임신돈에 섬유소를 많이 먹이면 어떤 장점이 있을까?

▣ 서 론

국내 양돈농가의 생산비 중에서 사료비가 차지하는 비중이 60~70% 정도로 가장 크기 때문에 양돈산업에서 가장 시급히 해결할 과제는 사료비 절감이라고 할 수 있다. 소 사육 농가에서는 사료비 절감을 위하여 저질 조사료 또는 식품부산물을 사료화하기 위하여 많은 노력을 하여 왔다. 돼지에 조사료 및 식품부산물을 급여하면 섬유질 함량이 많아 사료효율이 낮아져서 성장률이 떨어지는 단점이 있다. 이런 단점을 보완하기 위하여 남은 음식물 발효사료, 톱밥 발효사료 및 착즙부산물 발효사료 등을 돼지에게 급여하기 위한 다양한 연구가 수행되어 왔다. 호맥사일리지를 후보돈에 무제한으로 급여하였더니 임신율이 향상되고 첫 발정시기가 단축되었다는 연구결과도 있다.

현재 국내에는 청보리 및 이탈리안라이그라스를 이용한 곤포사일리지가 많이 이용되고 있다. 이들 곤포사일리지와 식품 및 농산부산물을 혼합하여 발효시키면 훌륭한 돼지사료가 될 수 있을 것이다. 셀루로즈나 헤미셀루로즈 같은 난용성탄수화물을 발효시켜 영양소 이용성을 높이면 사료비 절감, 임신돈의 변비예방 및 분뇨에서 발생되는 악취감소 등의 효과가 기대된다. 최근에는 생균제, 식이섬유소, 발효사료 등을 활용하여 양돈분뇨에서 발생되는 악취를 저감하기 위한 다양한 노력들이 이루어지고 있다.

▣ 본 론

1. 청보리 발효사료를 섭취한 임신돈의 분 외관 조사

임신돈은 임신후기에 사료급여량을 줄이고 사료의 에너지 수준을 증가시켜 분만 후에 유량이 증가되도록 사양관리를 하여야 한다. 그런데 이런 사료를 섭취한 모돈은 섬유소 수준이 낮아서 위궤양과 변비 발생율이 증가된다. 어미돼지는 분만 시기가 되면 장운동이 약해져서 변비가 일어날 수 있으며, 우유 생산이 시작되기 때문에 수분 요구량이 높아서 장에서 흡수되는 수분 함량도 많아지게 된다. 어미돼지에게 사료급여량과 섬유소 급여수준을 줄이면 변비가 생겨서 미생물유래 독소가 유방으로 흡수되어 유방염이 발생할 가능성도 높다. 섬유소는 리그닌, 헤미셀루로즈, 셀루로즈, 프락탄 및 펙틴과 같은 물질을 함유하고 있어서 동물의 소화효소에 의해 잘 소화되지 않지만 돼지가 소량의 섬유소를 섭취하면 섬유소 분해 미생물의 작용으로 소화가 일어난다. 이렇게 소화된 섬유소로부터 생성된 휘발성지방산은 에너지요구량의 20～30% 정도를 제공한다.

본 시험에서는 청보리 발효사료를 제조하여 임신돈에 급여하였는데 그 제조 방법은 다음과 같다.

청보리를 호숙기 때 수확하여 2일간 예건한 다음 곤포사일리지를 제조하였다. 사일리지를 제조한 다음 3개월간 자연 상태에서 숙성시켜서 분쇄하였다. 일반사료, 청보리 사일리지 및 기타 원료사료를 57.5 : 30 : 12.5로 혼합하여 밀봉 포장한 다음 1주일간 숙성 후 급여하였다. 임신모돈 10두에 대하여 건물기준으로 1일 3.0kg의 청보리 발효사료를 28일간 급여한 다음 분을 채취하여 육안으로 분의 단단한 정도를 관찰하였고, 분 중의 미생물 균총을 확인하기 위하여 총균수, 대장균수, 유산균수 및 곰팡이 수를 조사하였다.

<그림 1>에서 보는 바와 같이 섬유소 수준이 높은 사료를 섭취한 돼지가 섬유소 수준이 낮은 사료를 섭취한 돼지보다 변의 외관에서 수분함량 많고 경도가 낮아서 변비 발생 가능성이 적다는 것을 보여주고 있다. 외국에서도 섬유소 7.0% 사료를 먹은 모돈이 섬유소 3.8% 사료를 먹은 모돈 보다 분의 수분함량이 높았으며, 섬유소 7.0% 사료를 섭취한 모돈은 5% 정도만이 심한 변비 증상을 보였으나 섬유소 3.8% 사료를 섭취한 모돈은 22% 정도가 이런 증상을 보였기 때문에 사료의 섬유소 수준이 증가하면 장운동이 더 많아진다고 보고하고 있다. 섬유소 수준이 높은 사료를 섭취한 모돈은 일반 사료를 섭취한 모돈보다 분만 후에 장의 기능이 더 빨리 회복되며, 장에서 유해미생물에 대한 방어능력이 좋아져서 위궤양 발생이 감소 될 수 있다고 한다. 따라서 임신돈 사료에 섬유소 수준을 높혀주면 장 기능개선과 돼지의 건강이 개선될 것으로 기대된다.

