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ISSN : 1598-5504(Print)
ISSN : 2383-8272(Online)
Journal of Agriculture & Life Science Vol.50 No.6 pp.119-125
DOI : https://doi.org/10.14397/jals.2016.50.6.119

Effect of Remaining in Farrowing Barn after Weaning on Growth Performance, Blood Profiles and Diarrhea Incidence in Weaning Pigs

Sung-ho Do1, Tae-hee Han1, Jin-su Hong1, Lin-hu Fang1, Heun-dong Park2, Yoo-yong Kim1*
1School of Agricultural Biotechnology, Seoul National University, 1 Gwanak-ro, Gwanak-gu, Seoul, 08826, Korea
2Information Technology Research institute, Ezfarm inc., Smartnetbuilding 3F, Dongyeon-ro 20beon-gil 9, Dongan-gu, Anyang-si, Gyeonggi-do, 13929, Korea
Corresponding author : Yoo-yong Kim +82-2-878-5838+82-2-878-5839yooykim@snu.ac.kr
January 30, 2016 December 1, 2016 December 14, 2016

Abstract

This experiment was aimed to evaluate the effect of remaining time in farrowing barn after weaning on growth performance, blood profile and diarrhea incidence in weaning pigs. A total of 180 crossbred pigs([Yorkshire x Landrace] x Duroc) with an average body weight of 6.77 ± 1.395 kg were allotted to 3 treatments in 6 replicates with 10 pigs per pen by a randomized complete block(RCB) design. Treatments included: 1) D0: transition at weaning 2) D3: remaining in farrowing barn during 3 days after weaning 3) D5: remaining in farrowing barn during 5 days after weaning. Experimental diet was commercial diets. Throughout the experiment, there was no significant difference in growth performance and diarrhea score among treatments and BUN (blood urea nitrogen) concentration among treatments after transition. However, average daily feed intake was decreased as There were decreased in BUN concentration before transition as delayed day was increased. Cortisol concentration after transition was increased as delayed day was increased. However, there was no significant difference in IgG and IgA concentration. This experiment's result indicate that transition at weaning period has positive effects on and nitrogen utilization and welfare.


이유 후 자돈사로 이동하기 전 분만사에서의 대기 기간이 자돈의 성장성적, 혈액성상, 설사빈도에 미치는 영향

도 성호1, 한 태희1, 홍 진수1, 방 림호1, 박 흔동2, 김 유용1*
1서울대학교 농업생명과학대학
2㈜ 이지팜

초록

연구는 이유 후 돈군이동지연이 자돈의 성장, 혈액성상에 미치는 영향을 규명하기 위해 수행되었 다. 평균 체중 6.77 ± 1.395kg의 3원 교잡종([Yorkshire × Landrace]) × Duroc) 180두를 공시하였 으며, 3처리 6반복 펜 당 10마리씩 성별과 체중에 따라 난괴법으로 배치하였다. 처리구는 1) D0: 이유 직후 분만사에서 자돈사로 이동한 처리구, 2) D3: 이유 후 분만사에서 3일 대기한 후 자돈사로 이동한 처리구 3) D5: 이유 후 분만사에서 5일 대기한 후 자돈사로 이동한 처리구이다. 실험결과 성장성적과 설사지수에서 처리구간 유의적인 차이를 발견하지 못하였다. 혈액성상에서는 이유 직전의 BUN (blood urea nitrogen) 수치가 분만틀에서 대기하는 기간이 늘어남에 따라 감소하였으며, 이유 후 cortisol 농 도에서는 대기하는 기간이 늘어남에 따라 증가하였다. 하지만 면역성상에서는 IgG와 IgA 모두 다 유의 적인 차이를 보이지 않았다. 따라서 이유직후에 돈군이동(D0)을 하는 것이 분만틀에서 대기 하는 것보 다 자돈의 체내 질소의 이용률이나 이유 후의 동물들의 복지 측면에서 농가에게 더 효율적인 사양시스 템인 것으로 사료된다.


    Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs

    서론

    현대의 양돈 시스템에서 자돈들은 이유하면서 이 유자돈사로 옮겨지게 되는데, 그곳에서 자돈들은 모 돈으로부터의 분리, 고형사료를 섭취해야하는 문제, 새로운 환경과 사회적 분위기에 대한 스트레스, 새 로운 병원체에 대한 노출 등 다양한 스트레스에 노 출되며(Moser et al., 2007), 이유 후 48시간 동안 서열을 정하는 과정을 겪게 된다(McGlone, 1986). 이러한 물리적 스트레스와 새로운 환경에 적응해야 만 하는 사회적 스트레스가 한꺼번에 오면서 이유자 돈은 식욕감소, 성장정체, 설사 등의 증상을 보이 고, 생산성에도 막대한 지장을 초래하게 된다(Van Beers-Schreurs et al., 1992; Manner & Spieler, 1997; Kyriakis et al., 1999; McCracken et al., 1999).

    이와 같이 이유는 자돈에 있어서 생물학적 대사변 화, 면역체계, 장 기능 등 이유 일령에 상관없이 돼 지의 성장과 건강에 악영향을 미친다(Campbell et al., 2013). 이러한 부정적인 요소들을 최소화하기 위한 연구가 많이 수행되었는데, 돈방 당 자돈 체중 을 균일하게 유지시키거나, 암수분리 사양이 공격적 행동을 줄여주는 것으로 나타났다(Colson et al., 2006). 또한, 이유 후 돈군이동으로 인한 환경적 스 트레스가 동물의 이상행동, 동물복지 측면에서 부정 적이라는 견해들이 있으며(Friend et al., 1983; Rundgren, 1988), 많은 선행연구에서는 돈군의 이 동이 이동 후의 돼지의 코르티졸 수치를 상승시키고 사료섭취량과 성장성적에 악영향을 끼친다고 보고하 였다(Moore et al., 1994; Ruis et al., 2001; Otten et al., 2002). 이러한 스트레스를 저감하기 위해 이유 후 자돈의 돈군 이동을 지연시키는 것은 이동 스트레스, 합사스트레스를 완화시킬 수 있으며 (Hessel et al., 2006), 결과적으로 자돈의 스트레 스를 줄여 행동과 성장에 영향을 미친다는 선행 연 구 결과가 있었다(DeJonge et al., 1996; Olsson et al., 1999). 따라서 본 실험은 이유 후 돈군이동 지연하는 방법 중 한가지로, 이유 후 분만틀에서 자 돈을 대기 한 후 이유자돈사로 옮기는 것이 이유 스 트레스를 최소화하여 농가의 수익성을 높일 수 있는 지를 자돈의 성장성적, 혈액성상, 면역성상을 통해 규명하고자 한다.

    재료 및 방법

    1.실험동물 및 사양기간

    총 180두의 평균 체중 6.77 ± 1.395kg인 3원 교 잡종([Yorkshire × Landrace]) × Duroc) 를 공시 하였으며, 서울대학교 농업생명과학대학 부속실험목 장에서 실험을 진행하였다. 실험기간은 총 2단계로 나누어 진행하였으며, phase 1: 2주, phase 2: 3주 로 총 5주간 사양시험을 수행하였다. 총 3처리 6반 복, 반복 당 거세돈 5마리와 암컷 5마리를 배치하여 체중 따라 난괴법(RCBD; Randomized Complete Block Design)으로 배치하였다. 실험돈들은 사료와 물의 자유 급이(ad libitum)가 가능하고 온도 조절이 용이한 돈사에서 사육되었으며, average daily gain(ADG, 일당증체량), average daily feed intake (ADFI, 일당사료섭취량), 사료효율(G:F ratio)을 측 정하기 위하여, 2주차와 5주차에 체중과 사료섭취량 을 기록하였다.

