엘크사슴에 대한 glutathione 급여가 생산성, 녹용생산 및 경제성에 미치는 영향

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엘크사슴에 대한 glutathione 급여가 생산성, 녹용생산 및 경제성에 미치는 영향

김상우^1*· 양진동²· 최순호¹· 이풍연¹· 유용희¹· 서상원¹· 이왕식¹· 김현섭¹· 이인덕²· 문상호³ 농촌진흥청 국립축산과학원¹, 충남대학교², 건국대학교³

The Effect of Dietary Glutathione Supplementation on Performance, Velvet Antler Yield, and Economic Efficiency in Elk Bulls

Sang Woo Kim^1*, Jin Dong Yang², Sun Ho Choi¹, Poongyeon Lee¹, Yong Hee Yoo¹, Sang Won Suh¹, Wang Shik Lee¹, Hyeon Shup Kim¹, In Duk Lee²and Sang Ho Moon³

1

National Institute of Animal Science, R.D.A.,

2

Department of Dairy Science, Chung Nam National University,

3

Korea Nokyong Research Center, Kon Kuk University

ABSTRACT

¹⁾

We investigated the effect of glutathione supplementation on body weight gain, feed intake, velvet antler yield and economic analysis in elk bulls. A total 14, 2-year old male elks were divided into 2 groups with control or glutathione treatment. Elks were fed concentrate feed at the level of 1.5% relative to body weight (3.1 kg). and allowed to consumed hay as roughage ad libitum. Glutathione was supplemented at the level of 6 mg/kg. Average daily gains (ADG) for 2-years old elks were 234.1±7 and 247.6±22 kg in control and glutathione fed groups, respectively. Treated group had higher ADG than control (p<0.05). Individual daily DM intakes were 5.34±0.70 and 5.64±0.71 kg in control and glutathione supplemented groups, respectively.

Glutathione-fed group showed an additional intake of 298 g on an average. Production of velvet antlers for elk yearlings was 4,229±720 g and 4,653±960 g in control and glutathione supplemented groups respectively.

Analysis of economics efficiency revealed 8% higher revenue index in glutathione supplemented groups. In conclusion, glutathione supplementation showed increase of DM intake and ADG in elk bulls, and could also increase velvet antler production.

(Key words: Glutathione, Body weight, Feed intake, Velvet antler, Elk deer)

Ι .

서론

녹용의 성장에 영향을 미치는 요인은 품종, 나이, 체중, 영 양, 선발 및 교잡 등이 있으며, 단기적이고 가장 쉽게 조절할 수 있는 것이 영양 문제이다. 또한 경제수명이 긴 사슴은 2 세 때의 체중과 녹용생산량이 일생 동안 생산하게 될 녹용 생산량을 예측하는 주요한 지표로 이용되고 있다. 특히 어린 가축의 성성숙은 나이보다는 체중이 더 영향을 미친다 (Ghose 등, 1979). 따라서 어린나이에 최적의 체중을 달성하

는 것은 매우 중요하다. 최근에는 가축에 많은 물질들을 급 여하고 있으며, 특히 허브, 비타민, 광물질 등 첨가제의 급여 효과 연구가 활발하게 진행되고 있다. 최근에는 가축의 스트 레스를 어떻게 해결하고 극복할지가 관심사항이다. 주요한 방안은 적절한 영양소의 공급에 의해 동물의 건강을 적절하 게 유지하는 것이다. 산화적 스트레스는 활성산소의 생산이 세포, 조직, 신체의 항산화 시스템의 능력을 초과할 때에 발 생한다. 정상적인 세포대사, 환경적인 스트레스와 염증반응 에서 활성산소이나 자유라디칼이라 불리는 물질이 생산된다

* Corresponding author: Sang Woo Kim, Animal Genetic Resources Station, National Institute of Animal Science, R.D.A., Namwon, 590-830, Korea. Tel: +82-63-620-3531, E-mail: [email protected]

