Effects of a Blend of Prunus Mume Extract as an Alternative to Antibiotics on Growth Performance, Activity of Digestive Enzymes and Microflora Population in Broiler Chickens

The current study was designed to define whether a blend of prunus mume extract(25%) containing lactic acid(75%) and grape seed extract(10ppm) could affect in vitro antimicrobial activity and growth performance, intestinal microflora, plasma biochemical profiles and digestive enzymes activities in broiler chickens. In paper disc agar diffusion test, we clearly observed antimicrobial activity against E. coli in response to prunus mume extract or a blend of prunus mume extract. For in vivo test, a total of ninety six 3-d-old male broiler chicks were assigned to basal diet(CON), basal diet supplemented with antibiotics (ANTI) and 0.5% a blend of prunus mume extract(PRNUS) until 35 days of age. Throughout the entire experimental period(3-35 days), there were no differences in BW and FCR between the birds fed the basal diet with antibiotics and the diet supplemented with a blend of prunus mume. However, ANTI group showed a significant increase in BW and total gain compared to CON group. The weights of digestive organs such as the pancreas and mucosal tissues were not affected by dietary treatments. There was no difference in plasma levels of glucose, cholesterol, AST and ALT activity. However, triglyceride in plasma increased(P<0.05) in the birds fed the diet supplemented with 0.5% a blend of prunus mume extract compared to those fed antibiotics supplemented diet. The activities of pancreatic trypsin and amylase, and intestinal hydrolase including disaccharidase were not affected by dietary treatment. The colony forming units(CFU) of lactobacillus in the lower ileal-cecum of the birds fed the diet supplemented with a blend of prunus mume extract was significantly(P<0.05) higher than that of birds fed antibiotic supplemented diet without affecting the CFU of E. coli. In conclusion, the birds fed the diet supplemented a blend of prunus mume as an alternative to antibiotics showed a similar growth performance and an significant increase in lactobacillus population compared with the birds fed basal and antibiotics supplemented diets.

항생제 대체 사료첨가제로서 매실추출 혼합물이 육계의 성장, 소화 효소 활성도 및 장내 미생물 균총에 미치는 영향

1950년대 이후 어린 가축의 성장 촉진과 사료효율을 개선하고 축산물의 생산효율을 향상시킬 목적으로 penicillin, bacitracin 등과 같은 항생제가 사료첨가제로서 널리 사용되어 왔다. 항생제의 작용기전은 먼저 가축체내에 존재하는 살모넬라, 대장균, 클로스트리디움 등과 같은 장내 병원성균의 세포막을 분해하여 사멸시키고(Leitner 등, 2001) 소장 흡수세포벽을 얇게 하여 영양소의 흡수율을 증대시켜 성장을 촉진시킨다고 알려져 있다(Ravindran 등, 1984; Collington 등, 1990). 그러나 가축 생산성 증대와 같은 긍정적인 효과에도 불구하고 항생물질이 고기, 우유, 계란 등의 축산물에 잔류될 수 있다는 점과 축산물을 통하여 섭취된 항생물질이 인체의 내성을 증가시켜 항생물질에 대하여 저항성을 나타낼 수 있다는 일부 부정적인 효과가 밝혀지면서 최근 항생제의 사용에 문제점이 제기되고 있다(Lee 등, 2001). 스웨덴, 덴마크 등과 같은 유럽 국가들을 중심으로 가축 사료첨가제로서 항생제 사용이 금지 또는 극도로 제한되고 있다. 최근 이와 같은 시대적 흐름에 따라 사료에 첨가되는 항생제를 53종에서 25종으로 대폭 축소하고, 2012년 농장에 대한 HACCP 제도를 도입하는 등 사료 위생관리를 엄격히 관리하는 단계로 접어들면서, 항생제를 대치 할 수 있는 대체제제에 대한 연구가 절실히 요구된다. 따라서 축산식품 소비자는 물론 생산자를 위해서도 사료에 첨가되는 항생제를 대체할 수 있는 안전성이 확보된 후보 물질의 연구 개발 및 효능 연구는 미래 지속가능한 동물산업을 위해 필연적으로 해결해야만 하는 향후의 숙제이다. 이러한 사실과 더불어 국민소득이 증가함에 따라 웰빙에 대한 관심 고조로 동물성 식품에 대한 선호도가 양 보다는 질 위주로 급격하게 변화되고 있어 천연자원을 이용한 다양한 항생제 대체 사료첨가제의 개발이 주목을 받고 있는바, 본 연구에서 사용된 매실(Prunus mume)은 섬유소, 탄닌과 무기물이 풍부하고 시트릭산(구연산) 등을 포함한 각종 유기산이 다량 함유된 것으로(임, 1999), 한방과 민간에서 잎, 청매(미성숙 매실)는 살균, 구충, 해독, 해열 등과 같은 다양한 효과를 나타내는 한약제로 널이 이용되고 있다. 매실의 효능은 다양한 연구에서 항균작용(이 등, 2003), 항산화작용(한 등, 2001), 간 기능 증진(서 등, 1990) 등의 효과들이 과학적으로 검정되었다. 특히 매실의 항균작용 연구에서 매실추출물로서 paper disc법으로 항균작용을 조사한 결과 그람(+) 세균인 Micrococcus leteus, Bacillus subtilis, Staphy- lococcus aureus 등과 그람(－) 세균인 E. coli. Salmonella typhimurium, Proteus vulgaris 등에 효과적인 저해 활성을 나타내었다(임, 1999; 이 등, 2003). 또한 유기산의 일종은 유산(lactic acid)은 이미 위장관의 환경을 긍정적으로 조절하여 가축 사료첨가제로서 상당히 많이 이용되고 있다(van de Broek, 2000). 그러나 장관내 환경조절물질로서 고품질의 축산물을 생산할 수 있는 천연 소재인 매실 또는 그 부산물을 이용하여 가축 사료첨가제로서의 가능성을 과학적으로 연구한 사례는 극히 일부분에 지나지 않고 있다. 따라서 본 연구는 매실추출 혼합물의 in vitro 항균효과를 검정하고 이를 근거로 육계사료에 위장관 환경조절제로서 매실추출물 및 유산(lactic aicd) 그리고 항산화제로서 포도씨앗추출물을 혼합한 제제를 급여하여 성장 및 사료효율, 혈액성상, 소장의 소화 효소 활성도 및 세균총에 미치는 작용에 대하여 조사하여 항생제 대체제로서의 가능성에 대한 연구를 실시하였다.