Journal Search Engine
Search Advanced Search Adode Reader(link)
Download PDF Export Citaion korean bibliography PMC previewer
ISSN : 1598-5504(Print)
ISSN : 2383-8272(Online)
Journal of Agriculture & Life Science Vol.51 No.5 pp.91-101
DOI : https://doi.org/10.14397/jals.2017.51.5.91

Effects of Supplementation of Spent Mushroom(Flammulina velutipes) Substrates on the in vitro Ruminal Fermentation Characteristics and Dry Matter Digestibility of Rye Silage

Han-Byeol Kang1†, Woong-Ki Cho1†
, Soo-Jeong Cho2, Shin-Ja Lee3, Sung-Sill Lee3, Yea-Hwang Moon4*
1Division of Applied Life Science(BK21 program) & Institute of Agriculture and Life Science(IALS), Gyeongsang National University, Jinju, 52828, Korea
2Department of Pharmaceutical Enginnering, Gyeongnam National University of Science and Technology, Jinju, 52725, Korea
3Department of Animal Bioscience, Gyeongsang National University.(institute of Agriculture & Life Science and University-Centered Labs), Jinju, 52828, Korea
4Department of Animal Science & Biotechnology, Gyeongnam National University of Science and Technology, Jinju, 52725, Korea

† These authors contributed equally to this work.

Corresponding author : Yea-Hwang Moon +82-55-751-3265+82-55-751-3267yhmoon@gntech.ac.kr
20170511 20170710 20170825

Abstract

The in vitro experiment was conducted to ensure the supplemental level of spent Flammulina velutipes mushroom substrates(SMS) as an energy source in manufacturing of rye silage. Rye harvested at heading stage was ensiled with spent mushroom substrates of 0%(Control), 20%(R-20), 40%(R-40) and 60%(R-60) as fresh matter basis for 6week. The rumen fluid for preparation of in vitro solution was collected from two cannulated Holstein bulls fed a 40:60 concentrate:timothy diet. The experiment was conducted by 3, 6, 9, 12, 24, and 48 hrs of ncubation time with 3 replications. The silages were evaluated fermentation characteristics and dry matter digestibility(DMD) in vitro. The pH of in vitro solution was inclined to decrease with elapsing the incubation time, and that of the R-60 was significantly(p<0.05) lower than the other treatment at 48 hr of incubation. The microbial growth in vitro was inclined to increase with elapsing the incubation time, and that of the R-20 was significantly(p<0.05) greater than the Control at 48 hr of incubation. Gas production was greater(p<0.05) in the Control than the other treatments at 48 hr of incubation. In vitro dry matter digestibility(IVDMD) was higher with increasing the supplemental level of SMS, and was significantly(p<0.05) lower in the Control compared with other treatments throughout whole incubation time. The IVDMD for R-60 was the highest(p<0.05) among treatments at 24 hr and 48 hr of incubation. Considering of above results and the availability of SMS, SMS could be supplemented by 60% in fresh matter basis for rye silage fermentation.


호밀 사일리지 제조 시 팽이버섯 수확 후 배지 첨가수준이 in vitro 반추위 발효특성 및 건물소화율에 미치는 영향

강 한별1†, 조 웅기1†
, 조 수정2, 이 신자3, 이 성실3, 문 여황4*
1경상대학교 응용생명과학부(BK21 program) & 농업생명과학연구원
2경남과학기술대학교 제약공학과
3경상대학교 동물생명과학과(농업생명과학연구원&중점연구소)
4경남과학기술대학교 동물생명과학과

초록

본 연구는 팽이버섯 수확 후 배지를 첨가하여 호밀 사일리지 제조 시 팽이버섯 수확 후 배지를 에너 지원으로서 사용하기 위하여 in vitro 반추위 발효실험이 수행되었다. 공시 사일리지는 출수기의 호밀 에 팽이버섯 수확 후 배지 첨가비율(0%, 20%, 40%, 60%)에 따라 제조하여 6주일간 발효시켰다. In vitro 배양액 제조를 위한 반추위액은 농후사료와 볏짚을 40:60의 비율로 급여한 반추위 cannula가 시 술된 Holstein 수소 2두로 부터 채취하였다. In vitro 실험은 발효시간대를 3, 6, 9, 12, 24 및 48시간 으로 설정하고, 각 처리구별로 3반복으로 발효특성과 건물소화율을 측정하였다. In vitro 배양액의 pH 는 발효시간이 길어짐에 따라 낮아지는 경향이었으며, 48시간 경과 시에는 버섯수확 후 배지 60% 첨가 구가 타 처리구에 비해 유의적(p<0.05)으로 낮았다. 미생물 성장율은 배양시간이 경과함에 따라 증가 하는 경향이었으며, 발효 48시간 경과 시에는 버섯수확 후 배지 20% 첨가구가 타 처리구에 비해 유의 적으로(p<0.05) 높았다. Gas발생량은 48시간 발효 시에 대조구가 타 처리구에 비해 유의적(p<0.05)으 로 높았다. 건물소화율은 버섯수확 후 배지의 첨가비율이 높을수록 높았는데, 발효 24시간 및 48시간에 는 R-60구가 처리구 중에서 가장 높았으며(p<0.05), 대조구에서는 전 발효기간 동안 건물소화율이 현 저히 낮은(p<0.05) 상태에 있었다. In vitro 반추위내 발효실험의 결과와 버섯수확 후 배지의 활용성을 고려할 때, 호밀사일리지 제조 시 팽이버섯 수확 후 배지 첨가비율을 원물기준으로 60%수준이 가장 긍 정적인 것으로 나타났다. 향후 대사시험이나 사양시험을 통하여 가축사료로써의 최적 대체 비율을 규명 해야 할 것으로 사료되는 바다.