    2.실험사료 및 처리구

    실험사료는 (주)대한사료에서 판매되는 시판 자돈 사료를 사용하였다. 처리구는 다음과 같다. 1) D0: 이유 직후 분만사에서 자돈사로 이동한 처리구, 2) D3: 이유 후 분만사에서 3일 대기한 후 자돈사로 이동한 처리구 3) D5: 이유 후 분만사에서 5일 대 기한 후 자돈사로 이동한 처리구이다. 자돈사로의 이동은 이동통로를 이용하여 실시하였다.

    3.혈액 성상

    혈액은 실험개시와 각 단계 종료 시에 처리 간 체 중이 비슷한 6두씩 선발하여 목의 경정맥에서 채취 하였고, BUN, cortisol을 분석하였다. 채취된 혈액 은 4℃ 상태에 3,000rpm으로 15분 동안 원심 분리 한 후, serum을 추출하여 -20℃ 냉동고에 보관하 였다. BUN은 혈액분석기(Ciba-Corning model, Ciba Corning Diagnostics Co.)를 이용하여 분석하였 고 cortisol은 자동생화학 분석기(γ-counter, COBRA 5010 QUANTUM model)를 이용하였다.

    4.면역 성상

    면역글로불린을 조사하기 위해 실험개시와 각 단 계 종료시에 경정맥에서 혈액을 채취하였다. 채혈 후 3,000rpm, 18℃에 15분간 원심분리하였다. 원심 분리 후 혈청을 분리하여 분석 전까지 냉동고에 보 관하였다. 혈청 내 면역글로불린 성상 분석을 위해 IgG와 IgA를 ELISA 방법을 통해 분석이 진행되었으 며, 분석 kit로 ELISA accrssory starter kit(E101; Bethyl Laboratories Inc., USA)와 quantitation kit(E100; BETHYL)가 사용되었다.

    5.설사발생률 및 폐사율

    설사지수 측정은 실험개시 후 매일 오전8시에 실 험돈을 대상으로 실시하였으며, 각 돈방의 모든 자 돈들을 대상으로 항문주위의 수양성 설사(watery diarrhea)흔적을 가진 개체 수를 파악하였다. 설사 빈도는 수양성 설사 흔적이 없는 돈방은 0점으로 측정하였으며, 8마리 모두 설사를 할 경우에는 4점 으로 측정하였다. 모든 설사지수의 측정은 최대한 객관성을 유지하기 위하여 한 담당자에 의해 수행 되었다.

    6.통계 분석

    통계분석은 SAS의 일반선형모델 General Linear Model(GLM)을 이용하여 수집된 자료의 유의성을 검정하였다. 성장성적의 경우 돈방을 실험단위로 설정하였으며, 혈액분석 의 경우 각 개체를 실험단 위로 설정하였다. p≤0.01인 경우 고도의 유의차가 있는 것으로, p≤0.05인 경우 유의차가 있는 것으 로, 0.05<p≤0.10인 경우 경향이 있는 것으로 간주 하였다.

    결과 및 고찰

    1.사양성적

    이유 후 분만틀에서의 대기 시간이 이유자돈의 성 장성적에 미치는 영향을 Table 1에 제시하였다. 사양 실험 결과, 전체 실험 기간동안의 성장성적에서 처 리구간 유의적인 차이가 나타내지 않았다(p>0.10). 사료섭취량 및 사료효율도 표에는 제시하지 않았지 만 유의적인 차이가 발생하지 않았다(p>0.10).

    Le Dividich & Steve(2000)에 의하면 이유자돈에 있어 이유시기는 사회적, 환경적 스트레스 뿐만아니 라 자돈의 섭취패턴, 고형사료로 전환 등의 극심한 변화를 준다. 이러한 섭취변화는 고형사료의 소화, 사료섭취량 저하를 초래하고 중장기적으로 이유자돈 의 성장, 에너지 대사, 내분비 조절대사에 영향을 미친다. 또한 이유 후 자돈들의 사료섭취량은 이유 초기에 감소하며 이는 일시적인 성장정체와 영양실 조를 야기하고 이유스트레스와 사료의 적응은 장내 미생물구성을 변화시켜 이유자돈의 대사에 영향을 미친다고 보고하였다(Bark et al., 1986; Pluske et al., 1997). 이유 후 새로운 돈군 편입은 자돈의 공 격적인 행동을 야기하는데 90분안에 17%가 이러한 행동적 변화를 일으켜 성장성적에 부정적인 요인으 로 작용한다(McGlone, 1986).

