• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제22권1호
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• pp.82-89
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• 2009

Two in vitro experiments were conducted to examine the effects of propionate precursors in the dicarboxylic acid pathway on ruminal fermentatation characteristics, $CH_4$ production and degradation of feed by rumen microbes. Fumarate or malate as sodium salts (Exp. 1) or acid type (Exp. 2) were added to the culture solution (150 ml, 50% strained rumen fluid and 50% artificial saliva) to achieve final concentrations of 0, 8, 16 and 24 mM, and incubated anaerobically for 0, 1, 3, 6, 9 and 12 h at $39^{\circ}C$. For both experiments, two grams of feed consisting of 70% concentrate and 30% ground alfalfa (DM basis) were prepared in a nylon bag, and were placed in a bottle containing the culture solution. Addition of fumarate or malate in both sodium salt and acid form increased (p<0.0001) pH of culture solution at 3, 6, 9 and 12 h incubations. The pH (p<0.0001) and total volatile fatty acids (VFA, p<0.05) were enhanced by these precursors as sodium salt at 3, 6 and 9 h incubations, and pH (p<0.001) and total VFA (p<0.01) from fumarate or malate in acid form were enhanced at a late stage of fermentation (9 h and 12 h) as the addition level increased. pH was higher (p<0.001) for fumarate than for malate as sodium salt at 3 h and 6 h incubations. Propionate ($C_3$) proportion was increased (p<0.0001) but those of $C_2$ (p<0.05) and $C_4$ (p<0.01 - p<0.001) were reduced by the addition of sodium salt precursors from 3 h to 12 incubation times while both precursors in acid form enhanced (p<0.011 - p<0.0001) proportion of $C_3$ from 6h but reduced (p<0.018 - p<0.0005) $C_4$ proportion at incubation times of 1, 3, 9 and 12 h. Proportion of $C_3$ was increased (p<0.05 - p<0.0001) at all incubation times by both precursors as sodium salt while that of $C_3$ was increased (p<0.001) from 6h but $C_4$ proportion was decreased by both precursors in acid form as the addition level increased. Proportion of $C_3$ was higher (p<0.01 - p<0.001) for fumarate than malate as sodium salt from 6 h incubation but was higher for malate than fumarate in acid form at 9 h (p<0.05) and 12 h (p<0.01) incubation times. Increased levels (16 and 24 mM) of fumarate or malate as sodium salt (p<0.017) and both precursors in acid form (p<0.028) increased the total gas production, but no differences were found between precursors in both chemical types. Propionate precursors in both chemical types clearly reduced (p<0.0001 - p<0.0002) $CH_4$ production, and the reduction (p<0.001 - p<0.0001) was dose dependent as the addition level of precursors increased. The $CH_4$ generated was smaller (p<0.01 - p<0.0001) for fumarate than for malate in both chemical types. Addition of fumarate or malate as sodium type reduced (p<0.004) dry matter degradation while both precursors in both chemical types slightly increased neutral detergent fiber degradability of feed in the nylon bag.

• 생명과학회지
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• 제24권10호
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• pp.1102-1109
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• 2014

청국장은 혈전용해능효과, 항산화효과, 항암효과 등의 여러 가지 기능성을 가지고 있으나 특유의 불쾌취로 인해 어린이들은 좋아하지 않는다. 청국장의 GABA함량과 풍미를 증진시키기 위하여 B. subtilis MC31과 L. sakei 383을 이용하여 혼합배양조건을 연구하였다. 두 균주의 비율이 1:1일 때 불쾌취가 크게 감소되었으며 점질물의 양과 점도는 일반 청국장과 비슷하였다. B. subtilis MC31과 L. sakei 383으로 $37^{\circ}C$에서 72시간동안 발효하여 얻어진 청국장의 GABA함량이 가장 높게 나타났다. 한편, 청국장 발효 기간 동안 혼합 발효 청국장의 생균수는 B. subtilis MC31가 6일째에 최대치(log 9.13 CFU/g)를 나타냈으며 L. sakei 383은 2일째에 최대치(log 6.78 CFU/g)를 나타내었다. 혼합 발효 청국장의 일반성분으로 수분은 61.71%, 조회분은 2.05%, 조단백은 17.54%, 조지방은 8.36%, 조섬유는 1.95% 의 함량을 나타내었다. 아미노태질소는 혼합 발효한 청국장이 B. subtilis MC31을 단일 발효한 청국장보다 함량이 낮았으며 암모니아태 질소와 환원당은 혼합 발효한 청국장이 일반 삶은 콩보다 함량이 높았다. 아미노산 분석기로 측정된 Glutamic acid와 GABA의 함량은 각각 1.40 mg/g 과 0.47 mg/g 이었다.이러한 결과를 보아 단일발효보다 B. subtilis MC31과 L. sakei383를 1:1 혼합발효시 불쾌취가 줄고 발효가 진행됨에 따라 GABA함량이 가장 높게 증가하는 것을 알 수 있었다.

