KR102740495B1

KR102740495B1 - 한우 비육 후기 뇨 질소 배출량 감소를 위한 사료 조성물 및 이의 용도

Info

Publication number: KR102740495B1
Application number: KR1020210164328A
Authority: KR
Inventors: 백열창; 류채화; 이슬; 정현정
Original assignee: 대한민국
Priority date: 2021-11-25
Filing date: 2021-11-25
Publication date: 2024-12-10
Anticipated expiration: 2041-11-25
Also published as: KR20230077786A

Abstract

본 발명은 비육 후기 한우 사료 조성물에 조단백질의 함량을 낮추어 질소 배설을 감소시키는 친환경 비육 후기 한우용 사료 조성물에 관한 것으로, 비육 후기의 한우에 기존의 사료에 15%의 함량으로 포함되는 조단백질의 함량을 12.5%까지 낮추어 급여하는 경우, 소변으로 배출되는 환경오염물질인 질소 함량이 감소하는 효과를 확인하였다. 또한, 조단백질의 함량을 낮춤으로써 축산농가의 경영비 중 높은 비중을 차지하는 사료비를 절감시키는 효과가 있다.

Description

한우 비육 후기 뇨 질소 배출량 감소를 위한 사료 조성물 및 이의 용도{Feed composition for reducing urinary nitrogen emission of Hanwoo in the late fattening period and use thereof}

본 발명은 비육 후기 한우의 뇨 질소 배출량 감소를 위한 사료물 및 이의 용도에 관한 것으로, 개체와 도체 성적에 영향을 미치지 않으면서 뇨중 질소 배출량을 감소시킬 수 있는 조단백질의 함량을 감소시킨 사료 조성물에 관한 것이다.

국내의 한우 사양은 장기 비육을 통해 육질이 좋은 고기를 생산하는데 맞춰져 있다. 30개월 이상 사육된 소가 어린 소에 비하여 다양한 질병에 노출되어 있지만, 장기 비육된 한우는 근육내의 마블링이 높아 소비자 기호성도 높다. 특히 한우 고급육은 수입산 소고기보다 2-3배 높은 가격으로 판매되기 때문에 2000년대 초반부터 농가들의 고급육 생산에 관심이 높아지면서 장기 비육이 선호되고 있다.

한우 비육우 농가의 경영비 중 사료비가 높은 비중을 차지해 대처방안이 필요하다고 거론되어 왔으나, 장기 비육이 지속될수록 그 비중이 더 높아지고 있다. 사료비 비중은 2005년 31.8%에서 2018년 40.6%로 여전히 높아 농가소득 유지에 어려운 요인으로 작용하고 있다.

따라서, 농가소득 증진을 위해 사료비를 낮춰야하며, 이에 따라 정밀 사양의필요성이 대두되고 있다. 가축의 영양 사양에 있어 정밀 사양이란 우리나라 고유의 환경에서 가축 생산성 향상을 위한 적정 영양소 요구량을 제시하는 것을 말한다. 원료 사료 대부분을 수입에 의존하는 국내 상황에서 보다 정밀한 사양 체계를 확립할 수 있다면 축산 경쟁력 향상에 매우 중요한 역할을 할 수 있을 것이다.

정밀 사양을 위해서는 기존의 가축에게 급여하던 영양소 중 과부족한 영양소를 확인해야하며, 최근 연구를 통해 사료내 조단백질이 육량뿐만 아니라 육질 개선에도 영향을 미친다고 보고된 바 있다.

그러나 과도한 조단백질 설정은 농가의 경제적 측면에서 악영향이 미칠 수 있다. 조단백질은 곧 사료 가격이라고 불릴 만큼 사료 내 조단백질의 함량은 사료 가격에 영향을 미친다. 따라서 육량 및 육질 개선에 영향을 미치지않는 높은 수준의 조단백질은 농가에 경제적 손해가 될 수 있고, 이에 따라 꼭 필요한 수준의 조단백질 수준을 설정하는 것은 매우 중요하다,

한편, 우리나라 농업분야 온실가스 배출량은 147백만 CO₂톤이며 우리나라 총 온실가스 배출량의 약 25%를 차지하고 있다. 이 중, 약 39% 정도가 가축사육과정에서 배출된다. 반추동물의 반추위 소화 등 장내발효에 의한 메탄발생은 축산분야 온실가스 배출량의 약 52%를 차지하며 나머지는 가축분뇨의 분해과정에서 배출된다.

