본 실험은 조피볼락의 비타민 C 요구량 설정을 위한 실험모델과 실험사료를 개발하고 각 조직 내의 비타민 C 축적량에 따른 영양특성 그리고 그에 따른 요구량을 제시하고자 실시되었다. 실험어는 실험시작 평균체중이 12.6 g인 조피볼락 치어를 사용하였으며, 6개 실험구로 나누어 3반복으로 비타민 C 첨가 농도를 달리한 6개의 반정제 실험사료를 공급하였다. 4주간의 예비사육 (대조구사료 공급)후 8주간의 사육 실험을 실시하였으며, 6가지 실험사료의 비타민 C 농도는 다음과 같다 ; 0 (대조구), 25, 50, 75, 150 and 1500 mg L-ascorbic acid/kg diet ($C_0,\;C_{25},\;C_{50},\;C_{75},\;C_{150},\;and\;C_{1500}$). 증중율과 사료전환효율은 대조구사료를 공급한 실험구가 $C_{150}$과 $C_{1500}$ 사료를 공급한 실험구보다 유의적으로 낮게 나타났다(P<0.05). Hematocrit은 대조구사료를 공급한 실험구가 다른 실험구들에 비해 유의적으로 낮게 나타났다(P<0.05). 근육 조직내의 비타민 C 농도는 대조구가 가장 낮아서 $C_{150}$과 $C_{1500}$ 실험구와 유의차를 보였고, 고농도 첨가구인 $C_{1500}$ 실험구가 다른 모든 실험구들에 비해서 유의적으로 높게 나타났다(P<0.05). 그러나 간, 아가미, 뇌조직의 비타민 C 농도는 $C_{1500}$ 실험구만 다른 실험구에 비해 유의적으로 높을뿐(P<0.05), 다른 실험구들간에는 유의적인 차이를 보이지 않았다(P>0.05), 따라서 조직내의 농도로는 근육에서 4.8 mg AA/kg 이하이면 성장, 사료효율, hematocrit에서의 결핍증상을 발견할 수 있을 것으로 판단되며, 사료내 비타민 C 요구량은 40 mg AA/kg diet 이상이고, 150 mg AA/kg diet이면 충분할 것으로 생각된다.
SD-rat에 대조구(Control), 고 콜레스테롤(HC), 3.5% 펙틴-가수분해 효소(Viscozyme L)로 처리된 토마토 케이크(ETC)를 각각 4주 간 급이하였다. 첫 일주일에는 HC-급이군의 체증 증가가 151.7%로 유의적 증가를 보였지만(p<0.05), ETC-급이군의 경우는 115.4%를 보였다. Control- 및 ETC-급이군의 사료 효율은 각각 $0.236{\pm}0.041$ 및 $0.447{\pm}0.030$으로 HC-급이군의 경우($0.355{\pm}0.034$)에 비하여 유의적인 차이를 보였다(p<0.05). ETC-급이군의 신장 및 부고환의 지방체는 각각 0.303 및 0.274 g 씩 감소하였다. HC-와 ETC-급이군 간의 혈청 콜레스테롤, 트리글리세라이드, HDL- 및 LDL-콜레스테롤 수치의 유의적인 차이는 보이지 않았다. ETC-급이군의 경우 2주 급이시 ABTS radicals로 평가한 총 항산화 활성은 약 1.1배 높았으며, 2 및 4주간 급이시 glutathione peroxidase 활성은 각각 2.5 및 1.3배 높게 나타났다.
본 실험은 조피볼락에서의 비타민 C 함량을 달리한 6가지 반정제사료를 28주간 공급했을때의 성장 효과와 그에 따른 네가지 조직에서의 비타민 C 축적량 및 비타민 C 요구량을 조사하기 위해 실시되었다. 4주간의 예비 사육 기간에는 어체내에 축적되어 있을 비타민 C 함량을 최소화하기 위해 비타민 C를 첨가하지 않은 $C_0$ 사료를 공급하였다. 실험어는 실험 시작 평균 체중이 12.6g인 조피볼락 치어를 사용하였으며, 6개 실험구로 나누어 3반복으로 하였으며, 6가지 실험 사료의 비타민 C 첨가 농도는 다음과 같다: 0, 25, 50, 75, 150 and 1500 mg L-ascorbic acid (AA)/kg diet $(C_0,\;C_{25},\;C_{50},\;C_{75},\;C_{150},\;&\;C_{1500})$. 총 28주간의 사육 실험 결과, 증체율, 사료전환효율, 일일성장율, 단백질전환효율은 $C_0$ 실험 구가 다른 모든 실험구들에 비해 유의적으로 낮게 나타났으며 다른 실험구들 간에는 유의적인 차이가 없었다 (P<0.05). 28주간 사육 실험 후의 조직내 비타민 C 분석결과, 네가지 조직 중 총 비타민 C 함량이 가장 높은 조직은 근육이며, 단위 무게당 비타민 C 함량이 가장 높은 조직은 뇌임을 알 수 있었다. 사료내 비타민 C 분석 결과, $C_25$ 사료구의 비타민 C 농도는 64.5mg AA/kg diet로 나타났다. 따라서 성장기 조피볼락에 있어서 사료내 비타민 C 요구량은 약 65mg AA/kg diet 정도일 것으로 추정된다.
