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ISSN : 1598-5504(Print)
ISSN : 2383-8272(Online)
Journal of Agriculture & Life Science Vol.51 No.5 pp.129-138
DOI : https://doi.org/10.14397/jals.2017.51.5.129

Effects of Grooming Brush on Growth Performance, Behavior Characteristics and Blood Composition of Hanwoo Heifers during Growing Stage

Ha Jae Jung1
, Yang Ka Young2, Song Young Han3*
1Gyeongsangbuk-Do Livestock Research Institute, Daeryongsan-ro 186, Yeongju Gyeongsangbuk-Do, 36052, Korea
2National Institute of Animal Science, Kongjwipatjwi-ro 1500, Wanju, Jeollabuk-Do, 55365 Korea
3College of Animal Life Science, Kangwon National University, KNU Ave 1, Chuncheon Gangwon-Do, 24341, Korea
Corresponding author : Song Young Han +82-33-250-8617+82-33-255-8617yhsong@kangwon.ac.kr
20170403 20170831 20170906

Abstract

The objective of the study was to compare effects of installed grooming brushes on growth performance, behavior characteristics, and blood composition including cortisol levels. Thirty two heads growing Hanwoo heifers(110.6 ± 12.2 kg) at 6 months age were randomly allocated 4 heads into each treatments which were Control, Treatment 1(Chevron angle type grooming brush, CHAT), Treatment 2(Straight type grooming brush, ST), and Treatment 3(Chevron angle type and straight type grooming brush, CHAST). There were pre-experiment for 2 weeks period, and then the present investigations were counducted for 8 months period. Final body weight, average daily gain were highest in the treatment 3 group(p<0.05), and lowest in the control group(p<0.05) among the treatments. Feed conversion ratio was excellent for treatment 2 or 3 groups. Behavioral characteristics, lying down time was significantly longer(p<0.05) in the treatment 3 group compared to control group. Walking time was higher in the treatments group than the control group(p<0.05). Drinking frequency was significantly increased in treatment 3(p<0.05). Also, body care behavior, such as licking, rubbing, brushing, and aggressive were increased in the control group than treatment group(p<0.05). As the blood composition, hemoglobin levels showed significantly lower in the control group(p<0.05). Cortisol levels showed significantly higher in the control group compared with other groups(p<0.05). Therefore, the grooming brush could have desirable positive effects such as growth performance, behavior and stress in relation to blood cortisol level in rasing cattle. Also, the present results indicating that supplementation of grooming brush could contribute to improve animal welfare in Hanwoo management.


Grooming brush 제공에 따른 한우 암소 육성우의 사양성적, 행동특성 및 혈액성상의 변화

하 재정1
, 양 가영2, 송 영한3*
1경상북도 축산기술연구소
2농촌진흥청 국립축산과학원
3강원대학교 동물생명과학대학

초록

본 연구는 grooming brush의 제공에 따른 한우 암소 육성우의 사양성적, 행동특성, 혈액 내 cortisol 및 혈액성상의 변화를 조사하였다. 6개월령의 암소 육성우(110.63±12.23kg) 32두를 32m2 우방에서 대조 구(non grooming brush), 처리구 1(Chevron angle type grooming brush, CHAT), 처리구 2(Straight type grooming brush, ST) 및 처리구 3(Chevron angle type and Straight type grooming brush, CHAST)으로 처리당 4두씩, 4처리 2반복으로 완전임의 배치하여, 2주간 예비시험 후 8개월간 본 시험 을 실시하였다. 시험결과 grooming brush 제공에 따른 사양성적으로 종료 시 체중과 일당증체량에서 는 대조구 대비 처리구에서 유의적(p<0.05)으로 증가하였고, 사료요구율에서는 대조구에서 가장 낮은 사양성적을 보였다(p<0.05). 행동특성 중 횡화 및 걷기시간은 대조구 대비 grooming brush를 제공한 모든 처리구에 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05). 음수행동의 빈도는 처리구 3에서 유의적(p<0.05)으 로 증가하였다. 또한, 몸단장행동인 자기몸 핥기, brushing 행동과 투쟁행동은 대조구에서 다른 처리구 에 비해 유의적으로 증가하였다(p<0.05). 혈액성상에서 헤모글로빈수치는 처리구에서 유의적(p<0.05) 으로 높았고, 스트레스 호르몬인 cortisol 농도는 대조구에서 유의적(p<0.05)으로 높은 수치를 보였다. 따라서, grooming brush 제공에 따른 한우 육성 성적, 행동특성 그리고 혈액 내 cortisol의 변화는 집 단생활을 하는 소의 사회적인 행동에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 볼 수 있으며, 스트레스 저감으로 인해 건강한 발육에 기여하는 것으로 나타났다.


