Probiotics란 그리스어로 "for life"를 의미하며, 우리말로는 "생균제"에 해당하는 단어라고 할 수 있다. 생균제라는 용어(Lilley와 Stiiwell, 1965)는 다른 생물의 성장을 억제하는 미생물이라 하여 정확히 항생제의 반대되는 개념으로 사용된 이후, 1989년 Fuller는 probiotics란 장내 미생물 균형을 개선함으로써 숙주동물을 위해 이롭게 작용하는 살아있는(viable) 미생물 사료 첨가제라 하여 살아있음의 의미를 강조하였다. (중략)
생균제는 충분하고도 적절하게 사용되었을 때 숙주의 건강에 도움이 될 수 있는 살아있는 미생물이다. Lactobacilli나 Bacillus와 같은 직접투여하는 미생물 (DFM)은 생장을 촉진하기 위하여 사료에 첨가되는 항생제 혹은 식품첨가물보다 장내의 정상균총의 정착에 매우 긍정적인 효과를 보여줄 수 있다. 또한, 생균제가 투여됨으로 해서 면역체계가 강화되고, 감염에 대한 예방효과가 있는데 이는 동물 체내에 병원균이 정착하는 것을 방해함으로서 이러한 효과를 기대할 수 있다. 생균제 투여를 통해 얻을 수 있는 효과는 배설물의 분해를 촉진하여 악취를 저감시켜줌으로서 가축의 사육환경을 개선할 수 있다는 점이다. 최근 들어, 환경보호와 안전한 먹거리에 대한 새로운 패러다임이 정착됨에 따라, 환경을 개선하고 우수한 품질의 축산품을 생산하기 위해 가축농가에서는 기존의 항생제를 대체할 수 있는 대안으로서의 생균제에 대한 요구가 높아지고 거의 모든 농가에서 생균제를 사용하고 있다고 해도 무리가 없다. 국내에서 유통되는 생균제는 크게 세부류이다. 첫째는 국립수의과학독성원(NVRQS)에 의해 검증되고 약사법에 의해 관리를 받는 동물의약품으로서의 생균제, 둘째는 시군에서 등록이되는 보조사료로서의 생균제와 마지막으로 미등록된 환경개선제들이다. 그러나, 많은 검증받지 않은 제품이 유통되고 생산됨으로 인해 이를 검증할 방안마련이 시급한 실정이다. 본 연구에서는 환경개선제로서의 생균제를 검증하기 위한 방안으로, 생균수의 검증, 항생제 내성 검증, 그리고 악취제거능에 대한 검증의 3단계 방법을 제안한다.
본 연구는 고온기 복합생균제(L. plantarum, B. subtilis, Saccharomyces cerevisiae) 급여가 육계의 항산화 방어작용에 미치는 영향을 조사하기 위하여 대조군(CON), 0.25% 생균제 급여군(LPB) 및 0.5% 생균제 급여군(HPB) 등 3 처리군으로 설정하여 혈장, 소장 점막 및 간 조직에서 항산화 지표를 분석하였다. 실험 결과, 혈장 total protein, albumin, bloodurea nitrogen(BUN) 및 glutathione(GSH) 수준 등 질소화합물은 처리군 간 차이가 없었다. 혈장에서 조사한 항산화 효소 superoxide dismutase(SOD), glutathione peroxidase(GPX)와 glutathione S-transferase(GST) 및 지질과산화(MDA) 역시 생균제 급여에 따른 유의적 차이가 없었다. 소장점막조직에서 SOD 활성도는 0.5% 생균제 급여군(HPB)에서 대조군과 LPB군 보다 유의하게(P<0.05) 증가하였다. 소장 점막조직의 MDA 수준은 대조군보다 HPB군에서 현저하게(P<0.05) 감소하였다. 그러나 소장 점막조직의 GPX와 GST 활성도는 생균제 급여에 따른 차이는 없었다. 간 조직에 존재하는 SOD, GPX, GST 활성도 및 MDA 수준은 생균제 급여와 급여 수준에 따른 영향을 받지 않았고 모든 군에서 비슷한 수준을 보였다. 따라서 HPB군의 소장 점막조직에서 SOD 활성도가 증가하고 지질과산화도가 감소하는 결과로 보아 고온기에 0.5% 생균제 급여는 육계 소장 점막조직의 항산화 방어작용에 긍정적인 효과를 미치는 것으로 나타났다.
