사료에 있어서 가장 중요한 영양소 중에 하나는 단백질이다. 단백질은 가축의 성장, 유지, 생산근육, 효소, 호르몬, 우유, 털 등)에 필수적인 영양소이다. 가축의 단백질 요구량은 가축의 성장단계, 개체크기, 유전적인 능력 등에 따라 달라진다. 그러므로 가축에게 공급되는 단백질의 양은 정확하게 평가되어야한다. 너무 과도한 단백질 공급은 동물이 불필요한 에너지를 생산하게 만들고 너무 적은 단백질 공급은 아미노산 결핍이 일어나게 할 수 있다. 가축이 요구하는 정확한 양의 단백질을 공급하는 것이 중요하고 이를 위해서는 사료내 단백질의 양을 정확하게 분석하는 것이 선행되어야 한다. 사료에 있어 단백질 함량은 사료 내 질소의 양을 정량해서 간접적으로 환산하고 추정한 조단백질(Crude Protein)로 표현한다. 샘플내의 질소가 모두 아미노산에서 온 것이라고 가정하고, 단백질이 평균적으로 16%의 질소를 가지고 있기 때문에 (1/0.16=6.25) 정량한 질소수치에 단백질 환산 계수 6.25를 곱해서 표현한다. 그러나 사료원료마다 아미노산 조성이 다르기 때문에 사료원료마다 다른 단백질 환산 계수를 사용해야 한다는 주장도 있다. 단백질 환산 계수에 관한 리뷰논문을 보면 대두의 경우 5.71에5서부터 유제품의 경우 6.38에 이르기까지 다양하다. 그러나 논란의 여지가 있기 때문에 이렇게 매트릭스마다 다른 단백질 환산 계수를 사용할 경우 계산식 옆에 사용한 환산계수를 적어 주어야 한다. 사료 내 조단백질을 정량하는 방법은 켈달법(Kjeldahl method), 듀마스법(combustion method), 근적외선분광분석법(NIR, Near Infrared) 등이 있는데 여기서는 주로 사료분석기관과 사료업계에서 조단백질 분석에 많이 사용하고 있는 켈달법과 듀마스법을 비교해 보고자 한다.
본 시험은 3마리의 2년생 famale sika deer에게 동일한 에너지 수준하에 단백질 함량($7\%,\;12\%\;17\%$)이 각기 다른 사료를 급여하였을 때, 사료 영양소의 이용성 변화 및 체내 N 대사, 유지를 위한 단백질 요구량, 대사성 분질소 함량 등을 규명하기 위하여 실시하였으며, 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. DM, OM, ADF의 소화율을 사료내 단백질 함량에 따른 차이를 보이지 않았으며(P>.1), CP의 소화율은 사료내 단백질 수준이 증가함에 따라 향상되었다(P<.05). 2. 사료내 단백질 함량이 증가함에 따라 분과 뇨로의 N 배출량 모두 증가하였으며(P<.05), 사료내 단백질 수준이 7, 12, $17\%$ 이었을 때 N retention은 각각 26.9, 31, 8, $38.9\%$였다. 3. 혈증 urea-N 함량은 사료내 단백질 함량의 증가에 따라 현저하게 증가하였다.(P<.05) 4. Famale sika deer의 유지수준의 단백질요구량(protein requirement for maintenance)은 $1.81g/kgW^{0.75}/d$다. 5. 대사성 분 질소(metabolic facal N)함량은 $0.32g/kgW^{0.75}/d$였다.
산란계에서는 성장중인 육계나 육성계에 비교하여 사료소비량과 단백질요구량의 결정에 더 많은인자가 영향을 주게된다. 이러한 여러가지 인자들중에서 가장 중요한 것은 닭의 크기나 품종, 환경온도, 주령 및 사료의 에너지 함량을 들수가 있다. 본소고에서는 산란계사료중의 단백질함량의 결정에 관계하는 이러한 인자들을 중심으로 설명해 보려고 한다.
