사료내 미생물 Phytase의 첨가가 잉어 치어의 성장과 사료이용효율 및 인 배설량에 미치는 영향

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동물자원연구 11 : 85~ 100. 2000

Annals of Animal Resources Science 11 85~ 100. 2000

사료내 미생물 Phytase의 첨가가 잉어 치어의 성장과 사료이용효율 및 인 배설량에 미치는 영향

김정대·신승훈

강원대학교 동물자원과학대학 동물영양자원공학과

Effect of dietary phytase supplementation on growth

^,

feed utilization and phosphorus excretion of common carp

(CY/J

rinus car

/J

io)

J. D. Kim and S. H. Shin

Department of Feed Science & Technology Kangwon National University

ABSTRACT

Growth, feed utlization and phosphorus (P) excretion were investigated in fish fed diets which either meet 100%^, 60% or 35 % of dietary P requirements. The experimental diets^, control, M1 T5, M1 T10, MOT5 and MOT10, were fed to carp fry with an average weight of 10.2 g for 8 weeks. Available P in control diet maintained at 0.67% by incorporation of 2%

monocalcium phosphate. Phytase of 500 and 1000 units was supplemented to diets containing Av. P of 0.42% (M1T5 and M1T10) and 0.24% (MOT5 and MOT10), respectively. The best weight gain and specific growth rate were found in fish fed control (28.5 g and 2.38%),

which was followed by M1T5 (25.6 g and 2.24%) and M1T10 (24.5 g and 2.18%). The lowest values were found in fish fed MOT5 and MOT10 containing Av. P of 0.24% with 500 and 1000 units of phytase, respectively. Feed conversion ratio (FCR) was not significantly different (p)0.05) among fish groups fed control, M1 T5 and M1 T10. However^,fish fed MOT5 and MOT10 showed the highest FCR. N gain in body was highest in fish fed control and M1 T5, which resulted in a decrease in N excretion compared to fish fed MOT5 and MOT10.

The highest P gain was shown in fish fed control, P excretion was, however, not significantly different among all treatments. Compared to other groups, fish fed MOT5 and MOT10 showed the lowest moisture and the highest protein contents in whole body at the end of the experiment. However, the two groups showed lower P level in their body than the other groups. The present results indicated that phytase supplementation could not compensate the insufficiency of dietary available phosphorus in terms of weight gain. However^,it was shown

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that dietary phytase could decrease

N

and P excretion levels, when added to diet with an Av. P of 70% of the requirements.

Key words : Carp fry, Weight gain, Microbial phytase, N and P excretion.

1 . 서 론

셰계적으로 환경에 대한 관섬이 고조됨에 따라 어류양식에 의한 수질오염 또한 중요한

연구과제로 다뤄지고 있는례 (Cowey and Cho,

1991), 그 중에서도 특히 인의 수중부하가 가

장 많은 관심을 유발하고 있다. (Jacobsen and Borresen, 1995; Cain and Garling, 1995). 수 질오염은 분(feæs) 과 허실사료에 의한 생물화 학적 산소요구량 (biochemical oxygen demand;

BOD), 질소 및 인의 증가에 기인한 것이다

(Falke and Kautsky,l989). 분과 허 실사료를 줄 이기 위해서는 우선 어종마다 툴리지만 1 일 적정 섭취량을 알아야 하며 사료내 어류가 소화할 수 없는 유기물의 함량을 최소화하여 수중으로 배출되는 분 (feces) 을 최대한 줄여 야 한다. 그러기 위해서는 어떠한 방법으로 든 영양소의 소화율을 높이고 불필요한 영양 소가 사료에 함유되는 것을 최대한 방지하여 야 한다. 인은 조류 (algae) 의 제일 성장제한 인자로서 작용하고 수중으로 배출되는 인은 조류의 성장을 촉진하여 수질오염을 유발하 게 된다 (Auer등， 1986). 그러나 이와 동시에 언은 어류의 성장에 필수적 인 광물질로서 결 핍시 콜격 형성이 정상적으로 이루어지지 않 으며 성장률이나 사료효율이 떨어지는 현상 이 일어난다. 어류는 담수나 해수에 녹아있 는 언을 이용할 수 있으나 녹아 있는 언의 함량 (0.02--o.6mg/l)이 낮기 때문에， 어류는 성장 과 대사에 필요한 대부분의 언을 사료로부터 충당하여야만 한다. 사료 내에는 여러 가지인

공급원이 있고 어류에 따라 생리적 특성이 다 르기 때문에 인의 이용성이 다르다. 특히 어분 대체 단백질로 주목받고 있는 대두박， 즉 식물 성 단백질 원에 들어 있는 언은 주로 피턴태 언 이므로(Eechout and Depaepe, 1994) 잉 어 류 와 같이 위 (stomach) 가 없는 어류를 제외한 대부분의 어류에서 인 이용성은 식물성 인보 다 동물성 언이 더 높게 나타난다. 인의 배셜 량을 줄이기 위해선 사료내 총 인의 수준을 요구량 수준으로 줄이는 것이 무엇보다 중요 하지만 (Lall, 1991) 동물성 빛 식물성 원료 사 료내 함유된 인이 이용성이 낮기 때문에 불가 능한 실정 이다 (NRC， 1993). 그러므로 사료에 가용성 언을 첨가하고 있다. 무기태 인산염의 언 이용성은 용해도에 따라 달라지는례 용해 도가 높을 수로 인 이용성이 높다.

즉 dicalcium phosphate(DCP) 나 tricalium

phosphate(TCP) 를 첨가하는 것 보다 monocalcium phosphate(MCP) 를 첨가하는 것이 더 효율적이다. 하지만 사료 단가를 상승시키 는 주된 요인이 되고 있다. 사양가들은 값싸고 질 좋은 양질의 사료를 원하고 있으며 더불어 환경오염을 줄일 수 있는 사료를 간절히 바라 고 있는 시점이다. 위가 없는 잉어와 같은 어 류는 불가피하게 식물성 단백질을 사용하는례 이틀내 언은 대부분 피턴태 인으로서 이용성 이 8-38%로 낮은 실정 이다.