미생물제제를 이용한 돈분뇨 처리시스템(3N-System, 속성발효시스템) 운영에 있어 돼지에 급여하는 생균제가 비육돈의 발육 및 질병발생에 미치는 효과와 분뇨처리효과를 구명하기 위하여 실시한 시험결과를 요약하면 다음과 같다. 생균제 혼합급여 시험은 사료에 0.1% 씩 생균제와 항생제를 각각 첨가하여 처리구별로 30두씩 3처리 평균체중이 21.4$\pm$0.54kg인 육성비육돈 90두를 공시하여 시험을 실시하였다. 0.1% 생균제 (Bacillus toyoi spore) 급여구는 육성돈에서 출하시까지 급여하였으며, 0.1% 항생제 (kitasamycin and sulfamethazine) 첨가 급여구는 출하 1개월전 부터는 항생제 첨가한 사료를 급여하지 않았다. 일당 증체량과 사료효율은 처리간에 유의적인 차이를 나타내지 않았다(P >0.05). 도체성적에 있어 출하시 체중과 도체중은 항생제 첨가급여구가 다소 높게 나타났으나 처리간에 유의적인 차이는 없었다(P>0.05). 등지방 두께는 생균제 첨가 급여구가 다른 처리구에 비하여 낮게 나타나는 경향이었다(P<0.05). 도체등급별 출현두수는 A등급 출현율에서 생균제 첨가 급여구가 다소 높은 비율을 보였다. 육안 병변에 대한 모니터링 결과에서는 생균제 급여구가 병변발생율이 적게 나타났다. 시험돈사의 환경조사에서 처리간에 온도의 차이는 없었으나 최저온도에서는 항생제첨가 급여구가 다른 처리구에 비하여 유의적으로 높게 나타났다(P<0.01). 습도는 생균제 첨가급여구가 84.34$\pm$6.03으로 다른 처리구에 비하여 높게 나타났다(P<0.01). 시험돈사내의 돈분뇨의 성상변화(BOD, COD, SS, T-N, T-P 및 암모니아 농도)도 생균제첨가 급여구가 낮은 수치를 보였다.
본 실험은 산란계에서 남은 음식물사료에 생균제를 첨가할 경우 난의 생산율과 생산성에 미치는 영향을 알아보는데 연구의 목적이 있다. 사양시험은 일반 사료만으로 구성된 대조구와 Food 30% + Protein 30% + Probiotics (0%, 0.5%, 1.0% 및 1.5%)로 구성된 첨가구로 총 5처리 4반복으로 반복당 6수로 120수를 6주간 사양시험을 실시하였다. 산란률은 생균제 1.5%첨가구가 평균 산란율 97.91%로 가장 높게 나타났으며 (P<0.05) 대조구와 생균제 첨가구들 사이의 난중은 통계적인 유의차는 없었다 (P>0.05). 산란량은 생균제 0% 첨가구가 60.40으로 가장 높은 산란량을 보여주었다 (P<0.05). 생균제 첨가수준이 증가할수록 백색도 (L), 적색도 (a), 황색도 (b) 대조구에 비해 모두 증가하는 경향이 있었으며 특히 적색도(a)에서는 생균제 0%, 0.5%, 1.0% 및 1.5% 첨가구가 각각 5.35, 6.25, 5.23 및 4.75로 대조구 -0.17에 비해 커다란 차이가 있었다 (P<0.05). 하우 유니트(HU)는 생균제1.5% 첨가구의 수치가 63.41로 가장 높았으며 생균제 첨가수준이 증가할수록 하우 유니트(HU)는 증가하였다 (P<0.05).
