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ISSN : 1598-5504(Print)
ISSN : 2383-8272(Online)
Journal of Agriculture & Life Science Vol.48 No.1 pp.115-125
DOI : https://doi.org/10.14397/jals.2014.48.1.115

Effects of Supplementary of Distiller's Dried Grains with Solubles in the Diets on Performances, Carcass Characteristics and Composition of Fatty Acid in Hanwoo Steers

Sang oug Lee1, Chang Bon Choi3, Sung Il Kim2*
1Moksan Hanwoo Research Institute, Gyeongsan-si, 712-821, Korea
2Gyeonguk Provincial College Yecheon-gun, 757-807, Korea
3Yeungnam University, Gyeongsan-si, 712-749, Koera
Corresponding author: Sung Il Kim, Tel: 82-10-2402-6375; Fax: 82-54-650-0299; E-mail: ksi-30@hanmail.net
November 25, 2013 January 10, 2014 February 4, 2014

Abstract

The current studies was carried out to determine the effects of dietary distiller's dried grain with solubles (DDGS) supplementation on growth performances, carcass characteristics and muscle fatty acid composition of Hanwoo steers. Forty four finishing Hanwoo steers (average 28.2 months old/747.1±62.8kg body weight) were allocated into either control, treatment 1 (DDGS 15%) and treatment 2 (DDGS 30%) based on body weight and ages for 84 days. Average daily gain did not differ among the treatments. Feed conversions in treatment 1 and 2 were improved by 9.3% and 17.1% compared with control. Carcass characteristics, back fat thickness and M. longissimus dorsi area did not differ among the treatments. The percentage of carcass quality grade above 1++grade in treatment 1 was 42.9%, which was the highest among the treatments. Oleic acid and unsaturated fatty acid treatment 1 were higher (P<0.05) than these in treatment 2. Polyunsaturated fatty acids (PUFAs) in both treatment 1 and 2 were significantly (P<0.05) higher than control group. In conclusion, supplementation of 15% DDGS in concentrate diet could improve feed conversion, marbling score and fatty acid composition in the finishing stage of Hanwoo steers.


Distiller's Dried Grains with Solubles의 급여가 거세 한우의 비육성적, 도체특성 및 지방산 조성에 미치는 영향

이 상욱1, 최 창본3, 김 성일2*
1목산한우연구소
2경북도립대학교
3영남대학교

초록

본 연구는 DDGS의 첨가가 거세한우의 비육성적, 도체특성 및 지방산조성에 미치는 영향을 조사하기 위해서 실시되었다. 평균 28.2개월령 (평균 체중 747.1±62.8㎏)의 거세한우 44두를 대조구, 시험1구 (DDGS 15% 첨가구) 및 시험2구 (DDGS 30% 첨가구)에 각각 15, 14 및 15두씩 배치하여 84일간 사양시 험을 실시하였다. 일당증체량은 처리구별 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 사료요구율은 시험1구와 시 험2구가 대조구에 비하여 각각 9.3%과 17.1% 낮게 나타났다. 도체성적의 경우 등지방두께와 등심단면적 은 처리구별 차이가 나타나지 않았다. 처리구별 육질등급별 출현율은 1++등급 출현율은 시험1구 (42.9%) 에서 가장 높았고, 시험2구 (26.7%)에서 가장 낮게 나타났다. 도체등심의 지방산 조성은 불포화지방산 함량은 시험1구가 시험2구에 비하여 유의적 (P<0.05)으로 높게 나타났으며, C18:2 (linoleic acid) 및 다가 불포화지방산은 시험1구 및 시험2구에서 유의하게 (P<0.05) 높게 나타났다. 이상과 같은 결과를 종합해 보면, 거세한우의 비육후기에 DDGS 15% 급여한 시험1구에서 사료요구율, 육질등급 및 불포화지방산 함 량 증가에 효과적인 것으로 나타났다.


