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생물사료@(Probiotics) 첨가가 착유우의 산유능력에 미치는
이동원·박병기·최병양·이은호·라창식·홍병주·신종서
강원대학교 동물자원학부
여하
t그o
Effects of Probiotics Additive on Milk Performance in Lactating Dairy COWS
D. W. Lee, B. K. Par k, B. Y. Choi , U. H. Lee, C. S.
뻐，B. J. Hong and J. S.
S피nDepartmen t of Animal Resources Science
Kangwon National University
ABSTRACT
This study was conducted to evaluate feeding effect of probiotics on milking performance of lactating cows. Holstein lactating cows averaging 650kg were grouped into high performance lacta ting cows controH HP1 C C ), high performance lacta ting cows treatmen t( HP1CT). low performance lactating cows controH1P1CC) and low performance lactating cows treatmenH1P1CT). and experimental period was 10 week( adaptation period 2 week and primary period 8 week). Milk yield. milk composition and somatic cell counts were examined to investigate milking performance for this study and the results obtained were summarized as follow.
4% FCM(fat corrected milk) and milk yield were higher in probiotics addition groups(HP1CT and 1P1CT) than in control groups(HP1CC and 1P1CC). Contents of milk fat and protein were lower in probiotics addition groups( HP1CT and 1P1CT) than in control groups(HP1CC and 1P1CC ), and contents of lactose were higher in high performance groups(HP1CC and HP1CT) than in low performance groups(1P1CC and 1P1CT). Contents of total solids and SNF(solid not fat) higher in high performance groups(HP1CC and HP1CT) than in low performance groups(1P1CC and 1P1CT). and somatic cell counts were lower in high performance groups( HP1CC and HP1CT) than in low performance groups(1P1CC and 1P1CT).
Key words: Probiotics , mlk yield , 4% Fat corrected milk , Somatic cell count
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서 론현재 우리나라의 낙농산업은 축산물 전면 개방을 앞두고 사료비 및 생산비용의 증가와 원유의 수급과 소비의 불균형문제로 전례 없 는 어려움에 직면해 있다. 따라서 자렵도가 낮고 전량 수입에 의존하고 있는 사료비용을 절감시키고 생산량 증진 빛 고품질 우유를 생산할 수 있는 사료첨가제의 개발이 시급한 실정이다.
현재까지 착유우의 사료첨가제로서 보호지 방， 미생물 발효추출물 벚 생균제둥이 널리 이용되고 있으며， 특히 착유우를 위한 생균 제의 급여효과가 가장 콘 것으로 보고되고 있는데， 착유우 사료에 생균제를 첨가하여 급여하게 되면 사료 가치 빛 섬유소 소화율 을 개선하여 사료 섭취량을 향상시키며
(Wang
등.200 1: New bold
등.1998. Wohlt
등.
1998; putman
둥.1997;
Martin과Nisbet. 1992;
Phillipe와VonTungeln. 1985;
Ruf
등.1953).
착유우의 산유량 (Hoyo 둥，198 7)
및 체 중 (Grieve.1979;
Fallon과Harte.
1987) 을 증가시키는 것으로 보고되고 있다.
최근 가축에 생산성 향상을 위해 효모 첨 가제 인
Saccharomyces
cerevi닝'iae. 곰팡이 첨 가제 인Aspergj]]us oryzae
및 박테 리 아 첨 가 제 인Lactobaj]]us sp.
등이 단용이나 혼용으 로 배양물 빛 배양추출물이 반추가축의 사료 첨가제로 널리 사용되고 있다 .Aspergil]us oryzae
벚Saccaromyces
cerevjsiae를 첨 가한 사료를 착유우에 급여 하면 산유량과4%
FCM 이 증가하고 (Fallon과
Harte. 1987;
Lyons 1987).
고온 stress하에서 젖소의 체온 이 감소하여heat
stress를 감소시 키 며( Huber
등.
1994; Gomez-Alarcon
등.199 1>.
착유우 의 유단백질 벚 유지방 함량을 현저히 증가시켜 생산성이 향상되는 것으로 보고하였다 (Williams와
Newbold. 1990).