이러한 피턴태 인의 이용성을 높일 수만 있 다면 사료내 무기태인의 사료내 수준을 줄일 수 있으며 사료가격 또한 낮출 수 있을 것이 다. Phytase는 피턴태 인을 분해시키는 효소

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사료내 미생물 Phytase의 첨가가 잉어 치어의 성장과 사료이용효율 빛 인 배설량에 미치는 영향

Table 1. Ingredient composition of the experimental diets for carp fry

Cont MIT5 MIT10 MoT5 MoT10

30.00 30.00 30.00 30.00 30.00

Soybean meal 30.00 30.00 30.00 30.00 30.00

Wheat flour 25.00 25.00 25.00 25.00 25.00

Soybean oil 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00

Sardine oil 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00

Vitamin Mix. * 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50

Mineral Mix. * 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50

Tap. -Starch 6.98 7.88 7.78 8.88 8.78

Antioxidant ** 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02

MCP *** 2.00 1.00 1.00

Phytase **** 500 1000 500 1000

Total 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00

Chemical composition(%)

Moisture 5.96 5.98 6.12 6.05 5.91

C. protein 39^.18 38.94 38.89 39.07 38.87

C. fat 10.58 10.62 10.88 10.52 10.66

C. ash 8.75 8.33 8.52 7.94 8.06

Ca 1.65 1.53 1.49 1.42 1.44

Total-P 1.44 1.28 1.29 1.04 1.07

Avail. P 0.67 0.42 0.42 0.24 0.24

Gross energy 2061 2083 2065 2072 2078

* Supplied the following amounts per kilogram of diet vitamin A. 35.000 IU: vitamin D3. 7.000 IU:

vitamin E. 70 mg: thiamin. 14 mg: riboflavin. 21 mg: pyridoxine. 14 mg: vitamin B12. 0.14 mg:

pantothenic acid. 49 mg: niacin. 105 mg: biotin. 1.4 mg: vitamin C. 70 mg: Mg. 240 mg: Mn. 140 mg: Zn. 280 mg. Fe. 84 mg: Cu. 24 mg: Se. 0.12 mg: Co. 3.9 mg: I. 6 mg .

..

_Endox@

’ Kemin Industries Inc.. USA.

'**Monocalcium phosphate. Cefkaphos@. BASF. Germany.

**** Transphos@ D ae Sung Microbiological Labs Co.. Korea (unit: D PU).

이며 어류나 단위동물에서는 분비되지 않기 때문에 식물성 원료내 인의 이용성 이 낮은 것이다. 최근， Phytase의 첨가로 피턴태 인의 이용성을 증가 시키기 위한 연구틀이 많이 수행되고 있다. 대부분 단위동물과 어류에서 첨가효과가 있다고 보고되고 있으며， 저오염

사료 제조에 도움을 줄 것으로 기대되고 있 다. phytase는 곰팡 이 에 서 추출한， rnicrobial

phytase가 대부분이나 본 실험은 세균 (Bacill없

amyloliqufaciens DSll) 에 서 생 산된 DS-phytase

를 잉어 사료내 컴가하여 잉어 치어의 성장 과 사료 이용효율 및 인 배셜량에 이르는 영

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향을 조사하고자 수행되었다.

II. 채료 및 방법

1. 실험동물， 실험사료 및 실험설계

실험동물로서 평균 5 g의 이스라엘계 영어

(Cyprinus carpio) 치 어를 구입하여 약 60 일 간 동물영양자원공학과 부속 어류영양연구설 의 환경에 적응시켰다. 적응기간 (3월 13 일 -5월 4일) 동안에는 실험에 이용하지 않는 시판사 료를 전 실험구에 급여하였다. 본 실험의 개 시시 24시간동안 절식시킨 어류를 사육조당 40마리씩 계량하여 수용하였다. 종료시에도 동일하게 24시간 절식 후 계량하였다. 사료 급여는 구배치와 계량이 시작된 다음날부터 행하였으며， 일요일은 절식하였다. 사양실험 은 8주간 (5월 5 일 -6월 28 일) 행하였다. 실험사 료는 배합비 (Table 1)에 따라 배합한 후 균 일한 혼합을 위하여 분쇄기에 넣어 5분간 분 쇄하였다. 사료혼합블에 증류수를 88% (3.5 L/4 kg) 혼합하여 가볍게 섞은 후 실험용 펠 렛기를 이용하여 직경 2.0mm 크기로 성형하 여 열풍순환 건조기를 이용 40 .c 에서 48시 간 건조시켰다. 건조된 국수형태의 사료는 손으로 적당한 크기로 잘라 급여하였으며 사 료의 산패를 방지하기 위해 적당량(약200g) 씩 밀폐용기에 담아 사용하였고 나머지 사료 는 냉장 보관하면서 사용하였다. 사육실험 4

주후 동일한 방법으로 실험사료를 직경

3.0mm 크기로 다시 제조하였다. 실험사료의

구성은 Table 1 에 나타낸 바와 같이(갈색어

분 30%, 대두박 40%, 소맥분 25%) 과 사료 내 monocalcium phosphate (MCP) 만을 2%

를 첨가하여 인요구량 (NRC， 1993) 을 충족시

킨 대조구 (Cont) ， MCP 1%를 첨가하여 언 요구량을 60% 충족시킨 사료에 맘ansphos@

phytase를 500 및 1000DPU, 첨 가한 M1T5 빛 M1T10구 그리고 MCP 챔가없이 이용가능 언을 요구량의 35% 호 조절한 후 맘ansphos@

phytase를 500 빛 1000DPU 챔 가한 MOT5 및 MOT10구로， 5종류의 사료를 3반복(40마리/

반복)으로 완전임의 배치하였다.

