• 한국초지조사료학회지
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• 제43권4호
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• pp.268-273
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• 2023

본 연구에서는 국내 한우농가에서 주로 이용하고 있는 국내산 조사료 2종과 수입산 조사료 3종의 영양소 함량, 반추위 내 소화율, 발효특성 및 온실가스 발생량을 평가하기 위해 수행되었다. 알팔파는 조단백질 함량이 가장 높은 반면, NDF와 ADF 함량은 가장 낮았으며, 온실가스 측면에서 건물과 NDF 소화율 당 CO₂ 발생량이 낮았다. 한편 티모시는 건물과 NDF 소화율, 반추위 내총 VFA 함량이 가장 높았으며, 온실가스 측면에서 건물과 NDF 소화율 당 CH₄ 발생량이 가장 낮았다. 이상의 연구결과에서, 국내 한우농가에서 주로 이용하고 있는 조사료 중 사료가치(영양소 함량, 반추위 내 발효특성 및 간접 소화율)와 온실가스 저감 측면에서 티모시가 가장 우수한 것으로 사료된다. 따라서 국내에서 가장 많이 생산되고 있는 조사료인 이탈리안라이그라스와 볏짚의 사료가치 증진과 온실가스 저감을 위한 조사료 가공기술 개발이 필요할 것으로 사료된다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제44권2호
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• pp.99-105
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• 2024

본 연구에서는 국내에서 이용되는 호밀의 조사료 가공방법에 따른 영양소 함량, 반추위 내 소화율, 발효특성 및 온실가스 발생량을 평가하기 위해 수행되었다. 출수기에 수확한 호밀은 청초, 건초 및 사일리지로 제조하여 시험에 이용하였다. 조단백질, 조회분 및 ADF 함량은 사일리지에서 가장 높았고, 청초에서 가장 낮았다. NFC 함량과 RFV는 청초에서 가장 높았고, 사일리지에서는 가장 낮았다. 한편 호밀 조사료를 72시간 동안 한우의 반추위 내에서 in vitro 발효하였을 때, IVDMD는 청초가 건초와 사일리지에 비해 높았으나, IVNDFD 소화율은 시험구간 차이가 없었다. 반추위 내 propionate 함량이 사일리지에서 가장 높았으며, 이로 인해 A:P ratio는 가장 낮았다. IVDMD 기준 total gas와 CH₄ 발생량은 사일리지가 가장 낮았으며, CO₂ 발생량은 생초가 낮았다. 한편 IVNDFD 기준 total gas, CO₂ 및 CH₄ 발생량은 사일리지가 가장 낮았다. 이상의 결과에서, 호밀은 사일리지로 제조하는 것이 온실가스 저감에서 유리할 것으로 사료된다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제45권3호
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• pp.443-454
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• 2003