    서론

    우리나라의 조사료 자급률은 2011년에는 81.9%, 2012년에는 80%, 2013년에는 80.4%, 2014년에는 81.3%, 2015년에는 81%로 자급률이 매년 80%를 웃 도는 수치를 나타내고 있지만, 이중 절반이상이 볏 짚과 같은 저질 조사료이고, 고급 조사료는 수입에 의존하고 있는 실정이다.

    우리나라는 고급 조사료의 수입과 동시에 FTA를 통하여 해외에서 값싼 축산물들이 수입되고 있는 상 황이다. 이러한 상황에서 우리나라 축우산업의 앞으 로의 발전방향 중 하나는 국내 부존사료자원의 활용 을 극대화시키고, 우수한 사료자원을 개발하여 생산 성을 올리려는 연구와 자원 순환형 농축산을 실시하 는 것입니다.

    국내 부존자원 중 버섯 수확 후 배지는 버섯의 품종, 배지원료 및 배합비율 등에 따라 부존자원으 로서 이용가치는 다르지만 주성분이 가축사료의 원 료인 콘코브, 미강, 면실피, 밀기울, 비트펄프 등 대부분 반추동물의 원료사료로 구성되어 있다. 버 섯은 버섯의 품종에 따라 다르지만 재배과정에서 배지 영양분의 약 20% 정도만 이용되고, 나머지는 버섯수확 후 배지 내에 영양원으로 남겨져 있으므 로(Williams et al., 2001) 영양적 측면에서도 크게 떨어지지 않는다. 또한 버섯은 담자균류에 속하며 유 기물을 무기물로 분해하면서 생성되는 에너지를 이용 하는 점에서 매우 친환경적이며, 버섯생산 단계보다 버섯수확 후 배지에서 유리당과 단백질 함량이 증가하 고 cellulose, lignin, ash 함량은 감소한다(Rajathan et al., 1989). 이러한 이유로 버섯 수확 후 배지는 농산 부산물로서 원료사료로 그대로 이용되거나 톱 밥이 다량 함유되어 있는 경우는 반추동물의 조사료 대체용으로 이용되고 있다(Lee et al., 2008).

    그러나 팽이버섯 수확 후 배지만으로 가축용 사료를 만드는 것은 생산성이 떨어지고, 팽이버섯 수확 후 배 지에는 수분함량이 높은 미강이 다량 함유되어 있어 쉽게 부패되어 버섯생산농장 주변의 일부 축산농가 외 에는 사료자원으로 활용되지 못하고 농업폐기물로써 퇴비생산에 이용되어 왔다(Ehaliotis et al., 2005).

    이러한 단점을 보완하고 팽이버섯 수확 후 배지를 사료자원으로 이용하기 위해서는 안전성과 저장성을 높이는 사료의 가공처리가 필요하다. 사료의 가공방 법에는 건조, 혐기발효, 호기발효 등 다양한 방법이 있지만 경제적인 측면을 고려하였을 때 배지가 가지 고 있는 기존의 수분을 날리는 건조 방법보다는 함 유된 수분을 최대한 활용할 수 있는 혐기발효법이 적합한 방법일 것이다.

    혐기발효법의 대표적 방법 중 하나인 사일리지는 생초나 건초를 이용할 수 없을 때 사용하기 위해 영 양적 손실을 최대한 줄여 보존하는 것으로(Barnet, 1954), 고수분 사료작물을 이용하여 식물 자체의 효 소작용과 미생물에 의한 발효과정을 거침으로써 보 존성 향상과 사료가치를 변화시킬 수 있는 방법이다.

