식물원료 첨가가 In vitro 반추위 메탄가스 발생에 미치는 영향

양승학,이세영,조성백,박규현,박중국,최동윤,유용희,Yang, Seung-Hak,Lee, Se-Young,Cho, Sung-Back,Park, Kyu-Hyun,Park, Joong-Kook,Choi, Dong-Yoon,Yoo, Yong-Hee 한국축산환경학회 2011 축산시설환경학회지 Vol.17 No.3

각 시판되고 있는 식물을 2개의 그룹으로 나눠 첨가 후 각 시간별 배양을 실시한 후 pH, $NH_3$, VFA 발생량, 총 가스발생량, $H_2$, $CO_2$, $CH_4$ 발생량을 조사하였다. 그룹 1은 상추와 대파첨가구에서 암모니아 농도가 높았고 고추첨가구에서 낮았다 (P<0.05), 그룹 2는 마늘첨가구에서 암모니아 농도가 낮았고 (P<0.05) 깻잎, 무순과 부추첨가 구에서 높았다 (P<0.05). 마늘과 고추첨가구에서 단백질분해과정 중 아미노산에서 암모니아로 분해되는 과정에 영향을 미쳤을 것으로 사료된다. 총 VFA 농도는 대파첨가구에서 유의적으로 높았으나 (P<0.05) 그 외 시험구에서는 대조구와 차이가 없었다. Acetate와 propionate의 비율에서 볼 때 마늘첨가구가 propionate의 량이 상대적으로 증가한 것을 알 수 있었다. 모든 처리구가 대조구에 비해 가스발생량이 대체로 높았으며, 대파와 양파 첨가구가 유의적으로 높았다 (P<0.05). 마늘과 깻잎 첨가구를 제외한 모든 처리구에서 가스 발생량이 유의적으로 높았다 (P<0.05). 생강목에 속하는 강황과 생강첨가구는 pH와 총 가스발생량에서 비슷한 결과를 나타냈으며 in vitro 발효를 높였다. 마늘첨가구는 반추위내 총 가스발생량이 대조구와 유의적인 차이가 없었다 (P<0.05). 모든 시험구에서 총 가스발생량과 $CO_2$ 발생량은 대체로 유사한 경향을 보였다. 마늘첨가구는 총 가스발생량은 대조구와 차이가 없었으나 $CO_2$ 발생량은 대조구보다 유의적으로 높았다 (P<0.05). 마늘첨가구의 $CH_4$ 발생량은 배양시간과 관계없이 매우 낮은 수준을 유지했으며 48시간 배양 후 대조구의 약 1/3 수준으로 낮았다 (P<0.05). $H_2$는 거의 모든 시험구에서 미량 발생되었는데, 대조적으로 마늘첨가구에서만 매우 높은 수준으로 검출되었다. 마늘첨가구에서 g단위 DM 당 $CH_4$ 발생량이 현저히 낮았으며 다른 처리구는 대체로 대조구에 비해 높았다. 본 시험에서는 allium속의 마늘, 부추, 양파, 파를 포함한 시판 중인 채소를 이용하여 in vitro 발효조절시험을 실시하였는데 특정 식물들은 in vitro 발효 대사에 영향을 주었으며 특히 마늘 첨가는 $CH_4$ 생성에 직접적으로 영향을 준 것으로 사료된다. The researchers have tried to reduce ruminal methane gas ($CH_4$) and to convert it into beneficial nutrient for several decades. This study was conducted to screen the methane-reducing vegetables among lettuce, hot pepper, spring onion, onion, turmeric, sesame leaf, garlic, radish sprout, leek and ginger nutritiously on the in vitro ruminal fermentation. The heat-treated vegetables at the 10% of substrate (timothy) were used to reduce methane production on the in vitro anaerobic experiment of 0, 6, 12, 24 and 48 h incubation time. Total gas production, pH, ammonia, $H_2$, $CO_2$, $CH_4$, and volatile fatty acid (VFA) were measured as indicators of in vitro fermentation product containing methane gas. All treatments except garlic showed a tendency to increase in total gas production. The result of ammonia showed that garlic and hot pepper affected rumen bacteria concerned protein metabolism and that lettuce and spring onion increased ammonia production. Garlic decreased $CH_4$ production in inverse proportion to $H_2$. Lettuce, spring onion, onion, garlic, radish sprout, leek and ginger increased propionate of VFA. Garlic balanced the ruminal fermentation in the pH, $H_2$, $CH_4$, acetate and propionate. This results showed that methane production at in vitro study was inhibited by heat-treated garlic supplementation. In conclusion, this study suggests that ruminal fermentation covering methane production might be controled by proper vegetables.

