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ISSN : 2287-5824(Print)
ISSN : 2287-5832(Online)
Journal of The Korean Society of Grassland and Forage Science Vol.45 No.2 pp.101-109
DOI : https://doi.org/10.5333/KGFS.2025.45.2.101

The Study of Cultivar Selection for Sprouted Barley and Wheat, and on Chemical Composition and Nutrient Digestibility at Growth Period

Ji Yoon Kim1, Seung Min Jeong2, Chang Hyun Baeg1, Bu Gil Choi1, Young Ho Joo3, Sam Churl Kim1*
1Division of Applied Life Science (BK21Four, Institute of Agriculture and Life Science), Gyeongsang National University,
Jinju 52828, Republic of Korea
2Forages Production Systems Division, National Institute of Animal Science, RDA, Cheonan 31000, Republic of Korea
3Gyeongsangbuk-do Livestock Research Institute, Yeongju 36052, Republic of Korea

†These authors contributed equally to this work.


* Corresponding author: Sam Churl Kim, Division of Applied Life Science (BK21Four, Institute of Agriculture and Life Science), Gyeongsang National University, Jinju 52828, Republic of Korea. Tel: +82-55-772-1947, Fax: +82-55-772-1949, E-mail: kimsc@gnu.ac.kr
June 13, 2025 June 21, 2025 June 24, 2025

Abstract


This study was conducted to evaluate the germination rate, chemical composition, and in vitro digestibility of sprouted barley (Hordeum vulgare L.) and wheat (Triticum aestivum L.) sprouts depending on cultivar and growth duration. Four cultivars Keunalbori1ho, Saekeumkang, Arijinheuk, and Jokyoung were tested under hydroponic and nutrient solution conditions. The germination rate was significantly higher under hydroponic conditions compared to nutrient solution treatment. Sprouts were harvested at 0, 4, 6, and 8 days for subsequent analysis. Chemical compositions, such as dry matter (DM), crude protein (CP), ether extract (EE), and crude ash (CA), were analyzed following AOAC (2005) protocols, while neutral detergent fiber (NDF) and acid detergent fiber (ADF) contents were determined according to the method of Van Soest et al. (1991). In vitro digestibility was assessed by incubating ground samples with rumen buffer in DaisyII incubators for 48 h. At day 6 of growth, Keunalbori1ho showed the highest NDF and ADF concentrations (48.6% and 26.2%), reflecting its high structural fiber and the lowest digestibility (IVDMD 52.2%, IVNDFD 37.2%). However, it maintained consistent nutritional characteristics across all growth stages, suggesting potential as a stable forage source. In contrast, Saekeumkang exhibited the highest IVNDFD (59.1%) along with relatively low NDF (30.5%) and ADF (16.7%) values (p<0.05), indicating superior digestibility likely attributed to a simpler cell wall structure and higher NFC availability. Notably, digestibility sharply declined by day 8, implying that the optimal harvest window lies around day 6. Therefore, this study suggests that the cultivars Keunalbori1ho and Saekeumkang possess complementary strengths in terms of chemical composition and digestibility, underscoring the importance of optimizing cultivar selection and harvest timing to enhance the potential of cereal sprouts as high quality forage.


Barley sprout , Chemical composition , Growth period , Rumen digestibility , Wheat sprout

보리와 밀 새싹 생산을 위한 품종선발 및 생육기간 영양소함량과 소화율에 관한 연구

김지윤1, 정승민2, 백창현1, 최부길1, 주영호3, 김삼철1*
1경상국립대학교 응용생명과학부(BK21Four)
2국립축산과학원 조사료생산시스템과
3경상북도 축산기술연구소

초록

    Ⅰ. 서론

    국내 보리의 재배면적은 2018년 47,238 ha에서 지속적으로 감소하여 2022년에는 23,639 ha까지 축소되었다(KOSIS, 2024). 한편 밀의 재배면적은 2021년 6,224 ha에서 2023년 11,600 ha로 증가하는 추세를 나타내고 있으나(KOSIS, 2024), 국내 자급률은 여전히 1% 수준으로 매우 낮다. 이러한 상황에서 건강과 기능성 시장에 대한 관심 증가와 스마트팜, 수경재배 등 신기술 도입으로 새싹보리의 재배면적은 2017년 5 ha에서 2020년 120 ha (RDA, 2020)까지 급격히 확대되는 등 시장의 확대가 예상되고 있다. 또한 최근 추진 중인 밀 산업 육성법(MAFRA, 2024) 등 정부의 지원 정책은 향후 보리와 밀 생산 확대에 긍정적인 영향을 줄 것으로 기대되나, 생산량 증가에 대응할 수 있는 소비 활성화 전략이 부족하여 한계로 작용하고 있다.

