육계영양 및 사양관리에 따른 성적향상 방안

1.서론

육계영양은 최소비용 사료배합 적용시 비교적 잘 이해되어 지지만, 출하계육 Kg당 소요된 사료비를 최소화 시키는 것이 목적일 때는 매우 복합성을 띄게 된다. 영양소 섭취량을 측정함으로써, 육계에 있어서 단백질과 지방축적간의 본래의 관계는 환경온도에 의해 달라질 수 있으며, 최대수익을 얻기 위해서는 열조절 반응을 반드시 이해하고 있어야 한다. 가금에 대한 고온의 영향에 대해서는 수차례 종설(review)이 발표된 바 있다(Freeman, 1966 ; Farrell, 1979 ; Farrell, 1980 ; Sykes, 1983 ; Meltzer, 1987). 가금의 고온 반응은 원칙상 비교적 간단하지만(Van Kampen, 1981), 최근의 연구결과 열조절 양상이 보다 동적이라는 사실이 부각되었다(arilei등, 1979, 1980 ; Sykes, 1983). 고온기 육계사료배합은 다른 시기의 사료배합과 근본적으로 다르지 않지만, 육계성적을 향상시키기 위한 중요한 전략이 숨어 있는 것이다. 따라서 본고에서는 육계의 고온반응과 고온시 성적 향상방안으로써의 영양적 접근 등을 살펴보기로 한다.

2. 환경이 생산(Production)에 미치는 반응

육계의 사료섭취량, 성장 및 사료효율에 관한 계사내 온도의 영향은 Howlider와 Rose(1987)에 의해 발표된 종설에 잘 설명되어 있다.

생체중, 사료섭취량 및 사료요구율은 그림 1에, 체조성은 그림2에서 나타난 바와 같다.

[그림 1] 암수혼합 사육시 육계의 생체중, 사료섭취량 및 사료요구율에 관한

온도의 영향

(21℃ 성적 100% 기준) (Howlider와 Rose, 1987)

[그림 2] 암수혼합 사육시 육계의 복강지방,총지방,수분 및 조단백질 함량에 관한

온도의 영향

(21℃ 성적 100% 기준) (Howlider와 Rose, 1987)

사료섭취량과 생체중은 25℃ 이상에서 현저히 감소하게 되며, 사료요구율은 급격히 증가하게 된다. 25℃ 이상에서 이러한 심각한 손실은 육계의 성장과 같은 생산기능 보다는 체온조절의 관점에서 생리조절 기능이 보다 우선적이라는 사실을 말해준다. 그림2에서 보는 바와 같이, 육계의총지방 및 복강지방 함량은 온도 상승시 증가하게 된다.

3. 환경에 대한 육계의 반응

고온에 대한 육계의 반응에 영향을 미치는 수많은 요소들 가운데는 공기의 유속, 습도, 복사(raditaion), 깃털, 사육수수, 행동양상, 기초대사율에 있어서의 유전적 또는 적응적 차이(charles, 1986) 등을 들 수 있다.

1) 유속

가금에 있어서 증가된 공기 이동은 체표면과 공기간의 대류성 열교환을 용이하게 해주는 바, 이러한 열교환은 유속의 제곱근에 대략 비례한다(Whittow, 1976). 만약 계사내 온도가 닭 체온보다 낮고 (〈42℃) 상대습도가 낮다면 피부 증발작용(온도 증가시 무감각한 열 손실을 줄여줌. Van Kampen, 1974)은 강해질 것이다.

열 스트레스를 완화시키기 위해 유속을 빠르게 해주는데, Clark등(1975)은 감각적인 열손실을 2배로 해주기 위해서는 유속을 초당 2m를 초과토록 해주는 것이 필요하다고 하였다. 실제로, 낮 동안에 고온에서 사육된 육계의 성장속도는 초당 유속 0.1-2.5m 사이에는 유속의 제곱근에 비례한다(Drury, 1996). 계사내 온도 상승시 유속을 빠르게 해 줌으로써 체온과 호흡율을 유지시켜 줄 수 있으며 음수량은 감소하고 사료섭취량을 증가시킬 수 있다(Drury와 siegel, 1966).

2) 상대습도

온도가 30℃이상이 되면 습도는 육계성장에 주된 영향을 미치게 되는데(Winn 과 Godfrey, 1969) 그 이유는 상온에서 증기압이 증가하게 되면 육계의 증발작용에 의한 수분손실을 적게 해 주기 때문이다. Milligan과 Winn(1964)의 보고에 의하면, 육계의 성장 속도는 27℃에서 상대습도 40-93% 범위 내에서는 상대습도에 무관하지만, 27℃ 이상의 고온에서는 습도가 성장속도에 주된 영향을 미치는 요소가 된다고 하였다.

