조도가 육계 병아리의 생산성, 혈액성상 및 면역 수준에 미치는 영향

본 시험은 농촌진흥청 국립축산과학원의 동물실험계획서에 의거 동물보호법 및 국립축산과학원 동물시험윤리위원회에서 승인된 동물실험방법(승인번호: 2020-424)에 따라 수행되었다. 공시동물은 1일령 Ross 308 육계(43.8±0.1 g) 수컷 240수를 가금연구소 육계 평사에서 7일 동안 사육하였다. LED 조명을 사용하였으며, 조광기를 이용하여 조도를 조절하였다. 조도의 정도에 따라 20, 30 및 50 lx의 3처리구로 나누고, 처리당 4반복, 반복당 20수를 완전 임의 배치하였다. 점등시간은 22L:2D(22시간 점등, 2시간 소등, 0-22시 점등, 22-24시 소등)으로 설정하였다.

시험사료는 옥수수-대두박 위주의 시판 사료(ME 3,150 kcal/kg, CP 22.0%)를 이용하였다. 사료와 물은 자유롭게 섭취하도록 하였으며, 계사 내 습도는 60~70%, 온도는 32℃를 유지하였다.

7일령에 체중이 유사한 육계(163.5±1.63 g)를 처리구당 16수씩 선별하여 목 부위의 정맥에서 5 mL 혈액을 채취하였으며, 각각의 7일령 병아리 가슴근육, 간 및 소장을 채집하였다. 채취한 혈액 중 일부는 1,008 g으로 15분간 원심분리하여 혈청을 분리한 후 —70℃ deep freezer에 저장하였다.

본 시험의 자료들은 SAS(2019)의 generation Liner Model(GLM) procedure을 이용하여 분석하였으며, Duncan의 다중 검정(Duncan, 1955)을 이용하여 각 처리구 간의 평균값을 95% 신뢰수준에서 검정하였다.

조도에 대한 육계 병아리 생산성에 대한 결과는 Table 1에 나타내었다. 조도로 인한 생리적 스트레스가 병아리의 체중 증가에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다(Cianchetti- Benedetti et al., 2018). 체중과 증체량은 20 lx 처리구에 비하여 50 lx 처리구에서 유의하게 증가하였으나(P<0.05), 사료 섭취량 및 사료요구율(FCR)은 20-50 lx 수준에서 유의적인 차이를 보이지 않았다. Blatchford et al.(2009)의 연구에서는 150 lx 이내 범위의 조도는 육계 사료 소비량에 영향을 미치지 않는다고 보고하였다. Kristensen et al.(2006)는 41일령에 육계에서 5 lx와 100 lx간의 사료섭취량이 유사하며, 병아리 때의 조도는 육계의 섭취 행동에 영향을 미치지 않지만, 부화 후 초생추 시기에 낮은 조도(5 lx)는 병아리가 사료에 접근하는 것을 지연시킨다고 하였다. 부화 후 초기 사료 급여의 지연은 체중과 근육 무게를 감소시키는 것으로 알려져 있다(Halevy et al., 2000; Lamot et al., 2014). 따라서 본 연구에서는 조도가 높을수록 체중 증가 및 근육 발달에 광 촉진 효과를 보이는 것으로 사료된다.

조도에 대한 육계 병아리 간 및 가슴근육 무게와 소장 길이에 대한 결과는 Table 2에 나타내었다. 간은 정상적인 신진대사에서 중요한 역할을 하며, 간의 무게는 단백질을 포함한 다양한 영양 결핍의 지표로 그리고 가슴근육은 초기 근육 성장 지표로써 사용되고 있다(Carew et al., 2003). 본 연구 결과, 간의 비율은 20 lx보다 30, 50 lx에서 유의적으로 높았으며(P<0.05), 높은 조도는 간의 성장에 영향을 미치는 것으로 사료된다. 가슴근육 비율 또한 20 lx보다 30, 50 lx에서 유의적으로 높았으나(P<0.05), 소장 길이는 유의적인 차이를 보이지 않았다(P=0.05). 병아리 시기에 사료 급여의 지연은 장의 무게나 길이를 감소시키고, 장 발달을 지연시키며, 가슴근육 무게를 감소시킨다(Geyra et al., 2001; Maiorka et al., 2003). 본 연구에서는 낮은 조도가 초기 사료 섭취를 지연시켜 가슴육 무게의 감소를 가져온 것으로 사료된다.

