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ISSN : 1225-4517(Print)
ISSN : 2287-3503(Online)
Journal of Environmental Science International Vol.27 No.1 pp.55-58
DOI : https://doi.org/10.5322/JESI.2018.27.1.55

Effects of Sea Urchin Shell Powder as Poultry Diet on E.coli and Salmonella in Poultry Litter

Choi In Hag*
Department of Companion Animals and Animal Resources Science, Joongbu University, Chungnam 32713, Korea
Corresponding author: In Hag, Choi, Department of Companion Animals and Animal Resources Science, Joongbu University, Chungnam 32713, Korea +82-41-750-6284wicw@chol.com
20171203 20171212 20171227

Abstract

The purpose of this study was to evaluate the effect of sea urchin shell powder, used in broiler diet, on Esherichia coli and Salmonella in litter produced by the broilers. A total of 120 broiler chickens were fed 1 of 3 treatment diets (10 chickens per pen) in a randomized block design treatments with 4 replications. Sea urchin shell powder was used in the concentrations of 0.5% and 1% in the basal diets; the control diet was constituted of basal diet. During the 3-week feeding trials, none of the treatments significantly affected the E. coli populations in poultry litter at weeks 0 and 1, nor did they affect the and S. enterica populations at weeks 1 and 3. However, dietary sea urchin shell powder addition affected the population of E. coli at weeks 2 and 3, and that of S. entericaat weeks 0 and 2 (P<0.05). It is therefore concluded that the use of dietary sea urchin shell powder (0.5% and 1%) will be beneficial enough to reduce E. coli, rather than S. enterica in poultry litter over short-term periods.


성게껍질 분말을 육계사료에 첨가시 깔짚내 E.coli와 Salmonella에 미치는 영향
-현장연구를 중심으로-

최 인학*
중부대학교 애완동물자원학과
    Joongbu University

    1.서 론

    극피동물로서 알려진 성게(sea urchin)는 영양성분 이 우수해 특히, 단백질, 비타 민 B군과 C, 무기물(Ca 과 Mg) 등이 함유되어 있다(Kim et al., 2002). 우리나 라에서는 다양한 형태 요리 및 음식재료, 생산가공에 이용되고 있는 좋은 장점을 가지고 있지만, 껍질(sea urchin shell)과 부산물(by products)은 아무런 대책 없 이 버려지고 있어 환경오염을 일으키는 일차적 원인 이 되고 있다. 한 예로, 성게는 가식부위가 20%, 껍질 이 80%를 차지하므로, 한국농수산식품 유통공사 통 계(KATI, 2000)에 따르면, 93년에서 2000년까지 생 산된 성게는 평균 2,600 ton으로 이중 약 2,080 ton이 폐자원으로 버려지고 있다는 것을 의미한다. 성게에 대한 연구는 영양적 성분, 식품의 이용 그리고 성장에 대한 내용이 대부분이다. 또한, 성게 부산물인 성게껍 질로부터 칼슘성분을 분리한 칼슘보조제의 시장 유통 과 비료첨가제에 대한 연구는 제한적으로 보고되고 있다(Kim et al., 2002). 그러나, 성게껍질을 동물 사료 첨가제로 이용된 연구와 보고는 거의 없는 실정이다.

    최근 Kim et al.(2013)의 연구에서 성게분말 1%를 육계사료에 첨가했을 때 육계생산성 향상과 계사 내 깔짚(왕겨와 계분이 혼합되어 있는 상태, poultry litter)에서 암모니아 발생량을 감소시킨다고 보고하 였다. 깔짚은 높은 질소(N) 함량 때문에 유기질 비료 원으로 가치가 보고되고 있지만(Watts et al., 2012), 가금농장에서 적절히 관리하지 않으면 깔짚 내 E. coliSalmonella 증식의 원인이 되는 환경을 가지고 있 다.

    본 연구는 성게껍질 분말을 육계사료에 첨가하여 사양기간 동안 깔짚에 함유된 유해성 병원균인 E.coliSalmonella에 미치는 영향을 조사하여 환경경영 적 측면에서 축산경영의 정보와 자료를 제공하는데 있다.

    2.연구방법

    2.1.시험설계

    육계 사양프로그램은 경상북도 영주시 단산면에 위치한 유심농장의 동물윤리지침 가이드라인 승인 후 실시하였다. 성게껍질 분말은 유심농장에서 제조 되어 육계사료첨가제로 사용되었다. 시험설계는 난 괴법에 준하여 0일령 육계(Arbo Acres) 120수를 3처 리구, 4반복(반복당 10마리)으로 설계되었다. 3처리 구는 대조구(일반사료), 0.5% 성게분말(T1) 그리고 1.0% 성게분말(T2) 이었다. 실험사료는 0~3주령까 지 대사에너지 3,200 kcal/kg와 조단백질 21%인 육 계전기사료를 이용하였다. 사양시험 동안 육계사의 온도, 습도, 점등 및 환기는 컴퓨터로 자동조절이 되 도록 프로그램화 되었다. 육계사(poultry house)내 각 펜(pen)은 1.2 m × 1.4 m 크기로 사료와 물통이 각 1 개씩 설치된 평사구조로 사양기간 동안 사료와 물은 자유롭게 먹을 수 있도록 하였다. 각 펜의 깔짚 깊이 는 8 cm였다.