본 연구는 여름철 γ-aminobutyric(GABA)와 생균제 급여가 산란 종계의 생산성, 계란품질, 혈액 생화학 조성, corticosteron에 미치는 효과를 조사하였다. 24주령의 산란 종계 총 105수를 3개 처리(대조구, GABA, probiotics), 처리당 7반복, 반복당 5수로 설정하여 사양실험을 실시하였다. GABA와 생균제는 배합사료 내 각각 50ppm과 0.1%로 첨가하여, 총 6주간 실험을 실시하였다. 전기간 산란종계의 평균 계란 생산량, 산란량은 대조구보다 생균제 급여 처리구에서 유의적으로 높았으며(P<0.05), FCR은 생균제 급여 처리구에서 낮은 값을 나타내었다(P<0.05). 산란 종계 계란의 난중, 난백고 높이, Haugh units, 난황색, 난각두께, 난각강도에서 처리구간의 유의적인 차이를 보이지 않았다. 또한 모든 혈청 생화학 조성에서 유의적인 차이를 보이지 않았다. 혈청 내 corticosterone 농도는 GABA와 생균제 급여로 인하여 대조구보다 유의적으로 감소하였다(P<0.05). 따라서 GABA와 생균제 급여 시 고온기 산란 종계의 스트레스를 완화시킬 수 있는 것으로 사료되며, 특히 생균제 급여는 계란 생산성 및 산란량 성적을 개선할 수 있는 것으로 나타났다.
본 실험은 육계에 서로 다른 혼합미생물을 급여하여 효과를 구명하고자 실행하였다. 1일령 로스 수컷 400수에 무첨가구인 대조구와 생균제 A와 B를 각각 0.1과 0.2%수준으로 5개처리구 5반복 반복당 16수씩 평사로 5주간 급여하였다. 증체량, 사료섭취량, 사료요구율을 주간별로 측정하였으며, 실험 종료시에 회장과 맹장의 전체 유산균, 효모균, 살모넬라, 대장균 수를 조사하였다. 혈장의 단백질, 콜레스테롤, ND 백신항체가를 측정하였고, 분에서 발생되는 $CO_2$, NH$_3$. COD를 측정하였다. 증체량은 사육 초기 3주간에 생균제 급여구에서 대조구보다 높은 경향이었으며, 후기 2주간에는 현저하게 높았다(P<0.05). 사료섭취량은 처리구간에 통계적인 차이가 없었으며, 사료요구율은 생균제 B 처리구에서 다른 처리구보다 유의적으로 개선되었다. 전체 살모넬라 수는 회장에서 일관성이 없었지만 대장균수는 생균제 급여구에서 대조구에 비하여 낮게 나타났다. 분에서 NH$_3$와 $CO_2$ 발생도 생균제 급여구에서 대조구에 비하여 낮았지만 통계적인 차이는 없었으며 계분의 COD는 다른 유해가스의 발생과 동일한 경향을 나타냈다. 혈중 전체 콜레스테롤은 생균제 종류에 관계없이 낮은 경향을 나타냈다. ND백신 항체가는 생균제 급여구에서 높아지는 경향을 나타냈다.
최근 친환경축산물생산운동이 거세지면서 사료내 생균제사용이 급격히 증가, 제조업체 수가 ''01년 대비 ''03년 현재 80%가 증가하는 등 생균제 산업의 발전이 두드러지고 있다. 이와관련, 생균제의 안전성확보 및 품질관리에 대한 중요성이 그 어느때보다도 강조되어 생산자와 소비자의 선택이 중요한 요소가 되고 있다. 따라서, 본지 편집부에서는 생균제의 품질관리 기준 및 현황을 정리하여 수록하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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