가축분뇨로부터 배출되는 아산화질소 (N₂O)는 메탄 다음으로 많이 발생되는 지구 온난화가스이다. 아산화질소는 가축분뇨의 질소 성분이 산소가 부족한 상황에서 분해될 때 발생한다. 따라서 혐기적 상태에서 산소를 공급받게 되면 메탄의 발생량은 감소하지만 아산화질소의 발생량이 증가하게 된다.

이에, 축산 분야의 온실가스 저감을 위하여, 고능력 가축 사육, 생산 향상제 사용 또는 pH와 소화시간조절이나 지방 공급 등의 사양관리를 하여 메탄의 발생량을 줄이는 방법이 시행되고 있다. 또한 가축분뇨의 처리에 있어서 유기물의 혐기적 분해과정을 피하고 호기적 상태로 분해되도록 하여 메탄과 아산화질소의 배출량을 줄이는 노력이 이어지고 있다.

축산에서 질소 오염물을 줄이는 방법은 배설된 가축분뇨를 처리하는 것 외에도 가축의 입으로 들어가는 사료의 조단백질을 조절하는 방법이 있다. 성축의 경우, 단백질을 현 상태에서 균형을 취하고자 하는 경향이 있어, 과도하게 공급된 단백질은 분해되어 질소로 배출된다. 이에, 사료조성물의 단백질 성분을 조절하여 가축의 뇨 질소를 감소시키는 방법에 관한 연구가 진행되고 있다.

이와 관련한 선행 연구로는, 한국공개특허 제10-2008-0088128호 "가축사료조성물"에는 돼지용 사료에 조단백질을 감소시킴으로써, 사료비를 절감시키고 질소 배출량을 감소시키는 효과가 개시되어 있고, Kamiya et al. 에는 소 사료에 조단백질 함량을 낮추고 아미노산 첨가제를 첨가하여 뇨 질소 배출량을 감소시키는 효과가 개시되어 있다.

본 연구에서는 완전배합사료 (TMR, total mixed ration) 사료의 조단백질 수준이 한우의 성장 및 도체에 어떠한 영향을 미치는지 구명하기 위한 연구를 하던 중, 비육후기의 한우에 조단백질의 함량을 12.5%로 낮춘 사료 조성물을 급여한 경우, 도체 성적에 유의한 영향을 주지 않으면서 뇨 질소 배출량이 감소하는 효과를 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 도체 성적에 영향을 주지 않으면서 뇨 질소 배출량을 감소시킬 수 있는 한우 비육후기 사료 조성물을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여,

본 발명은 건물 (dry matter)에서의 화학적 성분 함량 중,

조단백질을 11 내지 14 중량%로 함유하여 질소 배출량을 감소시키는 사료 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 1)완전배합사료 (total mixed ration) 배합기를 이용하여 완전배합사료를 준비하는 단계; 및

2) 상기 완전배합사료에 조단백질을 11 내지 14의 중량%로 배합하는 단계; 를 포함하는 사료 조성물 제조방법을 제공한다,

또한, 본 발명은 상기 사료 조성물을 소에게 급여하여 질소 배출량을 감소시키는 사육 방법을 제공한다.

본 발명은 비육 후기 한우 사료 조성물에 조단백질의 함량을 낮추어 질소 배설을 감소시키는 친환경 비육 후기 한우용 사료 조성물에 관한 것으로, 비육 후기의 한우에 기존의 사료에 15%의 함량으로 포함되는 조단백질의 함량을 12.5%까지 낮춘 사료 조성물을 제공한다. 따라서, 본 발명의 사료 조성물을 이용하면, 가축의 뇨 질소 배출량을 감소시킬 수 있으며, 조단백질의 함량을 낮춤으로써 축산농가의 경영비 중 높은 비중을 차지하는 사료비를 절감시키는 효과가 있다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 건물 (dry matter)에서의 화학적 성분 함량 중, 조단백질을 11 내지 14 중량%로 함유하여 질소 배출량을 감소시키는 사료 조성물을 제공한다.

상기 사료 조성물은 한우용 사료 조성물일 수 있다.

본 발명의 용어 "한우"는 종래부터 한반도에서 운반용이나 농경용으로 사육해오던 재래종의 소를 의미한다.

상기 한우는 비육 후기의 거세우일 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.

상기 비육 후기는 21개월령 내지 28개월령을 의미한다.

상기 질소는 뇨중 질소일 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.

