• Animal Bioscience
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• 제34권12호
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• pp.1940-1950
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• 2021

Objective: The objective of this study was to explore the effects of maize straw treated with calcium oxide (CaO) and various moisture, on the composition and molecular structure of the fiber, and gas production by fermentation in an in vitro rumen environment. Methods: The experiment used 4×3 Factorial treatment. Maize straws were treated with 4 concentrations of CaO (0%, 3%, 5%, and 7% of dry straw weight) and 3 moisture contents (40%, 50%, and 60%). Scanning electron microscopy, Fourier transform infrared spectroscopy and X-ray fluorescence spectroscopy were employed to measure the surface texture, secondary molecular structure of carbohydrate, and calcium (Ca) content of the maize straw, respectively. The correlation of secondary molecular structures and fiber components of maize straw were analyzed by CORR procedure of SAS 9.2. In vitro rumen fermentation was performed for 6, 12, 24, 48, and 72 h to measure gas production. Results: Overall, the moisture factor had no obvious effect on the experimental results. Neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber, acid detergent lignin, hemicellulose and cellulose contents decreased (p<0.05) with increasing concentrations of CaO treatment. Surface and secondary molecular structure of maize straw were affected by various CaO and moisture treatments. NDF had positive correlation (p<0.01) with Cell-H (H, height), Cell-A (A, area), CHO-2-H. Hemicellulose had positive correlation (p<0.01) with Lignin-H, Lignin-A, Cell-H, Cell-A. Ca content of maize straw increased as the concentration of CaO was increased (p<0.01). Gas production was highest in the group treated with 7% CaO. Conclusion: CaO can adhere to the surface of the maize straw, and then improve the digestibility of the maize straw in ruminants by modifying the structure of lignocellulose and facilitating the maize straw for microbial degradation.

• 한국유기농업학회지
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• 제26권4호
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• pp.775-787
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• 2018

본 연구는 반추동물의 메탄 감소에 효과가 있는 합성첨가제를 대체 할 수 있는 천연첨가제를 찾고자 연구를 실시하였다. 첨가제인 MRA-1(파), MRA-2 (SLS), MRA-3 (SDS), MRA-4(파+탄닌산)를 만들어 발효시간대별(3, 6, 9, 12, 24 및 48 h) in vitro 시험을 실시하였다. pH는 발효시간동안 적정범위였으며, 건물소화율은 모든 발효시간대별 모든 처리구에서 대조구와 유의적(P>0.05)인 차이를 보이지 않았고, 미생물성장량에도 부정적인 영향을 미치지 않았다. 메탄 발생량은 발효 24시간대 MRA-1구를 제외한 나머지 처리구에서 대조구에 비해 유의적(P<0.05)으로 낮게 측정되었으며, 특히 이산화탄소 발생량은 MRA-4 첨가구에서 발효 9, 24, 48시간대에서 유의적(P<0.05)으로 낮았다. 메탄생성량 감소에 영향이 있는 프로피온산 함량은 발효 24시간대 MRA-4구에서 대조구에 비해 유의적(P<0.05)으로 높았다. Ciliate-associated methanogens은 발효 24시간대 MRA-1, MRA-3 및 MRA-4구에서 대조구에 비해 유의적(P<0.05)으로 낮게 측정되었다. 따라서 파와 탄닌산은 반추위 내 메탄 저감 효과가 있는 합성첨가제를 대체 할 수 있어 반추동물용 천연 메탄 저감제로서의 활용 가능성이 있을 것으로 사료된다.