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(Sretenovic 등, 2007a, b). 특정 영양소가 항산화제로서 작용 을 하거나 항산화 효소의 구성요소가 된다. 항산화제는 glutathione(Meister, 1983), 비타민 C와 E(Baldi 등, 2000;

Kim 등, 1997; Weiss, 1997) 그리고 카로테노이드(Sretenovi, 1999b; Jukola, 1996)를 포함하고, 항산화 효소에는 Se (Sretenovi, 1999a; Kim 등, 1997; Weiss, 1997; Jukola, 1996), Cu, Mn 혹은 Zn을 포함한다. 최근에는 엘크사슴 육성록에 대한 glutathione 급여효과를 보고한 바 있다(Kim 등, 2010).

glutathione (L-γ-glutamyl-L-cysteinylglycine, GSH)은 세포 내 존재하는 생리활성물질로서 글루타메이트, 시스테인, 글 라이신의 세 가지 아미노산으로 구성된 트리펩타이드로 동 물, 식물 및 미생물의 세포내에서 존재한다. glutathione의 주요기능은 생체 내에서 백혈구 생성을 통한 면역 활성 증 가를 야기함으로써 중요한 항바이러스제의 역할을 하는 것 으로 알려져 있으며 해독 작용에 중요한 역할을 한다. 이러 한 작용들 중 세포내에서 중요한 항산화 기능을 하는 성분 으로서 환원형 glutathione이 널리 알려져 있다. 최근에는 가축의 스트레스를 어떻게 해결하고 극복할지가 관심사항 이다. 가축에게 가해지는 스트레스는 체내 글리코겐 분해를 유발시켜 근육의 산성화를 촉진시키며 이는 곧바로 사후대 사에 영향을 미쳐 육질의 저하를 가져오게 된다(Nahm 등, 1999). 그러므로 스트레스 예방 또는 완화를 통해 가축의 생 산성 개선이 필요한 실정이다. 과거의 스트레스 완화 연구 는 주로 비타민 C와 비타민 제제 첨가 시험 위주로 진행되 었으나(Pardue 등, 1985; Brake, 1988), 최근에는 단백질이나 펩타이드 계통의 물질을 이용한 연구들도 진행되고 있다 (Bandla 등, 2009). 최근 glutathione의 대량 생산과 경제성 을 고려하여 효모나 재조합 미생물을 이용한 생물 공학적 기법에 의한 연구가 이루어지고 있다. 이는 미생물인 효모 를 이용하여 합성 전구물질인 글루타민산, 시스테인 및 글 라이신과 탄소 원으로서 포도당 및 당밀 등을 배지에 첨가 하여 glutathione을 생산하는 방법이다. 따라서 본 연구는 효모를 이용하여 대량 생산된 효모 glutathione의 사료 내 첨가 급여가 엘크 사슴의 사료섭취량, 체중변화, 녹용생산량 및 경제성에 미치는 영향을 구명하고자 실시하였다.

Ⅱ. 재료 및 방법

1. 공시가축 및 시험장소

본 시험의 공시동물은 엘크(Cervus canadensis) 2세 수컷

(평균체중; 204 ㎏) 14두를 공시하여 실시하였으며, 2008년 4 월부터 2008년 7월까지 4개월간 국립축산과학원 가축유전자 원시험장 사슴사육사(전북 남원시 운봉읍 소재)에서 실시하 였다.

2. 시험설계

엘크사슴 2세 수컷 14두를 공시하여 처리당 7두씩, 두 처리구 인 대조구와 glutathione 첨가구로 나누었으며, glutathione 첨가 수준은 체중 kg당 6 mg을 농후사료에 혼합하여 급여 하였다. 본 시험에 사용된 효모 glutathione은 막걸리로 부터 분리하여 glutathione 합성량을 기준으로 선발, 동정, 명명한 균주인 Saccharomyces cerevisiae(KACC93069P)를 이용하여 대 량 생산되어진 것을 이용하였다.