3) 사육밀도와 행동특성

계군내 육계의 감각적 열손실은 개개 육계의 감각적 열 손실의 30-60% 정도이다(Wathes와 clark, 1981). 이러한 결과는 고온 다습 조건하에서의 열손실의 가능성을 감소시키는 어떤 요소도 악영향 칠 수 있기 때문에, 고온에서의 육계의 사육밀도는 중요하는 것을 말해준다. Creswell과 Hardhoswore(1979) 연구에서는 인도네시아 같은 열대국가에서의 사육밀도를 밝혔는데, □당 10~15수(평당 33~50수) 범위내에서 양상, 고도, 시설, 출하체중에 따라 선택할 수도 있다는 결론을 지었다. 퀸즈랜(Queensland) 열대지역에서는 여름철 □당 13수(평당 43수), 보다 온도가 낮은 겨울철에는 □당 16-17수 평당(53-56수)가 적당하다고 하였다. 따라서 각 농장에서는 자신의 시설, 출하체중, 계절에 따라 적정 사육밀도를 진단해 보는 것이 대단히 중요하다고 할 수 있다.

4) 영양

에너지와 단백질의 상호작용에 관한 연구에서 우연히 발견된 주요 요소들 중의 하나는 온도에 관계없이, 육계의 단백질 축적속도에 관계하는 단백질 의존(에너지 비의존)양상과 단백질 비의존(에너지 의존)양상이 존재한다는 점이다(Joohnson과 Campbell, 1911). 따라서 에너지 수준 그 자체의 영향은 단백질 수준이 적합한 사료에서만 연구될 수 있으며, 그렇지 않은 경우에는 불충분한 단백질 수준 때문에 에너지 수준에 따른 영향을 평가하기 힘들게 된다.

육계가 열 스트레스를 심하게 받지 않을 시에는 환경조건들에 관계없이 단백질과 에너지에의 육계반응은 근복적으로 유사하다. 그러나 이러한 근복적인 사실도 고온하에서는 어느정도 바귀어지며, 이에 대해서는 이후 언급되어질 것이다 (예, 사료의 열량증가).

단백질 수준이 적합한 사료에 있어서, 육계의 성장과 사료효율을 결정하는 근본적인 변수는 사료(에너지) 섭취량이다. Johnson과 Campbell(미발표 자료)의 연구결과, 500~1100g 사이의 암수육계의 성장, 사료효율, 사료섭취량과 에너지 섭취량 및 사료내 대사에너지 수준간의 관계를 분명히 밝혔다. 따라서 출하체중이 비교적 낮은 열대국가나 삼계탕용을 생산하는 우리 나라에서 직접적인 타당성이 있다. 그림3에서 보는 바와 같이, 사료내 대사에너지 수준이 증가함으로써, 사료섭취량은 감소하지만 에너지 섭취량은 증가하게 되고 따라서 체중은 증가하게 된다.

따라서 우리나라의 여름철이나 열대지방에서 유사관계가 성립된다는 것은 의심할 여지가 없다. 열대지방(Huntaglung 등 1980)과 인위적인 열대조건(Sinurat와 Balnave 1985)에 실시한 수많은 연구결과는 이러한 사실을 입증해 왔다. 그러나, 생산효율 (육계 Kg당 생산당 사료비)은 개개시장 및 환경상황에 따라 평가되어지는 것이 바람직하다.

[그림 3] 사료내 대사에너지 수준이 육계의 수컷(■--■, ．--．)과

암컷(+--+, □--□)의 체중, 사료요구율(A)과 사료섭취량,대사에너지

섭취량(B)에 미치는 영향(Johnson 과 Campbell,미발표 자료)

4. 육계 생산성 향상을 위한 영양적 전략

1) 단백질 수준을 최소화

육계 성장은 표1에 나타난 바와 같이 과도한 필수아미노산 수준을 최소화시켜 준다면 개선되어질 수 있다(Waldroup등, 1976). 이러한 사실은 아미노산의 탈 아미노화(고온화에서 체내로부터 열 제거를 막아버림)를 통해 체내로부터 과도한 양의 단백질을 제거시키는데 소요되는 에너지 비용이 과도하게 증가되기 때문이다.

