사료내 돈분 유래 인산대체제 (MgHPO4)의 첨가가 어류의 성장과 사료이용효율 및 혈액성상에 미치는 영향 연구

국문 초록 (Abstract)

Experiment 2.
메기 사료내 돼지분뇨에서 추출 가공된 MHP의 적정 첨가 수준

본 실험은 극동 메기 사료내 돼지분뇨에서 추출 가공된 MHP (MgHPO4)의 적정 첨가 수준을 조사하고자 수행되었다. 실험사료는 인산공급제 대신에 셀룰로오스를 첨가한 대조구 사료와 제 1인산칼슘 (MCP) 2.0%를 첨가한 MCP구 및 MHP를 각각 0.5, 1.0, 1.5, 2.0%를 첨가한 MHP0.5구, MHP1.0구, MHP1.5구 및 MHP2.0구로 총 6종이었다. 어분 20%, 대두박 40%, 소맥분 27.18%, 콘글루텐 5%, 어유 2%, 대두유 2%를 기반하여 조단백질 43%, 조지방 7%, 기초사료를 제조하기 위해 사료배합비를 작성하였다. 24시간 절식 후 실험 당일 어체중과 체장이 비슷한 11.8 g의 540마리를 선별하여 6처리 3반복으로 사육조당 30마리씩 18개 수조 (40?60?36 cm, 66L)에 배치하였다. 실험사료는 8주기간동안 급여하였다. 성장률은 대조구가 가장 낮았으며, MHP0.5구가 그 뒤를 이었다. MCP구와 MHP1.0, MHP1.5 및 MHP2.0구간에는 유의성이 발견되지 않았다 (P>0.05). 사료계수 (FCR)는 MHP2.0구가 가장 낮았으며, 대조구가 가장 높았다. 단백질 이용효율 (PER)은 대조구가 가장 낮았으며, MHP2.0구가 가장 높았다. 8주간 일간특이성장률은 대조구와 MHP0.5구가 타처리구에 비해 유의적으로 낮게 나타났다. AST는 MCP구가 가장 낮게 나타났으며 대조구가 가장 높게 나타났다. MHP0.5에서 MHP2.0구는 유의적인 차이를 보이지 않았다. ALT는 처리구간 유의성이 발견되지 않았다. 결론적으로 메기의 실용사료내 MHP는 MCP에 버금가는 효율을 보였으며, 적정 첨가수준은 1.62%로 판명되었다. 한편, 극동메기의 이용가능 인 요구량은 0.7%로 나타났다.

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Experiment 1.
메기의 성장과 사료이용효율에 따른 여러 인산제제 (MCP, DCP, TCP)와 돼지분뇨에서 추출 가공된 MHP의 상대적 효율

본 연구는 사료내 관행적인 세종류의 인산첨가제인 제 1인산칼슘 (monocalcium phosphate, MCP), 제 2인산칼슘 (dicalcium phosphate, DCP), 제 3인산칼슘 (tricalcium phosphate, TCP) 및 사료내 돈분 유래 인산대체제 magnesium hydrogen phosphate (MHP, MgHPO4)의 첨가가 메기 (Silurus asotus) 치어의 성장과 사료이용성에 미치는 영향을 조사하고자 수행되었다. 대조구 사료는 인산이 첨가되지 않았으며 실험사료 4종류는 각 다른 인산첨가제 2%가 포함되었다. 평균 어체중 11.3g의 450마리 실험어는 3반복 5그룹으로 설정되어 15개의 사육수조에 각 30마리씩 무작위 배치되었다. 사료급여는 1일 2회 만복급여 방식으로 8주 동안 수행되었다. MHP를 급여한 메기의 증체율 (WG), 단백질이용효율 (PER)과 일간특이성장율 (SGR)은 MCP를 급여한 메기와 비교시 유의한 차이를 나타내지 않았으며 (p>0.05), MHP와 MCP를 급여한 메기는 DCP를 급여한 메기에 비해 사료효율 (FE)이 유의적으로 높았다 (p<0.05). 대조구와 TCP를 급여한 메기는 타 실험구에 비해 FE가 유의하게 낮았다 (p<0.05). 모든 실험구들 사이에서 생존율 (SR)은 유의한 차이를 나타내지 못했다 (p>0.05). 대조구 사료를 급여한 메기는 헤마토크리트 (PCV)가 가장 낮은 값을 보였고, MHP를 급여한 메기와 비교시 유의한 차이를 보였다 (p<0.05). MCP와 MHP를 급여한 메기는 다른 실험구에 비해 혈장내 유기인이 유의적으로 높게 나타났다 (p<0.05). MHP의 WG와 FE에 대한 다른 실험구 (MCP, DCP, TCP)의 상대효율은 각 MCP 100.5%, 101.3%, DCP 92.0%. 91.6%, TCP 79.1%, 80.9%로 나타났다. MCP, DCP, TCP 및 MHP의 인 이용성은 각 88.1%, 75.2%, 8.7% 및 90.9%의 수준으로 결정되었다. 결론적으로 메기 치어의 성장과 사료이용성에 대해 MHP는 MCP와 유사한 경향을 보여 사료내 대안적인 인 공급제로 평가된다.