백하수오 추출물이 In vitro 반추위 발효성상 및 메탄가스 생성에 미치는 영향

양승학,임정수,김별,황옥화,조성백,최동윤,최석근,황성구,Yang, Seung-Hak,Lim, Joung-Soo,Kim, Byul,Hwang, Ok-Hwa,Cho, Sung-Back,Choi, Dong-Yoon,Choi, Seok-Geun,Hwang, Seong-Gu 한국축산환경학회 2013 한국축산시설환경학회지 Vol.19 No.2

The objective of this study is to investigate the effects of Cynanchum wilfordii (CW) on cell viability, anti-oxidant activity, volatile fatty acid (VFA) production and methane gas production. Collected rumen fluid incubated with CW powder (1% w/v) for 12 and 24 hours were analyzed for pH, VFAs and methane. Alamar blue assay showed no significant difference on the viability of 3T3-L1 and C2C12 cells treated with CW for 24 hours. TBARS data showed a dose dependent increase on the antioxidant activity of CW. VFAs increased in the CW-treated groups compared to the control group. In addition, propionate increased more than other VFAs by the treatment with CW. There was a significant decrease in methane gas production in batch culture treated with CW in 12hrs. In conclusion, it was suggested that Cynanchum wilfordii could manipulate rumen fermentation considered by increasing VFA production and inhibition of methanogenesis.

산지 방목기간 중 미량영양소 급여가 한우 암소의 생산성에 미치는 영향

양승학,양병철,정기용,장선식,이은미,조상래,이석동,박형수,권응기,Yang, Seung Hak,Yang, Byoung Chul,Chung, Ki Yong,Jang, Sun Sik,Lee, Eun Mee,Cho, Sang Rae,Lee, Suk Dong,Park, Hyung Soo,Kwon, Eung Gi 한국초지조사료학회 2016 한국초지조사료학회지 Vol.36 No.4

