• 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.

• 한국버섯학회지
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• 제13권3호
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• pp.163-169
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• 2015

본 시험은 팽이버섯 수확후배지 첨가비율(20, 40, 60%)에 따라 제조된 사일리지를 in vitro 반추위 발효실험을 통하여 버섯수확후배지의 적정 첨가수준을 규명하고자 수행되었다. In vitro 실험은 발효시간대를 3, 6, 9, 12, 24 및 48시간으로 설정하고, 각 처리구별로 3반복으로 발효 특성과 건물소화율이 측정되었다. In vitro 배양액의 pH는 배양시간이 길어짐에 따라 낮아지는 경향이었으며, 48시간 경과 시에는 버섯수확후배지 20%첨가구가 타 처리구에 비해 유의적(P<0.05)으로 낮았다. 가스발생량은 버섯 수확후배지 20%를 첨가한 S-20구의 6시간 및 12시간 발효구가 타 처리구에 비해 유의적(P<0.05)으로 높게 나타났다. 미생물 성장량은 배양시간이 경과함에 따라 줄어드는 경향이었으며, 발효 24시간대부터는 대체로 비슷한 수준에서 유지되었다. 건물소화율은 20-30%수준으로 버섯수확후배지의 첨가비율이 높을수록 낮았는데, S-40구의 경우는 발효 9시간이후로 지속적으로 증가되어 48시간 발효 시에는 S-20구와 비슷한 수준이 된 반면, S-60구에서는 전 발효기간 동안 건물소화율이 매우 낮은 상태에 있었다. 이전 보고에서 사일리지 발효상태는 S-40구가 좋았으나 in vitro 반추위 소화시험의 결과를 고려할 때, 수수 사일리지 제조 시 팽이버섯수확후배지 첨가비율은 20-30%수준으로 하는 것이 적당할 것으로 판단된다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제28권5호
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• pp.632-638
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• 2015

Two experiments were conducted to evaluate the nutrient composition, in vitro dry matter disappearance (IVDMD) and organic matter disappearance (IVOMD) of three kinds of distillers grains (DG); i) wet distillers grains (WDG, KRW 25/kg), ii) dried distillers grains (DDG, KRW 280/kg), iii) dried distillers grains with solubles (DDGS, KRW 270/kg) produced from tapioca 70% and rice 30%, and to evaluate dietary effects of WDG on the performance of Hanwoo steers. In Exp. 1, twelve-WDG, four-DDG and one-DDGS were collected from seven ethanol plants. Average crude protein, crude fiber, neutral detergent fiber, and acid detergent fiber of WDG, DDG, and DDGS were: 32.6%, 17.8%, 57.5%, and 30.2% for WDG, 36.7%, 13.9%, 51.4%, and 30.5% for DDG, and 31.0%, 11.9%, 40.3%, and 21.2% for DDGS (DM basis), respectively. The DDGS had a higher quantity of water-soluble fraction than WDG and DDG and showed the highest IVDMD (p<0.05) in comparison to others during the whole experimental time. The IVDMD at 0 to 12 h incubation were higher (p<0.05) in DDG than WDG, but did not show significant differences from 24 to 72 h. The same tendency was observed in IVOMD, showing that DG made from tapioca and rice (7:3) can be used as a feed ingredient for ruminants. Considering the price, WDG is a more useful feed ingredient than DDG and DDGS. In Exp. 2, 36 Hanwoo steers of 21 months ($495.1{\pm}91kg$) were randomly assigned to one of three dietary treatments for 85 days; i) Control (total mixed ration, TMR), ii) WDG 10% (TMR containing 10% of WDG, as fed basis), and iii) WDG 20% (TMR containing 20% of WDG, as fed basis). With respect to body weight and average daily gain, there were no differences between control and WDG treatments during the whole experimental period. Dry matter intake of control (9.34 kg), WDG 10% (9.21 kg) and 20% (8.86 kg) and feed conversion ratio of control (13.0), WDG 10% (13.2) and 20% (12.1) did not show differences between control and WDG treatments. Thus, the use of WDG up to 20% in TMR did not show any negative effect on the performance of Hanwoo steers.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제65권1호
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• pp.132-148
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• 2023