2. 사양관리

사육장치는 순환여과식으로 20개의 플라스 틱 사각사육조가 직렬로 배치되었는례， 여과 수가 최초 및 마지막으로 유입되는 각 장치 의 두개 사육조와 가운례 3개 사육조는 예비 용으로 실험에 이용하지 않았다. 각 사육조 의 수량은 45L로서 유속 (flow rate) 은 평균 1. 1L/min로 유지하며， 수온은 전 시험기간동 안 자연수온에 따랐다. 에어스톤을 이용 각 사육조마다 폭기 (aeration) 가 계속적으로 이 뤄지도록 하였으며， 수온 (15-2tC) 빛 용존산 소량 (5.1-6.2mg/D 은 매일 1 회 측정하며， 암 모니 아태 질소( 0.3-0.4ppm) 벚 pH (7.02-7.30)

는 일주일에 1 회씩 오전과 오후에 측정하였 다. 사료는 일일 5회로 육안으로 관찰하여 매회 섭취도가 떨어질때까지 급여하였으며，

기타 사양관리는 어류영양연구실 관행에 따 랐다.

3. 조사항목

사료의 섭취에 따른 성장 빛 사료효율을 파악하기 위하여 증체량 (we핑ht gain) , 사료섭 취량 (feed intake), 사료요구율(끓ed conversion

ratio) 과 어체내 축적량에 기반한 단백질 빛

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사료내 미생물 Phytase의 첨가가 잉어 치어의 성장과 사료이용효율 빛 인 배설량에 미치는 영향

인의 수중 부하량을 평가하기 위하여 개시어 와 종료어의 도체분석을 통한 질소 축적효율

(nitrogen retention efficiency; NRE), 인 축적 효 율 (phosphorus retention efficiency; PRE), 에너 지 축적효율 (Energy retention efficiency;

ERE) 을 조사하였다. 아울러， 천어체내 뼈의 칼슐과 인 함량을 분석 하여 phytase 첨 가에 따른 뼈내 화학적 조성변화를 조사하였다.

사료의 일반성분은 AOAC(990) 의 방법에 따라 분석하였다. 실험의 개시시 15마리를 종료시에는 반복당 7마리를 임의로 채취한후 육골분쇄기를 이용， 파쇄하여 잘 혼합한 후 분석에 이용하였다. 또한， 뼈와 피부의 칼슐 빛 인 분석을 위해 반복당 4마리씩 채취한 후 피부를 벗겨낸 다음 내압증기멸균기를 이 용하여 135⁰C 에 서 20분간 가압한후 뼈 를 발 콜하였다. 발콜된 뼈는 끓는 증류수에 5분간 침지하여 연골부분을 제거한 후 에테르에 5

시간 지방을 추출한 후 분석에 임하였다. 질 소 축적효율 (NRE) 은 섭취한 단백질당 어체 내 축적된 단백질의 백분율로 구하며， 증체 단위당 질소 배출량 (N excretion/kg wt. gain)

은 섭취한 질소와 축적된 질소의 차를 증체 량으로 나누어 계산하였으며， 인 축적효율

(PRE) 빛 인 배출량( P excretion/kg wt.

gain) 도 동일한 방볍으로 섭취한 인과 축적 된 인에 근거하여 구하였다. 한편， 사료급여 6시 간과 24시 간후에 사육조당 2마리 씩 무작 위로 추출하여 얼음물에 담근 다음 표피를 마른 헝갚으로 잘 닦은 후 꼬리를 절단하여 혈액을 채취하였다. 상옴에서 응고된 혈액은 24시간 냉장보관후 원섬분리하여 (7000 rpm,

15 min) 혈청 (serum) 을 분리하여 분석시까 지 냉동보관 (-40 ÜC) 하였다. 냉동보관된 혈 청은 상옴에서 2시간 정도 두어 해동시킨 다 음 혈액자동분석기 (KODAK, EKTACHEM

DT II system, USA) 를 이용하여 효소 ALP (alkaline phosphatase) 빛 칼숨과 인의 농도 를 측정하였다. 얻어진 결과의 통계적 분석 은 분산분석과 D uncan(1955) 의 다중컴정법 에 의하여 SAS package program (985) 을 이용하여 실시하였다.

ill. 결 과

1. 성장 및 사료이용효율

어분 30% 와 대두박 30%를 기초로하여 제 조된 실험사료의 화학적 조성은 Table 1 에 제시된 바와 같다. 모든 영양소의 함량은 의 도한 바와 유사하게 나타났다. 대조구 사료 는 킴 (997)에 의거하여 0.67% 의 이용가능 언을 함유토록 제조되었으며， 일인산칼숨 (MCP) 의 첨가수준을 조절하여 M1T5 및

M1T10 사료는 대조구의 60% 그리고 MOT5

벚 MOT10 사료는 대조구의 약 35% 에 해당

하는 이용가능 언을 함유토록 제조되었다.

개시 평균 어체중 10.3 g의 잉어치어에 실험 사료를 8주간 급여한 후의 성장 및 사료이용 효율에 관한 결과는 Table 2에 나타난 바와 같다. 마리 당 증체 량은 대 조구가 28.5g으로 처리구중 가장 우수하였으며 (P(0.05)^,MCP

를 1% 함유하고 인분해효소를 500 빛 1000 DPU 함유한 M1T5 빛 M1T10 사료구가 각 각 25.6 g 빛 24.5 g으로 중간을 차지 하였으 며， MCP 의 첨가없이 인분해효소를 500 벚

1000 DPU 함유한 MOT5 빛 MOT10 사료구 가 19.6g 빛 19.7g 으로 처리구중 가장 낮았 다. 대조구의 증체량에 대비한 상대적 백분 율 (RP) 을 보면 M1T5 구가 89.8%, M1T10

구가 86% 그리고 MOT5 및 MOT10구는 공

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히 68.9%로 나타났다. 사료섭취량 (F I)은 대 조구가 30.4g으로 가장 높았으나 MOT5구

(27.1 g) 를 제외한 타 처리구와는 유의성이

발견되지 않았다 (P)0.05). 일간 특시 성장률 (SGR) 은 2.38 (Cont) 에서 1.90 (MOT10) 의 범위로서 증체량과 동일한 경향을 보였다.