• 한국유기농업학회지
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• 제32권3호
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• pp.277-288
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• 2024

국내에서 자생하고 있는 해조류를 첨가하여 in vitro 반추위 발효성상 및 메탄 발생량 분석을 실시하였다. 해조류 처리구에서 in vitro 배양 24시간대 총 가스 및 메탄 발생량 결과는 전 처리구에서 유의적인 차이가 없었으나 배양 48시간대 메탄 발생량 결과에서는 누른 끈적이와 청각 처리구에서 유의적으로(p<0.05) 낮았다. 해조류 처리구의 반추위 pH는 5.75~6.12로 대조구 대비 유의적으로(p<0.05) 낮았다. Total VFA 농도는 배양 24시간대에서 유의적인 차이가 없었으나, 청각 처리구에서 배양 48시간대 대조구 대비 유의적으로(p<0.05) 높았다. NH3-N 농도는 톳 처리구에서 배양 24시간과 48시간대 모두 대조구 대비 유의적으로 (p<0.05) 낮았다. 건물 소화율은 배양 24시간과 48시간대 모두 유의적인 차이를 보이지 않 아 해조류가 반추위 건물 소화율에 부정적인 영향을 미치지 않았다. 이를 통해 청각이 반추위 발효성상 및 소화율에 부정적인 영향을 미치지 않으면서 메탄 발생량을 감소시키는 효과를 보여, 추후 메탄 저감 소재로서 평가를 위해 가축 급여 실험을 통한 검증이 필요하다.

• 한국유기농업학회지
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• 제32권3호
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• pp.289-298
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• 2024

이번 연구에서는 항산화 효과가 있는 약용식물로 알려진 대황, 견우자, 호장근, 질려자를 메탄 저감 사료첨가제로 이용하고자 in vitro 반추위 발효성상과 메탄 발생량에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 각 약용식물을 건조시켜 분쇄 후 기질의 0.5%를 첨가하여 24시간 배양 실험을 진행하였다. 반추위 pH는 대조구와 약용식물 첨가간의 유의적인 차이가 없었으며 적정 수치를 보였다. 건물 소화율과 총 가스 발생량은 약용식물 전 첨가구에서 대조구에 비해 유의적으로 높았다. 메탄 발생량은 질려자 처리구에서만 대조구에 비해 유의적으로 낮았다. 이외에도 암모니아태 질소와 휘발성 지방산 모두 약용식물 처리구에서 유의적으로 높았으며, 특히 propionate 생성량은 전 처리구에서 유의적으로 높았다. 연구결과, 약용식물 첨가가 반추위 발효에는 부정적인 영향을 미치지 않았음을 확인하였다. 이 중 질려자 처리구에서 반추위 발효성상에 부정적인 영향을 보이지 않고 메탄 저감을 보이는 사료첨가제로서 활용성을 확인하였다. 추후 다양한 첨가 수준에 대한 연구를 진행하여 적정수준을 찾고 급여사료 종류, 가축의 연령, 사육환경 등 다양한 조건을 고려한 in vivo 실증 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제22권12호
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• pp.1625-1632
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• 2009

Four lactating Holstein Friesian crossbred cows, with an average initial weight of 450 kg, 48${\pm}$12 days in milk and initial milk yield of 18 kg/h/d, were randomly arranged according to a 2${\times}$2 factorial arrangement in a 4${\times}$4 in Latin square design with 21-d period to investigate the effects of type of total mixed ration (TMR) and type of whole cottonseed (WCS) on intake, digestibility and milk production. The dietary treatments were i) TMR and WCS supplementation at 0.5 kg/h/d, ii) TMR and cracked WCS (cWCS) supplementation at 0.5 kg/h/d, iii) fermented TMR (FTMR) and WCS supplementation at 0.5 kg/h/d, and iv) FTMR and cWCS supplementation at 0.5 kg/h/d. Voluntary feed intake was 15.9, 15.2, 15.4 and 15.6 kg DM/d in dietary treatment 1, 2, 3 and 4, respectively. Digestibility of DM, OM, CP, EE, NDF and ADF were not significantly different among dietary treatments. Ruminal pH, $NH_{3}-N$ and volatile fatty acids in the rumen were also not significantly different among type of TMR or type of WCS. Blood urea-N concentration was not significantly different among dietary treatments. Ruminal bacteria population tended to increase but ruminal protozoa population tended to decrease with supplementation of cWCS, but they were not affected by FTMR. Milk yield and 3.5% FCM were not statistically different among treatments (16.6, 16.2, 17.0, 16.3 kg/d and 18.0, 18.6, 19.9 and 19.0 kg/d, respectively). Milk composition was not significantly different among dietary treatments. However, unsaturated fatty acids in milk fat in cows fed FTMR were lower (p<0.05) than in cows fed TMR. In conclusion, fermentation is a conceivable method to improve the quality of TMR for long-time storage and the cracking method is suitable to release the fat from cottonseed for enhancing fatty acid deposition in milk. Thus, the combination of FTMR and cWCS supplementation would be an alternative strategy to improve performance of lactating cows.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제10권5호
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• pp.445-454
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• 1997