본 시험은 한우연구소 시험우사와 표고가 700 m 지역에 위치한 개량목초지 (오차드그라스, 티머시, 톨페스큐 우점)에서 2014년 5월~10월동안 수행되었는데, 방목 처리구별 방목지를 선정하고 3구역으로 나눈 후, 방목지 초지식생을 고려하여 윤환방목을 4회 (1회당 38.5일) 실시하였다. 국립축산과학원 한우연구소에서 암소 육성우 및 성우 27두(시험구별 9두)를 공시하여 2014년 5~10월동안 수행하였다. 방목대상지는 오차드그라스, 티머시, 톨페스큐가 우점한 해발표고 700 m의 개량목초지를 이용하였다. 시험구 배치는 대조구, 처리1구, 처리2구로 구분하였으며, 대조구가 우사관리구 (건초급여와 농후사료급여), 처리1구는 방목사육과 농후사료 급여구, 처리2구는 방목사육과 농후사료 급여와 미량광물질제 급여구로 처리하였다. 본 연구에 사용된 미량광물질제는 마그네슘, 셀레늄, 반추위보호콜린이 포함된 시제품제제 (30g/두/일)를 급여하였다. 사료급여기준은 2012 한국 사양표준 (한우)에 따라 성장단계별 표준 목표체중 도달 또는 체중별 영양소요구량 충족을 위해 영양조절 급여를 수행하였다. 처리구별 방목지를 선정하고 각 세부적으로 3구역으로 나눠 5~10월 중 윤환방목을 실시했다. 측정항목은 생초수량, 체중, 사료섭취량, 혈중 대사물질, 경제성 분석, 수태율을 실시하였다. 윤환방목지의 생초수량 및 건물수량은 처리1구와 처리2구의 생초 총 생산량은 30,473.9 kg/ha, 30744.3 kg/ha였으며 방목지간의 차이를 보이지 않았다(P>0.05). 한우 14개월령 목표체중 240 kg에 모든 처리구가 도달했으며 생후 15개월령 체중은 대조구, 처리1구, 처리2구가 각각 259.9, 257.7 및 262.1 kg였다. 일당증체량은 대조구, 처리1구, 처리2구가 각각 평균 0.52, 0.51, 0.54 kg으로 시험구간에 차이가 없었다. 혈중 대사물질 중 글루코스의 함량이 처리1구(방목사육)에서 높았다. 수태율은 대조구, 처리1구, 처리2구가 88.9%, 100%, 100%였다. 시험구 간에 경제성 분석을 실시한 결과 두당 비용절감이 대조구에 비해 시험1구와 시험2구가 각각 143,790, 125,970원으로 나타났다. This study was conducted to ameliorate the productive performance of Hanwoo cow using hill pasture grazing system. Twenty seven animals aged 9 were designed to divide with 3 groups which were Control (restricted concentrate and hay for 5 months), T1 (restricted concentrate and pasture grazing ad libitum for 5 months) and T2 (restricted concentrate, 30 g/head of mineral nutrients and pasture grazing ad libitum for 5 months). Average daily gains increased higher in the order of T2, Control and T1. The conception rate of Control, T1 and T2 after artificial insemination during post-grazing period were 88.9%, 100%, 100%, respectively. In conclusion, the results indicated that hill pasture grazing system might enhance not only the productive performance of Hanwoo cow but also profit for conventional feeding system.

2011년도 축산부문 온실가스 인벤토리 산정 연구

양승학,최동윤,조성백,황옥화,박규현,Yang, Seung-Hak,Choi, Dong-Yoon,Cho, Sung-Back,Hwang, Ok-Hwa,Park, Kyu-Hyun 한국축산환경학회 2014 한국축산시설환경학회지 Vol.20 No.4

This research was conducted to examine the temporal methane ($CH_4$) and nitrous oxide ($N_2O$) emission trends in livestock agriculture from year 1990 to 2011 with Tier 1 national greenhouse gas (GHG) inventory reporting method, which was related to efforts of decreasing GHG emissions and to achievement of voluntary GHG mitigation target. Methane emissions from enteric fermentation were calculated with default $CH_4$ emission factors of IPCC. Methane and $N_2O$ emissions from manure treatment processes were calculated with Tier 1 and mixture of Tier 1 and Tier 2 including $N_2O$ emission factors of manure treatment systems and nitrogen excretion rate of livestock, respectively. According to 2013 National GHG Inventory Monitoring, Reporting, and Verification report, GHG emission fluctuations from enteric fermentation and manure treatment processes were similarto livestock head fluctuation. GHG emissions from enteric fermentation were mainly affected by beef cattle including Hanwoo, while manure treatment processes were affected by various livestock.

혼합미생물제가 육우 송아지의 체내환경에 미치는 영향

양승학,김현섭,조원모,김상범,조성백,박규현,최동윤,황성구,유용희,Yang, Seung Hak,Kim, Hyeon Shup,Cho, Won Mo,Kim, Sang Bum,Cho, Sung Back,Park, Kyu Hyun,Choi, Dong Yoon,Hwang, Sung Gu,Yoo, Yong Hee 한국축산환경학회 2012 축산시설환경학회지 Vol.18 No.suppl.

