규산염 복합광물질의 급여가 산란계의 생산능력, 계란품질 및 면역능력에 미치는 영향

54주령 Hy-Line 갈색종 산란계 450수를 5개 처리구, 5반복으로 반복당 18수씩 배치하여 12주간 사양실험을 실시하였다. 각 처리구에는 직경 2.4 mm의 SiO₂(73.2%)를 중심으로 Al₂O₃(14.8%), CaO(1.37%) 및 Fe₂O₃(0.61%) 등으로 구성된 복합광물질(Table 1)을 0%, 0.2%, 0.4%, 0.6% 및 0.8% 수준으로 첨가하여 배합하였고, 기초사료는 옥수수, 대두박 위주의 가루사료 형태로 대사에너지는 2,800 kcal/kg, 조단백질은 16% 수준으로 급여하였다(Table 2). 산란계는 전 시험기간 동안 니플이 설치된 3단 케이지에서 사육하였고, 사료와 물은 자유롭게 섭취하도록 하였으며, 점등은 16시간으로 일정하게 고정하였다.

수집된 데이터는 SAS(Statistical Analysis System, 9.2 Version, Cary, NC, 2002)의 General Linear Model(GLM)을 이용하여 분석하였으며, 처리구간 값을 Duncan(1955)의 다중검정 방법을 통하여 0.05 수준으로 통계적 차이를 구명하였다.

규산염 복합광물질이 산란계의 산란율, 난중, 1일산란량, 사료섭취량 및 사료요구율에 미치는 영향은 Table 4에 나타냈다. 0.6% 첨가 급여구에서 산란율은 90.56%로서 대조구 87.74%에 비하여 현저히 높게 나타났으며(P<0.05), 난중은 감소되는 경향을 보였지만 산란율의 증가로 인하여 1일 산란량도 증가하는 경향을 보였다. 사료섭취량은 광물질 첨가수준이 높아짐에 따라서 증가하는 경향을 보였으며, 0.8% 첨가 급여구에서 128.79 g으로 다른 처리구에 비하여 매우 증가되었지만(P<0.05). 사료요구율은 모든 처리구간에 통계적 차이가 없었다. Jeon et al.(2005)과 Kim et al.(2005)은 규산염 광물질의 첨가로 사료 조단백질 소화율은 개선될 수 있으며, 사료의 기호성 증진에 효과가 있다고 하였다. Son(2005)은 규산염 중심의 세라믹 분말을 산란계 사료에 첨가하였을 때 0.4% 급여수준에서 산란율과 사료요구율이 증가하였다고 하였으며, Kermanshahi et al.(2011)은 산란계에 규산염을 수준별로 첨가 급여시에 대조구에 비하여 산란율이 개선되었다. 본 연구 결과도 이러한 연구 보고와 유사한 경향을 보였으며, 산란계 사료에 규산염 중심의 복합광물질 0.6% 첨가 수준에서 생산능력을 극대화 되었으므로 산란후기에 진입하는 산란계에서 규산염 광물질은 사료첨가제로 매우 유익하게 작용하였을 것으로 사료되었다.

산란계에 규산염 광물질의 수준별 급여가 계란의 난각강도, 난각두께, 난백높이 및 호유닛에 미치는 영향을 Table 5에 나타내었다. 난각강도는 복합광물질 0.4%, 0.6% 및 0.8%급여구에서 대조구 및 0.2%급여구와 비교시에 유의적으로 증가하였으며(P<0.05), 특히 0.6% 급여구에서 3.75 kg/cm²로 대조구인 3.34 kg/cm²에 비하여 0.41 kg/cm²의 현저한 차이가 확인되었다. 난각두께는 복합광물질 0.6과 0.8% 첨가 급여구에서 다른 처리구에 비하여 유의적으로 증가하였다(P< 0.05). 난백고와 호유닛도 복합광물질 첨가수준이 증가함에 따라 높게 나타나는 경향을 보였으며, 0.6과 0.8% 첨가수준에서 다른 처리구에 비하여 현저하게 증가하였다(P<0.05). Fendri et al.(2012)은 산란계 사료에 규산염 광물질 1.0% 첨가수준에서 난백고가 높게 나타났으며, 첨가수준이 증가함에 따라 난각강도가 증가하였다고 하였다. Mızrak et al.(2014)은 SiO₂와 MgO 중심의 광물질 1.5과 3% 첨가수준에서 신선도가 높게 나타났으며, 파각란의 발생 비율이 낮아졌다고 하였다. Yenice et al.(2015)도 규산염 광물질 1.0% 급여구에서 신선도와 난각이 개선되었다고 하였다. 이러한 이전의 연구보고는 산란계 사료에 수준별로 규산염 중심의 복합광물질을 급여시 0.6∼0.8% 첨가 급여구에서 계란의 품질이 개선되었다는 본 연구 결과와 많은 부분에서 일치하였다.

