Ⅰ. 서 론
한우는 고급육 생산을 위해 장기간의 비육시스템을 도입하여 배합사료와 조사료 또는 TMR(total mixed ration)를 급여하는 프로그램으로 사육되고 있으며, 육성기 단계에서 양질 조사료의 급여는 매우 중요하게 보고되고 있다(Kim, 2006). 우리나라의 경우 기후조건 및 국토면적의 제한으로 사료 원료 및 양질 조사 료의 대부분을 수입에 의존하고 있으며, 그 결과 한우 비육우의 생산비 중 약 40∼50%를 사료비가 차지하고 있다. 또한, 최근 기 후변화로 인한 사료원료의 생산성 저하와 곡물 수요의 증가(바이 오 에탄올, 중국과 같은 축산 신흥국의 축산기반 확대)의 영향으 로 국제 곡물가격 상승에 따른 사료비가 지속적으로 증가되고 있 어 한우 산업에 부정적인 영향을 미치고 있다. 이 같은 상황에서 농후사료 위주의 사육체계를 조사료 위주로 개선하여 사료비를 절감하고, 생산비를 감소시키는 방목형 비육시스템의 필요성이 요구되고 있다. 또한 최근에는 지방이 적고, 풀을 먹고 건강하게 자란 소고기에 대한 소비자의 수요 및 관심 증가로 인해 우리나라 지역특성을 활용한 산간지 방목형 비육 시스템 개발이 주목받고 있다. 방목을 통한 조사료 위주의 급여는 건물섭취량을 충족시킬 수 있으며, 배합사료 제한과 수입 조사료의 사용 감소로 생산비를 절감 시킬 수 있다(Kang et al., 1997: Lee, 2017). 또한, 조사료 자체의 18:3 계열 지방산 비율이 높기 때문에 기능성 쇠고기 생산 을 통해 소비자에게 제공할 수 있다. 하지만, 일부 연구결과에서 방목 또는 조사료 위주의 급여가 비육우의 증체량, 배최장근단면 적, 육량등급, 근내지방도 및 육질등급을 저하시키고(Lunt and Orme, 1987; Harris et al., 1997), 육색, 연도 및 맛에 부정적인 영향 미치는(Priolo et al., 2001) 것으로 보고되고 있어 방목 수준 에 따라 비육우의 생산성과 소고기 기호성을 감소시킬 수 있다.
따라서 본 연구는 산간지 방목기간에 따른 거세한우의 성장특성 및 도체형질에 미치는 영향 검토하여 고급육 생산을 유지하고 생 산비를 절감시킬 수 있는 방목형 비육프로그램 및 기능성 쇠고기 생산 기술을 개발하기 위한 기초자료를 제공하기 위해 수행되었다.
Ⅱ. 재료 및 방법
1. 시험장소, 공시동물 및 시험기간
본 연구는 국립축산과학원 한우연구소에서 수행되었으며, 공 시동물은 8개월령 한우 거세우 32두(227.5±27.6kg)를 이용하여, 약 22개월 동안 사육하였다.
2. 실험설계 및 사양관리
시험구 배치는 육성기부터 출하시까지 일반 비육프로그램(30 개월)으로 사육되는 대조구(Control)와 육성기부터 5개월간 방목 후 30개월에 출하되는 처리구(TRT 1), 육성기부터 9개월 방목후 30개월에 출하되는 처리구(TRT 2) 및 육성기부터 9개월 방목 후 31개월에 출하되는 처리구(TRT 3)로 4처리 하였으며, 처리구당 한우 거세우 8두씩 배치하였고, 모든 방목 처리구는 방목기간 이 후에 출하시까지 일반 비육프로그램으로 전환하여 사육하였다.
일반 비육프로그램의 사료급여는 비육단계에 따라 시판 배합 사료(육성기, 비육전기 및 비육후기)와 볏짚을 이용하였으며, 사 료는 1일 2회(오전 8:00 및 오후 17:00) 나누어 급여하였으며, 무 기물과 물은 자유롭게 섭취 할 수 있도록 하였다.