증체량은 모든 처리구(281.4~294.5 kg)가 대조구(271.4 kg) 보다 높았으나 유의적인 차이는 없었다(P>0.05). PS구를 포함한 모든 처리구의 DM, CP 및 TDN 함량이 대조구에 비해 3~8% 향상되는 결과를 얻었으나 통계적인 차이는 없었다(P>0.05). 모든 시험축군에서 수의적 치료를 요하는 질병은 발생되지 않았다. ES구가 모든 처리구와 비교할 때 총 단백질량은 낮고 BUN은 높은 경향을 보였다(P>0.05). 면역물질인 IgG항체 농도는 전 처리구간에 유의적인 차이가 없었다(P>0.05). 혈중 glucose 농도는 대조구(114 mg/dl)를 제외한 모든 처리구(97.8~104 mg/dl)에서 낮은 경향을 보였다(P>0.05). ES구(109.8 mg/dl)의 총 cholesterol 농도가 대조구(86.3 mg/dl) 보다 26% 높았으나 유의적인 차이가 없었다(P>0.05). 간상피세포 손상여부와 관계있는 GOT, GPT는 대조구(56, 14IU/L)에 비해 모든 처리구(45~49, 11~13.8 IU/L)에서 낮은 수치를 보였으며 유의적인 차이는 없었다(P>0.05). 비타민 A는 PS구(36.1 IU/dl)가 다른 처리구(30.9~34.4 IU/dl) 보다 높았으나 유의적인 차이가 없었다(P>0.05). 비타민 C는 ES구(3 mg/L)가 다른 시험구(3.7~3.9 mg/L) 보다 낮았으나 유의적인 차이가 없었다(P>0.05). 또한 모든 처리구의 비타민 E(150.1~155.4 IU/dl)는 대조구(143.7 IU/dl) 보다 높았으나 유의적인 차이가 없었다(P>0.05). Effect of commercial Direct Fed Microbials (DFM) or protease treated feed (PTF) supplementation on growth rate and biogenic substances such as BUN, glucose, IgG, GOT, GPT and Vitamin A, C, E from Holstein steers was studied for 7 months. Thirty two steers aged 2~3 months were separated with 4 groups for control, DFM (PS), protease (ES) and their mix (PS + ES) supplementally fed 0, 100, 100 and 50 + 50 g/day respectively. Weight gain was averagely higher in PS than any others, although there were no differences significantly. All treatments enhanced to 3~8% of control in dry matter, crude protein and total digestible nutrient (P>0.05). Metabolic diseases with veterinary cure had not shown in this study. Plasma GOT and GPT were lower in the PS and ES than control. Plasma glucose concentration was also lower in PS than the others. Total cholesterol of ES was higher than the others but that of PS is the lowest. Plasma vitamin C was higher in PS than the others. It was shown that dietary PS affected change from glucose to vitamin C with not overloading liver. Conclusionally, PS and ES were shown to enhance metabolic health of steers during growing period.

발효탄수화물 첨가 사료가 양돈 슬러리의 휘발성 지방산과 휘발성 유기화합물 농도에 미치는 효과

조성백,양승학,이준엽,곽정훈,최동윤,황옥화,Cho, Sung-Back,Yang, Seung-Hak,Lee, Jun-Yeop,Kwag, Jeong-Hoon,Choi, Dong-Yun,Hwang, Ok-Hwa 한국축산환경학회 2013 한국축산시설환경학회지 Vol.19 No.2

This study was performed to investigate the effect of beet plup and IRG (Italian ryegrass) dry powder in fattening pig diet on reducing concentration of odorous compounds in the pig slurry. Fifty fattening boars [(Landrace ${\times}$ Yorkshire) ${\times}$ Duroc] were randomly assigned to one of 3 treatments (control, beet plup 5%, and IRG 5%). Pigs (BW 50~110 kg) were fed diets formulated to meet the Korean Feeding Standard (2012) and their excretion was collected from the slurry pits. Short chain fatty acid (SCFA) and branched chain fatty acid (BCFA) were higher in beet plup (31,786, 3,985 ppm) and IRG (32,755, 4,261 ppm) treatments, which was not different among treatments (p>0.05), compared to control (p<0.05). Concentrations of phenols and indoles were highest in beet plup (183.83, 168.59 ppm) and IRG (9.32, 8.92 ppm) treatments. Altogether, addition level of two contents was not appropriate to decrease concentration of odorous compounds.

