농산부산물의 사료첨가급여가 육계 성장효율과 혈액성상에 미치는 영향: 메타분석

서 론

최근 축산업에 있어 중요한 해결 과제들 중 하나로 사료비 절감을 통한 생산비 개선과 항생제 대체 물질의 개발을 들 수 있다. 사료비 절감은 가축 생산 효율 개선을 통한 생산비 절감과 농가 경제성 향상에 도움이 된다(Park and Kim, 2013). 사료비 절감이라는 목표는 섭취된 영양소의 체내 이용 효율 증진을 통하여 얻어질 수 있고, 이용 효율 증가는 분뇨로 배출되는 영양소의 농도를 낮출 수 있게 된다. 즉, 육계에서 영양소의 체내 이용 효율 향상은 궁극적으로는 사료 효율을 개선하고, 미소화 영양소의 배출을 감소시키게 된다. 특히 미소화 영양소 배출량 감소는 환경오염의 가능성을 낮추는 효과도 동시에 얻을 수 있다. 항생제 대체 물질은 항생제 사용이 전면적으로 규제되고 있는 시대적인 상황에 따라 그 요구가 증가되고 있으며, 많은 관심을 받고 있는 분야이다. 항생제를 대체하기 위하여, 기존에 항생제가 가지고 있는 특성을 나타내지만 약제 내성 병원균 출현이나 축산물내 잔류 위험이 낮은 천연물 소재가 큰 관심을 받고 있다(Woo et al., 2007; Park et al., 2008; Kim et al., 2011).

많은 연구들이 천연물질의 사료 첨가 급여 효과를 보고하였고, 대부분의 결과들이 생산성 향상의 효과를 나타내고 있다(Akbarian et al., 2013). 본 연구는 이러한 천연물질의 사료 첨가 급여 효과가 육계 생산성에 미치는 효과를 종합적으로 분석하려는 목적으로 수행되었다. 여러 가지 연구결과들을 종합적으로 분석하여 결론을 도출하는 통계적 방법으로 메타분석(meta-analysis)이 있다(Cho et al., 2013). 사료에 대한 경제적 적용이 가능하고 다양한 식물화학물질(phytochemical)을 함유한 물질로 농산부산물을 들 수 있다. 이에 본 연구에서는 농산부산물을 사료에 첨가하여 육계에 급여한 연구 결과들의 효과들을 메타분석기법을 사용하여 분석함으로써 육계 성장 및 혈액 성상에 미치는 효과를 분석하였다.

재료 및 방법

결 과

고 찰

본 연구는 농산부산물의 사료 첨가 급여가 육계의 생산성에 변화에 효과를 미칠 수 있을 것인가를 알아보기 위한 목적으로 수행되었다. 본 연구에서는 서로 다른 연구들의 통합에 메타분석이라는 통계 기술을 사용하였다. 메타분석(meta-analysis)이란 동일하거나 유사한 목적 혹은 주제에 관하여 이미 수행된 연구 결과들을 병합하여 새로운 데이터 집단(data set)을 구축하고, 종합적인 결과를 도출하는 분석방법이다(Borestein et al., 2009). 즉, 서로 다른 시공간에서 수행된 연구결과들을 표준화 과정을 통하여 잠재적 오류를 상쇄하고, 상호간 동일 비교를 통하여 설정된 가설을 검증하는 데이터과학(data science)의 일종이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 농산부산물의 사료첨가 급여효과가 육계 생산성에 변화를 미칠 수 있다는 점에 가설을 설정하였고, 다양한 연구 결과들을 수집하고 분석하였다. 자료의 수집과정에서 연구 결과의 선발 기준을 최근 10년간 대한민국에서 수행된 연구로 제한함으로써 분석 결과의 국내 활용성을 높이고자 하였다. 자료 수집 결과, 총 11개의 연구들을 수집할 수 있었다. 물론 더 많은 연구 결과들을 얻을 수 있었으나, 결과 표현에 있어 표준편차를 제공하는 연구만을 선별하는 과정에서 최종적으로 11개의 논문들이 선발되었다. 각 연구들에서는 다양한 농산부산물을 사용하였다. 농산부산물의 사용 목적은 크게 두 가지로 구분할 수 있다. 첫 번째는 사료비를 절감하려는 목적과 두 번째는 항생제를 대체할 수 있는 천연자원으로서의 활용이다. 사료비 절감 목적에 대한 효과를 분석하기 위하여서는 처리구의 사료 영양소를 대조구와 다르게 하거나, 제한 급여를 통하여 사료 이용 효율의 향상 결과를 분석하는 것이 필요하다. 그러나 본 연구에서 사용된 모든 연구들에서는 대조구와 동일한 사료를 사용하고, 다만 농산부산물만 추가로 첨가하는 형식을 사용하였다. 하지만 사료 에너지를 변화시키지 않고 고정한 상태에서 농산부산물만을 추가한 처리효과는 생산성의 개선을 통한 사료비 절감 효과도 예측할 수 있기에 첫 번째 목적에 대한 해석 및 응용도 가능할 것으로 판단되었다.