    보리와 밀은 국내 조사료 및 축우용 배합사료에서 중요한 에너지 공급원으로 활용되며, 최근에는 고품질 사료 대체 및 소비 활성화 전략으로 새싹을 이용한 기능성 사료화 연구가 진행되고 있다. 수경재배와 양액재배는 토양을 이용하지 않고 작물을 재배하는 방법이다. 일반적인 수경재배는 물을 이용하여 종자의 내재된 영양분으로 발아 및 초기 생장을 유도해 일정한 품질과 생산량 유지가 가능한 장점이 있다. 양액재배는 물과 인공적인 영양소 공급을 통해 새싹의 생장 속도와 수율을 조절하고, 기능성 성분의 농도를 높일 수 있으나(Kim and Kim 2021), 수경재배에 비해 관리가 어려운 단점이 있다. 곡류 새싹은 발아 과정 중 생리·화학적 변화에 따라 단백질, 지질, 비타민, 효소 및 항산화물질 등의 함량이 증가하며, 원곡 대비 영양가가 높고 소화율이 향상된다는 보고가 있다(Dung et al., 2010). 특히 새싹사료는 반추동물의 반추위 내에서 전분 및 섬유소의 구조가 단순화되고, 가용성 탄수화물의 함량이 증가하여 총 소화율을 높이는 데 기여할 수 있다. 하지만 이는 품종, 발아일수, 수경 또는 토경 등의 재배방법 및 수확 시기 등의 환경 요인에 따라 다양하게 변화하며, 실질적인 사료 가치로 이어지기 위해서는 보다 세밀한 분석이 요구된다 (Al-Baadani et al., 2022). 선행 연구에 따르면 새싹사료의 생육 초기에는 세포벽이 연하고 수분 함량이 높아 소화성이 높지만, 일정 생육 단계 이후부터는 리그닌 및 난용성 섬유소의 축적으로 인해 반추위 내 소화율이 저하된다고 보고되었으며(Hargreaves et al., 2009;Ortiz et al., 2021), 이는 수확 시점의 결정이 사료 효율에 큰 영향을 미칠 수 있음을 시사한다. 또한, 곡류 새싹의 품종 간 화학적 조성 차이는 조단백질, 조지방, 조회분, 조섬유소 함량 등의 변화에 직접적으로 영향을 미치므로, 축산농가에서 사료 급여 시 품종간 영양소 소화율에 차이를 나타낼 수 있다. 특히 사료의 이용성 측면에서는 조단백질, neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber (ADF) 등 주요 영양소 지표 외에도 in vitro 조건 하에서의 건물 소화율(IVDMD)과 NDF 소화율(IVNDFD) 등의 정량적인 소화율 지표를 제시함으로써, 곡류 품종간 사료적 가치 차이를 보다 명확히 제시할 수 있다.

    따라서 본 연구는 양액재배 방법으로 보리(큰알보리1호)와 밀(새금강, 아리진흑 및 조경) 새싹사료를 재배하기 위한 적합 품종을 선발하기 위해 수행하였으며, 새싹 생육기간별(0, 4, 6 및 8일) 영양소 함량과 소화율을 조사하여 새싹사료의 현장적용을 위한 기초자료를 제시하고자 수행하였다.

    Ⅱ. 재료 및 방법

    1. 보리와 밀 새싹 발아율 및 생산

    발아율 측정은 서울시 소재의 새싹보리 전문기업 ㈜가파에서 수경 및 양액재배법으로 0, 4 및 7일간 재배하였으며, 이용된 품종은 보리 1품종(큰알보리1호)와 밀 3품종(새금강, 아리진흑 및 조경)을 시험구로 설정하였다. 큰알보리1호는 늘푸른영농조합법인(전북, 김제시), 새금강, 아리진흑 및 조경은 사천 우리밀(경남, 사천시)에서 2021년에 구매하여 실험에 이용하였다. 발아율 측정은 국립종자원고시 행정규칙 종자검사요령의 발아검정 (KSVS, 2024)에 준하여 실시하였다. 탈지면을 깔아놓은 접시에 각 품종 종자 400알을 100알씩 나누어 담아 분석에 이용하였다. 습도와 온도가 유사한 공간에 2개의 접시를 가깝게 배치하여 종 자별로 2개의 접시(왼쪽)는 하루에 한번 물(50 mL)을 공급하고, 나머지 2개의 접시(오른쪽)에는 양액(50 mL)을 공급하여 하루에 한 번씩 발아 상황을 관찰하였다. 그 후 발아 8일차에 발아되지 않은 종자 개수를 세고, 발아율을 측정하였다. 새싹 생산은 Kim et al. (2024) 방법에 준하여 경남 거창군 소재 섬유질 배합사료공장에서 양액재배법으로 재배하였다. 종자는 곰팡이 오염 방지를 위해 0.1% 차아염소산염으로 소독한 후, 수경 재배 선반을 이용하여 1.5∼2.0 cm 높이로 펼쳐서 배양하였다. 재배지의 온도 및 습도는 관행에 따라 자동으로 조정되었으며, 파종 후 0, 4, 6 및 8일마다 수확하여 시험에 이용하였다.

