노령견 발효사료 개발을 위한 발효균주의 선발과 검증

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노령견 발효사료 개발을 위한 발효균주의 선발과 검증

이은채¹⋅박소정¹⋅이지현¹⋅정형학³⋅주종원⁴⋅이상락^2*

건국대학교 동물자원과학과 연구원¹, 교수²; ㈜에이티바이오 대표이사³, 연구소장⁴

Starter Culture Selection and Verification for Senior Dog Fermented Food Development

Eunchae Lee¹, So Jeong Park¹, Ji Hyeon Lee¹, Hyung Hak Jung³, Jong Won Joo⁴ and Sang Rak Lee^2*

1Researcher, ²Professor, Department of Animal Science and Technology, Konkuk University, Seoul 05029, Korea

3CEO, ⁴Director of research, AT Bio Ltd, Pocheon 11191, Korea

ABSTRACT¹⁾

The senior dog population (ages 7+) is increasing worldwide because of a larger interest in the health of companion dogs. In this study, we aimed to develop dog foods via fermentation to address the nutritional needs of senior dogs. The dog food ingredients were fermented with candidates of starter culture and then the fermentation efficiency was compared using pH and ammonia nitrogen for selection of optimum strains.

The fermentation was carried out with a moisture content of 60% and starter culture of 1.0×10⁷ cfu/g at 3 7℃ for 24 h. And there were manufactured pre- and post-senior dog foods (treatments) including fermented rice, fermented pinto bean, and fermented soybean meal and it compared with non-fermented dog foods (controls) on fermentation characteristics,in vitro dry matter and crude protein digestibility, and palatability.

As results of this study, fermentation efficiency was higher when rice or wheat was inoculated with Lactobacillus brevis (ΔpH; -2.74 ~ -2.94) and meat and bone meal with Lactobacillus reuteri (ΔNH3-N conc.;

4.29 g/L). The ammonia nitrogen level, total volatile fatty acid content, in vitro dry matter and crude protein digestibility of L. brevis-fermented dog food were significantly greater than those of non-fermented dog food (p<0.05). Further, in case of palatability tests, fermented foods tended to have higher palatability compared to non-fermented foods, and no negative effect was observed in fermented foods. These results suggest that fermented food is suitable for senior dogs and could help to maintain adult dog health.

(Key Words: Solid state fermentation, Senior dog food, Digestibility, Palatability)

Ⅰ. 서론

전 세계적으로 반려동물이 증가함에 따라 우리나라도 7 세 이상 노령의 반려견 수가 상승하고 있는 추세이다. 2019 년 농림축산식품부에 의하면 국내 등록된 전체 반려견 가

운데 만7세부터 12세의 노령견이 45.6%에 달한다고 한다.

최근 가족이라는 개념으로 반려동물의 위생과 건강에 관 심이 많아지면서 어린 동물시기부터 예방접종을 꾸준히 실시하고 질병이 발생했을 때에도 병원을 찾는 일이 당연 시되고 있으며 고가의 고품질 사료와 간식을 구입하는데

*Corresponding Author: Sang Rak Lee, Department of Animal Science and Technology, Konkuk University, Seoul 05029, Korea. Tel:

+82-2-450-3696, E-mail: [email protected]

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주저함도 없다. 이에 따라 노령견의 수가 점차적으로 증 가하는 것은 자연스러운 일이다. 그리고 사람과 유사하게 반려견도 나이가 들어감에 따라 쉽게 치료되지 않는 여러 가지 만성 질환에 걸릴 확률이 늘어나며(Pati, 2015) 일반 적으로 노령견은 저작능력이 감소하고 소화액 분비량도 어린 개에 비하여 적은 것으로 알려져 있다(Barrette, 1990).

한편, 발효는 건강식품의 대표 공정으로 우리나라와 일 본을 비롯한 일부 나라에서만 발달된 전통적 식품가공법 이다. 발효과정에서 생성되는 박테리오신과 유효성분들의 기능으로 소화력을 증진시키는 것은 물론 항균력, 풍미 증진(Stanton et al., 2005; Caplice, 1999), 해독(Blandino et al., 2003) 및 알러지 반응 억제(El-Ghaish et al., 2011) 등으로 장수 비결의 원인으로도 꼽힌다. 따라서 발효 식 품은 인체뿐 만 아니라 동물 건강에도 긍정적인 효과를 기대할 수 있다.

국내에 단순히 에너지 수준을 낮추거나 기능성 물질을 첨가하는 정도의 노령견 전용 사료들이 개발되어 판매되 고 있지만 노령견의 생리학적 특징에 초점을 둔 사료는 한정적이다. 이에 발효라는 공정과정을 도입하여 노령견 의 질환을 완화시키고 건강을 유지시킬 수 있는 노령견 전용 발효사료를 개발하고자 하였다. 따라서 본 연구에서 는 각각의 반려동물 사료 원료를 기질로 한 최적의 발효 균주를 탐색하고 제조된 발효사료의 발효성상과 in vitro 소화율 및 기호성을 조사하여 노령견에게 적합한 사료인 지의 여부를 알아보고자 하였다.

Ⅱ. 재료 및 방법

1. 실험재료 및 실험설계

(1) 사료원료

반려견 사료원료의 발효 정도를 조사하기 위하여 크게 식물성 원료와 동물성 원료 두 가지를 사용하였는데 식물 성 원료는 옥수수, 쌀, 대두박, 미강, 타피오카, 밀, 핀토빈 을 사용하였고 동물성 원료는 오리고기, 어분, 육골분, 계 육분, 난황분을 사용하였다.

(2) 발효균주

Table 1에서 보는 바와 같이 실험에 사용된 발효균주로 는 Bacillus subtilis(ATCC 9372), Lactobacillus acidophilus

(ATCC 832), L. fermentum(ATCC 9338), Pediococcus acidilactici(ATCC 8042), P. pentosaceus(ATCC 8081), L.

alimentarius(ATCC 29643), L. brevis(ATCC 13648), L.

plantarum(ATCC 8014), L. reuteri(ATCC 23272), L.

sakei(ATCC 15521), Tetragenococcus halophilus(ATCC 21786) 을 한국 미생물 보존센터((Korean Culture Center of Microorganisms, Korea)에서 분양받아 MRS 배지(BD Difco, USA)에서 30~37℃로 배양하여 발효균주로 사용하 였다.

