사료중의 미량 광물질

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사료중의 미량 광물질

본 자료는 dairy japan 10월호 : 낙농기술정보(1996.9.30)에서 인용하였스니다.

미량 광물질은 이름 그대로 동물이 상당히 적은 양을 요구한다는 의미에서 붙여진 이름이다. 그러나 미량 광물질은 전 축종에 걸쳐 사료중에 없어서는 안되는 요소이고, 또한 생산효율이나 생산성에도 상당한 영향을 미치고 있다. 오늘날의 생산 상황에서는 생산성을 향상시키고, 면역능력을 증가시키며, 번식장애를 감소시키기 위하여 특정한 미량 광물질의 첨가량을 증가시키고 있다.

그래서 여기에서는 몇종류의 미량 광물질에 대해서 간단히 기술하고, 젖소용 사료중의 미량 광물질 영양소를 최적으로 설정하기 위한 현장에서의 문제점과 아이디어를 소개하기로 한다.




① 코발트(Co)

코발트는 비타민B12 의 합성에 필수적인 광물질이다. 사료중에 함유하는 비타민B12는 제1위내 미생물에 의해서 불활성화되므로 체내에서 합성되지 않으면 안된다. 코발트와 비타민B12가 적량이 아닌 경우 프로피온산의 대사가 감퇴되고, 이에 따라 사료 섭취량이 감소하여 유량과 체중의 감소로 연결된다.

② 구리(Cu)

구리는 세포내 대사와 면역 시스템에 관한 다수의 효소 반응시에 필요하다. 구리에 관한 중요한 점은 몰리브덴이나 철과의 상호 작용에 있다. 송아지 때 구리결핍이 발생한 젖소는 번식 적령기 이후 적정량의 구리를 급여하더라도 번식장애가 발생할 수 있다. 몰리브덴은 번식에 관한 구리의 역할에 상당히 영향을 미친다.

③ 요드(I)

요드는 대사를 조정하는 호르몬을 합성하는 갑상선에서 주로 필요하게 된다. 젖소 사료중 과잉 요드는 신장을 거쳐 오줌을 통해 배출된다.

④ 철(Fe)

철은 혈액내에서 산소를 운반하고 있는 헤모글로빈 중에 존재한다. 급여한 철은 마이오글로빈 중에 존재하고, 헤모글로빈으로부터 산소를 받아들이고 있다. 철 결핍증은 성우에서는 거의 볼 수 없고, 전유(全乳)를 급여하는 송아지에서 볼 수 있다.

⑤ 셀레늄(Se)

셀레늄은 글루타치온 페록시다제(glutathione peroxidase)라는 효소의 구성성분이다. 이 효소는 정상적인 세포 대사와 면역 과정에 필요하다. 셀레늄은 비타민 E와 밀접하게 관련되어 있고, 비타민 E와 동일 대사 과정에서 사용된다.

⑥ 아연(Zn)

아연은 체내에서의 탄수화물이나 핵산의 대사, 피막의 안정성, 면역 시스템, 호르몬 활성 등 270가지 이상의 효소 작용에 관련되어 있다. 아연의 최대섭취 허용량은 최저 요구량의 수배에 달한다. 즉 독성은 성우에서는 거의 볼수 없다는 것을 의미한다.




미량 광물질과 젖소의 요구량


NRC는 사료 원료중의 미량 광물질 함유량과 젖소에 있어서 미량 광물질의 최저 요구량을 나타내고 있다. 미량 광물질의 생물학적 이용은 사료에 따라 다르고, 사료 원료원에 의해서도 상당히 차이가 난다. 이러한 이유에서 많은 영양학자는 사료중의 미량 광물질 함량을 무시하고, 젖소의 전(全)요구량에 맞는 수준의 미량 광물질을 보충 급여한다. 표2에는 최저 권장 급여량만이 아니라, 생산성을 올리기 위한 권장 급여량도 나타내고 있다. 이 권장 급여량은 젖소의 건강과 원유 생산을 고려한 것이고, 오늘날과 같은 고비유 생산 스트레스하에서는 보다 많은 양의 미량 광물질이 요구되고 있다.

