Journal Archive

넙치는 우리나라 주요 양식어종 중 하나로 2018년을 기준으로 양식생산량은 37,269톤에 달한다(KOSIS, 2019). 넙치양식의 경우, 사료비가 차지하는 비중이 50~60%를 차지하고 있으므로, 양식어가들의 경제적 어려움을 극복하기 위해서라도 사료의 단가를 낮추는 것이 절실한 상황이다(Lee et al., 2016).

사료단가를 낮추기 위한 시도로, 어분보다 상대적으로 값이 싼 대두박, 발효대두박, 옥글루텐, 가금부산물 등의 대체원료를 이용한 연구가 꾸준히 진행되어 왔다(Kicuchi K. 1999; Choi et al., 2004; Zhu et al., 2006; Kim et al., 2013).

넙치사료 내 어분 대체 연구가 활발히 진행되어 온 반면, 사료 내 주요지질원인 어유 대체 연구는 아직까지 부족한 실정이다. 어유는 사료 내 주요 에너지원으로써, DHA와 EPA 등을 포함한 필수지방산은 성장 및 면역, 지방합성 등 체내의 물질대사를 조절하기 때문에 해산어 어류에 있어서 필수영양소 중 하나이다(Kim et al., 2004). 어체 내에서 EPA와 DHA가 합성 가능한 담수어류와는 달리, 해산어류는 EPA나 DHA와 같은 n-3 HUFA (n-3 highly unsaturated fatty acids)를 합성하는데 필요한 효소가 극히 제한적이거나 그 양이 부족하기 때문에 사료 내에 EPA와 DHA를 보충해 주는 것이 필수적이다(Kim et al., 2004).

하지만, 어유는 전 세계적으로 약 90만톤 규모로 더 이상 생산량이 정체되어 있는 반면, 지속적인 수요에 따라 가격 상승을 가져오고 있다. 따라서, 어유의 제한적 공급과 수요의 증가로 인하여 어유 대체를 위한 연구가 대두되고 있다(Tocher et al., 2019).

어유 대체제로는 식물성 지질원인 캐놀라유(Bell et al., 2001), 해바라기유(Bransden et al., 2003) 대두유(Figueiredo‐Silva et al., 2005), 아마인유(Nayak et al., 2017), 동물성 지질원으로는 계유(Bowyer et al., 2012), 우지(Pérez et al., 2014), 돈지(Zhou et al., 2015)가 평가되었다.

이 중 계유는 닭의 머리, 내장 및 머리를 가공하여 유지를 추출한 지질원으로써 가격대는 kg당 250~400원으로 2400~2700원인 어유뿐만 아니라 1000~1100원인 대두유에 비해 상대적으로 가격이 저렴하고(Alida et al., 2017), 이용가능성이 높기 때문에, 이를 이용하여 양식산업에 적용하고자 하는 연구는 유럽에서 진행되고 있는 상황이다(Papatryphon et al., 2004; EPFRA, 2016). 계유는 다불포화지방산(PUFA)이 어유에 비해 부족하지만, 단불포화지방산(MUFA)이 어유에 비해 풍부하며, 특히 α-리놀렌산 (18:3n-3)의 함량이 높다.

이미 선행연구를 통해 해산어 사료내 어유를 계유로 대체했을 때 성장과 전어체 지방산 구성에는 유의한 차이를 나타내지 않는 것을 확인하였으며(Ahmad et al. 2013; Friesen et al., 2015) 소화율 분석결과, 어유의 소화율과 유사한 결과를 나타내었다(Campos et al. 2016).

따라서, 본 연구는 넙치사료 내 육상동물성유인 계유를 사용하여 어유대체 가능성 및 대체 시 DHA의 첨가를 통한 보완 효과를 확인하고자 한다.

8주 동안 사육한 넙치의 성장 결과는 <Table 4>에 나타내었다. 증체율 (WG)과 일간성장률 (SGR)에 있어서 CON와 모든 실험구간에 유의한 차이는 없었으나 (P>0.05), PO₅₀이 PO₂₅, PO₇₅ 및 PO₁₀₀보다 유의하게 낮았다(P<0.05). 사료효율(FE)은 106~115%, 단백질전환효율(PER)은 3.36 ~ 3.61 사이로 전 실험구간에 유의한 차이가 없었다(P>0.05). 또한 전 실험기간 생존율은 93.3~100%로 실험구간의 유의한 차이가 없었다(P>0.05).