    I.서론

    최근 주요 곡물가격 급등에 따른 사료비 상승은 한우 생산비 증가에 직접적인 원인이 되고 있다. 특히 배합사료에 이용되는 주요 곡물인 옥수수는 화석연료를 대체할 수 있는 바이오에탄올의 주요 원료로 이용되고 있으며, 사용량은 매년 증가 되고 있다 (RFA, 2008). 옥수수에서 에탄올을 생산하는 과정에서 생산되는 distiller’s dried grains with soluble (DDGS)는 사료자원의 부족한 현실에서 새 로운 사료원으로 각광 받고 있으며, 기존 사료원인 옥수수와 대두박의 일정부분을 DDGS로 대체하고자 하는 연구들이 활발하게 수행되고 있다. DDGS의 영양적인 특성은 조단백질 (30~35%)과 조지방 (10~15%)의 함량이 높고, 섬유소인 Neutral detergent fiber (NDF) 의 함량도 39~45%로 높기 때문에 반 추가축의 사료원으로 매우 높은 가치를 가지고 있 다 (Spiehs et al., 2002). 또한 반추위에서 분해되 지 않는 우회 단백질 (by-pass protein)의 함량도 높기 때문에 단백질원으로써 우수한 것으로 보고 (Schingoethe, 2004) 되고 있다. 일반적으로 비육우 의 DDGS 첨가수준은 20~30% 정도로 알려져 있으 며 (NDSU, 2009), 미국과 일본 등에서는 DDGS를 포유중인 송아지의 첨가사료, 방목우 및 거세우의 비육사료 등에 관한 다양한 연구 (Tjardes et al., 2002; Erickson et al., 2006)들이 진행되고 있지만, 국내에서는 비육우에 관한 DDGS의 연구결과들이 미 비한 실정이다. 이에 본 연구는 거세한우의 비육후기 에 DDGS를 첨가하여 비육성적, 도체성적 및 지방산 조성에 미치는 영향을 구명하고자 실시되었다.

    II.MATERIALS AND METHODS

    2.1.시험동물 및 시험설계

    시험동물은 전북지역 한우경매장에서 구입한 평균 28.8±0.2개월령 (평균체중 747.05 ±7.31kg)의 거 세한우 44두를 공시하였다. 처리구는 대조구, 시험1 구 (DDGS 15% 급여구) 및 시험2구 (DDGS 30% 급 여구)로 나누고, 처리구별로 각각 15, 14 및 15두씩 체중 및 월령을 고려하여 배치하였다. 시험기간은 평균 28.2 ~ 31.0개월령까지 총 84일간 경북 김천 소재 한우 사육농장에서 사양시험을 실시하였다.

    2.2.시험사료

    대조구의 배합사료는 일반 시판용 비육후기 배 합사료를 이용하였으며, 시험1구 및 시험2구의 배 합사료는 대조구 배합사료 급여량에 DDGS를 각 각 15 및 30% (원물 기준)를 대체하여 급여하였 다. 조사료는 농가에서 구입한 볏짚을 급여하였 다. 첨가원료인 DDGS는 김해 소재 K배합사료 공 장에서 구입하였다. DDGS의 일반성분 및 지방산 조성은 Table 1에 제시하였고, 배합사료와 볏짚 의 일반성분 및 지방산 조성은 Table 2에 제시하 였다.

    2.3.사양관리 및 체중측정

    시험우는 4.5×9.0m 크기의 한 군에 5두씩 수용 (대조구 한 우군에는 4두 수용)하여, 처리구별 각각 세 우군씩 군사육을 실시하였다. 사료급여량은 자유 채식을 기준으로 설정하였고, 1일 2회 (아침과 저녁) 급여하였다. 사료섭취량은 매일 잔량을 기록하였으 며, 체중측정은 시험개시 시부터 종료 시까지 28일 간격으로 실시하였다.