(3) 실험설계

노령견용 발효사료를 개발하기 위하여 12가지의 반려견 사료원료 각각에 11가지 혹은 8가지 후보 발효균주들을 단독으로 접종하고 발효 전과 후의 pH와 암모니아성 질 소 함량을 분석하여 그 변화량을 기준으로 최적의 발효 균주를 선발하였다. 그리고 선발 균주를 발효균주로 이용 한 노령견용 전기 및 후기 사료를 사료공장에서 제조하고 발효사료의 발효 특성, in vitro 건물 및 조단백질 소화율, 기호성을 같은 배합비의 비발효 사료와 비교하여 분석하 였다. 이때 비발효사료는 대조구이고 발효사료는 처리구 로 하였으며 발효 성상,in vitro 건물 및 조단백질 소화율 검증 시에는 각각 3반복으로 분석하고 기호성 실험은 10 반복으로 분석하였다.

2. 원료발효 및 사료제조

(1) 원료발효

각각의 사료 원료를 155mm(W)×90mm(D) 지퍼백에 30g 칭량하여 함수율 60%가 되도록 수돗물을 첨가하고 원료 g당 10⁷cfu의 발효균주를 접종하여 내용물을 시약 스푼으로 균일하게 섞었다. 그리고 입구를 닫고 37℃배양 기(SLI-400, EYELA, Japan)에서 24시간동안 단기로 발효 시켰다.

(2) 사료제조

원료 발효 실험 결과를 바탕으로 발효 효과가 우수한 원료와 균주를 선택하여 노령견 전기와 후기 발효사료를 남양주시 소재의 반려동물 사료 제조사인 ㈜에이티바이오 에서 제조하였으며 동시에 발효사료와 같은 원료 배합비 로 노령견 전기와 후기 비발효 사료를 생산하였다(Fig. 1).

이때, 사료 제조 전 발효원료는 평택시 소재의 미생물 제 제 제조사인 ㈜비비코리아에서 쌀, 대두박, 핀토빈에 g당 L. brevis를 10⁷cfu를 접종하여 37℃에서 24시간동안 배양

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하여 생산되었고 그 발효물을 사료 제조사로 옮겨 전체 사료의 67~69%가 되도록 포함시켜 익스트루젼 형태의 발

효사료를 제조하였다. 각 배합사료의 일반성분은 Table 2 에서 보는 바와 같다.

Table 1. Microbial strains and isolation for typical starter cultures used for manufacturing the fermented foods

Strain Isolation from Used for the

fermentation Relevant references

Bacillus subtilis

KCCM11316 (ATCC6633) - Beet juice Klewicka et al. (2004)

Lactobacillus acidophilus

KCCM 32820 (ATCC 4356) Human Red ginseng, Cheese Sung et al. (2013); Park et al.

(2014)

Lactobacillus fermentom

KCCM 35469 (ATCC 9338) - Rice noodle, Bread Lu et al. (2008); Park et al. (2013)

Pediococcus acidilactici

KCCM 12112 (ATCC 8042) - Tofu, Makgeolli Kang and Lee (2012); Lee et al.

(2014)

Pediococcus pentosaceus

KCCM 11902 (ATCC 8081) - Soymilk, Onion juice Lee et al. (2013); Choi et al. (2009)

Lactobacillus alimentarius

KCCM 40979 (ATCC 29643) Marinated fish product Fu-tasai Chao et al. (2009)

Lactobacillus brevis

KCCM 35464 (ATCC 8287) Green, fermenting

Sevillano variety olives Tomato paste, Sparassis

crispa fruit Cho et al. (2012); Lim et al. (2012)

Lactobacillus plantarum

KCCM 11322 (ATCC 8014) - Sausage, Omija beverage,

Apple juice Han et al. (2006); Lee et al. (2016);

Heo et al. (2016)

Lactobacillus reuteri

KCCM 40717 (ATCC 23272) Human feces Chungkookjang, Soymilk Mårtensson et al. (2002); Lee et al.

(2013)

Lactobacillus sakei

KCCM 40264 (ATCC 15521) From moto, starter of

sake Sausage Hüfner and Hertel (2008); Zagorec

and Champomier- Vergès (2017)

Tetragenococcus halophilus

KCCM

40909 (ATCC 33315) Hoogeschool, Delft Soybean paste Kim et al. (2011)

Fig. 1. Fermented and non-fermented food production methods

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Table 2. Ingredient and nutrient composition of the experimental diets for senior dogs

Item Pre-Senior dog period Post-Senior dog period

Non-fermented food1 Fermented food1 Non-fermented food2 Fermented food2 Ingredients (%)

Rice 30.770 - 29.840 -

Pinto bean 7.690 - 7.460 -

Soybean meal 30.770 - 29.840 -

Fermented rice - 30.770 - 29.840

Fermented pinto bean - 7.690 - 7.460

Fermented soybean meal - 30.770 - 29.840

Premix 3 0.380 0.380 0.370 0.370

Chicken meal 15.390 15.390 14.920 14.920

Cellulose 0.770 0.770 0.750 0.750

Weaner 0.770 0.770 0.750 0.750

AFB-6C2AQ 2.310 2.310 2.240 2.240

MCP 0.380 0.380 0.370 0.370

FOS-powder 0.040 0.040 0.040 0.040

De-Odrase 0.040 0.040 0.040 0.040

MSM 0.001 0.001 0.001 0.001

Chondroitin 0.001 0.001 0.001 0.001

Blueberry powder 0.004 0.004 0.004 0.004

Broccoli powder 0.004 0.004 0.004 0.004

Carrot powder 0.004 0.004 0.004 0.004

Parsley powder 0.004 0.004 0.004 0.004

Pumpkin powder 0.004 0.004 0.004 0.004

L-Carnitine 0.001 0.001 0.001 0.001

Potassium sorbate - - 0.052 0.052

Sodium Propionate 0.077 0.077 0.075 0.075

PG - - 5.970 5.970

Chicken oil (Inner coating) 6.150 6.150 2.980 2.980

AFB-6C2AQ (Outer coating) 0.580 0.580 0.560 0.560

Chicken oil (Outer coating) 3.850 3.850 3.730 3.730

Total 100.000 100.000 100.000 100.000

Nutrient composition

Dry matter (%) 92.640 97.650 88.970 84.240

Crude protein (%DM) 28.638 28.459 28.774 31.802

Ether extracts (%DM) 14.767 14.368 15.207 14.376

Crude fat (%DM) 2.839 1.946 2.136 2.873

Crude ash (%DM) 5.743 5.663 5.721 6.671

Ca (%DM) 1.036 1.014 1.000 1.175

P (%DM) 0.842 0.829 0.843 0.950

(3) 시료 채취방법

원료의 경우, pH와 암모니아성 질소 함량을 분석하기 위하여 발효 개시 및 종료시간에 시료를 채취하고 분석

시까지 –20℃ 냉동고에 보관하였다. 또한 제조된 사료의 경우, 비발효사료(대조구)와 발효사료(처리구)의 시료를 채취하여 분석 시까지 –20℃ 냉동고에 보관하였다가 pH,