Rice bran commonly available in Bangladesh is a mixture of rice hulls (60%), bran (35%) and polishing (5%), referred here as rice mill feed (RMF). Dose response effect of RMF supplementation to a straw diet including a zero level was measured on the intake, digestibility, nitrogen balance, microbial N yield and growth rate of growing native (Bos indicus) bulls. Twelve bulls of 33 months old and $272{\pm}31.5kg$ weight were randomly allocated to diets having 0 (T1), 1 (T2) and 2 (T3) kg RMF in addition to 200 g wheat bran, 200 g molasses, 60 g salt and 30 g oyestershe\l powder. Concentrate intake was 5.5, 19.2 and 29.5% of the dietary intake for the T1, T2 and T3 treatment respectively. RMF supplementation had no significant effect on the straw DM intake. However, with the increasing levels of RMF supplementation, total DM & digestible OM intake and the whole gut digestibilities of DM, OM, N & ADF increased but in deminishig return. Total microbial N yield estimated from the urinary purine excretion were 15.35, 26.56 and 38.44 g/d for the treatment T1, T2 and T3 respectively. Both the N intake and the N balance increased linearly in response to increasing level of RMF. Supplementation of RMF linearly increased the energy intake and dietary energy concentration. Growth rate in the T1, T2 and T3 treatments were 112, 125 and 250 g/d respctively. The basal N excretion and the maintenance energy requirement of the experimental animals were estimated to be 615 mg/kg $W^{0.75}/d$ and 447 kJ/kg $W^{0.75}/d$ respectively. The estimated efficiency on N utilization was 0.83 mg/mg of N intake ($r^2=0.997$) while the efficiency of metabolizable energy utilization for growth was 0.15. Since animal refused higher levels of RMF, inclusion up to 2 kg level (about 25% of the total DM intake) appears to have no depressing effect on the performances of animal. However, RMF itself fail to meet the critical nutrient need of the rumen microbes. Therefore response of supplementing RMF after correcting the critical nutrient deficiency need to be studied.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제26권10호
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• pp.1459-1465
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• 2013

Two in vitro experiments were conducted to evaluate the effect of methylcellulose (MC) on i) bacterial detachment from rice straw as well as ii) inhibition of bacterial attachment and fiber digestibility. To evaluate the effect of MC on fibrolytic bacterial detachment (Exp 1), in vitro bacterial cultures with 0.1% (w/v) MC solution were compared with cultures without MC after 8 h incubation. The effect of MC on inhibition of bacterial attachment was determined by comparing with real-time PCR the populations of F. succinogenes, R. flavefaciens and R. albus established on rice straw pre-treated with 0.1% MC with those on untreated straw after incubation for 0, 6 and 12 h (Exp 2). The major fibrolytic bacterial attachment on rice straw showed significantly lower populations with either the addition of MC to the culture or pre-treated rice straw compared to controls (p<0.05). Also, the digestibility of rice straw with MC was significantly lower compared with control (p<0.05). The F. succinogenes population did not show detachment from rice straw, but showed an inhibition of attachment and proliferation on rice straw in accordance with a decrease of fiber digestion. The detachments of Ruminococcus species co-existed preventing the proliferations with subsequent reduction of fiber degradation by MC during the incubation. Their detachments were induced from stable colonization as well as the initial adhesion on rice straw by MC in in vitro ruminal fermentation. Furthermore, the detachment of R. albus was more sensitive to MC than was R. flavefaciens. These results showed the certain evidence that attachment of major fibrolytic bacteria had an effect on fiber digestion in the rumen, and each of fibrolytic bacteria, F. succinogenes, R. flavefaciens and R. albus had a specific mechanism of attachment and detachment to fiber.