    2.4.조사항목 및 조사방법

    2.4.1.도체등급 판정

    시험이 종료된 시험우는 24시간 절식 시킨 후, 경기도 소재 축산물공판장으로 운반하여 12시간 계류시킨 후 도축하였다. 도체성적은 24시간 냉 장실에서 냉각시킨 다음‘축산물등급판정세부기 준’ (Livestock Quality Assessment, 2007)에 의하여 육량 및 육질등급을 평가 받았다.

    2.4.2.일반 조성분

    DDGS, 배합사료 및 조사료의 일반 조성분은 경남 소재 사료공장 및 시험농장에서 4분법으로 일정량을 채취 한 다음 AOAC (2000)법으로 분석하였으며, 도 체시료는 제 12번과 13번 늑골 부위의 등심을 일정 량 채취한 다음, 등심 시료를 균질하고, 여과지에 약 2g 정량 한 후 105°C 건조기에서 18시간 건조하였 고, 건조되어 줄어든 무게를 측정하여 시료의 수분 함량 (%)을 평가하였다. 또한 수분 측정이 완료된 시료를 soxhlet 추출법을 이용하여 지방을 추출하였 고, 최종 건조된 시료의 무게 감량을 측정하여 분석 시료에 대한 지방의 퍼센트 함량을 구하였다. 단백 질은 Kjeldahl 질소분석기를 이용하여 시료 0.5g을 정량하여 450°C에서 5시간 동안 소화시키고 이어서 50% NaOH를 첨가한 후 증류 및 중화시킨 후 0.1N HCl을 이용하여 적정 한 후 계산식에 의하여 조단백 질 함량을 측정하였다.

    2.4.3.육색

    육색은 Chroma Meter (CR-10, Minolta Corporation, LTD, Japan)를 이용하여 Hunter L (lightness, 명 도), a (redness, 적색도) 및 b (yellowness, 황색 도)를 측정하였으며, 시료를 무작위로 5회 측정하여 평균치로 환산하였다. 흰색 표준 평판 값: L = 91.9 ± 0.79, a = 1.93 ± 0.15, b = 1.03 ± 0.06.

    2.4.4.지방산 분석

    Lepage & Roy (1986)의 방법에 따라 지방산을 methylation시킨 후 gas chromatography로 분 석 하였다. 등심 시료 2~3g을 상온에서 녹인 후, chloroform : methanol (2:1) 용액 5ml에 균질화 (Polytron PT-MR-2100, Switzerland) 하였다. Aspirator (Tokyo Rikaikai Co. Ltd., Japan)를 이용하여 여과한 다음, 0.74% KCl을 첨가한 후 하층액을 70°C 항온수조에서 질소를 이용하여 용 매를 휘발 시켰다. 추출된 지방 200ul를 glass tube에 담고 methanol : benzene (4:1) 혼합용액 및 acetyl chloride 200ul를 첨가하여 가열하였 다. Isooctane 1 ml 및 6% potassium carbonate 를 넣고, 10분간 원심 분리한 후, 상층액을 취하 여 gas chromatography (Clarus 500, Perkin Elmer, Shelton, USA)로 분석하였다.

    2.4.5.융점 및 육즙유출 (Drip loss)

    융점측정은 추출된 지방을 융점 측정용 모세관 (Tubes, capillary, 100mm, open)에 1cm씩 담고, 냉 동실 (-20°C)에서 24시간 보관한 후, 열교반기에서 2분에 1°C씩 온도를 상승시키면서 측정하였다. 육즙 유출은 약 100g정도의 등심 시료를 4°C 저온실에 1 주일 간 걸어둔 다음, 개시 시 무게와 종료 시 무게 를 측정하여 감량을 계산하였다.

    2.4.6.통계처리

    본 시험에서 얻어진 자료는 SAS (2002)의 GLM 분석 방법에 따라 분산 분석을 하고, 각 처리구별 유의성은 Duncan's multiple range test로 5% 수준 에서 검정하였다. 단, 사료 섭취량과 사료요구율의 결과는 군 사육 결과를 이용하였기 때문에 유의성 검정에서 제외하였다.

