사료내 다시마(Laminaria japonica) 첨가에 따른 감성돔(Acanthopagrus schlegeli)의 성장, 체조성 및 혈액성상에 미치는 영향

Effects of Dietary Inclusion of Sea Tangle Laminaria japonica on Growth, Body Composition and Plasma Chemistry of Black Porgy Acanthopagrus schlegeli

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  • ABSTRACT

    This study was performed to determine effects of dietary inclusion of various concentrations and sources of sea tangle Laminaria japonica on growth, body composition and plasma chemistry of juvenile black porgy Acanthopagrus schlegeli. Juvenile fish (N=810; average mass=8.9 g) were distributed among twenty-seven 200 L flow-through tanks (30 fish per tank). Nine experimental diets were prepared: control (Con) without additives; sea tangle powder at 0.1%, 0.5%, 1%, 2%, 3% and 5%, (P-0.1, P-0.5, P-1, P-3 and P-5 diets, respectively); and fresh sea tangle (F-1); and 1% sea tangle extract (E-1). Each powdered additive was substituted for an eqaul amount of wheat flour, and the extract was substituted for an equal amount of water in the respective experiemtnal diets. Each diet was fed to triplicate groups of fish. Weight gain and feed conversion ratio were not affected by the experimental diets. Feed consumption by fish fed the P-1 diet was higher than that of fish fed the P-3 and P-5 diets. Moisture, crude protein, crude lipid, whole-body ash content (excluding the liver), liver moisture, and crude protein and lipid contents of fish were not affected by the experimental diets. None of the fish plasma criteria were affected by the experimental diets, with the exception of plasma glucose. In conclusion, dietary inclusion of various concentrations and sources of sea tangle did not significantly affect the growth, feed efficiency, body composition or plasma chemistry of juvenile black porgy.

  • KEYWORD

    Black porgy , Acanthopagrus schlegeli , Sea tangle powder , Laminaria japonica

  • 서 론

    감성돔(Black porgy, Acanthopagrus schlegeli)은 해수와 담수에서 모두 양식이 가능한 광염성(Euryhaline) 어종이며, 2012년 국내양식 총생산량은 10,925톤으로서 조피볼락(Sebastes schlegeli), 넙치(Paralichthys olivaceus) 및 참돔(Pagrus major)과 더불어 국내에서는 중요한 양식대상 어종 중의 하나이다(KOSIS 2013). 현재까지 감성돔에 대한 연구로서는 담수 양식 감성돔의 어육 평가 및 수익성 분석(Min et al., 2006), 담수 및 해수 사육에 따른 산소소비율 (Jeong et al., 2007) 및 생리상태 비교(Min et al., 2005), 잘피밭 해역에 방류된 감성돔의 식성 및 어체성분 변화(Ji et al., 2008), 사료내 n-3고도불포화지방산 요구량(Ma et al., 2013), 사료내 필수지방산 첨가 효과(Om et al., 2003), 사료내 어분대체를 위한 식물성단백질원 lupin과 콩혼합 농축물의 대체 효과(Zhang et al., 2012), 사료내 대두유의 어유 대체 효과(Peng et al., 2008), 사료내 vitamin E 첨가에 따른 어체 지질 산화 효과(Peng et al., 2009) 및 사료내 미역분 첨가에 따른 어체내 지질대사 효과(Nakagawa et al., 1987) 등에 대한 다양한 연구가 수행된 바 있다.

    그러나 국내에서 해산어류의 연중 양식중에 빈번한 질병의 발생이나 사육환경 급변화에 따른 양식대상생물들의 폐사가 빈번하게 발생하고 있기 때문에 이들 양식어류의 폐사를 줄일 수 있는 새로운 양식기술의 개발이나 또는 사료첨가제의 개발은 지속적으로 필요한 실정이다.

    해조류를 사료첨가제로 공급시 이들 효과는 양식대상종, 사료내 농도 및 사육조건 등에 따라서 다르게 나타난다. 김의 사료첨가제로서 사용시 어류 성장 개선이나 사료효율 향상에 대한 효과는 어종에 따라서 상이하게 나타났으며(Kalla et al., 2008; Khan et al., 2008; Seo et al., 2009a, 2009b; Walker et al., 2009), 사료내 미역 첨가시 조피볼락의 성장 향상(Yi and Chang, 1994)과 넙치에서의 비특이적 면역성 향상(Park et al., 2003), 미역 당단백질 첨가시 넙치의 성장과 면역성 향상(An et al., 2012) 및 톳과 감태의 혼합물 첨가시 넙치의 비특이적 면역성과 질병 내성 향상(Kim et al., 2009) 등에 대한 다수의 연구가 보고된 바 있다.