상기 사료 조성물은 옥수수, 대두 껍질, 밀기울, 옥수수 글루텐 피드, 대두박, 루핀 씨앗, 비타민, 소금, 석회석, 탄산수소나트륨, 및 볏짚 사일리지를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.

상기 사료 조성물 총 중량에 대하여,

상기 옥수수는 48 내지 50 중량%로 함유될 수 있다.

상기 대두껍질은 13 내지 15 중량%로 함유될 수 있다.

상기 밀기울은 4 내지 6 중량%로 함유될 수 있다.

상기 옥수수 글루텐 피드는 9 내지 11 중량%로 함유될 수 있다.

상기 대두박은 2 내지 4 중량%로 함유될 수 있다.

상기 루핀 씨앗은 1 내지 3 중량%로 함유될 수 있다.

상기 비타민은 0.1 내지 0.3 중량%로 함유될 수 있다.

상기 소금은 0.2 내지 0.4 중량%로 함유될 수 있다.

상기 석회석은 0.5 내지 0.7 중량%로 함유될 수 있다.

상기 탄산수소나트륨은 0.4 내지 0.6 중량%로 함유될 수 있다.

상기 볏짚 사일리지는 14 내지 16 중량%로 함유될 수 있다.

상기 사료 조성물은 건물 (dry matter)에서의 화학적 성분 함량이

조단백질 (crude protein, CP) 11 내지 14 중량%

조지방 (ether extract, EE) 2 내지 3 중량%;

중성세제 섬유소 (neutral detergent fiber, NDF) 30 내지 35 중량%;

산성세제 섬유소 (acid detergent fiber, ADF) 18 내지 22 중량%;

비섬유질 탄수화물 (non-fiber carbohydrate, NFC) 45 내지 55 중량%;

조회분 (Crude ash) 3 내지 6 중량%;

중성세제 불용성 조단백질 (neutral detergent-insoluble CP, NDICP) 2 내지 4 중량%; 및

산성세제 불용성 조단백질 (acid detergent-insoluble CP, ADICP) 1 내지 3 중량%로 함유될 수 있다.

본 발명의 “완전배합사료” 는 소들의 먹이인 배합사료와 조사료를 한꺼번에 섞어 만든, 여러가지 영양성분을 골고루 갖춘 사료이다.

상기 “조사료”는 가축의 사료 중 일반적으로 부피에 비하여 가소화 영양소 함량이 적고 섬유질이 많은 사료의 총칭이며, 볏짚을 비롯한 짚류 (straw), 건초류 (hay), 생초류와 청예작물 그리고 사일리지와 근채류 등이 포함된다.

상기 "배합사료"란 단미사료, 보조사료 등을 적정 비율로 배합 또는 가공한 것을 의미한다.

상기 "단미사료"는 식물성 동물성 또는 광물성 물질로서 사료로 직접 사용되거나 배합사료의 원료로 사용되는 것을 말한다.

상기 "보조사료"는 사료의 품질저하 방지 또는 사료의 효용을 높이기 위하여 사료에 첨가하는 것을 말한다.

본 발명의 완전배합사료는 옥수수, 대두 껍질, 밀기울, 옥수수 글루텐 피드, 대두박, 루핀 씨앗, 비타민, 소금, 석회석, 탄산수소나트륨, 및 볏짚 사일리지를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.

상기 사료 조성물 총 중량에 대하여,

상기 옥수수는 48 내지 50 중량%로 함유될 수 있다.

상기 대두껍질은 13 내지 15 중량%로 함유될 수 있다.

상기 밀기울은 4 내지 6 중량%로 함유될 수 있다.

상기 대두박은 2 내지 4 중량%로 함유될 수 있다.

상기 루핀 씨앗은 1 내지 3 중량%로 함유될 수 있다.

상기 비타민은 0.1 내지 0.3 중량%로 함유될 수 있다.

상기 소금은 0.2 내지 0.4 중량%로 함유될 수 있다.

상기 석회석은 0.5 내지 0.7 중량%로 함유될 수 있다.

상기 탄산수소나트륨은 0.4 내지 0.6 중량%로 함유될 수 있다.

상기 볏짚 사일리지는 14 내지 16 중량%로 함유될 수 있다.