그러나Wallentine
등(986) 은 비유중기 젖소에 게
Aspergj]]us
oryzae를 첨가한 사료를 급여하였지만 젖소의 생산성에 대한 영향은 없었다고 하였으며，
Erdman과 Sharma(989) 은 비유중기 젖소에 게
Saccaromyces
cerevi닝jae급여 한 결 과 건 물 섭취량， 산유량 벚 유성분에 미치는 효과가 없었다고 하였으며， 발효에 미치는 영향 (Beharka와N agaraja.
199 1)도 일정치 않았 다고 1 보고하였다 (Swartz 등.1994;
Varel과Kreikemeier. 1994).
현재까지 착유우의 산유량 빛 유질을 개선 시키기 위해 생균제 빚 기타 발효추출물에 대 한 연구는 다각적으로 이루어져 왔으나， 생균 제와 광물질의 복합제재에 대한 연구나 이용 방안에 대해서는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구는 착유우의 사료첨가제로 생균제와 광물 질의 복합제재인 생물사료 (probiotics) 를 급여 하여 착유우의 산유능력에 미치는 영향을 조 사하고 생물사료의 첨가제로서의 가치와 이 용방안을 규명하기 위하여 실시하였다.
II.
재료 및 방법1.
공시동물 및 시험장소본 시험은 화천군 오음리 소재 파이오니아 목장에서 평균체중
650kg.
평균산차 2.8산인Holstein
착유우 28두를 공시하였다.2.
시험설계 및 사양관리본 시험에서는 개체간의 하기 위해 착유우를 고능력
능력차이를 최소화 처리구， 고능력 대
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조구， 저능력 처리구 빛 저능력 대조구의 총
4
처리구로 구분하여 각 처리구 당 7두를 공시하 여 사료적응 기간 2주 벚 본시험 8주 동안 실시 하였다. 시험 사료의 급여는 시험목장의 관행에 따라 대조구와 처리구의 원료사료 배합비를 달 리하여 제조한 TMR을 자유 채식 시켰으며， 처 리구는
TMR
이외에 착유우 배합사료，probiotics
빛 물을60% : 30% : 10%(
당밀3%
첨가) 혼합하여 하루 2회 250g씩 칸막이 착유 실에서 착유중 개체별로 급여하였다. 착유는
1
일 2회 (06:00 빛 18:0이 실시하였으며 .TMR의 원료사료 배합비는
Table
1에서 나타낸 바와 같 고， 원료사료 벚 시험사료의 화학성분은table 2
및 3에 나타낸 바와 같다.
Table 1. Formulation of total mixed ration for lactating cows
It em l) HPLC 2)LPLC
kg % kg
Beet pulp 2.65 1 1. 57 1. 5
Cotton seed meal 2.65 1 1. 57 1. 13
Wheat bran 0.83
Alfalfa hay 1. 40 6 .1 7 0.98
Commercial feed 1 1. 22 48.84 7.5
Timothy hay 4.60 20.31 5.03
Rice straw 2.60
3JTNM 0 .1 8 0.77 0.025
4JSB 0 .1 8 0.77 0.075
Total 22.88 100 19.65
lJ TT .,_ 2)
High performance lactating cows "-'Low performance lactationg cows
3) Total nutrition mixture 4)Sodium bicarbonate
Table 2. Chemical composition of feed ingredients for lactating cows(DM basis)
It em DM 1J Cp2J EE 3J NDF4J
% of dry ma tter
Commercial feed 9 1. 8 :t 0 .4 8 * 18 .4:t 0 .3 5 5.7 :t 0.06 30.5 :t 0.71 Alfalfa hay 84.6 :t O .l 1 13.8 :t 0 .1 7 1. 9 :t 0.39 42.6 :t 0 .4 7 Beet pulp 96 .4:t 0.20 9 .1:t 0.23 0.6 :t 0 .1 9 52.2 :t 0.86 Cotton seed meal 88.6 :t 0 .4 22.7 :t 0.65 17.0 :t 0.32
