사료 내 광물질 함량의 증가 및 고온 스트레스가 포유 모돈의 장내 미생물 구성에 미치는 영향

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 고온 스트레스로 하에서 사육된 포유모돈과 적온에서 사육 된 포유모돈의 장내 미생물 조성의 변화를 살펴보고 사료 내 광물질 첨가가 고온 스트레스 상황에서 장내 미생물을 변화시키는지 조사하기 위해 실시하였다. 지구 온난화로 인한 연평균 기온의 상승은 가축의 고온 스트레스를 증가시켜 생산성 저하와 질병에 대한 민감성 증가를 초래한다. 특히, 돼지는 다른 가축에 비해 땀샘이 없고 지방층이 두꺼워 호흡을 통한 열 발산에 의존하는 경향이 있으며 온도에 민감하다. 국가를 막론하고 양돈 산업에 있어 돼지의 모든 성장단계에서 고온 스트레스에 의한 성장률의 하락은 경제적으 로 심각한 문제로 작용하고 있다. 장내 미생물은 장 내에서 공생하며 개체의 면역 및 대사에 영향을 미치는 미생물을 총칭한다. 돼지의 장은 출생 시 무균상태이나 성장에 따라 장내 미생물이 군집화한다. 이러한 장내 미생물은 혈중 pH 농도, 온도 및 습도 등 다양한 영향에 의해 변화한다. 고온 스트레 스로 인한 장내 미생물 구성의 변동은 이미 다른 가축들에서 관찰된 바 있 으나. 포유 모돈의 경우 이에 대한 연구가 부족한 실정이다. 연구 결과, 고온 스트레스 하에서 사육된 돼지의 장내 미생물 중 Firmicutes와 Bacteroides 가 증가하는 모습을 보였다. 이는 고온 스트레스 완화로 인한 문제 완화를 위해 식이 지방을 추가 공급해 온 이전 연구를 뒷받침할 수 있다. 또한, 최근 항생제 사용의 대안제로 사용하기 위해 연구되고 있는 장내 미생물은 광물질과 같은 미량 영양소를 섭취 및 활용한다. 따라서 사료 내 광물질의 함량 차이가 장내 미생물의 구성에 영향을 미칠 수 있다. 이에 광물질의 첨가가 고온 스트레스 환경에서 장내 미생물을 변화시키는가에 대 한 연구를 진행하였다. 연구 결과 NRC 대비 광물질 함량이 증가한 사료를 급이 하고 고온 스트레스 하에서 사육된 돼지의 장내 미생물 중 대표적인 프로바이오틱스 및 유익균으로 알려진 Lactobacillus의 증가가 관찰되었다. 이러한 결과를 통해 사료 내 광물질 함량의 증가는 장내 유익균을 증가시킬 수 있고 이를 통해 고온 스트레스로 인한 여러 문제를 완화할 수 있을 것이 라 기대할 수 있다. 더불어, 유익균 증가를 위한 프리바이오틱스로써 광물질 의 활용 가능성도 제시한다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• Ⅱ. 연구사 4
• 1. 기후변화 4
• 2. 고온 스트레스
• 2.1 고온 스트레스와 온습도지수 5
• 2.2 고온 스트레스와 돼지의 생리적 반응 6
• 2.3 고온 스트레스와 광물질 8
• 3. 장내 미생물 10
• 4. 메타지노믹스
• 4.1 메타지노믹스의 정의 및 연구법 12
• 4.2 16s rRNA 13
• 4.3 미생물 군집 분석 tool 14
• 4.4 16s rRNA 데이터베이스 15
• 4.5 미생물 군집 분석 판단지표 16
• 5. 돼지 장내미생물 연구동향 19
• Ⅲ. 재료 및 방법 21
• Ⅳ. 결과 25
• Ⅴ. 고찰 48
• Ⅵ. 결론 52
• Ⅶ. 참고문헌 53
• Abstract 71