사료 내 감태분말과 생균제의 첨가 및 혼합첨가가 이유자돈의 성장, 면역능력 및 맹장 내 미생물 균총에 미치는 영향

국문 초록 (Abstract)

해조류 내에는 칼슘을 비롯한 무기질과 생리활성물질이 다량 함유되어 식품, 의약품, 비료, 사료, 화장품 등 다양한 분야에서 이용되고 있다. 본 시험에 이용한 감태 또한 다른 해조류와 마찬가지로 항산화, 면역조절, 세포손상 억제, 항염증 등 다양한 효능을 가지고 있는 것으로 보고되었다. 하지만 해조류 연구의 대부분이 인체를 중심으로 이루어진 것으로써 가축의 사료첨가제 이용에 대한 연구는 현재까지 매우 부족한 실정이다.
따라서 본 연구에서는 감태분말의 이유자돈 사료첨가제로서 가치를 규명해 보고자 이유자돈 사료 내 첨가하여 이유자돈의 성장, 영양소 소화율, 소장 내 융모의 형태학적 변화, 혈중 IgG, IgA 및 IgM 농도, 맹장 내 미생물 균총에 미치는 영향을 조사하여 감태의 적정 첨가수준 도출과 생균제의 단독 및 복합 첨가와의 비교 시험을 실시하였으며, 도출된 결과를 요약하면 다음과 같다.

시험 1. 사료 내 감태분말의 첨가수준이 이유자돈의 성장, 영양소 소화율, 맹장 내 미생물 균총, 소장 내 융모의 형태학적 변화, 혈중 IgG, IgA 및 IgM에 미치는 영향

감태분말의 첨가수준이 이유자돈에게 미치는 영향을 평가하기 위하여 이유자돈 (Landrace × Yorkshire × Duroc, 28±1일령, 7.08±0.15kg) 240두를 공시하여 4처리 5반복 (반복당 12두)으로 완전임의 배치하였으며, 시험기간은 PhaseⅠ (d 0～14)과 PhaseⅡ (d 15～28)로 나누어 총 4주간 사양시험을 실시하였다. 처리구는 대조구 (0%), 감태분말첨가 0.05, 0.10 및 0.15%로 총 4처리구로 나누어 사양시험을 실시하였다. 시험사료는 옥수수-대두박 위주의 사료로 NRC (2012)에 제시된 영양소 요구량을 충족하거나 초과하도록 배합하였으며 가루형태로 급여하였다. 시험사료와 물은 자유채식 시켰으며, 기타 첨가제나 약품은 일체 사용하지 않았다. 사양관리는 본 연구실의 관행에 준하였다.
시험 결과 감태분말의 첨가수준이 증가함에 따라 전기간 일당 증체량과 사료요구율 이 유의적으로 개선되었다 (p < 0.05). 영양소 소화율 또한 PhaseⅠ과 PhaseⅡ 기간 모두 건물, 에너지 및 단백질의 소화율이 유의적으로 개선되었다 (p < 0.05). 맹장 내 미생물 균총 변화에서는 첨가수준이 증가할수록 Lactobacillus spp.가 유의적으로 증가하였고 (p < 0.05), Clostridium spp. 와 E. coli가 유의적으로 감소하였다 (p < 0.05). 소장 내 융모의 형태학적 변화조사 결과 첨가수준이 증가함에 따라 십이지장과 회장의 융모길이가 유의적으로 증가하였으며 (p < 0.05), 십이지장과 회장의 융모길이와 융와깊이의 비율이 유의적으로 증가하였다 (p < 0.05). 혈중 IgG, IgA 및 IgM 변화 결과에서는 감태분말의 첨가수준이 증가함에 따라 IgG, IgA가 유의적으로 증가하였다 (p < 0.05).