    2. 영양소 함량

    건조된 시료는 cutting mill 분쇄기(Shinmyung Electric Co., Ltd., Gimpo, Korea)를 사용하여 분쇄한 후, 1 mm screen을 통과한 시료를 분석에 이용하였다. 건물 함량분석은 105℃ 송풍 건조기(OF-22GW, JEIO TECH, Korea)에서 24시간 동안 건조 후 무게를 측정하였다. 조단백질은 Kjeldahl법(B-324, 412, 435 and 719Titrino, BUCHI, Germany), 조지방은 Soxhlet 추출법 (OB-25E, JeioTech, Korea), 조회분은 회화로(Muffle furnace, Nabertherm, Liliental, Germany)를 이용하여 분석하였으며, 모든 항목은 AOAC법(2005)에 준하여 분석하였다. NDF와 ADF 함량은 Ankom 200 fiber analyzer (Ankom Technology, Macedon, NY, USA)를 이용하여 Van Soest (1991)법에 준하여 분석하였다.

    3. 반추위 내 소화율

    본 실험은 경상국립대학교 동물생명윤리위원회의 승인을 받아 수행되었다(GNU-191011-E0050). 반추위액은 조사료와 농후사료를 8:2 비율로 급여한 한우 캐뉼라 암소 2두로부터 아침급여 전에 채취하였고, 네겹의 cheese cloth로 여과하였다. Tilley and Terry (1963)의 법에 따라, 분쇄된 시료(0.5 g)와 반추위액 버퍼를 Ankom DaisyII 인큐베이터(Ankom Technology, Macedon, USA) 에서 48시간 동안 배양하여 시험관 내 건물 소화율(IVDMD)을 측정하였다. 또한, 잔류물의 NDF 함량을 분석하여 NDF 소화율 (IVNDFD)을 계산하였다.

    4. 통계처리

    본 시험에서 얻어진 결과는 SAS program (ver. 9.4 program; SAS, 2013)을 이용하여 통계분석을 실시하였으며, 각 처리구 간 유의성 검정은 Tukey’s test (p<0.05)로 실시하였다.

    Ⅲ. 결과 및 고찰

    1. 발아율

    큰알보리1호, 새금강, 아리진흑 및 조경의 발아율은 Fig. 1, Fig. 2 및 Table 1에 제시하였다. 0일차 발아율은 품종 간 차이가 없었으며, 4일차 발아율은 큰알보리1호와 새금강이 다른 품종에 비해 높게 나타났다. 전반적으로 양액 처리 시 새금강이 가장 높은 발아율(97%)을 보인 반면 아리진흑은 가장 낮은 발아율을 보였으며 수경 처리 조건에서도 평균 63%를 나타내었다. 조경은 처리 간 46~77%의 발아율을 보였으며, 대체로 수경 처리 조건이 양액 처리보다 발아율이 높게 나타나는 경향을 보였다. 발아율은 품종 고유의 유전적 특성뿐만 아니라 재배 환경, 특히 수분 공급 방식에 따라 크게 달라질 수 있다. 본 연구에서 새금강과 큰알보리1호가 높은 발아율을 나타낸 것은 이들 품종이 수분 흡수 및 초기 배아 활성에 유리한 생리적 특성을 가졌기 때문으로 사료된다. 이는 Benincasa et al. (2019)의 보고와 일치하며, 해당 연구에서는 품종 간 배아 효소 활성도 및 내재된 발아 효율이 새싹 생산성에 직접적인 영향을 미친다고 언급하였다. 또한, 재배 방법 측면에서 볼 때 수경 처리 조건에서 전반적으로 더 높은 발아율이 나타났으며, 이는 양액 내 염 농도나 산소 용해도 등의 요인이 초기 발아 과정에 부정적인 영향을 줄 수 있다는 것을 시사한다. Emam (2016)은 수경재배 시 과도한 영양염이 발아 지연 및 실패의 원인이 될 수 있으며, 초기 발아에는 순수한 수분 환경이 더 적합하다고 보고하였다. Bangar et al. (2022)는 발아율이 높은 품종이 이후 생육 속도 및 기능성 물질 생성 측면에서 유리하며, 새싹용 품종 선발에 있어 핵심 지표가 될 수 있음을 보고하였다. 그러나 발아 이후 생육단계에 있어서 단순 수경 재배에 비해 양액처리가 새싹의 생장률, 조직발달 및 영양소 함량 측면에서 유리하다는 것이 여러 선행 연구에서 확인되었다(Kim and Kim, 2021;AI-Baadani et al., 2022). 이에 본 연구에서는 단위면적 당 생산량과 영양소 함량 측면을 고려하여 양액재배 방법을 채택하기로 하였다.