    Moon et al.(2012)a,b은 팽이버섯 수확 후 배지를 사료자원으로 활용하기 위해서는 저장성을 향상시킬 수 있는 기술이 가장 우선적으로 필요하므로 부패방 지를 위한 발효 균주를 개발하고, 사일리지 발효 혼 합물로서 사용하였다.

    또한, Lee et al.(2010)은 버섯수확 후 배지를 조 사료와 계분, 당밀, 호밀 등과 혼합한 후, 생균제를 접종하여 발효과정을 거쳐 제조된 혼합 사일리지를 한우 거세우에 급여하는 시험을 수행하기도 하였다.

    본 시험은 부패되기 쉬운 팽이버섯 수확 후 배지 의 활용성을 높이기 위하여 호밀 사일리지 제조시 팽이버섯 수확 후 배지를 첨가한 후 in vitro 반추 위 발효실험을 수행함으로서 반추위 발효성상과 건 물소화율에 관하여 연구하여 수확 후 배지의 활용성 을 높이고자 수행되었다.

    재료 및 방법

    1.공시재료 및 시험설계

    사일리지 원료는 경남과학기술대학교 종합농장에 서 생산된 호밀을 출수기에 수확하여 처리당 9kg씩 세절(2-3cm)하였고, 사일리지 발효 에너지원으로서 팽이버섯 수확 후 배지(미강, 콘코브, 비트펄프, 면 실피, 건비지 및 패분으로 구성)를 원물기준(w/w)으 로 0%(Control), 20%(R-20), 40%(R-40) 및 60% (R-60)씩 혼합하여 총 4처리구를 두었다. 별도의 유산균을 첨가 하지 않아 부패방지와 수용성 탄수화 물의 함량이 적은 것을 보완하기 위하여 당밀 5%와 개미산 0.2%를 첨가한 후, 밀폐가 가능한 플라스틱 통 내부에 비닐팩(두께 0.6mm)을 이용하여 사일리 지를 채워 6주일간 혐기 발효시켜 사일리지를 제조 하였다. 발효된 사일리지는 사일리지의 품질을 평가 하고 난 후, 60℃에서 건조시켜서 1mm screen이 부착된 wiley mill로 분쇄하여 공시재료로 사용하였 다. 반추위내 in vitro 실험은 처리별로 발효시간대 를 3, 6, 9, 12, 24 및 48시간으로 두고, 처리 당 3 반복으로 총 72개(4처리×6시간대×3반복)의 serum bottle을 이용하여 수행되었다.

    2.In vitro 실험

    2.1.반추위액의 준비

    In vitro 반추위 조건을 제공하기 위한 위액은 반추위 cannula가 장착된 Holstein 수소 2두(평균 체중 550kg)로부터 채취하였다. 반추위액 공여축의 사양관리는 농후사료와 볏짚의 급여비율을 40:60 으로 하여 체중의 3% 수준으로 1일 2회(07:00, 18:00) 급여하였고, 물과 mineral block은 자유롭게 섭취토록 하였다. 반추위액은 공시축의 반추위 cannula 를 통하여, in vitro 실험 2시간 전에 공시동물 당 1,000ml씩 각각 채취하였다. 채취한 반추위액은 4겹 의 cheesecloth로 여과한 후, 1:1비율로 혼합하여 산 소가 제거된 탄산가스(O2 free-CO2)로 충진 시킨 보 온용기에 담아 실험실로 운반하였다. 위액 중 사료 입자에 부착되어 있는 미생물을 분리하기 위하여 위 액을 homogenizer에 넣고 O2 free-CO2를 충진하면 서 강하게 3분간 교반한 다음, 30분 동안 정치시켜 상층에 부유된 사료입자를 진공펌프로 제거하였다. 사료입자가 제거된 투명한 반추위액과 혐기 희석액 (Bryant & Burkey, 1953)을 동일한 양으로 혼합하 여 in vitro 발효실험을 위한 반추위 혼합미생물 용 액으로 사용하였다.

    2.2.혐기배양액 제조

    혐기 배양액은 Dehority & Scott(1967)의 방법에 따라 Table 1과 같이 제조하였으며, 완충액은 혐기 희석액을 사용하였다. 50ml 용량의 serum bottle에 혐기 배양액 20ml과 반추위 혼합미생물 용액 10ml 을 혐기 주입장치를 이용하여 주입한 다음, 시험사료 0.5g을 첨가하고 혐기상태를 유지시켰다. In vitro 실험은 Moore(1970)가 수정한 Tilley & Terry(1963) 의 방법에 따라 수행되었다.

    3.조사항목 및 조사방법

    3.1.화학적 조성

    시험에 사용된 사료의 일반성분 분석은 AOAC (1990) 방법에 따라 실시하였고, NDF와 ADF는 Goering & Van Soest(1970)의 방법에 따라 분석 하였으며, 팽이버섯 수확 후 배지의 배합비율과 공시 재료의 화학적 조성은 Table 2에 나타내었다.