• 한국작물학회지
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• 제62권1호
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• pp.16-23
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• 2017

출수 후 수확일수에 따라 수량 및 사료가치를 고려해 보면 겉보리는 수량은 출수 후 24 일부터 42 일까지 유의적으로 증가하였으며(p<0.05), 36 일차 557 kg/10a 이었으며 39일, 42 일차와 유의적 차이를 보이지 않았다. 사료가치의 경우 조섬유, 조회분의 경우 유의적 차이를 보이나(p<0.05), 조단백질, 조지방, 가소화총영양성분(TDN)의 경우에는 유의적 차이를 보이지 않는다. 발효에 영향을 주는 pH 는 24일부터 36 일까지는 pH 3.8-4.2 까지 안정을 유지하다가 39 일차부터는 pH 5.2 로 증가하여 발효에 적합하지 않았다(p<0.05). 따라서 겉보리의 곡실발효사료 제조를 위한 겉보리 최적 수확시기는 출수 후 36 일차였다.

• 생명과학회지
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• 제25권5호
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• pp.557-567
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• 2015

고부가가치 돌산갓 김치를 개발하고자 다시마를 주원료로 한 혼합조미농축액(CSS)과 표고버섯을 주원료로 한 혼합조미농축액 (CSL)을 첨가하여 각각 GK-A, GK-B 2종의 갓김치를 제조하였다. $4^{\circ}C$, 80일간 발효실험을 한 결과 GK-A군이 무기질, 식이섬유 함량이 높고 pH저하 및 산도 상승 지연 효과를 나타내었다. 염도는 70일째 이후 유의적 차이는 없었고, 환원당 함량은 대조군 보다 조미농축액 첨가군이 높게 나타났다. 유산균 Leuconostoc sp. 균수는 실험군이 대조군에 비하여 많았고, 적숙기를 지나면서 증가하는 Lactobacillus sp.는 대조군이 발효 20일째부터 증가하였다. 명도는 담근 초기에서 30일까지는 대조군이 높고, 황색도는 GK-B군이 20일부터 높아져 갈변 가능성이 높았다. 경도는 GK-A군이 담금 초기와 10일째 높은 수치를 나타내었다. 유리아미노산 GK-A군이 aspartic acid과 glutamic acid 함량이 전 기간에서 유의적으로 높았다(p<0.05). 단맛계 아미노산의 함량은 GK-A군이 발효 0일, 10일, 30일째 함량에서 다른 군에 비해 유의적으로 높은 수준을 나타내었다(p<0.05). 관능검사 결과는 GK-A가 가장 기호도가 우수하였다. 이상의 결과를 종합적으로 검토한 결과, 다시마를 주원료로 하여 만든 혼합조미농축액 CSS를 90 g 첨가하여 담근 GK-A군이 소비자에게 맛과 영양을 제공할 수 있는 새로운 돌산갓김치 상품으로 가능성이 있을 것으로 기대된다.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
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• 제32권2호
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• pp.121-129
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• 2014