본 연구에서는 팥의 꼬투리와 줄기를 가해하는 Ostrinia속 해충에 대해 종 동정 과정을 기술하였고, 사육하면서 관찰된 발육특성들을 보고하였다. 수컷의 생식기는 3-lobed uncus 형태였으며, 가운뎃다리 종아리마디에는 털을 많이 갖는 것으로 나타났다. 미토콘드리아 cytochrome oxidase I (COI)과 II (COII) 유전자의 부분 염기서열은 콩줄기명나방(O. scapulalis), 큰섬들명나방(O. zaguliaevi), 큰조명나방(O. zealis bipatrialis)들에 대해 일본과 중국에서 보고된 서열들과 100% 일치를 보이는 종은 없었다. 기주식물 범위는 국내외 보고들 간에 일치하지 않았다. 암컷 성페로몬샘 추출물의 가스크로마토그래피 분석에서 큰섬들명나방과 큰조명나방의 성페로몬 성분인 (Z)-9-tetradecenyl acetate는 검출되지 않았다. 이상의 결과들을 종합하여 고려하였을 때, 본 연구의 팥 해충을 가해하는 곤충 종은 콩줄기명나방(O. scapulalis)일 것으로 추정되었다. 가을 야외에서 채집된 유충들을 야외조건에서 보관하였을 때, 이듬해 6월과 7월 사이에 성충들이 우화하였는데, 이 결과로부터 본 곤충 종은 말령 유충 단계에서 겨울휴면을 하는 것으로 추정되었다. 이외에 반합성 인공사료를 이용하여 실내 사육이 가능하였다.
연속 회분식 방식의 실험실 규모 상향류 반응조를 사용하여 인 결정화공정을 이용한 영양물질 회수에 대한 연구를 수행하였다. 양이온 공급원으로서 산업폐기물인 폐석회와 마그네슘염을 이용하여 그 운전특성을 비교하였다. 이 연구는 고성능 발효조와 인 결정화 반응조로 구성된 새로운 통합 슬러지 처리 공정에 있어서 인 결정화공정의 성공적인 적용성 평가에 초점을 두고 있다. 발효조 유출수와 유사한 특성으로 제조된 합성폐수를 이용한 첫 번째 struvite 결정화 실험에서 반응은 $0.5{\sim}1$ hrs 사이의 반응시간에서 빠르게 진행되었는데, 그 동안 상당량(약 60% 이상)의 암모니아와 인이 제거되었다. 알칼리성 조건이라는 기질의 고유특성으로 인하여 암모니아 탈기 현상이 다소 발생하였으나 그 정도는 미미한 것(<5%)으로 나타났다. 또한 공기주입에 의한 이산화탄소 탈기조건을 추가적으로 제공하였을 때 struvite 형성속도의 향상은 일어나지 않았다. 실폐수로서 발효조 유출수를 사용한 두 번째 실험에서 stuvite 결정화를 위한 마그네슘염의 최적주입량은 struvite형성질량비와 유사한 0.86 g Mg $g^{-1}$ P이었다. 반면에 폐석회의 최적주입량은 0.3 g $L^{-1}$으로 다소 높게 나타났으며, 약 3시간의 반응시간 조건에서 $NH_4$-N과 $PO_4$-P의 제거효율은 각각 80%와 41%로 나타났다. 각 실험에서 침전물을 현미경으로 분석한 결과 마네슘염을 사용한 경우 프리즘과 같은 결정체가 관찰된 반면 폐석회를 사용한 경우는 비결정질의 결정체가 주로 관찰되었다. 하수처리용량 158,880 $m^3\;d^{-1}$의 실규모 처리시설의 경우를 대상으로 한 통합 슬러지처리시스템의 물질수지 분석결과 결정화 반응조 유출수로 부터의 반송되는 영양물질의 재순환 부하(각각 하수 1 $m^3$ 당 0.13 g N와 0.19 g P)는 매우 낮게 유지되는 것으로 나타났다. 그러므로 이미 산업폐기물 형태로 존재하는 폐석회를 본 연구에서와 같이 통합 슬러지 처리시스템의 영양물질 회수 공정에서 재이용하는 것은 높은 환경적 및 경제적 이익과 동시에 산업폐기물의 지속발전적 처리/처분이라는 다양한 장점을 가질 것이다.
