Effects of bacterial β-mannanase on apparent total tract digestibility of nutrients in various feedstuffs fed to growing pigs

 

Anim Biosci

Vol. 00, No. 00:1-9 Month 2023

https://doi.org/10.5713/ab.23.0158

pISSN 2765-0189 eISSN 2765-0235

Effects of bacterial β-mannanase on apparent total tract digestibility of nutrients in various feedstuffs fed to growing pigs

 

 

• Objective

이 연구의 목적은  β-mannanase가 다양한 곡물 단백질의 metabolizable energy (ME)와 apparent total tract digestibility (ATTD)에 미치는 영향을 알아보기 위함입니다.

보리, 코프라 밀, 옥수수, DDGS, palm kernel meal, 수수 및 대두박을 대상으로 합니다.

 

• Methods

옥수수 94.8%와 아미노산, 미네랄, 비타민 0.77%로 기본 식단을 구성하고,
기본 식단 옥수수를 보리, DDGS, 수수, 대두박 또는 밀로 각각 50% 대체하고,

copra meal,  또는 palm kernel meal 로 각각 30% 대체하는 시험 식단을 구성했습니다. 

 

• Results

β-mannanase 를 보충하여 육성기 돼지에게 급여 할 때, 보리(10.4%), palm kernel meal(12.4%), 수수(6.0%), 대두박(2.9%)의 ME가 개선되었습니다(p<0.05). 
β-mannanase 를 보충하여 palm kernel meal(8.8%)에서 CP의 ATTD가 증가(p<0.05)하고,

육성기 돼지에게 급여한 copra meal(18.0%)에서 CP의 ATTD가 증가하는 경향(p = 0.061)을 보였습니다.

 

 

 

INTRODUCTION

 

보리, 옥수수, 수수, 대두박, 밀은 돼지 사료에서 일반적으로 사용되는 에너지 사료 및 단백질 보충원료 입니다. 
경제적 가치의 변동성으로 인해 돼지 사료에 옥수수 증류박을 포함한 몇 가지 다른 대체 사료가 고려되고 있습니다.
DDGS, 코프라 밀 또는 팜 커널 밀 등 지역별로 가용성에 따라 다릅니다

일부 기존 사료 및 대체 사료에는 높은 수준의 비전분 다당류(NSP)가 포함되어 있습니다, 
소화 효소에 의해 가수분해되지 않고 돼지의 영양소 이용에 부정적인 영향을 미치는 반영양 인자로 작용합니다
외인성 미생물 효소는 대체 사료를 먹인 돼지의 영양소 이용률을 개선하기 위한 사료 첨가제로 고려되어 왔습니다

Beta-mannans은 식물 세포벽에서 흔히 발견되는 복합 다당류입니다.
Kiarie et al 에 따르면, 
코프라박(전체 베타만난의 32.6%), 팜커널박(30.9%), 대두박(1.7%)은 보리(0.4%), 옥수수(0.3%), 옥수수 DDGS(1.3%), 수수(0.1%), 밀(0.3%)을 포함한 다른 사료 원료에 비해 β-mannans의 높은 공급원으로 간주됩니다. 

Beta-mannans은 갈락토스 또는 포도당과 같은 β-mannan  백본에 결합된 다양한 분자에 따라 선형 만난, 글루코만난, 갈락토만난 및 갈락토글루코만난의 네 가지 하위군으로 분류할 수도 있습니다.

 

Mannan 또는 β-glucomannan의 백본은 α-1,6- 연결된 갈락토스 또는 포도당 잔기의 측쇄로 치환될 수 있습니다. 
특히, 용해성 β-mannans 은 점성이 높아 돼지의 영양소 흡수에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 
β-mannans의 용해도는 여러 요인에 의해 결정될 수 있습니다; 
i) 분지 정도,
분기가 많을수록 친수성이 증가하기 때문에 용해도와 양의 상관관계가 있습니다
ii) 측쇄의 길이와 구성은 친수성 또는 소수성 특성에 따라 용해도에 긍정적 또는 부정적 영향을 미칠 수 있습니다
iii) 분자량,
일반적으로 용해도와 음의 상관관계가 있습니다.

 

백본 구조가 단순하거나 소수성 당(포도당 또는 만노스)의 측쇄가 짧은 Beta-mannans은 돼지의 장내에서 점도를 증가시키고 영양소 이용을 방해합니다. 