산간지 방목은 국립축산과학원 한우연구소 산간초지(110,797m2, 4,617m2/두)를 3구획으로 나누어 이용하였으며, 1m2 당 초지 생 산량은 1.37kg 이었다. 윤환방목은 일주일에 1회씩 실시하였고, 방목기간은 5월부터 10월까지 이었으며, 처리구 2 및 3의 경우 겨울철에는 배합사료를 제한하고, 방목초지에서 생산된 조사료 를 무제한 급여하였다. 산간지 방목시 비육단계별 배합사료는 시 험개시부터(생후 8개월령) 체중의 0.6%로 급여하였으며, 이후 매달 0.1% 증량하여 최대 1.0%까지 추가 급여 하였고, 방목지의 초지는 티모시, 오차드 글라스 및 레드 클로버를 혼파하여 조성 되었다. 산간지 방목을 이용한 거세한우 비육프로그램 및 시험사 료의 화학적 조성은 Fig. 1 및 Table 1에 나타낸 바와 같다.
3. 조사항목 및 분석방법
1) 사양성적 및 사료분석
체중 측정은 두달에 1회 씩 축사 내에 설치된 우형기(CAS Korea, Newton HT-501A)를 이용하여 오전 사료 급여 전에 측정하였다. 일당증체량은 체중 측정결과 및 사양일수를 근거로 도출하였으며, 사료요구율은 건물섭취량과 일당증체량을 이용하여 산출하였다.
시험사료의 건물, 조단백질, 조회분, 조지방 및 조섬유는 AOAC (2005) 방법에 준하여 분석하였으며, neutral detergent fiber (NDF) 및 acid detergent fiber (ADF)는 Filter bag (Ankom F57, Ankom Technology, New York, USA)을 이용하여 Van Soest et al. (1991) 의 방법에 준하여 분석하였다.
2) 도체등급
도체의 등급판정은 사양시험 종료 후 모든 공시축을 축산물공 판장에 출하시켜 도축하였으며, 0℃에서 18∼24 시간 동안 도체를 현수 시킨 후 육량 판정요인(도체중, 등지방두께 및 배최장근단면 적)과 육질 판정요인(근내지방도, 육색, 지방색, 조직감 및 성숙도) 을 소도체등급판정기준 (Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs, MAFRA 2017)에 따라 축산물등급판정사가 판정하였다.
등심은 도체등급 판정이 완료된 냉도체의 13번째 흉추와 1번 째 요추 사이에서 채취하였으며, 실험실로 운반 후 5°C 환경인 저장실에서 지방, 혈액 및 결체조직을 제거한 후 도체품질을 분 석하였다.
3) 도체특성
등심의 일반성분은 AOAC (2005)의 방법에 따라 수분, 조단 백질, 조지방 및 조회분 함량을 측정하였으며, pH는 등심 10 g에 증류수 90 mL를 첨가한 후 homogenizer (PolyTron PT-2500 E, Kinematica, Lucerne, Switzerland)로 균질시켜 pH meter (Corning 445, Corning, New York, USA)로 측정하였다.
육색은 근육을 절단하여 절단면을 공기 중에 30분 정도 노출 시킨 후 chromameter (Minolta Co. CR-300, Japan)를 이용하여 CIE (Commision Internationale de Leclairage) L* (Lightness), a* (Redness), b* (Yellowness)의 값을 3반복 측정하여 평균값을 적용하였다. 이때 사용한 기준색 표준판은 Y=92.40, x=0.3136, y=0.3196의 백색타일을 이용하여 고정한 다음 시료의 색차를 측 정하였다.
전단력은 등심을 3 cm2두께의 스테이크 모양으로 근섬유방향 과 직각이 되도록 근육을 절단하여 80℃에서 40분간 가열한 후 흐르는 물에 20분간 방냉 하였다. 방냉 한 시료에서 직경 1.27 cm2를 근섬유 방향에 따라 원통형으로 뚫어 시료를 채취한 후 Instron Univeral Testing Machine (Model 4465, UK)를 이용하 여 근섬유 방향과 직각 방향으로 절단하여 전단력을 측정하여 8 회 이상 반복 측정하였다.
