밀기울 혼합 농업부산물을 첨가한 갈색거저리 유충 먹이원 급여가 이들 농업부산물의 영양성분에 미치는 영향

1. 서 론

최근 식생활의 서구화는 소득 수준, 의학 발달로 인간의 평균 수명에 크게 영향을 미쳐 성인병 증가라는 사회적인 문제를 초래하게 되었다(Baek et al., 2017; Lee et al., 2018). 이에 대한 방향성을 제시하기 위해 식생활의 변화 및 건강보조제, 영양제 등의 2차 먹거리가 크게 주목을 받고 있다(Baek et al., 2017). 대표적인 예가 식용 곤충 산업으로 농림축산식품부 2022년 기준 곤충산업 조사 보고에 의하면 2030년까지 약 6300억원 규모의 곤충산업시장이 형성될 것이라고 예측하였다(MAFRA, 2023). 식용 곤충은 고단백질, 무기질, 비타민, 불포화 지방산 등 다양한 영양성분이 함유되어 있을 뿐만 아니라 농식품 환경적 이점에 따라 미래 식량 자원으로 인식하고 있는 점은 분명한 사실이다. 특히, 곤충 산업의 가장 두드러진 변화는 곡물(옥수수와 대두박) 가격 상승으로 이를 대체할 소재로 축산업에서 곤충을 가축사료자원으로 활용하고자 하는 연구들이 활발히 진행되고 있다. 이러한 노력의 일환으로 식품공전에 등재되어 있던 기존의 곤충(벼메뚜기, 누에 번데기, 백강잠) 이외의 다른 종류의 곤충 즉 갈색거저리 유충(TM, Tenebrio molitor larvae)이 식품 원료 소재로 인정되는 것을 들 수 있다(Baek et al., 2017). 현재 갈색거저리는 우리나라에서 사료와 식용 곤충으로 많이 이용되고 있는 종으로 1년에 3-4세대 걸쳐 대량 사육이 가능한 시스템이 구축되어 있는 환경을 가지고 있다(Kim et al., 2024). 일반적으로 갈색거저리 유충들의 먹이 공급원은 밀기울(Wheat bran)이지만, 밀기울을 대체할 식품 소재로 재활용이 가능한 농업부산물을 첨가하여 곤충의 영양성을 증진시키는 노력이 반드시 수반되어야 할 것이다(Kim et al., 2024). 농업부산물은 여러 가지 용도의 자원으로써 활용가치가 매우 높아 쑥 부산물(Mugwort by-product)과 비지박(Soy pulp)이 한 예이다. 비지박의 경우, 콩을 짜고 남은 부산물로 단백질 함량이 높고 비섬유성 탄수화물 함량이 높은 것으로 알려져 있다(Davy and Vuong, 2022).

따라서 본 연구는 비지박과 쑥 부산물을 밀기울과 혼합한 농업부산물을 갈색거저리 유충 사료로 급여 후 곤충사양시험을 마무리하여 채취한 이들 부산물의 영양성분 분석과 더불어 가축단백질 사료 개발을 위한 기초자료로 활용하고자 하였다.

2. 재료 및 방법

곤충실험은 경상대학교 동물영양학 실험실에서 진행하였으며, 갈색거저리 4령 유충은 Modnilove (Ulju, Ulsan)로부터 구입하여 사용하였다. 갈색거저리 유충은 Table 1에 제시한 기준에 따라 사육되었다. 특히, 사각형 모양의 투명 플라스틱 용기는 공기가 잘 통하도록 하기 위해 4방향에서 구멍을 뚫어 유충이 잘 적응하도록 하였다.

Table 1.

Tenebrio molitor larvae rearing conditions

농업부산물은 건조된 상태로 진주전통시장에서 공급되었고, 밀기울에 비지박을 혼합한 G1 처리구와 밀기울과 쑥 부산물을 혼합한 G2 처리구로 구분하여 갈색거저리 4령 유충의 먹이로 급여하였다. 농업부산물의 첨가는 처리구 별 3반복으로 아래 기준에 적용되어 15일 동안 수행하였다.