사료 내 특정 β-mannans의 특성 분석에 대한 정보는 제한적이지만, 사료 간 β-mannan 프로파일의 차이로 인해 돼지의 성능과 건강에 미치는 영향의 정도에 차이가 발생할 수 있습니다.

 

Beta-mannanase는 돼지 사료의 만난을 가수분해하여 소화액 점도를 낮추고 소화를 위한 영양소를 방출하며 돼지의 장 건강을 지원하는 프리바이오틱스 역할을 할 수 있는 만난 올리고당을 방출함으로써 영양소 이용률을 개선하는 데 사용되었습니다. 
β-mannanase는 돼지의 영양소 이용률과 최종적으로 성장을 개선할 수 있습니다

사료 효소의 효능은 사료 원료 간 표적 기질의 양과 구조의 차이로 인해 사료의 구성에 따라 달라질 수 있습니다.
사료효소가 특정 사료원료에 미치는 영향을 조사할 필요가 있으며, 이를 통해 해당 사료원료로 구성된 사료에 미치는 영향을 추정할 수 있습니다.

돼지 사료에 β-mannanase를 사용하면 다양한 사료의 에너지 이용률과 단백질 소화율을 개선할 수 있드며, 사료의 구성 원료에 따라 개선 정도는 달라질 수 있습니다.

이 연구의 목적은 β-mannanase가 보리, 코프라박, 옥수수, 옥수수 DDGS, 팜커널박, 수수, 대두박을 포함한 주요 사료 원료에서 단백질의 metabolizable energy(ME)와  apparent total tract digestibility(ATTD)에 미치는 영향을 확인하는 것이었습니다.

 

 

MATERIALS AND METHODS

 

Animal care

 

이 실험 프로토콜은 노스캐롤라이나 주립대학교의 기관 노스캐롤라이나 주립대학교의 동물 관리 및 사용 위원회의 승인을 받았습니다. 
실험은 노스캐롤라이나 주립대학교(Raleigh, NC, USA)의 돼지 교육 부서에서 수행되었습니다. 

 

 

Diets, animal, and experimental design

 

기본 식단은 옥수수(94.8%)와 에너지 및 필수 아미노산 공급을 위한 보충 아미노산으로 구성되었습니다( Table 1.).

 

Table 1. Composition of experimental diets1) (%, as-fed basis)

DM, dry matter; ME, metabolizable energy; CP, crude protein; SID, standardized ileal digestible; STTD, standardized total tract digestible.
¹⁾ Five feedstuffs including barley, corn distillers dried grains with solubles (DDGS), sorghum, soybean meal, or wheat and two feedstuffs including copra meal or palm kernel meal were replaced into the corn-basal diets at 50% and 30%, respectively, to formulate test diets with or without β-mannanase supplementation at 800 U/kg. The analyzed β-mannanase activities were 835 ± 34 U/kg, 842 ± 25 U/kg, 883 ± 102 U/kg, 937 ± 26 U/ kg, 886 ± 98 U/kg, 817 ± 8 U/kg, 821 ± 2 U/kg, and 906 ± 72 U/kg in diets with barley, corn, corn DDGS, copra meal, palm kernel meal, sorghum, soybean meal and wheat, respectively.
²⁾ The vitamin premix will supply the following per kg of complete diet: 8,433 IU of vitamin A, 1,202 IU of vitamin D3 as activated animal sterol, 48 IU of vitamin E, 4.0 mg of vitamin K as menadione dimethylpyrimidinol bisulfate, 6.0 mg of riboflavin, 36.2 mg of niacin, 24.1 mg of d-pantothenic acid as calcium pantothenate, 1.8 mg of folic acid, 0.24 mg of d-biotin, 0.031 mg of vitamin B12. The trace mineral premix will supply the following per kg of complete diet: 16.5 mg of Cu as CuSO4, 0.3 mg I as ethylenediamine dihydroiodide, 165 mg of Fe as FeSO4, 40 mg of Mn as MnSO4, 0.3 mg of Se as Na2SeO3, and 165 mg of Zn as ZnO.

 

 

 

 

옥수수 기본 식단의 일부를 보리, 옥수수 DDGS, 수수, 대두박 또는 밀로 50% 대체하거나 코프라 밀 또는 팜커널 밀로 30% 대체하여 7가지 추가 시험 식단을 구성했습니다.