시험 2. 사료 내 감태분말의 단독첨가와 생균제의 혼합첨가가 이유자돈의 성장, 영양소 소화율, 맹장 내 미생물 균총, 소장 내 융모의 형태학적 변화, 혈중 IgG, IgA 및 IgM에 미치는 영향

감태분말의 단독첨가와 생균제의 복합첨가시 이유자돈에게 미치는 영향을 평가하기 위하여 이유자돈 (Landrace × Yorkshire × Duroc, 28±1일령, 7.04±0.23kg) 240두를 공시하여 4처리 5반복 (반복당 12두)으로 완전임의 배치하였으며, 시험기간은 PhaseⅠ (d 0～14)과 PhaseⅡ (d 15～28)로 나누어 총 4주간 사양시험을 실시하였다. 처리구는 대조구 (T1, Control), 감태분말 첨가구 (T2, Ecklonia cava powder 0.15%), 생균제 첨가구 (T3, Probiotics 0.30%), 복합 첨가구 (T4, Ecklonia cava powder 0.15%+Probiotics 0.30%)로 총 4처리구로 나누어 사양시험을 실시하였다. 시험사료는 옥수수-대두박 위주의 사료로 NRC (2012)에 제시된 영양소 요구량을 충족하거나 초과하도록 배합하였으며 가루형태로 급여하였다. 시험사료와 물은 자유채식 시켰으며, 기타 첨가제나 약품은 일체 사용하지 않았다. 사양관리는 본 연구실의 관행에 준하였다.
사양시험결과 PhaseⅠ에서 복합 첨가구가 대조구에 비해 일당증체량과 사료요구율이 유의적으로 개선되었다 (p < 0.05). PhaseⅡ에서는 모든 첨가구가 대조구에 비해 증체량이 유의적으로 개선되는 결과가 나타났으며 (p < 0.05), 복합 첨가구가 대조구에 비해 사료요구율이 유의적으로 개선되는 결과가 나타났다 (p < 0.05). Overall에서 일당증체량이 모든 첨가구가 대조구에 비해 유의적으로 개선되었으며 (p < 0.05), 생균제 첨가구와 복합 첨가구가 대조구에 비해 유의적으로 개선되었다 (p < 0.05).
영양소 소화율분석 결과 PhaseⅠ에서 생균제 첨가구와 복합 첨가구가 대조구에 비해 건물과 에너지 소화율이 유의적으로 개선되었으며 (p < 0.05), 복합 첨가구가 대조구에 비해 단백질 소화율이 유의적으로 개선되었다 (p < 0.05). PhaseⅡ에서 모든 첨가구가 대조구에 비해 건물과 단백질 소화율이 유의적으로 개선되었으며 (p < 0.05), 생균제 첨가구와 복합 첨가구가 대조구에 비해 단백질 소화율이 유의적으로 개선되었다 (p < 0.05).
맹장 내 미생물 변화 분석결과 복합 첨가구와 생균제 첨가구가 대조구에 비해 Lactobacillus spp.가 유의적으로 증가하였으며 (p < 0.05), 복합 첨가구가 대조구에 비해 E. coli가 유의적으로 감소하였다 (p < 0.05).
소장 내 융모의 형태 변화조사 결과 생균제와 복합 첨가구가 대조구에 비해 십이지장과 회장의 융모길이가 유의적으로 길어졌으며 (p < 0.05), 모든 첨가구가 대조구에 비해 공장의 융모길이가 유의적으로 길어졌다 (p < 0.05). 융와깊이 변화결과 복합첨가구가 대조구에 비해 십이지장과 회장이 유의적으로 깊었으며 (p < 0.05), 모든 첨가구가 대조구에 비해 회장의 융와깊이가 깊어졌다 (p < 0.05).
혈중 IgG, IgA 및 IgM 변화 결과 PhaseⅡ에서 감태분말 첨가구와 복합 첨가구가 대조구에 비해 IgG와 IgA가 유의적으로 증가하였으며 (p < 0.05), 감태분말 첨가구에서 대조구에 비해 IgM이 유의적으로 증가하였다 (p < 0.05).