양돈 슬러리에 첨가된 악취저감물질 수준별 휘발성 지방산과 휘발성 유기화합물 농도 비교

황옥화,양승학,전중환,김중곤,최동윤,조성백,Hwang, Ok-Hwa,Yang, Seung-Hak,Jeon, Jung-Hwan,Kim, Jung-Kon,Choi, Dong-Yun,Cho, Sung-Back 한국축산환경학회 2013 한국축산시설환경학회지 Vol.19 No.2

This study was to investigate the effect of addition levels of odor reducing contents on reducing the concentration of odorous compounds. Slurry treatments included three levels mixture of horseradish powder (HP), mushroom waste (MW) and probiotics powder (PP), and non-treatment control (n=4 each group). Levels of odorous compounds were measured from the liquid slurry incubated in room temperature ($20{\sim}25^{\circ}C$) for 2 wk in chamber whose structure is similar to slurry pit. Concentration of phenols and indoles was lower (p<0.05) in level 1, which was mixed HP 0.01%, MW 0.4% and PP 0.004% (98.69, 1.87 ppm) compared to control. Short chain fatty acid (SCFA) and branched chain fatty acid (BCFA) was lowest (p<0.05) level 1 (6,557, 1675 ppm). Taken together, lower level are effective in reducing odorous compounds in pig slurry.

초지환원용 비육돈 슬러리의 계절에 따른 휘발성유기물과 휘발성지방산 농도 분석연구

조성백,양승학,이경태,박성권,한덕우,최동윤,황옥화,Cho, Sung Back,Yang, Seung Hak,Lee, Kyung Tai,Park, Sung Kwon,Han, Duck Woo,Choi, Dong Yun,Hwang, Ok Hwa 한국초지조사료학회 2014 한국초지조사료학회지 Vol.34 No.2

비육돈사의 슬러리에 함유된 악취물질의 농도를 계절별로 비교하여 초지 및 농경지에 살포되는 분뇨의 악취강도를 예측하고자 수행되었다. 1. 비육돈사의 슬러리에 함유된 휘발성유기물의 계절별 농도 비교 페놀류 중 p-크레졸 농도는 봄, 여름 및 가을에 차이가 없었지만, 페놀, 인돌 및 스카톨 농도는 여름과 가을에 비해 봄에 높았다 (p<0.05). 돼지 슬러리의 경우 p-크레졸과 스카톨이 악취강도에 큰 영향을 주기 때문에 계절에 따른 휘발성유기물의 악취강도 차이는 크지 않을 것으로 판단된다. 2. 비육돈사의 슬러리에 함유된 휘발성지방산의 계절별 농도 비교 휘발성지방산의 경우 악취강도가 높지 않은 단쇄지방산의 농도는 봄철이 여름과 가을보다 높았으나 (p<0.05), 악취강도가 상대적으로 높은 이성체지방산의 농도는 계절별로 숫자적인 차이는 보였지만 통계적인 차이는 없었다 (p>0.05). 계절에 따라 휘발성지방산이 악취강도에 미치는 영향은 높지 않을 것으로 판단된다. 결과적으로 봄철에 악취물질의 농도가 더 높은 것은 온도, 환기 및 돈사내부로 유입되는 물의 양에 의한 것으로 추정되며, 여름철은 슬러리에서 생성되는 악취농도 보다 환기에 의해 휘산되는 양이 많아서 슬러리의 악취농도가 감소되거나 증가되지 않았을 가능성이 있는 것으로 판단된다. 이상의 연구결과를 종합하면 비육돈사의 슬러리를 초지 또는 농경지에 살포하였을 때 계절에 의한 악취강도의 차이는 크지 않을 것으로 기대된다. The objective of this study is to investigate the changes in levels of odorous compounds in pig slurry during different seasons. Slurry from pens of finishing pigs was sampled every 4-wk and concentration of odorous compounds was analyzed. There was no difference in the range of phenols level (123 to 156 ppm) during spring (April to May), summer (July to August) and fall (October to November). The concentration of indoles was higher (P<0.05) during spring (14.3 ppm) than summer and fall (5.4~7.6 ppm). Level of BCFA ranging from 727 to 1,194 ppm was not different at any season. Among SCFA, there was no difference in propionic acid during any season but levels of acetic acid and butyric acid were highest (P<0.05) during spring season. Concentration of odorous compounds in pig slurry was highest during spring season. Interestingly, it tended to be lower during summer season compare to fall. This result might be due to relatively lower ventilation rate in order to maintain a constant temperature during spring season. Further study will be necessary to determine the relationship between the concentration of odorous compounds and ventilation system.