기본 식단과 시험 식단은 2가지 식단으로 구성된 2×2 Latin square 디자인을 세 번 또는 네 번 반복하였으며,
20.6±0.6kg(9주령)의 총 54마리를 사용하여 2번의 기간을 거쳤습니다.

식이 처리는 β-mannanase 서플리멘테이션 수준(사료 0 또는 800 U/kg)이었습니다.

β-mannanase 유무에 관계없이 코프라박, 옥수수 DDGS, 팜커널박, 수수, 밀에는 3중 2×2 라틴 정사각형 디자인이 사용되었습니다.
β-mannanase 유무에 관계없이 보리, 옥수수, 대두박에는 4중 2×2 라틴 정사각형 디자인을 사용했습니다.
Betamannanase(800,000 U/kg, 씨티씨바이오, 서울, 대한민국)는 Bacillus subtilis isolate WL-7(GenBank no. AAT27435.1)을 발효하여 생산했습니다.
본 연구에 사용된 사료의 에너지 및 영양소 조성을 분석한 결과는 Table 2에 나와 있습니다.

 

 

Table 2. Analyzed nutrient compositions in feedstuffs (dry matter basis)

Corn DDGS, corn distillers dried grains with solubles.

 

 

Experimental procedures and analysis

 

돼지의 체중(BW)을 기준으로 매일 2회(0800시간과 1700시간) 고정량의 실험용 사료를 급여했습니다(일일 사료 허용량 = 0.09×BW0.75kg).
각 기간이 끝날 때마다 돼지의 체중을 측정하여 다음 기간의 사료 허용량을 조정했습니다.
사료 거부를 고려하여 일일 사료 섭취량을 기록했습니다.
각 단계마다 4일째 1700시간에 산화크롬(0.3%)을 저녁 식사에 첨가하여 분변 수집 시작을 나타내는 외부 마커로 사용했습니다.
샘플링은 4일 동안 연속적으로 수행되었습니다.

분변 채취는 소화가 잘 되지 않는 산화크롬을 첨가한 식사를 먹인 후 분변에서 산화크롬으로 인한 녹색이 육안으로 관찰될 때 시작되었습니다,
소변 샘플링은 크로믹옥사이드가 포함된 식사를 먹인 시간 이후에 시작되었습니다.

0.5%의 산화크롬을 대변 수집을 위한 외부 마커로 저녁 식사에 첨가했습니다.

다음 날 아침 대변에서 녹색이 관찰되면 대변 샘플링을 종료했습니다.
소변 수집은 8일째 저녁 식사 시점에 종료되었습니다.
소변은 플라스틱 용기에 20mL 염산나트륨(6N)을 넣어 수집했습니다.
수집 기간 동안 매일 소변의 양을 측정하고 다음을 수행했습니다.
매일 소변 샘플 150mL를 하위 샘플링했습니다.

분변 샘플은 측정 기간 동안 매일 말일에 무게를 측정했습니다.
소변 및 분변 샘플은 채취 후 즉시 냉동(-20°C)했습니다.

냉동 분변 및 소변 샘플을65°C의강제 공기 오븐에서 건조시켰습니다.
각 돼지의 소변 샘플은 매일 수집된 소변의 양에 따라 비례적으로 합쳐졌습니다. 
사료, 소변, 분변 샘플의 총 에너지(GE)와 조단백질(CP)을 분석했습니다.
총 에너지는 폭탄 열량계(Model 6300; Parr Instruments, Moline, IL, USA)를 사용하여 얻었습니다.
조단백질은 연소법을 사용하여 얻었습니다(method 999.03; AOAC International, 2007).

 

 

Calculation and statistical analysis

 

대변과 소변으로 배설된 GE의 에너지 값은 GE 섭취량에서 빼서 각 식단에 대한 소화 가능 에너지(DE)와 ME를 계산했습니다.
그런 다음 보리, 코프라박, 옥수수 DDGS, 팜커널박, 수수, 대두박 또는 밀의 DE와 ME를 차이 절차에 따라 계산했습니다.
CP의 ATTD도 각 사료 원료에 대해 차이 절차에 따라 계산했습니다.
각 실험에 대해 데이터는 SAS의 Proc 일반 선형 모델(SAS Inc., Cary, NC, USA)을 사용하여 분석했습니다.
실험은 라틴 정사각형 설계를 기반으로 하였으며, 실험 단위는 개별 돼지였습니다.
기간과 라틴 제곱은 고정 효과로 포함되었고 돼지는 무작위 효과로 포함되었습니다.
실험 단위는 개별 돼지였습니다.
통계적 차이는 p<0.05로 유의한 것으로 간주했습니다,
0.05≤p<0.10은 경향으로 간주했습니다.