    3.2.pH 변화

    pH의 발효시간대별 변화는 gas 발생량과 미생물 성장률 측정을 위한 분석시료 채취 후에 pH meter (Mettler Toledo, MP230)를 이용하여 측정하였다.

    3.3.미생물 성장률

    In vitro 미생물 성장률 측정은 발효된 배양액을 각 시간대별로 1.5ml를 채취하여 3분 동안 3,000rpm 에서 원심분리하여 사료입자를 제거하였다. 상층액 을 취하여 14,000rpm에서 3분간 재원심 분리하여 상층액은 제거하고, 침전된 미생물 pellet에 sodium phosphate buffer(pH 6.5)를 첨가하여 vortex로 현탁시켰다. 이 과정을 3회 반복한 후에 Spectrophotometer( BIO-RAD Model 680)를 이용하여 550nm 에서 optical density 값을 비교하여 미생물 성장률 을 구하였다.

    3.4.건물소화율

    건물소화율은 Moore(1970)의 방법에 따라, 시험에 사용할 filter paper 무게를 미리 측정해 두고, 발효 가 끝난 용액을 filter paper에 거른 다음 105℃ drying oven에서 12시간 건조시켜 아래의 공식으로 구하였다.

    I n v i t r o 건물소화율 = 발효전기질의무게 ( 여과후남은기질의무게-Blank ) 발효전기질의무게 × 100

    3.5.Gas 발생량

    Gas 발생량은 Fedorah & Hrudey(1983)의 방법 에 따라 각 발효시간대별로 shaking incubator 에 서 serum bottle을 꺼낸 후 상온에서 20분간 방치 한 다음, water displacement apparatus를 이용하 여 serum bottle내 gas발생량(가스압력, ml)을 측 정하였다.

    4.통계처리

    본 시험의 통계분석은 SAS(Statistical Analysis System, version 9.3, SAS Institute Inc., Cary, NC, USA) program을 사용하였고, 처리구간의 평 균간 비교는 Duncan의 다중검정을 통하여 유의성 검정(α=0.05)을 실시하였다.

    결과 및 고찰

    1.조성분 함량

    팽이버섯 수확 후 배지를 첨가한 호밀사일리지의 화학적 조성은 Table 3에서 보는 바와 같다. 팽이버 섯 수확 후 배지를 원물기준으로 0%, 20%, 40% 및 60%씩 첨가한 호밀사일리지를 6주일간 발효시켰을 때, 수분함량은 각각 47.6~61.7% 범위로서 일반적 인 사일리지 제조 시 적정수준보다는 낮았다. 이는 본 시험에서는 사일리지 제조 시, 수분조절과정을 거 치지 않았기 때문인데, 실제로 현장에서 사일리지 제 조를 위해 수분을 조절하는 일은 매우 번거로운 일 이기도 하다. 따라서 작물이 적당한 수분을 함유하 는 시기에 예취하여 곧바로 사일리지를 제조하는 것 이 현실적이다. 그러나 사일리지 재료에 수분이 지 나치게 많으면 미생물에 의한 불필요한 발효로 유기 산 생성과 건물소실량이 많아진다(Crookston & Kurle, 1988). 사일리지에 수분함량이 높으면 낙산 균이 많이 번식하여 낙산(butyric acid)과 암모니아 태 질소가 많이 생성되어 사일리지의 품질을 떨어뜨 린다. 또한, 수분함량이 충분하지 않으면 사일리지 제조 시 충분한 답압이 되지 않아 혐기상태 유지가 어려워 유산균 발효가 억제되며, 호기성 효모와 곰 팡이가 발생하고 온도가 상승하여 사료적 가치가 떨 어지므로 물을 첨가하여 적정수준(65~70%)으로 조 절해야 한다(Nash, 1985). 본 시험에서는 당밀 5% 와 개미산 0.2%를 첨가하였는데, 사일리지 제조 시 당밀 등과 같은 에너지원이나 첨가제를 사용하는 목 적은 재료자체가 유산균 발효에 적합하지 못하거나 좋은 발효를 일으키게 하기 위한 것이다(Han & Yun, 1978). 조단백질 함량은 대조구와 처리구에서 유의 적 차이가 나타나지 않았다. 조지방과 조섬유 함량 은 팽이버섯 수확 후 배지 첨가 비율이 높은 구가 다른 처리구에 비해 높았다(p<0.05). 조회분 함량은 R-60처리구가 다른 처리구에 비해 유의적(p<0.05) 으로 높았는데, 이러한 결과는 사일리지 제조 시 호 밀의 조회분 함량(8.96%)보다 팽이버섯 수확 후 배 지의 조회분 함량(10.05%)이 높았기 때문이다.

