조사료의 평가(Methods of Forage Testing)
가. 식물 조직의 이해
평가에 들어가기 전에 식물의 구조를 먼저 이해하는 것이 모든 평가방법이나 그 결과를 해석하는데 유용하다. 사초의 대부분은 세포벽물질로 이루어져 있고, 특정한 사초가 가축에게 급여되었을 때 어떻게 이용되는가를 결정하기 대문에 세포벽물질의 량이나 형태는 극히 중요하다. 어린 식물세포는 제1차 세포벽(primary cell wall)이라고 하는 단층의 외벽으로 되어 있으나, 세포가 성숙하면 제2차 세포벽이 제1차 세포벽 안쪽에 자리잡게 된다.
제2차 세포벽은 보다 두꺼우며 세포의 항장력(抗張力)을 갖게한다. 두 세포벽의 주요 구성성분은 복합탄수화물인 cellulose와 hemicellulose 이며 사초의 대부분인 40∼80%를 차지한다.
사람이나 유사 단위동물은 세포벽물질을 극히 일부분만 소화할 수 있다. 지구상에 가장 많은 물질중의 하나인 cellulose를 사람이 직접 이용할 수 없다는 것이 불행한 일이긴 하지만, 초식동물이 장기 내에 이들을 부분적으로 소화하여 유용한 영양소로 전환할 수 있는 박테리아나 미생물을 가지고 있다는 것은 그나마 다행이다.
중요한 것은 풀만 먹고사는 동물이라고 하더라도 사초의 대부분을 차지하는 cellulose나 hemicellulose의 소화에 필요한 효소가 없으며, 그들의 장기 내에 있는 미생물군에 절대적으로 의존해야만 한다는 것이다.
성장과 숙기가 진행됨에 따라 제1차와 제2차 세포벽 사이에 비탄수화물인 리그닌이 축적되는데, 이 복합 혼합물은 식물의 장력강도를 더욱 높이고 굳게 만드는 역할을 한다. 리그닌은 식물세포의 가장 기본적인 뼈대로 여겨지고 있으며, 영양학적 관점에서 보면, 소화가 안될 뿐만아니라 리그닌이 있으면 cellulose와 hemicellulose의 이용성도 떨어뜨리기 때문이다.
모식화 하여 설명하면, 어린 사초의 세포벽은 2개의 층으로 되어 있고 먼저 형성된 바깥쪽의 첫 번째 층은 몰 타르가 부족한 작은 벽돌 층이고, 벽돌층 안쪽에 형성된 두 번째 층 또한 몰 타르가 많지 않은 블록 층으로 초식가축의 장내 미생물에 의해서 쉽게 분해되는 특징이 있다. 여기에 나중에 첨가되는 리그닌은 두 층을 단단하게 고정하는 몰 타르의 역할을 한다. 숙기가 진행됨에 따라 리그닌이 점점 더 유입되어 두 층을 더욱 단단하게 되고 분해와 소화가 더욱 어렵게 되는 것이다. (그림 1 참조)
<그림 1>식물의 세포막의 구조와 영양성분
나. 관능검사(visual appraisal, Physical)
일반 분석법의 한계와 오차, 분석비용과 시간, 결과의 해석과 적용 등을 생각한다면 관능검사 만큼 현장중심의 실용적이고 경제적인 분석법은 없다. 또한 화학적 분석만으로는 도저히 알아낼 수 없는 전반적인 평가의 기초로 활용되기 때문이다. 다소 주관적이기는 하나 경험이 쌓이고 숙련되면 가장 빠르고 정밀하기 때문에 낙농가라면 반드시 이 능력을 갖추는 것이 필요하다.
시각, 후각, 촉각 등을 이용하면 수확시의 숙기, 이물질(잡초, 곰팡이, 흙 등), 병해, 색깔, 잎의 비율, 줄기상태, 곰팡이 발생, 변색, 변폐, 푸석푸석한 느낌, 악취, 기호성까지도 판단 할 수 있어서 사초평가 중 가장 중요한 평가방법 이다. 일반평가 기준에서는 측정 불가능한 부분도 평가할 수 있다(참조 : 건초 및 사일리지 관능검사법)
관능검사(官能檢査): 사람의 오감(五感)을 통하여 평가하는 방법
그러나 관능검사 만으로 가축의 생산성 등을 예측하기는 힘들다. 따라서 관능검사와 더불어 보다 정확하고 객관적인 분석자료를 활용한다면 보다 신뢰성이 높은 예측이 가능하다.
