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반추가축영양 : Lignosulfonate처리 대두박의 반추위 내 미생물 발효특성에 미치는 영향
장문백 ( Moon Baek Chang ),이승헌 ( Seung Heon Lee ),이훈정 ( Hun Jong Lee ),배귀석 ( Gui Seck Bae ),박제환 ( Je Hwan Park ) 한국동물자원과학회 ( 구 한국축산학회 ) 2010 한국축산학회지 Vol.52 No.5
본 연구는 반추가축에 급여되는 사료원 중 종류별, 수준별 lignosulfonate 처리 대두박의 반추위 내 undegradable protein (UDP) 효율을 알아보기 위하여 실험 I 에서 전체 4종의 lignosulfonate (Desulfonated, Na, Ca, Solution)를 각각 수준별 (2, 4, 8%)로 처리하여 전체 12종의 lignosulfoanted soybeanmeal (LSBM)에 대한 반추위 내 미생물 발효 특성의 미치는 영향을 알아보기 위해 in vitro 시험이 실시되었다. 실험 H에서는 실험 I 에서 대두박의 단백질 보호 효과가 가장 높은 LSBM Na 2% 처리구와 LSBM Solution (LSBM Sol) 2% 처리구 그리고 열처리 LSBM (LSBM Heat) 2%를 이용하여 rumen simulation continuous culture (RSCC) system을 이용한 반추위 내 미생물 발효 특성에 대한 연구가 실시되었다. 시험 I in vitro 시험에서 모든 LSBM 처리구에서 전체 배양시간 평균 pH수준, gas 생성량, NH3-N 농도, 건물소화율, VFA 생성량 그리고 ADF 소화율은 배양시간이 지남에 따라 대조구에 비해 낮은 결과를 나타내었다(p<0.05) 반추위 내 미생물단백질 합성량은 대조구가 LSMB 처리구 보다 통계적으로 높은 결과를 나타내었으며 (p<0.05), LSBM 수준이 증가할수록 반추위 내 미생물 단백질 합성량은 감소하는 경향을 나타내었다. UDP 함량은 대조구보다 LSBM 처리구에서 높은 결과를 나타내었으며(p<0.05), 특히 LSBM Sol 처리구는 대조구에 비해 각각 2%, 4% 그리고 8% 처리군에서 11.18%, 11.54% 그리고 29.11%의 UDP 함량이 증가 하였다. 시험 Ⅱ는 RSCC system을 이용하여 반추위 내 미생물 발효특성에 대한 시험이 실시되었다. 시험사료는 대조구와 In vitro 시험 중 대조구와 UDP 효과가 높은 LSBM Na 2%, LSBM Sol 2% 그리고 LSBM Heat 2% 처리한 사료 4처리 4반복(4x4 Latin squire)에 의해 15일간 시험이 실시되었으며, 배양 마지막 3일 동안의 sample을 이용하여 분석을 실시하였다. 전체 배양 기간 중 모든 처리구에서 적응기간 동안 불규칙적인 반추위 미생물 발효 특성을 보였으나 배양 12일 이후 안정된 발효특성을 나타내었다. Sampling 기간 동안의 각 처리간의 평균 pH는 모든 LSBM 처리구에서 대조구보다 높았다(p<0.05). NH3-N 함량, VFA 함량 그리고 반추위 내 미생물 단백질 합성량은 LSBM 처리구가 대조구에 비해 낮은 결과를 나타내었다(p<0.05). UDP 함량은 대조구, LSBM Heat 2%, LSBM Na 2% 그리고 LSBM Sol 2%에서 각 41.55, 43.49, 45.28 그리고 43.52%로 모든 LSBM 처리구가 대조구에 비해 유의하게 높은 경향을 나타내였다(p<0.05). 시험 I 과 시험Ⅱ에서 UDP 함량은 LSBM 처리구에서 lignosulfonate 처리 수준이 증가할수록 증가하는 경향을 나타내었고, 모든 LSBM 처리구는 대조구에 비해 높은 UDP 함량을 나타내었다. 이와 같은 결과는 사료원으로써 대두박에 대한 lignosulfonate 처리가 coating 작용과 열처리에 의한 물리·화학적 효과로 인하여 대두박의 단백질 분해율을 저해 시킨 것으로 사료된다. 그러나 LSBM 처리군 중 건물소화율과 반추위 내 미생물단백질 합성량은 LSBM 2% 처리구에서 가장 높은 결과를 나타내였다. 