농산부산물의 사료 첨가 급여가 육계 생산성에 미치는 효과에서 체중에 대한 효과가 유의적이고 가장 큰 효과의 크기를 나타내었다(Table 3). 분석에 사용된 각 연구들의 개별적 효과의 크기를 조사한 결과는 Fig. 1에서 보는 것과 같다. 모든 연구들에서 농산부산물의 사료 첨가 효과가 긍정적으로 나타난 것은 아니었다. 각 연구에서 농산부산물의 급여가 체중에 미치는 효과가 다양함에도 불구하고, 종합적으로 검토한 결과, 육계 체중 증가, 즉 출하체중의 증가에 긍정적인 영향을 미치고 있음을 알 수 있었다.

Fig. 1. Forest plot for individual effect size of used studies on body weight of broiler. Study information is denoted as author, year, used agricultural byproduct and dose of supplementation (%). SMD means standardized mean difference.

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본 연구에서 사용된 농산부산물들의 첨가수준은 5% 이만으로 적게는 0.15%까지 소량 첨가하였다. 이에 농산부산물의 사료 첨가 급여를 추가적인 에너지 공급으로 고려하기 어려웠다. 사료섭취량 증가는 체중 증가의 원인이 될 수 있다. 본 연구에서도 농산부산물의 사료첨가급여는 사료섭취량을 유의적으로 증가시켰다. 사료섭취량 증가는 보다 많은 에너지가 체내로 유입되어 이용될 수 있다. 그러나 과도한 에너지의 섭취는 불가식 부위에 해당하는 복강내 지방 축적의 원인이 될 수 있다(Deaton and Lott, 1985). 본 연구의 복강내 지방에 대한 효과에서는 농산부산물의 사료 첨가 급여가 복강내 지방을 유의적으로 감소시킨 것으로 나타났다. 본 연구에서는 분 중으로 배출되는 에너지 및 질소량에 대한 검토가 이루어지지 않았다. 이에 에너지 분배가 지방보다는 단백질쪽으로 이루어졌다고 단정하기는 어렵다. 하지만 체중 증가와 복강내 지방 감소를 통하여 보다 많은 에너지가 체내 단백질 축적으로 이행되었음을 유추할 수는 있었다. 특히 도체중 증가효과가 83%의 유의수준으로 나타났음을 확인하였다. 도체중 증가에 있어서는 연구들 간의 이질성이 발견되지 않았고, 농산부산물의 급여수준에 대한 효과도 발견되지 않았다(I²=0.00). 즉, 농산부산물의 급여수준에 관계없이 농산부산물의 급여는 도체중을 증가시킬 가능성이 있다는 것을 알 수 있었다.

농산부산물의 급여효과를 이해하기 위하여 혈액성상에 대한 효과를 조사하였다(Table 5). 그 결과, 혈중 콜레스테롤과 중성지방 농도는 유의적으로 감소하고, 고밀도지방단백 농도는 증가하는 것을 알 수 있었다. 본 분석에 이용된 연구들이 사용한 농산부산물들은 마늘부산물, 감껍질, 뽕잎, 한약재부산물, 은행부산물 및 야콘부산물 등이 이용되었고, 대부분이 일반적으로 식물화학물질(phytochemicals)을 다량 함유하고 있는 것으로 보고된바 있다(Lee, 2016). 폴리페놀 혹은 플라보노이드와 같은 식물화학물질들은 다양한 생리활성을 가지고 있으며, 혈액대사와 지방대사에 영향을 미치는 것으로 보고된바 있다(Akbarian et al., 2013). 특히 혈중 콜레스테롤 저하는 복강지방의 감소와 긍정적 상관성을 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 실제 몇몇 연구에서는 폴리페놀의 사료첨가급여가 혈중콜레스테롤과 중성지방을 낮추고 복강지방의 축적율도 감소시키는 것으로 보고된 바 있다(Eid et al., 2003). 즉, 농산부산물들의 사료첨가급여는 육계의 혈액대사에 긍정적인 효과를 미침으로써 사료 섭취량을 증가시키고, 결론적으로 출하체중의 증가를 유도한 것으로 해석할 수 있었다. 또한 혈액내 콜레스테롤 및 중성지방 감소는 육계의 건강상태를 개선하고 사료섭취량을 증가시킬 수 있다는 결론도 함께 얻을 수 있었다.

육계 사료섭취량 증가로 인한 체중 증가는 일정한 기간내에 보다 큰 육계를 생산할 수 있는 이점이 있다. 사료섭취량 증가는 그 만큼의 사료비가 증가할 수 있다고도 생각할 수 있다. 그러나 목표체중을 고정하면 출하 시기를 앞당길 수 있으며, 출하시기를 일정하게 설정하면 사료내 에너지를 절감하여 사료비를 낮출 수 있다는 장점으로도 해석될 수 있을 것이다.