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암모니아성 질소, 휘발성지방산 및 젖산 함량, in vitro 건 물 및 조단백질 소화율 그리고 기호성을 분석하였다. 3. 원료 및 사료의 이화학적 성분 조사

(1) pH 및 암모니아성 질소 함량

pH와 암모니아성 질소 함량 분석은 사료원료와 제조된 사료 모두에서 측정하였다. 특히, 최적 발효균주를 선발하 기 위하여 식물성 사료원료별 균주 발효성상, 동물성 사 료원료별 균주 발효성상을 pH와 암모니아성 질소 함량을 분석하여 조사하였는데 식물성 원료는 전분의 함량이 높 아 발효전과 후의 pH 변화량을 주요 기준으로 삼아 발효 정도를 판단하였으며 동물성 원료의 경우 단백질의 함량 이 높아 발효전과 후의 암모니아성 질소 함량의 변화량을 주요 기준으로 삼아 발효정도를 판단하였다. pH는 시료 5g을 3배 희석하여 pH meter(CH8603, Mettler-Toledo AG, UK)를 이용하여 측정하였다. 암모니아성 질소는 채 취된 시료 5g을 5배 희석한 후 무균균질기(BagMixer400, HUMAN Co., Korea)에 5분 균질화하고 3,000g 로 15분간 원심 분리(Supra 21K, HANIL SCIENTIFIC INC.)를 하여 상등액을 0.45μm syringe filter로 거른 뒤 10㎕를 채취하 여 Megazyme Ammonia(rapid) assay kit(K-AMIAR)을 사용하여 분석하였다. 이후 Microplate readers ELISA reader(Synergy2, BIOTEK Co., USA)를 사용하여 340nm 로 흡광도를 측정하여 그 함량을 분석하였다.

(2) 휘발성지방산 및 젖산 함량

제조된 사료 시료 5g을 3차 증류수로 5배 희석한 후 무 균균질기(BagMixer400, HUMAN Co., Korea)에 5분 균질 화하고 3,000g 로 15분간 원심분리(Supra 21K, HANIL SCIENTIFIC INC.)를　 하여 상등액을 0.45μm syringe filter로 거른 뒤 1ml을 채취하였고 Erwin 등(1961)의 방법 에 따라 전처리 후 분석 전까지 -20℃에 보관하였다. 이후 가스크로마토그래피(HP6890, HEWLETT PACKARD Co., USA)를 사용하여 acetate, propionate, butyrate, iso-butyrate, valerate, iso-valerate 및 lactate 총 7가지를 분석하였다. 가스크로마토그래피의 분석 시에 사용한 컬 럼은 0.25㎛ × 30m × 35m(Agilent, No. 122-3232)이고 시 료 주입구 온도는 240℃, 오븐 온도는 50℃, 그리고 검출 기 온도는 250℃로 하였다. 운반기체는 헬륨, 유속은 분당 1.6ml로 하였고, 시료 주입 용량은 1㎕로 하였다.

4. 사료의

in vitro

건물 및 조단백질 소화율 조사

(1) In vitro 건물 소화율

건물소화율은 Boisen and Fernandez(1997)의 two step 방법을 응용하여 분석하였다. 첫 번째 단계로 건조 시료 0.5g을 0.1M phosphate 용액(pH 6) 25ml에 넣어 1분동안 vortexing 하고 0.2M HCl 용액을 10ml 가한 뒤 1M의 HCl나 1M의 NaOH 용액을 이용하여 pH를 2로 맞추었다.

실험 직전에 제조한 pepsin 용액(25g/L, porcine pepsin 2000FIP U/g, Merck 7190) 1ml와 chloramphenicol 용액 (0.005g/ml ethanol) 0.5ml를 가하여 진탕배양기(VS 8480, VISION, Korea)에서 39℃로 2시간동안 소화시켰다. 그리 고 두 번째 단계로 위의 소화된 용액에 0.2M Phosphate 용액(pH 6.8) 10ml와 0.6M NaOH 용액 5ml를 가한 뒤 1M의 HCl나 1M의 NaOH 용액을 이용하여 pH를 6.8로 맞추고 실험 직전에 제조한 pancreatin 용액(Porcine pancreas grade VI, SigmaP-1750) 1ml을 첨가하여 진탕배 양기(VS 8480, VISION, Republic of Korea)에서 39℃로 4 시간동안 소화시켰다. 교반 후 시료용액에 음압을 걸어 glass filter crucible(pore size 40-90㎛, Glassco)로 거르고 에탄올과 아세톤으로 3분간 세척한 뒤 70℃ 건조기에서 18시간 건조 후 소화율을 계산하였다.

(2) In vitro 조단백질 소화율

조단백질 소화율은 시료를 원통여과지에서 탈지한 후, 200ml의 삼각플라스크에 시료 2g을 칭량하고 0.05% 또는 0.2% 펩신용액 150ml를 가하여 45℃ 진탕배양기(VS 8480, VISION, Korea)에 넣고 16시간 동안 흔들어 주면서 소화 시켰다. 이후 No. 2A 여과지로 자연여과 시키고 불소화물 과 여과지를 분해 플라스크에 넣어 불소화물의 조단백질 함량을 분석하고 사료의 조단백질 함량의 차이로 소화율 을 계산하였다.

5. 동물실험

(1) 기호성 검증

건강한 72개월령 이상의 평균체중 4.7±2.2kg의 포메라 니안 암·수 총 10마리를 공시하여 남양주 소재의 전문 동 물실험장인 ㈜컬프에서 기호성 실험을 시행하였다. 기호성 측정은 측정 직전에 각 개체별로 포만감이 들도록 사료를 급여한 후 비발효사료(대조구) 및 발효사료(처리 구) 50g을 동시에 케이지 내 개체로부터 같은 거리에 두 고 먼저 먹는 선호도, 10분 동안의 냄새 맡는 횟수, 먹은

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횟수, 먹은 시간 및 섭취량을 측정하였다. 모든 실험 과정 은 실험동물 윤리 규정에 맞추어 진행하였다(실험동물 승 인번호 KULF-19-1).

6. 통계처리

제조된 발효사료와 비발효사료 처리구 사이에서 pH, 암모니아성 질소 함량, 휘발성 지방산 및 젖산 함량, in vitro 건물 및 조단백질 소화율 그리고 기호성에 대한 차 이를 알아보기 위하여 SAS package program(9.4 version Inc., NC, USA)의 MIXED procedure을 이용하여 분석을 수행하였다. 본 실험의 실험단위는 각각의 제조 사료이다.

유의성은 p<0.05 수준에서 검정하였으며, 경향성은 0.05<p<0.10 수준에서 평가하였다.