따라서, 반추가축 사료내 LSBM 첨가가 In vitro와 RSCC system을 이용한 반추위내 미생물발효 특성 시험에서 반추위 내에서 by-pass protein 함량을 증가시키는 결과를 나타내었으며, 추후 착유우를 이용한 LSBM 급여를 시험을 통하여 유단백질 증진효과에 대하여 추가적인 평가가 이루어져야 할 것으로 사료된다. This study was conducted to investigate the effects on fermentation characteristics of rumen microorganism by different types and levels of lignosulfonate treated soybean meal (LSBM) in in vitro test and rumen simulation continuous culture (RSCC) system in dairy cows. The experiment I was control and 12 treatments (each with 3 replications) in vitro test to demonstrate composition of different types of treatments with lignosulfonate (Desulfonate, Na, Ca and solution) and levels (2, 4 and 8%) of soybean meal in the dairy cow diet. LSBM source treatments in the dairy cow diet showed pH value, NH)-N concentration and total YF A concentration lower than control at all levels and incubation times (p<0.05). Dry matter digestibility of LSBM source treatments showed lower than control (p<0.05). Gas production and rumen microbial synthesis was decreased by rumen microbial fermentation for incubation times. Undegradable protein (UDP) concentration of all LSBM treatments was decreased for incubation times, and significantly higher than control (p<0.05). In the experiment Il compared diets of the control, LSBM Na 2%, LSBM Sol 2%, which are high performance to Undegradable protein (UOP) concentration experiment I in vitro test, and heated treatment Iignosulfonate (LSBM Heat) 2% in the dairy cow diet from four station RSCC system (4x4 Latin square). A rumen microbial fermentation characteristic was stability during 12-15 days of experimental period in all treatments. The pH value of LSBM treatments was higher than control treatment (p<0.05). The NH)-N concentration, YFA concentration and rumen microbial synthesis of LSBM treatments were lower than control (p<0.05). The undegradable protein (UDP) showed LSBM Na 2% (45.28%), LSBM Sol 2% (43.52%) and LSBM Heat 2% (43.49%) higher than control (41.55%), respectively (p<0.05). Those experiments were designed to improve by-pass protein of diet and milk protein in the dairy cows. We will conduct those experiments the in vivo test by LSBM treatments in dairy cows diet.