    서론

    포유동물은 스스로 몸단장을 하는 피부 다듬기가 하루일과의 일부분이다(Spruijt et al., 1992). 소에 있어서 긁기 행동은 스트레스 해소에 기여할 수 있 는 정상적인 행동이며, 긁기행동을 통하여 소는 자 신의 몸을 건강한 상태로 유지하고자 한다(Anil et al., 2005). 예를 들면, 혀를 이용하여 핥기, 발과 머리 등을 우사 내의 구조물에 비비고, 이물질을 제 거함으로써 자신의 가려움에서 부터 해소하는 것이 다(Devries et al., 2007). 우유 생산과 연관이 있 는 젖소의 경우, 우사 안에 긁기행동을 할 수 있는 grooming brush를 설치해 주면 스트레스 및 간 기 능 저하 등의 원인이 되는 케토시스, 식욕부진, 유 량 및 증체량에 긍정적인 영향을 준다고 보고한 바 있으나(Grohn et al., 1999; Schukken et al., 2003), 육우 및 한우에 대한 긁기 행동 및 구조물을 이용하여 스트레스와의 관계를 규명한 연구는 전무 후무한 실정이다. 또한 국외에서는 소의 행동을 바 탕으로 사양관리 및 농장동물의 복지수준을 높여주 기 위해, 인위적으로 조성된 환경을 중심으로 사육 환경에 대한 연구들이 지속적으로 진행된바 있다 (Gaworski et al., 2003; Munksgaard et al., 2005; Relić et al., 2012; Rao et al., 2014). 그러나 국 내의 동물복지에 대한 연구동향은 밀도, 계절, 우사 바닥조건 및 사료 등 사육환경에 따른 생산성 연구 에 육우의 행동특성이 보고되고 있는 실정이지만 (Han et al., 2005; Kim, 2009; Lee & Choi, 2010; Yang et al., 2015), 소의 행동을 바탕으로한 사양 관리나 농장동물의 복지수준에 관련된 연구는 미흡 한 실정이다. 결과론적으로 한우 암소에 있어서 육 성단계는 외형적인 성장과 함께 내부적으로 소화기 관등의 기능을 발달시키고, 육성단계에서 스트레스 를 저감하는 사육방법을 통하여 경제적 가치를 높 이는데 있다(Cho, 1992). 이에 향후 연구방향은 생 산성 증가 및 스트레스 저감형 사육에 긍정적인 영 향을 주는 범위에서 농장동물 복지형 사양관리가 고려되어야 할 것이다.

    따라서 본 연구는 grooming brush의 제공에 따른 암소 육성우 사양성적, 행동특성, 혈액 내 cortisol 및 혈액성상의 비교를 통하여 스트레스 저감형 사양 관리 방안을 제시하고자 실시하였다.

    재료 및 방법

    1.공시동물 및 시험설계

    공시동물은 6개월령의 한우 암소 육성우 32두 (110.63±12.23kg)를, 개방식 우사(우방 32m2)에서 2주간 예비실험 후 2013년 3월 18일부터 11월 17일 까지(8개월간) 시험을 수행하였다. 암소 육성우를 각 각 대조구(Non grooming brush), 처리구 1(Chevron angle type grooming brush, CHAT), 처리구 2(Straight type grooming brush, ST), 처리구 3(Chevron angle type and Straight type grooming brush, CHAST)으로 처리당 4두씩, 4처리 2반복으 로 완전임의 배치하였다(Fig. 1). CHAT 타입의 브 러쉬는 H업체에서 현재 시판되는 단순 제품으로 U 클립 두개로 높낮이가 가능한 높이 800mm에 두께 에 지름 300Ø 정도로 절구형 타입이며, 폴리카보네 이트 제질의 촘촘한 일자형 구성물이다. ST 타입의 브 러쉬는 놀이기능을 추가한 디자인출원 제 30-2017- 0029455번으로 크기와 제질은 위 시판제품과 유사 하고, 원통형의 중심부에 다수의 대롱형 돌기를 고 정시켜 로프로 묶어 유동적으로 움직임을 주어 놀이 기능을 할 수 있게 제작한 발명품이다.