 

 

RESULTS

 

β-mannanase 보충은 보리, 옥수수, 옥수수 DDGS, 수수 또는 밀이 함유된 사료를 먹인 돼지의 GE 섭취량에 영향을 미치지 않았습니다(Table 3).

 

Table 3. Energy balance (dry matter basis) in feeds with various feedstuffs fed to growing pigs with or without β-mannanase

GE, gross energy; ATTD, apparent total tract digestibility; DE, digestible energy; ME, metabolizable energy; DDGS, distillers dried grains with solubles.
¹⁾ One unit (U) of β-mannanase activity is defined as the amount of enzyme required to releases 1 μmole of mannose reducing sugars equivalents per minute from locust bean gum (1.0%) in sodium phosphate buffer (200 mmol/L), pH 6.0 at 50°C.

 

 

β-mannanase 보충은 옥수수, 옥수수 DDGS 또는 밀이 함유된 사료를 먹인 돼지의 분변 배설물에 영향을 미치지 않았습니다. 
β-mannanase 보충은 보리 또는 사탕수수를 함유한 사료를 먹인 돼지의 GE 분변 배설이 감소했습니다(p<0.05). 

β-mannanase 보충은 옥수수, 옥수수 DDGS 또는 밀을 함유한 사료를 먹인 돼지의 ATTD of GE에 영향을 미치지 않았습니다. 

β-mannanase 보충하여 보리 또는 사탕수수를 함유한 사료를 먹인 돼지의 GE의 ATTD를 증가(p<0.05) 시켰습니다.

β-mannanase 보충은 옥수수, 옥수수 DDGS 또는 밀이 함유된 사료의 DE 및 ME 값에 영향을 미치지 않았습니다. 
β-mannanase 보충하면 보리가 포함된 식단의 DE 및 ME 수치가 증가했습니다(p<0.05). 
사탕수수를 함유한 식단의 DE 값은 증가하는 경향을 보였습니다(p = 0.052).
수수 함유 식단의 ME 값도 β-mannanase 보충에 의해 증가했습니다 (p<0.05).

β-mannanase 보충은 코프라박, 야자박 또는 대두박이 포함된 사료를 먹인 돼지의 GE 섭취량에 영향을 미치지 않았습니다. 
코프라박(p = 0.073), 팜커널박(p = 0.059) 또는 대두박(p = 0.085)이 포함된 사료를 먹인 돼지의 분변으로 배설되는 GE는 β-mannanase  보충하면 감소하는 경향이 있었습니다. 

β-mannanase 보충은 코프라박이 포함된 사료를 먹인 돼지의 ATTD of GE에 영향을 미치지 않았습니다. 

β-mannanase 보충하면 팜커널박 또는 대두박이 함유된 사료를 먹인 돼지의 GE의 ATTD가 증가했습니다(p<0.05). 
β-mannanase 보충은 코프라박을 함유한 사료의 DE 및 ME 수치에 영향을 미치지 않았습니다. 
β-mannanase 보충하면 팜커널밀을 함유한 식단의 DE 및 ME 수치가 증가했습니다(p<0.05). 
β-mannanase 보충에 의해 사탕수수를 함유한 식단의 DE 값은 증가하는 경향이 있었고(p = 0.052), ME 값은 증가했습니다(p<0.05).

β-mannanase 보충은 보리, 코프라박, 옥수수, 옥수수 DDGS, 팜커널박, 수수, 대두박 또는 밀이 함유된 사료를 먹인 돼지의 CP 섭취량과 분변 배설량에 영향을 미치지 않았습니다(Table 4 ). 

 

 

 

Table 4. Apparent total tract digestibility (ATTD) of crude protein (CP) in feeds with various feedstuffs fed to growing pigs with or without β-mannanase

ATTD, apparent total tract digestibility; CP, crude protein; DDGS, distillers dried grains with solubles.
¹⁾ One unit (U) of β-mannanase activity is defined as the amount of enzyme required to releases 1 μmole of mannose reducing sugars equivalents per minute from locust bean gum (1.0%) in sodium phosphate buffer (200 mmol/L), pH 6.0 at 50°C.