양돈 슬러리에 첨가된 발효탄수화물의 종류별 악취물질 농도 비교

황옥화,양승학,전중환,곽정훈,최동윤,양승봉,김두환,조성백,Hwang, Ok Hwa,Yang, Seung Hak,Jeon, Jung Hwan,Kwag, Jeong Hoon,Choi, Dong Yun,Yang, Seung Bong,Kim, Doo Hwan,Cho, Sung Back 한국축산환경학회 2013 한국축산시설환경학회지 Vol.19 No.1

Slurry treatments included peanut shell, palm golden fiber, almond hull, which was added 2% of the amount of slurry, and non-treatment control (n=4 each group). Levels of odorous compounds were measured from the liquid slurry incubated in $20^{\circ}C$ for 2 wk in chamber whose structure is similar to slurry pit. Concentration of phenols and indoles was higher (p<0.05) in control (48.4, 4.0 ppm) compared to almond hull (31.5, 1.4 ppm) or palm golden fiber (29.1, 1.6 ppm) group. Short chain fatty acid (SCFA) level was lowest (p<0.05) in control (2,121 ppm) but highest in peanut shell group (3,640 ppm). Branched chain fatty acid (BCFA) concentration was highest (p<0.05) in peanut shell (296 ppm), but lowest in almond hull (90 ppm). Taken together, concentration of odorous compounds was decreased by addition of almond hull in pig slurry by which crude fiber and non-digestible fiber (NDF) may act as a carbon source.

2006 IPCC 가이드라인 축산부문 도입에 따른 온실가스 배출량 계산 개선방안 연구

지은숙,양승학,조성백,황옥화,박규현,Ji, Eun-Sook,Yang, Seung-Hak,Cho, Sung-Back,Hwang, Ok-Hwa,Park, Kyu-Hyun 한국축산환경학회 2012 축산시설환경학회지 Vol.18 No.2

현재 우리나라 축산부문의 온실가스 배출량 계산은 1996년에 출판된 '1996년 IPCC 국가 온실가스 인벤토리 지침서 (1996 IPCC지침)'에 따라 계산하고 있으며 그 배출량 데이터는 국가 인벤토리 보고서에 사용하고 있다. 하지만 새로운 지침서, '2006년 IPCC 국가 온실가스 인벤토리 지침서 (2006 IPCC 지침)'가 2006년에 출판되었기 때문에 온실가스 배출량 계산을 위한 새로운 지침서를 적용하기 위한 준비가 필요하다. 본 연구에서는 축산에서 1996 IPCC 지침과 2006 IPCC 지침을 비교하였다. 또한 2000년부터 2008년 사이의 온실가스 배출량을 Tier 1 방법으로 계산하였다. 2006 IPCC 지침으로 계산한 온실가스 배출량은 1996 IPCC 지침을 이용할 때와 비교하여 1.27~1.33배 더 많았다. 이는 배출계수의 차이에 의한 것으로 나타났다. 국가 온실가스 인벤토리의 불확실성을 감소시키기 위해 더 많은 연구가 필요하다. Current estimation of greenhouse gas (GHG) emissions from livestock agriculture in Korea was based on Revised 1996 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories (1996 IPCC GL) published in 1996 and emission data were published in National Inventory Report. New guideline book, 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories (2006 IPCC GL), however, was published in 2006. Hence preparation to apply new guideline for the estimation of GHG emission would be necessary. In this study, 1996 IPCC GL and 2006 IPCC GL for livestock agriculture were compared. Estimated GHG emissions based on Tier 1 methods of 1996 IPCC GL and 2006 IPCC GL between 2000 and 2008 were also compared. Estimated GHG emissions based on 2006 IPCC GL were 1.27~1.33 times higher than those based on 1996 IPCC GL. These results were mainly caused by emission factors of each IPCC GL. More researches should be conducted to decrease uncertainties of national GHG inventories.