단백질이 풍부한 소재를 혼합한 강화발효유를 통해 노년층에게 요구되는 단백질과 프로바이오틱스를 공급하고자, 유청단백질과 볶음 콩가루를 혼합하여 발효유를 제조하고, 관능검사, 일반성분 및 유리아미노산 분석, 저장성 검사 등을 실시한 결과는 다음과 같다. 발효유의 제조과정에서 콩가루를 발효 전에 첨가하고, 합성향료는 첨가하지 않으며, 스타터는 액상 타입을 사용하는 것이 높은 기호도를 얻을 수 있는 것으로 나타났으며, 유청단백질은 발효 후에 혼합하는 것이 발효유의 겔화를 방지할 수 있었다. 콩가루 첨가량에 따른 관능평가 결과로서, 5% 첨가구에서 가장 높은 기호도를 보였다. 저장성 평가에서, pH와 산도는 일반발효유와 강화발효유에서 저장기간 4주 동안 큰 유의적인 차이를 보이지 않았고, 유산균수는 저장기간 2주부터 차이를 보이기 시작하여, 4주가 경과한 후 log/cfu 값이 일반발효유의 8.34에 비해 콩가루와 유청단백질 첨가 강화발효유에서 8.05로 낮게 나타났으나, 이와는 대조적으로 총균수는 4주가 경과한 후 일반발효유의 3.90보다 강화발효유에서 4.02로 높게 나타났다. 조단백질 함량은 시료 100 g당 강화발효유가 8.77 g으로 대조구인 일반발효유보다 약 3.5배 높았으며, 조지방과 탄수화물 함량은 각각 4.21 g과 10.72 g으로 대조구의 3.92 g과 9.28 g보다 약간 높았다. 식이섬유 함량은 콩가루 첨가의 영향으로 강화발효유에서 1.67 g으로 일반발효유보다 2.7배 높게 나타났다. 유리아미노산 분석결과, 단백질 강화발효유의 아미노산 함량이 일반발효유의 2.6 mg/100 g에 비해 37.9 mg/100 g으로 비약적으로 증가했을 뿐만 아니라, 필수 아미노산 비율도 34.6%에서 56.7%로 높게 분석되어 단백질 강화발효유가 영양적 측면에서 높은 가치를 나타낼 것으로 보인다.

• 한국버섯학회지
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• 제19권4호
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• pp.300-309
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• 2021

한약재로 사용되는 더덕과 도라지에 표고의 유용성분을 함유한 소재를 개발하고자 더덕표고균사발효물(FCLM)과 더덕도라지균사발효물(FPLM)을 제조하였다. 두 가지 발효물의 일반성분, 유리당, 유기산, 𝛽-glucan, ergothioneine, ergosterol, vitamin D₂ 함량 및 3T3-L1 지방전구세포의 분화에 미치는 영향을 연구하였다. 일반성분 분석결과, FCLM에서 조섬유와 조지방함량이 FPLM에 비하여 높게 나타났으며, FPLM은 조단백질과 가용성무질소물의 함량이 FCLM에 비하여 높게 나타났다. 유리당은 FCLM과 FPLM 모두 arabinose, glucose, sucrose 3종이 검출되었으며, 총 유리당 함량은 FPLM에서 높게 나타났다. 유기산 함량은 발효 전 더덕과 도라지에 비하여 발효 후 FCLM과 FPLM에서 낮게 나타났다. 𝛽-Glucan 함량은 FCLM과 FPLM 두 발효물에서 대조구로 사용한 표고보다 높은 함량을 보였다. 항산화 물질로 알려진 ergothioneine의 함량은 FCLM이 FPLM보다 높게 나타났다. Ergosterol 함량은 대조구로 사용한 표고에서 가장 높게 나타났으며, 발효물들은 비슷한 함량을 나타내었다. Vitamin D₂는 발효물들에서만 검출되었으며, FPLM (0.58±0.01 mg%)가 FCLM (0.47±0.01 mg%)보다 높은 함량을 보였다. 더덕과 도라지 표고균사발효물인 FCLM과 FPLM는 3T3-L1 지방전구세포에 대하여 발효 전 더덕과 도라지에 비하여 높은 수준의 세포 생존율을 나타내었다. 또한 FCLM과 FPLM은 3T3-L1 지방전구세포 분화를 발효 전 더덕과 도라지에 비하여 높은 수준으로 억제하여, 비만 억제 효과가 있는 것으로 기대된다.