    R-60구의 화학적 조성분에서 타 처리구에 비해 조섬유 함량은 높았지만 NDF와 ADF함량은 낮게 나 타났는데, 이러한 결과는 배합사료와 비슷한 물성을 가지는 버섯 수확 후 배지의 조섬유에는 가용성부분 도 함께 포함되어 있고, 호밀의 첨가비율이 상대적 으로 낮았기 때문이다. R-20구에서 ADF함량이 타 처리구보다 유의적으로 높게 나타났는데 이는 발효 의 정도차이에 의한 것이라기보다는 호밀원료의 균 일성 때문인 것으로 사료된다.

    Qin et al.(2010)은 호밀 총체 사일리지의 건물함 량은 38.5%, NDF는 66.5%라고 하여 본 시험의 R-20구 및 R-40구와 비슷한 수준이었다.

    2.pH 변화

    팽이버섯 수확 후 배지를 첨가한 호밀 사일리지 의 in vitro 반추위발효 시 pH변화는 Table 4에 나 타내었다. In vitro 발효액의 pH는 6.00~6.31수준 으로 발효시간이 경과함에 따라 낮아지는 경향이었 다. 이는 Hiltner & Dehority(1983)Vagononi & Broderick(1997) 보고한 반추위발효 시 적정 pH 6.0~7.2 수준과 유사한 결과를 나타냈다.

    발효 12시간 경과시에는 R-40구가 가장 낮았으나 발효 24시간부터는 R-60구가 타 처리구에 비해 유 의적(p<0.05)으로 낮았다. 일반적으로 반추위 pH 적정 수준은 6.5~6.7로서 반추위의 pH가 산성으로 낮아지는 이유는 미생물 발효로 인한 휘발성지방산 생성 때문인데, 반추동물에게 농후사료를 다량으로 급여하면 반추위 미생물에 의한 유기산 생성량은 많아지고, 저작능력 저하로 타액 분비량은 감소하 여 소화율이 떨어진다(Mould et al., 1984; Zinn, 1990). 그리고 반추동물에게 전분발효가 높은 사 료를 급여하면, 반추위내 pH를 감소시켜 미생물 성장과 섬유질 소화를 저해함으로써 건물섭취량이 줄어든다(Visser & Goot, 1980). 따라서 반추동물은 저작활동을 통해 타액(pH 8.3)분비를 유도할 수 있도 록 하는 조사료와 암모니아를 생성할 수 있는 질소원 을 적절히 공급함으로써 반추위내 pH를 6.0~7.0수 준으로 유지시키는 것이 중요하다.

    3.미생물 성장률

    In vitro 반추위 실험을 통한 발효 시간별 미생물 성장률은 Table 5에 나타내었다. 발효액의 미생물 성장률을 농도로 나타내는 OD 값을 측정 결과, 발효 12시간 경과시부터 처리간 차이가 나타났으며, 발효 24시간부터 대조구가 가장 낮았다(p<0.05). 발효초 기에는 미생물 생장 유도기(introduction period)로 서 접종균의 상태나 배지의 성분에 따라 접종균이 새로운 환경에 적응하는 시기이므로, 이 시기는 미 생물 성장에 필요한 효소나 세포구성성분의 합성 준 비가 완료된 상태가 아니므로 재합성을 위해서는 시 간이 소요된다(Ha et al., 2005). Moon et al.(2015)in vitro 실험에서 미생물 성장율이 발효시간 경 과에 따라 줄어드는 결과를 내타낸 것은 혐기발효를 위해 사용된 반추위액 중의 미생물 조성이 우점총 위주로 안정되어가고 있다는 것을 의미하는데, 버섯 수확 후 배지와 같이 다양한 복합기질이 첨가된 사 일리지 발효는 미생물의 양적인 영향보다는 우점균 총에 의한 영향이 크다고 하였다.

