군집두수, 사료첨가제 및 조·농 비율이 한우의 친환경 사양관리에 미치는 영향

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

A total of three experiments were conducted to investigate the effects of group size, feed additives, and concentrate roughage ratios on the eco-friendly management of Hanwoo.
Experiment 1 dealt with a comparative analysis of the sex and breeding stage of different group sizes. Growth performance (body weight, average daily gain, feed conversion rate), behavioral characteristics, and blood parameters in Hanwoo were investigated. A total of 4 groups of 36 heads were separated by the sex or breeding stage of the Hanwoo. The animals were separately housed to 4 heads (4sG), 3 heads (3sG), and 2 heads (2sG) per group. In growing heifers, except for 10 months of age, growth performance was improved by increasing group size, and this was similar to growing steers (p<0.05); both heifers and steers improved in the 2sG and 3sG, respectively (p<0.05). Growing heifers housed under 3sG spent more time lying down (p<0.05), while growing steers spent more time standing under 3sG, lying down (2sG), and walking (4sG). Both heifers and steers housed under 4sG spent more time standing (p<0.05). Growing heifers housed under 2sG had a lower frequency of drinking, self-grooming, pairwise grooming, and fighting (p<0.05). However, growing steers housed under 4sG had a higher frequency of drinking, rubbing, and fighting (p<0.05). Both heifers and steers housed under 4sG had a higher frequency of self-grooming and scratching (p<0.05). White blood cell and cortisol were highest in growing heifer under 2sG (p<0.05), while red blood cell was lowest and cortisol was highest in heifer and steer under 4sG (p<0.05).
Experiment 2 focused on the effect of feed additives. The effect of supplementation on growth performance, carcass characteristics, and blood parameters in Hanwoo steer was evaluated. A total of sixteen 23-month-old Hanwoo steers, with initial fasted body weights of 545.25 ± 12.60 kg, were measured and assigned to four treatments with two replicates in a completely randomized design. The treatments comprised of four groups of control (non feed additives), treatment 1 (xylanase, cellulase, and gluco-amylase; 0.1% / concentrate), treatment 2 (β-glucan and mannan- oligosaccharide; 0.1% / concentrate), and treatment 3 (treatment 1 + 2; 0.1% / concentrate). During the fourth and eighth month, average daily gain and feed conversion rates improved using treatment 1, but in the control this was lower than the other treatments (p<0.05). Real-time ultrasound was used for measuring the live carcass traits (longissimus muscle area, back fat thickness, and marbling score) in the following order: treatment 1 > treatment 3 > treatment 2 > control, and extended to carcass grade. In vitro ruminal fermentation characteristics, according to the pH by treatment, had statistically significant differences (p<0.05) in the following order: control > treatment 2 > treatment 3 > treatment 1. Volatile fatty acids and feed digestibility were highest in treatment 1 but lowest in control (p<0.05). In blood parameters, white blood cell indices were lower in treatment 2 and 3 because the IgG indices were relatively higher than in other treatments.
Finally, experiment 3 studied methane emission rates due to the concentrate to roughage ratios in the diets of Hanwoo cows. Feeds were given twice per day at 09:00 and 17:00. Greenhouse gases were measured for 12 hours using a gas analyzer (Mamos-300, Australia) from 09:00 to 21:00. The results indicated that the generation of methane under different roughage and feeding ratios was significantly different (p<0.05). Whole methane tended to decrease in the high concentrate diets (p<0.05). The high timothy hay supplementation group showed less methane emission compared to other groups, while high silage supplementation resulted in more methane emission compared to other treatments (p<0.05).
As a result, a four heads group size during the growth period, two heads for heifers, and three heads for steers were deemed suitable. Levels of xylanase, cellulase, and gluco-amylase were increased from the fourth month to improve growth performance, live carcass traits, volatile fatty acids, and feed digestibility. During the second month, β-glucan and mannan-oligosaccharide increased IgG indices in blood parameters. A high concentrate ratio and high roughage ratio resulted in less methane emission.

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 군집두수, 사료첨가제 및 조·농 비율이 한우의 친환경 사양관리에 미치는 영향을 구명하고자 총 3가지의 주제로 시험을 수행하였다.