본 연구는 불포화지방산원으로서 C18:2n-6이 풍부한 전지대두와 C18:3n-3이 풍부한 아마종실을 반추동물사료에 18% 배합하였을 때 반추위내 건물소실율과 불포화지방산 소실율 및 조성을 조사하기 위해 in vitro 배양장치에서 실시하였다. 배양시간은 0, 3, 6, 12, 24, 48, 72시간에 걸쳐 실시하였고, 배양 종료 후 각각의 medium digesta는 동결 건조하여 건물과 각 지방산 함량을 분석하였다. 배양 3시간까지는 전지대두와 아마종실의 건물소실율에 차이가 없었으나, 배양 6시간이후부터는 아마종실이 전지대두보다 유의한 증가를 나타내었다 (p< 0.01). 하지만, 배양 48시간이후부터는 두 처리구간에 유의차가 나타나지 않았다 (p>0.05). 한편 가스생성량은 건물소실율과 비슷한 양상을 나타내어 아마종실이 전지대두보다 발효산물인 가스를 보다 많이 생성하나 두 처리구간에 유의한 차이는 나타나지 않았다(p>0.05). C18:0 함량은 배양시간이 증가함에 따라 전지대두와 아마종실 공히 증가하였고, 전지대두가 아마종실 보다 유의하게 높았다(p<0.05). C18:1 조성은 전지대두가 아마종실구보다 유의하게 증가하였다(p<0.05). C18:2와 C18:3의 digesta내 조성은 반추위내 수소첨가현상으로 배양시간이 증가함에 따라 감소하였다. Digesta내 C18:2 함량은 C18:2가 풍부한 전지대두가 아마종실에 비하여 유의하게 증가하였고(p<0.05), C18:3 함량은 C18:3이 풍부한 아마종실이 전지대두에 비하여 유의하게 증가하였다 (p<0.001). 순수 C18:0 생산량 (%)은 C18:2n-6 함량이 풍부한 전지대두가 배양종료 후 332.24%로 아마종실의 133.16%보다 유의하게 증가하였다 (p<0.05). C18:1 소실율은 전지대두가 아마종실보다 유의하게 낮았고 (p<0.05), 특히 배양 3, 6, 12, 24시간에서 전지대두 처리구가 음 (-)값을 나타내었다. C18:2의 소실율은 배양시간이 증가함에 따라 증가하였고, 배양 72시간에 두 처리구 평균 93.31%로 광범위하게 소실되었으나, 처리구간 유의차는 나타나지 않았다 (p>0.05). C18:3 소실율은 C18:2 소실율과 마찬가지로 배양시간이 증가함에 따라 증가하였으며, 특히 아마종실이 전지대두에 비하여 배양 6시간이후부터 유의하게 증가하였다(p<0.05). C18계 불포화지방산 소실율은 아마종실이 전지대두보다 유의하게 높았다 (p<0.05). 이상의 결과로부터 전지대두와 아마종실은 반추동물의 식품 내 유익한 불포화지방산이 침착하는데 충분한 가치가 있는 불포화지방산원이었고, C18계 불포화지방산은 반추위내에서 광범위하게 수소첨가되었다. 아울러 전지대두는 아마종실보다 complete biohydrogenation이 증가하였고, digesta 내 불포화지방산 함량은 사료 중 불포화지방산 함량과 밀접한 관계가 있었다.

• 생명과학회지
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• 제22권4호
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• pp.437-446
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• 2012

한우의 반추위에서 게놈 DNA를 분리하여 메타게놈 은행을 구축한 다음 섬유소분해효소를 암호화하는 유전자를 클로닝 및 유전자를 선별하였다. 선별된 유전자의 DNA 염기서열 및 아미노산 서열을 분석하고 유전산물의 생화학적인 특성을 조사하였다. $cel$5C 유전자는 1,125 bp로 374개의 아미노산 잔기를 가진 단백질을 암호화하였으며 이 단백질 분자량은 42 kDa이었다. 이 효소의 최적 pH는 4 근방이었으며 최적 온도는 $50^{\circ}C$ 부근이었다. $cel$5C 유전자의 internal primer를 사용하여 인공적으로 배양할 수 있는 49종의 반추세균에서 분리한 게놈 DNA을 주형으로 PCR 분석한 결과 해당하는 밴드를 확인할 수 없었다. Cel5C는 현재로서는 배양할 수 없는 반추 미생물로 추정된다.

• 생명과학회지
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• 제22권11호
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• pp.1571-1586
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• 2012

지구상에는 약 5,400여 종의 포유동물이 있고 그 중 약 1,000여 종은 풀을 뜯어 먹고 사는 초식동물이다. 초식동물 중에서 약 250여 종이 반추동물로 알려져 있다. 반추동물인 소와 양은 반추위에서 주로 발효가 일어나지만 비반추동물인 돼지와 사람은 맹장과 결장, 직장에서 주로 발효가 일어난다. 반추위 미생물의 종류와 우점도 Bacteroidetes 51%, Firmicutes 43% 존재하며, 사람의 대장미생물의 우점도Firmicutes 65%, Bacteroidetes 25%로 존재한다. 풀의 세포벽 구성성분은 미생물에 의해 분해, 발효에 의해 SCFA (short chain fatty acid)를 생성하게 되고 acetate, propionate, butyrate 생성비율은 60:25:15이다. 장내 primary butyrate transporter인 MCT1(monocarboxylatetransports-1)에 의해서 흡수된 butyrate는 SCFA receptor GPR43과 GPR41을 활성화시킨다. Butyrate는 강력한 anti-tumorigenic 기능을 가지고 있다. Butyrate는 다양한 cancer cell에 효과를 나타내며 세포내의 기능 조절에 기여하고, 암세포사멸을 유도하는 특성이 있다. Butyrate는 caspase의 활성화, HDAC (histone deacetylase) 활성을 억제하여apoptosis를 유도하고, p53 발현증가로 cell cycle arrest와 apoptosis를 유도한다. SCFA의 항 염증작용으로는 장 상피세포에서 IL-8 발현 감소, NO합성과 NF-${\kappa}B$ (nuclear factor ${\kappa}B$)의 활성을 억제하여 염증으로 인한 암 발생을 억제한다. Butyrate는 장 점막의 생리적 기능을 유지하는데 중요한 역할을 하며 IBD (inflammatory bowel disease) 치료법으로 이용되고 있다.