    III.결과 및 고찰

    3.1.비육성적

    DDGS 급여수준에 따른 비육성적은 Table 3에 제시하였다. 처리구별 종료 시 체중은 처리구별 각 각 785.07, 772.43 및 782.13kg으로 나타났으며, 일당증체량은 시험2구 (0.41kg), 대조구 (0.37kg) 와 시험1구 (0.39kg)순으로 나타났으나, 처리구별 유의적인 차이는 없었다. 배합사료 섭취량은 대조 구 (9.31kg)가 가장 많았고, 시험1구 (8.93kg) 및 시험2구 (8.47kg)순으로 나타났으며, 조사료 섭취 량은 처리구별 차이를 보이지 않았다. 총 사료요 구율의 경우 시험2구에서 대조구와 시험1구에 비 하여 각각 20.1% 및 9.5% 더 낮게 나타났다. 처 리구별 비육성적은 DDGS의 첨가수준이 높아질수 록 배합사료 섭취량 및 사료요구율이 낮아지는 경향을 보였으며, 이는 DDGS의 높은 조단백질 (25.76%)함량 에서 기인된 것으로 판단된다. DDGS 는 옥수수로부터 에탄올을 추출하는 과정에서 옥수 수에 함유된 대부분의 가용성 단백질들은 분해되기 때문에 Ruminally undegradable protein (RUP)의 함량이 증가되고, 이러한 RUP는 비육성적 개선에 영향을 미치는 것으로 보고 (Schingoethe, 2006)되 고 있다. Firkins et al. (1984)도 옥수수 DDGS는 좋은 RUP 공급원 이며, 조단백질 함량의 54% 정도 가 RUP 라고 하였다. 또한 Firkins et al. (1985)은 DDGS 급여구가 옥수수, 옥수수 글루텐 및 대두박 급여구에 비하여 비육우의 일당증체량 및 사료요구 율이 크게 개선되었다고 보고하였고, DDGS 첨가수 준을 15%까지 높일 경우 일당증체량이 증가하고 (Ham, 1994) 사료요구율이 낮아졌다는 다른 연구결 과 (Tjardes & Wright, 2002; Schingoethe, 2004; Loy et al., 2004) 들과 본 시험의 연구결과는 유사 한 결과를 나타내었다. 이상과 같은 연구결과를 종 합해 보면 거세한우의 비육후기에 DDGS 의 급여는 사료요구율 개선에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 판단된다.

    3.2.도체특성

    도체특성에 관한 결과는 Table 4에 나타낸 바와 같다. 처리구별 냉도체중은 각각 453.47, 454.79 및 451.07kg으로 나타났다. 등지방두께 및 등심단면적 은 처리구별 차이를 나타내지 않았다. 근내지방도는 시험1구 (7.07), 대조구 (6.33) 및 시험2구 (6.07) 순으로 나타났으며, 육질형질인 육색, 지방색, 조직 감 및 성숙도는 처리구별 차이를 보이지 않았다. 처 리구별 육량 및 육질등급 출현율은 (Table 5) A등급 출현율에서는 시험1구가 28.6%로 가장 높았고, 시험 2구는 6.7%로 가장 낮았다. 육질등급 1++등급 출현 율은 시험1구가 42.9%로 가장 높았고, 시험2구가 26.7%로 가장 낮게 나타났다. 이러한 결과는 DDGS 를 15% 급여한 시험1구에서 육질등급 출현율이 가장 높게 나타났으며, DDGS를 30% 급여한 시험2구는 육량 및 육질형질이 다른 처리구에 비하여 저하되는 경향을 나타 내었다. 일반적으로 비육우의 등지방두 께, 등심단면적 및 근내지방도는 사양조건 및 급여 되는 사료원에 의해서 많은 영향을 받는 것으로 보 고 (Zinn et al., 1970aDolezal at al., 1982a) 되고 있다. Gunn et al.(2009)의 95일간 거세우 (440~595kg)에 DDGS 급여수준을 25~50%로 처리 한 연구결과에서 DDGS 50% 급여구가 일당증체량, 근내지방도 및 육량등 급이 DDGS 25% 급여구에 비하여 감소한다는 보고와 비육우에 Condensed distiller's soluble (CDG)를 30%로 급여하였을 경우 등지방두께가 두꺼워졌다는 보고 (Al-Suwaiegh et al, 2002)는 본 연구결과와 유사하였 다. 또한 Mello (2007)는 133일 동안 Wet distiller's grains (WDG)를 0, 15 및 30%로 급여 한 시험에서 WDG 15% 급여구에서 Choice 등급 출현율이 가장 높았다고 보고하였다. 이와 같은 결 과를 종합해 보면, 거세한우의 비육후 기에 DDGS 15%의 첨가는 육질등급 출현율 개선에 효과적인 것으로 판단된다.