• 동물자원연구
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• 제30권3호
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• pp.111-120
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• 2019

생물학적 평가 방법 중 in situ와 in vitro 평가 방법은 비용 및 시간을 절약할 수 있으며 동물 복지 측면에서 제약이 적어 주목되고 있는 방법이다. In vitro 실험에서 사용되는 사료 접종법으로 배양병에 직접 사료를 담는 dispersion 방법은 실제 반추위 발효 상황에 근접한 조건에서 실험할 수 있는 장점이 있지만, 시간과 노동력이 많이 소모된다. 반대로 사료 주머니를 이용한 방법은 실험 수행의 편이성이 있지만 첨가제 실험 수행의 제약이 있으며, 미생물 활성과 섬유소 소화율이 저하되는 단점이 있다. 본 실험은 dispersion 방법과 사료 주머니 방법을 조합하여 보다 편리한 방법으로 dispersion 에 가까운 높은 재현성의 발효 성상과 소화율 평가 가능할 것이라고 생각하여 in vitro 발효 성상과 미생물 조성을 비교하였다. Dispersion 방법과 nylon bag 을 조합한 실험에서 건물 소화율은 세척 과정에서 미생물 및 사료 입자의 유실로 과대평가될 수 있지만 이론적 최대 가스 발생량 V_max, 가스 발생량에 대한 분해 속도 상수 K_g 에서 유의적 차이가 나타나지 않으며, IVNDFD, pH, NH₃-N, total VFA 발생량 그리고 VFA 조성에서도 유의적 차이가 나지 않았다. Real-time PCR 을 이용한 미생물 조성 분석에서는 general bacteria의 절대량에서 유의적 차이가 나지 않았다. 상기의 결과를 종합해 볼 때, in vitro 실험에서 사료 주머니의 사용은 충분히 적용가능하며 일반적인 방법인 dispersion과 비교해 볼 때, 영양소 이용에 있어 반추미생물의 사료 접촉을 방해하지 않을 것으로 생각된다. 하지만 in vitro bach culture 방법은 배양조건에서 제약이 있어, 향후 연속 배양 방법과 in situ의 실험을 통해 본 실험의 실험결과에 대한 추가적인 규명이 필요할 것으로 사료된다.

• 유기물자원화
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• 제14권1호
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• pp.103-111
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• 2006

본 연구는 젖소폐기물인 우분을 톱밥과 혼합한 후 Formiella flaxinea 균사체를 배양하여 이들 원료가 혼합된 배양물을 반추가축사료로 재활용하기 위하여 실시하였다. 생젖소분을 마른 톱밥과 혼합하여 수분 50%(M50; 우분 57%:톱밥 43%), 수분 55%(M55; 우분 64%:톱밥 36%), 수분 60%($\underline{M60}$; 우분 70%:톱밥 30%), 수분 65%($\underline{M65}$; 우분 76%:톱밥 24%), 수분 70%($\underline{M70}$; 우분 83%:톱밥 17%), 수분75%($\underline{M75}$; 우분 90%:톱밥 10%)그리고 수분 80%($\underline{M80}$; 우분 96%:톱밥 4%) 함유한 혼합물을 제조하였다. 혼합물은 $29^{\circ}C$ 배양기에서 Formiella flaxinea균사에 의하여 2주간 및 4주 배양하였다. 배양물에 대한 화학조성분 및 반추위액을 이용한 in vitro 건물소화율을 측정하여 배양처리하지 않은 혼합물과 비교하였다. 혼합물의 조단백질 함량은 균사발효에 의하여 변화가 나타나지 않았다. 배양 4주에서 배양물 $\underline{M50}$,$\underline{M60}$, $\underline{M70}$ 및 $\underline{M80}$에 대한 중성세제섬유소(NDF)함량은 90.6, 85.3, 80.4 및 76.4%로 비배양혼합물 91.1, 89.9, 84.3 및 79.4%에 비해 낮게 나타났다(P<0.05). 그러나 산성세제섬유소(ADF) 함량은 배양물 75.8, 70.4, 67.6 및 59.0% 는 비배양물 70.2, 67.8, 61.7 및 56.3%보다 높게 나타났다(P<0.05). 반추위액을 이용한 in vitro 건물소화율은 배양물이 49.4, 36.8, 28.6, 및 22.3%로 비배양물의 34.1, 27.5, 20.6 및 15.4%보다 높게 나타났다(P<0.05).