    다시마(Laminaria japonica)는 fucoidans의 항산화 효과 (Xue et al., 2001; Wang et al. 2008), 항종양 효과(Ozawa et al., 2006) 및 항혈전 효과(Xie et al., 2011)가 있는 것으로 알려져 있다. 그리고 사료내 다시마 공급시 닭의 난질이 향상되고 집단 서식시 스트레스를 감소시킨다고 알려져 있기 때문에(Choi et al., 1999; Jo, 2006) 고밀도로 양식되고 있는 어류의 경우에도 이러한 효과를 기대할 수 있다. 또한 넙치용 배합사료에 다시마 분말을 흡착시켜 공급시 그 유용성 평가와 이를 이용한 다시마 넙치 브랜드 개발 가능성에 대한 연구가 수행된 바 있다 (NFRDI, 2008).

    따라서 본 연구에서는 사료내 다양한 농도와 형태의 다시마 첨가에 따른 감성돔의 성장, 체조성 및 혈액성상에 미치는 효과를 조사하였다.

    재료 및 방법

      >  실험어 준비 및 사육 방법

    실험어는 부산광역시 수산자원연구소에서 양식 생산한 일정한 크기의 감성돔 치어를 사용하였으며, 사육실험을 시작하기 전에 2주간 실험환경에 적응시켰다. 적응기간 동안에는 시판용 배합사료를 1일 2회 어체중의 3-4%정도 공급해 주었다. 실험에는 총 810마리의 치어(시작시 무게: 8.9 g)를 사용하였으며, 30마리의 치어를 27개의 200 L 원형 유수식 FRP수조(수량: 160 L)에 무작위로 각각 분산 수용하였으며, 이때 수조당 환수량은 8.0 L/min이었다. 총사육기간은 9주간이었으며, 실험기간 동안 사육수온은 18.0-24.0℃ 범위(평균수온±SD: 22.1±1.22℃)이었다.

      >  실험사료 준비

    실험에는 총 9종류의 실험사료[대조구(Con)-무첨가구, 다시마 분말 0.1% 첨가(P-0.1), 다시마 분말 0.5% 첨가 (P-0.5), 다시마 분말 1% 첨가(P-1), 다시마 분말 2% 첨가(P-2), 다시마 분말 3% 첨가(P-3), 다시마 분말 5% 첨가(P-5), 생다시마 1% 첨가(F-1), 다시마 엑기스 1% 첨가(E-1)]를 준비하였으며(Table 1), 각 실험구는 3반복구를 두었다. 다시마 분말(우봉물산, 한국)과 생다시마는 동일한 양의 소맥분 대신에 첨가해 주었으며, 다시마 엑기스[㈜영동기능식품, 한국]는 사료제조시 동일한 양의 물 대신에 첨가해 주었다. 실험사료는 어분, 대두박과 콘글루텐을 주요 단백질원으로 이용하였으며, 소맥분을 탄수화물원으로 그리고 오징어간유와 대두유를 지질원으로 각각 이용하였다. 실험사료 원료는 잘 혼합한 후 물 또는 엑기스와 3:1의 비율로 섞어서 펠렛제조기를 이용하여 실험사료를 제조하였다. 제조한 실험사료는 실온에서 건조시킨 후 -20℃ 냉동고에 보관하면서 필요시 마다 소량씩 사용하였다. 모든 실험어는 1주일에 7일간 1일 2회(08:00, 17:00)씩 매일 손으로 만복시까지 사료를 공급하여 주었다.

      >  일반성분 분석

    일반성분 분석을 위하여 8주간의 사육실험 종료 후 생존한 감성돔을 각 실험구에서 5마리씩 무작위로 샘플하여 간을 분리한 후 일반성분분석을 AOAC 표준방법(1990)에 따라 분석하였다. 조단백질은 Kjeldahl method으로 조지방은 ether-extraction method으로 분석하였으며, 조회분은 550℃의 회화로에서 4시간 동안 태운 후 정량하였고, 수분은 105℃에서 24시간 동안 건조시킨 후 측정하였다.

