사료비 저감 및 높은 단백가치 공급을 위한 균체단백의 활용

고도의 공정기술 기반으로 균체에서 단백질만 추출해 사료용 단백원료로 활용

주요단백원료(어분,대두박 등) 대체시 동물 성장 유지 및 사료비저감 효과기대

장윤택 과장

동북아 영업팀

CJ 제일제당 바이오

Ⅰ. 서론

우리나라는 가축 사료에 사용되는 원료의 95% 이상을 해외에서 수입하고 있기 때문에, 국제 곡물가격에 의해 사료비용은 큰 영향을 받게 된다. 러시아와 우크라이나 전쟁이 장기화되고, 글로벌 금융 위기 당시를 웃도는 달러 환율의 고공상승이 이어지면서 사료가격이 계속해서 증가되고 있으며, 이는 축산물 생산비용의 증가로 연결된다. 축산 농가들이 지속적이고 안정적인 수익을 확보하기 위해서 사료비 절감은 가장 중요한 고민이다.

단순히 사료비 절감을 위해 영양가가 부족한 사료를 공급할 경우, 필수영양소(아미노산)의 부족으로 연결되어 동물의 성장에 부정적인 영향을 줄 수 있으며, 이는 돼지의 증체지연 및 폐사로 인한 생산비 증가로 이어져 더 큰 손실을 야기할 수 있다. 본 기고에서는 사료비 절감과 동시에 동물에게 양질의 단백질을 공급할 수 있는 솔루션으로 당사가 개발한 균체 단백 제품을 소개하고자 한다.

Ⅱ. 본론

1. 균체단백에 대한 소개

균체단백이란 무엇일까? 균체단백은 single cell protein으로 균체로부터 추출한 단백질이다.

생산 공정에 대해 간단하게 설명하면, 특정 미생물을 배양하면 미생물이 생장하며 아미노산이나 핵산 등 주요 대사산물을 생산하게 된다. 이후 균체를 포함

한 배양액은 고도의 공정기술을 통해서 단백질만 추출해 내어, 사료용 단백원료로 활용할 수 있다, 축산업계에서 가장 많이 사용되는 단백원료인 대두박과 비교해 보면 균체단백의 가치를 확인할 수 있다.

첫 번째로, 균체단백은 대두 유래 항 영양인자(Anti-Nutrition Factor)가 없다. 대두박은 트립신 저해인자나 β-conglycinin 등 다양한 항 영양인자가 있다. 이들은 특히 어린축종의 소화 장기에서 단백 소화를 저해하고 성장에 부정적인 영향을 미칠 수 있으나, 균체단백을 사용하면 해당 항 영양인자와 관련된 우려를 덜어놓을 수 있다.

표 1. 대두박과 균체단백의 항 영양인자 분석데이터

〈Analysis results from CJ R&D〉

그림 1. 균체단백 제품의 아미노산 함량 및 단백원료 간 비교데이터

두 번째로, 균체단백은 풍부한 조단백과 아미노산을 함유하고 있다. 예시로 든 당사 균체단백의 평균적인 조단백 함량은 65% 이상으로 대두박 대비 높은 함량을 보유하고 있으며, 주 필수 아미노산 조성이 대두박 대비 유사하거나 더 우수하다(그림 1). 높은 단백 함량을 가지고 있지만 가격적으로는 대두박과 큰 차이가 없기 때문에 사료비를 절감하는 것과 동시에 동물에게 우수한 단백질을 공급할 수 있다. 예를 들어, 사료 내 대두박(조단백 48% 기준)을 10% 사용한다고 가정할 때, 균체단백 제품은 7%정도 만 사용해도 동등한 조단백함량과 더 높은 수준의 아미노산을 제공할 수 있다.

세 번째로, 면역조절 기능을 가지고 있다. 당사의 균체단백제품은 코리네 박테리움(그람 양성균)으로 독성이 없고, 코리네균체의 세포벽에는 Peptidoglycan과 lipoteichoic acid이 풍부하게 있어, 동물 장내에서 면역을 증진시킨다는 연구결과(sakai et al., 1987)도 있다. 이를 통해 면역력이 중요한 어린 축종들에게 급이 시 장 건강에 긍정적인 영향을 줄 수 있다(그림 2).

그림 2. 균체단백의 면역 조절 효과 기작

2. 이유자돈 사료에 어분대체 균체단백 급이 사양평가 결과

이유자돈 사료에 균체단백을 급이한 사양결과를 보면 흥미롭다. 연구진은 이유자돈 120마리를 3개의 그룹으로 나누어 어분을 수준별로(1.5%, 3.0%) 대체하여 시험사료를 35일간 급이하였으며, 소화율 및 장내 형태를 관찰하였다.

표 2. 이유자돈 사양 평가 배합비

자돈의 성장성적을 먼저 살펴보면, 어분을 대체한 균체단백 급이구에서 ADG가 유의적으로 증가하는 것을 확인할 수 있었으며(p-value <0.05) 통계적으로 유의적이진 않지만 사료효율에서는 수치적인 개선이 있었다. 또한, 자돈에서 대조구 비 균체단백 처리구에서 건물, 단백 소화율이 유의적으로 더 높은 것을 확인하였다. (그림 3)

그림 3. 이유자돈 Growth performance

장내 형태학적인 부분에서는 균체단백 3% 처리구의 융모 길이 및 V:C ratio가 다른 처리구 비 유의적으로 우수한 것을 확인하였다. (그림 4)

이 시험결과를 종합해 보면, 균체단백의 높은 단백가치를 확인할 수 있었고, 균체단백으로 어분을 대체하여 단백 원료로 사용하였을 때, 동물의 성장성 및 장 건강에 긍정적인 영향을 줄 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.

그림 4. 이유자돈 Morphology 데이터

Ⅲ. 결론

Protide를 사용해야 하는 이유에 대해 요약해 보면 다음과 같다.

① 가성비 높은 고급 단백질원

② 대두유래 항 영양인자 관련 이슈로부터 안전함

③ 코리네균(유익균, 그람양성균)의 세포벽 성분으로 다양한 면역 향상 기능 제공

대내외적인 환경이 축산업에 우호적이지 않은 어려운 이 시기에, 사료회사는 최적의 품질과 가격의 사료를 농가에 제공하기 위해 끊임없이 치열하게 고민하고 있다. CJ BIO에서 개발한 균체단백 제품은 높은 조단백과 우수한 아미노산 조성으로 사료비를 절감하는 것뿐만 아니라 동물의 건강과 생산성 개선을 통해 농가의 수익을 극대화하고 사료회사의 고민을 덜어줄 수 있을 것이다.

어려운 환경 속에서도 CJ BIO의 솔루션이 한국 축산업의 지속 가능한 발전에 기여하기를 바란다.

(문의: yt.jang@cj.net)