2. 청보리 발효사료를 섭취한 돼지 분의 미생물 변화

임신돈에 풀 발효사료를 28일간 급여한 후 분의 미생물수를 확인한 결과 대장균이 감소하고 유산균이 증가하여 대장의 환경이 크게 개선되었다. 대장균은 장내에서 아민과 같은 독소물질을 배출하여 장의 환경을 좋지 않게 하며, 유산균은 산도를 낮추어 대장균수를 줄일 수 있는 작용을 하고 있기에 장의 환경이 매우 개선된 것으로 판단된다. 일반적으로 섬유소분해 미생물 수는 일령이 많아지면 증가하는데, 완전히 성장한 어미돼지의 대장에 서식하는 섬유소분해 미생물이 육성돈의 대장에서 서식하는 미생물보다 6배 많다고 한다.

3. 청보리 발효사료 급여 분의 악취물질 변화

돼지 분에서 발생되는 악취물질은 소장과 대장에서 단백질이 발효되어 생성되는 경우가 일반적이다. 페놀과 p-크레졸 같은 페놀 화합물은 타이로신과 페닐아라닌 같은 아미노산이 미생물에 의해 발효되어 생성된 대사산물이며, 스카톨과 인돌은 트립토판의 대사산물이다. 단백질 섭취량이 증가되면 더 많은 수준의 아미노산 발효가 일어나기 때문에 사료내 발효탄수화물의 수준을 증가시켜 페놀류와 인돌류의 생성량을 줄이려는 연구가 진행되고 있다. 분중의 스카톨과 인돌 농도는 사료의 조성과 장내 미생물에 영향을 크게 받기 때문에 사료에 발효탄수화물을 첨가하면 감소된다. 탄수화물의 형태와 양은 인돌 합성에 관련된 미생물의 주요 활성 인자이다. 비트펄프가 첨가된 사료를 먹은 돼지의 대장에서 인돌 화합물의 농도가 감소되는 것은 단백질 분해 미생물의 활성이 감소하고 탄수화물 분해미생물의 활성이 증가되기 때문이다. 장내 미생물이 에너지를 충족하기 위해 쉽게 발효되는 탄수화물을 우선적으로 이용하기 때문에 트립토판이 스카톨과 인돌로 분해되는 비율이 감소될 수 있다. 치커리에는 플락토올리고당이 많이 함유되어 있어 돼지에 급여하면 대장에서 발효가 잘 일어난다. 사료내 비트펄프 수준을 증가하였을 때 분 중 스카톨과 인돌의 농도가 감소하였는데, 이것은 탄수화물 발효를 일으키는 미생물이 단백질분해 미생물의 활성을 낮추어 트립토판이 전변되는 것을 낮추었기 때문일 수 있다. 더욱이 미생물 유래의 단백질 분해효소는 중성 또는 알칼리에서 최적의 활성을 가진다고 한다. 따라서 단백질 분해 미생물의 활성을 줄일 수 있는 원료사료를 활용하는 것이 분뇨의 악취를 줄일 수 있는 방안이 될 것이다.

청보리 사일리지와 배합사료를 혼합하여 발효사료를 제조할 때 돼지의 장내 발효양상과 소화흡수율은 사료의 특성에 따라 다양하기 때문에 발효능이 우수한 비프펄트 등의 원료사료를 이용하였다. 양돈분뇨에서 발생되는 주요 악취물질은 황화합물류, 인돌류, 페놀류 및 아민류라고 알려져 있다. 일반사료와 청보리 발효사료를 임신돈에 급여하여 분에서 검출되는 페놀, p-크레졸, 인돌 및 스카톨의 비율을 조사한 결과는 <표 2>와 같다. 분 중의 성분들을 가스크로마토그라피로 측정한 결과 페놀 농도는 2처리구 모두에서 검출되지 않았으며, 인돌 농도는 2처리구 모두에서 검출되었다. p-크레졸이 검출된 비율은 대조구 67%, 청보리 발효사료 33% 이었고, 스카톨이 검출된 비율은 대조구 33%, 청보리 발효사료는 검출되지 않았다. 따라서 청보리 발효사료를 급여하면 일반사료에 비하여 임신돈의 분에서 p-크레졸 및 스카톨의 농도가 감소하여 분에서 발생되는 악취가 감소될 것으로 기대된다. 본 시험사료에서 사료에 함유된 발효탄수화물의 함량을 측정하지는 못하였지만 발효탄수화물의 함량이 대조구에 비하여 청보리 발효사료에서 많았으리라 판단된다.

▣ 결 론

청보리 발효사료 제조를 위하여 청보리 사일리지를 제조한 다음 자연상태에서 3개월간 숙성시켜 분쇄 후 일반사료, 청보리 사일리지 및 기타 원료사료를 57.5 : 30 : 12.5로 혼합하였다. 그 후 밀봉 포장하여 1주일간 숙성시켜 돼지에게 급여하였다. 청보리 발효사료를 제조할 때에는 발효촉진을 위하여 수분조절제로 맥주효모와 맥주박을 이용하였다.

임신돈에 일반사료와 청보리 발효사료를 건물기준으로 1일 3.0kg의 사료를 28일간 급여하였을 때 청보리 발효사료를 섭취한 돼지가 일반사료를 섭취한 돼지보다 변의 외관에서 수분함량이 많고 경도가 낮았으며, 대장균이 감소하고 유산균이 증가하였다. 또한 분중의 악취물질을 측정한 결과 일반사료에 비하여 청보리 발효사료에서 장의 기능이 개선되어 변비발생율과 악취농도가 낮아질 것으로 기대된다.