섭취된 단백질이 성장하는 쥐의 체내에서 이용되는 효율을 알고, 지방 섭취량이 단백질 대사에 어떤 영향을 주는지 알기 위해서 생후 6주되고 평균 체중이 약 106g 정도되는 Sprague-Dawley 계 albino rat 숫컷 51마리를 사용하여 (3 마리는 개시시 도체분석에 사용하고, 48마리는 사양시험에 사용하였음) 시험 사료의 에너지 수준은 M.E.가(價)가 4000Kca1/kg으로 모두 같게 하되 단백질 공급 수준은 저단백질구(10%), 중단백질구(20%), 고단백질구(30%)로 하고, 지방 급여 수준은 각 단백질 수준마다 총 에너지의 20%(저지방구), 40%(고지방구)로 정하고 나머지 에너지는 전분과 포도당으로 보충한 6종의 사료처리구에 대한 사양시험, 대사시험 및 도체분석 시험을 실시했던바 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 증체량은 사료의 단백질 수준을 증가시킬 경우 저지방구에서는 증가했으나 고지방구에서는 오히려 감소되있다. 사료 효율은 저지방구에서는 단백질 공급수준을 높일수록 증가되었으나 고지방구에서는 일정한 경향을 찾을 수 없었다. 단백질 효율에 있어서는 저단백질구의 그것이 높았는데 특히 저단백질 고지방구(LPHO)의 단백질 효율이 가장 높았으며 단백질 수준이 높아질수록 지방의 공급량에 관계없이 저하되었다. 2) 고형물, 단백질 총탄수화물의 소화율은 같은 수준의 단백질을 공급하는 경우 고지방구의 것보다 저지방구의 것이 높았으며, 단백질 급여 수준이 높을수록 고형물과 탄수화물의 소화율은 약간 감소되었으나, 단백질의 소화율은 오히려 약간 증가되었다. 지방의 소화율은 사료의 단백질이나 지방의 급여 수준에 큰 영향을 받지 않고 모두 높았다. 3) 질소 이용률에 있어서는 중단백질구(20%)인 경우 저지방구가 가장 높았으나, 고지방구는 가장 낮았다. 사료단백질 20%까지는 저지방 수준인 경우 질소이용률이 뚜렷하게 높은 것을 알 수 있었으나 고단백질구(30%)에서는 지방의 급여량에 따른 차이를 볼 수 없었다. 4) 에너지 섭취량은 사료의 단백질과 지방 수준에 따라서 영향을 받았다. 각 처리구별로 에너지의 대사율을 비교해 보면, 첫째로 사료의 단백질 수준이 높아질수록 에너지 대사율은 약간씩 낮아졌고, 둘째로 같은 단백질 수준에서는 저지방구의 에너지 이용률이 고지방구의 그것보다 훨씬 높았다. 5) 체성분은 시험 개시시 체조성에 미하여 체수분은 감소되었고 체단백질과 체지방은 모두 증가되었다. 단백질 공급 수준이 높아질수록 체수분은 높았고, 체단백질과 체지방은 모두 낮은 경향이 있었다. 단백질 수준이 같을 경우 고지방구의 체수분은 저지방의 그것보다 높았으며 체단백질과 체지방은 오히려 고지방구에서 낮은 경향을 보였다. 6) 이상에서 설명한 실험결과를 종합하여 볼 때 성장하는 흰쥐의 경우 단백질 20%, 지방 20%, 탄수화물 60%로 구성된 식이가 가장 이상적인 것으로 생각된다.
계사내 공기중의 암모니아 농도 감소 목적으로 식물 기원 소화율 촉진제(phytogenic digestibility enhancer) 사용이 가능하다. 이 소화율 촉진제는 사료 설계 명세서 내 특정 성분(조단백질)을 감소시키고 영양소 이용성을 개선하여 동물생산성을 향상시키기 때문이다. 조단백질 함량이 낮은 사료 급여는 가금에게 적정 요구량 이상 흡수된 단백질(excess protein)의 뇨산(尿酸 : uric acid) 전환에 에너지를 소비하지 않아서 열역학적 이점(熱力學的 利點 : energetic advantage)이 있고, 이 에너지는 유익한 성장에 사용이 가능하도록 존재한다. 더욱이 동물 사료 중 조 단백질 1%는 약 3% 더 많은 물의 섭치가 필요하고, 그 중 80%는 다시 배설되므로 단백질 함량 적정화 사료들(protein optimized diets)은 음수 요구량을 감소시킨다. 이러한 단백질 적정화 사료는 동물 사육업자들에게 관심의 대상으로 명확한 경제적 이득이 발생한다.
큰민어는 민어과 어류로서, 일본의 천엽현 이남에서 동중국해까지 분포하며, 전장 1.5m, 체중 30kg까지 성장하는 초대형 어류로서 육질이 백색인 고급어종으로 특히 겨울철에 맛이 좋다고 알려져 있다. 최근 들어 큰민어 종묘생산이 성공하면서 양식생산에 대한 관심이 고조되고 있는 실정이다. 양어사료의 영양성분중, 특히 해산어류에서 단백질이 차지하는 비율은 매우 높고, 사료원료중 단백질원료는 가격이 높아 양식대상어종의 최적 사료단백질함량 구명뿐만 아니라 에너지원으로 사용되는 탄수화물과 지질의 함량은 양어사료 설계시 반드시 고려되어야 할 영양소이다. (중략)
단백질은 동물체 조직의 구성성분으로서 중요한 기능을 가지는 영양소이며 탄수화물이나 지방과 함께 에너지를 발생하는 물질이지만 그 분자 구조내에 질소(N)를 함유하고 있다는 점에서 탄수화물이나 지방과 다르다. 단백질은 사료 중에서 비교적 많은 양을 차지하는 영양소이며 상대적으로 가격도 비싸서 일반적으로 사료내에서 가장 비용이 많이 드는 영양소이다. 따라서 여러 가지 영양소 중에서 가장 많은 관심을 끄는 영양소이기도하다.