규산염 복합광물질의 급여가 계란 난황의 지방산에 미치는 영향은 Table 6에 나타내었다. 난황 내 지방산은 Linoleic acid(C18:1 n-9), Palmitic acid(C16:0), Linoleic acid(C18:2 n-6) 및 Stearic acid(C18:0) 순으로 함량이 감소하는 경향이었다. Stearic acid(C18:0)와 Arachidonic acid(C20:4 n-6)는 0.8 % 첨가구에서 대조구와 비교하여 유의적으로 증가하였다(P< 0.05). 반면에 Linoleic acid(C18:1 n-9)와 α-Linolenic acid (C18:3 n-3)는 0.8% 급여구에서 각각 38.08과 0.05%로 현저히 감소하였다(P<0.05). 이에 따라 단일불포화지방산(MUFA)과 다중불포화지방산은(PUFA)은 광물질의 첨가 급여수준에 따라 유의적으로 감소하였고(P<0.05), 전체 불포화지방산 함량은 0.8% 급여구에서 60.68%으로 대조구인 64.29%와 비교하여 통계적으로 감소하였다(P<0.05). 그러므로 난황의 UFA/ SFA는 0.8% 급여구에서 1.54로 대조구의 1.80에 비하여 통계적 차이를 보였으며(P<0.05) 포화지방산 함량은 복합광물질의 급여수준이 증가함에 따라 증가하는 경향을 보였다(P< 0.05). 이전의 연구보고에서 Son(2005)은 SiO₂ 중심의 광물질을 수준별로 첨가 급여시에 난황지방산 함량에서 차이가 없었다고 하였지만 Fendri et al.(2012)은 산란계에 규산염광물 2% 급여 시 난황 내 포화지방산 함량이 낮아졌으며, MUFA와 PUFA함량은 증가되었다고 하였다. 또한 복합광물질에서 조성의 차이로 인하여 체내 지방대사는 계란의 난황지방 함량에도 영향을 미친다는 연구보고(Van, 1997)도 있었다. 이러한 선행 연구보고는 본 연구결과와 부분적으로 상반되는 경향을 보였는데, 이러한 결과는 급여된 광물질의 종류, 닭의 종에 따라 지방대사와 침착에 다르게 영향을 미친 원인에 기인한다(Pond et al., 1988; Hagedorn et al., 1990; Kovar et al., 1990).