표1.    사료배합방법이 육계성적에 미치는 영향(Waldroup등, 1976)

사료배합              단백질%        증체량g     사료요구율

(육계전기/육계후기)     (0-56일)   (사료g/증체g)

최소수준의 단백질            20.9/19.0         1,476          2.35

저수준의 필수아미노산          20.4/18.0         1,535          2.25

최수준의 110%             22.4/20.5         1,512          2.30

단백질의 수준고정             23.3/20.5         1,436          2.42

2) 사료원료의 선택

지방은 탄수화물이나 단백질 보다 열량증가가 더 낮으므로 (Carew와 Hill, 1964), 육계에 열량부담을 적게해 준다. 따라서 이러한 사실은 고온하에서 육계의 체온을 더 낮추어 주는 역할을 하게 되는데, Meltzer(1983)는 고온시 육계의 체온과 성장율은 정반대의 상관관계를 가진다고 하였다.

Dale과 Fuller(1980)는 24-33℃의 고온하에서 육계의 성장율과 사료효율은, 에너지원으로서 지방의 사용비율을 증가시켜 주는 경우 상당히 개선되어 진다고 하였다

3) 아미노산과 에너지 균형의 최적화

고온하에서 육계의 성장율을 최적화하기 위해 아미노산과 에너지 비율을 조정하는 것이 바람직하다 (Sinurat와 Balanve, 1985; Leyden과 Balnave, 1987; Balnave와 Oilva, 1990).

그림 4에서 보는바와 같이, 고온하에서의 사료섭취량과 성장율은 사료내 대사 에너지 수준을 증가시킴으로써 증진시킬 수 있으며 라이신과 대사에너지 비율을 감소시킴으로써 증가시킬 수 있다(sinurat와 Balnave, 1985; leyden과 Balnave, 1987).

유사한 양상이 메치오닌에 있어서도 나타나는바, 21℃에서 0.29g/대사에너지 MJ(1.212□/대사에너지 Kcal)에서 25-35℃가 되면 0.26g/대사에너지 MJ(1.087mg/대사에너지Kcal)로 최적 메치오닌 요구량은 감소되어진다 (Balnave와 Oliva, 1990). 이러한 사실은, 단위 대사에너지당 아미노산 요구량은 27℃이상의 온도에서는 감소되어진다는 Hurwitz등 (1980)의 결과와도 일치한다.

[그림 4] 대사에너지 수준의 증가와 라이신 : 대사에너지 비율의 감소가 고온하의

육계성장에 미치는 영향(Sinurat 와 Balnave, 1985)

4) 산-염기 및 이온균형을 조절

산-염기 균형조절의 관점에서 고온시 가금의 반응 양상이 급성 또는 만성으로 나타난다. 만성 열스트레스 하에서, 가끔은 헐떡거림(pating pahse)과 헐떡거림을 중단하는 시기(Non-pating phase)가 반복해서 나타나는 호흡싸이클을 나타냄으로써 호흡성 알칼리증(respiratory alkalosis)의 고통을 받게 된다(teeter등, 1985).

최적 성장을 유도하기 위해 사료배합비를 조정함으로써 산-염기 생리를 변경할 수 있다는 것이, 적어도 성장중인 가금에 대해, 정상적인 온도 조건하에서 잘 밝혀져 있다(Mongin과 Sauveur, 1977; Johnson과 Karunajewa, 1985). 사료 배합비 조정은 특정 음이온(Teeter등, 1985)또는 양이온과 음이온간의 균형(전해질 균형; Na + K - Cl, mEg/Kg, Mongin, 1980)에 초점을 주어진다.

Teeter등(1985)과 Fixter등(1987)은 ammonium chloride(NH4CL)과 관련하여 고온시 육계성장에 관한 사료 내 음이온의 영향에 관해 밝힌 바 있다, 가령, 만성 열 스트레스를 받는 육계의 사료내에 0.3 또는 1% NH□CL을 첨가해 주는 경우, 호흡성 알칼리증에 기인된 혈액 pH를 약 7.40에서 7.20으로 낮추게 되어 증체량은 각각 9% 또는 25% 증가시켜 준다고 하였다.

1%의 NH4Cl에 0.5% Sodium bicarbonate(NaHCO3)를 더 첨가해 주는 경우 NH4Cl 단독 첨가시 보다도 9% 더 증체량이 증가된다고 하였다

Teeter등(1985)에 의한 이러한 결과는 Bonsembinate등(1988)에 의해서도 어느 정도 입증되었다(26-31℃, 상대습도 75-100%에 육계 사육시 0.5% NaHCO3 또는 0.5% NaHCO3 + 1% NH4CL 첨가가 미치는 영향). 0.5% NaHCO3 첨가시 성장율은 5.3% 개선되었으며(43.4g/일에서 45.7g/일) 사료효율도 개선되었다(사료요구율이 2.27에서 2.20). 그러나 NH4Cl의 첨가효과는 나타나지 않았다.

