• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
• /
• 제17권3호
• /
• pp.355-365
• /
• 2004

Two experiments were conducted to determine the effect of alkaline hydrogen peroxide (AHP) treatment (1% NaOH+1.5% $H_2O_2$; 1 AHPMS, 2% NaOH+1.5% $H_2O_2$; 2AHPMS) on rate and extent of degradation of mustard straw (MS) in sacco in sheep, and its in vivo digestion and ruminal fermentation characteristics when fed to sheep with concentrate (200 g per sheep daily). The treatment of straw with 1 and 2% AHP increased its sodium content by 148 and 296% to that of untreated straw (UMS). There was significant decrease in NDF and hemicellulose contents of AHP treated straw and increase in cellulose and lignin contents. Phenolic acids like ferrulic, $\rho$-coumaric and o-coumaric significantly (p<0.001) reduced by AHP treatment of mustard straw. In first experiment the in sacco degradation of DM, OM and NDF was significantly (p<0.01) greater for 2 AHPMS than for UMS at all incubation periods. The disappearance of nutrient from 1 AHPMS and 2 AHPMS treated straws continue to increase up to 96 h whereas in UMS the peak disappearance was found at 48 h. By using the equation {(y=a+b) ($1-e^{-ct}$)} the degradation rates (c) for DM, OM, and NDF were significantly higher for UMS than AHP treated straws. Level of alkali (1 and 2%) had significant effect on degradation characteristics (a, b, c and $P_{0.05}$) of DM and NDF fraction of MS. However, the effect was not pronounced on OM fraction of MS. In feeding experiment, the intake of nutrients for DM, OM, cell wall constituents and energy was higher on 2 AHPMS, whereas no effect on the digestibility of these nutrients was observed. The apparent nitrogen retention was higher (p<0.05) both in 1 and 2 AHPMS groups. Water intake by animals was significantly increased due to AHP treated mustard straw feeding. Rumen liquor pH was higher in 2 AHPMS fed animals. The $NH_3-N$ of rumen liquor was not affected by feeding of AHP treated MS based diets. Total VFA concentration was significantly (p<0.01) higher in UMS fed group. The fractional out flow rate of DM was higher (p<0.05) in animals fed on 2 AHPMS diets compared to UMS and lAHPMS fed groups. The population of large holotrichs was higher (p<0.05) on AHP treated MS fed diets compared to UMS. The study indicated that treatment of mustard straw with AHP changed its chemical composition towards a better feed. The nutritive value of 2% AHP treated mustard straw was better in terms of dry matter intake and apparent nitrogen retention. The higher in sacco DM, OM and NDF disappearance however, was not confirmed by in vivo data in this study.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
• /
• 제30권1호
• /
• pp.34-41
• /
• 2017

Objective: Two experiments were performed to evaluate the effects of coated slow-release urea on nutrient digestion, ruminal fermentation, nitrogen utilization, blood glucose and urea concentration (Exp 1), and average daily gain (ADG; Exp 2) of steers. Methods: Exp 1: Eight ruminally fistulated steers [$503{\pm}28.5kg$ body weight (BW)] were distributed into a d $4{\times}4$ Latin square design and assigned to treatments: control (CON), feed grade urea (U2), polymer-coated slow-release urea A (SRA2), and polymer-coated slow-release urea B (SRB2). Dietary urea sources were set at 20 g/kg DM. Exp 2: 84 steers ($350.5{\pm}26.5kg$ initial BW) were distributed to treatments: CON, FGU at 10 or 20 g/kg diet DM (U1 and U2, respectively), coated SRA2 at 10 or 20 g/kg diet DM (SRA1 and SRA2, respectively), and coated SRB at 10 or 20 g/kg diet DM (SRB1 and SRB2, respectively). Results: Exp 1: Urea treatments (U2+SRA2+SRB2) decreased (7.4%, p = 0.03) the DM intake and increased (11.4%, p<0.01) crude protein digestibility. Coated slow-release urea (SRA2+-SRB2) showed similar nutrient digestibility compwared to feed grade urea (FGU). However, steers fed SRB2 had higher (p = 0.02) DM digestibility compared to those fed SRA2. Urea sources did not affect ruminal fermentation when compared to CON. Although, coated slow-release urea showed lower (p = 0.01) concentration of $NH_3-N$ (-10.4%) and acetate to propionate ratio than U2. Coated slow-release urea showed lower (p = 0.02) urinary N and blood urea concentration compared to FGU. Exp 2: Urea sources decreased (p = 0.01) the ADG in relation to CON. Animals fed urea sources at 10 g/kg DM showed higher (12.33%, p = 0.01) ADG compared to those fed urea at 20 g/kg DM. Conclusion: Feeding urea decreased the nutrient intake without largely affected the nutrient digestibility. In addition, polymer-coated slow-release urea sources decreased ruminal ammonia concentration and increased ruminal propionate production. Urea at 20 g/kg DM, regardless of source, decreased ADG compared both to CON and diets with urea at 10 g/kg DM.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
• /
• 제25권2호
• /
• pp.240-247
• /
• 2012