한편， 사료전환효율 (FCR) 은 대조구 (1.07)

와 M1T5 (1.17) 빛 M1 T10 (1.15) 구간에 유 의 성 이 나타나지 않았으며 MOT5 및 MOT10

구는 타처리구에 비해 유의적으로 높게 나타 났다. 8주간의 사육기 간중 폐사율은 대조구 를 제외한 각 처리구에서 각 한 마리씩으로 낮게 나타나 실험어류가 사육조건에 잘 적응 하였음을보여주었다.

2. 질소， 인 및 에너지 이용효율

질소섭취량， 체내 질소 증가량 빛 질소배

셜량은 Table 3에 나타난 바와 같다. 질소

섭 취 량은 대 조구가 마리 당 2.03g으로 MOT5

구 (1. 81g) 에 비해 유의적으로 높았으나 타 처리구와는 유의성이 인정되지 않았다. 그러 나， 체내 질소 증가량은 대조구와 M1T5구가

공히 0.64 g으로 동일하였으며， 타처리구에

비해 높게 나타났다 (P<0.05). 한편， 질소축 적효율은 M1T5구가 32.2%로 가장 높았으며 MOT10구가 28.0%로 가장 낮았으나 처리구 간 유의성은 발견되지 않았다. 증체단위당 질소 배셜량은 대조구가 48.6 g으로 처리구 중 가장 낮았으며 , MOT10구가 68.0 g으로 가 장 높았으나， 대 조구와 M1T5구 및 M1T10구 간에는 유의성이 없었다. 한편， 단백질 이용 효율 (PER) 은 대조구가 2.25로 가장 우수하 였으며， M1T5구 빛 M1T5구가 각각 2.06 빛 2.10으로 중간을 차지하였으며， MOT5구 빛 MOT10구는 각각 1.74 빛 1. 71로 타처리구에 비해 유의적으로 낮았다.

실험기간 동안 잉어 치어가 섭취한 인과 체내에 축적한 인 빛 인 배셜량은 Table 4에

Table 2. Growth and feed utilization of carp fry fed the experimental diets for 8 weeks Diet Initial wt. Wt. gain

g/fish Cont 10.21^llS

MIT5 10.25

MIT10 10.25

MoT5 10.25

MoT10 10.33 lRelative percentage.

2Feed intake.

g/fish 28.52a 25.61 ^b 24.53^b 19.64^C 19.66^C

Rpl FI²

% g DM/fish 100 30.4a 89.8 30.0ab 86.0 28.zab 68.9 27.1 b 68.9 28.0ab

3Specific growth rate Cln(final wt.)-lnCinitial wt.))/days x 100.

4Feed conversion ratio Feed intake, D M/wet weight gain.

SGR3 FCR⁴ Mortality

%/day Fish no

2.38a

1.07b 0

2.24b _1.17b 2.18b _1.15b 1.91^C 1.38a

1.90^C 1.43a 1

abcValues(mean::!::SE of triplicate groups) in the same column not sharing a common superscript letter are significantly different (P(0.05); ns nonsignificant.

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사료내 미생물 Phytase의 첨가가 잉어 치어의 성장과 사료이용효율 벚 인 배셜량에 미치는 영향

Table 3. Nitrogen utilization of carp fry fed the experimental diets for 8 weeks

Diet Intake Gain Excretion NRE¹ ^PERι

g/fish g/fish g/kg wt. gain %

Cont 2.03:f: 0.06a 0.64:f:0.00a 48.59:f: 1.09b

31.64:f: 1.03^ns 2.25:f: 0.02a MIT5 1.99:f: 0.03ao

0.64:f: O.ot ^52.59^:f:^1.67。 32.24:f:0.51 2.06:f: 0.05a MIT10 1.89:f: 0.04ao 0.57:f: 0.02。 52.90:t 3.11 ⁰ 30.77:f:1.81 2^.10:t0.08a MoT5 1.81 :f: 0.08b 0.52:f:0.03⁰ 65.57:f: O.l5a 28.66:f:0.89 1.74:f:0.Ot

MoT10 1.85:f: 0.09ao 0.52:f:0.01 b 67.99:t 5.88a 28.04:f: 1.62 1. 71 :f:0.11 b lNitrogen retention efficiency 100 ( (final body wt. x % N in wh이e body) - (비tial body wt. x % N in

whole body)) /N in.take^‘

2Protein efficiency ratio weight gairνprotein intake.

abValues(mean:f:SE of triplicate groups) in the same column not sharing a common superscript letter are significantly different (P<0.05); ns = nonsi없퍼cant.

Table 4. Phosphorus utilization of carp fry fed the experimental diets for 8 weeks

Intake Gain Excretion PRE¹

Diet

g/fish g/fish g/kg wt. gain %

Cont 0.47:f:0.01a 0.17 :f:O.OOa 10.41 :f:0.36^ns 36.26:f: 1. 71 a MIT5 0.41:f: 0.01 b 0^.14:f: O.OOb 10.35:f:0.25 35.09:f:0.72a

M!TlO 0.39:f:0.01⁰ 0.13:f: 0.00⁰ 10.39:f:0.66 34.43:f: 1.99a

MoT5 0.30:f:0.01^C 0.10:f:0.01^C 10.23:f: 0.03 33.09:f:0.7r MoT10 0.32:f:0.01^C 0.08:f: 0.00^<1 12.16:t 1.00 25.15:f: 1.52b lphosphorus retention efficiency 100( (final body wt. x % P in whole body) - Gnitial body wt. X % P

in whole body)) /P intake.

abcdValues(mean:f:SE of triplicate groups) in the same column not sharing a common superscript letter are significantly different (P<0.05); ns = non signíficant.