시드니 대학교에서 수행된 온도조건 하에서의 전해질 균형에 관한 시험이 수행된 바 있다(Johnson과 Karunajeewa, 1985). 육계는 3주까지는 정상적인 사육법을 따랐고 이후 6주까지는 고온(25-35℃) 또는 적온(18-26℃)에 유지시켰다. 사료내 전해질 균형은 NaHCO3와 NH4CL을 사용하여 달리해 주었으며, 그 결과는 그림 5에 나타나 있다. NaHCO3로 전해질 균형을 증가시킴으로써 고온 및 적온 모두에서 성장율이 현저하게 개선되었다. 또한 성장율 및 사료요구율이 NH4Cl을 0.44% 첨가시에는 개선되었으나 0.97% 첨가시에는 개선되지 못하였다. 즉, 육계성적에 있어서는 이러한 변화의 일부 혈액적 생리변화에 기인된다는 것을 의미한다.

[그림 5] 3-6주령 육계에 18-26℃ (O--O) 또는 25-35℃(●--●) 처리시 성장,

사료요구율 및 혈액 성상에 미치는 영향

Balnave와 Johnson(미 발표자료)은 적온 또는 고온시 NH4Cl + NaHCO3 + NH□4Cl + K2CO3, CaCl2+ NaHCO3, CaCl2 + KCO3를 첨가해 실시한 시험결과는 그림 6에 나타나 있는데, NH4Cl(0.25% 와 0.50%)첨가는 고온시 육계성장을 현저히 증가시켜 주었으나, NaHCO3와 K2CO3역시 효과적이었으나 NH4Cl의 결과에는 미치지 못했다.

[그림6] 고온(-) 또는 저온(-), NH4Cl(○), Cacl2(●) NaHCO3(△) 및 K2CO3(△)

첨가시 육계의 성장률 (Balnave와 Johonson, 미 발표자료)

포타슘(K)은 고온시 가금에 있어서 중요한 성분인데, 그 이유는 호흡성 알칼리증은 뇨 배설을 위한 H와 K간의 경합을 감소시켜 요내 K 손실을 증가시키기 때문이다(Smith와 Tetter, 1987). 35℃로 고정된 온도에서 사육된 육계에 있어서, K 손실은 현저히 증가되었으며, 사료내 총 K 함량과 증체량 간에는 비례관계를 나타내었다(그림7).

[그림7] 35℃에서 성장한 육계의 증체량에 관한 사료내 K의 영향

(Smith와 Teeter, 1987)

K은 수많은 나라에서 고온기간 동안 산란초기의 육계 급사증(Sudden Death Syndrome)에 기인된 폐사율에 관계하고 있음이 밝혀졌다(Hopkinson, 1980). 이러한 조건에서 혈장 K 수준이 매우 낮은 것이 특징이며(3.32mmol/l에서 2.64mmol/l), 폐사율 30%에 이르게 되며, 음수로 수당 0.62g의 KHCO3의 첨가 또는 사료내 0.36% 의 KHCO3 첨가시 극적인 개선 반응을 나타내었다.

5) 비타민 요법

비타민 C가 고온시 가금의 성적 개선에 비치는 영향은 Pardue와 Thaxton(1986)의 연구에 의하여 발표된 바 있으며 축산진흥지(1995, 8월호)에도 게재된 바 있다.

스트레스는 부신피질내 아스코빈산 수준을 감소시키게 된다. 따라서, 고온시 아스코빈산의 첨가는 육계성장(pardue등, 1985; Njoku, 1986)과 산란율(Njoku와 Nurazota, 1989)의 개선을 가져올 수 있다. 스트레스는 가금에 있어서 아스코빈산 이용과(또는) 합성을 변경시킨다(Pardue와 Thaxton, 1986). Njoku(1986)는 35-38℃의 범위내에서 아스코빈산 첨가는 육계의 성장을 촉진시킨다고 하였다(표4). 고온에서 아스코빈산의 첨가수준이 200□/□일 때 성장촉진 및 사료요구율 감소 측면에서 가장 경제적인 것으로 나타났다.