Ⅲ. 결과

1. 발효사료 제조를 위한 발효균주 선발 (1) 식물성 사료원료별 균주 발효성상

식물성 사료원료인 옥수수, 쌀, 대두박, 미강, 타피오카, 밀 그리고 핀토빈 각각에 B. subtilis, L. acidophilus, L.

fermentum, P. acidilactici, P. pentosaceus, L. alimentarius, L.

brevis, L. plantarum, L. reuteri, L. sakei, T. halophilus 와 같 은 11가지의 균을 한 가지씩 1.0×10⁷cfu/g 접종하고 37℃

에서 24시간 발효시켜 발효 전과 후의 pH와 암모니아성 질소 함량을 조사하였다. 그 결과 식물성 원료 전체에서 의 pH 변화량 범위는 –2.94~-0.19이었고 암모니아성 질소 함량의 변화량 범위는 0.12~1.25g/L이었다(Table 3). 그리 고 옥수수와 쌀은 L. alimentarius, L. brevis, L. plantarum, L. reuteri 그리고 T. halophilus 를 접종하여 발효시켰을 때 pH 수치가 낮게 나타났으며 특히 쌀은 pH가 3에 가깝게 감소하였다. 대두박과 미강의 경우, L. alimentarius 와 T.

halophilus 접종구에서 pH가 약 1.6에서 2.5 범위로 감소하 였고 타피오카의 경우, L. alimentarius 와 L. sakei 접종구 에서 pH가 약 1.2 감소하였다. 또한 밀의 경우, 대부분의 접종구에서 pH가 크게 감소하였는데 특히 L. alimentarius, L. brevis 그리고 T. halophilus 접종구에서 pH가 약 2.7 감 소하였다. 그리고 핀토빈의 경우, L. alimentarius 와 L.

brevis, 그리고 T. halophilus 접종구에서 pH가 약 2 정도 감소함을 확인하였다.

Table 3. Changes in pH and ammonia nitrogen content of plant ingredients fermented with starter cultures

Ingredient Starter culture¹⁾ pH NH₃-N (g/L)

