대두박 대체 부산물 위주의 TMR 사료가 반추위 내 미생물의 In Vitro 발효특성에 미치는 영향

배귀석; 김은중; 송태호; 송태화; 박태일; 최낙진; 권찬호; 장문백

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자료유형: 학술저널

저자정보: 배귀석 (중앙대학교 동물생명공학과) 김은중 (경북대학교 축산학과) 송태호 (중앙대학교 동물생명공학과) 송태화 (국립식량과학원) 박태일 (국립식량과학원) 최낙진 (전북대학교 동물자원과학과) 권찬호 (경북대학교 말특수동물학과) 장문백 (중앙대학교 동물생명공학과)

저널정보: 한국초지조사료학회 한국초지조사료학회지 한국초지조사료학회지 제34권 제2호

발행연도: 2014.1

수록면: 129 - 140 (12page)

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본 연구는 농 식품부산물 중 비지박, 사자발약쑥 그리고 커피박의 유효미생물 (L. acidophilus ATCC 496, L. fermentum ATCC 1493, L. plantarum KCTC 1048, L. casei IFO 3533) 발효 사료원이 젖소 급여용 TMR (대조구) 중 대두박을 주로 대체한 각 비지박 (SC), 발효 비지박 (FSC), 발효 비지박+발효 사자발약쑥 부산물 (1:1, DM basis, FSCS) 3, 5, 10% 그리고 발효 비지박 + 발효 커피박 (1:1, DM basis, FSCC) 3, 5, 10%의 반추위 내 미생물 발효특성을 알아보기 위해 9처리구를 이용하여 3반복으로 in vitro 시험이 실시되었다. 배양 6~8시간대에 FSCS와 FSCC 처리구는 SC와 FSC 처리구에 비해 높은 pH 수준을 유지하였고, 대조구에 비해 낮은 pH 수준을 유지하였다 (p<0.05). 또한 배양 24시간대 FSC와 FSCC 3% 처리구는 가장 높은 pH를 유지하였다 (p<0.05). Gas 생성량은 배양 4~10시간대까지 FSCS와 FSCC 처리구가 대조구 보다 유의적으로 높았으나 SC와 FSC 처리구 보다 낮은 결과를 나타내었다 (p<0.05). 건물소화율은 배양 12시간대까지 FSC 처리구에서 유의적으로 높았고 (p<0.05), 24시간대에는 FSCS 10% 처리구가 가장 높은 결과를 나타내었다 (p<0.05). $NH_3-N$ 함량은 배양 4시간대까지 대조구에서 가장 낮았고 (p<0.05), 24시간에서는 FSC 처리구가 가장 높은 결과를 나타내었다 (p<0.05). 미생물단백질 합성량은 배양 시작 시 FSC, FSCS 그리고 FSCC 처리구가 4종의 Lactobacillus spp.에 의한 발효 때문에 대조구와 SC 처리구에 비해 높았으며 (p<0.05), 배양 10시간대 FSC 처리구 보다 SC, FSCS 그리고 FSCC 처리구에서 유의하게 높은 결과를 나타내었다 (p<0.05). Total VFA 농도는 배양 6~12 시간대에는 FSC 처리구에 유의하게 높았고(p<0.05), 배양 24시간대에는 FSCS 처리구에서 가장 높았다 (p<0.05). Acetate 농도는 배양 0~12 시간대에 FSC 처리구에서 가장 높았으며 (p<0.05), 24시간대에는 FSCS 5, 10% 처리구에서 가장 높은 결과를 나타내었다 (p<0.05). Propionate 농도는 FSC 처리구가 배양 0~10시간대까지 가장 높았으며 (p<0.05), 전체 배양기간 동안 FSCS 5, 10% 처리구와 FSCC 처리구에 비해 높은 경향을 나타내었다. Acetate/Propionate 비율은 배양 12시간대에 SC 처리구에서 가장 높았으며, 배양 24시간대에는 FSCS 3% 처리구가 가장 낮은 결과를 나타내었다 (p<0.05). $CH_4$ 가스 생성량은 FSC 처리구에서 배양 0~10시간대까지 가장 높았으며 (p<0.05), 24시간대에는 가장 낮은 결과를 나타내었다 (p<0.05). 배양 4~10시간대까지 FSCS와 FSCC 처리구는 SC와 FSC 처리구에 비해 유의하게 낮은 $CH_4$ 가스 생성량을 나타내었고 (p<0.05), 사자발약쑥과 커피박 함량이 증가할수록 $CH_4$ 가스 생성량은 배양 종료 시까지 낮은 경향을 나타내었다. 따라서, 본 in vitro 시험에서 젖소 급여용 TMR에 SC, FSC, FSCS 그리고 FSCC의 대체효과는 FSC 처리구에서 배양 초기부터 12시간대까지 반추위 내 미생물 발효 특성이 가장 높았다. FSCS와 FSCC 처리구는 배양 6~8시간대 부터 반추위 내 미생물 작용이 높아지는 특징을 나타내었으나, 배양 시작 후 6~8시간대까지 gas 생성량 및 $CH_4$ 가스 발생량은 낮아지는 특징을 나타내었다. 이와 같은 결론은 FSC는 젖소용 TMR 사료원 대체 효과가 높으며, TMR 사료원 중 FSCS와 FSCC 대체효과는 배양 초기 다소 낮은 반추위 내 미생물 발효 특성을 나타내었으나 $CH_4$ 저감효과를 나타내었다. 또한 배양 후기에는 SC와 FSC의 반추위 내 미생물 발효 특성과 비슷한 경향을 나타내어 TMR 사료원으로써 이용 가치가 높을 것으로 사료된다.