• 한국초지조사료학회지
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• 제42권4호
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• pp.229-236
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• 2022

본 연구는 사일리지 발효제 첨가가 볏짚 사일리지에서 곰팡이 독소 및 in situ 섬유소 소화율에 미치는 영향을 평가하고자 실시하였다. 사일리지 발효제로 L. plantarum 단일제 및 L. plantarum과 S. cerevisiae의 혼합제를 첨가하였을 때 사일리지의 발효 및 섬유소 분해에 영향을 주었을 뿐만 아니라 곰팡이독소 감소에도 영향을 주었다. 시험 시료에서 곰팡이독소 중 ochratoxin A 및 zearalenone만 발견되었다. Ochratoxin A 및 zearalenone는 대조구에서 각각 38.11±2.22 및 633.67±50.30 ug/kg 수준으로 발효제 첨가로 감소경향이 나타났고, 혼합제에서만 각각 27.78±2.28 및 392.72±25.04 ug/kg 수준으로 유의적 차이를 보였다(p<0.05). pH는 대조구에 비하여 단일제 및 혼합제에서 낮았고(p<0.05), lactic acid는 대조구(8.18±0.93 mM)에 비하여 단일제(11.73±0.31 mM)가 높았고, 혼합제(16.01±0.88 mM)에서 가장 높은 수준을 나타내었다(p<0.05). Acetic acid와 propionic acid는 발효제 첨가에 따라 유의적으로 낮아짐을 발견하였다(p<0.05). 그리고 total VFA도 발효제 첨가가 대조구에 비하여 낮았다(p<0.05). NDF 및 ADF의 반추위 in situ 분해율은 배양기간 동안 혼합제가 가장 높은 수준의 분해율을 유지하였고, 다음으로 단일제가 높았으며, 대조구가 가장 낮은 수준을 유지하였다. 그리고 이들 NDF 및 ADF 분해율은 각각 배양 12 및 24시간 이후 모든 시간대에서 실험구간 유의 차를 나타내었다(p<0.05). 이상의 연구 결과는 볏짚 사일리지 제조에서 사일리지 발효제사용은 발효 및 섬유소 분해에 영향을 주었을 뿐만 아니라 곰팡이독소 감소에도 영향을 주었다. 그리고 곰팡이독소 감소는 L. plantarum 단일제보다 L. plantarum과 S. cerevisiae 혼합제의 효능이 더 크게 나타났다. 따라서 사일리지 조제를 위한 발효제로 L. plantarum과 L. plantarum 첨가제의 사용은 사일리지의 품질과 안정성을 더 증진할 것으로 사료 된다.

• 한국유기농업학회지
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• 제8권3호
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• pp.111-120
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• 2000

