사료 원료변화와 프로바이오틱스의 역할

단쇄 지방산과 대사산물 생성, 면역시스템에 자극을 주는 수용체들 활성화

대체원료 적용 시 프로바이오틱스가 어느 정도 완충역할 하는 것으로 판단

어느 종(strain)에서 유래됐는지 종균관리 잘 되는 회사인지 보고 판단해야

이충한 지사장 

케민코리아(주)

농학박사

서 론

최근 양계산업에 있어 프로바이오틱스와 사료 첨가제들은 건강 증진 뿐만 아니라 생산성 개선, 면역력 향상 등에 기여하기 때문에 과거에 비해 그 역할이 더욱 중요해지고 있다. 특히 프로바이오틱스는 항생제 사용 규제로 인해 항생대체제로서의 복합 솔루션 중 일부 필수 요소로 사용되는 기본적인 첨가제로 인식되고 있다. 과거에 비하면 각 종 신종 질병에 더 많이 노출되고 있어 더욱더 장 건강을 통한 면역 상태를 최상의 단계로 끌어올려야 하는 상황이기 때문에 프로바이오틱스를 활용한 장 건강 유지가 그 어느 때 보다도 중요한 시점이다. 이미 잘 알려져 있듯이 장에는 전체 면역의 약 70%가 집중되어 있는 곳이기 때문에, 장이 안 좋아졌다는 것은 곧 면역력이 약해지고 있다는 것을 의미한다. 그렇기 때문에 항상 농장주들은 농장내부 계사를 둘러볼 때 분변 상태를 유심히 관찰하여 닭의 건강상태를 확인하곤 한다. 장은 다양한 미생물 균총들이 서로 균형을 이루며 공생하는 공간이므로 어떤 특정한 유해균들이 갑자기 급증하기 시작하면 이 밸런스가 깨지면서 장에 이상이 생기기 시작하고, 연변 및 설사 그리고 평상시와 색깔이 다른 분변으로 외부로 표출되곤 한다. 이렇듯 장 건강과 관련해서 프로바이오틱스의 역할은 매우 중요한데, 과연 사료원료의 급격한 변화에도 프로바이오틱스가 제 역할을 하여 장 건강상태를 유지하고 성적을 유지하는데 직접적인 도움을 주는지에 대해 이 번호에서 다루어 보고자 한다.

본 론

프로바이오틱스와 발효를 처음으로 연구한 사람은 Elie Metchnikoff라는 사람인데 당시 프랑스 파리의 파스퇴르 연구소에서 일을 하고 있었다. 그는 불가리아의 어느 한 시골마을 사람들이 발효되어 신맛이 나는 우유를 많이 마시는 것을 목격하였는데, 그 마을 주민들의 대부분이 장수를 하는 것을 보고 이것과의 상관관계를 연구하였다.

그는 향후 발효된 우유와 장내 미생물들이 대장의 건강 및 신체의 전반적인 건강상태가 장수와 관련이 있다는 것을 확신하게 되었으며, 향후 좀 더 구체적으로 연구하여 락토바실러스류(Lactobacillus)의 한 종이라는 것을 밝혀냈다.

그것이 우리가 잘 알고 있는 락토바실러스 불가리스(Lactobacillus Bulgaricus)라는 것이 되었고, 향후 유명한 발효 요구르트의 종균이 되었다 (Forkus et al., 2017). 프로바이오틱스라는 뜻은 그리스어에서 유래한 단어로서 ‘생명을 위한’이라는 의미라고 한다. 그 이후 수십 년의 세월이 흐르면서 몇 번의 정의가 바뀌다가 최종적으로 장내에서 유익 미생물들의 성장을 돕는 미생물들이라는 의미로 최종적으로 정의되었다 (Vila et al., 2010).

이렇듯 프로바이오틱이라는 것은 장내 유익한 미생물들의 성장과 증식을 도와줌으로써 장 건강을 유지하고 높은 면역체계를 유지하여 건강한 신체 상태를 유지하도록 돕는 매우 유익한 물질이다.

그림 1. 프로바이오틱의 주요 역할들

〈출처 : Mohamed E. et al., 2020〉

프로바이오틱과 프리바이오틱

프로바이오틱스를 섭취한 닭들은 장내 조직구조에 있어 물리적인 변화가 일어나기 시작한다. 이것은 장내 면역상태의 변화를 야기하는데, 이러한 면역변화는 유해한 박테리아들에 대한 저항성을 향상시켜준다. 또한, 프로바이오틱은 항병력 활동의 일환으로써 단쇄지방산과 대사산물들을 생성하며, 이러한 대사산물들은 면역시스템에 자극을 주는 수용체들을 활성화시킨다.

이런 작용들로 인해 유익균들의 성장 및 증식을 도우며, 유해균들을 억제해 주는 중요한 역할을 한다. 반면 프리바이오틱은 선택적으로 활성화되어 비피도박테리아나 락토바실러스등 유익균들의 성장을 돕는다. 그리고, 유익균들이 성장을 할 수 있는 일종의 기질 역할을 하여 유익균들의 성장에 기여하며, 간접적으로 미생물들의 성장을 자극할 수 있는 능력 때문에 대사적 기질 그리고 영양 등을 제공하는 숙주의 역할을 한다.