등심의 지방산 조성은 Folch의 방법(Folch et al., 1957)에 준하 여 분석하였다. 30 mL의 튜브에 시료 0.5 g을 칭량 후 chloroformmethanol (2:1) 용액 20 mL와 0.88% NaCl 용액 5 mL를 가한 다음 5분간 shaking 시킨 후 4℃ 인큐베이터에서 36시간 방치시 켰다. 36시간 후 원심분리(1,250 × g, 4℃, 30분)를 통해 하층액을 25 mL 튜브에 담고 질소가스로 유기용매를 휘발시킨 후 0.5N methanolic NaOH를 1 mL 첨가하고 15분간 가열한 후 냉각시키고, 다시 14% BF3-methanol 2mL를 첨가하고 15분간 가열 후 냉각시 켜 1 mL의 heptane과 2 mL의 포화 NaCl 용액을 가하여 튜브를 vortexing한 다음 40분 이상 20±5 ℃ 조건에서 방치시켰다. 다음으 로 상층액을 피펫으로 채취하여 vial에 담아 gas chromatography (Shimadzu-17A, Shimadzu, Kyoto, Japan)로 지방산을 분석하였다.
4. 통계처리
본 실험에서 얻어진 모든 성적들은 SAS (Statistical Analysis System software version 9.2)의 MIXED방법을 이용하여 분석하 였다(처리구, 시간 및 처리구 × 시간 상관관계). 각각의 한우 수 소 개체를 실험 유닛으로 사용하였다. ≤0.05의 p-value 값을 유 의성이 있는 것으로, 0.05>p≤0.10을 경향 치로 분석 하였다
Ⅲ. 결과 및 고찰
산간지 방목이 거세한우의 성장특성에 미치는 영향은 Table 2에 나타난 바와 같다. 시험 개시체중은 처리간 비슷한 수준이었지만, 육성기 종료체중은 모든 방목 처리구에 비해 대조구에서 높게 나 타났다. 이후 동일한 월령 대비 비육기 및 시험 종료시까지 대조구 의 체중이 가장 높은 결과를 보였으며, TRT 3의 경우 1달간 연장 사육으로 인해 시험 종료 체중이 대조구와 유사하게 나타났다. 일 당증체량은 육성기 기간 동안 방목 처리구에 비해 대조구에서 49∼ 65% 유의적으로 높게 나타났으며(p<0.02), 비육전기에는 TRT 1, 비육후기에는 대조구에서 높았지만 통계적인 결과는 없었다.
본 연구결과에서 대조구에 비해 모든 방목 처리구에서 체중이 감소된 것은 육성기 기간 동안의 성장차이가 영향을 미친 것으로 판단되는데, Owens 등(1995)은 성장 초기단계에서 영양이 제한되 면 이후 성장이 회복되지 않지만, 어느 정도 성장이 완료된 후기단 계의 영양 제한은 회복될 수 있는 것으로 보고하였으며, Cho et al. (1997)은 9개월령 방목구 처리구에서 비육시 체중이 낮게 나 타난 것은 방목으로 인한 발육부진으로 회복이 늦어진 것으로 보 고하였다. 본 연구에서도 비육기간 동안 일당증체량 차이가 없었 기 때문에 육성기 방목으로 인한 영양소 요구량이 충족되지 못한 점이 원인인 것으로 판단된다. 또한, 방목시 일반 사양에 비해 체 중이 적게 나타났으며, 비육기간을 2개월 연장하였을 때 일반 사 양과 비슷한 체중을 보였다는 연구결과(Harris et al., 1997; Smith et al., 2007)도 본 연구를 뒷 받침 해주고 있다.
따라서, 거세한우의 육성기에는 일반적인 비육프로그램으로 사육하고 비육전기부터 방목을 실시하거나, 육성기 방목시 배합 사료 급여량을 증량시켜주는 것이 성장에 있어서 효과적일 것으 로 판단된다.