Dietary supplementation with conventional linted cottonseed hulls (LCSH) is a common practice in livestock production all over the world. However, supplementation with mechanically delinted cottonseed hulls (DCSH) and cottonseed linter residue (CLR) is uncommon. Cottonseed by-products, including LCSH, DCSH and CLR, were assessed by chemical analysis, an in situ nylon bag technique, an in vitro cumulative gas production technique and in vitro enzyme procedure. The crude protein (CP) content of CLR (302 g/kg dry matter (DM)) was approximately 3 times that of LCSH and 5 times that of DCSH. The crude fat content was approximately 3 times higher in CLR (269 g/kg DM) than in LCSH and 4 times higher than in DCSH. Neutral detergent fibre (311 g/kg DM) and acid detergent fibre (243 g/kg DM) contents of CLR were less than half those of DCSH or LCSH. Metabolisable energy, estimated by in vitro gas production and chemical analyses, ranked as follows: CLR (12.69 kJ/kg DM)>LCSH (7.32 kJ/kg DM)>DCSH (5.82 kJ/kg DM). The in situ degradation trial showed that the highest values of effective degradability of DM and CP were obtained for CLR (p<0.05). The in vitro disappearance of ruminal DM ranked as follows: CLR>LCSH>DCSH (p<0.05). The lowest digestibility was observed for DCSH with a two-step in vitro digestion procedure (p<0.05). The potential gas production in the batch cultures did not differ for any of the three cottonseed by-product feeds. The highest concentration of total volatile fatty acids was observed in CLR after a 72 h incubation (p<0.05). The molar portions of methane were similar between all three treatments, with an average gas production of 22% (molar). The CLR contained a higher level of CP than did LCSH and DCSH, and CLR fermentation produced more propionate. The DCSH and LCSH had more NDF and ADF, which fermented into greater amounts of acetate.

• 한국유기농업학회지
• /
• 제25권3호
• /
• pp.569-586
• /
• 2017

We inoculated a spent mushroom substrate from Flammulina velutipes (SMSF) with a microbial additive and assessed the effects on chemical composition, ruminal fermentation parameters, and total-tract nutrient digestibility. In Exp. 1, three cannulated Hanwoo steers were used in an in situ trial to determine the degradation kinetics of dry matter (DM) and crude protein (CP). In Exp. 2, three Hanwoo steers were randomly assigned to experimental diets according to a $3{\times}3$ Latin square for a 3-week period (2 weeks for adaptation and 1 week for sample collection). Experimental diets included the control diet (3.75 kg/d formulated concentrate mixture + 1.25 kg/d rice straw), SMSF diet (3.19 kg/d formulated concentrate mixture + 1.25 kg/d rice straw + 0.56 kg/d SMSF), and inoculated SMSF (ISMSF) diet (3.19 kg/d formulated concentrate mixture + 1.25 kg/d rice straw + 0.56 kg/d ISMSF). The chemical composition of ISMSF did not differ from that of SMSF. Microbial additive inoculation decreased pH (P<0.05) and improved preservation for SMSF. The percentages of DM, neutral detergent fiber (NDF), and acid detergent fiber (ADF) in ISMSF were slightly lesser than those in SMSF. Ruminal fermentation characteristics and total-tract nutrient digestibility were not affected by diet. Overall, microbial additive inoculation improved preservation for SMSF and may allow improved digestion in the rumen; however, the total digestible nutrients (TDN) of SMSF and ISMSF diets were slightly lesser than the control diet. The ISMSF can be used as an alternative feedstuff to partially replace formulated concentrate feed.