Rice straw 96.0 :t 0.21 7 .1:t 0 .1 5 1. 4 :t 0 .1 2 65.3 :t 0.62 Timothy hay 92.2 :t 0.52 5.9 :t 0.22 2 .1 :t 0.07 56.9 :t 0.57 Wheat bran 90.5 :t 0.27 15.7 :t 0.03 1. 9 :t 0.81 40.0 :t 0 .7 5 means :t standard devia tion
)Dry matter 2)Crude protein 3JEther Extract 4JNeutral detergent fiber 5J Acid detergent fiber
ADF 5J
12 .3:t 0 .3 5 3 1. 1 :t 0.36 24.8 :t 0 .1 0
40.5 :t 0 .4 2 3 1. 4 :t 0.61
9.9 :t 0 .1 5
% 7.64 5.73 4 .1 9 4.96 38 .1 7 25.57 13.23 0 .1 3 0.38
100
Crude ash
8.0 :t 0.23 7.5 :t 0 .1 6 3.8 :t 0 .1 1 5 .1 5 :t 0 .1 3 7.2 :t 0 .1 7 6.2 :t 0.08 4.3 :t 0.03
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Table 3. Chemical composition of experimental diet It ems
D ry matter , %
m -m
얘 꾀
m -U
Fl -m
--‘‘
P4 -
n。빠
---nU -m
때
때‘
빠 -뼈 -±
- Pμ Concentrates
87.9 :1: 0 .4 8 --- % of dry ma tter --- 1 1. 6 :1: 0 .3 7 12.7 :1: 0 .4 5 1. 4 :1: 0 .1 1 2 .4 :1: 0.69 Crude protein
Ether extract
Neutral detergent fiber Acid detergent fiber Crude ash
* means :1: standard devia tion
27.8 :1: 0.59 1 1. 4 :1: 1. 84 39.9 :1: 0.85
3.
시료 채취시험기간 중 유성분 분석을 위한 시료는
2
회/주 채취하였는데， 시료의 채취시간은 1 일 2 회 (06:00 빛 18:0이로 하였으며， 또한 체세포 수 (SCC) 측정을 위한 시료는 1회/주 채취하였 는데， 시료의 채취시간은 1 일 2회 (06:00 빛
18:00) 로 하였다.
4.
조사항목 및 방법산유량 측정은 2회/주 실시하였는데， 산유 량 측정은 1일 2회 (06:00 벚
18:00)
착유하여Milk
meter를 이용하여 유량을 측정하였고 유생산 능력을 일정한 기준으로 비교하기 위하 여
4%
유지보정유 (4% FCM) 로 환산하였다.유성 분은
Miko-Scan 133B (N. Foss Electric.
Denmark) 를 이용하여 유지방， 유단백질，
Lactose ,
무지고형물 (SNF) 및 총고형물 (TS) 을 분석하였고 체세포수 (SCC) 는 춘천시 소 재 가축위생시험소에 의뢰하여 분석하였다.5
통계분석본 시험에서 얻은 결과들은
SAS (985)
통계 package를 이 용하여 GLM/Duncan의 방법 으로40 .4 :1: 2.80 13.6 :1: 0.71 6.8 :1: 0.36
8 .4 :1: 0 .1 3 3 .4 :1: 0 .1 1 23.0 :1: 0.94
3.8 :1: 0.01 10.7 :1: 0 .3 7
유의성을 검증하였고， 처리간의 유의성 검정을 위해 적용한 션형방정식은 다음과 같다.
Yij
μ+ Ti + eij
where:
Yij :
실험 실측치μ
:
전체평균Ti:
처리효과eij
각 개체의 고유한 확률오차ill.
결과 및 고찰1.