산간지 방목이 거세한우의 성장특성에 미치는 영향은 Table 3 에 나타난 바와 같다. 도체중 대조구가 방목 처리구에 비해 높게 나타났으며, 등지방두께는 5개월 방목 처리구인 TRT 1에서 가 장 얇은 경향을 보였지만 처리간 유의적인 차이는 없었다. 등심 단면적은 대조구에서 가장 높았으며, 방목기간이 늘어날수록 감 소되는 경향을 보였다. 근내지방도는 방목 9개월 처리구인 TRT 2에서 높게 나타났지만, 방목기간에 따른 일관된 경향을 보이지 않았으며, 육색 및 지방색은 처리구간 비슷한 수준이었다. 조직 감은 방목 5개월 처리구인 TRT 1가 다른 처리구들에 비해 높았 으며, TRT 2와 유의적인 차이를 보였다(p<0.02). 성숙도는 처리 간 차이가 없었으며, 1등급 이상 출현율은 근내지방도의 영향으 로 TRT 2에서 높았다.
본 연구결과에서 대조구의 도체중이 가장 높게 나타난 것은 출 하체중의 영향으로 판단되며, 방목 처리구에서 등지방두께가 감소 되는 경향을 보인 것은 대조구에 비해 상대적으로 부족한 영양으 로 인한 지방 합성 감소로 추측된다(Owens et al., 1993). Kang 등 (2005)은 육성기 동안 충분한 조사료의 공급은 등지방두께를 감소 시키는 것으로 보고하여 본 연구와 유사한 결과를 보고한 바 있다. 그러나 방목 이후에 사육기간 연장은 등지방두께를 증가시킬 수 있기 때문에 30개월령 전에 출하는 것이 적절할 것으로 판단된다.
한편, 반추위에서 조사료의 발효로 생성되는 acetate는 지방세 포의 분화 및 성장에 영향을 미치는 것으로 보고되고 있는데, Delgerzul Baatar 등(2017)는 근내지방 조직으로부터 분리한 세 포의 근성장과 분화가 농도에 비례해서 증가되는 것으로 보고한 바 있으며, Hwang (2017)의 연구에서도 조사료 위주의 급여로 인해 근내지방도가 증가된 것으로 보고하였다. 본 연구에서도 방 목 9개월 처리구인 TRT 2에서 근내지방도가 가장 높게 나타나 이전 연구결과와 일치하는 경향을 보였지만 방목 5개월 및 방목 9개월 후 1개월 연장 처리에서는 대조구에 비해 근내지방도가 낮 게 나타났기 때문에 향후 관련 연구가 필요할 것으로 판단된다.
따라서 본 연구결과 육성기부터 9개월 동안 방목을 실시하고, 이후에는 일반적인 비육프로그램으로 변화하는 방법이 등지방두 께 감소와 근내지방도 증가를 통한 도체등급 향상에 가장 효과적 일 것으로 판단된다.
산간지 방목이 거세한우 등심의 일반성분 및 전단력에 미치는 영향은 Table 4에 나타난 바와 같다. 등심의 수분함량은 TRT 2 에서 가장 낮고, TRT 1에서 높게 나타났지만, 반대로 조지방 함 량은 TRT 2에서 높았고 TRT 1에서 낮게 나타나 상반되는 결과 를 보였다. 조단백질 및 조회분 함량은 다른 처리구에 비해 TRT 2에서 가장 높았고, 등심의 전단력은 모든 방목 처리구에 비해 대조구에서 낮게 나타났지만 유의적인 차이는 없었다.
등심의 일반성분은 육질등급에 영향을 받는 것으로 보고되고 있 는데, 육질등급이 높을수록 수분 함량은 감소되며(Lee et al., 2010) 조지방 함량은 증가되는(Kelly et al., 1968; Lee et al., 2004) 반비 례적인 관계로 보고되고 있다. 본 연구에서도 육질등급이 가장 우 수하였던 TRT 2의 조지방 함량이 가장 높고 수분 함량은 가장 낮게 나타나 선행 연구결과와 일치하는 것으로 판단된다. 한편, 전단력은 방목, 광범위한 운동 등의 영향은 전단력을 증가시켜 연 도를 저하시키는 것으로 보고되고 있다(Vestergaard et al., 2000; Brewer et al., 2003). 본 연구에서도 대조구에 비해 방목 처리구 에서 전단력이 증가되는 경향을 보였지만 처리간 차이는 적었기 때문에 9개월 수준의 방목이 전단력에 미치는 영향은 낮은 것으 로 판단된다. French 등(2001)의 연구에서는 풀 급여량이 증가하 여도 등심의 전단력은 차이가 없었다고 하여 본 연구결과를 뒷받 침 해주고 있다.