• 한국농공학회논문집
• /
• 제51권2호
• /
• pp.1-6
• /
• 2009

Acetogen과 같은 일부 혐기성미생물은 소위 acetyl-CoA 경로에 의해 아세트산, 에탄올, 그리고 몇 가지 생화학 물질을 생산한다. 이 경로에서는 일산화탄소를 기질로 이용할 수 있다. 일산화탄소 이외에 수소가 이용될 수 있다. 즉 이들 미생물은 독립영양생물로서 이산화탄소와 태양광에너지를 이용하는 녹색식물과 비유될 수 있으며, 일산화탄소는 탄소원으로서 동시에 에너지원으로서 이용된다. 본 연구에서는 혐기성 소화액 중 아세트산을 생성하는 미생물이 존재한다고 가정하고, 일산화탄소와 수소가 주 가연성분인 합성가스를 공급하면 추가의 메탄이 생성가능성을 평가하였다. 혐기성 소화과정에서 발생되는 메탄은 주로 아세트산으로부터 만들어지므로 일산화탄소를 공급하는 경우 추가로 메탄이 생성될 것으로 추측할 수 있기 때문이다. 이를 확인하기 위하여 현재 운영중인 바이오가스 생산 설비로부터 얻은 혐기성 소화액을 생물반응조에 넣은 후, 합성가스를 순환-공급하여 가스 생산량의 변화 및 조성을 분석하였다. 질소가스를 공급한 대조구와는 달리 일산화탄소 또는 합성가스를 공급한 경우에는 메탄가스가 생산되는 것을 확인하였다. 질소가스를 공급한 대조구와는 달리 일산화탄소 또는 합성가스를 공급한 경우에는 메탄가스가 생산되는 것을 확인하였다. 일산화탄소만을 공급했을 때에는 이산화탄소의 생성으로 가스 생산량이 증가하였으나, 수소가 포함된 합성가스를 공급하였을 때에는 이산화탄소가 탄소원이로 소비되어 가스 저장도 내의 가스량이 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 가스화공정에 으해 얻어지는 합성가스는 온도와 가스 조성을 고러할 때, 바이오가스 생산을 위한 혐기성 소화조와 연계하면 소화조의 가온에 필요한 열을 공급할 수 있고 바이오가스 중 이산화탄소 농도를 낮추어 발열량을 개선할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국초지조사료학회지
• /
• 제37권1호
• /
• pp.35-43
• /
• 2017