    본 시험결과 이유 후 돈군이동지연이 이유자돈의 성장능력에 있어서 부정적인 영향을 미치지 않는 것 으로 볼때, 돈군이동지연이 성적성적에 있어서는 유 의미한 영향을 주지 못한 것으로 사료된다.

    2.혈액성상

    이유 후 분만틀에서의 대기 시간이 자돈의 혈액내 BUN과 Cortisol 농도에 미치는 영향을 Table 2에 제시하였다. 이유 후 돈군을 이동하기 전의 BUN농 도는 감소하였다(p=0.05). cortisol의 농도에서는 이 유 후 돈군을 이동한 후의 농도가 증가하였으며 (p=0.04), 돈군이동 전과 후의 cortisol 농도의 차 이도 분만틀에 대기하는 기간이 증가함에 따라 cortisol 농도는 증가하였다(p<0.01).

    일반적으로 BUN은 아미노산의 이용에 대한 대 표적인 지표로 쓰이며(Eggum, 1970), BUN은 단백 질 섭취와 그 품질에 직접적인 연관성을 가진다 (Eggum, 1970; Hahn et al., 1995). 혈중 요소태 질소 함량의 증가는 혈중 잉여 아미노산의 증가를 의미하며, 그 함량이 낮을수록 체단백질 합성이 활 발하다는 것을 의미한다. Campbell et al.(2013)에 의하면 이유 스트레스로 인한 사료섭취량 감소, 소 화장애는 자돈의 혈액 내 BUN농도를 증가시키며 이유초기 설사의 원인이 된다고 보고하였다. 또한 분만틀에 대기하는 기간이 늘어남에따라 일령이 증 가하기 때문에 BUN의 농도가 증가한 원인은 자돈의 일령이 증가할수록 사료섭취량이 많아지고 영양소 소화도 증가하기 때문에 BUN 수치가 감소한다는 선 행연구와 일치한다(Callesen et al., 2007).

    Cortisol은 동물의 심리적 스트레스를 측정하는 지 표로 이용되며, Cortisol 수치가 높다는 것은 동물이 스트레스의 상황에 놓여있다고 볼 수 있으며, 스트레 스 상황이 없어지면 다시 정상범위로 내려가게 된다 (Rashkova et al., 2012). 또한 자돈의 경우, 모돈의 젖에서 고형사료로의 변화를 거치는 과정에서 높은 수치를 보인다(Mason et al., 2003). 자돈은 이유 후 합사를 통해 서열을 재확립하기 위한 공격행동이 증 가하며(McGlone & Curtis, 1985; Blackshaw et al., 1987; Arey, 1999) 이러한 지속적인 공격행동은 혈중 내 스트레스 호르몬, 심장 박동수, 부상, 사료 접 근성, 공간 제한 등의 증가를 야기한다(Marchant- Forde & Marchant-Forde, 2005). 또한 이유 후 돈군이동으로 인한 스트레스가 타액과 혈장에서의 cortisol 수치를 상승시킨다는 연구결과도 존재한다 (Moore et al., 1994; Ruis et al., 2001; Otten et al., 2002). 본 실험에서는 cortisol 농도가 증가하였 는데, 이는 이유 후 돈군이동을 지연하여도 공격적인 행동변화에 영향을 미치지 못하여 나타난 결과로 사 료된다. 따라서, 이러한 결과를 통해 이유자돈이 모 돈과 분리되는 시점에 바로 합사를 하는 것이 분만틀 에 대기한 후 합사하는 것 보다 돼지의 스트레스에 긍정적인 영향을 끼치는 것으로 사료된다.

    3.설사빈도 및 폐사율

    이유 후 분만틀에서의 대기 시간이 이유자돈의 설 사빈도에 미치는 영향을 Table 3에 제시하였다. 실 험 결과, 설사빈도에서 자돈기 전 기간동안 모든 처 리구에서 통계적인 유의차를 보이지 않았다(p>0.10).