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Table 5. Energy utilization of carp fry fed the experimental diets for 8 weeks

Diet Intake Gain ERE¹

kJ/fish kJ/fish %

Cont 666.64:!: 19.02^ns 202.75:!: 4.84a

30.44:!: 0.72^ns

MIT5 663.66:!: 9.67 202.70:!: 5.l3a 30.57:!: 1.11

MIT10 620.52:!: 14.86 188.93:!: 7.44 aO 30.54:!: 1.93

MoT5 598.34:!: 26.51 168.21 :!: 11.25⁰ 28.06:!:0.64

MoT10 617.39:!: 28.78 175.80:!: 5.68。 28.60:!: 1.61

lEnergy retention efficiency 100( (final body wt. ^XE (kJ/100g) in whole body) - (initial body wt.

X E (kJ/100g) in whole body))/E intake.

abValues(mean:!:SE of triplicate groups) in the same column not sharing a common superscript letter are significantly different (P<0.05); ns non significant.

나타난 바와 같다. 총 인의 함량이 가장 높 았던 대조구의 경우 인 섭취량이 마리당

0.47 g 으로 타처리구에 비해 유의적으로 높 았다. M1T5구 (0.41 g) 빛 M1T10구 (0.39

g) 는 }ÆOT5구 (0.30 g) 및 MOT10구 (0.32 g)

에 비해 또한 유의적으로 높았다 (P(0.05) .

체내 인 축적량은 섭취량과 동일한 경향을 보여 대 조구가 0.17 g으로 가장 높았으며 , M1T5구 빛 M1T10구가 0.14 빛 0.13 g으로 중간이었으며， MOT5구 및 lvfOT10구는 0.10

벚 0.08 g으로 가장 낮았다. 그러나， 인 축적

효율 (PRE) 은 MOT10구가 25.2%로 타처리 구에 비해 유의적으로 낮게 나타났으며， 인 배셜량은 10.2 g (MOT5구)에서 12.2 g

(MOT10구)으로 유의적인 차이를 보이지 않 았다 (P)0.05).

치어의 총 에너지 섭취량， 체내 에너지 증 가량 및 축적효율 (ERE) 은 Table 5에 나타 난 바와 같다. 마리 당 섭취 량은 MOT5구가

598 kJ로 가장 낮았고 대조구가 667 kJ로 가

장 높았으나 처리구간 유의성은 발견되지 않

았다 (P)0.05) . 체내 에너지 증가량은 대조구

와 M1T5구가 공히 203 kJ로서 MOT5구 및 MOT10구 보다 유의적으로 높았다. 그러 나 M1T10구의 경우 189 kJ로서 처리구중 중 간을 차지하였다. ERE는 28.1 % (MOT5구)

에셔 30.6% (M1T5구)의 범위를 보였으나

처리구간 유의성은 나타나지 않았다.

3. 체조직 조성

실험개시 및 종료시의 체조직 조성은 Table

6에 제시된 바와 같다. 일반적으로 연령에 따 른 어체중의 증가와 함께 어류의 체조직내 수 분함량이 감소하고 지방함량은 증가한다는 사 실은 잘 알려져 있다( Gerking,1955; Brown, 1957).

본 질험도 개시어에 비해 모든 처리구의 수 분 함량이 감소하였으며， 단백질과 지방함량 은 증가하는 경향을 보였다. 그로인해 에너 지 함량 또한 개시어에 비해 모든 처리구에

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사료내 미생물 Phytase의 첨가가 영어 치어의 성장과 사료이용효율 빛 인 배셜량에 미치는 영향

Table 6. Whole body composition of carp fry at the beginning and at the end of the experiment (g or kJ/ 1 OOg wet basis)

Composition Moisture Protein ^Lipid Ash Ca P GE/(kJI100g)

Cont 74.63:t O.l3a 13.79:t 0.26c 8.59:t 0.35^ns 2.08:t 0.01 ns 0.68:t 0.02a 0.54:t 0.01 a 664.8:t9.16C

MIT5 73.24:t0.260C 14.89:t 0.1

r

^O ^8.51^:t⁰^.3^{7 2}^.l³^:t^{0.03 0.62}^:t0.01 0 0.52:t 0.01 ao 718.8:t 13.89ao

MITlO 73.72::!:0.40ao 14.l6:t0.30oC 9.39:!:0.11 2.07:t 0.02 0.65:t O.oto 0.50:!: 0.01 ao 700.9:t 15.290C

MoT5 72.60:t0.42bC 15.31:t0.4

r

^9.02^:t^{0.60 2}^.l³^:tÔ^.l^{1 0.65}^:t^0.01âo ⁰^.4⁷^:t^0.01⁰ ^{7 45.8}^:t^17.93âo

MoT10 71.92:t0.64C 15.25:tO.l6a 9.43:t0.77 2.09^:t0.01 0.65:!: 0.01 ao 0.49:!: 0.01 b 771.1:!: 22.13a

Initial 77.70:!:0.08 13.08:!:0.02 5.54:!:0.11 2.13:t0.02 0.53:!:0.01 0.41 :t0.01 536.1:t 1.56 aocValues( mean:t SE of triplicate groups) in the same row not sharing a common superscript letter are

significantly different (P<0.05): ns nonsignificant.