조단백질 (crude protein, CP) 11 내지 14 중량%

조지방 (ether extract, EE) 2 내지 3 중량%;

중성세제 섬유소 (neutral detergent fiber, NDF) 30 내지 35 중량%;

산성세제 섬유소 (acid detergent fiber, ADF) 18 내지 22 중량%;

비섬유질 탄수화물 (non-fiber carbohydrate, NFC) 45 내지 55 중량%;

조회분 (Crude ash) 3 내지 6 중량%;

상기 방법으로 제조된 사료 조성물은 조단백질의 함량을 11 내지 14 중량% 로 포함함으로써, 도체 성적에 영향을 주지 않으면서, 뇨중 질소 배설을 감소시킬 수 있다.

본 발명은 상기 사료 조성물을 소에게 급여하여 질소 배출량을 감소시키는 사육 방법을 제공한다.

상기 소는 한우일 수 있지만 이에 제한되지 않는다.

상기 한우는 비육 후기 거세우일 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.

상기 비육후기는 21개월 내지 28개월령을 의미한다.

상기 질소는 뇨중 질소일 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.

본 발명자들은 구체적인 실시예에서, 조단백질의 함량을 12.5%로 낮춘 사료 조성물을 비육후기 한우에 급여한 경우, 도체성적에 유의한 영향을 미치지 않으면서 환경오염물질인 뇨 질소 배출량이 25% 이상 감소하는 것을 확인하였다.

이하, 본 발명을 실시예에 의하여 상세히 설명한다.

단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것이며, 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 청구 범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.

<실시예 1> 공시 동물 및 실험 설계

한우 거세우 4두 (체중 634±77.4 kg) 를 실험동물로 사용하였으며, 실험은 농촌진흥청 국립축산과학원 가축대사연구실에서 two 2Х2 balanced latin square design으로 수행하였다.

실험사료는 제조된 완전배합사료 (TMR)를 사용하였으며, 절식체중의 1.0% 수준을 하루에 2회 (7:00시 및 16:00시) 나누어 급여하였다.

절식체중은 생체중을 기반으로 BCNRM(2016)에 의거하여 산출하였다.

공시축은 사료 및 대사틀 적응기간을 10일 적용한 후 4일 동안 전분을 채취하여 영양소 소화율 분석에 사용하였다.

상기 실험은 국립축산과학원 동물실험윤리위원회의 승인 하에 수행되었다 (승인번호 NIAS 2019-357).

<실시예 2> 사료의 화학적 성분 분석

시험 사료는 60℃에서 48시간 건조한 후 사용하였으며, 실험사료의 화학적 성분은 하기 표 1과 같다.

시료는 cyclone mill (CT 193 Cyclotec Sample Mill, FOSS North America, MN, US)을 이용하여 1 mm screen에 통과하도록 분쇄하여 분석을 실시하였다.

화학성분은 AOAC (2019)에 따라서 건물(dry mater, DM; #930.15) 및 회분(ash, #942.05), 리그닌(acid detergent lignin, ADL; #973.19) 분석을 실시하였다.

조지방은 ANKOM XT15 지방 추출기를 이용하여 정량 분석하였다(AOCS, 2009).

중성세제불용성섬유(neutral detergent fiber, NDF)와 산성세제 불용성섬유 (acid detergent fiber, ADF) 는 ANKOM²⁰⁰⁰fiberanalyzer (ANKOM Technology Corporation, Macedon NY, U.S.A.)를 이용하여 분석하였다.

중성세제불용조단백질(neutral detergent insoluble crude protein, NDICP)과 산성세제불용조단백질(acid detergent insoluble crude protein, ADICP)은 Licitra et al. (1996)의 방법으로 측정하였다.

연소열가는 bomb calorimeter (Model 6400 calorimeter, Parr instrument, Molinem IL, U.S.A.)로 측정하였으며, 비섬유소탄수화물(nonfiber carbohydrate, NFC)는 100 - (CP% + EE% - Ash% - NDFn%)의 수식으로 산출하였다.