본 시험에서는 왕겨, 쌀겨, 비지, 잔반을 원료로 하여 각각 26, 26, 34, 14%를 혼합하여 발효시켜 농후사료와 급여비율을 달리하여 재래산양에게 급여하였다. 시험사료는 4종으로 각 사료별 발효사료:농후사료 배합비율은 A 80 : 20, B 70 : 30, C 50 : 40 및 D 50 : 50%로 하여 처리구별로 급여하였다. 발효사료를 이용한 재래산양의 사료 섭취량, 소화율 및 질소 축적율을 조사하였으며 또한 재래산양의 증체 시험을 45일간 실시하여 재래산양 사료로서의 농산부산물 발효사료 가치를 조사하였다. 1. 본 실험사료의 화학적 성분으로는 조단백질 함량이 A, B, C 및 D구에서 각각 13.73, 13.78, 14.45, 15,14%이었으며 조지방과 조섬유 함량은 A구에서 각각 8.66 및 27.82%로 전 처리구중 가장 높았다. 2. 처리수준별 건물사료 섭취량은 362.06∼329.12g/d로서 A구(발효사료 : 배합사료, 80 : 20)와 C구(발효사료 : 배합사료, 60 :40)에서 각각 362.06 및 358.49g/d로서 B구(329.12g/d)와 D구(349.72g/d)에 비하여 유의성이 인정되었다(P<0.05). 영양소별 섭취량으로 조단백질 및 조지방은 처리구간 차이가 없었으나(P>0.05), 조섬유 섭취량은 A구가 101.47g/d로 B, C 및 D구보다 현저히 높아 유의차를 보였고(P<0.05), 조회분 섭취량도 A구가 28.51g/d로 B, C 및 D구보다 현저히 높았다(P<0.05). 3. 처리구간 건물소화율은 68.81∼53.58%수준으로 발효사료가 60%함유된 사료를 급여한 C구에서 가장 높은 경향을 보였으며, 발효사료 함유율이 80%인 A구에서 가장 낮았다 (P<0.05), 조단백질 소화율도 A구에서 59.85%로 B, C 및 B구보다 현저히 낮아 유의차가 인정되었다(P<0.05). 그러나 조지방의 소화율은 처리간 큰 차이를 보이지 않았다. 조섬유 소화율은 A구와 C구에서 각각 56.82%와 58.54%를 나타내어 발효사료 함유량이 높아도 조섬유 소화율이 저하하지 않는 것을 알 수 있었다. 4. 질소 섭취량은 8.47∼7.22g/d로서 C구에서 8.47g/d로 가장 높았으나 질소 축적율은 D구에서 32.78%로 가장 높게 나타났다. D구는 배합사료 급여 비율이 50%로 처리구중 조단백질 함량이 제일 높았고 분 질소 배설량이 적어 질소 축적율이 향상되었다고 P<0.05) 사료된다. 뇨 질소 배설량은 3.43∼5.91g/d로 전 처리구간 비슷한 경향을 보였다. 5. 증체 시험 결과를 보면 사료 섭취량은 752.22∼788.20g으로 처리구간 비슷하였으나, 일당 증체량은 발효사료1배합사료 비율이 50 : 50%인 D구에서 88.89g/d으로 가장 높았고, A, B, C구는 체중이 감소하거나 증체가 거의 이루어지지 않았는데, 개체별로 일부 설사에 의한 체중감소 현상이 일어났기 때문으로 사료된다. 그러나 설사를 하지 않은 정상적인 것들만 비교하여 볼 때, 증체량은 배합사료 급여 비율이 높을수록 증가하는 경향을 뚜렷이 보여 주었다(C : 71.11, D : 88.89g/d). 6. 왕겨, 쌀겨, 비지, 남은 음식물 등을 이용한 발효사료를 배합사료와 함께 혼합 비율을 달리하여 재래산양에게 급여하였을 때, 사료 섭취량과 소화율은 발효사료 60%, 배합사료 40%를 급여하였을 때 가장 높게 나타나 농산 부산물을 발효시킴으로써 기호성 및 소화율이 향상될 수 있다는 점을 시사하였다. 그러나 발효사료는 배합사료만큼은 체내 이용성이 뛰어나지 못하여 배합사료 50%로 배합사료 혼합 비율을 높인 구보다는 증체량이 떨어졌고 질소 축적율도 낮게 나타났다. 결론적으로 재래산양에서 배합사료와 함께 급여하는 발효사료의 적정 급여 비율을 50∼60% 정도로 할 때 사료의 이용 효율이 양호할 것으로 사료되나 여름철과 같은 고온 시기에는 변질리 가능성이 있어 설사를 유발할 수 있으므로 이에 대한 추가 연구가 필요하다고 사료된다.