0 h 24 h Δ 0 h 24 h Δ

Corn

B.s

5.97 5.00 -0.98 0.014 0.169 0.155

L.a

5.97 4.60 -1.37 0.014 0.169 0.155

L.f

5.97 4.69 -1.29 0.014 0.157 0.143

P.a

5.97 4.79 -1.19 0.014 0.157 0.143

P.p

5.97 4.70 -1.27 0.014 0.169 0.155

L.al

5.97 4.21 -1.77 0.014 0.817 0.803

L.b

5.97 4.30 -1.68 0.014 0.838 0.824

L.p

5.97 4.29 -1.68 0.014 0.811 0.797

L.r

5.97 4.26 -1.71 0.014 0.891 0.877

L.s

5.97 4.46 -1.52 0.014 0.844 0.830

T.h

5.97 4.32 -1.65 0.014 0.804 0.790

Rice

B.s

6.33 4.48 -1.85 0.017 0.155 0.138

L.a

6.33 3.64 -2.70 0.017 0.168 0.151

L.f

6.33 3.88 -2.46 0.017 0.158 0.141

P.a

6.33 3.92 -2.42 0.017 0.162 0.145

P.p

6.33 3.82 -2.51 0.017 0.162 0.145

L.al

6.33 3.42 -2.91 0.017 0.811 0.794

L.b

6.33 3.39 -2.94 0.017 0.824 0.807

L.p

6.33 3.43 -2.91 0.017 0.811 0.794

L.r

6.33 3.43 -2.90 0.017 0.791 0.774

L.s

6.33 3.73 -2.61 0.017 0.777 0.760

T.h

6.33 3.43 -2.90 0.017 0.764 0.747

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Table 3. Continued

0 h 24 h Δ 0 h 24 h Δ

Soybean meal

B.s

6.19 6.00 -0.19 0.014 0.143 0.129

L.a

6.19 5.33 -0.86 0.014 0.162 0.148

L.f

6.19 5.56 -0.63 0.014 0.161 0.147

P.a

6.19 5.69 -0.50 0.014 0.139 0.125

P.p

6.19 5.46 -0.73 0.014 0.155 0.141

L.al

6.19 4.54 -1.65 0.014 0.804 0.790

L.b

6.19 5.51 -0.68 0.014 0.831 0.817

L.p

6.19 5.40 -0.79 0.014 0.898 0.884

L.r

6.19 4.92 -1.27 0.014 0.851 0.837

L.s

6.19 4.84 -1.35 0.014 0.864 0.850

T.h

6.19 4.64 -1.55 0.014 0.804 0.790

Rice bran

B.s

6.44 4.92 -1.52 0.023 0.177 0.154

L.a

6.44 6.09 -0.35 0.023 0.204 0.181

L.f

6.44 4.34 -2.10 0.023 0.179 0.156

P.a

6.44 4.30 -2.15 0.023 0.183 0.160

P.p

6.44 4.29 -2.16 0.023 0.193 0.170

L.al

6.44 3.96 -2.48 0.023 0.992 0.969

L.b

6.44 4.21 -2.23 0.023 0.992 0.969

L.p

6.44 4.24 -2.21 0.023 0.939 0.916

L.r

6.44 4.34 -2.10 0.023 1.085 1.062

L.s

6.44 4.56 -1.88 0.023 1.005 0.982

T.h

6.44 3.97 -2.47 0.023 0.998 0.975

Tapioca

B.s

5.34 5.15 -0.19 0.012 0.223 0.211

L.a

5.34 4.87 -0.47 0.012 0.236 0.224

L.f

5.34 4.85 -0.49 0.012 0.242 0.230

P.a

5.34 4.88 -0.46 0.012 0.234 0.222

P.p

5.34 4.83 -0.51 0.012 0.258 0.246

L.al

5.34 4.06 -1.28 0.012 0.786 0.774

L.b

5.34 4.36 -0.98 0.012 0.766 0.754

L.p

5.34 4.35 -0.99 0.012 0.792 0.780

L.r

5.34 4.28 -1.06 0.012 0.792 0.780

L.s

5.34 4.14 -1.20 0.012 0.746 0.734

T.h

5.34 4.29 -1.05 0.012 0.753 0.741

Wheat

B.s

6.26 4.05 -2.21 0.013 0.137 0.124

L.a

6.26 3.78 -2.48 0.013 0.134 0.121

L.f

6.26 3.84 -2.42 0.013 0.137 0.124

P.a

6.26 3.84 -2.43 0.013 0.139 0.126

P.p

6.26 3.87 -2.40 0.013 0.133 0.120

L.al

6.26 3.55 -2.72 0.013 1.198 1.185

L.b

6.26 3.52 -2.74 0.013 1.224 1.211

L.p

6.26 3.71 -2.56 0.013 1.191 1.178

L.r

6.26 3.70 -2.57 0.013 1.151 1.138

L.s

6.26 3.90 -2.36 0.013 1.211 1.198

T.h

6.26 3.58 -2.69 0.013 1.258 1.245

Pinto bean

B.s

6.12 4.83 -1.29 0.012 0.136 0.124

L.a

6.12 4.33 -1.80 0.012 0.134 0.122

L.f

6.12 4.37 -1.76 0.012 0.136 0.124

P.a

6.12 4.40 -1.72 0.012 0.147 0.135

P.p

6.12 4.39 -1.73 0.012 0.141 0.129

L.al

6.12 4.08 -2.05 0.012 0.741 0.729

L.b

6.12 4.18 -1.95 0.012 0.742 0.730

L.p

6.12 4.30 -1.83 0.012 0.795 0.783

L.r

6.12 4.37 -1.76 0.012 0.788 0.776

L.s

6.12 4.47 -1.66 0.012 0.742 0.730

T.h

6.12 4.13 -2.00 0.012 0.735 0.723

1)

B.s, Bacilus subtilis; L.a, Lactobacillus acidophilus; L.f, Lactobacillus fermentum; P.a, Pediococcus acidilactici; P.p, Pediococcus pentosaceus;

L.al, Lactobacillus alimentarius; L.b, Lactobacillus brevis; L.p, Lactobacillus plantarum; L.r, Lactobacillus reuteri; L.s, Lactobacillus sakei;

T.h, Tetragenococcus halophilus.

Values are expressed mean of 2 replications.

(8)

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Table 4. Changes in pH and ammonia nitrogen content of animal ingredients fermented with starter cultures

0 h 24 h Δ 0 h 24 h Δ

Duck meal

L.a

6.03 5.86 -0.18 2.681 4.006 1.325

L.f

6.03 5.86 -0.18 2.681 3.903 1.222

P.a

6.03 5.88 -0.16 2.681 3.885 1.204

P.p

6.03 5.88 -0.15 2.681 3.975 1.294

L.b

6.03 6.39 0.36 2.681 5.513 2.832

L.p

6.03 6.36 0.33 2.681 5.541 2.860

L.r

6.03 6.38 0.35 2.681 5.497 2.816

L.s

6.03 6.34 0.31 2.681 5.235 2.554

Fish meal

L.a

5.89 5.70 -0.19 4.703 5.091 0.388

L.f

5.89 5.70 -0.19 4.703 5.078 0.375

P.a

5.89 5.72 -0.17 4.703 4.975 0.272

P.p

5.89 5.77 -0.12 4.703 5.153 0.450

L.b

5.89 6.29 0.40 4.703 6.453 1.750

L.p

5.89 6.28 0.39 4.703 5.842 1.139

L.r

5.89 6.31 0.43 4.703 5.938 1.235

L.s

5.89 6.29 0.40 4.703 5.337 0.634

Meat and bone

meal

L.a

6.59 6.11 -0.48 2.086 2.376 0.290

L.f

6.59 6.40 -0.20 2.086 2.465 0.379

P.a

6.59 6.15 -0.44 2.086 2.393 0.307

P.p

6.59 6.09 -0.50 2.086 2.450 0.364

L.b

6.59 5.78 -0.81 2.086 2.980 0.894

L.p

6.59 5.80 -0.80 2.086 3.035 0.949

L.r

6.59 6.29 -0.30 2.086 6.376 4.290

L.s

6.59 5.80 -0.79 2.086 5.692 3.606

Chicken meal

L.a

6.08 5.81 -0.27 0.431 1.005 0.574

L.f

6.08 5.75 -0.33 0.431 0.884 0.453

P.a

6.08 5.79 -0.29 0.431 0.973 0.542

P.p

6.08 5.85 -0.23 0.431 0.966 0.535

L.b

6.08 5.60 -0.48 0.431 1.138 0.707

L.p

6.08 5.57 -0.51 0.431 1.861 1.430

L.r

6.08 5.66 -0.42 0.431 1.106 0.675

L.s

6.08 5.60 -0.48 0.431 1.402 0.971

Egg yolk

L.a

6.24 6.38 0.14 0.625 2.558 1.933

L.f

6.24 6.35 0.11 0.625 2.234 1.609

P.a

6.24 6.40 0.16 0.625 2.676 2.051

P.p

6.24 6.38 0.14 0.625 2.271 1.646

L.b

6.24 6.23 -0.02 0.625 1.001 0.376

L.p

6.24 6.12 -0.13 0.625 1.709 1.084

L.r

6.24 6.19 -0.06 0.625 3.035 2.410

L.s

6.24 6.14 -0.11 0.625 1.789 1.164

1)

L.a, Lactobacillus acidophilus; L.f, Lactobacillus fermentum; P.a, Pediococcus acidilactici; P.p, Pediococcus pentosaceus; L.b, Lactobacillus brevis; L.p, Lactobacillus plantarum; L.r, Lactobacillus reuteri; L.s, Lactobacillus sakei.

Values are expressed mean of 2 replications.

(2) 동물성 사료원료별 균주 발효성상

동물성 사료원료인 오리육, 어분, 육골분, 계육분 그리 고 난황분 각각에 L. acidophilus, L. fermentum, P.

acidilactici, P. pentosaceus, L. brevis, L. plantarum, L.

reuteri, L. sakei 와 같은 8가지의 균을 한 가지씩 10⁷cfu/g 접종하고 37℃에서 24시간 발효시켜 발효전과 후의 pH와 암모니아성 질소 함량을 조사하였다. 그 결과 동물성 원 료 전체에서의 pH 변화량 범위는 -0.81~0.43이었고 암모

(9)

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니아성 질소 함량의 변화량 범위는 0.27~4.29g/L이었다 (Table 4). 오리육의 경우,L. brevis, L. plantarum, L. reuteri 그리고 L. sakei를 접종하여 발효시켰을 때 암모니아성 질 소 함량이 증가하였는데 그 변화량이 2.8g/L이상으로 컸 으며 어분의 경우, L. brevis 접종구에서 암모니아성 질소 함량이 1.75g/L만큼 크게 증가하였다. 그리고 육골분의 경우, L. reuteri 와 L. sakei 접종구에서 각각 4.29와 3.61g/L로 암모니아성 질소 함량이 크게 늘어나 다른 원 료나 발효균주에 비하여 발효정도가 컸음을 확인하였다. 계육분의 경우, L. plantarum 접종구에서 암모니아성 질소 함량이 약 1.9g/L만큼 늘어났으나 다른 원료에 비하여 큰 변화량을 아니었고 난황분은 P. acidilactici 와 L. reuteri 접 종구에서 암모니아성 질소 함량이 2.7g/L이상 증가하였음 을 확인하였다.