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Experiment 3.
잉어의 성장과 사료이용효율에 따른 여러 인산제제 (MCP, DCP, TCP)와 돼지분뇨에서 추출 가공된 MHP의 상대적 효율

본 실험은 치어기 잉어의 성장과 사료이용효율에 대한 여러 인산제제 (MCP, DCP, TCP)와 인산 대체제로서 돼지분뇨에서 추출 가공된 MHP (MgHPO4)의 첨가효과를 조사하고자 수행되었다. 실험사료에 사용된 MHP는 강원대내에서 0.4 m3크기로 제작된 용기를 이용해 3시간의 수압과 이산화탄소로 pH 8-9를 유지하면서 돼지분뇨로부터 회수된 Struvite에 염화마그네슘을 마그네슘과 인의 분자량에 맞추어 적정량 첨가하여 550 oC 에서 30분 동안 가열해 건조하였다. 실험사료는 각 2%의 인산제 첨가구와 대조구로 나누어 준비되었고, 5개 수조 내 평균무게 6.5 g의 잉어치어를 3주 동안 적응 한 후에 1일 절식하여 총 450마리의 잉어치어를 15수조에 각각 30마리씩 배치하였다. 실험사료는 9주동안 하루에 두 번 만복 급여하였다. MHP구는 MCP구에 비해 유의적 차이는 없었지만 증체율, 단백질이용효율이 최대였고 사료계수도 가장 낮았으며 실험기간 동안 모든 실험구에서 폐사는 없었다. MHP, MCP 및 DCP구에서 TCP와 대조구보다 헤마토크리트 수치와 헤모글로빈 함량이 높았으며 특히 MHP구는 TCP및 대조구와 유의적인 차이가 나타났다. TCP구의 6.3 mg/dL, MCP, DCP및 MHP구의 6.7 mg/dL 혈장 무기인은 대조구 (4.3 mg/dL) 보다 높았다. 이번 실험에서 돼지분뇨에서 추출 가공된 MHP는 MCP를 대체할 수 있을 것으로 판명되었다.

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Experiment 5.
넙치의 성장과 사료이용효율에 따른 여러 인산제제 (MCP, DCP, TCP)와 돼지분뇨에서 추출 가공된 MHP의 상대적 효율

본 실험은 치어기 넙치의 성장과 사료이용효율에 따른 여러 인산제제 (MCP, DCP, TCP)와 돼지분뇨에서 추출 가공된 MHP의 첨가효과를 알아보기 위해 진행되었다. 대조구는 인산제를 첨가하지 않았으며, 4개의 실험구는 각 2%의 인산제를 첨가하였다. 실험사료는 어분 55%, 대두박 11.5%, 소맥분 18%, 콘글루텐 3%, 어유 3%와 오징어간장분말 3%로 구성되었다. 넙치 치어는 제주 동원종묘장에서 제주대학교로 이동되었고 실험 적응을 위해 상업용 사료를 2주간 급여 하였다. 실험 적응 마지막날에 실험개시 평균무게 11 g 넙치를 120 L크기 플라스틱 원형수조 15개에 각 수조당 35마리를 수용하였다. 분당 3 L의 유속으로 순환여과된 물을 공급하였고 수조 내 산소공급기를 설치해 충분한 산소를 공급하였다. 오전 8시와 오후 6시 하루 두 번 실험사료를 만복 급여 하였고 3 반복으로 10주간 실험을 진행하였다. 사료 급여 30분 후 미섭취 된 사료는 들어내어 무게 측정 후 사료섭취량에서 제외했다. 성장률 측정은 2주마다 진행하였고 측정 전 스트레스를 줄기기 위해 1일 절식을 실시하였다. DCP구와 MCP구에서 최종무게는 각각 29.4 g과 34.2 g이었으며 대조구의 경우 다른 실험구와 유의적 차이를 보이지 않았다. MCP와 MHP2.0구 사이에는 유의적 차이가 나타나지 않았다. 모든 실험구에서 증체율, 사료계수, 단백질이용효율 그리고 생존율 등은 유사한 경향으로 결과가 나타났다. 헤마토크리트 치수, 헤모글로빈 함량 그리고 혈장 무기인은 실험구간 유의적 차이는 없었다. 본 실험에서 치어기 넙치는 사료에 충분히 함유된 어분내 인을 이용하여 인 요구량을 충족하는 것으로 추정되었다. 결론적으로 치어기 넙치의 성장과 사료이용효율에 따른 여러 인산제제 (MCP, DCP, TCP)와 돼지분뇨에서 추출 가공된 MHP의 인 첨가는 불필요한 것으로 판명되었다.
본 다섯 번의 실험 결과, 돼지분뇨에서 추출 가공된 MHP첨가는 메기와 잉어의 증체율 및 사료효율을 개선시켜, 인 공급원으로 MCP대체가 충분히 가능함이 증명되었다. MHP 적정 첨가농도는 메기의 경우 1.62%, 잉어의 경우 1.85%로 나타났다, 반면 넙치 치어의 경우는 사료 내 어분혼합 수준이 높아 어분에서 유래한 인으로부터 인 요구량이 충족되기 때문에 여러 인산제제 (MCP, DCP, TCP)와 돼지분뇨에서 추출 가공된 MHP의 인 첨가는 불필요한 것으로 사료되었다.