    2.사양관리

    사료급여는 한우사양관리표준(2012)에 따라 오전 8:00와 오후 4:00에 1일 2회 급여하였다. 사료 중 육성기(6~14개월령)의 배합사료는 체중의 약 1.8% 인 2kg 부터 2개월 간격으로 500g씩 증량하여 급여 하였으며(Table 1), 조사료는 티모시와 페레니얼 라 이그라스를 1:1로 혼합하여 시험개시시 자유채식에 서 시험종료시 두당 3kg으로 제한 급여하였다. 물과 mineral block은 자유급이 하였다. 또한 시험사료의 일반성분은 Table 2와 같다.

    3.조사항목

    3.1.사양성적

    체중측정은 시험 개시 측정 후 종료 시까지 2개월 간격으로 측정하였다. 사료섭취량은 매달 3일 간격 으로 아침 사료 급여 전 잔량을 수거하여 조사하였다.

    3.2.행동관찰

    시험농장에 행동측정기(HMX-F80, Samsung)를 이용하여 우방의 약 1.5m 높이에서 설치 및 녹화하 였다. 행동관찰은 Table 3의 행동목록을 기준으로 오전 7시부터 오후 18시까지 1일 12시간씩 주관관 찰을 실시하였다. 행동관찰은 섭식(Feeding), 기립 (Standing), 횡와(Lying down), 걷기(Walking) 행동 을 2분 간격으로 시점관찰 방법인, Time-sampling method(Measure of time budget) 기법을 이용하 였다. 음수(Drinking), 핥기(Self licking, Social licking), 긁기(Body rubbing), Brushing, 서로 몸 기대기(Leaning) 및 투쟁(Agonistic)은 행동이 발현 될 때 마다 기록하는 빈도데이터 수집법(Measure of count)으로, 각각 행동특성을 비교·분석하였다 (Martin & Bateson, 2007).

    3.3.혈액 및 혈청화학검사

    혈액은 소의 목 부위 경정맥에서 사료급여에 따른 변이를 제거하기 위해 오전 08시 사료급여전에 개체 별 8ml를 채혈하여 2개월 간격으로 분석하였다. 일 반혈액검사(Complete blood count) 분석은 전자동 혈구계산기(Sysmex Corporation Kobe: Japan)를 사용하여 EDTA 튜브에 혈액 3ml를 채취하여 백혈 구(White blood cell), 적혈구(Red blood cell), 헤 모글로빈(Hemoglobin)을 분석하였다. 혈청화학검사 (Serum chemistry)는 5ml Vaccum 튜브(Green cross MS; Korea)에 혈액을 보관하였으며, 4℃에서 8시간 저장하였다. 혈청분리는 15분간 3,000rpm으로 원심 분리한 뒤 AU400(Olympus, Tokyo, Japan)으로 글 로블린(globulin)과 알부민(albumin)을 분석하였다. 혈청 내 스트레스 호르몬인 cortisol농도는 cortisol RIA KIT을 사용하여 Quantum(Packard; USA)의 γ-counter 이용, 면역방사계측(Immunoradiometric) 법으로 분석하였다.

    3.4.통계분석

    본 시험에서 월령, 성별, 육성단계에 대한 처리구 의 효과에 의한 결과는 Statistical Analysis System (SAS release ver. 9.1, 2003)의 Proc GLM(general linear model)을 사용하였으며, 처리구간에 유의성 은 Duncan’s 다중검정 분석방법을 사용하여 5% 유 의수준에서 검정하였다. 다음은 분석에 이용된 선형 모형이다.

    Y i j : μ + G i + e i j

    • Yij: i번째 처리구의 j번째 개체에 대한 측정치

    • μ: 전체평균

    • Gi: i번째 처리구의 효과(= 1, 2, 3, 4)