    4.Gas 발생량

    In vitro 반추위 발효시간별 gas 발생량은 Table 6 에 나타내었다. 팽이버섯 수확 후 배지를 첨가한 호 밀사일리지의 반추위 미생물 발효로 인한 gas 발생 량은 사료 건물g당 약 1.48~9.73ml 수준으로 발효 시간이 경과함에 따라 증가하였는데, 24시간과 48 시간 발효 시에, 대조구가 타 처리구에 비해 유의적 (p<0.05)으로 많았다. Gas 발생량은 발효 48시간 경과 후 건물g당 약 8.74ml 수준이었다. Lee et al.(2009)이 보고한 옥수수 원료 in vitro 시험에서 gas 발생량을 비선형 회귀식으로 추정한 결과, 건물 g당 약 10ml으로 본 시험과 비슷한 수준이었다. 또 한 반추위 발효과정 중에 생성되는 이산화탄소와 메 탄의 생성비율은 반추위액의 미생물 구성과 섭취사 료에 따라 다르다고 보고된바 있다(Nocek, 1988). 발효시간이 증가함에 따라 gas 발생량이 증가한 것 은 미생물 발효에 의해 유기산 생성과 더불어 가스 가 발생되었다는 것을 의미한다(Menke et al., 1979; Menke & Steingass, 1988). 반추위 발효 시, gas 발생량의 변화는 사일리지 섬유소의 발효와 건물소화율의 간접적 지표가 되며(Theodorou et al., 1994; 1998), gas 발생량과 건물소화율은 밀접한 관 계가 있다(Kim et al., 2011). 그리고 in vitro 실험 의 경우, 반추위에서 실제로 일어나는 대사 작용과 는 다르고 소화율이 고려되지 않아 상반된 결과를 나타내기도 한다(Rodrigue & Aixen, 1960).

    5.In vitro 건물 소화율

    팽이버섯 수확 후 배지를 첨가한 호밀사일리지의 in vitro 건물 소화율은 Table 7에 나타내었다. 본 시험에서 in vitro 건물소화율은 13~30% 수준으로 대조구가 팽이버섯 수확 후 배지 첨가구에 비해 현 저히 낮았으며, 발효 24시간부터는 R-60구가 타 처 리구에 비해 유의적(p<0.05)으로 높게 나타났다. 이러한 결과는 앞에서 언급한 대로 다양한 복합기질 이 포함된 버섯 수확 후 배지가 다량으로 첨가된 R-60구에서 발효 12시간까지는 미생물생장 유도기 에 있다가 24시간부터 우점균총에 의한 분해가 활발 하게 일어났다는 것을 의미하고 있다. 반추위내 미 생물 효소의 역가는 미생물군, 미생물의 종류 및 사 료에 따라 상대적이며 매우 다양하게 나타나는데 (Akin et al., 1990), 이러한 이유로 인해서 분해 속도에 영향을 미친 것으로 판단된다.

    호밀사일리지 제조 시 발효품질만으로 평가한 Moon et al.(2014)은 팽이버섯 수확 후 배지를 원물기준 으로 20%정도 첨가하는 것이 적당하다고 하였지만, in vitro 반추위 소화시험의 결과와 팽이버섯 수확 후 배지의 이용성 확대를 고려하였을 때, 첨가비율 을 60% 수준까지 이용할 수 있을 거라 사료된다. 추후 사양실험과 대사실험을 실시하여 팽이버섯 수 확 후 배지의 사일리지 최적 대체 비율을 규명 할 필요가 있을 것이다.

    감사의 글

    본 논문은 2017년도 농촌진흥청 과제(PJ0119950 22017) 연구비 지원으로 수행되었음.

    Figure

    Table

    The composition of Dehority’s artificial medium

    1)Mineral solution I: K2HPO4 6.0g in 1,000ml distilled water.
    2)Mineral solution II: CaCl2(anhydrous), 0.25g; MgSO4(anhydrous), 0.25g; NaCl, 4.5g;(NH4)2SO4, 4.5g; MnSO4⋅H2O, 0.10g; FeSO4 ⋅7H2, 0.01g in 1,000ml distilled water.
    3)Vitamin mixture: pyridoxine HCl, 0.20g; nicotinic acid amide, 0.20g; Ca-d-pantothenate, 0.20g; para-aminobenzoic acid, 0.01g; stock solution 1.0ml in 1,000ml distilled water.
    4)V.F.A. solution: acetic acid 17ml(2.9x10-2M); propionic acid, 6ml(8.0x10-3M), DL-α-methylbutyric acid, n-valeric acid, and iso-valeric acid 1ml each(9 x 10-4M).
    5)Hemin solution: dissolve 50mg hemin in 1ml of 1 N NaOH; make to 100ml with distilled water.

    Ingredients and chemical composition of spent mushroom substrates and rye

    *NFC, % = 100-(CP, % + Fat, %+ Ash, %+ NDF, %), (NRC, 2001)

    Chemical composition of the rye silages by supplementation level of spent mushroom substrates

    Means±SE.
    a,b,c,dMeans with different superscripts in the same row differ significantly(p<0.05).

    Changes of pH by incubation time and supplementation level of spent mushroom substrates in the rumen fermentation in vitro

    Means±SE.
    a,b,c,dMeans with different superscripts in the same row differ significantly(p<0.05).