혈액분석결과 AST 수치에 있어서는 CON과 모든 실험구간에 유의한 차이가 없었고(P>0.05), PO₅₀은 PO₇₅와 PO_68.6D_14.4보다 유의적으로 높았다(P<0.05). ALT 수치는 모든 실험구간에 유의차가 나타나지 않았으며(P>0.05), 글루코스 함량은 CON이 모든 실험구에 비해 유의적으로 낮았으나, PO₂₅가 CON과 PO_82.8.D_17.2에 비해 유의적으로 높은 값을 나타내었다(P<0.05; <Table 5>).

총단백질에 있어서 CON은 PO₂₅, PO₅₀, PO₇₅과 유의차가 없었으나(P>0.05), PO₁₀₀, PO_68.6D_14.4, PO_82.8.D_17.2보다 유의적으로 높았다 (P<0.05).

전어체의 일반성분은 <Table 6>에 있으며, 전어체의 수분, 조단백질, 조지방, 회분은 모든 실험구간에 유의한 차이가 없었다(P>0.05). 전어체의 지방산 분석결과는 <Table 7>에 나타나있다. 포화지방산 총 함량에 있어서 전 실험구간에 통계적으로 유의한 차이가 없었으며(P>0.05), 31.6~33.2 수준이었다.

하지만 전어체 단일불포화지방산의 경우 CON이 계유를 수준별로 대체한 실험구보다 유의하게 낮은 값을 나타내었다(P<0.05). 반면에, 전어체 고도불포화 지방산 (n-3 HUFA)인 20:5n-3 (EPA)에 있어서 대조구가 다른 실험구에 비하여 유의하게 높은 값을 나타내었으며(P<0.05), 어유를 계유로 수준별로 대체할수록 EPA의 전어체 함량이 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 전어체 22:6n-3(DHA)에 있어서도 전어체 EPA 분석결과와 비슷한 경향을 보였으나, PO_68.6D_14.4가 PO₅₀, PO₇₅, PO₁₀₀ 및 PO_82.8.D_17.2보다 유의하게 높은 값을 나타내었다(P<0.05). 전어체 n-3지방산에 있어서 어유를 계유로 수준별로 대체할수록 함량이 감소하였고, CON은 PO₂₅ 및 PO_68.6D_14.4 사이에는 유의한 차이가 없었으며(P>0.05), PO₅₀, PO₇₅, PO₁₀₀ 및 PO_82.8.D_17.2에 비하여 유의적으로 높았다(P<0.05).

사료 내 필수지방산의 함량은 어류의 성장 및 생존에 영향을 미치게 되며, 해산어의 경우 EPA와 DHA를 충분히 합성하지 못하므로 사료를 배합할 때 반드시 고려해야 할 사항 중 하나이다(NRC, 2011). 넙치의 EPA, DHA을 포함한 총 n-3 요구량은 사료 내 1.4% 이며(NRC, 2011) 시중 넙치 치어사료에는 어분과 어유가 각각 약 50~70% 및 4~7% 의 비중을 차지한다. 본 실험에서는 사료 내 어분을 53.9% 포함하였을 때, 사료 내 어유를 계유로 단계적으로 대체함에 따라 효과를 평가하였고 추가적으로 높은 비율로 계유를 대체하였을 때 DHA를 첨가하여 보완 효과를 평가하였다.

본 실험의 8주간의 사육실험 결과, 넙치 사료 내 어유를 계유로 대체한 실험구 및 DHA 추가 첨가 실험구는 대조구에 비해 증체율 및 사료효율에 있어 유의적인 차이를 나타내지 않았으며, 생존율에도 어떠한 영향을 나타내지 않았다. 이는 넙치 사료 내 어분을 53.9% 첨가 하였을 때(사료 내 n-3 함량이 9.8% 이상일 때), 사료 내 포함된 어분의 n-3 지방산 함량이 넙치의 성장에 필요한 요구량을 충분히 충족시킨 것으로 판단된다. 본 실험과 마찬가지로 Rosenlund et al.(2001) 에 따르면, 대서양 연어(Salmo salar)에 있어서 사료 내 어분의 n-3 함량이 4.5% 이상일 때, 어유를 계유로 100% 대체 시 성장에 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 또한 방어(Seriola quinqueradiata)에서도 사료 내 어분이 50% 일 때(n-3 함량이 6.0% 이상일 때), 계유를 이용하여 100% 어유 대체가 가능함을 확인할 수 있었다(Bowyer et al., 2012). 다만, 본 실험에서, 계유를 50% 대체한 PO₅₀ 실험구의 낮은 증체율과 일간성장률의 원인에 대해서는 향후 실험을 통해 밝혀내야 할 필요가 있다.