    • eij: 임의오차

    결과 및 고찰

    1.Grooming brush 제공에 따른 한우 암소의 사양성적

    한우 암소 육성우의 grooming brush 제공에 따른 사양성적은 Table 4에 나타낸 바와 같다. 종료 시 체 중, 일당증체량 및 사료요구율 모두 처리에 따른 유의 적인 차이를 보였다(p<0.05). 이는 처리구 3(CHAST) 에서 가장 우수한 것으로 나타났고, 대조구에서 가 장 낮은 사양성적(체중, 일당증체량, 사료요구율)을 보였다. 소를 긁개 및 솔 등으로 피부손질을 해 주면 신진대사와 혈액순환을 촉진시켜 생산능력이 좋아진 다(Fraser, 2003)는 연구결과와 유사하게 grooming brush를 모두 설치한 처리구 3(CHAST)에서 가장 우수한 성적을 나타냈다. 이는 Valníčková et al. (2015)의 송아지에서 충분한 놀이행동이 이루어졌을 때 증체량이 증가한 연구결과와 비육단계 운동량을 증가시키면 근 골격이 발달되고, 육량을 증가시킬 수 있다는 보고(Yang et al., 1999; Ko, 2006)와도 유 사하였다. 따라서, 한우에 있어서 grooming brush의 추가적인 제공은 개체관리 능력을 증대시켜 체중증 가 및 사료요구율 개선에 도움을 주어 사양성적을 향상시키는 것으로 판단된다. 또한 아래의 연구결과 와 같이 우사내에서 상대적으로 안락한 행동증가(횡 와, 걷기) 및 열악한 행동감소(긁기, 투쟁)로 이어져 유의적(p<0.05)으로 낮은 스트레스 수치를 나타낼 수 있게 하는 원인체로 분석됨으로서 한우사육에 있 어 긍적적인 영향을 미치는 것으로 판단된다.

    2.Grooming brush 제공에 따른 한우 암소 육성우 행동특성

    Grooming brush 제공에 따른 한우 암소 육성우 의 행동특성은 Table 5에 나타낸 바와 같다. 사료섭 식시간은 처리에 따른 유의적인 차이를 보이지 않았 다(p>0.05). Kwak(2009)은 소의 경우 대부분 우사 에서 사육되고, 볏짚을 위주로 하는 사료 급여체계 등이 농가별로 차이가 없으므로 섭식시간에 있어서 도 그 차이가 보이지 않았다는 보고와 유사한 결과 를 보였다. 불안, 불편 및 안락함 등을 확인할 수 있는 척도로 기립시간은 grooming brush를 제공하 지 않은 대조구에서 타 처리구에 대비 높은 경향으 로 나타났으며, 걷기행동은 유의적(p<0.05)으로 기 립과 상반된 결과를 보였다. 이에 따른 휴식행동으 로 횡와시간은 모든 처리구에서 대조구 대비 유의적 (p<0.05)으로 높았으며, 처리구 3, 처리구 2, 처리 구 1 및 대조구 순으로 각각 나타났다. 빈도에 따른 행동특성(Table 5)에서는 다른 소 핥기, 몸 기대기 와 brushing 행동은 행동빈도에서 유의적인 차이를 보이지 않았다. Kwak(2009)은 몸 기대기 및 핥기 등은 놀이 행동의 성격으로 육성우에서 많이 볼 수 있고, 소의 성장발달에 중요한 행동요소로서 사회행 동의 발달을 촉진시킨다고 보고한 바 있다. 처리구 3에서 음수행동의 빈도는 유의적(p<0.05)으로 증가 하였는데, 이는 활동성과 관계되는 걷기행동의 증가 로 판단된다. 사회행동의 하나인 긁기행동은 처리구 보다는 대조구에서 높게 관찰되는 경향을 보였다 (p>0.05). 이에 Neary & Hepworth(2005), Wehrend et al.(2006)의 연구에 따르면 스트레스가 증가할수록 긁기행동은 증가한다는 연구와 일치하는 결과를 보 였다. Boe & Faerevik(2003)의 보고에서는 집단생 활을 하는 소의 사회성은 육성기에 형성된다고 하였 으며, Han et al.(2004)은 긁기동이 사회적 구조를 결정하는 중요한 행동 중의 하나라고 보고하였다. 또한, 몸단장행동인 자기몸 핥기, brushing 행동과 투쟁행동은 대조구가 다른 처리구에 비해 유의적으 로 증가한 것으로 판단되며(p<0.05), Table 6에서 나타낸 cortisol 수준에서와 같이 스트레스의 증가요 인으로 작용한 것으로 분석된다.

    따라서 이러한 grooming brush 제공은 집단생활 을 하는 소의 사회성 습득에 긍정적인 영향을 미친 다고 할 수 있으며. 건강한 발육과 함께 스트레스 저감에 기여하는 것으로 나타났다.