많은 요인이 미량 광물질의 요구량과 권장 급여량에 영향을 미치고 있다. 그 요인이라는 것은 생리학적 성질이고, 또한 생산을 위한 요구이기도 하다. 예를들면 미량 광물질의 섭취량은 연령, 건강상태, 영양상태, 생산능력에 의해서 영향을 받는다는 것이다.

계류 사양에서 미량 광물질의 요구량은 더욱 증가된다. 스트레스나 질병에 의해서도 미량 광물질의 요구량은 상당히 변화된다. 성장, 사료효율, 임신, 비유를 고려한 미량 광물질의 급여량은 정상적인 면역작용이나 질병에 대한 저항성을 최대로 하기 위해서는 불충분할 지도 모른다.

미량 광물질과 유방염, 체세포수, 발굽의 상태, 난포낭종, 초기배의 사멸, 유산, 분만 직후의 건강상태, 면역 시스템과의 상호 관계는 개개의 우군에 있어서 실질적인 미량 광물질 요구량과 적절한 급여 수준을 결정하는 역할을 하는 것이다.

전염병이나 상처가 발생하는 경우는 적절한 관리를 실시하고 있는 우군이라도 통상적으로 일어나고, 이와 같은 면역 시스템의 자극은 총 사료 섭취량을 감소시킨다. 미량 광물질의 영양을 최대로 함으로써 얻는 효과는 면역 능력을 향상시키는 것과 사료 섭취량을 증가시키는 것이다.

광물질간의 상호 관계는 미량 광물질의 요구량과 실제 사료 설계시 광물질 첨가 수준을 결정할 때에 중요하다. 이때에는 현재 소의 상태와 체내의 광물질 저장량을 고려할 필요가 있다. 잠재적 생산 능력을 최대한으로 발휘시키기 위해서는 미량 광물질을 최적량 급여하지 않으면 안된다.

그런데 현장에서는 생산성을 향상시키기 위해 필요한 최적의 급여량에 비해 적게 급여하고 있는 경우가 많다. 결핍증의 징후를 볼 수 없다고 해서, 잠재적인 결핍증이 존재하지 않는다고 보장할 수는 없다. 이러한 광물질의 부족이 개선되지 않는다면 생산성은 당연히 기대 수준에 도달하지 못한다. .


【표1】사료 원료의 미량 광물질 함유량(NRC 1989)