• Animal Bioscience
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• 제36권5호
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• pp.720-730
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• 2023

Objective: This study investigated the effects of corn silage as a source of microbial inoculant containing antifungal and carboxylesterase-producing bacteria on fermentation, aerobic stability, and nutrient digestibility of fermented total mixed ration (FTMR) with different energy levels. Methods: Corn silage was used as a bacterial source by ensiling for 72 d with an inoculant mixture of Lactobacillus brevis 5M2 and L. buchneri 6M1 at a 1:1 ratio. The corn silage without or with inoculant (CON vs MIX) was mixed with the other ingredients to formulate for low and high energy diets (LOW vs HIGH) for Hanwoo steers. All diets were ensiled into 20 L mini silo (5 kg) for 40 d in quadruplicate. Results: The MIX diets had lower (p<0.05) acid detergent fiber with higher (p<0.05) in vitro digestibilities of dry matter and neutral detergent fiber compared to the CON diets. In terms of fermentation characteristics, the MIX diets had higher (p<0.05) acetate than the CON diets. The MIX diets had extended (p<0.05) lactic acid bacteria growth at 4 to 7 d of aerobic exposure and showed lower (p<0.05) yeast growth at 7 d of aerobic exposure than the CON diets. In terms of rumen fermentation, the MIX diets had higher (p<0.05) total fermentable fraction and total volatile fatty acid, with lower (p<0.05) pH than those of CON diets. The interaction (p = 0.036) between inoculant and diet level was only found in the immediately fermentable fraction, which inoculant was only effective on LOW diets. Conclusion: Application of corn silage with inoculant on FTMR presented an antifungal effect by inhibiting yeast at aerobic exposure and a carboxylesterase effect by improving nutrient digestibility. It also indicated that fermented feedstuffs could be used as microbial source for FTMR. Generally, the interaction between inoculant and diet level had less effect on this FTMR study.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제48권2호
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• pp.219-226
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• 2006

본 시험은 산림 간벌 부산물인 잣나무 생지엽을 반추가축 사료로 이용하기 위하여 제조된 발효 생지엽(pine silage)의 한우 반추위내 in situ 분해율 및 in vivo 소화율, 사양성적 및 도체분석에 있어서 볏짚 대체효과를 규명하기 위하여 수행되었다. In situ 시험은 nylon bag 시료를 처리 당 4반복으로 하여, 반추위내에서 48시간 동안 발효시켰으며, in vivo 소화시험은 볏짚 급여구와 생지엽 silage구로 나누어 incomplete double turn over design에 의해 처리 당 5반복으로 수행되었다. 사양시험에서는 생지엽 silage에 대한 볏짚 대체비율을 4수준(0%, 25%, 50%, 75%)으로 나누어 한우수소 48두를 처리당 12두씩 완전임의로 배치하였으며, 시험종료 후, 도체분석을 하였다. 반추위내 in situ 조단백질 분해율은 생지엽 silage가 볏짚보다 높았으나(P<0.01), NDF 분해율은 오히려 낮았다(P<0.01). In vivo 건물, 조단백질 및 NDF 소화율은 처리간 차이가 없었다. 일당 증체량은 볏짚 급여구와 비해 생지엽 silage 25% 대체구를 제외한 모든 생지엽 silage 대체구에서 유의적(P<0.01)으로 높았다. 생지엽 silage 급여 및 급여수준은 사료 효율에 영향을 주지 않았다.도체성적에 있어서 통계적 유의차는 없었으나 근내지방도는 50% 생지엽 silage 대체구가 타 처리구보다 수치적으로 높고, 등지방 두께는 생지엽 silage 대체구가 볏짚 급여구보다 다소 두꺼운 경향을 보였다. 이상의 결과로부터 생지엽 silage를 한우의 조사료로서 사용할 경우, 볏짚과 50%씩 혼합해서 급여하는 것이 건물섭취량과 일당증체량에서 좋은 효과를 기대할 수 있는 것으로 조사되었다.