 

 

 

β-mannanase 보충은 보리, 옥수수, 옥수수 DDGS, 수수, 대두박 또는 밀이 함유된 사료를 먹인 돼지의 CP ATTD에 영향을 미치지 않았습니다.
β-mannanase 보충하면 코프라 밀이 포함된 사료를 먹인 돼지의 ATTD of CP가 증가하는 경향을 보였습니다(p = 0.061). 
β-mannanase 보충하여 팜커널박이 포함된 사료를 먹인 돼지의 ATTD of CP는 증가했습니다(p<0.05).

β-mannanase 보충해도 성장기 돼지에게 먹인 옥수수, 옥수수 DDGS, 밀에서 ME and ATTD of CP 에는 영향을 미치지 않았습니다( Table 5.).

 

 

Table 5. Metabolizable energy (ME) and apparent total tract digestibility (ATTD) of crude protein in various feedstuffs fed to growing pigs with or without β-mannanase

ME, metabolizable energy; DDGS, distillers dried grains with solubles; ATTD, apparent total tract digestibility; CP, crude protein.
¹⁾ One unit (U) of β-mannanase activity is defined as the amount of enzyme required to releases 1 μmole of mannose reducing sugars equivalents per minute from locust bean gum (1.0%) in sodium phosphate buffer (200 mmol/L), pH 6.0 at 50°C.

 

β-mannanase 보충하면 성장기 돼지에게 급여한 보리, 팜커널박, 수수, 대두박의 ME가 개선되었습니다(p<0.05). 

β-mannanase 보충하면 팜커널박에서 ATTD of CP가 증가(p<0.05)했고, 성장기 돼지에게 급여한 코프라박에서 ATTD of CP가 증가하는 경향(p = 0.061)을 보였습니다.

 

 

DISCUSSION

 

Beta-mannanase는 β-mannans을 가수분해하는 효소입니다, 
β-mannans 은 복합 다당류로 대두박, 코프라박, 팜커널박 등 돼지 사료에 일반적으로 사용되는 식물성 사료 원료에 함유되어 있습니다. 

돼지 사료에 β-mannanase를 첨가하면 여러 가지 유익한 효과가 있는 것으로 나타났습니다, 
성장 성능 개선, 영양소 소화율 향상, 면역력 강화 등 여러 가지 유익한 효과가 있는 것으로 나타났습니다.

β-mannanase 보충은 β-mannans의 부정적인 영향을 줄이는 것과 관련이 있습니다, 
β-mannans은 영양소에 결합하여 소화율을 감소시켜 돼지의 성장 능력을 저하시킬 수 있는 항영양 인자입니다.

또한 β-mannanase는 케이지 효과(cage effects)가 있는 이러한 복합 다당류를 분해하는 것으로 알려져 있으며, 
내인성 또는 미생물 효소의 작용 방식을 물리적으로 방해하여 세포벽 내부의 영양소를 가수분해하는 것으로 알려져 있습니다

이 연구에 따르면 β-mannanase 보충하면 보리, 야자박, 수수, 대두박의 ME와 코프라박과 야자박의 단백질 소화율이 개선될 수 있는 것으로 나타났습니다. 
이러한 개선은 urinary energy 영향 없이, β-mannanase 보충에 의해 사료의 DE가 증가한 것과 관련이있을 수 있습니다. 
이는 β-mannanase 가 영양소의 흡수율을 높여 보리, 팜커널박, 수수, 대두박의 ME 증가에 기여하는 것으로 추정할 수 있습니다.

 

이 연구는 β-mannanase 보충이 영양소 소화율을 향상시켜 보리, 팜커널박, 수수, 대두박의 에너지 이용률을 개선할 수 있는 잠재력을 보여줄 수 있습니다.

따라서, β-mannanase 보충 할 때 돼지 사료에서 이러한 사료 원료의 영양소 기여도를 재고해야합니다.
본 연구에서 분석된 사료원료의 GE와 CP의 조성은 코프라박과 팜커널박을 제외하고는 NRC에 기술된 값과 유사하게 나타났습니다. 
선행 연구와 비교하면, 코프라박의 CP(25.7%)는 선행 보고에 근거한 값(21.1%±0.7%)보다 약간 높지만, 팜박의 GE와 CP는 선행 연구의 값 범위 내에 있다. 

Stein et al 에 따르면, 코프라 밀은 주로 착유 또는 용매 추출로 인한 잔류 오일 함량의 차이로 인해 영양소 구성에 차이가 있을 수 있습니다.