본 연구는 반추동물이 볏짚을 소화하는 과정 중에 주요 섬유소 분해 박테리아의 분포 변화를 연구하여 반추위내 볏짚이용효율을 증진시키기 위한 진보적 연구 자료를 제공하고자 실시하였다. 본 연구를 수행하기 위하여 분쇄 볏짚을 기질로 사용한 In vitro 반추위 발효를 실시하였으며, 배양 0. 4, 8, 12, 48시간에 볏짚 건물 소화율 및 섬유소 분해 박테리아 균수 변화를 조사하였다. 섬유소 분해 박테리아 균수는 F. succinogenes. R. albus와 R. flavefaciens를 대상으로 Quantitative real-time PCR을 이용하여 16S rDNA의 copy No의 log값(Log copy No)을 측정하였다. 섬유소 분해 박테리아의 총 균수는 F. succinogenes, R. albus와 R. flavefaciens의 볏짚 표면 부착 및 배양액내 부유 박테리아의 총합으로 배양 시간에 따라 증식을 하여 24시간에서 최고 군집(29.0 Log copy No)을 형성하고, 이후 감소하였다. 이에 볏짚 소화율도 24시간까지 점점 큰 폭으로 증가하였고, 이후에는 점점 둔화되는 경향을 나타냈다. F. succinogenes, R. flavefaciens 및 R. albus는 배양 시작 즉시 볏짚 표면에 부착이 발생됨을 발견하였으며, 이때 이들의 부착 군집의 비율은 각각 34.5%, 84.4% 및 67.9%로 차지하였다. 그리고 이들 섬유소 분해 박테리아의 볏짚 부착 비율은 모든 균수가 공히 배양 4시간째부터 94.7% 이상 최고 수준에 이르렀고, 부착 균수는 균종에 따라 각각 배양 12시간 또는 24시간째에 최고 수준을 나타냈다. F. succinogenes, R. flavefaciens 및 R. albus의 최고 수준의 볏짚 표면 부착 속도는 배양 12시간에 시작되어 배양 24시간에 각각 10.33, 9.28 및 8.30 Log copy No/h/g DM에 도달하였다. 그리고 섬유소 분해 속도는 표면 부착 속도보다 좀 늦은 배양 24시간에 0.95% DM/h로 최고 정점에 도달하였다. 따라서 본 연구결과는 반추위 발효 진행 과정에서 섬유소 분해 박테리아 총균의 증식에 따라 조사료의 소화가 증가되며, 상당히 많은 섬유소 분해 박테리아들이 조사료 유입과 동시에 표면 부착이 발생하고, 이들 부착 섬유소 분해 박테리아의 활성화가 먼저 진행된 후에 섬유소 분해 활성화가 이루어져야 조사료 소화의 극대화를 가져올 수 있다는 사실을 제시하여 주었다.

• 농업생명과학연구
• /
• 제45권3호
• /
• pp.69-79
• /
• 2011

본 연구는 한약재 부산물을 조사료 대체 사료원으로서 사용하였을 때 발효기간에 따른 in vitro 발효 특성을 조사하고자 수행되었다. 처리구는 대조구 (control), 한약재 부산물 20%와 볏짚 80% (T1), 한약재 부산물 40%와 볏짚 60% (T2), 한약재 부산물 50%와 볏짚 50% (T3), 그리고 한약재 부산물 100%와 볏짚 0% (T4)이었으며 3, 6, 9, 12, 24, 36, 48, 및 72h 동안 처리당 3반복으로 in vitro 발효실험을 실시하였다. 가스 발생량과 건물소화율은 시간이 지남에 따라, 그리고 한약재 부산물의 양이 많아짐에 따라서 증가하는 경향이었으며, 특히 72시간에 T4가 가장 높았다 (P<0.05). 메탄 발생량 또한 비슷한 결과로서 시간이 경과하고 한약재 부산물의 양이 많아짐에 따라 지속적으로 증가하였다 (P<0.05). pH는 5.39~6.80의 범위로 첨가량이 높아질 수록 유의적으로 낮아졌다 (P<0.05). 미생물 성장량은 발효 후 시간이 경과함에 따라서 점차적으로 증가하였고, 첨가구가 control 보다 높았다 (P<0.05). CMCase, Xylanase 및 amylase 효소 활력은 처리구별 특정한 패턴이나 유의적인 차이가 없었다. 본 실험의 결과는 한약재 부산물이 가스발생량, 미생물성장량 및 건물소화율을 높이고 pH를 감소시키는 등의 효과를 주어 반추위 발효의 안정화 및 향상을 꾀할 수 있고, 효소 활력을 높임으로써 사료의 이용효율을 향상시킬 수 있다는 가능성을 보여 주었다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제6권4호
• /
• pp.21-28
• /
• 1986