산유량 및4% FCM
Probiotics를 첨가한 사료의 급여에 따른 착유우의 산유량 빛
4%
FCM 에 대 한 결과는
table
4에서 나타낸 바와 같다.고능력우 대조구 (HPLCC) ， 고능력우 처리 구 (HPLCT) ， 저능력우 대조구 (LPLCC) 벚 저능력우 처리구 (LPLCT) 의
4%
FCM은 각 각29.03 , 36.67 , 18.69
벚 19.1 0kg/ 일 로 나타나 HPLCT에서 다른 처리구에 비해 높은 결과 를 보였으며， 저능력우에 probiotics를 처리해 도 고능력우 무처리구에 비해4% FCMó]
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Table 4. Effect of probiotics on milk yield in lactating cows.
It ems HPCLC 1 ) HPCLT2) LPCLC3) LPCLT4)
kg/day
4% FCM .
28.55 :t 0.97 b 3 1. 87 :t 1. 39 a 15.26 :t 0.27 d 17.85 :t 0 .4 3 c Milk yield 29.03 :t 2.57 b 36.67 :t 4.20 a 18.69 :t 3 .1 4 d 19 .1 0 :t 3.04 c
A verage parity 2.75 3.25 1. 5 2.75
means :t standard devia tion
a.b .c.d :Mean in the same row with different superscripts differ significantly(p<0.05)
ns: not significant
l) High performance lactationg cow control 2)High performance lactating cow treatment 3)Low performance lactating cow
contr이4)Low performance lactating cow treatment
낮게 나타난 반면에 고능력우 혹은 저능력우
간에는
probiotics
처리구가 무처리구에 비해4%
FCM 이 증가하는 결과를 보여 착유우에 대 한 probiotics에 대 한 처 리 효과는 착유우 의 능력에 따라 달라질 수 있음을 알 수 있 다. 또한HPLCC , HPLCT , LPLCC
빛 LPLCT의 일 일 산유량은 각각28.55 , 31.87 , 15.26
빛 17.85kg/ 일로 나타나 일 일 산유량 역시4%
FCM과 마찬가지로 HPLCT에서 다른 처리구에 비해 높은 결과를 나타냈으 며,
일 일 산유량에 대 한 probiotics의 처 리 효 과 역시 착유우의 능력에 따라 달라칠 수 있 음을 알 수 있다.한편，
Aspergillus
oryzae와 같은 미생물 첨가 제를 이용한 사료를 급여하였을 때4%
FCM이 증가한다고 보고하고 있어 (Williams와Newbold , 1990: Gomez-Alcon , 1990: Gunther , 1989:
Harris와
Lobo , 1988: Bax , 1988: Kellem
등1987: Wallentine
등1986 Marcus
등，1986)
비 록 실험에 사용한 균주는 다르지만 본 실험에서 도 probiotics를 첨가한 사료의 급여로 인해4%
FCM 이 증가하여 이전의 연구 결과들과 얼치하 는 것으로 나타났으며， 또한 비유초기의 착유우 에 대 한
Aspergillus oryzae
혹은Saccharomyces
cerevl닙:iae와 같은 미생물 첨가제의 급여로 산유
량이 증가한다고 하여 (Williams와
Newbold , 1991: Gomez-Alcon , 1990: Gunther , 1989:
Harris와
Lobo , 1988; Bax , 1988; Kellem
등1987: Wallentine
등1986) ,
비록 이용한 균주는 다르지만 본 실험에서도 probiotics를 첨가한 사 료의 급여로 인해 일일산유량이 증가동}는 것으 로 나타나 본 실험의 결과와 유사한 것으로 판 단된다.2.