단위 : ppm


코발트
구리
요오드
철
셀레늄
아연

알팔파 건초
0.20
12
0.17
191
0.33
25

비트펄프
0.08
14
-
330
-
10

맥주박
0.09
23
0.07
266
0.80
30

옥수수
0.05
4
-
30
-
15

콘사일레지
0.06
10
-
260
-
21

면실
-
10
-
130
-
34

어분
0.18
9
2.30
320
1.90
106

당밀
1.21
79
2.10
250
-
30

호맥
0.06
7
0.11
85
0.26
41

대두
0.20
22
-
132
0.12
64

대두피
0.12
18
-
324
-
24

연맥
0.11
14
0.07
128
0.43
128


【표2】비유우 급여 사료의 권장 영양소 함량

단위: mg/kg/DM


인 용 문
코발트
구리
요오드
철
셀레늄
아연

NRC(1989)
0.10
10
0.6
50
0.3
40

일리노이 대학
0.10
15
0.6
100
0.3
60

프로리다 대학
0.10
22
0.6
110
0.3
45

NC州 대학
0.10
20
0.6
50
0.3
100

평균
0.10
17
0.6
78
0.3
61






다른 사료원과의 상호 관계


미량 광물질은 사료중의 다른 성분에 의해 방해받을 가능성이 있다. 예를들면 철, 유황, 몰리부덴과 같은 미량 광물질은 구리의 대사를 방해한다. 마이코톡신은 잠재적인 위험성을 감소시키기 위해 급여되고 있는 점토질과 마찬가지로 관련이 있다. 이들 물질은 미량 광물질과 결합되어 체내 흡수를 방해한다. 칼슘, 인과 같은 대량 광물질은 어떤 종류의 미량 광물질의 이용을 방해하고 있다. 섬유도 미량 광물질의 흡수를 감소시킨다. 무기 미량 광물질과의 병용으로 유기태 미량 광물질(키레이트 미네랄)을 급여하는 이유는, 무기 미량 광물질을 이용하여 미량 광물질의 흡수를 방해하는 요인을 감소시키는 것과, 유기태 미량 광물질을 방해 요인으로부터 보호하는 것이고 또한 대사성이 높은 미량 광물질-유기태 미량 광물질-을 가축에게 급여하는데 있다.





우군의 미량 광물질 급여 상황의 평가


미량 광물질 급여 상황의 평가는 우군과 그 지역의 이력 평가로부터 시작된다. 먼저 사료급여 프로그램과 미량 광물질 프로그램에서의 미량 광물질 농도를 파악해야 한다. 단 미량 광물질원의 생물학적 이용에는 상당한 차이가 있다는 것을 기억해 두기 바란다. 이것은 미량 광물질과 관련되어 있는 문제점을 어떻게 확정할 수 있는가 하는 것에 달려 있다. 광물질의 혈청중 농도와 혈장중 농도에서 미량 광물질에 관련되어 있는 질병의 원인을 파악할 수 있다. 그러나 이 방법은 심한 결핍 상태일 때에만 정확하게 알 수 있다. 혈청중의 효소분석 방법은 보다 정확하지만 이 방법에서 많은 정보를 얻는데는 상당한 비용이 든다.

일반적으로는 간의 바이옵시(생체 조직검사)가 유효하다. 이 방법은 간단, 안전하고 비교적 싼 가격으로 상당히 많은 정보를 얻을 수 있다. 정확한 기준선을 만들어 내기 위해서는 우군의 10∼15%의 소에서 채취할 필요가 있다. 수의사나 영양 컨설턴트가 조직검사를 도와주고, 정확하게 모은 샘플을 어디로 보내면 좋은지를 가르쳐 준다. 도축장에 보낼 때가 간장 조직을 채쥐할 좋은 기회이다. 그리고 기준선을 만들어내는데 도움이 된다. (우리나라에서는 대학 실험실에서도 가능하고, 수의과학 연구소에 의뢰해도 된다.)

사망한 소의 부검시에 채취한 조직도 이용할 수 있는데, 그 소는 어떤 다른 원인으로 사망한 것일 수도 있기 때문에 미량 광물질의 상태가 그 우군의 상태에 반드시 일치하는지 어떤지는 아직 잘 알려져 있지 않다.





미량 광물질의 급여


기호성이 좋은 농후사료가 혼합된 TMR을 섭취하고 있는 젖소는, 광물질 첨가제를 섭취하고 있는 젖소와 비교해서, 사료를 통해 미량 광물질을 보다 정확하게 섭취하고 있다. 지방과 같은 고영양의 사료 원료를 사용하는 경우, 사료 섭취량이나 대사 기능의 개선을 위해 사료중의 미량 광물질 농도를 보다 높일 필요가 있다. 미량 광물질을 자유 채식하는 경우, 토양의 비옥상태, 섭취하는 조사료의 타입, 계절, 사료중의 에너지원과 단백질원, 가축 개개의 요구량, 수질, 미량 광물질의 함유량과 이용성, 사료 급여기의 위치, 미량 광물질의 형태를 고려하지 않으면 안된다.