인공(人工)슬러지를 이용하여 혐기성중온소화(嫌氣性中溫消和)의 고온소화(高溫消化)에로의 전환방법(轉換方法)에 대하여 연구하였다. 부하(負荷)를 계속하며 온도증가율(溫度增加率) 2, 1 및 $0.5^{\circ}C/day$로 온도를 상승시킨 결과, 온도증가율(溫度增加率) 이 클수록 메탄발효(醱酵)가 급속하게 악화되었으며, 세경우 모두 고온(高溫)에 도달하였을 때는 메탄발효(醱酵)가 중지되고 산발효(酸醱酵)만이 일어났다. 이러한 산발효상태(酸醱酵狀態)에서 부하(負荷)를 끊고 중화(中和)를 행한 후 6개월간(個月間)의 휴지기간중(休止期間中)에도 메탄발효(醱酵)는 이루어지지 않았다. 이로부터 메탄생성균(生成菌) 온도충격(溫度衝擊)의 크기에 비례하여 급속하게 활성(活性)을 잃는 반면 산생성균(酸生性菌)은 영향을 덜 받아 고온하(高溫下)에서 적응될 수 있다고 판단할 수 있다. 반면에 무부하상태하(無負荷狀態下)에서 온도(溫度)를 상승시켰을 때, 정상적(正常的)인 고온소화(高溫消化)가, 온도증가율(溫度增加率) $1^{\circ}C/day$의 경우 고온(高溫)에 도달한 후 1일(日)의 휴지기간(休止期間)으로도 가능하였고 일시(一時)에 상승시킨 경우도 20일간(日間) 휴지기간(休止期間)으로 가능하였다. 따라서 고온(高溫)에로의 전환(轉換)은 무부하상태하(無負荷狀態下)에서 용이(容易)함을 알 수 있는 동시에, 온도증가율(溫度增加率)이 작은 경우 고온(高溫)도달 후 짧은 휴지기간(休止期間)으로 전환(轉換)이 가능하며, 온도증가율(溫度增加率)이 매우 커서 급격한 온도충격(溫度衝擊)이 발생하는 경우에도 메탄생성균(生成菌)이 산생성균(酸生性菌)과 균형을 이루기에 충분한 휴지기간(休止期間)이 주어지면 고온소화(高溫消化)에로의 전환(轉換)이 가능함을 알 수 있다. 한편 산발효상태(酸醱酵狀態)의 고온소화조(高溫消化槽)에 중온소화(中溫消化)슬러지를 식종(植種)한 결과 신속하게 정상정(正常的)인 고온소화(高溫消化)가 이루어질 수 있었다. 따라서 중온소화(中溫消化)슬러지에 의한 식종(植種)은 고온소화(高溫消化)의 초기운전시(初期運轉時)나 정상정(正常的)인 소화(消化)의 정지시(停止時) 매우 유효(有效)한 전환(轉換) 및 회복방법(回復方法)이 될 수 있을 것이다. 또한 온도상승(溫度上昇) 및 중온(中溫)슬러지식종(植種)에 의한 정상정(正常的)인 고온소화결과(高溫消和結果)로부터 중온하(中溫下)에서도 상당량(相當量)의 고온균(高溫菌)이 존재하고 있음을 알 수 있다.