    3.Grooming brush 제공에 따른 한우 암소의 혈액 성상 및 cortisol 수준

    Grooming brush 제공에 따른 한우 암소의 혈액 성상으로 대조구에서는 헤모글로빈 수치가 처리구 대비 상대적으로 낮게 나타났다(p<0.05). 이러한 결과는 걷기행동의 감소와 및 기립행동의 증가에 따 라 유추해 볼 수 있는데 산소를 옮기는 적혈구의 가 장 중심적인 역할을 담당하고 있는 헤모글로빈(Lee, 2009)은 최대 산소섭취량과 상관관계(Ekblom et al., 1972)가 있으며, 운동시 말초에서의 산소 요구 량이 증가하고 저장 혈액이 방출되기 때문에 적혈구 의 상대적 증가를 볼 수 있다(Kawano et al., 2002)는 결과와 유사하였다. 일반적으로 한우의 육 성번식우 cortisol 수준은 1.5~2.5ug/dL으로 보고되 고 있는데(Jeon et al., 2003; Park et al., 2015), 본 연구에서도 cortisol 수준은 대조구에서 기존 연 구자료 및 처리구 대비 유의적(p<0.05)으로 높은 수치를 보였다(Table 6). 이러한 결과는 투쟁행동의 증가로 인한 활동시간의 감소로 추론 할 수 있다. Ji(2011)의 연구에 따르면 cortisol은 조직의 손상· 감염·온도 및 환경 등 신체적으로 스트레스를 받게 되면 신속하게 증가하는 스트레스 호르몬이다. 이에 상대적으로 어린 가축에게는 외부환경에서 열악한 사양관리 방안(이유, 거세, 제각 등)에 따라 쉽게 증 가할 수도 있으며(Stephens, 1980; Rault, 2012), cortisol 수준의 증가는 항체형성에 관여하는 글로 불린을 감소시켜 질병의 감염에 쉽게 노출시킨다 (Moberg, 2000)는 보고와 유사하게 나타났다. 대조구 에서 처리구들에 비해 상대적으로 백혈구 및 cortisol 수준이 유의적으로 높았다(p<0.05). 이는 앞선 데 이터에서 분석된 결과로, 개체의 가려움을 해소할 수 있는 grooming brush가 제공되지 않음으로 긁 기 행동의 증가와 cortisol 수준의 증가를 나타냈다. 더불어 항체형성에 관여하는 글로블린을 감소시켜 질병에 쉽게 감염되게 함으로써 백혈구의 양을 증가 시킨다(Moberg, 2000; Ha et al., 2015)는 보고와 유사한 결과를 나타났다. 결과적으로, grooming brush 제공에 따른 한우 육성 성적, 행동특성, 혈액 내 cortisol 및 혈액성상의 변화는 전체적인 내용을 통 하여 집단생활을 하는 소의 사회성 행동에 긍정적인 영향을 미친다고 할 수 있으며, 건강한 발육과 함께 스트레스 저감에 기여하는 것으로 나타났다.

    감사의 글

    본 연구는 강원대학교 산학협력단의 지원(No. 52 0150147)에 의해 이루어졌기에 이에 감사드립니다.

    Figure

    JALS-51-129_F1.gif

    Chevron angle(left top) and straight(left bottom) types of grooming brushes and installation ways.

    Table

    Feed intake of the experimental design

    Chemical composition of experimental feedstuffs

    Behavior characteristics of Hanwoo captured by CCTV cameras(HMX-F80, Samsung)

    Effect of grooming brush installation on growth performance of Hanwoo heifers

    Values are mean±standard deviation.
    a-cMeans within each row followed by a different letter are significantly different(p<0.05).
    1)IBW: Initial body weight.
    2)FBW: Final body weight.
    3)ADG: Average daily gain.
    4)FCR: Feed conversion rate.
    5)Chevron angle type grooming brush.
    6)Straight type grooming brush.
    7)Chevron angle type and straight type grooming brush.

    Effect of grooming brush installation on behavioral characteristics of Hanwoo steers

    Values are mean±standard deviation.
    a-cMeans within each row followed by a different letter are significantly different(p<0.05).
    1)Chevron angle type grooming brush.
    2)Straight type grooming brush.
    3)Chevron angle type and straight type grooming brush.

    Effect of grooming brush installation on blood parameters of Hanwoo steers

    Values are mean±standard deviation.
    a-cMeans within each row followed by a different letter are significantly different(p<0.05).
    1)White blood cell.
    2)Red blood cell.
    3)Hemoglobin.
    4)Chevron angle type grooming brush.
    5)Straight type grooming brush.
    6)Chevron angle type and straight type grooming brush.

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