그림 2. 단쇄지방산과 면역반응

〈출처 : Kemin industries〉

사료원료와 장 건강

일반적으로 농가입장에서는 사료원료를 사용할 때 소화력이 높고 안정적인 고품질의 원료들로만 사용하기를 원한다. 하지만, 사료회사들 입장에서는 고품질의 원료를 사용하도록 노력을 하고 있으나, 때로는 외부상황에 따라 어쩔 수 없이 일부 주원료를 줄이고 대체원료를 증량하여 사용해야만 하는 경우가 종종 발생할 수 있다.

특히 지난해와 같이 원료가격이 불안정하고 주원료의 공급마저 원활하지 않을 경우 더욱 이러한 상황에 놓이게 된다. 그렇다면, 일부 대체원료가 적용되었을 때 무슨 일이 일어날까? 결론부터 얘기하자면 영양학적인 이론으로는 아무런 문제가 없다. 이미 그 대체 원료들은 기본 영양소 함량 및 소화율 그리고 항 영양인자들로 인한 원료사용 제한범위 설정 등 원료평가라는 검증작업을 거쳐 적용된 것들이라 사용하는데 전혀 문제없다.

하지만, 가끔씩 대체원료를 적용했을 때 닭들이 미세한 변화를 감지하여 반응하는 경우가 종종 있다. 정확하게 꼬집어 얘기할 수는 없지만 아마도 사료변화(비중 및 기타 물리적 특성변화)로 인한 스트레스로 추정되며, 이러한 작은 변화로 인해 닭들의 장 건상 상태도 조금은 영향을 받을 것으로 예상된다. 그렇다면 이렇게 사료 내 원료적인 변화로 인한 미세한 영향에도 프로바이오틱스가 효과가 있을까?

그림 3. 대표적인 주원료인 사료용 옥수수

〈출처 : google〉

육계사양시험 결과 소개

위와 같은 원료 상황을 가정하에 국내 모 대학에서 ROSS 308 품종의 360마리 육계를 활용하여 35일간 시험사양을 하였다. 영양소 함량은 같게 하되 대조구는 초기, 전기, 후기를 모두 옥수수-대두박 위주의 사료를 만들고, 처리구 1 은 초기는 옥수수-대두박, 전기는 대체원료 약 30% 사용 사료, 후기는 다시 옥수수-대두박 사료, 그리고 마지막으로 처리구 2는 초기사료만 옥수수-대두박 위주 사료이고, 나머지 전기, 후기사료는 대체원료 약 30% 사용된 사료를 급여하여 성장률을 비교하였다.

이때, 프로바이오틱스를 각 그룹들을 2개로 나누어 한 개 계군에만 급여하여 비교하였다. 시험사양 결과는 아래와 같았다. 전반적으로 옥수수-대두박 위주의 사료를 전 구간에 급여한 대조구의 성적이 가장 우수했으며, 그다음은 전기만 대체원료를 사용한 처리구 1 이 우수했고, 전기, 후기사료 모두 대체원료를 사용한 처리구 3 이 가장 성적이 좋지 않았다.

프로바이오틱스의 효과를 보면 옥수수-대두박 위주의 사료인 대조구에서는 약간의 차이는 있었으나 큰 차이를 보이지 않았으며, 대체원료 적용구간이 늘어난 처리구 1,2에서는 대조구 대비하여 큰 차이를 보였다. 이것은 대체원료 적용 시 프로바이오틱스가 어느 정도 완충역할을 할 수 있다는 것을 암시하는 부분이다.

그래프 1. 육계시험사양 출하체중 결과 (단위 : g)

〈출처 : Kemin industries〉

그래프 2. 육계시험사양 사료요구율 결과

〈출처 : Kemin industries〉

결 론

앞에서 서술하였듯이 사료 내 프로바이오틱스를 적용할 경우 여러 가지 장점들이 많이 있고, 주로 장 건강 증진에 많은 도움을 준다. 평상시에 의무적으로 사료에 혼합하여 급여하는 국내 농가들도 많이 있는 것으로 알고 있다. 하지만 국내에 출시되어 판매되고 있는 프로바이오틱스의 종류를 세어보자면 너무 많아 그 수를 헤아릴 수가 없을 정도다.

따라서, 시장에 넘쳐나는 프로바이오틱스들 중에서 종과(strains) 균 수 그리고 기능성 역할 등을 종합해서 판단하여 최적의 프로바이오틱스를 적용해야 할 것이다. 균 수도 중요하지만 그 이전에 어디서 유래한 균인지가 더 중요하다. 균 수는 단지 우점 효과에는 도움이 되지만 다른 기능적인 면들을 함께 기대하려면 어느 종(strain)에서 유래되었는지 그리고 그 종균관리가 잘 되는 회사인지를 보고 잘 판단해야 할 것이다.

지난해에 이어 올해도 곡물가격 전망이 불투명하다. 지난해 곡물가격급등으로 인해 많은 축산업 관계자들이 어려움을 겪었는데 올해 역시 그 분위기가 지속되는 상황이다. 주원료 가격 및 수급의 어려움으로 인해 어쩔 수 없이 일부 대체원료를 사용해야 하는 상황들이 발생할 수 있다. 이렇듯 사료 내 약간의 원료변화로 인한 미세한 스트레스를 억제하고 생산성을 극대화하기 위해 적절한 프로바이오틱스를 선택하여 활용하는 것도 하나의 대비책이 될 수 있다.