    Changes of microbial growth rate by incubation time and supplementation level of spent mushroom substrates in the rumen fermentation in vitro (OD* at 550nm)

    Means±SE.
    a,bMeans with different superscripts in the same row differ significantly(p<0.05).
    *(OD = Optical Density)

    Changes of gas production by incubation time and supplementation level of spent mushroom substrates in the rumen fermentation in vitro (ml/g)

    Means±SE.
    a,b,cMeans with different superscripts in the same row differ significantly(p<0.05).

    Changes of dry matter digestibility by incubation time and supplementation level of spent mushroom substrates in the rumen fermentation in vitro (%)

    Means±SE.
    a,b,cMeans with different superscripts in the same row differ significantly(p<0.05).

    Reference

    1. Association of Official Analytical Chemists (1990) Official methods of analysis., AOAC,
    2. Akin D.E. , Borneman W.S. , Lyon C.E. (1990) Degradation of leaf blades and stems by monocentric and polycentric isolates of ruminal fungi. , Anim. Feed Sci. Technol., Vol.31 ; pp.205-222
    3. Barnet A.J. (1954) Silage fermentation., butterworths scientific publication,
    4. Bryant M.P. , Burkey L.A. (1953) Cultural methods and some characteristics of some of the more numerous groups of bacteria in the Bovine rumen. , J. Dairy Sci., Vol.36 ; pp.205-217
    5. Crookston R.K. , Kurle J.E. (1988) Using the kernel milk line to determine when to harvest corn for silage. , J. Prod. Agric., Vol.1 ; pp.293-295
    6. Dehority B.A. , Scott H.W. (1967) Extent of cellulose and hemicellulose digestion in various forage by pure cultures of rumen bacteria. , J. Dairy Sci., Vol.50 ; pp.1136-1141
    7. Ehaliotis C. , Zervakis G. , Karavitis P. (2005) Residues and by-products of olive-oil mills for root-zone heating and plant nutrition in organic vegetable production. , Sci. Hortic. (Amsterdam), Vol.106 ; pp.293-308
    8. Fedorah P.M. , Hrudey S.E. (1983) A simple apparatus for measuring gas production by methanogenic cultures in serum bottles. , Environ. Technol., Vol.4 ; pp.425-432
    9. Goering H.K. , Van Soest P.J. (1970) U.S.D.A Agricultural research service agriculture handbook No. 379. Forage fiber analysis(Apparatus. reagents. procedures and some applications),
    10. Ha J.K. , Lee S.S. , Moon Y.S. , Kim C.H. (2005) Ruminant Nutrition and Physiology., Seoul National University press,
    11. Han J.D. , Yun I.S. (1978) The evaluation of different factors influencing the quality of silage. , J. Kor. Grassl. Forage Sci., Vol.1 ; pp.18-28
    12. Hiltner P. , Dehority B. (1983) Effect of soluble carbohydrates on digestion of cellulose by pure cultures of rumen bacteria. , Appl. Environ. Microbiol., Vol.46 ; pp.642-648
    13. Kim H.S. , Park J.K. , Kim H.Y. , Kim S.B. , Yang S.H. , Kim C.H. , Ahn J.H. (2011) Effects of dietary herbaceous peat on in vitro fermentation and milk production in Dairy cows. , J. Kor. Grassl. Forage Sci., Vol.31 ; pp.177-190
    14. Lee S.J. , Lee J.H. , Shin N.H. , Han J.H. , Hyun J.H. , Moon Y.H. , Lee S.S. (2009) Effects of steam flaking of corns imported from USA and india on the in vitro fermentation characteristic and the mycotoxin contents of logistic processing line. , J. Life Sci., Vol.19 ; pp.65-74
    15. Lee S.M. , Hwang J.H. , Yoon Y.B. , Kwak W.S. , Kim Y.I. , Moon S.H. , Jeon B.T. (2008) Effects of spent mushroom substrates addition on eating behavior of growing Hanwoo. , J. Kor. Grassl. Forage Sci., Vol.28 ; pp.107-118
    16. Lee S.M. , Kim Y.I. , Kwak W.S. (2010) Effect of by-product mixing silage feeding on the eating and ruminating behavior of Hanwoo steer. , J. Grassl. Forage Sci., Vol.30 ; pp.159-168
    17. Menke K.H. , Raab L. , Salewski A. , Steingass H. , Fritz D. , Schneider W. (1979) The estimation of the digestibility and metabolizable energy content of ruminant feeding-stuffs from the gas production when they are incubated with rumen liquor in vitro. , J. Agric. Sci. Camb., Vol.93 ; pp.217-222