	대조구	처리구
옥수수	49.23	49.35
대두껍질	6.29	14.14
밀기울	6.96	4.97
옥수수 글루텐 피드	5.77	9.94
대두박	6.96	2.98
목화씨 밀	3.18	-
루핀 씨앗	4.97	1.99
비타민	0.20	0.20
소금	0.30	0.30
석회석	0.64	0.64
탄산수소나트륨	0.50	0.50
볏짚 사일리지	15.00	15.00
Total	100.00	100.00
건물	68.88	68.83
% 건물 (DM)
조단백질	15.00	12.63
조지방	2.30	2.84
중성세제 불용성 섬유	35.35	33.54
산성세제 불용성 섬유	20.97	20.34
비섬유소 탄수화물	45.64	50.13
조회분	5.74	5.08
중성세제 불용성 조단백질	4.02	3.11
산성세제 불용성 조단백질	1.80	1.38
가격 [원/kg]	390.57	369.85

<실험예 1> 소화율 및 에너지 평가

실험을 통해 채취한 분샘플은 이화학적 성분분석을 통해 사료와 동일하게 건물, 조단백질, 조지방, NDF 및 TDN을 측정하였다. 영양소 소화율은 사료내 영양소에서 분내 잔여 영양소 비율을 계산하여 산출하였고, 에너지 평가 또한 동일한 방법을 사용하였다.

조단백질 수준을 다르게한 완전배합사료의 영양소 별 외관상 소화율과 에너지는 하기 표 2와 같다.

건물, 조지방, NDF 및 NFC소화율은 대조구와 처리구에서 유의적 차이가 나타나지 않았다.

조단백질에서는 조단백질 함량이 높았던 대조구에서 처리구보다 높은 조단백소화율을 나타냈다(p<0.05).

상기 결과는 사료내 조단백질 함량에 차이에서 기인 된 것으로 보이나, 에너지 및 총 소화 영양소 (total digestible nutrient, TDN)에서도 대조구와 처리구의 차이가 없어 반추위 발효 및 성장에는 큰 영향을 미치지 못하였음을 의미한다.

Items	대조구	처리구	SEM	p-value
DM [%]	70.14	70.30	0.599	0.897
CP [% DM]	65.12	59.68	0.906	<0.05
EE [% DM]	85.96	89.45	1.093	0.118
NDF [% DM]	55.21	52.06	0.941	0.100
NFC [% DM]	87.90	88.35	0.364	0.548
TDN [%]	75.12	74.71	0.575	0.731
DE [Mcal/kg]	3.02	2.99	0.026	0.574

DM: 건물; CP: 조단백질; EE: 조지방; NDF: 중성세제 불용성 섬유; NFC: 비섬유소 탄수화물; TDN: 총 소화 영양소; DE: 소화 에너지

<실험예 2> 성장 성적, 도체 성적 및 경제성 평가

공시축은 한우 거세우 24두(24 개월령, 체중 667±11.7 kg)을 이용하여 28개월령 출하시까지 총 4개월동안 사양시험을 실시하였다.

대조구와 처리구 각각 12두를 배치하였으며, 사료는 1일 2회(7:00 및 16:00) 공급하였고, TMR 건물기준 8.7kg/일로 제한급여하였다.

물과 미네랄 블록은 자유급여하였다.

체중 및 섭취량은 2개월 간격으로 측정하여 일당증체량 및 사료요구율을 산출하였다.

공시축의 도체등급은 도축 후 48시간 동안 냉각실에서 18~20℃에서 예냉된 도체의 13번째 갈비부의 절개면에서 한국 육질 등급 기준에 따라 공식 등급 판정사에 의해 평가하였다.

평가항목은 도체중, 육량특성(등지방 두께, 배 최장근 단면적 및 육량지수) 및 육질특성(근내 지방도, 육색, 지방색, 성숙도 및 조직감)을 통하여 육량등급과 육질등급을 조사하였다.

시험축의 경제성분석은 한국축산물품질평가원의 당일 경락가격 자료를 기반으로 하여 산출하였다.

연구의 통계 분석은 SPSS 프로그램(Version 26, IBM, NewYork, USA)을 이용하여 t-test를 실시하였고, 5%의 유의수준에서 유의성을 검정하였다.

1) 성장 성적

비육 후기 4개월동안 시험 사료를 급여한 한우의 성장 성적을 표 3에 기재하였다.

개시 체중부터 종료 체중까지 대조구와 처리구 간의 유의적인 차이가 없었다. 처리구에서 대조구보다 일당증체량은 높고 사료요구율은 낮은 결과를 보였으나, 유의성은 없었다(p<0.05).

상기 결과는 사료내 조단백질이 비육 후기 한우의 성장 성적에 영향을 주지 않음을 의미한다.