    2. 보리와 밀의 영양소 함량과 소화율(0 day)

    큰알보리1호, 아리진흑, 새금강 및 밀의 새싹 재배 직전(0 day) 영양소 함량과 소화율을 분석한 결과는 Table 2와 같다. 건물함량(DM)은 모든 품종에서 93.3~94.4%로 비슷한 수준을 유지하였으나, 조단백질(CP)은 조경(17.5%)이 가장 높고, 새금강(11.6%)이 가장 낮았다. 조지방(EE) 함량은 조경(3.28%)에서 유의적으로 높았으며, 큰알보리1호(2.60%)와 새금강(1.55%)에서 낮았다. 또한 조회분(CA)은 큰알보리1호(2.93%)에서 가장 높았고, 아리진흑(1.78%)과 새금강(1.66%)은 낮은 값을 보였다. NDF와 ADF 또한 품종 간 뚜렷한 차이를 보였으며, 큰알보리1호가 각각 29.2%, 7.84%로 가장 높았고, 조경이 각각 17.8%, 3.53%로 낮았다. 이로 인해 NFC는 큰알보리1호에서 가장 낮았으며(50.3%), 조경에서 가장 높았다(59.4%). 반추위 내 소화율에서 IVDMD는 새금강이 91.1%로 가장 높았고(p<0.05), IVNDFD 또한 동일 품종에서 76.7%로 유의하게 높게 나타난 반면 큰알보리1호는 IVDMD 78.1%, IVNDFD 41.2%로 가장 낮았다. 새금강은 낮은 NDF와 ADF 함량과 높은 소화율(IVDMD 및 IVNDFD)을 보여 반추위 내 소화율이 가장 높은 것으로 나타났다. Benincasa et al. (2019)는 발아 곡류에서 식이섬유가 낮을수록 세포벽이 덜 발달하여 소화 효율이 높아질 수 있다고 보고하였다. 반면, 큰알보리1호는 NDF 및 ADF 함량이 가장 높았으나 소화율은 낮았는데, 이는 고섬유 구조가 발아 이전의 세포벽 구조를 경직시켜 반추위 내 미생물의 초기 분해 작용을 제한했을 것으로 사료된다(Dung et al., 2010). 조경은 높은 조단백질 및 조지방 함량을 보여 영양 밀도가 높은 것으로 평가되지만, 새금강 대비 다소 낮은 소화율을 나타냈다. 이는 단백질과 지방 함량이 소화율에 비례하지 않으며, 초기 발아단계에서의 세포벽 구조나 조직 밀도 차이가 미생물의 접근성과 발효 개시에 더 직접적인 영향을 줄 수 있음을 시사한다. 반면, 아리진흑은 낮은 조단백질과 조회분에도 불구하고 IVNDFD가 낮게 나타났는데, 이는 단순한 양적 섬유소 차이 보다는 세포벽 내 리그닌 배합 비율 등 특유의 구조적 요인이 작용 했을 것으로 사료된다(Lorenz and D’Appolonia, 1980).

    3. 보리와 밀 새싹의 영양소 함량과 소화율(4 day)