최신 연구동향 - 산산배양액 이용에 관한 반추위 미생물 대사 연구
장문백,Jang, Mun-Baek 한국단미사료협회 2004 사료산업 Vol.2 No.6
현재 bioreactor 배양을 통한 희귀종인 Panax속식물군의 의·약학적 중요성 및 응용 가능성이 제시되고 있으며, 특히 산삼 및 유용 균사체의 대량생산 산업이 활발히 이루어지고 있는 실정에서 이에 따른 경제적인 부가가치 산업이 활성화되고 있다. (중략)
張文伯 中央大學校 遺傳工學硏究所 1990 遺傳工學硏究論集 Vol.3 No.1
At the year of 2000, GNP per capita year will exceed 5,000 dollar and a rapid increasas of animal product consumption will give rise to increase importation of feed grains which are heavily dependent upon from foreign supply. It is strongly suggested that maximum utilization of our own domestic feed resources and development of our own scientific technique on livestock management patterns are important. In this review paper, the various criteria for possible establishment of recombinant deoxyribonucleic acid systems in ruminal bacteria outlined and application for rumen additives to control to metabolism are discussed. Finally, application for Rusitec and/or computer modelling to manipulate feeding systems are suggested. Recombinant DNA technology offer a new approach to the study and eventual genetic manipulation of rumen becteria to modify the rate and extend of nutrient digestion within the rumen by controlled degradation of feedstuffs, regulation of specific fermentation products, control of specific bacterial species and stimulation of specific nutrient synthesis, but significant obstacles exist with this approach. Genetic systems of ruminal and of anaerobic bacteria of the mammalian gastrointestinal tract, in general, have not been studied and are largely unknown. Up to the present, the first and most successful antibiotic used as a feed additive for ruminant livestock belongs to a group of antibacterials termed ionophores. It is clear that there is a role for non-clinical antibiotics as feed additives for growth promotion and/or improvement in feed conversion efficiency in growing/fattening ruminants. Future research may yet show that antibiotics have a significant role to play in milk production. The most important features of Rusitec are the ability to maintain a steady fermentation pattern that is very similiar to the pattern observed in the rumen of the donor animals and expensive feed trials could be reduced. Quantitative or mathematical models for its data by computer simulation(modelling) are composed of equation representing the effcient feeding system of ruminants.
대두박의 처리방법과 요소첨가 수준이 반추위 미생물 단백질합성 및 영양소 소화율에 미치는 영향 : In vitro Continuous Culture System 에 의한 연구
장문백 한국콩연구회 1991 韓國콩硏究會誌 Vol.8 No.1
본 시험은 反芻가축의 주요 식물성 단백질 사료인 대두박을 무처리, 고압증기 처리 및 건열 처리하여 反芻胃內의 蛋白質 分解率을 각각 80.26, 74.28 및.60.38%로 低下시킴으로써 과다한 ammonia의 發生을 抑制하고 微生物 蛋白質 合成에 必要한 부족된 nitrogen은 非蛋白態 窒素和合物인 尿素로 代贊 공급하여 飼料 蛋白質을 절약하고 그 利用性을 증진시키는데 목적이 있다. 따라서 本 硏究는 in vitro continuous culture system을 통하여 同窒素價로 飼料 蛋白質源의 일부를 尿素로 0, 1, 2 및 3% 代贊하였을 때 大豆粕 蛋白質의 處理 方法에 따른 NH₃-N利用性과 微生物 蛋白質 合成量의 變化 및 揮發性 脂肪酸 生成 등을 實驗 結果를 要約하면 다음과 같다. 1. NH₃-N濃度(㎎/100㎖)는 尿素 0,1,2,3%로 尿素 代贊율이 높아질수록 전처리구에서 NH₃-N濃度가 증가하는 경향을 나타내었고 USBM에서보다는 ASBM 및 DSBM에서 낮았다. 2. Nylon bag 蛋白質 소화율( % )은 尿素 代贊水準이 높아질수록 增加하여 3% 代贊시 最高値를 나타냈으나 處理區別로는 큰 差異가 없었다. 3. Nylon bag cellulose 소화율(%)은 모든 處理區에서 尿素 處理水準이 1∼2%에서 가장 높았으나 處理區間에 差異는 없었다. 4. Nylon bag건물 소화율( % )은 尿素 代贊率이 높아질수록 增加하는 傾向이었으며 處理區別로는 큰 差異가 없었다(P>0.05) 5. 微生物蛋白質 합성량(㎎/100㎖)은 尿素添加水準이 1%일때 가장 높았고 無處理 大豆粕(USBM)이 處理 大豆粕(ASBM과 DSBM)에서 보다 높았다. 6. 總 揮發性 脂肪酸 生成量(mM/l)은 全 處理區 모두 1% 水準에서 最高値를 나타냈으며 또 無處理區 大豆粕에서 가장 높았다.