    일반적으로, 자돈은 이유를 하면서 급격한 환경의 변화와 수송스트레스, 사료교체에 따른 영양 스트레 스로 인하여 이유 초기에 설사가 많이 발생한다 (Van der Poel et al., 1989; Sorensen et al., 2009). 스트레스로 인한 영양소 소화, 흡수장애와 대장으로 유입되는 수분의 양에 따라 설사를 유발하 며 빠른 속도의 소화물 배출과 장내 염증으로 인한 영양소의 흡수저하로 이어져 위축과 탈수가 동반하 게 된다(Pluske et al., 1997). 본 실험의 결과, 이 유 후 분만사에서의 대기 시간은 자돈기의 설사에 아무런 영향을 끼치지 않는 것으로 사료된다.

    4.면역 능력

    이유 후 분만틀에서의 대기 시간이 이유자돈의 면 역성상에 미치는 영향을 Table 4에 나타내었다. IgA, IgG 모두 유의적인 차이가 나타나지 않았다.

    IgG는 체액 면역을 대표하는 것으로 알려져 있으 며 태반을 통해 흡수된 IgG는 자돈 출생 직후 면역 체계를 관여하며, 이유 후 발생하는 외부 병원균에 의한 자돈의 설사 방어 기작에 핵심적 역할을 한다 (Rooke & Bland, 2002). IgA는 모유에서 가장 많 은 비율을 차지하고 있으며, 모돈이 예전에 만났던 병원균에 대한 방어 기억을 포함하고 있다. 모유에 서 분비된 IgA항체는 자돈의 소화기, 호흡기, 비뇨 기 등 병원성 대장균에 노출되기 쉬운 부위인 점막 에서 면역 체계를 형성하여, 자돈이 스스로 항체를 생산하기 전까지 구강을 통해서 감염되는 세균에 대 한 방어를 담당한다(Brandtzaeg, 2003).

    많은 스트레스 요인들은 체액과 세포내 면역에 영 향을 주며(Monjan & Collector, 1977; Laudenslager et al., 1988). 자돈에게 스트레스는 행동장애, 면역 과 생리작용에 많은 변화를 준다(Morrow et al., 1994). 초유는 분만 후 24-36시간에 가장 많은 분 비량을 보이다가 이후 점차 줄어들게 된다(Speer et al., 1959). 이유자돈의 면역성상 결과, 이유 후 면 역상태는 이유 후 분만틀에서의 대기 시간에 따라서 영향을 받지 않는 것으로 사료된다.

    감사의 글

    본 연구는 농림수산식품부 첨단생산기술개발사업 에 의해 이루어진 것임.

    Figure

    Table

    Effects of remaining time in farrowing barn after weaning on growth performance1

    1A total of 180 crossbred pigs were fed from average initial body weight(6.77±1.395kg)
    2D0: Transition at weaning; D3: Transition at 3days after weaning; D5: Transition at 5days after weaning.
    3Standard error of mean.

    Effects of remaining time in farrowing barn after weaning on blood urea nitrogen and cortisol1

    1The number of observations for each mean value was six(n=6).
    2D0: Transition at weaning; D3: Transition at 3days after weaning; D5: Transition at 5days after weaning.
    3Standard error of mean.
    abValues with different superscripts in the same row are significantly (p<0.05).
    ABValues with different superscripts in the same row are significantly (p<0.01).

    Effects of remaining time in farrowing barn after weaning on diarrhea incidence

    1Standard error of mean.
    20: No signs of diarrhea in pen, 4: 8 pigs had signs of diarrhea in pen.

    Effects of remaining time in farrowing barn after weaning on immune response1

    1A total of 180 crossbred pigs were fed from average initial body weight(6.77 1.395kg)
    2D0: Transition at weaning; D3: Transition at 3days after weaning; D5: Transition at 5days after weaning.
    3Standard error of mean.

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