소의 생리적인 활성도는 광물질 첨가제의 필요성을 상당히 좌우한다. 비유우는 건유우보다 상당한 양의 첨가제를 필요로 한다. 미량 광물질도 영양소라는 것을 기억해 두기 바란다. 미량 광물질 급여 수준은 생물학적인 축적을 위해 설정하지 않으면 안되는 것이다. 또한 이것은 미량 광물질을 필요로 하고 있는 시기 이전부터 급여해서, 가장 스트레스를 받고 있는 시기에도 지속적으로 급여해야 한다는 것을 의미한다. 간단하게 말하면 미량 광물질을 급여하는 것에 의해서 생산성이나 체세포수를 개선하고 싶다고 생각한다면 질병이 발생하기 이전부터 급여하지 않으면 안된다는 것이다.

실제로는 건유기부터 급여를 개시해서 고비유기나 중비유기까지 급여를 계속하지 않으면 안된다. 또한 사료 섭취량은 영양 설계를 행할 때의 키 포인트이다. 충분한 사료 섭취량, 그리고 정확한 사료 섭취량의 평가없이는 기대 목표를 달성할 수 있는 영양 설계는 되지 못할 것이다.




미량 광물질의 생물학적 이용


미량 광물질의 생물학적 이용은 상당한 차이가 있다. 생물학적 이용이라는 것은 대사 필요량에 맞추기 위해 이용되는 일부라고 정의되고 있다. 물리적, 화학적 형태는 미량 광물질의 생물학적 이용에 영향을 미친다. 초산아연메치오닌이나 초산구리리닌과 같은 유기태화된 미량 광물질은 상당히 높은 생물학적 이용가치를 가지고 있다. 이들 유기태 미량 광물질은 통상적으로 초산염이나 산화물 미량 광물질에 비해 2배 정도의 생물학적 가치를 나타낸다.

산화물 형태의 생물학적 이용은 상당히 낮은 것이 일반적이다 (산화구리의 생물학적 이용은 0). 그러나 무기 광물질(초산염, 탄산염, 산화물)은 시장에서는 싼 가격으로 구입할 수 있다. 표3은 무기 미량 광물질을 생물학적 이용의 가장 높은 점, 그리고 가장 경제적인 수준까지 사용한다는 합리성을 나타내고 있다. 늘 생산성을 최대로 하는 수준까지 무기 미량 광물질을 첨가해주기 바란다.

단 무기미량 광물질 급여가 유익하지 않게 되는 수준에 달하면 주의해야 한다. 이 수준에 달하면 유기태 미량 광물질을 사료중에 넣을 필요가 있다는 것이다. 이러한 사료 설계의 개념은 미량 광물질을 급여함으로써 생산을 최대로 하여 최대의 경제적 이익을 얻게 된다. 유기태 미량 광물질은 생물학적 활성을 감소시키는 사료중의 방해 요인에 대한 저항력이 있다.

우군의 전체적인 미량 광물질의 급여 상태를 개선하는 것에 의해서 면역능력과 생산성을 향상시켜야 한다


【표3】최대의 흡수 수준은 유기태 미량 광물질을 사용함으로써 더욱 증가한다.



요약

젖소용 사료에 사용되고 있는 대부분의 사료 원료는 젖소가 필요한 미량 광물질 함량보다 낮은 것이 현 상황이다. 실제의 요구량은 NRC의 권장량보다 높다. 감염, 외상, 스트레스에 반응하는 면역 시스템은 젖소의 사료섭취량과 사료 섭취 행동에 영향을 미친다. 적절한 첨가제의 급여는 사료내에서의 상호관계에 의한 마이너스 영향을 감소시킨다. 유기태 미량 광물질의 급여에 의해서 소의 체내의 미량 광물질의 상태가 개선되고 그것에 의해서 면역 능력과 번식 성적을 포함한 생산성이 개선된다. 또한 유생산능력이 향상되고, 발굽 질환이 감소되며, 체세포수도 감소된다.

자료 : Dairy japan 10월호