    3.3.도체의 이화학적 특성

    도체 등심의 이화학적 특성 결과는 Table 6에 제 시한 바와 같다. 도체의 수분함량은 처리구별 차이 가 나타나지 않았으며, 조지방 함량의 경우에도 대 조구, 시험1구 및 시험2구가 각각 16.73, 19.01 및 16.83%로 나타났으나, 처리구별 유의적인 차이는 없었다. 조단백질 함량은 시험1구 (17.15%)에서 다른 처리구에 비하여 유의적 (P <0.05)으로 낮게 나타났다. 육색 CIE 값은 처리구별 뚜렷한 차이 를 나타내지 않았다. 일반적으로 비육우의 도체성 적은 수분 및 조지방 함량에 의해서 많은 영향을 받으며 (Luchak et al., 1998), 육질등급이 높을 수록 수분 및 조지방 함량은 낮아지는 것으로 알 려져 있다 (Nelson et al., 2004). Cameron et al. (1994) 또한 도체의 이화학적 특성은 급여되 는 사료원의 차이보다는 육질등급과 밀접한 관계 가 있다고 보고하였다. 처리구별 육즙손실 (drip loss)은 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 이러 한 결과를 종합해 보면, 도체의 수분, 조지방 및 육색은 DDGS 급여 수준에는 영향을 받지 않은 것으로 나타났다.

    3.4.도체의 지방산 조성

    도체 등심의 지방산 조성은 Table 7에 나타낸 바와 같다. 처리구별 등심의 지방산 조성 중 C14:0 (myristic acid), C14:1 (myristoleic acid) 및 C16:0 (palmitic acid)의 지방산은 처리구별로 뚜렷한 차이를 보이지 않았으며, 포화지방산인 C18:0 (stearic acid)은 시험2구 (9.86%)에서 시험1구에 비하여 유의적 (P<0.05)으로 높게 나타났다. 대표 적인 단가 불포화 지방산인 C18:1 (oleic acid)은 시험1구가 시험2구에 비하여 유의적 (P<0.05)으 로 높았으며, C18:2 (linoleic acid)는 시험1구 및 시험2구가 대조구에 비하여 유의하게 (P <0.05) 높게 나타났다. 처리구별 불포화지방산 (UFA)의 함량은 대조구 및 시험1구 (59.42%)에서 시험2구 에 비하여 유의적 (P<0.05)으로 높게 나타났으며, 다가불포화지방산 (PUFA)의 함량은 시험1구 및 시험2구에서 유의적 (P <0.05)으로 높게 나타났 다. 일반적으로 소의 경우 부위별 체지방의 지방 산 조성 중 C16:0 (palmitic acid)과 C18:0 (stearic acid)은 포화지방산 (SFA)의 함량에 C18:1 (oleic acid)은 불포화지방산 (UFA)의 함량에 많은 영향 을 미치는 것으로 알려져 있다 (May et al., 1993). 또한 비육우의 지방산 조성은 도체의 부 위, 품종, 성, 계절, 비육기간 및 사료 등에 따라 영향을 받으며 (Mandell et al ., 1998; Perry et al., 1998) 육질등급이 좋을수록 C18:1 (oleic acid) 의 불포화지방산 및 단가불포화지방산의 비율이 높은 것으로 알려져 (Smith et al ., 1998) 있다. Lancaster et al. (2007)은 327kg의 DDGS를 거 세우에 일일 1.66kg 급여한 처리구가 옥수수 및 대두박을 급여한 처리구에 비하여 다가불포화지 방산 (PUFA) 함량이 유의하게 (P<0.05) 증가되었 다고 보고하여 본 시험의 결과와 동일한 결과를 나 타내었다. 이와 같은 결과를 종합 해 보면 불포화 지방산 (UFA) 및 단가불포화지방산 (MUFA)은 시 험1구에서 가장 높았고, 다가불포화지방산 (PUFA) 은 시험1구와 시험2구에서 가장 높게 나타났다.