• 한국축산시설환경학회지
• /
• 제17권1호
• /
• pp.49-54
• /
• 2011

가축분뇨와 유기성 부산물의 혼합형태가 바이오가스 발생에 미치는 영향을 규명하고 자 시험을 수행한 결과는 다음과 같다. 1. 모돈분을 원료로 했을 때 가스발생량은 건물함량 5%에서 최대 7 L/d, 내용물 용적대비 0.389 L/$L{\cdot}d$ 이었으며, 고형물 10%에서는 최대 10 L/d, 0.556 L/$L{\cdot}d$ 이었다. TS 10% 일 때 최대 가스발생량이 TS 5%의 약 1.4배가 되었다. 2. 유기성 부산물을 혼합하였을 때 옥수수 사일리지에서 고형물 함량을 10%로 한 시험구에서 가스발생량은 1.11 L/$L{\cdot}d$이다. 대조구의 가스 발생량 0.556 L/$L{\cdot}d$과 비교하면 약 2배 가까이 되었다. 또한 음식물쓰레기를 첨가하였을 때 고형물 함량 10%에서 최대 18.17 L/d, 용적대비 1.01 L/$L{\cdot}d$로 나타났다. 3. 유기건물함량 대비 바이오가스 발생량은 모돈분만을 사용한 대조구에서 최대 203L/kg odm ${\cdot}d$, 음식물쓰레기를 첨가한 시험구에서 최대 216 L/kg odm${\cdot}d$, 옥수수사일리지 를 첨가한 시험구에서 최대 362 L/kg $odm{\cdot}d$로 나타났다. 4. 메탄가스의 농도는 대조구가 초반에 40%가 나왔고 후반에 약 70% 정도였으며 옥수수사일리지를 첨가한 시험구에서 초반에 52% 후반에 약 70%, 음식물쓰레기를 첨가한 시험구에서 초반에 약 40% 후반에 약 70%로 일반적인 농도보다 높았다. 5. 소화액의 성분분석결과 모든 시험구의 소화액은 작물이 필요로 하는 영양분을 골고루 함유하고 있어 액비로 이용할 수 있으리라 판단된다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
• /
• 제10권1호
• /
• pp.35-46
• /
• 1997

An experiment with growing bulls were conducted to determine the effect of supplementation of a straw (S) with 15% molasses and 3% urea as an intimate mix (UMS) on its dry matter (DM) intake and digestibility (DMD) and reduction of methane ($CH_4$) production from fermentation in vitro of the straw. In the next experiment, the feeding of the UMS was compared with that of the feeding of molasses and urea in meals (DS) or in lick blocks (DSUMB) as supplements to straw. The UMS feeding increased daily intake of straw DM ($89.5 g{\cdot}kgW^{-0.75}$, p < 0.01) and digestible crude protein (DCP 333 g, p < 0.001) and nitrogen (N) balances ($508mg{\cdot}kgW^{-0.75}{\cdot}d^{-1}$, p < 0.01) of the bulls than the feeding of 'S' ($65g{\cdot}kgW^{-0.75}$, 55 g and $8.0mg{\cdot}kgW^{-0.75}{\cdot}d^{-1}$, respectively). It also increased the digestibility of DM ($594g{\cdot}kg^{-1}$, p < 0.05), organic matter (OM, $641g{\cdot}kg^{-1}$, p < 0.05), CP ($619g{\cdot}kg^{-1}$, p < 0.001) and acid detergent fibre (ADF, 773, p < 0.05). The $CH_4$ emitted per g of DOM apparently fermented in the rumen (DOMR) was 91.0 ml in the 'S' and reduced (p < 0.05) to 61.6 ml in the UMS. The feeding of the UMS when compared with that of the DS or DSUMB also gave a higher straw intake (1.77% of live weight, LW, p <0.01) and ADF digestibility ($516g{\cdot}kg^{-1}$, p < 0.05) than the other diets (1.52% or 1.55% LW and 472 or $490g{\cdot}kg^{-1}$, respectively) in association with the increased microbial N yield in the rumen (14.1, 5.62 or $17.0g{\cdot}kg^{-1}$ DOMR, respectively, p < 0.05), daily LW gains (233, 125 or 93 g, respectively, p < 0.05) and feed conversion ratios of the diets (26.0, 56.1, or 57.6 g feed/g LW gain, p > 0.05, respectively). It can be concluded that molasses and urea feeding as an intimate mix with straw (UMS) increased its digestion and intake in association with a reduced methane emissions in the rumen. When compared with that of their feeding in meals or in lick blocks as supplements to straw the UMS gave the highest straw in take and digestion and live weight gains of growing bulls concurring the finding that the UMS system may be the best way of molasses and urea feeding to ruminants fed straws.