), 웨이셀라 속(Weissella) 및 바실러스 속(Bacillus subtilis)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 추가하여 발효시키는 것인, 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 가축은 말, 개, 소, 돼지, 양, 염소, 고양이, 낙타, 토끼, 닭, 오리, 칠면조, 거위 및 메추리로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것인, 조성물.
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---|---|---|---|
KR1020180170799A KR20200080867A (ko) | 2018-12-27 | 2018-12-27 | 발효된 주스박을 유효성분으로 포함하는 조성물 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020180170799A KR20200080867A (ko) | 2018-12-27 | 2018-12-27 | 발효된 주스박을 유효성분으로 포함하는 조성물 |
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KR1020180170799A KR20200080867A (ko) | 2018-12-27 | 2018-12-27 | 발효된 주스박을 유효성분으로 포함하는 조성물 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102432652B1 (ko) * | 2021-09-10 | 2022-08-17 | 송동환 | 양배추 및 감귤껍질을 이용한 ct 발효생균제, 이의 제조방법 및 이의 용도 |
KR20220161626A (ko) * | 2021-05-28 | 2022-12-07 | 로얄캐니펠 주식회사 | 동애등에, 주스박, 난각을 포함하는 애완동물용 사료 |
KR20230080150A (ko) | 2021-11-29 | 2023-06-07 | 주식회사 금강이엔디 | 농산물발효장치 및 이를 포함하는 농업부산물자원화시스템 |
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2018
- 2018-12-27 KR KR1020180170799A patent/KR20200080867A/ko not_active Application Discontinuation
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