Ruminants are the main contributors to methane (CH₄), a greenhouse gas emitted by livestock, which leads to global warming. In addition, animals experience heat stress (HS) when exposed to high ambient temperatures. Organic trace minerals are commonly used to prevent the adverse effects of HS in ruminants; however, little is known about the role of these minerals in reducing enteric methane emissions. Hence, this study aimed to investigate the influence of dietary organic trace minerals on rumen fermentation characteristics, enteric methane emissions, and the composition of rumen bacteria and methanogens in heat-stressed dairy steers. Holstein (n=3) and Jersey (n=3) steers were kept separately within a 3×3 Latin square design, and the animals were exposed to HS conditions (Temperature-Humidity Index [THI], 82.79 ± 1.10). For each experiment, the treatments included a Control (Con) consisting of only basal total mixed rations (TMR), National Research Council (NRC) recommended mineral supplementation group (NM; TMR + [Se 0.1 ppm + Zn 30 ppm + Cu 10 ppm]/kg dry matter), and higher concentration of mineral supplementation group (HM; basal TMR + [Se 3.5 ppm + Zn 350 ppm + Cu 28 ppm]/kg dry matter). Higher concentrations of trace mineral supplementation had no influence on methane emissions and rumen bacterial and methanogen communities regardless of breed (p > 0.05). Holstein steers had higher ruminal pH and lower total volatile fatty acid (VFA) concentrations than Jersey steers (p < 0.05). Methane production (g/d) and yield (g/kg dry matter intake) were higher in Jersey steers than in Holstein steers (p < 0.05). The relative abundances of Methanosarcina and Methanobrevibacter olleyae were significantly higher in Holstein steers than in Jersey steers (p < 0.05). Overall, dietary organic trace minerals have no influence on enteric methane emissions in heat-stressed dairy steers; however, breed can influence it through selective alteration of the rumen methanogen community.

• 한국초지조사료학회지
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• 제37권4호
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• pp.308-314
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• 2017

본 연구에서는 옥수수의 가공방법 및 옥수수의 두께의 차이가 반추위 in situ 소화율 및 in vitro 반추위 발효와 메탄 발생에 미치는 영향에 대하여 알아보고자 실시하였다. Micronized corn(2.5 mm thickness) 처리구는 다른 처리구들에 비하여 in situ 48시간 건물 분해율이 모든 배양시간대에서 높게(P<0.05) 나타났다. 반면, steam flaked corn(3.3 mm thickness) 처리구는 모든 배양시간대에서 가장 낮은(P<0.05) in situ 건물 분해율을 보였다. 반추위 내에서 미생물에 의해 분해되는 b fraction은 이와 상반되는 결과인 steam flaked corn(3.1 mm thickness)과 steam flaked corn(3.3 mm thickness) 처리구에서 높게(P<0.05) 나타났다. b fraction이 반추위를 통과하는 속도인 건물 분해상수 k값은 micronized corn(2.5 mm thickness) 처리구에서 가장 높게 (P<0.05) 나타났고 steam flaked corn(3.3 mm thickness) 처리구에서 가장 낮게 (P<0.05) 나타났다. 반추위내 시간당 통과속도를 0.05로 적용한 유효 건물 분해도는 건물 분해상수와 유사하게 micronized corn(2.5 mm thickness) 처리구에서 가장 높게 (P<0.05), steam flaked corn(3.3 mm thickness) 처리구에서 가장 낮게(P<0.05) 나타났다. In vitro 반추위 48시간 건물 소실율은 micronized corn(2.5 mm thickness) 처리구에서 가장 높은 경향을(P=0.088) 보인 반면 steam flaked corn 처리구들 사이에서는 두께에 따른 건물 소실율의 상관관계는 나타나지 않았다. 총 가스발생량 및 메탄 발생량에 있어서도 건물 소실율과 같은 결과인 micronized corn(2.5 mm thickness) 처리구에서 가장 높게 나타났으며(P=0.001), 총 휘발성지방산은 steam flaked corn(2.9 mm thickness)의 처리구에서 가장 높게 나타났으나(P=0.015) 나머지 처리구들에서는 유의적인 차이를 보이지 않았다. aectate: propionate의 비율 또한 steam flaked corn(2.9 mm thickness)의 처리구에서 가장 높게, micronized corn(2.5 mm thickness) 처리구에서 가장 낮게 나타났다(P=0.008). 본 연구의 결과를 종합하면 steam flaked corn 처리구들에서 in vitro 휘발성지방산 농도에 있어 in situ 반추위내 건물 분해상수와 유효 건물 분해도의 결과와 비교하여 상관관계가 나타나지 않은 결과로 유추해 보면 옥수수 가공방법에 의한 두께의 차이는 반추위 메탄 발생량에 영향을 미치지 않은 것으로 판단된다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제42권2호
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• pp.61-72
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• 2022