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Experiment 4.
잉어 사료내 돼지분뇨에서 추출 가공된 MHP의 적정 첨가 수준

본 실험은 잉어 사료 내 돼지분뇨에서 추출 가공된 MHP의 적정 첨가 수준을 알아보기 위해 수행되었다. 0.5%, 1.0%, 1.5% 및 2.0% 의 MHP와 2.0% MCP를 각각 기초사료에 첨가하였다. 대조구, MHP0.5구, MHP1.0구, MHP1.5구, MHP2.0구 및 MCP구로 각각 명명하였다. 기초 사료는 어분 20%, 대두박 40%, 소맥분 27.18%, 콘글루텐 5%, 어유 2%와 대두유 2%로 구성되었다. 평균무게 6.5 g인 540마리 잉어치어로 6그룹을 나누었고 3주 기간 동안 적응 후 1일 절식을 실시하였다. 18개의 탱크에 각 탱크 별 30마리씩 배치하여 9주 동안 하루 2회 만복급여를 실시하였다. 사육 9주후 MHP는 공히 대조구에 비해 유의적으로 높은 성장률을 보였으나, MCP구에 비해 유의적으로 낮았다. 사료계수는 MCP구가 1.04로 가장 낮았으며, 대조구가 1.33으로 가장 높았다. 단백질 이용효율은 대조구가 1.76으로 가장 낮았으며, MCP구가 2.23으로 가장 높았다. 일간특이성장률은 1.66% (대조구)에서 MCP구, MHP1.5구, MHP2.0구가 각각 2.00%, 1.92%, 1.93% 의 범위를 보였으며, 대조구와 MHP0.5구가 타처리구에 비해 유의적으로 낮았다. 9주간의 실험 동안 폐사는 없었다. 헤마토크리트 치수는 대조구에서 가장 낮았으나 실험구간 유의적 차이는 없었다. 헤모글로빈 함량은 대조구 7.7 g/dL, MHP2.0구 8.7 g/dL 이었으며 유의적 차이는 없었다. 혈장 무기인은 대조구와 MHP2.0구에 각각 4.1과 7.0 mg/dL 이었다. MHP 1.5%이상 첨가는 가치가 있으나 대조구를 제외하고 모든 실험구에서 유의적 차이는 없었다. 이번 실험에서 잉어의 성장률과 일간특이성장률에 대한 돼지분뇨에서 추출 가공된 MHP의 사료내 적정 첨가농도는 1.83-1.85% 인 것으로 나타났다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• 1. 연구배경 1
• Ⅱ. 실험 및 결과 14
• Experiment 1. 메기의 성장과 사료이용효율에 따른 여러 인산제제 (MCP, DCP, TCP)와 돼지분뇨에서 추출 가공된 MHP의 상대적 효율 14
• 1. 재료 및 방법 14
• 2. 결과 27
• Experiment 2. 메기 사료내 돼지분뇨에서 추출 가공된 MHP의 적정 첨가 수준 43
• 1. 재료 및 방법 43
• 2. 결과 55
• Experiment 3. 잉어의 성장과 사료이용효율에 따른 여러 인산제제 (MCP, DCP, TCP)와 돼지분뇨에서 추출 가공된 MHP의 상대적 효율 69
• 1. 재료 및 방법 69
• 2. 결과 77
• Experiment 4. 잉어 사료내 돼지분뇨에서 추출 가공된 MHP의 적정 첨가 수준 93
• 1. 재료 및 방법 93
• 2. 결과 100
• Experiment 5. 넙치의 성장과 사료이용효율에 따른 여러 인산제제 (MCP, DCP, TCP)와 돼지분뇨에서 추출 가공된 MHP의 상대적 효율 114
• 1. 재료 및 방법 114
• 2. 결과 122
• Ⅲ. 고찰 131
• Ⅳ. 결론 142
• Ⅴ. 참고문헌 143
• Ⅵ. 영문초록 161