따라서 본 연구결과 방목기간이 등심의 일반성분 및 전단력에 미치는 영향은 적은 것으로 판단되지만, 방목기간이 지나치게 증 가되면 전단력이 증가될 수 있는 가능성이 존재하기 때문에 방목 기간은 9개월 이내가 적절할 것으로 판단된다.
산간지 방목이 거세한우 등심의 육색 및 지방색에 미치는 영향은 Table 5에 나타난 바와 같다. 육색의 명도는 방목 처리에 따른 차이 를 보이지 않았으며, 적색도 및 황색도도 처리간 비슷한 수준이었 다. 지방의 명도 및 적색도도 육색과 마찬가지로 처리간 차이는 크 지 않았지만, 황색도는 TRT 1 및 TRT 2에서 다른 처리구에 비해 높게 나타났으며, TRT 3에서 가장 낮은 결과를 보였다(p<0.01). 일 반적으로 명도 및 적색도는 근내지방이 높아질수록 증가되는 것으 로 보고되고 있는데(Mitsumoto, 1995;Demos and Mandigo, 1996), 본 연구에서도 근내지방도가 높은 구에서 명도 및 적색도가 증가되는 경향을 보였지만, 근내지방도 및 육질등급의 차이가 처리 간 뚜렷하게 나타나지 않았기 때문에 육색의 차이가 적었던 것으로 판 단된다. 그러나 지방의 황색도의 경우 처리간 현저한 차이를 보였는 데, 주요 원인은 생초에 존재하는 beta-carotene이 지방에 축적되면서 지방의 황색화(Yang et al., 2002; Baublits et al., 2004)가 심해진 것으로 판단된다. Kerth et al. (2007)의 연구에서도 비육말기에 라 이그라스 급여로 지방의 황색도가 증가된 것으로 보고하였다. 하지 만 비육기간을 연장한 TRT 3의 경우 지방의 황색도가 대조구와 차이가 없는 것으로 나타나 장기간 곡물 급여로 인해 체내 beta-carotene 양이 감소된 것으로 판단된다(Yang et al., 2002).
따라서 본 연구결과 육성기부터 5-9개월 정도의 방목은 등심 지방의 황색도를 증가시켜 육질등급 또는 소비자 선호도를 감소 시킬 수 있기 때문에 곡물의 비육기간을 연장하거나, 보리와 같 이 지방색을 개선시킬 수 있는 사료 원료 또는 첨가제를 추가적 으로 급여할 필요가 있을 것으로 생각된다.
산간지 방목이 거세한우 등심의 지방산 조성에 미치는 영향은 Table 6에 나타난 바와 같다. Palmitic acid(C16:0)은 대조구에 비 해 모든 방목 처리구에서 높게 나타났지만 유의적인 차이는 없었지 만, stearic acid(C18:0)의 경우 대조구에서 가장 낮게 나타났으며, TRT 1과 유의적인 차이를 보였다(p<0.02). Oleic acid(C18:ln9)는 방목시 감소되는 경향을 보였으며, linoleic acid(C18:2n6)도 방목기간 에 따라 일부 영향을 받는 것으로 나타났다. γ-linoleic acid(C18:3n6) 및 linolenic acid(C18:3n3)는 대조구에 비해 TRT 1 및 TRT 2에서 유의적으로 감소되었으며(p<0.01), eicosenoic acid(C20:ln9) 비율도 대조구에서 가장 높았다(p<0.01). arachidonic acid(C20:4n6)는 TRT 1에서 가장 높았으며, 포화지방산 비율은 대조구에서 낮았고, 반대 로 불포화지방산 비율은 대조구에서 가장 높게 나타났다(p<0.03). 다가불포화지방산 비율은 TRT 1에서 가장 높았으며, 방목기간 이 9개월 이상으로 늘어나면 감소되는 것으로 나타났다(p<0.02).