	대조구	시험구	SEM	p-value
IBW [kg]	676.38	655.18	11.739	0.380
기간1(0-2개월)
ADG [kg/day]	0.73	0.81	0.038	0.326
FR [kg/day]	23.20	19.20	0.730	0.264
FBW [kg]	722.42	706.00	12.523	0.526
기간2(2-4개월)
ADG [kg/day]	0.76	0.81	0.040	0.560
FR [kg/day]	22.60	19.10	0.755	0.326
FBW [kg]	778.81	765.95	13.148	0.637
전체(0-4개월)
ADG [kg/day]	0.75	0.81	0.029	0.297
FR [kg/day]	22.10	18.70	0.384	0.302

IBW: 개시 체중, ADG: 평균일당증체량, FR: 사료요구율, FBW: 종료 체중

2) 도체 성적

도체 성적을 하기 표 4에 기재하였다.

도체중 (Carcass weight), 등심 단면적 (Loin area), 등지방 두께 (Backfat thickness), 육량지수 (Yield index) 에서는 대조구와 처리구 간의 유의적 차이가 없었으나, 육량등급 (Yield grade) 에서 A등급이 대조구는 8%, 처리구는 33%로 처리구의 A등급 비율이 높았다.

육질특성 (Quality traits) 에서도 마블링 스코어 (Marbling score), 육색 (Meat color), 지방색 (Fat color), 조직감 (Texture), 숙성도 (maturity)모두 대조구와 처리구 간에 유의적 차이가 없었고, 육질등급에서 가장 높은 등급인 1⁺⁺의 비율이 대조구15% 및 처리구 25%로 나타났다.

대조구에서 조단백질 수준이 높은 비싼 사료를 급여했음에도 불구하고, 조단백질이 낮은 사료를 급여한 처리구는 조단백질이 높은 사료를 급여한 대조구보다 성장 성적 및 도체성적에서 부(-)의 결과가 없었고, 오히려 육량 및 육질 등급에서 긍정적인 결과를 나타냈다.

	대조구	처리구	SEM	p-value
도체특성
도체중 [kg]	478.38	466.83	7.917	0.478
등심단면적 [cm²]	94.38	97.08	1.882	0.486
등지방두께 [mm]	15.15	12.50	1.001	0.191
육량지수	60.67	61.66	0.312	0.116
욱량등급 (A:B:C) [%]	8:54:38	33:59:8	-	-
육질특성
마블링스코어	5.69	5.83	0.318	0.830
육색	4.62	4.75	0.095	0.492
지방색	3.00	3.00	0.000	1.000
조직감	1.00	1.17	0.055	0.136
성숙도	2.31	2.42	0.098	0.589
육질등급 (1⁺⁺:1⁺:1:2) [%]	15:38:46:0	25:17:58:0	-	-

3) 경제성 평가

축산물 품질평가원의 2020년 10월 평균 도매가격은 거세우 1⁺⁺등급은 23,927원, 1⁺등급은21,804원, 1등급은 20,290원, 2등급은 16,822원 및 3등급은 13,105원이었다.

본 연구를 통해서 얻어진 대조구 및 처리구의 등급판정결과는 표 5에 기재하였다.

조단백질 함량이 낮은 완전배합사료를 급여한 처리구의 1⁺⁺등급 출연율은 25%, 1⁺ 및 1등급은 각각 17%, 58%로 나타났다.

조단백질 함량이 15%로 높았던 대조구에서는 1⁺⁺등급 15%, 1⁺등급 38%, 1등급 46%로 나타나 등급별 출현율을 기초로 하여 경제성을 분석하였다.

표 5에서와 같이, 거세우 10두를 출하하였을 때, 대조구는 1,000,413천원의 경락 가격을 얻고, 처리구는 1,020,331천원의 경락 가격을 얻었다.

대조구와 처리구의 소득을 산출하였을 때, 처리구는 대조구보다 19,918천원의 추가 이익을 얻을 수 있고, 사료비의 단가가 낮은 것을 고려하면 더 높은 순수익을 기대할 수 있다. 따라서, 조단백질이 낮은 완전배합사료를 비육 후기 한우에 급여하였을 때 농가의 수익성에 도움이 될 수 있다.

도체등급	도체 가격 [원/kg] (USD/kg)	평균 도체중 [kg/두]	등급별 출현율 [%]		경락가격 Х 1,000 원 (USD)
도체등급	도체 가격 [원/kg] (USD/kg)	평균 도체중 [kg/두]	대조구	처리구	대조구	처리구
1⁺⁺	23,927 (21.8)	483	15	25	17,334 (15,758)	28,891 (26,265)
1⁺	21,804(19.8)	462	38	17	38,279 (34,799)	17,125 (15,568)
1	20,290(18.4)	476	46	58	44,427 (40,388)	56,017 (50,924)
합계	-	-	100	100	100,041(90,946)	102,033 (92,757)
경제성 평가는 10두 사육 생산성을 기준으로 하였으며, 환율은 2020 기준이다, 1 USD = 1,100 원.