서 증가하였다. 한편， 처리구의 수분 함량은 대조구가 74.6%로 가장 높았으며 MOT10구 가 71.9%로 가장 낮아 처리구간 유의성이 나타났으나， 타처리구는 큰 차이를 보이지 않았다. 체단백질 함량은 수분 함량이 낮게 나타난 MOT5구 빛 MOT10구에서 15.3%로 타처리구에 비해 높게 나타났으며 (P<0.05)

대조구는 13.8%로 처리구중 가장 낮게 나타 났다. 지방함량은 8.5% 에서 9.4%의 범위로서 처리구간 유의성이 나타나지 않았으며， 회분 함량 또한 2.07% 에서 2.1 3%로 유의성이 발 견되지 않았다 (P)0.05) . 그러나 인의 경우 대조구 (0.54%) 와 M1T5구 (0.52%) 빛 M1T10구 (0.50%) 간에 유의적인 차이가 나 타나지 않았으나 이틀 처리구와 MOT5구

(0^.47%) 벚 MOT10구 (0^.49% )간에는 유의성

이 인정되었다. MOT5구 벚 MOT10구에서 수 분함량은 증가하고 지방이 유의적언 차이는 없었으나 타구에 비해 높게 나타난 것은 인 의 결핍으로 언하여 지방산의

ß

-산화과정 이 억제됨으로 언하여 체내 지방이 증가하기 때 문이다. 체내 에너지 함량은 수분함량이 가 장 낮았던 MOT10구가 771 kJ로 가장 높아

대조구 (665 kJ) 와 유의적인 차이를 보였으

나 타처리구와는 유의성을 보이지 않았다.

실험사료를 8주간 섭취한 잉어의 피부와 전어체내 뼈의 조회분， 칼슐 빛 인 함량은

Table 7에 나타난 바와 같다. 피부내 회분함

량은 사료내 인 함량에 의해 영향을 받는 것 으로 나타났는례， 대조구가 3.81%로 가장 높 았으며 사료내 인 함량이 가장 낮았던 MoT5

구 (3.07%) 빛 MoT10구 (2.96%) 에 비해 유

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의적 차이를 나타냈다. 그러나， M1T5구

(3.39%) 빛 M1T10구 (3.34%) 는 대조구와 유의적 차이를 보이지 않았다. 칼숨 (Ca) 의 경 우 0.56 % ( Cont) 에 서 0.46% (MOT10구) 의 범위를 보였으나 처리구간 유의성은 인정되 지 않았다 (P)0.05). 반면， 인 (P) 의 경우 회 분함량과 마찬가지로 대조구가 가장 높았으 며， MOT5구 (0.51 %) 빛 MOT10구 (0.47%)

가 낮게 나타나 처리구간 유의성이 발견되었 다. 그러나， M1T5구 (0.62%) 및 M1T10구

(0.61 %)의 경우 대조구와 MOT5구간에 유의

성은 발견되지 않았다.

뼈의 회분 함량은 대조구 (44.08%) 와 MoT10구 (39.38%) 간에 유의적인 차이가 나 타났으나 타처리구는 대조구나 MoT10구에 비교할 때 유의적 차이를 보이지 않았다

(P)0.05). 칼슐의 경우 대조구 05.13%), MIT5구 04.73%) 빛 MIT10구 05.19%) 간에는 유의적 차이가 없었으나， MOT5구 (13.29%)

벚 MOT10구 03.53%) 와는 유의적 차이를 보였다. 인의 경우 대조구 (9.72%) 와 MCP 1% 빛 인 분해효소 500 (M1T5, 9.85%) 빛

1000 DPU 함유구 (M1T10, 9.77%) 가 약간 높 고 인 분해효소만 함유한 MOT5구 (8.65%)

빛 MOT10구 (8.60%) 가 낮았으나 처리구간 유의성은 발견되지 않았다.

4. 혈액성분 변화

8주간의 사양질험을 마친 후 사료급여 6시 간 빛 24시간 후에 채취한 치어의 혈액으로 부터 혈청내 칼숨 (Ca), 인 (P) 빛 ALP (alkaline phospha tase) 의 성분을 조사한 결 과는 Table 8에 나타난 바와 같다. 사료섭 취 6시 간 후 칼숨은 7.08 (Cont, MoT5) 에 서

7.95 mg/100 ml (MIT5) 의 범위를 보였으나 처리구간 유의성은 발견되지 않았다. ALP 또

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사료내 미생물 Phytase의 첨가가 잉어 치어의 성장과 사료이용효율 빚 인 배셜량에 미치는 영향

한 65.25 (MoT10) 에서 84.50 U/l (MIT10) 의 범위로서 처리구간 유의성 이 없었다. 그러나，

인의 경우 MIT5구가 1 1.53mg/100ml로서 처 리구중 가장 높았으나 MoT5구 (11.0mg/100

mD 를 제외한 타 처리구간에는 유의성 이 발 견되지 않았다. 사료섭취 24시간 후 혈청내 칼슐의 농도는 대 조구 (9.03mg/100mD^, MIT5

구 ( 8.55mg/100mD 빛 MIT10구(8.70mg/100mD 는 6시간 후의 수치에 비해 높게 나타났으 나， MOT5구 및 MOT10구는 각각 6.43 빛

6.18 mg/100 ml로 6시 간 후 수치 에 비 해 낮 게 나타났다. 인은 8.78 (MOT10) 에 서 10.08mg

/100ml (M1T5) 의 범위로 나타났으나 처리

구간 유의성은 없었으나， 전 처리구에서 6시 간 후의 수치보다 낮은 경향을 보였다. ALP

nu

Qυ

QU 7’

FO

-

A냐 끼J 。ι

Cont M1T5 Ml T1 0 MOT5 MOT1 0

Ca

는 32.25( MOT5) 에서 43.0 UIl (Cont) 의 수치 를 보여 6시간 후에 비해 큰 폭으로 낮아졌 으나 처리구간 유의성은 인정되지 않았으며

t-test 결과 M1T5구와 MOT10구에서만 유의

성이 인정되었다 (P(0.05) .

N. 고찰

어류 사료내 함유되는 어분은 어류의 단백 질 빛 인 요구량을 상당부분 충족하지 만， 혼 합되는 원료사료중 사료단가에 미치는 영향 이 제일 높을 뿐만 아니라 어분의 소요량은 증가하는례 반하여 어분 생산량은 5% 까지 감소될 전망임으로 (Rumsey， 1993) 대체 단

A냐 nζ

nU

n0

---

A4

nζ

nU

Cont M1T5 M1Tl0 MOT5 MOT1 0

P

mR

m m

%

mω 얘

m

mω

m

Cont M 1T 5 M 1T 10 MOT5 MOT10

DFry(6 hrs after feeding) ALP

liII Fry(24 hrs after feeding) ALP

ALP

Figure ^1.Postprandial change in serum Ca^,p and ALP concentration.