3. 사양관리

농후사료는 사슴전용사료(TDN 70%, CP 17%)를 녹용 성 장기 동안(4월～7월)에는 두당 체중비 1.5%(약 3.1 kg)를 1 일 2회로 나누어 정량 급여하였다. 조사료는 본 시험이 끝날 때까지 전 기간 동안 목 건초를 자유채식 시켰고, 물도 시험 전 기간 동안에 자유롭게 음수 시켰다. Glutathione 사료의 조성은 Table 1. 과 같다.

Table 1. Glutathione composition

Items Ratio (%)

Glutathione (99%) 4.2

Saccharine 2.0

Wheat hull 93.8

Total 100

4. 사슴의 보정

사슴의 마취는 Fentazine-10(fentanyl citrate 0.8 ㎎/㎖, azaperone 6.4 ㎎/㎖, xylazine hydrochloride 116.6 ㎎/㎖, Parnell Laboratories Ltd., New Zealand)을 사용하였다. 엘 크 사슴의 두당 마취용량은 2～3.5 ㎖를 사용하였으며, 주사 는 블루건을 사용하여 마취를 시켰다. 마취된 사슴의 해독 은 해독제인 Contran-H(yohimbine HCL 10.0 ㎎/㎖, naloxone HCL 0.1 ㎎/㎖, Parnell Laboratories Ltd, New Zealand)를 마취용량의 2배인 4～7 ㎖를 경정맥에 주사하여 해독을 시켰다.

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5. 조사항목 및 방법

(1) 체중 측정

시험 개시 일에 측정한 체중을 개시체중으로, 시험완료 후 측정한 체중을 종료체중으로 사료급여 전에 측정하였다.

(2) 사료 섭취량

사료 섭취량은 사료급여량을 측정하여 급여한 후 다음날 첫 사료급여 전에 잔량을 측정하여 급여량에서 잔량을 제한 값을 사료섭취량으로 계산하였다.

(3) 녹용생산량

시험에 공시한 엘크 사슴은 낙각 후 75일에 Fentazine-10 으로 마취를 한 후 절각을 하였으며, 녹용의 생산량 조사는 절각 후 사슴뿔의 혈액이 밖으로 새지 않게 절단부위가 위 로 향하게 세워 두었다가 절각부위의 지혈이 완료된 후 녹 용을 실험실로 운반하여 3 kg 용량의 전자저울을 이용하여 생 녹용 상태에서 녹용의 무게를 측정하였다.

(4) 경제성 분석

경제성 분석에 있어서 녹용가격은 농가소매가격을 적용 하여 조수입으로 하였고, 증체수입은 kg당 8,000원으로 고 정하여 조사하였다. 본 시험에 이용한 glutathione은 국내에 서 생산하여 부유물을 함유한 것으로 kg당 7100원으로 고정 하여 분석하였고, 건초가격은 400 원/kg, 농후사료가격은 450 원/kg으로 고정하여 분석하였다. 본 시험의 결과는 소 득지수 개념으로 분석을 하였다.

(5) 통계분석

통계 분석은 SAS 6.12 version을 이용해 실시하였고, 처리 구간의 유의성 검정은 Duncan's multiple range test를 이용 하였다.

Ⅲ. 결과 및 고찰

1. 체중 변화

엘크 2세의 녹용성장기 증체량은 대조구와 glutathione 급여구가 각각 234.1±17 및 247.6±22 kg으로 glutathione 급 여구가 유의적으로 높은 경향을 보였다(p<0.05). 구간증체량 은 대조구와 glutathione 급여구가 각각 29.8 및 43.9 kg으로 glutathione 급여구가 대조구보다 5.8% 높았다. 이것은

glutathione과 비슷한 기능을 가진 마늘추출물(garlic) 급여 에 의한 새끼돼지의 체중이 대조구에 비하여 증가 하였다 (Krusinski 2004: Grela와 Klebaniuk 2007; Tatara 등, 2008) 는 보고와 garlic 급여가 송아지의 증체를 증가시켰다 (Sudipta 등, 2010)는 보고와 같은 경향을 보였다. 사슴의 체 중변화는 계절성을 보이며 낙각이 시작되는 봄철부터 증가 하기 시작하여 번식계절이 오기 직전 최고치에 도달하며 번 식계절이 오면 자발적으로 사료섭취량 감소와 동시에 급격 히 체중이 줄어들고 겨울철동안 감소된 체중을 유지하다가 봄철부터 다시 체중 증가가 일어나는 1년 주기를 반복하게 된다. 본시험은 엘크 육성록에 대한 glutathione 급여시험에 서 대조구보다 glutathione을 급여한 것이 증체량이 증가하 였다는 보고(Kim 등, 2010)와 같은 경향을 보였다.