유성분 및Somatic cell count
착유우의 사료첨 가제 로 probiotics를 급여 에 따른 유성분 벚 SCC 의 결과는
Table
5에 나타낸 바와 같다.고능력우 대조구 (HPLCC) ， 고능력우 처리 구 (HPLCT) ， 저능력우 대조구 (LPLCC) 빛 저능력우 처리구 (LPLCT) 의 유지방 함량은 각각
3.89 , 3 .1 3 , 3.70
벚 3.56% 로 나타나 HPLCC가 다른 처리구에 비해 높은 결과를 보였 고，probiotics
처 리 구에 비 해 무처 리 구에 서 유지방 함량이 높게 나타나 착유우에 대 한 probiotics의 첨 가는 유지 방 함량을 저 하 시키는 것으로 나타났으며， 특히 고능력우의 유지방 함량 감소 현상이 뚜렷하게 나타났으 나， probiotics의 처 리 에 따른 착유우의 유지[Provider:earticle] Download by IP 118.70.52.165 at Monday, December 20, 2021 8:23 PM
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Table 5. Effect of probiotics on chemical composition and somatic cell count in milk
It ems HPLCC l) HPLCT2) LPLCC3) LPLCT4)
Chemical composition --- % ---
Fat 3.89 :t 0.27 a 3 .1 3 :t 0.21 b 3. 70 :t 0.2r 3.56 :t 0 .3 4 a Protein 3.29 :t 0.8t 2.90 :t 0 .1 1 b
3 .4 2 :t 0.88 a 3 .3 4 :t 0.91 a Lactose 4.69 :t 1. 53 a 4.61 :t 0 .1 3 a 4 .4 2 :t 1. 08b 4 .4 3 :t 1. 16 c Total solids 12 .4 6 :t 3 .1 3 a 1 1. 34 :t 0 .3 3 c 1 1. 71 :t 3.85 bc 1 1. 89 :t 3.23 ab SNF 8.63 :t 2.24 a 8.21 :t 0.22 b 8 .3 5 :t 2.92 b 8.34 :t 2.25b
pH 6.69 :t 0.04 6.81 :t 0.05 6.66 :t 0.03 6.76 :t 0.05
SCC X 104 26.01 56 .4 7 58.34 56.98
a.b.c.d:Mean in the same row with different superscripts differ significantly(p(0.05)
ns. not significant
)High performance lactating cow control 2)High performance lactating cow treatment 3)Low performance lactating cow control 4)Low performance lactating cow treatment S)Solid not fat 6)Somatic cell count
방 함량 감소 현상은 무처리구에 비해 상대 적으로 많은 산유량에 원인이 있는 것으로 판단된다. 또한
HPLCC. HPLCT. LPLCC
벚 LPLCT의 유단백절 함량은 각각
3.29.
2.90. 3 .4 2
및 3.34%로 나타나 LPLCC 에서 가장 높은 결과를 보여 probiotics의 첨가로 인해 착유우의 유단백질 함량 감소 현상이 나타났는데， 고능력우 집단에서 유단백절 감 소현상이 뚜렷하게 나타나는 결과를 보였다.한편.
HPLCC. HPLCT. LPLCC
벚LPLCT의 lactose의 함량은 각각
4.69. 4.61.
4 .4 2
빛 4.43%로 나타나 고능력우에서 저능 력우에 비해 처리에 관계없이 높은 결과를 보였으며. lactose
함량에 대 한 probiotics의 영향은 없는 것으로 판단된다. 또한 총고형 물 빛 무지고형물 (SNF) 함량은 고능력우에 서 저능력우에 비해 높은 결과를 보였으나，lactose
함량과 마찬가지로 probiotics의 처 리 에 따른 영향은 없는 것으로 생각된다.HPLCC , HPLCT. LPLCC
벚 LPLCT의 체세포수 (SCC) 는 각각26.01. 56 .4 7 , 58.34
벚56.98 X 10 4
으로나타나
고능력우에서 저능력 우에 비해 처리에 관계없이 낮은 결과를 나 타냈으나， 고능력우에서는 probiotics의 첨가 에 따른 착유우의SCC
감소효과는 없었으며 저능력우에서는 SCC 가 통계적인 유의성은 없었으나 감소하는 경향을 보여 probiotics의 첨가에 따른 체세포수의 감소는 고능력우에 비해 저능력우에서 효과가 높을 것으로 기대 된다. 또한HPLCC. HPLCT. LPLCC
및 LPLCT의 pH는 각각6.69. 6.81. 6.66
벚6.76
으로 나타나 고능력우에서 저능력우에 비해 처리에 관계없이 높은 결과를 보였으나 probiotics의 첨가에 따른 영향은 없는 것으 로 판단된다.