    Figure

    Table

    Chemical and fatty acid composition of DDGS in experimental diets

    1)Calculated.2)Saturated fatty acid3)Unsaturated fatty acid.4)Monounsaturated fatty acid.5)Polyunsaturated fatty acid.

    Chemical and fatty acid composition of concentrates and rice straw in the experimental diet

    1)Contained 15% of dried distillers grain with solubles in diet.2)Contained 30% of dried distillers grain with solubles in diet.3)Saturated fatty acid.4)Unsaturated fatty acid.5)Monounsaturated fatty acid.6)Polyunsaturated fatty acid.

    Performances of finishing Hanwoo steers fed DDGS supplemented diets

    1)Contained 15% of dried distillers grain with solubles in diet.2)Contained 30% of dried distillers grain with solubles in diet.3)Probability of the F test.4)Mean ± SD.5)Values in the parentheses represent intake per head per day.

    Carcass yield and quality grades of Hanwoo steers fed DDGS supplemented diets

    1)Contained 15% of dried distillers grain with solubles in diet.2)Contained 30% of dried distillers grain with solubles in diet.3)Probability of the F test.4)Mean ± SD.5)Converted to numeric value : grade A = 1, B = 2, and C= 3.6)9 = the most abundant, 1 = devoid.7)7 =dark red, 1 = bright.8)7 = yellowish, 1 = white.9)3 = Coarse, 1 = fine.10)9 = mature, 1 = youthful.11)Converted to a numeric value : grade 1++ =1, 1+ = 2, 1 = 3, 2 = 4.

    Frequencies of carcass yield and quality grade of Hanwoo steers fed DDGS supplemented diets

    1)Contained 15% of dried distillers grain with solubles in diet.2)Contained 30% of dried distillers grain with solubles in diet.3)Values in the parentheses represent percentages.

    Physicochemical characteristics of carcasses of Hanwoo steers fed DDGS supplemented diets

    1)Contained 15% of dried distillers grain with solubles in diet.2)Contained 30% of dried distillers grain with solubles in diet.3)Mean ± SD.4)L = lightness, a = redness, b= yellowness.a,bMeans in the same row with different superscripts are significantly (P<0.05) different.

    Fatty acid composition of M. longissimus dorsi of Hanwoo steers fed DDGS supplemented diets (% of total fatty acid)

    1)Contained 15% of dried distillers grain with solubles in diet.2)Contained 30% of dried distillers grain with solubles in diet.3)Mean ± SD.4)Saturated fatty acid.5)Unsaturated fatty acid.6)Monounsaturated fatty acid.7)Polyunsaturated fatty acid.a,bValues with different superscripts in the same row are significantly (p<0.05) different.

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