첫 번째 시험은 한우 36두를 이용하여 성별 및 사육단계별로 구분하고, 군집두수를 4두(Control), 3두(Treatment 1), 2두(Treatment 2)로 처리하여 사양시험(체중, 일당증체량, 사료요구율), 행동관찰 및 혈액분석을 각각 실시하였다. 사양시험에서 암소 육성우 시험결과, 사양성적은 10개월령을 제외한 모든 개월령에서 군집두수가 증가할수록 유의적(p<0.05)으로 향상되었으며, 거세 육성우도 유사한 결과를 나타냈다. 성우에서는 암소와 거세우 각각 20개월령과 18개월령 이후부터 2두와 3두 처리구에서 모두 유의적(p<0.05)으로 향상되었다. 행동관찰에 따른 육성우의 행동시간 발현에서 암소의 경우, 횡와시간은 3두 처리구에서, 거세우의 경우 기립시간은 3두 처리구, 횡와시간은 2두 처리구, 걷기시간 4두 처리구에서 각각 유의적(p<0.05)으로 길게 나타났다. 행동빈도는 암소에서 음수, 자기몸핥기, 핥아주기, 투쟁행동에 있어 각각 2두 처리구가 유의적(p<0.05)으로 낮게 나타났고, 거세우는 음수, 몸비비기 및 투쟁행동에서 군집두수가 증가함에 따라 유의적(p<0.05)으로 빈도수가 높아지는 것으로 나타났다. 성우의 행동특성은 암·거세우 모두 4두 처리구에서 기립행동, 자기몸핥기 및 긁기행동이 유의적(p<0.05)으로 높게 나타났고, 횡와와 걷기행동은 2두 처리구에서 유의적(p<0.05)으로 증가하는 것으로 나타났다. 혈액성상에 있어서 육성암소는 2두 처리구에서 백혈구와 콜티졸 수치가 유의적(p<0.05)으로 높았고, 글로블린은 유의적(p<0.05)으로 낮게 나타났다. 성우에서는 암·거세우의 4두 처리구에서 적혈구가 유의적(p<0.05)으로 낮았고, 콜티졸은 유의적(p<0.05)으로 높게 나타났다.
두 번째 시험은 친환경 사료첨가제 급여가 한우 거세우의 사양성적, 산육특성, 반추위 및 혈액성상에 미치는 영향을 시험하기 위해 23개월령의 거세우 16두를 공시하여 사료용 첨가제를 농후사료의 0.1% 수준으로 급여하여 출하시까지 대조구(무첨가), 처리구1(효소제), 처리구2(면역증강제), 처리구3(효소제+면역증강제)으로 구분하여 급여하였다. 사양성적에서는 급여 4개월과 8개월의 일당증체량과 사료요구율이 처리구1에서 가장 향상되었고(p<0.05), 대조구에서 가장 낮았다(p<0.05). 초음파진단장치를 활용한 산육특성에서는 급여 4개월 이후부터 등지방두께, 배최장근단면적, 근내지방도가 처리구1>처리구3>처리구2>대조구 순으로 분석되었고, 도축성적에서도 육량지수를 포함하여 위와 유사하게 나타났다. In vitro 배양액에 따른 처리구별 pH는 대조구>처리구2>처리구3>처리구1 순으로 유의적(p<0.05)인 차이를 나타냈고, VFA와 사료소화율은 효소제 처리구에서 높았고(p<0.05), 대조구에서는 낮았다(p<0.05). 혈액성상에서는 면역 첨가제 급여군인 처리구 2와 3에서 급여기간에 따른 백혈구 수치가 유의적(p<0.05)으로 감소하였는데, 이는 면역글로블린 G의 유의적(p<0.05)인 증가에 따라서 상대적으로 나타난 것으로 판단된다.
세 번째 시험은 조·농 급여비율 및 조사료 종류별 한우 암소의 호흡대사에서 메탄가스(CH4)의 발생량에 대한 시험으로 매일 9시∼21시까지 주간 12시간/day 로 6개월간 실시하였다. 사료급여형태는 농후사료 : 볏짚 = 4 : 6, 농후사료 : 볏짚 = 6 : 4, 농후사료 : 볏짚 : 티모시 = 4 : 4 : 2, 농후사료 : 볏짚 : 티모시 = 4 : 2 : 4, 농후사료 : 호맥사일리지 = 4 : 6, 농후사료 : 호맥사일리지 = 6 : 4 으로 하였다. 총 CH4 발생량 중 호맥사일리지 60% 처리구에서 가스발생량이 가장 높았고(p<0.05), 농후사료 60% 처리구에서 가장 낮은 것으로 나타났다(p<0.05). 시간대별 CH4 발생량 중 농후사료와 볏짚 급여수준 차이에서는 시간의 경과에 따라 농후사료 60% 처리구에서 CH4가 급격히 감소하였고, 양질의 건초인 티모시 처리구에서는 사료급여 직후 40% 대비 20% 급여 처리구에서 시간대별 CH4 발생량이 급격히 증가하였다. 호맥사일리지 급여수준에 따른 CH4 발생량에서는 60% 처리구와 40% 처리구에서 시간의 경과에 따라 발생량이 각각 높은 수치에서 감소하고 낮은 수치에서 증가하는 상반된 경향으로 분석되었다.