• G1: a mixture of 100 g wheat bran and 100 g soy pulp + 50 g of 4th instar TM larvae
• G2: a mixture of 100 g wheat bran and 100 g mugwort by-product + 50 g of 4th instar TM larvae

샘플 수집은 실험 종료일에 라텍스 글로버(Latex glove)를 이용하여 처리구별로 100 g을 지퍼백에 모아 분석시까지 4℃의 냉장상태로 보관하였다. 샘플은 pH, 조단백질, 조회분 및 건물 함량을 분석 후 ADF와 NDF를 측정하였다. 먼저 건물함량은 수분을 측정하여 백분율 차이로 계산하였다. 또한 샘플과 증류수의 비율을 1:10으로 하여 원심단계를 거쳐 pH meter (Mettler Toledo Co., MP230, Küsnacht, Switzerland)로 즉시 pH를 측정하였다. 조단백질과 조회분은 AOAC(1995) 기준에 따라 함량을 분석하였다. ADF와 NDF 함량은 ANKOM 220 Fiber Analyzer (ANKOM Technology Corporation, NY, USA)로 측정하였다(Van Soest et al., 1991). pH를 제외하고 모든 함량은 건물기준으로 평가하였다. 이 자료의 통계분석은 SAS(Version 9.4) package program을 사용하여 T-test 양측 검정을 실시하였다. 처리구간 평균은 95% 수준에서 통계적 유의성 유무를 실시하였다.

3. 결과 및 고찰

Table 2는 혼합 농업부산물을 갈색거저리 유충 사료로 급여하여 실험 종료 후 채취한 이들 부산물의 영양성분 결과를 제시하였다. 조회분 함량을 제외하고 두 처리구의 pH, 조단백질, 건물 함량은 갈색거저리 유충의 먹이 성분에 영향을 주는 것으로 관측되었다(p<0.05). 일반성분을 비교하면 밀기울과 쑥 부산물 처리구(G2)는 밀기울과 비지박 처리구(G1)보다 pH와 조회분 함량은 높고 건물 함량은 낮게 관측되었다. 이러한 차이는 갈색거저리 유충이 선호하는 농업부산물의 선택성으로 보여진다.

Table 2.

The effects of feeding Tenebrio molitor (TM) larvae with wheat bran mixed agricultural by-products on the nutritional composition

본 연구의 가장 중요한 점은 조단백질을 평가하는 것이므로 밀기울과 비지박을 혼합한 처리구(G1)가 조단백질 함량(28.55%)이 낮은 점은 다소 의외의 결과를 가져왔다. 그 이유는 콩을 사용하고 남은 부산물에 남은 영양성분 즉 조단백질이 비지박에 많이 함유되어 있기 때문이다(Davy and Vuong, 2022). 예를 들면, 비지박을 굼벵이 유충에 급여한 Song et al.(2017)의 연구에서는 유충의 영양성분을 분석한 결과 일반 성분을 포함하여 미네랄 및 아미노산 함량이 증가된다고 하였다. Kim et al.(2024)은 10% 두유박을 갈색거저리 유충에게 먹이원으로 급여시 식용으로서 뿐만 아니라 사료용 동물성 단백질 대체 공급원으로 활용 가능성을 제시하였다. 그러나 이들 연구와 비교하면 본 연구 결과는 일치하지 않았으며 정확한 이유는 설명하기 어렵다.

농업부산물로부터 분석한 ADF와 NDF 함량 결과를 Table 3에 제시하였다. 두 처리구는 ADF 함량에서 통계적 차이가 있으며 (p<0.05), NDF 함량은 처리구간에 유의적 차이는 없었다(p>0.05). 밀기울과 쑥 부산물 처리구(G2)와 비교시 ADF와 NDF 함량은 밀기울과 비지박 처리구(G1)가 낮았다. 특히, ADF와 NDF 함량이 낮은 것은 소화율 향상과 사료 섭취량 증가와 관련이 있는 것으로 알려져 있다. 따라서 이 경우 갈색거저리 유충의 먹이로 적합한 농업부산물은 G1 처리구이다. 그러나 우리의 결과는 다소 의외의 결과를 가져와 비지박과 밀기울이 곤충사료로서 갈색거저리 유충의 체내로 단백질이 전이되는 과정과 섬유소에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각된다.

Table 3.

The effects of feeding Tenebrio molitor (TM) larvae with wheat bran mixed agricultural by-products on ADF and NDF contents

4. 결 론

본 연구는 밀기울과 혼합한 비지박과 쑥 부산물을 갈색거저리 유충 사료로 급여하여 실험 종료 후 채취한 농업부산물의 영양성분을 분석하고 가축단백질사료 개발 대체 가능성을 조사하였다. 결과적으로 밀기울과 비지박 처리구는 ADF와 NDF 함량이 낮아 갈색거저리 유충의 먹이로 적합한 것으로 판단되지만, 조단백질 함량이 낮아 기대 만큼의 결과를 가져오지 못했다.

REFERENCES

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