비육우에게 풀을 먹이거나, 방목을 했을 때, 포화지방산인 stearic acid가 높게 나타나고 곡물비육을 했을 때는 oleic acid가 높게 나 타나는 것으로 보고되고 있다(Brooks, 2007). 다른 선행연구에 따 르면, 방목으로 인해 오메가 3지방산이 높아지게 되는데(Noci et al., 2005; Nuernberg et al., 2005), 이는 조사료 자체에 C18:3의 비율이 높기(Wood et al., 2004) 때문에 조사료 위주의 급여는 쇠 고기의 n-3 계열 지방산과 C:20 이상의 장쇄 지방산의 비율을 증 가시키는 것으로 보고되고 있다(French et al., 2000; Choi, 2015). 하지만, 본 연구결과 지방산 조성은 방목에 따른 일관된 경향은 없었으며, linolenic acid 및 γ-Linoleic acid도 방목시 감소되는 것으로 나타나 선행연구와 다른 결과를 보였다. 이 같은 원인은 산지 방목기간 이후 출하전까지 일반적인 비육프로그램과 동일 하게 사육하였기 때문에 지방산 조성에 차이가 일관되지 않았던 것으로 판단된다. 본 연구 결과에서도 대조구와 같이 동일 체중 까지 비육을 하기 위해 배합사료의 위주로 비육기간을 놀린 처리 구의, 포화지방산, 불포화지방산, linolenic acid 모두 대조구와 유사해지는 것을 확인 할 수 있었다.
따라서 본 연구결과 육성기부터 9개월 이하의 산간지 방목은 n-3 지방산 계열을 증가시키는데 비효과적이기 때문에 기능성 소고기 생산을 위해서는 방목기간을 달리한 추후 연구가 필요할 것으로 판단된다.
Ⅳ. 요 약
본 연구는 산간지 방목이 거세한우의 성장특성 및 도체형질에 미치는 영향을 조사하기 위해 수행되었다. 시험구 배치는 육성기 부터 출하시까지 일반 비육프로그램(30개월)으로 사육되는 대조 구(Control)와 육성기부터 5개월간 방목후 30개월에 출하되는 처 리구(TRT 1), 육성기부터 9개월 방목후 30개월에 출하되는 처리 구(TRT 2) 및 육성기부터 9개월 방목 후 31개월에 출하되는 처 리구(TRT 3)로 4처리 하였으며, 처리구당 한우 거세우 8두씩 배치 하였고, 모든 방목 처리구는 방목기간 이후에 출하시까지 일반 비 육프로그램으로 전환하여 사육하였다. 출하시 종료체중은 대조구에 서 가장 높았으며, 육성기간 동안의 일당증체량도 모든 방목 처리구 에 비해 대조구에서 유의적으로 높게 나타났다(p<0.02). 도체중은 대조구에서 가장 높았고, 등지방두께는 TRT 3에서 두꺼운 경향을 보였지만 처리간 통계적인 차이는 없었다. 근내지방도는 방목에 따 른 일관적인 경향 없이 TRT 2에서 가장 높게 나타났으며, 등심의 일반성분 및 전단력은 방목에 영향을 받지 않았다. 육색의 명도, 적 색도 및 황색도의 처리간 차이는 없었지만, 지방의 황색도는 대조 구 보다 TRT 1 및 TRT 2에서 높게 나타났다(p<0.02). 방목기간이 등심의 지방산 조성에 미치는 영향은 일정하지 않았다.
따라서, 산간지 방목은 거세한우의 성장과 육질에 미치는 영향 없이 육색을 저하시킬 수 있을 것으로 판단되며, 향후 초지의 품질, 생산량 및 섭취량에 대한 추가 연구가 필요할 것으로 사료된다.