다. 화학적 분석(Chemical analysis)
습식법(wet chemistry)이라고도 하며 오래되고 정착된 분석방법이다. 사초에 함유된 영양소를 실험실에서 말리고 태우고 화학반응을 이용하거나 추출해 내는 방법으로 가장 많이 이용되는 방법이다. 전체사료를 대표하는 시료를 분석할 때 정확한 시료채취와 더불어, 그 결과가 가축 요구량 계산에 적용되기 때문에 가축 생산성을 정확히 예측할 수 있는 분석방법이 요구된다. 다소 시간이 오래 걸리는 것이 흠이고 사용 기자재와 테크닉에 따라 오차가 있을 수 있으므로 인증된 실험실에서 분석하는 것이 좋다. 올바른 시료의 채취, 분석기기의 취급 및 정확한 분석절차가 분석의 생명이다.
일반성분분석(proximate analysis) : 사초와 사료분석에 100년 이상 이용된 습식법의 하나로 건물함량(100-수분함량), 조단백질(총질소 분석), 조지방(에테르 추출물; lipid·fats), 조회분(광물질), 조섬유(cellulose·일부 lignin)를 분석한 후 가용무질소물(NFE; 당, 전분, 일부 hemicellulose와 lignin) 및 가소화양분총량(TDN; 소화율 측정)을 구한다. 일반성분 분석으로 사초의 성분을 분석할 수 있는 것은 건물함량과 조단백질에 국한 된다. 사초분석에서 조회분과 조지방은 큰 의미가 없으며, 조섬유의 경우에는 새로 개발된 세제법(Van Soest법)으로 대체 되었기 때문이다. 그러나 아직도 극히 일부 조섬유 분석 결과가 성분표에 표기되고 있다.
라. 근적외선 분광측정기(NIRS; Near infrared reflectance spectroscopy)
NIRS은 빠르고 저렴하며 신뢰할만하고 컴퓨터화된 사료분석 방법이다. 이 방법은 화학적 처리보다는 근적외선을 이용하여 시료의 주요성분이나 양을 분석하는 방법으로, 15분 정도면 분석이 가능하기 때문에 시간과 비용이 절감되고 현장에서 바로 판단할 수 있어 매우 실용적이라 할 수 있다. 그러나 이 우리나라에서는 일반화 노력이 없고, 많고 정확한 화학분석 치에 의한 상관계수의 개발이 미비하여 분석할 수 있는 항목이 제한되어 있다는 것이 흠이다.
마. In vivo 및 In vitro
in vivo(가축)나 in vitro(유리나 시험관)법에 의한 소화율 시험은 농가수준에서는 잘 이용되지 않으나 사초의 질을 평가하는 학자들이 많이 이용하는 방법으로 일정기간 동안 소화 시킨 후 남아있는 건물을 측정함으로써 사라진(소화된) 건물을 측정하여 소화율을 측정하는 것이다.
In vivo 법은 살아있는 가축의 반추위를 뚫어 외부에서 개폐가 가능하도록 하고, 시료가 든 나일론 백(in situ, nylon bag)을 유사한 사초를 먹인 시험가축의 위에 넣고 소화 시킨 후 꺼내어 측정하는 방법이다.
in vitro법은 시험관을 반추위 내부 조건과 비슷한 환경을 만들어 소화율을 측정하는 방법으로 2단계로 진행된다. 첫 단계는 동질의 사초를 먹은 가축의 위액을 이용하여 시험관내 시료의 발효를 촉진하는 것이고, 둘째는 작은창자에서와 같이 효소를 이용하여 소화를 촉진하는 방법이다
두 방법 모두 비용과 시간이 많이 드는 소화나 사양시험을 할 수 없는 조건에서 사용할 수 있는 좋은 사초평가 기술이다. 또 분석에 몇 주의 기간이 필요하며 비용도 비싸기 때문에 연구용으로 많이 쓴다.
따라서 농가수준에서는 직접보고 평가할 수 있는 나름대로의 기준설정과 교육, 훈련 및 경험과 판매자가 제공하는 자료를 바탕으로 조사료를 평가할 수 있는 능력을 배양하는 것이 무엇보다도 중요하다 하겠다.
바. 사양시험(digestion or feeding trial)
사초를 평가할 수 있는 가장 확실한 방법으로, 다량의 사초를 다수의 가축에게 급여하고 증체량이나 고기나 우유의 생산량을 측정 하고, 소화되지 않고 배설된 분을 분석함으로써 보다 정확한 사초의 가치를 평가 할 수 있다. 시간과 돈이 많이 드는 대신 확실한 사료가치 평가가 가능하고 모든 분석과의 상관관계를 구하는 기초자료를 제공하게 된다. 농가수준에서는 분석하는 경우가 거의 없다. |
야곱이네 흑염소농장 / 경기도 여주시 가남읍 본두3길 54-68 / 010-8378-0691 (장병용)