    18. Menke K.H. , Steingass H. (1988) Estimation of the energetic feed value obtained from chemical analysis and in vitro gas production using rumen fluid. , Ann. Res. Dev., Vol.28 ; pp.7-55
    19. Moon Y.H. , Shin P.G. , Cho S.J. (2012) Feeding value of spent mushroom(Pleurotus eryngii) substrate. , J. Mushrooms., Vol.10 ; pp.236-243a
    20. Moon Y.H. , Lee S.S. , Kang T.W. , Cho S.J. (2012) Effects of supplemental levels of spent mushroom (Flammulina velutipes) substrates on chemical composition and quality of whole crop sorghum silage. , J. Mushrooms., Vol.10 ; pp.136-142b
    21. Moon Y.H. , Kim S.C. , Cho W.G. , Lee S.S. , Cho S.J. (2014) Effects of supplementation of spent mushroom (Flammulina velutipes) substrates on the fermentative quality of rye silage. , J. Mushrooms., Vol.12 ; pp.138-143
    22. Moon Y.H. , Chang S.S. , Kim E.T. , Cho W.G. , Lee S.J. , Lee S.S. , Cho S.J. (2015) Effects of spent mushroom(Flammulina velutipes) substrates on in vitro ruminal fermentation characteristics and digestibility of whole crop sorghum silage. , J. Mushrooms., Vol.13 ; pp.163-169
    23. Moore J.E. Harrison L.E. (1970) Nutrition research technique for domestic and wild mals. J. Brit. Grassl. Sci. 18: 119.,
    24. Mould F.L. , A~rskov E.R. , Mann S.O. (1984) Associative effects of mixed feeds. I. Effects of type and level of supplementation and the influence of the rumen fluid pH on cellulolysis in vivo and dry matter digestion of various roughages. m. , Feed Sci. Technol., Vol.10 ; pp.15
    25. Nash M.J. (1985) Conservation and Storage in Cool Temperate Climates, Pergamon Press Ltd. Crop,
    26. Nocek J.E. (1988) In situ and other methods to estimate ruminal protein and energy digestibility, a review. , J. Dairy Sci., Vol.71 ; pp.2051-2069
    27. NRC (2001) Nutrient requirement of dairy cattle. 7th rev., National Academy Press,
    28. Qin W.Z. , Jin G.L. , Kim J.K. , Oh Y.K. , Lee S.K. , Song M.K. (2010) Estimation of availability of whole crop barley and rye silage TMR in the Cattle. , J. Kor. Soc. Grassl. Forage Sci., Vol.30 ; pp.343-354
    29. Rajarathnam S. , Bano Z. , Steinkraus K.H. (1989) Pleurotus mushrooms. Part III. Biotransformations of natural lignocellulosic wastes: Commercial applications and implications. , Crit. Rev. Food Sci. Nutr., Vol.28 ; pp.31-113
    30. Rodrigue C.B. , Aixen N.N. (1960) The effect of fine grinding of hay on ration digestibility, rate of passage, and fat content of milk. J. Can. m. , Sci., Vol.40 ; pp.23-29
    31. SAS (2000) SAS users guide: Statistics., SAS Int,
    32. Theodorou M.K. , Williams B.A. , Dhanoa M.S. , McAllan A.B. , France J. (1994) A simple gas production method using a pressure transducer to determine the fermentation kinetics of ruminant feeds. m. , Feed Sci. Technol., Vol.48 ; pp.185-197
    33. Theodorou M.K. , Lawman R.S. , Daivies Z.S. , Cuddeford D. , Owen E. Theodorou M.K. , Lawman R.S. , Daivies Z.S. , Cuddeford D. , Owen E. (1998) In vitro techniques for measuring nutrient supply to ruminants, Occasional publication, BSAS.,
    34. Tilley J.M. , Terry R.A. (1963) A two-sage technique for the in vitro digestion of forage crops. , J. Br. Grassl. Soc., Vol.18 ; pp.104-111
    35. Vagononi D.B. , Broderick G.A. (1997) Effects of supplementation of energy or ruminally undegraded protein to lactating cows fed alfalfa hay or silage. , J. Dairy Sci., Vol.80 ; pp.1703-1712
    36. Visser HDe and Goot AM DeGiesecke D. , Dirksen G. , Stangassinger MY. (1980) The influence of the starch and sugar content of concentrations on feed intake, rumen fermentation, production and composition of milk.. , Proceedings of disease farm animals, Munich, Fotodruck Frank OHG, Germany,
    37. Williams B.C. , McMullan J.T. , McCahey S. (2001) An initial assessment of spent mushroom compost as a potential energy feedstock. , Bioresour. Technol., Vol.79 ; pp.227-230
    38. Zinn R.A. (1990) Influence of flake density on the comparative feeding value of steam-flaked corn for feedlot Cattle. , J. Anim. Sci., Vol.68 ; pp.776-781
    오늘하루 팝업창 안보기 닫기