• 농업과학연구
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• 제29권2호
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• pp.20-34
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• 2002

본 연구는 Aspergillus oryzae 배양물이 in vitro 건물, 섬유소 및 단백질 소화율과 pH에 미치는 영향을 구명하고자 실시하였다. 균종 Aspergillus oryzae는 한국 생명공학연구원에서 분양받았으며, 본 연구에 사용된 사료는 시중 유통중인 착유우용 배합사료와 TMR 사료로서, 일반성분 분석은 (주)우성사료 중앙실험실에서 실시하였고, 건물, 섬유소 및 단백질 소화율 실험은 충남대학교 실험실에서 실시하였다. 배합사료와 TMR에 Aspergillus oryzae 배양물 0, 1.0, 2.0 및 3.0%를 첨가한 후, Holstein종 착유우로부터 채취한 반추위액에 시료 2.0g 내외를 넣어 진탕배양기에서 24, 48 및 72시간 소화시켰다. 침전물에 0.2% pepsin이 들어있는 0.1N HCl 30ml를 넣고 $39^{\circ}C$ incubator에서 48시간 소화시키고 나서, 마지막으로 침전물을 $60^{\circ}C$의 건조기에서 48시간 건조시켰다. 실험은 3회 반복하여 실시하였다. 건물 소화율은 Aspergillus oryzae 발효물을 첨가하지 않은 대조구에 비해 24시간 배양시킨 배합사료의 경우 2.1%(63.1%), 9.7%(68.5%) 및 9.0%(68.0%) 개선되었고, TMR은 4.8%(60.0%), 6.4%(61.1%) 및 2.9%(58.8%)의 개선효과가 있었다. 이와 대조적으로, 48시간 및 72시간 배양시킨 시험구의 건물 소화율에 Aspergillus oryzae 배양물이 미치는 영향은 24시간 배양시보다 상대적으로 낮은 경향을 보였다. 섬유소 소화율에서 Aspergillus oryzae가 조섬유, ADF 및 NDF 소화율을 유의적으로 개선시킨다는 것을 알 수 있었다. 배합사료에서 3% 첨가구의 경우 24시간 배양시 13.3%(53.3%), 72시간 배양시 2.4%(54.6%)까지 증가되었다. 하지만, 첨가수준에 따라 소화율이 높아졌음에도 불구하고 첨가수준별 개선효과에는 유의적인 차이가 없었다. 단백질 소화율은 Aspergillus oryzae 배양물 첨가에 의해 배합사료에서 0.4%(79.7%)에서 9.4%(71.8%)의 유의적인 개선효과를 나타내었지만, 2.0%와 3.0% 첨가구간의 유의적인 차이는 인정되지 않았다. TMR의 경우에는 4.0%(70.4%)에서 6.3%(65.1%)의 유의적인 소화율 향상을 나타내었지만 2.0%와 3.0% 첨가구간의 유의적인 차이는 인정되지 않았다. 본 연구에서, pH 처리구간 유의적인 차이는 없었으나, Aspergillus oryzae 배양물 첨가에 따라 pH가 약간 감소하는 경향을 보였다. 그러므로 본 발효물은 pH에는 영향을 미치지 않으나 건물, 섬유소 및 단백질 소화율 향상에는 다소 효과가 있 는 것으로 결론을 내릴 수가 있다.