• 생명과학회지
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• 제15권6호
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• pp.1013-1021
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• 2005

미생물 메타게놈은 특이한 생체촉매의 다양한 원료로 제공된다. 한우의 반추위에서 게놈 DNA를 분리한 후 메타게놈 은행을 구축하고 $\alpha$-amlylase를 암호화하는 유전자를 클로닝하여 DNA 및 아미노산 서열을 밝히고 생화적 특징을 조사하였다. amyA유전자는 1,893 bp로 631개의 아미노산 잔기를 가진 단백질을 암호화였으며 효소의 분자량은 단백질 전기영동 결과 약 71,000 Da으로 확인되었다. 이 효소를 다른 아밀라제와 비교한 결과 $21-59\%$의 상동성을 보였다. AnyA는 pH $6.40\%$에서 최적 활성을 나타내었고, pl값은 5.87이었다. E. coliDH5$\alpha$에서 발현된 AmyA의 활성은 $\Mg^{2+}$(20mM), $Ca^{2+}$ (30 mM) 존재 시 그 활성이 증가하였고, $Fe^{2+}$, $Cu^{2+}$ 존재 시 저해되었다. amyA 유전자의 internal primer를 사용하여 인공적으로 배양할 수 있는 49종의 반추세균에서 분리한 게놈 DNA을 주형으로 PCR분석한 결과 해당하는 벤드를 확인할 수 없었다. AmyA는 현재로 배양할 수 없는 반추 미생물에서 온 것으로 추정된다.

• 한국유기농업학회지
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• 제26권4호
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• pp.775-787
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• 2018

본 연구는 반추동물의 메탄 감소에 효과가 있는 합성첨가제를 대체 할 수 있는 천연첨가제를 찾고자 연구를 실시하였다. 첨가제인 MRA-1(파), MRA-2 (SLS), MRA-3 (SDS), MRA-4(파+탄닌산)를 만들어 발효시간대별(3, 6, 9, 12, 24 및 48 h) in vitro 시험을 실시하였다. pH는 발효시간동안 적정범위였으며, 건물소화율은 모든 발효시간대별 모든 처리구에서 대조구와 유의적(P>0.05)인 차이를 보이지 않았고, 미생물성장량에도 부정적인 영향을 미치지 않았다. 메탄 발생량은 발효 24시간대 MRA-1구를 제외한 나머지 처리구에서 대조구에 비해 유의적(P<0.05)으로 낮게 측정되었으며, 특히 이산화탄소 발생량은 MRA-4 첨가구에서 발효 9, 24, 48시간대에서 유의적(P<0.05)으로 낮았다. 메탄생성량 감소에 영향이 있는 프로피온산 함량은 발효 24시간대 MRA-4구에서 대조구에 비해 유의적(P<0.05)으로 높았다. Ciliate-associated methanogens은 발효 24시간대 MRA-1, MRA-3 및 MRA-4구에서 대조구에 비해 유의적(P<0.05)으로 낮게 측정되었다. 따라서 파와 탄닌산은 반추위 내 메탄 저감 효과가 있는 합성첨가제를 대체 할 수 있어 반추동물용 천연 메탄 저감제로서의 활용 가능성이 있을 것으로 사료된다.

• 한국유기농업학회지
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• 제29권2호
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• pp.241-256
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• 2021