호맥, 연맥 및 혼합목초의 3가지 사료작물 청예를 수확시기를 일반적인 수확적기와 7일 조기수확으로 수확시기를 달리하고 볏짚과 밀기울과 곡류로서 옥수수와 콩을 체중 550Kg, 일일산유량 15Kg인 젖소착유우의 체중유지와 우유생산량을 유지하기 위한 완전사료로서 배합한 후 각각 7개의 60리터 밀폐용기에 충분히 진압하여 담근 후 제조 당일과 5, 10, 25, 35, 60 및 100일에 각각 개봉하여 각각의 TMFF의 영양적 가치변화를 조사하였다. 각 TMFF의 평균 수분, 조단백질(CP), ADF, NDF, Ca 및 P 함량은 각각 72${\sim}$75%, 14.75${\sim}$18.24%, 12.47${\sim}$19.07%, 39.82${\sim}$47.01%, 0.99${\sim}$1.07% 및 0.38${\sim}$0.41% 범위를 나타내었으며, TMFF의 초종간 비교에 있어서는 조단백질 함량은 혼합목초-TMFF가 가장 높게 나타내었으며, ADF, NDF함량에 있어서는 호맥-TMFF의 것이 가장 높은 것으로 나타내었다(P<0.05). 수확시기에 따라서는 뚜렷한 차이를 나타내지 않은 반면, 제조 후 경과일수에 따라서는 전체적으로 영양성분 함량이 감소하는 경향을 나타내었다(P< 0.05). TMFF의 내부온도는 외기의 영향을 받으며 평균적으로 1${\sim}$5 정도 낮게 나타내었는데, 겨울철에 제조된 연맥-TMFF에 있어서는 제조 후 10일까지는 오히려 6${\sim}$9 정도 더 높게 나타내었다가 이후 감소하여 초기발효열로 인한 TMFF의 내부온도 상승 양상을 나타내었다(P<0.05). TMFF의 산도(pH)는 전체적으로 4.0${\sim}$4.2범위로서 초종의 차이나 수확시기에 의한 차이를 나타내지 않았다. 그리고 TMFF의 암모니아태질소($NH_3$-N) 함량에 있어서는 전체적으로 7.79${\sim}$8.23mg/$d{\ell}$의 범위에서 수확시기와 제조 후 경과일수에 따른 뚜렷한 차이를 보이지 않았다. TMFF의 휘발성지방산 함량은 호맥-TMFF의 acetic acid와 butyric acid 함량이 높게 나타내었으며 제조일수의 경과에 따라서는 lactic acid와 butyric acid 함량이 각각 증가하여 나타내었다(P<0.05). 그리고 제조가 완료된 TMFF에서 채취한 볏짚들의 시험관내 건물소화율 시험결과에 있어서 무처리볏짚에 비하여 15${\sim}$20% 이상의 소화율 향상을 나타내었다(P<0.05).
원유중의 아플라톡신 M1의 오염도를 측정한 결과, 일부 지역 원유 중, 일반수준으로 관리한 지역의 집합유, HACCP으로 지정되어 관리되는 농가의 집합유, 아플라톡신 M1 저감화 배합사료를 제공한 지역의 집합유를 검체로 하여 1년간 아플라톡신 M1의 수준을 모니터링을 실시한 결과, 일반적인 관리를 통해 집유된 집합유의 평균검출농도는 0.023±0.005 μg/l, HACCP 지정관리를 통해 집유된 집합유의 평균검출농도는 0.017±0.004 μg/l 그리고 저감화배합사료 제공을 통해 집유된 집합유의 평균검출농도는 0.013±0.003 μg/l으로 나타났다. 이러한 결과는 3개 지역 모두 한국이나 미국 그리고 유럽에서 정한 아플라톡신 M1의 기준치 이하로 검출되었으며, 저감화 배합사료를 제공한 농가의 아플라톡신 M1수준이 가장 적게 검출되었다. 아플라톡신 M1의 특성으로서 사료공급상태에 따른 평균검출농도가 계절별로 차이가 나는 경향을 보이며, 3가지 실험군에서 공통적으로 여름철에 비해 겨울철 아플라톡신 M1 수준이 가장 높게 검출되었다. 이는 겨울철 사료의 관리미흡과 더불어 사료 보관기간이 늘어나며 일반배합사료의 섭취량이 증가되고 장기화됨에 따라, 젖소에서의 아플라톡신 B1의 양이 농축되어 결과적으로 아플라톡신 M1 수준이 증가된 것으로 판단된다. 아플라톡신 M1의 수준을 낮출 수 있는 가장 직접적인 방법으로는 곰팡이 독소를 흡착하게 하는 배합사료를 공급하여 원유로 아플라톡신 M1이 전이되지 못하도록 하는 것으로써 일반수준으로 관리한 농가의 집합유에 비해 아플라톡신 M1의 수준이 감소하는 경향을 보였다. 효율적이고 경제적인 측면을 고려하여 아플라톡신 M1의 수준을 낮출 수 있는 가장 효과적인 방안은 HACCP 지정관리를 통한 농가 및 사료의 관리라 할 수 있다. 또한 보다 실질적인 아플라톡신 M1의 수준을 감소시키기 위해서는 정부의 제도적인 지원과 낙농업계의 관리 및 농가의 철저한 위생관리가 필요하다고 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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