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Table 8. Serum Ca, P and ALP concentrations of carp fry fed the experimental dietsl 6 hrs after feeding 24 hrs after feeding Diet

Ca P ALP Ca P ALP

Cont 7.08:!: 0.31 ns 10.93:!:0.2t^b 77.00:!: '3. 54^ns 9.03:!: 0.95a 9.25:!: 0.31 ns 43.00:!: 5.43^ns

MIT5 7.95:!:0.90 11.53:!: 0.34a 76.00:!: 0.9lx 8.55:!:0.53a 10.08:!: 0.57 38.50:!: 5. 72^y

MIT10 7.83:!:0.62 10.65:!:0.34ao 84.50:!:9.04 8.70:!: 0.81 a 8.83:!: 0.42 40.25:!: 5.34

MoT5 7.08:!: 0.23 9.85:!: 0.67b

72.25:!: 16.27 6.43:!: 0.28b 9.18:!:0.06 32.25:!:5.82

MoT10 7.70:!:0.33 1^1.00:!: 0.34ab

65.25:!: 0.85x 6.18:!: 0.39b

8.78:!: 0.73 34.00:!: 6.96^y

lCa, calcium (mg/100 mD; P, phosphorus (mg/100 mD; ALP, alkaline phosphatase (U/l).

abValues(mean:!:SE of triplicate groups) in the same column' not sharing a common superscript letter are significantly different (P<0.05); ns non significant.

y;,yValues in the same row not sharing a common superscript letter are significantly different (P<0.05);

ns nonsignificant.

백질로서 상대적으로 저렴한 식물성 단백질 급원을 이용하려는 시도가 지난 20년간 계속 되 고 있다 (Hilton and Slinger, 1986; Gomes

동， 1993; Rumsey 등， 1994). 대 두박 이 가장 우수한 대체 단백질로 간주되고 있으나， 이 런 식물성 단백질원 급여시 배셜량의 증가，

그리고 기호성 저하에 따른 사료허실량 증가 로 인한 생물학적 산소 요구량이 증가하기 때문에 육식성 어류 사료내 대두박의 완전대 체에 의한 정상적인 성장효과는 여전히 의문 시되고 있다. 한편， 콕류나 박류등 식물성 원 료사료에 함유된 인은 대 부분 피 턴산

(phytic acid) 과 Ca-Mg의 염으로 구성된 피

턴 (phytin) 이라는 물질을 함유하는례， 이러한

피턴태 언은 식물성 원료사료내 총언의 2/3

이 상을 차지 한다 (Eeckhout and De Paepe,

1994) . 피턴염의 사료내 수준이 증가하면 어

류의 성장과 사료이용효율은 유의적으로 감

소하며 (Satoh 퉁， 1989), 아연의 요구량을

증가시 키 기 도 한다 (Gatlin and Wilson,

1984) . 위산 분비가 일어나지 않는 영어에

비해 연어류에 의한 어분내 인의 이용성은 약 60-70%로 높은 반면， 피턴태 인의 이용성 은 거의 0% 에 가깝기 때문에 식물성 급원의 사용비율이 증가하게되면 가용성 인 요구량 의 충족을 위해 인산공급제 (MCP) 의 첨가가 필수적 이다 (Lall, 1991).

잉어의 가용성 인요구량(약0.7%) 을 충족

(13)

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사료내 미생물 Phytase의 첨가가 잉어 치어의 성장과 사료이용효율 빚 인 배설량에 미치는 영향

시키기 위해서는 이론상으로 사료내 약 3.5% 의 일인산염체제를 사용하여야 하는례 이렇게 생산할 경우 사료가격상승과 타 원료 사료에 함유되어있는 인과 함께 전체언의 함 량이 매우 높은 수준으로 유지되어 조류 (algae) 의 제 1 제한인자인 언 (P) 의 수중 부 하량이 늘어남에 따라 수중에 부영양화를 촉 진시키게 된다. 영어양식을 위한 연도별 사 료 생산량을 보면 1990년에 64.1 56톤을 최고 점으로 1999년에는 6，347톤으로 급격히 감소 한 것을 볼 수 있으며 결국 내수면내에 가두 리 양어장이 수질환경 보전문제가 사회 관심 사로 대두되면서 가두리 양어장 철거에 이르 렸다. 이것은 생산량만을 생각하고 수질오염 에 대한 인식이 부족했던 례서 기인한 결과 이며， 앞으로 해수어까지 그 영향이 미칠 것 으로 생각된다. 그러나， 인 분해효소의 사용 으로 인산콩급제의 혼합수준을 감소시 킬 수 있다면 사료비 의 감소뿐 아니라 수중으로 배 출되는 인의 량도 감소시킬 수 있을 것이다.

Cain와 Garling (1 995) 은 인 분해효소로 전 처리된 대두박 사료를 섭취한 무지개 송어의 인 배셜량이 유의적으로 감소하였다고 보고 하였으며， Rodehutscord와 Pfeffer (1995) 은 식물성 원료로만 구성된 사료내 1.000 PU의

인 분해효소 첨가로 무지개 송어의 인 이용 성을 크게 개선시킬 수 있었다고 하였다. 최 근， Sugiura 등 (1999) 은 피턴태 인 함량이 낮은 식물성 단미사료를 이용하여 무지개 송 어의 인 배셜량을 큰 폭으로 감소시킬 수 있 음을 보고하였다. 지상가축의 연구에서와 같 이 어류에서도 피턴태 언을 함유하는 사료내 인 이용성은 인 분해효소의 첨가로 개선되는 것을 알 수 있다. 인 분해효소에 영향을 미 치는 요인으로는 펠렛팅 (pelletting) 공정시 온도를 들 수 있다 (Jongbloed and Kemme,

1990) . 최근， Powers Hughes와 Soares (1998)

는 60-65⁰C 의 펠렛팅 콩정에서 인 분해효소 의 활력 이 25-35% 감소한다고 보고하였다.