옥수수사일리지와 대두 사일리지를 다양한 수준으로 혼합한 사일리지의 in vitro 반추위 발효성상을 평가하는 실험(실험 1)에서 가스발생량은 대두 사일리지의 혼합비율이 증가할수록 배양 48시간을 제외한 모든 발효시간에서 증가하는 경향을 보였다. 암모니아태 질소의 발생량은 배양 24시간에 대두 사일리지 대체율이 증가할수록 높게 나타났다(p<0.05). 건물소화율은 배양 6시간을 제외한 전 배양시간에서 대두 사일리지의 첨가량이 감소함에 따라 낮은 경향을 보였고, acetate와 propionate를 비롯한 총 휘발성 지방산 생성량은 대두 사일리지의 함량이 증가할수록 증가하는 경향을 보였다. 두번째 실험인 옥수수와 대두 혼합사일리지(4%, 원물기준)를 급여한 육성기 거세한우 사양실험에서 육성기에 옥수수-대두 혼합사일리지 급여구의 증체량과 사료효율이 대조구 및 옥수수 사일리지 처리구와 비교하여 높았다(p<0.05). 또한, 육질등급은 처리구별 유의차가 없었지만 옥수수-대두 혼합사일리지의 급여구에서 가장 우수한 육질등급을 나타내었다. 이상의 결과를 종합하면 옥수수 사일리지에 대두 사일리지의 첨가는 반추위 발효에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한, 옥수수 사일리지를 급여하는 육성기 거세 한우에게 4% 수준의 대두 사일리지 혼합급여는 증체량 및 사료효율에 영향을 미치며, 육질등급의 증가로 고급육 생산에 도움이 될 것으로 판단된다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제51권3호
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• pp.241-248
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• 2009

본 연구는 팽이버섯 재배 후 폐기물로 방치되어온 팽이 버섯 폐 배지를 거세한우 사육용 조사료로의 사료적 가치를 규명하기 위해 반추위 누관이 장착된 면양 3두를 이용한 대사시험과 12개월령의 거세한우 24두를 이용하여 20개월령까지 8개월간 사양 실험을 실시하였다. 대사시험의 경우 시판 한우 비육 전기용 배합사료(70%)와 볏짚(30%, 건물 기준)을 급여하였으며(대조구, CON) 시험구의 경우 발효 팽이버섯 폐 배지(fermented spent mushroom compost, FSMC)를 대조구 볏짚 급여량의 30% (FSMC-30) 또는 60% (FSMC-60, 건물 기준) 수준으로 대치하여 급여하였다. 거세한우를 대상으로 한 사양시험 사료 역시 대사시험과 동일한 방법으로 제조된 발효 팽이버섯 폐 배지를 동일한 비율로 볏짚을 대치하여 급여하였다. 면양 반추위액의 pH는 발효팽이버섯 폐 배지가 포함된 시험사료(FSMC-30 및 FSMC-60)에 의한 영향을 받지 않았다. 반추위액의 암모니아의 농도는 사료 급여 후 3시간에서 볏짚의 60%를 FSMC로 대치하여 급여한 처리구(FSMC-60)에서 암모니아 농도가 가장 높았다(P<0.045). Acetate 조성비율은 사료 급여 후 1시간 및 3시간에서 볏짚대신 발효팽이버섯 폐 배지를 60% 대치 급여한 처리구(FSMC-60)에 비하여 볏짚을 급여한 대조구에서 더 높았다(P<0.001). 이와는 반대로 propionate 조성 비율은 모든 반추위액 채취 시간에 걸쳐 FSMC-60 처리구에서 가장 높은 것으로 나타났다(P<0.027~P<0.002). Butyrate의 경우 타 처리구에 비하여 볏짚대신 발효팽이버섯 폐 배지를 30% 대치 급여한 처리구(FSMC-30)에서 사료 급여 30분 전(P<0.031)과 급여 후 1시간(P<0.011) 및 6시간(P<0.039)에 높은 조성 비율을 보였다. Propionate에 대한 acetate의 비율($C_2/C_3$)은 FSMC-60 처리구에서 가장 낮은 것으로 나타났다. 시험사료의 건물(EDDM), 조단백질(EDCP), 조지방(EDEE) 및 NDF(EDNDF) 유효 분해율은 볏짚에 대한 발효팽이버섯 폐 배지 대치에 의한 영향을 받지 않은 것으로 조사되었다. 조단백질(P<0.031)과 NDF (P<0.006)의 전장 소화율은 조사료로서 볏짚만을 급여한 처리구에서 높았지만 발효팽이버섯 폐 배지를 볏짚의 60% 수준으로 대치 급여한 처리구(FSMC-60)에서 가장 낮은 것으로 나타났다. 거세한우의 총 증체량 및 평균 일당증체량은 시험사료에 의한 영향을 받지 않았다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제45권3호
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• pp.421-432
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• 2003