<실험예 3> 질소 배출량 산정

실험동물(한우)의 질소배출량은 뇨에 포함된 질소 비율과 뇨의 총량을 곱하여 두당 1일 질소배출량이 산출하였다.

뇨의 질소함량은 켈달법(Kjeldahl method)을 이용하여 분석하였고 방법은 다음과 같다.

EDTA 표준품은 Leco (Leco corporation, USA)에서 구입하여 사용하였고, Glycine은 Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA)에서, Ammonium sulfate와 Boric acid는 JUNSEI (Junsei chemical, Japan)에서 Sodium Hydroxide Solution 32 %, 0.1N Hydrochloric acid standard solution A comparison study of crude protein analytical methods in foods 145 Vol. 33, No. 3, 2020 은 DAEJUNG (Daejung Chemicals & Metals Co. Ltd.)으로부터 구입하였다.

분해 촉진제로 사용하는 Kjeldahl tablet은 BUCHI (BUCHI Labortechnik AG, Switzerland) 로부터 구입하여 사용하였다.

켈달법은 크게 분해, 중화, 증류, 적정으로 나누어진다. 약 0.5 g의 시료를 유산지에 칭량한 후 잘 싸서 300 mL의 유리 튜브에 넣고, 가수분해를 촉진 시킬 촉매제인 Kjeldahl Tablet (4.98 g K2SO4 + 0.02 g CuSO4·5H2O) 2알과 진한 황산 20 mL를 넣었다.

시료와 분해촉진제, 진한 황산이 담긴 시료 튜브는 430℃로 예열된 히팅블럭 KjelDigester K-446에 넣고 약 2시간 동안 분해를 시켰다.

이때 분해를 통해 발생하는 황산가스는 유해가스 중화장비 Scrubber K-415을 통해 배출시켰다.

분해가 완료된 시료는 황산에 의해 탈수 분해와 산화환원 반응이 일어나 단백질 중의 질소는 황산암모늄(NH4)2SO4의 형태로 변하게 된다.

이때 사용된 촉매제 중 K2SO4는 황산의 끓는점을 높여줘 SO3를 생성하고, 산화반응을 촉진시키는 역할을 하며, CuSO4는 아미노산으로부터 암모니아 생성을 촉진시키는 역할을 하였다.

분해 후 상온에서 식힌 시료는 단백질 자동 증류장치에 연결해 중화, 증류, 적정과정을 거쳤다.

진한 황산을 통해 생성된 황산암모늄(NH4)2SO4에 H2O 50 mL을 넣어 희석하고, 여기에 과잉의 32 % NaOH 80 mL를 넣고 중화시킨 후 300 초간 가열하면 암모니아가 발생하여 증류하게 된다. 증류반응에서 생성된 암모니아는 70 mL의 boric acid 에 흡수시켜 150초간 0.1N 염산으로 적정하였다.

켈달법(Kjeldahl method)을 이용하여 분석할때는 KjelFlex K-360 (BUCHI Labortechnik AG, Switzerland) 을 이용하여 증류를 하였고, 해당장비의 기기조건은 표6과 같다.

기기	조건
물 (H2o)	50mL
수산화나트륨 (NaOH)	80mL
붕산 (H3BO3)	70mL
반응 시간 (reaction time)	5s
증기력 (steam power)	100%
증류 시간 (distilation time)	300s
적정 시작 (titration start)	150s
교반 속도 증류 (stirrer speed distillation)	5
교반 속도 적정 (stirrer speed titration)	8

뇨중 질소 배출량 분석 결과는 표 7에 기재하였다.

일일 뇨중 질소 배출량은 대조구 0.109 kg에 비하여 처리구 0.067kg으로, 처리구에서 유의적으로 감소하였다.

상기 결과는 조단백질 공급량이 많은 대조구에서 처리구보다 높은 질소배출량을 보였다. 이는 시험구 모두 조단백질 요구량을 충족하였기 때문에 조단백질이 과잉으로 공급된 대조구에서 처리구보다 유의적으로 높은 뇨중 질소 배출량을 보이는 것을 의미한다.