      >  혈액생화학적 분석

    9주간의 사육실험 종료 후 각 실험구에서 생존한 감성돔을 무작위로 5마리씩 추출하여 미부정맥에서 채혈하여 3000 rpm에서 10분간 원심분리하여 혈장을 분리하여 사용하였다. 실험어는 채혈 전 24시간 동안 절식시켰다. 분리된 혈장은 -70℃의 냉동고에 보관하여 분석에 사용하였으며, total protein, glucose, glutamate oxaloacetate transaminase (GOT), cholesterol, triglyceride는 자동혈액분석기 (Vitros DT60 II, DTSC II Chemistry System, Johnson and Johnson Clinical Diagnostics Inc., New York, USA)로 분석하였다.

      >  통계 분석

    One-way ANOVA와 Duncan's multiple range test (Duncan 1955)로서 SAS version 9.2 program (SAS Institute, Cary, NC, USA)을 이용하여 각 실험구간의 유의성을 검정하였다.

    결과 및 고찰

    9주간의 사육실험 결과 감성돔 유어의 어체중 증가(Weight gain/fish)는 P-1사료를 공급한 실험구에서 26.2 g으로 가장 높았으나, 실험사료에 따른 유의적인 차이는 없었다(P>0.05) (Table 2). 사료공급량(g/fish)은 P-1 사료를 공급한 실험구에서 P-3과 P-5 사료를 공급한 실험구보다 유의적으로 높았으나 (P<0.05), Con, P-0.1, P-0.5, P-1, P-2, F-1과 E-1 사료를 공급한 실험구와는 유의적인 차이를 보이지 않았다. 사료계수(Feed conversion ratio, FCR)는 P-0.5와 P-1 사료를 공급한 실험구에서 낮았으나 다른 실험구와 유의적인 차이는 없었다P>0.05). 이러한 결과는 P-0.5와 P-1 사료를 공급한 실험구에서 감성돔의 어체중 증가가 높았으나 사료공급량도 높았기 때문인 것으로 생각된다. 한편, 넙치에게 시판용 배합사료에 다시마를 흡착시켜 공급한 실험에서도 어체중 증가나 사료 이용성에 미치는 영향은 크게 없었다고 보고된 바 있다(NFRDI, 2008). 본 실험과 유사하게 사료내 김 분말 1% 첨가는 넙치의 어체중 증가나 사료효율에는 영향을 미치지 않았다(Seo et al., 2009a, 2009b). 그러나 사료내 김 spheroplast 분말 3% 첨가시 감성돔 성장의 뚜렷한 개선효과는 없었지만 생존율, 사료효율, 단백질전환효율과 지질축적율의 개선 효과가 관찰되었다(Khan et al. 2008). Kalla et al., (2008)는 사료내 김 5% 첨가는 참돔의 성장 개선효과뿐만 아니라 사료 이용성도 유의적으로 개선시킨다고 보고하였으며, 또한 대서양 대구(Gadus morhua) 유어에서는 사료내 어분을 김으로 30%까지 대체할 수 있다고 보고된 바 있다 (Walker et al., 2009). 조피볼락에게 미역 분말 5% 첨가시 성장 개선효과가 나타났다(Yi and Chang 1994). 해조류를 사료첨가제로 어류에게 공급시 위에서 언급한 대부분의 연구에서는 해조류를 직접 사료에 혼합하여 공급함에 따라서 그 효과가 뚜렷하지 않은 경우가 대부분이었으나, An et al. (2012)의 연구에서 처럼 미역 추출물인 당단백질을 사료에 공급시 어류의 성장이나 면역성 향상에 아주 효과적일 것으로 생각된다. 이러한 차이는 사료내 해조류 첨가시 어류의 성장이나 사료 이용성 등에 미치는 영향은 어종(fish species), 해조류 첨가제의 종류, 해조류 첨가제의 형태(추출 방법), 사료내 영양소 함량 또는 사육조건 등에 따라서 다르게 나타나기 때문인 것으로 사료된다.