Table 2. Effect of dietary glutathione on body weight gain in elk bulls

Items Control Glutathione group

Initial body wt., kg Finial body wt., kg

Ratio (%)

204.3±17 234.1±17^a

100

203.7±22 247.6±22^b

117

a,b

Values with different superscripts within rows are significantly different (p<0.05).

2. 사료 섭취량

사슴의 사료섭취량은 체중변화와 같이 봄철부터 증가하 기 시작하여 번식계절이 오기 직전 최대로 많이 섭취하며, 번식계절이 오면 자발적으로 사료섭취량 감소가 급격히 일 어나고 겨울철동안은 감소된 섭취량을 유지하다가 봄철부 터 다시 섭취량의 증가가 일어나는 1년 주기를 반복하게 된 다. 엘크사슴의 녹용성장기 1일 농후사료는 체중의 1.5% 정 도(3.1 kg)를 정량으로 급여하였을 때 두당 1일 DM섭취량 은 대조구와 glutathione 급여구가 각각 5.34±0.70 및 5.64±0.71 kg를 섭취하여 glutathione 급여구가 대조구보다 평균 298 g더 섭취하였다. 이것은 glutathione과 비슷한 기 능을 가진 마늘추출물(garlic) 급여에 의한 새끼돼지의 섭취 량이 대조구에 비하여 증가 하였다(Krusinski 2004: Grela와 Klebaniuk 2007; Tatara 등, 2008)는 보고와 garlic 급여가 송 아지의 사료섭취량을 증가시켰다(Sudipta 등, 2010)는 보고 와 같은 경향을 보였다.

3. 녹용 생산량

사슴뿔의 생산량 중에서 2세 때의 녹용생산량은 일생동안

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Table 3. Effect of dietary glutathione on monthly DM intake in elk bulls

Items

Control Glutathione group

Concentrates (kg)

Roughage (kg)

DM intake/day (kg)

Concentrates (kg)

Roughage (kg)

DM intake/day (kg)

April 3.1 2.19 4.55 3.1 2.54 4.85

May 3.1 2.54 4.85 3.1 2.86 5.13

June 3.1 4.27 6.34 3.1 4.64 6.66

July 3.1 3.44 5.62 3.1 3.77 5.91

Average 5.34±0.70 5.64±0.71

의 뿔 생산의 지표가 된다. 녹용의 성장은 유전이나 환경 등 과 같은 여러 가지 요인에 의해 영향을 받을 수 있으나 동 일한 조건이라면 그만큼 영양적 요인에 의해 거의 절대적인 영향을 받게 된다(French 등, 1956; Blaxter 등, 1974; Haigh 와 Hudson, 1993). Fennessy와 Suttie(1985)는 유전적 잠재 력을 최대한 이끌어 내는 녹용 성장을 위해서는 사슴에 대 한 영양관리가 양호해야 하며 따라서 영양관리의 양부가 녹 용 생산성에 직접적인 영향을 미친다고 지적하고 있다. 본 시험에 공시된 엘크 사슴은 2세로 녹용생산량은 대조구와 glutathione 급여구가 각각 4,229±720 및 4,653±960 g로 glutathione 급여구가 대조구보다 10%정도 높은 경향을 보 였다. 이것은 엘크 육성록에 대한 glutathione 급여시험에서 대조구보다 glutathione을 급여한 구가 녹용생산량이 증가 하였다는 보고(Kim 등, 2010)와 같은 경향을 보였다. 녹용생 산량의 증가는 glutathione 급여로 건물섭취량이 증가하여 나타난 효과라고 생각된다. 그러나 두 처리 간에 통계적 유 의성은 인정되지 않았는데 이는 개체 간에 편차가 심하여 나타난 결과라고 생각된다.