표4) 고온하의 육계성적에 관한 아스코빈산의 첨가효과(Njoku, 1986)

조사항목             아스코빈산 첨가수준(□/사료□)

0       200       400       600

증체량(0-8주)        1,666     1,962      1,834      1,778

사료요구율           2.44      2.08      2.24       2.28

육계에 음수로 비타민제제를 첨가해 줄 때 열 스트레스를 경감시켜 주는 것으로 나타났다(Ferket과 Qureski, 1992). 이 연구에서는 급성 열 스트레스(35℃)를 16-21일령과 39-41일령 사이에 가해지고, 종합비타민제는 음수급여 되었다. 표 5는 이러한 결과를 보여주고 있는데, 증체량, 사려효율 및 항체 반응치(양의 적혈구:Sheep red blood cells에 대한)를 유의성 있게 개선시켰다.

표5. 열스트레스 동안 육계에 관한 종합 비타민제 음수투여 효과

(시험1, Ferket와 Qureski, 1992)

조사항목           대조구          종합비타민제

증체량(1-4일령)       1,507a             1,566b

사료요구율             2.08a              1.97b

a, b는 5% 수준에서 유의차가 있음.

# SRBC에의 항체반응

6) 사양체계의 계획 및 관리

육계의 1일 사료섭취량과 영양소 섭취량을 결정짓는 주요 요소의 하나는 사양 체계의 계획 및 관리이다(Clatworthy, 1991). 표 6에서 보는 바와 같이 사료입자의 크기는 사료의 섭취량에 영향을 미친다. 그러므로 고온하에서는 펠레사료의 품질에 영향을 미치는 고 수준의 첨가지방을 함유하는 사료를 제조할때는 사료제조 공정이 매우 중요하다.

표6. 육계의 생체중과 사료요구울에 사료조직이 미치는 영향(Proudfoot등, 1977)

후기사료                  7주 출하시 생체중(□)        사료요구율

(전기 28일간은 가루사료급여)

가루사료(All mash)              1.665                        2.095

100% 미세(fines)사료            1.647                        2.088

45% 미세(fines)사료            1.729                        2.107

15% 미세(fines)사료            1.756                        2.012

0% 미세(fines)사료            1.785                        2.010

7) 수 질

고온시 육계의 음수량은 상당히 증가되기 때문에 수질은 육계성적 향상에 중요한 요소가 된다. 따라서 급수되는 물이 용존 미네랄과 미생물 오염도에 대해서도 조사되어 있어야 하는데, 표 7에는 이들의 최대 허용기준을 나타내고 있다.

표7. 가금에 대한 음수내 함유물질의 최대 허용기준(Vohra, 1980)

항 목                   수준(□/I)

칼슘(Calcium)                 600

염화물(Chloride)               1,500

구리(Copper)                 0.5

마그네슘(Magnesium)          350

소디움(Sodium)               1,000

탄산수소염                    500

황산염(Sulfate)                500

총 용존 고형물                3,000

5. 면역능력

고온하에서는 가금의 특이 면역반응이 형성된다(Thaxton등, 1968). 급성 또는 만성 열 스트레스에 노출된 가금은 특히 항원에의 반응능력이 감소된다(Thaxton 등, 1979). Thaxton과 Siegal(1970)은 더구나 형성되어 있는 가금의 항체 수준이 열 스트레스 후 유의성 있게 감소되며, 이러한 항체 감소현상은 열 스트레스 후 적어도 1주일 동안은 지속된다고 하였다.

열스트레스에 의해 야기된 2가지 문제중 하나는 HTS(high environmental temperature-mediated immunosuppression)이고 다른 하나는 HTD(high environmental mediated immunoderpression)인데, 전자는 항원에 대한 면역반응의 감소현상이고, 후자는 기 존재한는 항체수준을 감소시키는 현상이다(Thaxton, 1990). Nokels(1979)의 보고에 의하면, dl- alpha - tocopheryl(비타민 E)을 첨가해준 육체 종계와 항원(소 유산균;Brucella abortus)을 접하게 된 육계 종계는 높은 수준의 항체를 후손에게 전달하는 것을 발견하였다. 또한 비타민 E는 육계에 있어서 E.Coli와 폐사율을 감소시키는데 효과적인 것으로 나타났다 (Tengerdy와, 1977).

비타민 A와 베타캐로틴은 임파조직(lymphoid organ)의 세포충실성(Cellularuty, Cellulosity)의 유지에 관련되며, 세포면역성과 상완면역성을 증가시켜 주며, 글루코코티코이드(gluco-

corticoids)의 면역억제 작용을 억제하는 역할을 한다 (Nockels, 1990). 비타민 A 첨가는 콕시듐원충(coccidial oocysis, Erasmus등, 1960) 및 E. coli(Tengerdy와 Nockels, 1975)로 감염된 가금의 폐사율을 감소시켜 주는 것으로 나타나 있다.