    감성돔의 간을 제외한 전어체와 간의 일반성분분석 결과, 전어체의 수분(67.4-69.4%), 조단백질(18.2-19.3%), 조지질(7.7-8.5%), 회분(3.8-4.5%) 및 간의 수분(65.2-70.3%), 조단백질(12.2-14.1%)과 조지질(12.9-13.8%) 함량은 실험사료에 따른 유의적인 차이를 보이지 않았다(P>0.05). 본 실험의 결과와 유사하게 사료내 김 첨가시 참돔 근육의 일반성분 변화에는 영향을 미치지 않았다(Kalla et al., 2008). 그리고 방어(Seriola quinqueradiata)의 경우 사료내 김 첨가는 성장이나 사료 이용성에는 영향을 미치지 않았지만 어체내 지질 대사에 크게 영향을 미치는 것으로 보고된 바 있다(Fukada et al., 2009). 그러나 감성돔에게 김 3% 공급시 근육에서 체지방이 증가하였으며, 간을 제외한 내장의 체지방도 무첨가구에 비하여 김 1%, 3% 및 5% 첨가구에서 유의적으로 증가하였다(Khan et al., 2008). 또한 상품용 시판사료에 10% 미역 첨가시 감성돔의 체지방이 크게 증가하였다(Nakagawa et al., 1987).

    9주간 사육실험 종료시 생존한 감성돔의 혈장 분석 결과 총 단백질(total protein), GOT, triglyceride, cholesterol 함량은 실험사료에 따른 유의적인 차이가 나타나지 않았으며(P>0.05) (Table 5), 이러한 결과는 동일한 사료를 공급한 실험구내 측정 값들의 큰 변이 차이에 따른 것으로 생각된다. 그러나 혈장 glucose 함량은 P-5 사료를 공급한 실험구에서 P-0.1, P-0.5, P-1, P-2, F-1 및 E-1 사료를 공급한 실험구에 비하여 유의적으로 높게 나타났으나(P>0.05), Con과 P-3 사료를 공급한 실험구와 유의적인 차이를 보이지 않았다. 본 연구에서 P-5 사료를 공급한 실험구에서 혈장 glucose 함량이 높게 나타난 이유를 정확하게 설명하기는 어렵지만 사료내 다시마 분말 함량이 증가함에 따라서 혈장 glucose 함량이 증가하는 경향을 보여서 첨가된 다시마 분말이 감성돔의 당(glucose)대사에 영향을 미칠 수 있는 것으로 생각된다. 넙치의 경우 시판용 배합사료에 다시마를 흡착시켜 공급시 어체중 증가나 사료 이용성에 미치는 영향은 거의 없었으나 혈액생화학적인 변화(total protein이나 GOT)에는 다소 영향을 준다고 보고된 바 있다(NFRDI, 2008). Nakagawa et al. (1987)는 배합사료내 10% 미역 첨가시 감성돔의 혈장 triglyceride 함량을 크게 증가시켰고 체내 지질대사에 영향을 미친다고 보고하였으며, Yi and Chang (1994)은 조피볼락에게 미 역 첨가시 hematocrit과 적혈구의 숫자를 증가시킨다고 보고하였다. 그러나 Kalla et al., (2008)는 사료내 김 첨가는 참돔의 혈액생화학적 변화에 영향을 미치지 않는다고 보고하였다.

    이상의 결과를 고려할 때 본 실험의 조건하에서 감성돔 치어에게 다양한 농도의 다시마 분말, 생다시마, 다시마 엑기스 공급시 감성돔의 성장, 사료 이용성, 체조성 및 혈장 glucose을 제외한 혈액생화학적 변화에는 크게 영향을 미치지 않는 것으로 판단된다.

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  • [Table 1.] Ingredients (%, DM basis) and nutrient composition of the experimental diets
    Ingredients (%, DM basis) and nutrient composition of the experimental diets
  • [Table 2.] Weight gain of fish (g/fish), feed intake (g/fish) and feed conversion ratio (FCR) of black porgy Acanthopagrus schlegeli fed the diets containing various concentrations and sources of sea tangle Laminaria japonica for 9 weeks
    Weight gain of fish (g/fish), feed intake (g/fish) and feed conversion ratio (FCR) of black porgy Acanthopagrus schlegeli fed the diets containing various concentrations and sources of sea tangle Laminaria japonica for 9 weeks
  • [Table 3.] Proximate composition (%, wet weight basis) of the whole body excluding liver and liver in black porgy Acanthopagrus schlegeli at the end of the 9-week feeding trial
    Proximate composition (%, wet weight basis) of the whole body excluding liver and liver in black porgy Acanthopagrus schlegeli at the end of the 9-week feeding trial
  • [Table 4.] Plasma chemistry of black porgy Acanthopagrus schlegeli fed the diets containing various concentrations and sources of sea tangle Laminaria japonica for 9 weeks
    Plasma chemistry of black porgy Acanthopagrus schlegeli fed the diets containing various concentrations and sources of sea tangle Laminaria japonica for 9 weeks