    2.2.깔짚 샘플채취 및 E.coliSalmonella 분석

    계사 내 깔짚 샘플은 각 주마다 반복구로부터 4곳 의 다른 지점에서 선택하여 채취 후 잘 섞이도록 하였 다. 이때 깔짚은 약 100 g 정도로 전자저울로 측정하 여 실험용 비닐 백에 넣어 분석을 위해 냉장고에 보관 하였다. 먼저 E. coliSalmonella enterica 분석은 1 g 깔짚과 생리식염수 9 ml를 잘 혼합하여 1,500 rpm 약 15분 정도로 원심 분리하였다. 원심분리기를 통해 깔짚의 상·ᆞ하층이 분리된 상태에서 상층 부분을 채취 하여 10진법으로 희석하였다. E.coli는 Difco TM Violet Red Bile Agar(BD; Becton, Dickinson and Company, USA)를, Salmonella enterica는 Difco TM SS Agar (BD; Becton, Dickinson and Company, USA )를 이용하여 제조된 고체배지에 상층에서 채취 한 부분을 접종하여 35℃ 와 48시간 조건으로 배양기 에서 배양하였다. 각주 마다 측정한 균수는 깔짚 g 당 cfu(colony forming units, log cfu/g poultry litter)로 나타내었다.

    2.3.통계처리

    본 연구의 자료는 SAS (SAS Institute, 2002)를 이 용한 General Linear Model (GLM)로 5% 유의수준에 서 분석분석이 실시되었고, 처리구간 유의성은 Duncan's Multiple Range Test (Duncan, 1955)로 검 정하였다.

    3.결과 및 고찰

    성게껍질 분말을 육계사료에 첨가시 깔짚내 E. coliSalmonella enterica에 대한 3주 동안 분석한 결과 는 Table 1에 요약하였다. E. coli의 통계적 유의성은 0주와 1주에서는 아무런 영향을 나타내지 않았고 (P>0.05), 2주와 3주에서는 인정되었다(P<0.05).

    Salmonella enterica는 0주와 2주에서 통계적 차이 가 인정되는 것으로 나타났지만(P<0.05), 1주와 3주 에서는 유의성이 없었다(P>0.05). 전반적으로 성게껍 질 분말 처리구(T1과 T2)가 대조구보다 E. coliSalmonella enterica 균수가 감소하는 경향이었다. 또 한, 화학제재가 아닌 천연물인 성게껍질 분말은 Salmonella enterica 균수보다 E. coli 균수를 단기간 (short-term period)에 감소시키는 효과를 보여주었다. 그 이유는 성게껍질 분말에 함유된 생리활성물질의 상호작용 결과로 보여진다. Shankarlal et al.(2011)의 항산화와 항균 연구에서 성게껍질(purple sea urchin shell)은 폐자원으로 여기지만, 천연 항산화와 항균제 좋은 공급원이라고 보고하였다. 일반적으로, 성게껍 질에 함유된 성분 가운데 echinochrome A가 항산화 와 항균효과가 있다고 보고되고 있다(Service and Wardlaw, 1984; Lebedev et al., 2001). 특히, 성게껍 질 분말 처리구 비교에서는 T1구와 T2구 모두 E. coliSalmonella enterica 균수에 두드러진 차이가 없었 다. 최근에는 깔짚을 포함한 축분에 함유된 유해성 병 원균 감소에 대한 화학제재를 이용한 연구가 진행되 고 있다. 그 예로 Kim et al.(2012)에 따르면, 황산알루 미늄과 염화알루미늄을 한우분(Hanwoo manure)에 첨가시 분석된 2주차와 4주차의 E.coli 균수는 대조구 와 비교할 때 5.37~5.68 log cfu/g manure, Salmonella enterica는 6.26~6.97 log cfu/g manure로 감소된다고 하였다. 깔짚을 이용한 Pope and Cherry (2000)의 연 구에서도 sodium bisulfate는 pH를 2주 동안 낮추어 주면서, 2주 후에는 E. coli가 낮아진다고 하였다. 이 두 연구는 화학제재가 산 첨가제(acidifying agents)로 서 유해성 병원균의 증식할 수 있는 환경을 억제한 결 과로 설명하고 있다.

    4.결 론

    성게껍질 분말을 육계사료에 첨가시 깔짚내 분석 된 Salmonella enterica 균수보다 E. coli 균수를 단기 간(short-term period)에 감소시키는 효과를 보여주었 다. 성게껍질 분말 처리구 비교에서는 T1(0.5% 성게 껍질 분말)과 T2(1% 성게껍질 분말) 처리구 모두 E. coliSalmonella enteric 균수에 두드러진 차이가 없 었다. 지금까지 성게껍질 분말을 육계사료에 첨가하 여 깔짚에 적용한 사례가 없다. 따라서 이러한 기초적 인 자료를 바탕으로 추가적인 연구와 더불어 축산 경 영주들에게 축사환경 개선에 관한 과학적이고 지속가 능한 정보를 제공할 필요성을 갖는다.

    감사의 글

    이 논문은 2017년도 중부대학교 학술연구비 지원 에 의하여 이루어진 것임.

    Figure

    Table

    Effects of the addition of sea urchin shell powder on E.coli and Salmonella enterica in poultry litters during 3 weeks

    a-bMeans in the same rows with no common superscript are significantly different(P<0.05).
    1Control : basil diet; T1 : basil diet + 0.5% sea urchin shell powder; T2 : basil diet + 1.0% sea urchin shell powder.
    2Values are expressed as means ± standard errors.

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