사료 중 크릴밀이 브로일러의 생산성과 단백질 및 에너지 이용성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 0일령 병아리(Avian종)에 기초사료와 기초사료중 대두박을 대치한 크릴밀 사료를 3주간 급여하여 2주째에 2일에 한번씩 LPS로 면역 자극하였다. 병아리의 일당 증체와 사료섭취량은 크릴사료의 영향은 없었으나 면역스트레스시 유의하게(p〈0.05) 낮아졌다. 간장과 비장무게는 면역스트레스시 급여사료 중 크릴 함량에 관계없이 유의하게 높았다. 질소밸런스는 면역스트레스시 유의하게 낮았으나 사료 중 크릴함량의 영향은 관찰되지 않았다. 사료 g당 대사에너지값은 면역스트레스시 높아지는 경향이 있었으나 면역스트레스가 없으면 낮아지는 경향이 있었다. 뇨산배설량은 면역스트레스시 크릴사료를 급여하면 높아지는 경향이 있었다.
돼지 성별 사료섭취량 및 체조성과 관련된 시험 결과를 보면 자유채식시 사료섭취량은 거세돈이 암퇘지와 비거세돈보다 많으며, 적육 축적률은 낮다. 체중 30$\~$60kg의 비육기에 자유채식과 제한급여구를 비교한 결과 증체율과 지방축적률은 자유채식에서 높았으며, 거세돈의 에너지 섭취 수준을 $8\%$ 제한시 암퇘지를 자유채식시킨 경우와 비슷한 성장률을 보였다. 또한 80$\~$140kg의 체중에서 최대 단백질 축적량은 수퇘지 42.5kg 암퇘지 40.0kg, 거세돈37.5kg이고, 1일 단백질 축적량은 수퇘지 180g, 암퇘지 160g, 거세돈 145g정도로 성별로 차이가 있다. 체지방축적은 에너지 수준과 거세실시 여부, 일당증체량은 에너지 수준에 큰 영향을 받는다.
본 연구는 사료내 에너지 수준 및 단백질 수준이 토종오리의 생산성, 도체 특성 및 영양소 이용율에 미치는 영향을 연구하기 위해 수행되었다. 토종오리(Initial BW, $45.38{\pm}0.22g$)를 480수 공시하여 4처리 5반복, 반복당 24수씩 20개의 floor pen(가로 2.0 m, 세로 2.4 m)에 완전 임의 배치하였다. 전기 및 후기사료에서 2수준의 단백질과 2수준의 에너지 함량으로 하는 $2{\times}2$ 요인시험으로 설계를 구성하였다. 육성전기에는 2,900 및 $2,800kcal\;AME_n/kg$ 및 단백질 함량 21% 및 20%로 구성하였으며, 육성후기에는 3,100 및 $3,000kcal\;AME_n/kg$ 및 단백질 함량 17% 및 16%로 구성하여 본 연구를 수행하였다. 사료와 물은 자유 급이하였다. 육성 전기(0 to 21 d)에서 에너지 함량 $2,800kcal\;AME_n/kg$, 단백질 함량 21%에서 체중 및 증체량이 다른 처리구와 비교하여 유의적으로(P<0.05) 가장 높았다. 대사에너지 및 단백질 함량에 따른 처리구간 차이는 나타나지 않았다. 사료 섭취량은 $2,900kcal\;AME_n/kg$, 단백질 함량 21% 수준에서 다른 처리구와 비교하여 유의적으로(P<0.05) 가장 낮았다. 사료내 에너지 수준에서도 $2,900kcal\;AME_n/kg$ 대비 $2,800kcal\;AME_n/kg$ 처리구에서 유의적으로(P<0.05) 높았지만, 단백질 수준에서는 차이가 나타나지 않았다. 육성후기(22 to 56 d)에서는 체중, 증체량, 사료 섭취량 및 사료 요구율에서 처리구간 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 도체특성, 영양소 이용율, 가슴육 색도 및 영양소 함량에서도 처리구간 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 결론적으로 토종오리의 육성 전기 사료내 적정 에너지 및 단백질 수준은 $2,800kcal\;AME_n/kg$ 및 21%로 생각되며, 육성 후기 적정 수준은 추후 재 검증이 필요할 것으로 생각된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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