    큰알보리1호, 아리진흑, 새금강 및 조경의 새싹 재배 4일차 영양소 함량과 소화율을 분석한 결과는 Table 3과 같다. 건물함량(DM)은 아리진흑이 27.9%로 가장 높았고 새금강이 21.9%로 가장 낮았으며, 조단백질(CP)은 조경에서 19.2%로 가장 높았으며, 새금강이 12.9%로 가장 낮았다. 한편 조지방(EE)은 평균 3.00~3.62% 범위로 품종 간 유의적인 차이가 없었다. 조회분(CA)은 큰알보리1호에서 2.93%로 가장 높았고, 조경에서 2.01% 로 가장 낮았다. NDF와 ADF는 큰알보리1호에서 각각 27.8%와 9.51%로 가장 높았고, 아리진흑에서 각각 18.2%와 4.33%로 가장 낮았다. 반면 NFC는 큰알보리1호에서 가장 49.3%로 가장 낮았고, 새금강에서 64.2%로 가장 높았다. IVDMD는 아리진흑이 88.7%로 가장 높았고 큰알보리1호가 77.8%로 가장 낮았으며, IVNDFD는 아리진흑이 59.1%로 가장 높았고, 큰알보리1호가 37.2%로 가장 낮았다. 4일 차에서도 큰알보리1호는 다른 품종들에 비해 섬유소 함량이 계속해서 높은 수준을 유지하였으나, 소화율은 여전히 낮은 수치를 보였다. 이 시기의 고섬유 구조는 반추위 내 미생물의 접근성과 분해율을 저해하는 요인으로 작용한 것으로 보이며(Nikkhah, 2013), 이는 발아가 진행되어도 구조적 완화가 충분히 이루어지지 않음을 시사한다. 반면 아리진흑은 발아가 진행되며 NDF와 ADF 함량이 낮아지고, 동시에 IVNDFD가 가장 높아, 발아에 따른 구조 탄수화물의 단순화가 직접적인 소화 효율에 기여했을 것으로 사료된다(Nair et al., 2018). 조경은 조단백질 함량이 가장 높았으며, IVDMD와 IVNDFD 또한 상대적으로 높아 사료로서의 영양학적 가치가 높은 것으로 평가된다. 또한 새금강은 낮은 건물 함량과 조단백질에도 불구하고 높은 소화율을 나타내었는데, 이는 발아 초기에 세포벽이 얇고 세포 간 결합이 약해져 소화율이 높아진 것으로 사료된다(Al-Baadani et al., 2022). Ortiz et al. (2021)에 따르면 보리 발아 과정에서 섬유소 비율은 점차 낮아지고, 세포 내 저장 성분이 활성화되어 사료 효율이 증가한다고 보고하였다. Aborus et al. (2017)은 품종 간 세포벽 구성 및 폴리페놀 함량 차이가 소화율에 영향을 미치며, 일부 품종은 구조적 특징으로 인해 in vitro 환경에서 높은 분해 효율을 나타낸다고 보고하였다. 또한 Bhatty et al. (1974)은 보리와 밀 품종 간의 가소화 에너지 차이가 조섬유 및 조단백 조성뿐 아니라 종자 내 구조적 밀도와 관련 있다고 하였으며, 이는 본 연구에서 나타난 품종 간 소화율 차이와 일치하는 경향을 보인다.

    4. 보리와 밀 새싹의 영양소 함량과 소화율(6 day)

    큰알보리1호, 아리진흑, 새금강 및 조경의 새싹 재배 6일 차 영양소 함량과 소화율을 분석한 결과는 Table 4와 같다. 건물 함량(DM)은 아리진흑이 17.1%로 가장 높았으며, 큰알보리1호는 13.9%로 가장 낮았다. 조단백질(CP)은 조경에서 27.7%로 유의적으로 높았고, 새금강이 18.5%, 아리진흑은 17.8%, 큰알보리1호 20.4%로 낮았다. 조지방(EE)은 조경이 4.90%로 가장 높았고, 아리진흑은 2.69%로 가장 낮았다. 한편, 조회분(CA)은 큰알보리 1호가 4.07%로 가장 높았고, 새금강이 3.01%로 가장 낮았다. 섬유소 조성은 큰알보리1호가 NDF 36.3%, ADF 14.3%로 가장 높은 반면, 아리진흑은 각각 22.2%, 8.38%로 가장 낮았다. 반면, NFC는 아리진흑에서 54.3%로 가장 높았으며 조경에서 29.9%로 가장 낮았다. IVDMD는 아리진흑과 새금강이 각각 84.0%, 83.1%로 가장 높았고 큰알보리1호는 69.6%로 가장 낮았다. 또한 IVNDFD는 큰알보리1호가 30.4%로 가장 낮았고 새금강이 53.7%로 가장 높았다. 6일 차에 이르러 일부 품종은 섬유소 구조가 연화되며 소화율이 증가했으나, 큰알보리1호는 여전히 높은 섬유질 함량을 유지하며 가장 낮은 소화율을 나타내었다. 이는 앞선 보리와 밀 새싹의 영양소 함량과 소화율(4 day)에서 설명된 바와 같다. 반면, 아리진흑과 새금강은 상대적으로 낮은 섬유소 함량을 가지고 높은 소화 효율을 보였으며, 이는 발아보리의 섬유소 구성과 조직 구조가 소화율 향상에 중요함을 강조한 Al-Baadani et al. (2022)의 보고와 일치한다. 조경은 높은 조단백질과 조지방 함량을 보였으나, 아리진흑에 비해 소화율이 낮았으며, 이는 Farghaly et al. (2019)의 보고처럼 고단백 새싹보리가 섭취량은 높일 수 있으나, 고섬유성 구조가 소화 효율을 제한 할 수 있음을 시사한다. 또한 Gumus et al. (2024)는 품종별 시비 조건 변화에 따라 단백질 및 섬유소 구성 비율이 크게 달라지며 이는 수확 시점에서의 소화 효율 차이를 유의미하게 발생시킨다고 하였으며 본 연구에서도 유사한 경향이 나타났다.