2. 제조된 발효사료의 발효성상 및

in vitro

^{건물 및 조단} 백질 소화율 평가

(1) 발효성상

실험 1의 결과를 토대로 쌀, 핀토빈, 대두박을 발효시켜 노령견 전기와 노령견 후기 사료를 제조하여 비발효 사료 와의 발효성상을 비교하였다(Table 5). 노령 전기-발효 사 료의 pH는 노령 전기-비발효 사료보다 0.23 낮았고, 노령 후기-발효 사료의 pH는 노령 후기-비발효 사료보다 0.9 낮았다(p<0.05). 노령 전기-발효 사료의 암모니아성 질소

는 노령 전기-비발효 사료보다 0.87g/L 높았고(p<0.05), 노령 후기-발효 사료는 노령 후기-비발효 사료보다 0.72g/L 높게 나타났지만 의미있는 차이는 없었다. 노령 전기-발효 사료의 휘발성 지방산 중, acetate와 propionate 는 노령 전기-비발효 사료보다 각각 21mmol/L와 0.6mmol/L 높았고(p<0.05) 노령 전기-발효 사료의 iso- butyrate와 총 휘발성 지방산은 노령 전기-비발효 사료보 다 각각 0.2mmol/L와 22mmol/L 높았다(p<0.05). 반면, 노령 후기-발효 사료의 acetate와 iso-butyrate는 노령 후 기-비발효 사료보다 각각 43mmol/L와 0.5mmol/L 높았 고 노령 후기-발효 사료의 총 휘발성 지방산은 노령 후기- 비발효 사료보다 41mmol/L 높게 나타났다(p<0.05).

(2) In vitro 소화율 검증

Table 6에서 보는 바와 같이 쌀, 핀토빈, 대두박을 발효 시킨 후, 노령견 전기와 노령견 후기 사료를 제조하여 비 발효 사료와의 in vitro 소화율을 비교하였다. 노령 전기- 발효 사료의 건물 소화율은 노령 전기-비발효 사료보다 3.9% 높았고, 노령 후기-발효 사료의 건물 소화율은 노령 후기-비발효 사료보다 5.0% 높게 나타났다(p<0.05). 노령 전기-발효 사료의 0.05% 조단백질 소화율은 노령 전기-비 발효 사료보다 4.2% 높았고 0.2% 조단백질 소화율도 3.6% 높게 나타났다(p<0.05). 노령 후기-발효사료의 0.05%

조단백질 소화율은 노령 후기-비발효 사료보다 3.9% 높았 고, 0.2% 조단백질 소화율도 3.6% 높았다(p<0.05).

Table 5. Chemical compositions of non-fermented and fermented senior dog food Item

Pre-Senior dog period Post-Senior dog period

Non-fermented food1

Fermented

food1 p value Non-fermented

food2

Fermented

food2 p value

pH 05.68±0.000^a 05.45±0.006^b 0.0006 05.58±0.062^a 04.68±0.023^b 0.0002

NH3-N (g/L) 03.70±0.117^b 04.57±0.177^a 0.0149 04.15±0.318 04.87±0.207 0.1596

VFA¹⁾(mmol/L)

Acetate 33.29±1.127^b 54.25±0.664^a 0.0007 48.36±0.744^b 91.37±2.591^a 0.0001

Propionate 04.45±0.076^b 05.03±0.124^a 0.0073 05.20±0.270 04.67±0.212 0.1283

Iso-butyrate 00.68±0.064^b 00.88±0.020^a 0.0381 00.83±0.011^b 01.36±0.140^a 0.0196

Total 40.89±0.188^b 62.50±0.780^a 0.0006 56.80±1.044^b 98.10±3.113^a 0.0002

Values are expressed mean ± S.D. of 3 replications.

1)VFA, Volatile fatty acid

a,bMeans in the same row with different superscripts differ significantly (p<0.05).

(10)

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Table 6.

In vitro

dry matter and crude protein digestibility of non-fermented and fermented senior dog food Item

Non-fermented food1

Fermented

food1 p value Non-fermented

food2

Fermented

food2 p value Dry matter digestibility (%) 87.70±0.37 91.64±0.60 0.0528 89.38±0.27^b 94.37±0.24â 0.0074 0.05% Pepsin digestibility (%) 86.57±0.19^b 90.75±0.33â 0.0039 87.69±0.20^b 91.54±0.12â 0.0034 0.2% Pepsin digestibility (%) 89.12±0.24^b 92.75±0.20â 0.0042 89.96±0.13^b 93.55±0.12â 0.0044 Values are expressed mean ± S.D. of 3 replications.

a,bMeans in the same row with different superscripts differ significantly (p<0.05).

Table 7. Palatability of the non-fermented or fermented senior dog food fed for 10 minutes Item

Non-fermented food1

Fermented

food1 p value Non-fermented food2

Fermented

food2 p value

First eating rate (%) 000.4±0.20 000.5±0.20 0.7577 000.3±0.20 000.7±0.20 0.2295

Smelling frequency (count/10 min) 005.7±0.70 004.5±1.00 0.2339 005.1±1.30 003.9±0.70 0.7606 Eating frequency (count/10 min) 027.5±12.00 065.2±13.40 0.1494 044.6±14.70 054.0±15.90 0.8310 Eating time (sec/10 min) 142.6±60.70 334.1±70.90 0.1630 245.0±80.80 280.2±79.10 0.7952 Food intake (g/10 min) 020.4±8.50 051.0±10.20 0.0843 043.1±13.80 037.0±9.30 0.3466 Values are expressed mean ± S.D. of 10 dogs.

3. 제조된 발효사료의 기호성 평가

(1) 기호성 검증

노령의 포메라니안 10두를 이용하여 노령 전기와 노령 후기의 발효 사료 및 비발효 사료의 기호성 요인들을 비 교하여 그 결과를 Table 7에 표현하였다. 노령 전기 사료 의 경우 냄새 맡는 횟수는 비발효 사료에서 높은 수치를 보였지만 유의한 차이는 없었고 선호도, 섭취 횟수 그리 고 섭취 시간은 발효 사료에서 2배 이상의 높은 수치를 보였지만 유의한 차이는 없었다. 그리고 섭취량에서는 발 효 사료가 더 높은 경향성을 보였다 (p<0.1). 노령 후기 사료의 경우, 선호도, 섭취 횟수, 섭취 시간은 발효 사료에 서 높은 수치를 보였지만 유의한 차이는 없었고, 냄새 맡 는 횟수와 섭취량은 비발효 사료가 조금 더 높았지만 유 의한 차이는 없었다.