또한， 가공방법에 따라 질소 빛 인의 배셜량 에 차이가 나는례 EP사료가 DP사료보다 질 소， 인 배셜량에서 유의적으로 줄어들었다고 한다(원 등; 1994b).

향후 어분을 대처할 수 있는 동물성 단백 질 사료의 개발과 동시에 인의 함량이 낮은 또는 인의 이용성이 높은 원료사료의 개발에 치중하여 수질오염이 적은 저 오염사료를 시 급히 계발하여야 한다고 본다. 또한 각 해수 어종에 대한 단백질과 인 요구량에 대한 연 구도 서둘러야 하겠다.

실험결과에서 사료내 유효언을 대조구의

60% 수준으로 조절하고 인 분해효소를 500

빛 1000 DPU 첨가한 MIT5구와 MIT10구의 증체량은 대조구에 비해 각각 89.8% 빛 86.0%로서 대조구보다 유의적으로 낮았다

(P<0.05) . 또한， 유효언을 대조구의 35% 수 준으로 조절하고 인 분해효소를 500 빛 1000 DPU 첨가한 MoT5구와 MoT10구의 증체량 은 대조구에 비해 공히 68.9%로 나타나 인 분해효소의 첨가로 인한 증체량의 개선효과 를 발견할 수 없었다. 또한 질소 배셜량

(Table 3) 은 인 분해효소 첨가구가 대조구에

비해 일반적으로 증가하는 경향을 보였으나，

인 배셜량 (Table 4) 의 경우 처리구간 유의 성이 발견되지 않았다. 그러나， 체내 인 증가 량은 사료내 유효인의 수준에 따라 대조구가 가장 높았고， 유효인 60% 에 인 분해효소를 챔가한 유효인의 수준을 대조구의 60% 수준 으로 조절하고 인 분해 효소를 500 빛 1000 DPU 첨가한 MIT5구와 MIT10구가 중간이 었으며， 유효인 35% 에 인 분해효소를 500 빛

1000 DPU 첨가한 MoT5구와 MoT10구가 가

(14)

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장 낮게 나타났다 (P<0.05) . 이러한 결과로 미루어 볼 때 인 분해효소의 첨가효과를 확 인할 수 없었다.

v.

^적요

본 질험 은 세 균 (Bacillus amyloliqufaciens DS11) 에서 생산된 DS-phytase의 사료내 첨 가가 영어 치어의 성장과 사료 이용효율 빛 인 배셜량에 미치는 영향을 조사하고자 수행 되었다. 실험사료는 인 요구량을 100% 충족 시킨 대조구 (controD, 60% 충족시킨 사료 에 인 분해효소를 500 및 1000 DPU 첨가한

M1T5 빛 M1T10 사료， 35% 충즉시킨 사료 Ò'~-' 언 분해효소를 500 빛 1000 DPU 첨가한

MOT5 빛 MOT10 사료 총 5종으로 각 3반복，

반복당 40마리 씩 순환여 과식 사육조에 수용 하여 8주간 급여하였다. 마리 당 증체 량은 대 조구가 28.5g으로 처리구중 가장 우수하였으 며 (P<0.Ü5), M1 T5 빚 M1T10 사료구가 각 각 25.6 g 빛 24.5 g으로 중간을 차지하였으 며 , MOT5 및 MOT10 사료구가 19.6g 빛

19.7g 으로 처리구중 가장 낮았다. 마리당 질 소 증가량은 대조구와 M1T5구가 공히 0.64

g으로， 타처리구에 비해 높게 나타났다

(P<0.05). 증체단위당 질소 배셜량은 대조구

가 48.6 g으로 처리구중 가장 낮았으며，

MOT10구가 68.0 g으로 가장 높았으나， 대조 구와 M1T5구 및 M1T10구간에는 유의성이 없었다. 사료섭취 6시간 후 혈청내 칼슐은

7.08 (Cont, MOT5) 에 서 7.95 mg/100 ml

(M1T5) 의 범위를 보였으나 처리구간 유의 성은 발견되지 않았다. ALP 또한 65.25 (MOT10) 에 서 84.50 U/l (MIT10) 의 범 위 로 서 처리구간 유의성 이 없었다. 그러나， 언의

경우 M1T5구가 11.53 mg/100 ml로서 처리 구중 가장 높았으나 MOT5구 01.0 mg/100

mD 를 제외한 타 처리구간에는 유의성이 발 견되지 않았다. 사료섭취 24시간 후 혈청내 인은 8.78 (MOT10) 에 서 10.08 mg/100 ml

(M1T5) 의 범위로 나타났으나 처리구간 유 의성은 없었으며， 전 처리구에서 6시간 후의 수치보다 낮은 경향을 보였다.

VI. 참고문헌

1. AOAC. 1990. Official Methods of Analysis.

15th ed. Association of Official Analytical Chemists. Arlington, Virginia.

2. Auer, M. T., M. S. Kiesser, and R. P.

Canale. 1986. Identification of critical nutrient levels through field verification of models for phosphorus and phytoplankton growth. Can. J. Fish. Aquat. Sci.

43:379-388.

3. Brown, M. E. (Ed.). 1957. The physiology of fishes 1. Academic Oress, New York.

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4. Cain, K. D., and D. L. Garling. 1995.

Pretreatment of soybean meal with phytase for salmonid diets to reduce phosphorus concentrations in hatchery effluents. Prog. Fish-Cult. 57: 114-119.

5. Cowey, C. B., and C. Y. Cho. 1991.

Nutritional Strategies & Aquaculture Waste. Proc. of the first Int. Symp. on Nutritional Strategies in Management og Aquaculture Waste. University of Guelph, Ontario. Cannda. 275pp.

6. D ungelhoef, M., M. Rodehutscord, H.