This study was performed to evaluate the effects of replacing basic total mixed ration (TMR) with fermented soybean curd, Artemisia princeps Pampanini cv. Sajabal, and spent coffee grounds by-product on rumen microbial fermentation in vitro. Soybean in the basic TMR diet (control) was replaced by the following 9 treatments (3 replicates): maximum amounts of soybean curd (SC); fermented SC (FSC); 3, 5, and 10% FSC + fermented A. princeps Pampanini cv. Sajabal (1:1, DM basis, FSCS); and 3, 5, 10% FSC + fermented coffee meal (1:1, DM basis, FSCC) of soybean. FSC, FSCS, and FSCC were fermented using Lactobacillus acidophilus ATCC 496, Lactobacillus fermentum ATCC 1493, Lactobacillus plantarum KCTC 1048, and Lactobacillus casei IFO 3533. Replacing dairy cow TMR with FSC treatment led to a pH value of 6 after 8 h of incubation-the lowest value measured (p<0.05), and FSCS and FSCC treatments were higher than SC and FSC treatment after 6 h (p<0.05). Gas production was higher in response to 3% FSC and FSCC treatments than the control after 4-10 h. Dry matter digestibility was increased 0-12 h after FSC treatment (p<0.05) and was the highest after 24 h of 10% FSCS treatment. $NH_3-N$ concentration was the lowest after 24 h of FSC treatment (p<0.05). Microbial protein content increased in response to treatments that had been fermented by the Lactobacillus spp. compared to control and SC treatments (p<0.05). The total concentration of volatile fatty acids (VFAs) was increased after 6-12 h of FSC treatment (p<0.05), while the highest acetate proportion was observed 24 h after 5% and 10% FSCS treatments. The FSC of propionate proportion was increased for 0-10 h compared with among treatments (p<0.05). The highest acetate in the propionate ration was observed after 12 h of SC treatment and the lowest with FSCS 3% treatment after 24 h. Methane ($CH_4$) emulsion was lower with A. princeps Pampanini cv. Sajabal and spent coffee grounds treatments than with the control, SC, and FSC treatments. These experiments were designed to replace the by-products of dairy cow TMR with SC, FSC, FSCS, and FSCC to improve TMR quality. Condensed tannins contained in FSCS and FSCC treatments, which reduced $CH_4$ emulsion in vitro, decreased rumen microbial fermentation during the early incubation time. Therefore, future experiments are required to develop a rumen continuous culture system and an in vivo test to optimize the percentages of FSC, FSCS, and FSCC in the TMR diet of the dairy cows.

#Fermented soybean curd byproducts #Artemisia princeps Pampanini cv #Sajabal #Spent coffee grounds #Gas production #in vitro

참고문헌 (39)

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AOAC / 1984 / Official methods analysis / Association of Official Analytical Chemists

Barahona, R. / 2006 / Effect of condensed tannins from tropical legumes on the activity of fibrolytic enzymes from the rumen fungus neocallimastyx hurleyensis / Enzyme and Microbial Technology 39:281~288

Barry, T. N. / 1986 / The role of condensed tannins in the nutritional value of lotus pedunculatus for sheep. 4. Sites of carbohydrate and protein digestion as influenced by dietary reactive tannin concentration / British Journal of Nutrition 55:123~137

Bartley, E. E. / 1978 / Coffee grounds. Ii. Effects of coffee grounds on performance of milking dairy cows and feedlot cattle, and on rumen fermentation and dry matter removal rate / Journal of Anim Science 47:791~799

Belitz, H. D. / 2009 / Food Research International 29 :185~189

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배귀석

소속기관 중앙대학교

주요연구분야 자연과학 > 생활과학 자연과학 > 기타 자연과학

논문수 7 이용수 590

김은중

소속기관 경북대학교

주요연구분야 농수해양학 > 축산학 자연과학 > 지구과학 > 대기과학

논문수 21 이용수 453

송태호

소속기관 중앙대학교 동물생명공학과

주요연구분야 농수해양학 > 축산학

논문수 1 이용수 12

Tae-Hwa Song

소속기관 국립농산물품질관리원

주요연구분야 농수해양학 > 농학 자연과학 > 기타 자연과학

논문수 38 이용수 360

박태일

소속기관 국립식량과학원

주요연구분야 농수해양학 > 축산학

논문수 1 이용수 12

최낙진

소속기관 전북대학교

주요연구분야 농수해양학 > 농수해양학 일반 농수해양학 > 농학

논문수 23 이용수 519

권찬호

소속기관 경북대학교

주요연구분야 농수해양학 > 농수해양학 일반 농수해양학 > 농학

논문수 73 이용수 156

장문백

소속기관 중앙대학교

주요연구분야 자연과학 > 생활과학 농수해양학 > 농수해양학 일반

논문수 9 이용수 154

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