    5. 보리와 밀 새싹의 영양소 함량과 소화율(8 day)

    큰알보리1호, 아리진흑, 새금강 및 조경의 새싹 재배 8일 차 영양소 함량과 소화율을 분석한 결과는 Table 5와 같다. 건물함량(DM)은 아리진흑이 18.0%로 가장 높았고, 새금강과 조경은 각각 11.5%, 11.2%로 유의적으로 낮았다. 조단백질(CP)은 조경이 29.3%로 가장 높았으며, 아리진흑은 19.9%로 가장 낮았다. 또한 조지방(EE)은 조경과 새금강이 각각 5.55%, 4.85%로 높았으나, 큰알보리1호는 2.59%로 가장 낮았다. 조회분(CA)은 새금강과 조경이 각각 5.41%, 5.39%로 가장 높았으며, 아리진흑은 3.62%로 가장 낮았다. 한편 NDF는 조경이 44.8%로 가장 높았고, 아리진흑은 26.7%로 가장 낮았다. ADF는 조경과 새금강에서 각각 20.1%, 20.2%로 가장 높았고, 아리진흑은 11.2%로 가장 낮았다. 반면 NFC는 아리진흑에서 47.0%로 제일 높았고, 조경에서 15.0%로 가장 낮았다. IVDMD는 아리진흑이 80.0%로 가장 높았으며, 새금강이 64.3%로 가장 낮았다. IVNDFD는 아리진흑이 42.2%로 가장 높았으며 새금강이 36.2%로 가장 낮았다. 조경은 조단백질과 조지방 함량이 가장 높았으며, 이는 고영양 가치의 사료로 활용 가능성을 높인다(White et al., 1981). 반면 큰알보리 1호는 여전히 높은 NDF와 ADF 함량, 낮은 NFC 함량으로 인해 소화율이 상대적으로 낮으며, 이는 발아 후반기까지도 섬유소가 지속적으로 축적되어 있었고, 이러한 구조적 특성이 반추위 내 미생물의 접근성과 섬유소 분해 효율을 제한하는 요인으로 작용했을 것으로 사료된다(Givens et al., 1989). 새금강과 조경은 높은 단백질과 지방 함량에도 불구하고 소화율은 낮았는데, 이는 생육 후반에 접어들면서 리그닌이 축적되어 세포벽 구조가 단단해지고 미생물 분해성이 감소했기 때문으로 사료된다. 이러한 결과는 Dung et al. (2010)의 연구와 일치하며, 새싹보리의 발아 과정 중 수분과 영양처리 조건에 따라 섬유소 구조와 분해 속도가 달라진다고 보고하였다(Dung et al., 2010). 또한 Ortiz et al. (2021)은 발아 6일 이후 구조탄수화물의 축적과 미세조직의 경화가 나타난다고 언급하였으며, 본 연구의 8일차 결과와 유사하다(Ortiz et al., 2021). Hargreaves et al. (2009)는 보리의 생육 단계가 후기로 갈수록 단백질과 회분 함량은 증가하나 소화율은 감소한다고 하였으며, 이는 조경의 고단백 저소화율 특성과도 부합한다.