이번 연구는 반추동물의 메탄 감소에 효과가 있는 천연 사료첨가제를 찾고자 실시하였다. 왕대의 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량은 각각 43.54 mg CE/g 및 17.13 mg QE/g이였으며, DPPH 및 ABTS 유리기 소거 활성은 IC50 값이 각각 163.13 및 97.07 ㎍/mL으로 측정되었다. In vitro 시험은 왕대의 첨가수준을 달리하여 발효 시간대별(6, 12, 24 및 48 hr) 실시하였다. pH는 발효시간동안 적정 범위였으며, 건물 소화율 및 미생물 성장량은 모든 발효 시간대별 처리구에서 대조구와 유의적(P>0.05)인 차이를 보이지 않았다. 총 가스 발생량은 발효 6 및 24시간에 첨가량이 증가함에 따라 감소(Linear effects, 6 hr, P=0.0004; 12 hr, P=0.0055)하였다. 메탄 및 이산화탄소 발생량은 발효 48시간대 첨가량이 증가함에 따라 감소하였다(Linear effects, P=0.022; P=0.0188). 또한 왕대의 첨가는 총 휘발성 지방산 생성량에 부정적인 영향을 미치지 않았고, 발효 48시간대 butyrate 함량은 첨가량이 증가함에 따라 증가(Linear effects, P=0.0001)하였다. 따라서 플라보노이드를 함유하고 있는 왕대의 첨가는 in vitro 반추위 메탄을 저감할 수 있고 발효성상에 부정적인 영향을 미치지 않았다. 그러므로 반추동물 메탄저감 첨가제로서의 활용 가능성이 있을 것으로 기대된다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제51권1호
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• pp.39-44
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• 2009

본 연구는 목재부후균 유래 $\beta$-글루코시다제, 엑소글루카나제 및 엔도글루카나제 유전자를 함유한 형질전환체 효모를 배양한 액상섬유소분해효소에 대하여 인공반추위 배양시험을 통해 완전혼합사료에 대한 적용 수준 조사와 더불어 한우 비육 거세우의 사양시험을 통해 2 종류의 액상섬유소분해효소를 완전혼합사료에 1.0% 수준으로 첨가 급여하여 가축의 성장, 영양소소화율에 미치는 영향을 알아보고자 실시하였다. 1. 인공반추위 배양시험을 통해 완전혼합사료에 대한 액상 섬유소분해효소 첨가에 의해 pH가 약간 증가하는 경향이었다. 휘발성지방산에서 acetate 비율이 배양 12와 24시간에 유의적으로(p<0.05) 높게 나타났으며 총휘발성지방산 농도 역시 배양 12와 24시간에 유의적으로(p<0.05) 증가시켰으며 1.0% 첨가구에서 효과적이었다. 건물소화율은 배양 24시간에 액상 섬유소분해효소 첨가구에서 유의적으로(p<0.05) 증가하였다. 2. 한우 거세우 사양시험에서는 액상 섬유소분해효소 급여에 의해 일당증체량과 사료효율이 개선되는 경향이었다. 영양소 소화율에서는 DM, 조섬유, NDF 및 ADF 소화율이 액상 섬유소분해효소 첨가에 의해 유의적으로(p<0.05) 증가하였다. 따라서 인공반추위 배양시험을 통해 액상 섬유소분해효소 1.0% 첨가가 비교적 반추위발효 양상을 개선시키었으며, 한우 사양시험에서도 2종류의 액상 섬유소분해효소 1.0% 급여가 일당증체량 및 사료효율 개선효과가 있었다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제46권1호
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• pp.49-54
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• 2004

본 연구는 한우에 급여하는 저질 조사료 원 이 반추시간 및 빈도, 저작시간 및 저작빈도에 미치는 효과를 알아보기 위해 실시하였다. 시험사료는 농후사료 + 볏짚(50:50), 농후사료 + 볏짚 + 팽연왕겨(50:35:15), 농후사료+ 볏짚 + 분쇄왕겨(50:35:15)을 사용하였다. 농후사료 + 볏짚(50:50), 농후사료+ 볏짚 + 팽연왕겨(50:35:15) 및 농후사료+ 볏짚+분쇄왕겨(50:35:15)를 섭취한 한우의 사료섭취 및 반추시간은 각각 78.8과 338.4, 98.0과 362.5, 그리고 160과 519.2minld이었다. 벗짚의 30%를 팽연왕겨나 분쇄왕겨로 대체하였올 때 사료섭취 및 반추시간이 유의하게 증가하였으며 (p<0.05), 1일 반추시 총 저작횟수와 본당 저작횟수는 팽연왕겨와 분쇄왕겨를 급여하였올 때 유의하게 감소하였다(p<0.05). 또한 일일 총 반추식괴수와 반추분당 식괴수도 팽연왕겨와 분쇄왕겨를 급여할 때에 감소되었지만, 식괴당 저작시간과 저작횟수는 증가되었다(p<0.05). 이러한 결과는 볏짚과는 다른 물리척 폭성을 행연왕겨와 분쇄왕겨가 갖고 있고, 왕겨의 조사료적인 가치는 왕겨가 갖고 있는 물리척인 유효성에 의하여 반추위가 자극펀 결과에 의한 것으로 생각된다.