어류의 혈액 분석을 통해 생리학적 변화 및 건강 상태를 판단할 수 있다. AST 및 ALT는 당, 지질, 단백질 대사에 관여하는 효소로, 어류의 영양 및 환경적인 스트레스로 인해 간의 손상을 초래하여 그 값이 증가한다고 알려져 있으며, 혈청 내에 존재하는 총 단백질 (T-P)은 영양부족, 만성 염증이 있으면 단백질량이 감소하는 것으로 알려져 있다(Bell, 1968). Liu et al.(2019)는 틸라피아 사료 내 어유 대체에 따른 낮은 사료 내 n-3 지방산 조성이 혈액의 AST 및 ALT 수치를 높인다고 보고하였고, Hajiahmadian et al.(2016)은 무지개 송어 사료 내 지방산 조성이 T-P에 영향을 미치지 않는다고 보고하였다.

본 실험에서는 사료 내 계유를 통한 어유 대체가 혈액 AST, ALT 및 T-P 수치에 유의적인 영향을 가져왔지만, 대체 수준에 따른 경향은 나타내지 않았다. 이는 모든 실험 사료 내 높은 어분함량에 따른 n-3 지방산 조성이 넙치의 생리학적인 요구량에 충족된다고 판단된다. 사료 내 낮은 n-3 지방산 조성이 혈액 글루코스 수치를 낮춘다는 보고가 있다(Lee 2001, Kim et al., 2002). 대조적으로, 본 실험에서는 n-3 지방산 함량이 비교적 높은 대조구가 다른 어유대체 실험구에 비해 낮은 결과를 나타내었다. 향후 사료 내 총 n-3 지방산 함량 변화에 따른 시간대 별 혈중 글루코스를 조사할 필요가 있을 것으로 판단된다.

성장 결과와 마찬가지로, 본 실험의 전어체 일반성분 분석결과는 사료 내 지방산 조성에 영향을 받지 않았다. 이는 터봇(Scophthalmus macimus)에 있어서 대두유 혹은 아마인유로 완전 대체하여도 전어체에 영향을 미치지 않는다는 연구와 유사한 결과를 보여주었으며(Regost et al., 2003), 감성돔(Acanthopagrus schlegeli)에서 역시 어유를 대두유로 완전히 대체하여도 전어체에는 영향을 주지 않는다는 연구결과가 있었다 (Peng et al., 2008).

본 연구의 전어체 지방산 조성 분석결과에 있어서는, 사료 내 EPA, DHA 및 n-3 지방산 함량이 낮아질수록 전어체의 지방산 함량도 낮아지는 결과를 확인 할 수 있었다. Seabass (Dicentrarchus labrax)에서 사료 내 지방산의 조성에 따라서 필렛 및 간의 지방산 조성에 영향을 준다는 연구가 있었으며(Xue et al., 2006), 그 외 gilthead sea bream(Sparus aurata)의 등근육 역시 사료 내 지방산에 영향을 받는다는 결과와 같은 경향을 보여주고 있다(Fountoulaki et al., 2009). 본 실험에서는 계유를 25% 대체 (PO₂₅) 또는 DHA를 추가 첨가하였을 때(PO_68.6D_14.4), 대조구와 비교하여 전어체 DHA 및 총 n-3 지방산 함량의 변화는 관찰되지 않았다.

따라서 본 실험의 결과를 토대로 53.9% 이상의 어분을 사용할 경우 (또는, 사료 내 n-3 함량이 9.8% 이상일 경우) 성장률에 있어서 동물성 기름인 계유를 양어사료의 어유 대체원으로 100% 까지 사용이 가능하며, 이를 통해 사료의 원가절감에도 기여할 수 있을 것이라 본다.