	대조구	처리구	p-value
총 뇨량 (kg)	11.613±1.448	8.288±0.772	0.052
뇨중 질소 (%)	1.145±0.137	0.843±0.064	0.055
질소 배출량 (kg/일/두)	0.109±0.006	0.067±0.064	<0.05

상기와 같이, 한우 비육후기에 조단백질의 함량을 낮추어 급여하는 경우, 도체성적, 성장성적 등에 유의한 영향을 미치지 않으면서 환경 오염의 원인인 질소의 배출량을 줄이는 효과가 있음을 확인하였다.

Claims

한우용 사료 조성물로서,
사료 건물(dry matter) 기준으로,
조단백질 (crude protein, CP) 11 내지 13 중량%;
조지방(ether extract, EE) 2 내지 3 중량%;
중성세제 섬유소 (neutral detergent fiber, NDF) 30 내지 35 중량%;
산성세제 섬유소 (acid detergent fiber, ADF) 18 내지 22 중량%;
비섬유질 탄수화물 (non-fiber carbohydrate, NFC) 45 내지 55 중량%;
조회분 (Crude ash) 3 내지 6 중량%;
중성세제 불용성 조단백질 (neutral detergent-insoluble CP, NDICP) 2 내지 4 중량%; 및
산성세제 불용성 조단백질 (acid detergent-insoluble CP, ADICP) 1 내지 3 중량%를 포함하고,
21개월령 내지 28개월령의 비육 후기 거세 한우에서 뇨중 질소 배출량을 감소시키는 것을 특징으로 하는, 한우용 사료 조성물.
삭제
삭제
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 사료 조성물은, 사료 조성물 총 중량에 대하여,
옥수수 48 내지 50 중량%, 대두껍질 13 내지 15 중량%, 밀기울 4 내지 6 중량%, 옥수수 글루텐 피드 9 내지 11 중량%, 대두박 2 내지 4 중량%, 루핀 씨앗 1 내지 3 중량%, 비타민 0.1 내지 0.3 중량%, 소금 0.2 내지 0.4 중량%, 석회석 0.5 내지 0.7 중량%, 탄산수소나트륨 0.4 내지 0.6 중량%, 볏짚 사일리지 14 내지 16 중량%를 함유하는 것을 특징으로 하는, 사료 조성물.
삭제
1)완전배합사료 (total mixed ration) 배합기를 이용하여 완전배합사료를 준비하는 단계; 및
2) 상기 완전배합사료에 조단백질을 11 내지 13의 중량%로 배합하는 단계; 를 포함하는, 제1항의 사료 조성물 제조방법.
제8항에 있어서,
상기 완전배합사료는,
옥수수 48 내지 50 중량%, 대두껍질 13 내지 15 중량%, 밀기울 4 내지 6 중량%, 옥수수 글루텐 피드 9 내지 11 중량%, 대두박 2 내지 4 중량%, 루핀 씨앗 1 내지 3 중량%, 비타민 0.1 내지 0.3 중량%, 소금 0.2 내지 0.4 중량%, 석회석 0.5 내지 0.7 중량%, 탄산수소나트륨 0.4 내지 0.6 중량%, 볏짚 사일리지 14 내지 16 중량%를 함유하는 것을 특징으로 하는, 사료 조성물 제조방법.
제8항에 있어서,
상기 사료 조성물은 건물 (dry matter)에서의 화학적 성분 함량이
조단백질 (crude protein, CP) 11 내지 13 중량%
조지방(ether extract, EE) 2 내지 3 중량%;
중성세제 섬유소 (neutral detergent fiber, NDF) 30 내지 35 중량%;
산성세제 섬유소 (acid detergent fiber, ADF) 18 내지 22 중량%;
비섬유질 탄수화물 (non-fiber carbohydrate, NFC) 45 내지 55 중량%;
조회분 (Crude ash) 3 내지 6 중량%;
중성세제 불용성 조단백질 (neutral detergent-insoluble CP, NDICP) 2 내지 4 중량%; 및
산성세제 불용성 조단백질 (acid detergent-insoluble CP, ADICP) 1 내지 3 중량% 포함되는 것을 특징으로 하는, 사료 조성물 제조방법.
삭제
제1항의 조성물을 급여하여 뇨중 질소 배출량을 감소시키는 것을 특징으로 하는, 한우의 사육 방법.
삭제
삭제
삭제