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The present study investigated the effects of dietary supplementation with Ecklonia cava powder, probiotics or their combination on growth performance, apparent total tract digestibility (ATTD) of nutrients, serum immunoglobulins, cecal microbiota and intestinal morphology of weanling pigs.
In Exp. 1 a total of 240 weaned pigs (Landrace × Yorkshire × Duroc) were randomly allotted to 4 treatments on the basis of BW (4 pens per treatment with 15 pigs in each pen). The dietary treatments included a basal diet supplemented with 0 (control), 0.05 0.10 and 1.5 % Ecklonia cava powder. The experimental diets were fed in a meal form for 2 phases (d 0~14, phase I and d 15~28, phase II). Pigs fed increasing dietary concentrations of Ecklonia cava powder had linear improvement (p < 0.05) in overall average daily gain (ADG), feed conversion ratio (FCR) and ATTD (d 14 and d 28) of DM, GE and CP. At d 14 and 28, dietary increasing levels of Ecklonia cava powder linearly increased (p < 0.05) serum IgG and IgA concentrations. At d 28, pigs fed increasing dietary concentrations of Ecklonia cava powder had greater (linear, p < 0.05) Lactobacillus spp. and fewer (linear, p < 0.05) cecal Clostridium spp. and E. coli. On d 28, there was a significant linear effect (p < 0.05) of Ecklonia cava powder on the villus height and villus height: crypt depth (VH:CD) of the duodenum and ileum of pigs have been observed.
The results suggest that Ecklonia cava powder had beneficial effects on weanling pigs growth performance, ATTD of nutrients, cecal microbiota, serum immunoglobulins and intestinal morphology.
In Exp. 2 a total of 240 weaned pigs (Landrace × Yorkshire × Duroc) were randomly allotted to 4 treatments on the basis of BW. There were 5 replicate pens per treatment with 12 pigs in per pen. Dietary treatments included basal diet without any antimicrobial (CON) and basal diet supplemented with 0.15 % Ecklonia cava powder (T1), 0.30 % multimicrobe probiotics (T2) and combination of 0.15% Ecklonia cava powder and 0.30% probiotic (T3). Pigs fed T1, T2 and T3 diets had greater (p < 0.05) overall ADG and ATTD (d 15~28) of DM and CP than that of pigs fed the CON diet. Moreover, pigs fed T2 and T3 diets had greater (p < 0.05) FCR and ATTD of GE than that of pigs fed the CON diet. At d 28, pigs fed T3 diets had greater (p < 0.05) Lactobacillus spp. and fewer E. coli population in cecal digesta than that of pigs fed the CON diet. Cecal digesta population of Lactobacillus spp. and E. coli was not different (p > 0.05) among pigs fed CON, T1 and T2 diets. At d 28, pigs fed T1 and T3 diets had greater (p < 0.05) concentration of serum immunoglobulins (IgG, IgA and IgM) than that of pigs fed the CON diet. At d 28, villus height and crypt depth of the duodenum and ileum were greater (p < 0.05) in pigs fed T2 and T3 diets than that of pigs fed the CON diet. Also, villus height and crypt depth of the jejunum were greater (p < 0.05) in pigs fed T1, T2 and T3 diets than that of pigs fed the CON diet.
The results obtained in the present study indicate that the Ecklonia cava powder had potential to enhance the performance of weanling pigs but combination of Ecklonia cava powder and probiotics more effective.

목차 (Table of Contents)

• 요 약 ⅰ
• List of Figure and Tables ⅶ
• List of Abbreviations ⅹ
• Ⅰ. 서 론 1
• Ⅱ. 연구사 3
• 1. 사료 내 항생제 사용과 문제점 3
• 2. 항생제 대체재 5
• 1) 유기산제 (organic acid) 5
• 2) 박테리오파지 (bacteriophage) 6
• 3) 식물추출물 (plant extract) 7
• 4) 생균제 (probiotics) 8
• 5) 프리바이오틱스 (prebiotics) 11
• 6) 항균펩타이드 (antimicrobial peptide) 12
• Ⅲ. 사료 내 감태분말의 첨가수준이 이유자돈의 성장, 영양소 소화율, 맹장 내 미생물 균총, 소장 내 융모의 형태학적 변화, 혈중 IgG, IgA 및 IgM 에 미치는 영향 13
• 1. 서 론 13
• 2. 재료 및 방법 14
• 1) 감태분말의 제조 14
• 2) 공시동물 및 시험설계 14
• 3) 시험사료 및 사양관리 14
• 4) 조사항목 15
• 5) 통계분석 18
• 3. 결과 및 고찰 20
• Ⅳ. 사료 내 감태분말의 단독첨가와 생균제의 혼합첨가가 이유자돈의 성장, 영양소 소화율, 맹장 내 미생물 균총, 소장 내 융모의 형태학적 변화, 혈중 IgG, IgA 및 IgM에 미치는 영향 26
• 1. 서 론 26
• 2. 재료 및 방법 27
• 1) 감태분말의 제조 27
• 2) 생균제의 제조 27
• 3) 공시동물 및 시험설계 28
• 4) 시험사료 및 사양관리 29
• 5) 조사항목 29
• 6) 통계분석 32
• 3. 결과 및 고찰 34
• Ⅴ. 참고문헌 41
• SUMMARY 62
• 감사의 글 64