Ⅳ. 고찰

발효균주용 미생물로 가장 많이 사용되고 있는 것은 Lactobacillus 속, Bifidobacterium 속 및 Enterococcus 속 등의 균주들이며(Fuller et al., 1989; Kurman, 1983) 젖산균과 (Lactobacillaceae)에 Pediococcus가 속하는데 이는 당류를 발

효하여 대량의 젖산을 생성하는 유산균이다. 또한, 고기용 발효균주로 관심을 받으면서 상업균주로 이용되고 있는 P. acidilactici, P. pentosaceus, L. pentosus, L. plantarum 등 은 오래 전부터 자연 발효소시지에서 분리, 동정되어 연 구 대상이 되었다(Doßmann et al., 1998; Coppola et al., 2000). 발효를 관장하는 유산균들을 식품 및 사료에 적용 하는 가장 큰 이유는 유해균들의 생장을 저해하고 산화를 조절하는 능력이 있기 때문이며(Bacus et al., 1984; Lücke et al., 1987) 단백질의 이용성을 증가시킴으로써 알러지 반응을 해결(El-Ghaish et al., 2011)할 수 있기 때문이다.

또한 Xu 등(2008)은 고기가 발효하는 동안 산과 알콜이 생성되어 pH를 감소시키고 단백질은 펩티드와 아미노산 으로 분해가 되는데 특이적 향과 저장성이 좋아져 유통기 한을 증가시킬 수 있다고 하였고 발효균주는 아로마 화합 물, 박테리오신, 미지의 항균물질과 같은 건강에 도움이 되는 물질을 생성하고 아민류 등의 독성물질을 저해한다 고 하였다.

본 연구는 이와 같은 발효 식품들의 장점들을 반려견 사료에 적용하여 영양소의 이용율을 높여 노령견의 강건 성을 향상시키고자 실시하였다. 반려견 사료 원료를 대상 으로 유용 균주를 접종하고 발효하여 그 성상을 조사하였 는데, 탄수화물이 다량 함유된 옥수수, 쌀, 대두박, 미강, 타피오카, 밀, 그리고 핀토빈과 같은 식물성 원료들은 11

(11)

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종의 균주 중, L. alimentarius, L. brevis, L. plantarum, L.

reuteri 그리고 T. halophilus, L. sakei 를 접종하여 24시간동 안 발효시켰을 때 pH 감소가 크게 나타났다. 특히 쌀은 pH가 약 2.9, 밀은 약 2.7만큼 큰 폭으로 감소하였다. Giri 등(2018)은 쌀에 L. plantarum을 접종하여 35℃에서 7일간 발효시켰을 때 발효 4일차의 pH가 약 3.2 감소하여 본 연 구의 결과와 유사하다고 판단된다. 또한 Kim 등(2011)에 의하면 당화시킨 현미에 Leuconostoc mesenteroides 을 1.0×10⁸cfu/g으로 접종하여 30℃에서 쌀의 발효정도를 조 사하였을 때 발효 15시간 이후 pH가 약 4.5에서 1정도 급 격히 감소하였다고 보고하였다. 본 실험의 사료원료 중, 쌀은 효소에 의하여 당화시키지 않았고 초기 pH가 6.3에 서 시작되는 등 실험 조건의 차이는 있으나 쌀과 같은 탄 수화물 함량이 높은 식물군은 유산균에 의하여 발효가 급격 하게 진행되는 원료라고 사료된다. Kim(2013)은 prebiotcs와 prebiotcs+probiotics 첨가구에서 pH 저하원인은 유기산 생성 미생물 증가로 젖산 및 초산과 같은 대사산물의 증 가에서 기인한다고 하였다. 또한, Gottschalk(1979)와 Hill (1983)은 pH 감소는 Lactobacillus와 bifidobacterium과 같은 젖산 생성 박테리아의 성장에 유리함을 보여준다고 하였 는데 본 실험에서의 pH 감소도 접종된 발효균주에 유리 한 환경을 조성하여 균주가 증식하는데 도움이 되었을 것 이라고 판단된다.

단백질 함량이 높은 오리분, 어분, 육골분, 계육분, 난황 분과 같은 동물성 원료들은 8종의 균주 중, L. brevis, L.

plantarum, L. reuteri, L. sakei 그리고 P. acidilactici 를 접종 하여 발효시켰을 때 pH 변화량은 –0.81~0.43으로 큰 변화 가 없었으나 암모니아성 질소 함량 변화는 크게 나타났 다. 특히 오리분은 암모니아성 질소 함량이 약 2.8g/L 증 가하였으며 육골분은 약 4.3g/L 증가하였다. 이렇듯 동물 성 원료는 암모니아성 질소 함량 증가량이 컸는데 이는 동물성 원료의 단백질 성분을 발효균주가 분해하였기 때 문이라고 사료된다(Lee, 2006; Roseiro et al., 2008; Lee, 2012). Roseiro 등(2008)은 포르투갈 건조 발효 소시지의 숙성 기간동안 암모니아 농도가 발효 초기에 비하여 42%

정도 강하고 꾸준하게 증가하였다고 보고하였는데 본 실 험결과의 암모니아성 질소 함량의 증가 이유와 같은 맥락 이라고 판단된다. 김치에서 잘 자라는 주요 유산균으로써 L. brevis와 L. plantarum 등이 있는데 이는 김치 뿐만 아니 라 소시지에 포함된 동물성 원료도 기질로 삼아 발효 효 과를 높였다는 연구 결과도 보고되었다(Blickstad et al., 1981; Liepe, 1983). 이는 본 연구에 사용된 발효균주와 같

은 유산균으로서 연구에 이용된 식물성 또는 동물성 사료 원료들도 바람직한 방향으로 발효시켰다고 사료된다. 그 리고, Dicks 등(2004)은 타조육에 L. plantarum 과 L.

curvatus 를 접종하여 30℃로 32시간 발효시켰을 때 pH가 6.5에서 3.5로 감소하였다고 하였으며 Caplice(1999)는 일 반적으로 발효균주를 사용하여 발효시킨 식품용 소시지의 최종 pH는 약 4.0~4.5로 감소된다고 보고하였는데, 이는 본 실험에서 사용한 동물성 원료의 발효된 후의 pH변화 와 달랐다. 또한 Lee 등(2020)에 따르면 88%에 이르는 계 육과 10% 이상의 전분 및 포도당 등을 혼합하여 P.

acidilactici와 P. pentosaceus를 조합하여 10⁷cfu/g 수준으로 접종하고 37℃에서 24시간 발효시켰을 때 비발효육의 pH 에 비하여 발효육의 pH는 1.52가 낮았고, 암모니아 농도 는 0.28g/L 높았다고 보고하였다. 이 연구들의 pH가 본 연구보다 더 낮게 나온 것은 전분과 포도당이 재료에 존 재하였기 때문에 접종 균주가 당을 이용하여 다량의 유기 산을 생성한 것으로 사료되며 비발효육에 비하여 증가한 암모니아 농도는 본 연구의 암모니아성 질소의 농도와 마 찬가지로 접종 균주의 단백질 이용에 의한 발효산물의 하 나로써 그 함량이 증가했다고 판단된다.