    Ⅳ. 요약

    본 연구는 큰알보리1호, 새금강, 아리진흑 및 조경 새싹 재배 시 생육기간에 따른 영양소 함량과 반추위 내 소화율을 조사하여 새싹사료 생산을 위한 기초자료를 마련하고자 수행하였다. 생육 일수의 증가에 따라 조단백질, 조지방, NDF, ADF 및 NFC 함량이 유의한 변화를 보였으며, 이는 in vitro 조건에서의 IVDMD 및 IVNDFD에 직접적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 특히 재배 8일차에는 6일차에 비해 소화율이 급격히 감소하여, 새싹사료로서의 적정 생육기간은 생육 6일 전후 인 것으로 판단된다. 품종별로는 새금강이 낮은 섬유소 함량과 높은 NFC로 인해 소화율이 우수하였으며 큰알보리1호는 섬유소 함량이 높은 고섬유성 품종임에도 불구하고 성장 후반기까지 안정적인 영양소 함량으로 활용 가능성을 나타내었다. 반면, 조경은 높은 조단백질 함량에도 불구하고, 상대적으로 높은 섬유소 함량으로 인해 소화율이 제한되는 경향을 보였다. 따라서 본 연구는 큰알보리1호와 새금강 품종이 영양소 함량 및 소화율 측면에서 새싹사료 생산에 적합한 품종인 것으로 판단된다. 이는 현장에서 새싹사료 생산을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

    Ⅴ. 사사

    본 연구는 농림식품기술기획평가원의 연구 사업(821069-03- 3-HD020)의 지원에 의해 이루어졌습니다.

    Figure

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    Germination rates of barley and wheat varieties for sprout production.

    KGFS-45-2-101_F2.gif

    Barley and wheat sprouts at different cultivation periods.

    Table

    Germination rate by variety on the 7 day of cultivation

    Varietal chemical composition and in vitro digestibility of barley and wheat sprouts on day 0 (%, DM)

    DM, dry matter; CP, crude protein; EE, ether extract; CA, crude ash; NDF, neutral detergent fiber; ADF, acid detergent fiber; NFC, non-fiber carbohydrates; IVDMD, in vitro dry matter digestibility; IVNDFD, in vitro neutral detergent fiber digestibility; SEM, standard error of mean;
    a~dMeans in the same row with different superscripts differ significantly (p<0.05).

    Varietal chemical compositions and in vitro digestibility of barley and wheat sprouts on day 4(%, DM)

    DM, dry matter; CP, crude protein; EE, ether extract; CA, crude ash; NDF, neutral detergent fiber; ADF, acid detergent fiber; NFC, non-fiber carbohydrates; IVDMD, in vitro dry matter digestibility; IVNDFD, in vitro neutral detergent fiber digestibility; SEM, standard error of mean;
    a~cMeans in the same row with different superscripts differ significantly (p<0.05).

    Varietal chemical compositions and in vitro digestibility of barley and wheat sprouts on day 6 (%, DM)

    DM, dry matter; CP, crude protein; EE, ether extract; CA, crude ash; NDF, neutral detergent fiber; ADF, acid detergent fiber; NFC, non-fiber carbohydrates; IVDMD, in vitro dry matter digestibility; IVNDFD, in vitro neutral detergent fiber digestibility; SEM, standard error of mean;
    a~dMeans in the same row with different superscripts differ significantly (p<0.05).

    Varietal chemical compositions and in vitro digestibility of barley and wheat sprouts on day 8 (%, DM)

    DM, dry matter; CP, crude protein; EE, ether extract; CA, crude ash; NDF, neutral detergent fiber; ADF, acid detergent fiber; NFC, non-fiber carbohydrates; IVDMD, in vitro dry matter digestibility; IVNDFD, in vitro neutral detergent fiber digestibility; SEM, standard error of mean;
    a~dMeans in the same row with different superscripts differ significantly (p<0.05).

