Abstract
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, $NH_3$-N concentration and total VFA 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 II compared diets of the control, LSBM Na 2%, LSBM Sol 2%, which are high performance to undegradable protein (UDP) concentration experiment I in vitro test, and heated treatment lignosulfonate (LSBM Heat) 2% in the dairy cow diet from four station RSCC system ($4{\times}4$ 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 $NH_3$-N concentration, VFA 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.
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, $NH_3$-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($4{\times}4$ 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). $NH_3$-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 I과 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.