옥수수 알곡의 무처리(통 옥수수 2종) 및 가공방법(분쇄, flake 3.8mm, 2.8mm 및 1.5mm)이 in sacco 방법에 있어 반추위 내에서의 전분 및 단백질 분해율에 미치는 영향을 측정하고자 반추위에 캐뉼라(cannulae)가 장착된 홀스타인종 건유우 3두를 공시축으로 하여, 본 시험을 수행하였는데 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1)48시간대에서의 전분 분해율은 1.5mm, 2.8mm flake, 분쇄 옥수수, 3.8mm flake, density 660g/$\ell$, density 740 g/$\ell$인 통 옥수수 순으로 높았다. Flake의 가공정도를 증진시키면, 즉 3.8mm에서 2.8mm로 얇게 가공하면 전분 분해율이 유의하게 증가되었으며, 1.5mm로 더욱 얇게 가공하면 2.8mm 보다 증가하는 경향을 보였으나 유의적인 차이는 없었다(P<0.05). 12시간대에서 24시간대까지는 density가 낮은 통 옥수수가 높은 것보다 많이 분해되는 경향을 보였으나, 유의적인 차이가 없었고, 48시간대에서는 유의하게 높았다(P<0.05). 2) 단백질 분해율은 반추위내 배양시간이 경과함에 따라 모두 증가하는 경향이었다. 48시간대에서의 단백질 분해율은 분쇄 옥수수, 1.5 mm, 2.8mm, 3.8mm flake의 순으로 높았다(P<0.05). Flaking 처리시의 단백질 분해율은 분쇄 옥수수보다 유의하게 낮아졌으나, 8${\sim}$48시간대에서는 2.8mm, 1.5mm로 가공정도를 증진시킬수록 높아지는 경향이었다. 3) “a”값, 즉 물에 녹는 수용성 부분을 계산한 결과, 단백질의 “a”값은 flake가 분쇄 옥수수보다 유의하게 낮았다. 반면에 전분의 “a”값은 flake가 분쇄 옥수수보다 높았다. 곡류를 flaking 처리하면 전분이 젤라틴화 되어, 반추위 내에서 전분 분해속도는 증가되고, 단백질 분해속도는 감소되기 때문이라고 생각된다. 이와 같이 사료원료의 물리적 특성은 반추위내 배양시간별 영양소 이용율에 양향을 미친다. 그러므로, 반추가축 사료에 이용되는 원료들의 이와 같은 분해특성을 적절히 고려하면 단백질원과 탄수화물원의 반추위내 발효 동기화를 보다 최적화할 수 있을 것이다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제45권3호
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• pp.433-442
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• 2003

본 연구는 옥수수 알곡의 가공방법(통 옥수수, 분쇄, flake 3.8mm, 2.8mm 및 1.5mm)이 in vitro 상의 건물 소화율 및 in sacco 방법에 있어 반추위 내에서의 건물 분해율에 미치는 영향를 규명하기 위해 반추위에 캐뉼라(cannulae)가 장착된 홀스타인 건유우 3두를 공시축으로 하여 수행하였는데 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 옥수수 가공형태별 in vitro 소화율은 in sacco 방법에서와 비슷한 경향을 보였다. 48시간 배양시에 1.5mm flake 및 분쇄한 옥수수가 각각 92.3, 91.2%로서 가장 높았다, 다음으로 2.8mm 및 3.8mm flake가 각각 83.9, 83.4%이였다. 특히, 통 옥수수는 가장 낮았으며, density가 낮은 통 옥수수가 높은 것보다 2배 이상 빠르게 분해되었다. In sacco 방법에 의한 건물 분해율은 48시간대에서 1.5mm flake, 분쇄 옥수수 및 2.8mm flake가 각각 94.4, 88.0 및 87.0%로서 가장 높았고, 3.8mm flake는 61.8%로서 이들보다 유의적으로 낮았다. Density가 낮은 통 옥수수가 높은 것보다 12시간대까지는 많이 분해되는 경향을 보였으나, 유의적인 차이가 없었고, 24, 48시간대에서는 유의하게 높아졌다. 본 연구의 결과를 종합하면, 옥수수를 분쇄하거나, flaking 처리를 하면 통 옥수수에 비하여 반추위 내에서 건물 분해율이 유의하게 증가되었다. 또한 flake의 가공정도를 증진시킬수록 건물 분해율이 유의하게 증가되었으며, 1.5 mm로 얇게 가공한 flake는 반추위 내에서 급속하게 분해되는 경향이었다. 한편, 같은 통 옥수수에서도 density가 낮은 것이 빠르게 분해되었다.