앞의 원료 발효실험을 토대로 사료 공장에서 L. brevis를 이용하여 쌀, 핀토빈, 대두박과 같은 식물성 사료 원료만 을 발효시켜 67~69% 발효물을 포함하는 노령견용 사료를 제조하고 발효성상, in vitro 건물 및 조단백질 소화율, 기 호성을 조사하였다. 제조된 발효사료의 발효성상은 노령 견 전기 및 후기 사료 모두에서 전반적으로 비발효 사료 보다 발효 사료의 pH가 낮고 암모니성 질소와 휘발성 지 방산 함량은 높게 나타났다. Park 등(2010)은 섬유소 분해 균주인 Aspergillus niger와 Bacillus licheniformis를 이용하 여 발효한 청보리의 pH 감소는 적었지만 암모니아성 질 소는 비발효물보다 0.05g/L 이상 유의하게 증가하였다고 보고하였는데 이는 본 연구의 암모니아성 질소 함량 증가 와 마찬가지로 L. brevis가 단백질을 활발하게 이용하여 그 대사 산물인 암모니아성 질소 함량이 증가한 것으로 사료 된다. 제조된 발효사료의 in vitro 건물 및 조단백질 소화 율에서도 노령견 전기 및 후기 사료 모두에서 전반적으로 비발효 사료보다 발효 사료의 소화율이 높게 나타났다. 또한 Park 등(2010)은 Aspergillus niger 및 Aspergillus niger 와 Bacillus licheniformis를 혼합 접종하여 제조한 발효사료 의 in vitro 건물 소화율은 균주를 접종하지 않은 일반 사 료보다 높게 나타났다고 하였는데 이는 균주에서 유래된 glucoamylase 및 amylase에 의해 전분 소화율이 증진되

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거나(Rojo et al., 2005) 장내 효소의 활성을 증가시켜 사료 내 영양소의 이용률을 향상시켰기(Scheuermann, 1995) 때 문이라고 설명하였다. 본 실험의 발효사료 건물 소화율이 비발효사료보다 높았던 것도 쌀, 대두박, 핀토빈과 같은 식물성 사료 원료 내에서 L. brevis의 효소들에 의해 전분 소화율이 증진되었던 것으로 판단되며 따라서 실제로 반 려동물의 발효물 섭취는 다양한 환경적 요인이 존재하지 만 기본적으로 소화율에 도움을 줄 것으로 예상된다. 노 령견에 대한 제조된 발효사료의 기호성을 비발효사료와 비교하여 알아보았을 때, 전반적으로 발효사료의 선호도, 섭취 횟수, 섭취 시간과 같은 기호성 요인에서 긍정적인 결과를 보였다. Jeon 등(2003)은 사슴사료에 있어서 육계 분 발효사료 대체 가능성을 검토하기 위하여 첨가수준을 0, 15 및 30%로 달리하여 채식 기호도를 조사하였는데, 발효사료를 30%까지 첨가하여도 채식 기호도에는 부정적 인 영향이 나타나지 않았다고 보고하였다. 또한 Kang 등 (2009)은 Bacillus natto 로 울금을 발효시켜 마우스에 발효 울금을 투여한 결과 비발효 울금보다 기호도가 높아졌다 고 보고하였는데 연구자는 그 이유를 발효 특유의 풍미가 기호도에 도움을 주었을 것이라고 해석하였다. 앞의 연구 들을 통하여 발효사료의 발효취는 동물들에게 크게 부정 적인 영향을 미치지 않음을 확인하였다. 본 연구에서도 노령 반려견을 통한 기호성을 검토하였을 때, 전체적으로 비발효 사료에 비하여 발효사료의 기호도가 높은 경향을 보이거나 적어도 발효사료에서 부정적인 영향은 나타나지 않았다고 판단되며 근래에 반려동물 사료에 주로 사용되 는 천연 향미제를 첨가할 경우 발효사료의 기호성은 더 향상될 것으로 사료된다.

모든 결과와 고찰을 토대로 본 연구에서 개발한 발효사 료는 발효성상, in vitro 소화율, 기호성에서 노령견에게 적합한 사료라고 판단되며 더불어 노령견 건강에 도움이 될 것이므로 국내에서 생산되는 발효사료로써 상당한 양 의 수입사료를 대체할 수 있을 것으로 판단된다.

Ⅴ. 요약

최근 반려견의 건강에 대한 관심이 많아지면서 전 세계 적으로 노령견의 수가 증가하고 있다. 따라서 본 연구는 노령견의 영양적 요구를 해결하기 위하여 발효 공정을 통 한 노령견 전용 사료를 개발하기 위하여 수행되었다. 발 효 균주용 후보 미생물로 각각의 사료 원료를 발효시킨 후 pH와 암모니아성 질소 함량을 측정하여 발효 효율을

비교한 후, 최적의 발효 균주를 선택하였다. 이때 발효는 수분을 60% 함유한 원료 g당 1.0×10⁷cfu로 접종하여 37℃

에서 24시간동안 진행되었다. 그리고 선택된 균주로 발효 한 쌀, 핀토핀, 대두박을 포함하는 노령견의 전기 및 후기 사료를 제조하여 발효 성상, in vitro 건물 및 조단백질 소 화율, 기호성을 비발효 사료와 비교하였다. 그 결과, 쌀과 밀은 L. brevis(ΔpH; -2.74 ~ -2.94)로 접종하였을 때, 육골 분은 L. reuteri(ΔNH3-N conc.; 4.29g/L)로 접종하여 발효 하였을 때 발효 효율이 더 높았다. 그리고 L. brevis로 발 효한 노령견 사료의 암모니아성 질소 수준, 총 휘발성 지 방산 함량, in vitro 건물 및 조단백질 소화율은 비발효 노 령견 사료보다 유의하게 높았다(p<0.05). 기호성 실험의 경우, 전체적으로 비발효 사료에 비하여 발효사료의 기호 도가 높은 경향을 보였으며 적어도 발효사료의 부정적인 영향은 관찰되지 않았다. 이러한 결과는 발효 사료가 노 령견에게 적합하며 성견의 건강 유지에 도움이 될 수 있 음을 시사한다.

사사

본 결과물은 농림축산식품부의 재원으로 농림식품기술 기획평가원 농생명산업기술개발사업의 지원으로 수행되 어 이에 감사를 드립니다(118047-03-2-CG000).

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(Received 16 July 2020, Revised 15 September 2020, Accepted 21 September 2020)