조도에 대한 육계 병아리 혈구 조성에 대한 결과는 Table 3에 나타내었다. 혈구 분석 결과, 분석된 모든 항목에서 유의적인 차이가 없었다. 백혈구는 모든 척추 동물에서 외부 자극 및 물질로부터 보호하는 작용을 하고 있다(Chechik et al., 1986). 또한 혈구(백혈구, 적혈구, 혈소판)는 육계의 스트레스 등의 건강 상태를 파악하는데 중요한 지표로 알려져 있다(Tabeekh, 2016). 그 중 특히 H/L(Heterophil /Lymphocytes) 비율은 닭이 받는 스트레스를 나타내는 지표로 사용되고 있으며, H/L 비율이 낮을수록 스트레스가 낮음을 나타낸다(Gross and Siegel, 1983). 그러나, 본 연구에서는 백혈구, 적혈구, 혈소판의 모든 항목에서 유의적인 차이를 보이지 않았으며, H/L 비율 또한 유의적인 차이를 보이지 않았다. 따라서 육계 병아리 시기의 20-50 lx 범위에서는 혈구 조성에 영향을 미치지 않은 것으로 사료된다.

조도에 대한 육계 병아리 혈청내 생화학 조성에 대한 결과는 Table 4에 나타내었다. 혈청 내 생화학 성분은 스트레스, 사료섭취, 행동, 체중 등 체내 외 여러 가지 요인으로 변화된다(Arif et al., 2019). 20-50 lx 수준에서 조도에 따른 육계 병아리의 혈청 내 Total cholesterol(181.94~183.68 mg/ dL), Triglyceride(38.23~48.58 mg/dL), TP(2.61~2.76 g/dL), AST(205.32~216.04 U/L), ALT(2.60~3.55 U/L), creatinine(0.18~0.20 mg/dL), ALB(1.12~1.17 g/dL) 및 LD(1,980~2,198 U/L)은 유의적인 차이가 없었으나, GLU와 IP 함량은 20 lx보다 30, 50 lx에서 유의적으로 높은 함량을 나타내었다(P<0.05). 혈청 내 AST와 ALT는 간의 건강과 관련된 중요 지표이며, Dong et al.(2015)의 연구에서는 체중에 따른 AST의 농도 차이가 없다고 보고되었다. Gaglo-Disse et al.(2010)의 연구에서는 병아리 초기 사료 섭취가 지연됨에 따라 혈청 내 glucose 함량이 감소된다고 보고하였다. 하지만 조도에 대한 혈청 glucose 함량 변화에 대한 메커니즘은 알려지지 않았기 때문에 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

조도에 대한 육계 병아리 혈청 내 cytokine 및 스트레스 호르몬 함량에 대한 결과는 Table 5에 나타내었다. 염증성 cytokine인 TNF-α와 IL-6는 산화적 스트레스로 인하여 증가되며(Nasr et al., 2019), 닭의 스트레스 지표로 사용될 수 있다(Shini et al., 2010). 육계 병아리 혈청 내 IL-6 함량은 조도가 증가함에 따라 감소하였으나(P<0.05), TNF-α는 조도에 따른 유의적인 차이를 보이지 않았다. 스트레스 호르몬인 corticosterone 함량은 30, 50 lx 처리구보다 20 lx 처리구에서 유의적으로 높았다(P<0.05). 닭이 스트레스를 받으면 부신에서 corticosterone의 분비가 증가된다(Lin et al., 2006). 또한 corticosterone 함량의 증가는 면역 기능이 감소된다(Shini et al., 2010). Shini et al.(2010)의 연구에서는 corticosterone 을 처리한 닭에서 IL-6는 증가하여 IL-6 함량은 혈장의 corticosterone 농도와 양의 상관관계가 있다고 보고되었다. 따라서 육계 병아리 때 낮은 조도는 높은 스트레스를 가지고 오는 것으로 사료된다.