    Reference

    1. Aborus, N.E., Čanadanović-Brunet, J., Ćetković, G., Šaponjac, V.T., Vulić, J., and Ilić, N. 2017. Powdered barley sprouts: Composition, functionality and polyphenol digestibility. International Journal of Food Science and Technology. 52(1):231-238.
    2. Al-Baadani, H.H., Alowaimer, A.N., Al-Badwi, M.A., Abdelrahman, M.M., Soufan, W.H. and Alhidary, I.A. 2022. Evaluation of the nutritive value and digestibility of sprouted barley as feed for growing lambs: In vivo and in vitro studies. Animals. 12(9):1206.
    3. AOAC. 2005. Official method of analysis (18th ed.). Association of Official Analytical Chemists. Washington DC. USA.
    4. Bangar, S.P., Sandhu, K.S., Trif, M., Manjunatha, V. and Lorenzo, J. M. 2022. Germinated barley cultivars: Effect on physicochemical and bioactive properties. Food Analytical Methods. 15:2505-2512.
    5. Benincasa, P., Falcinelli, B., Lutts, S., Stagnari, F. and Galieni, A. 2019. Sprouted grains: A comprehensive review. Nutrients. 11(2):421.
    6. Bhatty, R.S., Christison, G.I., Sosulski, F.W., Harvey, B.L., Hughes, G.R. and Berdahl, J.D. 1974. Relationships of various physical and chemical characters to digestible energy in wheat and barley cultivars. Canadian Journal of Animal Science. 54(3):419-427.
    7. Dung, D.D., Godwin, I.R. and Nolan, J.V. 2010. Nutrient content and in sacco degradation of hydroponic barley sprouts grown using nutrient solution or tap water. Journal of Animal and Veterinary Advances. 9(18):2432-2436.
    8. Emam, M.S.A. 2016. The sprout production and water use efficiency of some barley cultivars under intensive hydroponic system. Middle East Journal of Agriculture Research. 5(2):161-170.
    9. Farghaly, M.M., Abdullah, M.A.M., Youssef, I.M.I., Abdel-Rahim, I.R. and Abouelezz, K. 2019. Effect of feeding hydroponic barley sprouts to sheep on feed intake, nutrient digestibility, nitrogen retention, rumen fermentation and ruminal enzymes activity. Livestock Science. 228:31-37.
    10. Givens, D.I., Everington, J.M. and Adamson, A.H. 1989. Chemical composition, digestibility in vitro, and digestibility and energy value in vivo of untreated cereal straws produced on farms throughout England. Animal Feed Science and Technology. 26(3-4):323-335.
    11. Gumus, R., Kuter, E., Ahsan, U., Karagöz, D.M., Oğuz, E.Z. and Ulusan, E.Ç. 2024. Effect of various fertilizer applications on growth, nutritive value, and nutritional quality of barley sprouts. Journal of Animal and Plant Sciences. 34(2):506-514.
    12. Hargreaves, A., Hill, J. and Leaver, J.D. 2009. Effect of stage of growth on the chemical composition, nutritive value and ensilability of whole-crop barley. Animal Feed Science and Technology. 152(1-2): 50-65.
    13. Kim, J.Y., Paradhipta, D.H.V., Joo, Y.H., Seo, M.J., Baeg, C.H., Jeong, S.M. and Kim, S.C. 2024. Effects of sprouted barley with different cultivation stages on fermentation characteristics and degradation kinetics in the rumen. Applied Sciences. 14(1):364.
    14. Kim, K.C. and Kim, J.S. 2021. Comparative analysis of hydroponically cultivated barley sprouts yield, polyphenol and mineral content by nutrient solution treatment. Journal of Plant Biotechnology. 48(3):193-200.
    15. KOSIS. 2024. Wheat and barley production. Korean Statistical Information Service.
    16. KSVS. 2024. National Seed Service Notice No. 2024-3. Korea Seed and Variety Service.
    17. Lorenz, K. and D’Appolonia, B. 1980. Cereal sprouts: composition, nutritive value, food applications. Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 13(4):353-385.
    18. MAFRA. 2024. Implementation plan for the promotion of wheat industry. Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs.
    19. Nair, J., Beattie, A.D., Christensen, D., Yu, P., McAllister, T., Damiran, D. and McKinnon, J.J. 2018. Effect of variety and stage of maturity at harvest on nutrient and neutral detergent fiber digestibility of forage barley grown in western Canada. Canadian Journal of Animal Science. 98(1):57-66.
    20. Nikkhah, A. 2013. Barley forages for modern global ruminant agriculture: A review. Russian Agricultural Sciences. 39(3):161-171.
    21. Ortiz, L.T., Velasco, S., Treviño, J., Jiménez, B. and Rebolé, A. 2021. Changes in the nutrient composition of barley grain (Hordeum vulgare L.) and of morphological fractions of sprouts. Scientifica. 2021(1):9968864.
    22. RDA. 2020. Everything about our wheat and barley from the data. Rural Development Administration Green Magazine. Korea. 177:21.
    23. SAS User’s Guide. Version 9.4 Edition. 2013. SAS Inst. Inc. Cary. NC. USA.
    24. Tilley, J.M.A. and Terry, R.A. 1963. A two-stage technique for the in vitro digestion of forage crops. Grass and Forage Science. 18(2):104-111.
    25. Van Soest, P.J., Robertson, J.B. and Lewis, B.A. 1991. Methods for dietary fiber, neutral detergent fiber, and nonstarch polysaccharides in relation to animal nutrition. Journal of Dairy Science. 74(10):3583-3597.
    26. White, L.M., Hartman, G.P. and Bergman, J.W. 1981. In vitro digestibility, crude protein, and phosphorus content of straw of winter wheat, spring wheat, barley, and oat cultivars in eastern Montana. Agronomy Journal. 73(1):117-121.
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