한편 .
Aspergûlus oryzae
혹은Saccharomyces cerevjsjae
등과 같은 미생물 첨가제 급여시 유 지방 빛 유단백절 등과 같은 유조성분 함량을 일부 감소시키거나 영향을 미치지 않는 것으 로 보고하고 있어 (Soder와Holden. 1999:
Kung , 1997: Chiquette. 1995: Gomez-Alarcon
등，
1991: Wohlt
등.1991:
Aramber와Kent.
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1990;
Erdman과Sharma , 1989; Günther ,
1989; Van Horn
등，1984)
비 록 사용한 균주 는 다르지만 본 실험의 결과에서도probiotics
의 첨가에 따른 유조성분 빛 체세포수 등의 변화는 코지 않은 결과를 보여 야전의 연구 결과와 유사한 것으로 나타났다. 또한 본 실험 에서 유조성분에 대한 probiotics의 영향이 다 소 일관성이 결여되어 있는 것은 착유우의 능 력에 따라 다른 사료 배합비 및 사료의 품절 차이에도 원인이 있는 것으로 판단된다. 또한 probiotics의 첨가에 따른 산유량，
4% FCM ,
증체량 및 사료효율에 관해서는 많은 연구가이루어져 왔지만， 유조성분에 관한 연구는 상 대적으로 적을 뿐만 아니라 일관성도 결여되 어 있어 야에 대한 좀더 많은 연구가 필요하 리라고사료된다.
N.
적 요본 연구는 probiotics의 급여가 착유우의 산유능력에 미치는 영향을 조사하기 위하여 실시하였으며， 평균 체중 650kg의
Holstein
착유우 28두를 공시 하여 고능력 우 대 조구
(HPLCC) ,
고능력우 처리구 (HPLCT) ， 저능 력우 대조구 (LPLCC) 및 저능력우 처리구 (LPLCT) 로 구분하고 적응기간 2주 빛 본시 험 8주로 하여 실시하였다. probiotics를 첨가 한 사료의 급여에 따른 산유 특성을 검토하 기 위해 산유량， 체세포수， 유단백절，lactose ,
총고형물 빛 무지고형물 함량을 조사하였으 며， 본 시험의 결과는 다음과 같다.1. 4% FCM
및 산유량은probiotics
첨가구(HPLCT ,
LPLCT) 가 무첨가구 (HPLCC ， LPLCC) 에 비해 높은 결과로 나타났다.2.
유지방 빛 유단백질 함량은probiotics
첨가 구 (HPLCT. LPLCT) 가 무챔가구 (HPLCC，LPLCC) 에 비해 감소하는 결과를 보였으 며
lactose
함량은 고능력 우 (HPLCC ， HPLCT) 에서 저능력우 (LPLCC ，LPLCT)
에 비해 높은 결과로 나타났다.
3.
총고형물 및 무지고형물 (SNF) 함량은 고 능력우 (HPLCC ， HPLCT) 에서 저능력우(LPLCC ,
LPLCT) 에 비해 높은 결과를 보였으며， 체셰포수 (SCC) 는 저능력우(LPLCC ,
LPLCT) 에 비해 고능력우(HPLCC ,
HPLCT) 에서 낮은 결과로 나타났다.
이상의 결과에서 probiotics를 첨가한 사료 를 착유우에게 급여하였을 때 착유우의
4%
FCM
및 산유량이 개션되는 결과를 보였으 며， 체세포수 (SCC) 의 경우에도 일부개선되 는 결과를 나타냈다. 따라서 착유우에 게 probiotics를 첨가한 사료를 급여하게 되면 착유우의 생산성 증진 및 원유의 품질개선으 로 낙농가의 소득증대에 일익을 담당할 수 있을 것으로 판단된다.v.
사 사본 연구를 수행함에 있어 많은 도움을 주 신 강원대학교 동물자원공동연구소와 화천군 파이오니아목장에 깊은 감사를 드럽니다.
VI.
인 용 문 헌1. A.O.A.C. 1990. Official method of
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