규산염 광물질의 급여가 산란계의 혈청 성상에 미치는 영향은 Table 7에 나타내었다. 알부민과 콜레스테롤은 복합광물질의 첨가수준에 따른 차이가 나타나지 않았지만, 글루코오스는 광물질의 0.8% 첨가구(279.55 mg/dL)에서 대조구(257.33 mg/dL) 및 0.2% 첨가구(249.24 mg/dL)와 비교하여 통계적으로 높게 나타났다(P<0.05). AST는 복합광물질의 첨가수준이 증가함에 따라 높게 나타나는 경향을 보였지만 처리구간에 통계적 차이는 확인되지 않았고, ALT, HDL-콜레스테롤, 단백질도 처리구간 통계적 차이는 없었다. 중성지방은 0.6∼0.8% 첨가 수준에서 2,294∼2,358 mg/dL로서 0∼0.4% 첨가 수준에서 2,779∼3,037 mg/dL에 비하여 감소되는 경향을 보였지만 처리구간 통계적 차이는 없었다. 이러한 결과는 Lotfollahian et al.(2004)과 Safaeikatouli et al.(2011)이 규산염의 급여가 혈청 콜레스테롤에는 영향이 없었고, 단백질과 글루코오스 함량은 증가시켰다는 보고와 유사하였지만, Miles and Henry(2007)가 규산염 중심의 점토광물의 첨가 급여수준에 따른 혈중 글루코오스 함량이 처리구간에 차이가 없었다는 보고와는 상반되었다. 이러한 차이는 복합광물질의 급여형태와 조성 및 사료섭취량의 차이에서 기인된 것으로 사료되며, 본 연구결과 복합광물질의 0.6∼0.8% 첨가수준에서 사료섭취량이 증가함에 따라 산란계의 혈청 내 글루코오스 함량은 유의적으로 증가되었고, 중성지방은 수치상 약 15% 감소하였다. 그러므로 산란계 사료 내 규산염 복합광물질의 첨가급여는 체내 대사활동을 높게 하며, 사료이용성 개선에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 사료되었다.

규산염 광물질의 수준별 급여가 산란계 경골 밀도에 미치는 영향은 Fig. 1에 나타냈다. 사양시험 종료 후 산란계 경골 밀도는 복합광물질 0.4% 이상 높은 수준의 첨가 급여구에서 대조구와 0.2% 급여구보다 현저하게 증가하였다(P<0.05). Leach et al.(1990)과 Elliot et al.(1990)은 규산염 계열에 속하는 zeolite 광물질의 급여는 뼈의 강도와 무기물 함량을 증가시킨다고 하였는데, 이러한 보고는 본 연구결과와 유사하였다. 골밀도는 칼슘의 이용성과 침착 정도를 확인할 수 있는 척도(Schreiweis et al., 2003; Hester et al., 2004)로서 규산염 복합광물질의 급여는 산란계의 경골 내 칼슘침착에 영향을 미칠 것으로 사료되며, 0.4% 첨가수준에서 효과가 극대화 될 것으로 사료되었다.

Fig. 1. Effect of feeding SCM on bone mineral density of laying hens at 65 weeks of age.

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IL-2와 IL-6 모두 체내 면역작용을 담당하는 싸이토카인으로(Janeway et al., 1999), IL-2는 natural killer 세포, B 세포 및 T 세포 등의 세포에 영향을 주어 인터페론γ 생산, IL-8의 증식 및 IL-5의 생성 등의 작용을 하며, IL-6는 B세포를 자극하는 인자로서 B세포가 항체를 생산 세포로의 분화를 유도한다. 본 연구에서는 규산염 광물질의 수준별 급여에 따른 산란계의 면역활성을 조사한 결과를 Fig. 2에 나타내었다. IL-2와 IL-6의 발현은 처리구간에 통계적 차이는 없었지만, 복합광물질 0.6% 첨가 급여구에서 다른 처리구에 비하여 증가하는 경향을 보였다. 이전의 연구보고에서 Huff et al.(1988)과 Kubana and Harvey(1991)는 zeolite 광물질 내 Hydrated sodium calcium aluminosilicate(HSCAS) 작용기는 아플라톡신에 흡착하여 산란계의 장관 내 독소 흡수를 감소시킨다고 하였다. Lee et al.(2009)은 규산염 중심의 복합광물질의 급여는 산란계 내에서 편모항원 면역에 따른 스트레스를 낮게 하였으며, 살모넬라와 같은 세균 감염에 대한 방어능력을 개선시킨다고 하였고, Joo et al.(2007)도 규산염 점토광물질이 육계의 B세포 관련 면역 체계를 자극하여 항체 역가를 향상시킨다고 하였다. 본 연구에서 산란계의 면역활성 싸이토카인은 처리구간에 현저한 차이는 확인되지 않았지만 첨가수준의 증가에 따라서 증대되었고, 0.6% 첨가 급여구에서 면역능력이 가장 개선되었다.

Fig. 2. Effect of feeding SCM on expression of IL-2 and IL-6 in blood of laying hens at 65 weeks of age.

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