이상의 결과를 종합하여 볼 때 군집두수에 따른 사양성적, 행동특성, 혈액분석결과 육성우는 4두 처리구, 성우에서 암소와 거세우는 각각 2두와 3두 처리구가 적절한 것으로 판단된다. 사료첨가제 중 효소제 처리구는 급여 4개월령 부터 사양성적 및 산육특성을 향상시켰고, In vitro 성상에서 VFA와 사료소화율을 증가시켰다. 면역증강제 처리구는 급여 2개월령의 혈액성상에서 면역과 관련된 IgG의 면역능력을 개선하였다. 조·농 급여비율 및 조사료 종류별 호흡대사에 따른 온실가스 발생량은 농후사료 60% 급여 처리구에서 40% 급여 처리구 대비 감소하였고, 조사료 40% 급여 처리구에서는 티모시 40% 첨가급여가 타처리구 대비 온실가스 발생량 저감에 영향을 미치는 것으로 분석되었다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서 론 1
• Ⅱ. 연구사 3
• 1. 동물과 환경 3
• 1.1. 환경생리 3
• 1.2. 동물과 스트레스 3
• 1.3. 동물복지형 사육 5
• 1.4. 국내·외 동물복지의 동향 7
• 1.5. 소의 행동 10
• 2. 비영양소적 첨가제와 기능성 물질 13
• 2.1. 사료첨가제 13
• 2.2. 친환경 보조사료 14
• 3. 기후변화와 지구온난화 20
• 3.1. 온실가스 20
• 3.1. 반추동물과 CH4 22
• Ⅲ. 군집두수에 따른 사육단계와 성별 한우의 사양성적, 행동특성 및 혈액성상 비교 27
• 1. 서 론 27
• 2. 재료 및 방법 29
• 2.1. 시험동물 및 시험방법 29
• 2.2. 사양관리 30
• 2.3. 조사항목 31
• 2.4. 통계분석 36
• 3. 결과 및 고찰 38
• 3.1. 체중, 일당증체량, 사료요구율 38
• 3.2. 행동특성 43
• 3.3. 군집두수에 따른 성별 및 사육단계별 혈액성상 50
• Ⅳ. 친환경 사료첨가제 급여가 한우 거세우의 사양성적, 산육특성, In vitro 및 혈액성상에 미치는 영향 53
• 1. 서 론 53
• 2. 재료 및 방법 55
• 2.1. 시험동물 및 시험방법 55
• 2.2. 사양관리 및 시험사료 55
• 2.3. 조사항목 56
• 2.4. 통계분석 62
• 3. 결과 및 고찰 64
• 3.1. 사료섭취량, 체중, 일당증체량, 사료요구율 64
• 3.2. 첨가제 급여에 따른 산육 및 도체형질 변화 추이 66
• 3.3. In vitro pH 및 VFA 농도 변화 69
• 3.4. In vitro 사료소화율 72
• 3.5. 첨가제 급여에 따른 혈액성상 변화 추이 75
• Ⅴ. 조·농 급여비율과 조사료의 종류에 따른 한우 암소의 메탄가스(CH4) 발생량 비교 81
• 1. 서 론 81
• 2. 재료 및 방법 83
• 2.1. 시험동물 및 시험방법 83
• 2.2. 호흡대사 시험을 이용한 CH4 발생량 측정 85
• 2.3. NDIR 센서를 이용한 가스측정 86
• 2.4. 통계분석 86
• 3. 결과 및 고찰 88
• 3.1. 총 CH4 발생량 88
• 3.2. 조·농 급여비율 및 조사료의 종류에 따른 시간대별 CH4
• 발생량 90
• Ⅵ. 결 론 93