Table 4. Effect of dietary glutathione on velvet antler yields in elk bulls

Velvet antler yield (g) Ratio (%)

4,229±720¹⁾ 100

4,653±960 110

1)

Mean±SD.

4. 경제성 분석

엘크 사슴에 대한 glutathione 급여가 경제성에 미치는 영 향에 대한 경제성분석 결과는 Table 5와 같다. 녹용 성장기 동안 glutathione 급여구는 경영비에서 glutathione 가격 109,175원 및 건초 추가섭취로 16,320원이 추가되어 glutathione 급여구가 대조구보다 125,495원이 추가적으로 소요되었다. 조수입에서는 녹용 판매 가격을 g당 534원으로

적용하여 계산한 조수입은 glutathione 급여구가 녹용생산 량 10% 증가로 대조구보다 많았으며, 대조구 및 glutathione 급여구의 조수입은 각각 2,258,286원 및 2,484,702원 이었다.

조수입에서 경영비를 뺀 소득지수 개념에서는 glutathione 급여구가 대조구보다 101,016원의 소득이 높았다. 종합적으 로 경제성 분석을 한 결과 조수입은 glutathione 급여구가 대조구보다 녹용수입 및 증체수입이 많아 전체 조수입이 높 았으나 경영비중 조사료 비용 및 glutathione 비용이 증가하 여 전체 수익지수에서는 glutathione 급여구가 대조구보다 8% 높게 나타났다.

Ⅳ. 요약

본 연구는 봄철 glutathione 급여가 엘크 사슴의 사료섭취 량, 체중변화, 녹용생산량 및 경제성에 미치는 영향을 구명하 기 위하여 실시하였다. 엘크 2세 수컷 14두를 공시하여 각각 7두씩 대조구와 glutathione 급여구로 나누어 농후사료는 녹 용성장기동안 체중의 1.5%(3.1 kg)를 급여하였고 조사료는 목 건초를 자유채식 시켰다. glutathione은 체중 kg당 6 mg을 급 여하였다. 그 결과는 다음과 같다. 엘크 2세의 녹용성장기 증 체량은 대조구와 glutathione 급여구가 각각 234.1±17 및 247.6±22 kg으로 glutathione 급여구가 유의적으로 높은 경향 을 보였다 (p<0.05). 1일 DM섭취량은 대조구와 glutathione 급여구가 각각 5.34±0.70 및 5.64±0.71 kg를 섭취하여 glutathione 급여구가 대조구보다 평균 298 g더 섭취하였 다. 녹용생산량은 대조구와 glutathione 급여구가 각각 4,229±720 g 및 4,653±960 g로 glutathione 급여구가 10%

많았으나 개체차로 인하여 처리 간에 유의성은 인정 되지 않았다. 경제성분석에서 녹용성장기 glutathione 급여가 대 조구보다 소득 지수는 8% 높았다. 이상의 결과를 종합하 면 엘크 사슴에 대한 glutathione 투여는 일당증체량 및 녹 용생산량을 개선시키는 효과가 있어서 경제성이 있다고 하겠다.

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Table 5. Analysis of economical efficiency

Operating expense (Won) 933,455 1,058,855

-Concentrates 132,720 132,720

-Roughage 88,440 103,800

-Medicine (Glutathione) - 93,750

Gross income (Won) 2,258,286 2,484,702

-Velvet antler 2,258,286 2,484,702

revenue /head 1,324,831 1,425,847

revenue index (%) 100 108

※ Domestic glutathione price: 7,100 won/kg, experimental period: 100 day daily supply: 128 g/head, Velvet antler retail price/g: 534 won, hay price/kg: 400 won (Seoulmilk Co, Roughage cost. April 2007), concentrates/kg: 450 won.

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