 

β-mannanase는 β-mannans을 분해하는 효소로 사료 원료에 따라 다양한 수준으로 함유되어 있습니다.

흥미롭게도 이 연구에 따르면 옥수수, 옥수수 DDGS, 밀, 코프라박의 ME는 영향을 받지 않은 반면 보리, 수수, 팜커널박, 대두박의 ME는 β-mannanase를 보충했을 때 증가했습니다.

이 결과는 β-mannanase가 사료의 ME에 미치는 영향이 해당 사료의 β-mannan 함량 또는 soluble to total β-mannans 비율과 일치하지 않음을 나타낼 수도 있습니다(Table 6). 

 

 

Table 6. Compositions of soluble and total β-mannans in feedstuffs (as-is basis)¹⁾

DDGS, distillers dried grains with solubles.
¹⁾Achieved from Kiarie et al.
²⁾ Values for as-is basis were calculated based on dry matter (%) in feedstuffs reported in NRC.

 

 

 

이러한 결과에 대한 몇 가지 잠재적인 이유를 추측할 수 있습니다. 

NSP 화합물은 사료의 세포벽 구조에서 다른 성분과 상호 작용합니다.

식물 세포벽에서 β-mannans은 일반적으로 중간층과 1차 세포벽에 존재하며, β-mannans은 세포벽의 구조와 강성에 기여합니다.

β-mannans은 다른 다당류 및 영양소와 상호 작용하여 복합체를 형성하여 세포에 강도와 유연성을 제공합니다.

β-mannan 분자가 다른 NSP 성분으로 둘러싸여 있다면, 
β-mannanase가 물리적으로 접근하는 것을 제한하여 효소 반응을 방해할 수 있습니다.
따라서 β-mannanase에 대한 효능은 다른 NSP 성분과 관련된 β-mannans의 물리적 구조에 따라 달라질 수 있습니다.

또한, 각 사료마다 β-mannans을 구조화하는 연결 유형과 중합 정도가 크게 다릅니다.
그러나 이것이 β-mannanase와의 상호작용에 어떻게 영향을 미칠 수 있는지에 대해서는 명확한 이해가 없으므로 추가 연구를 필요로 합니다.

Copra meal은 β-mannans이 풍부하고 수용성 섬유질뿐만 아니라 지방과 단백질도 더 많이 함유하고 있지만 palm kernel meal에 비해 에너지 가치가 낮습니다.
Jaworski 등에 따르면, copra meal의 수분 결합 능력은 palm kernel meal보다 더 컸습니다. 
수분 결합 능력은 사료가 수분을 보유하는 능력을 말합니다,
사료의 가공과 소화에 중요한 요소입니다.
수분 결합력이 높은 수용성 섬유질은 영양소와 효소를 가둘 수 있는 점성 물질을 형성하여 영양소 소화에 대한 접근성을 떨어뜨리는 경향이 있습니다. 

copra meal 같이 수분 결합력이 높은 사료는 소화 효소나 외인성 효소가 포획된 영양소에 접근하여 분해하는 것을 더 어렵게 만들 수 있습니다. 
이전 연구에 따르면 성장기 돼지의 에너지 소화가 copra meal 을 먹였을 때 β-mannanase 보충에 반응하지 않는 것으로 나타났습니다.
이 연구는  β-mannanase 보충에 의해 copra meal 또는 palm kernel meal을 함유한 사료를 먹인 돼지의 ATTD of CP가 증가했음을 보여줍니다. 
높은 수분 결합력을 가진 수용성 β-mannans은 단백질의 친수성 특성으로 인해 단백질 이용률에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 

따라서 본 연구 결과는 양돈 사료에 외인성 효소를 배합할 때 사료의 수분 결합력과 효소 활성을 모두 고려할 필요가 있음을 시사합니다.

이 연구는 상대적으로 낮은 수준의 β-mannans을 함유 한 보리와 수수의 ME가 β-mannanase의 보충에 의해 증가했음을 보여줍니다. 
Navarro 등[45]은 NSP가 낮은 사료 원료 중 보리(5.5%)와 수수(16.2%)에 옥수수(1.0%)와 밀(0.4%)에 비해 저항성 전분이 훨씬 더 많이 함유되어 있음을 보여주었습니다. 
저항성 전분은 소장에서 소화에 저항성이 있고 대장으로 이동하는 전분의 일종으로, 장내 유익균의 성장을 촉진하는 프리바이오틱스 역할을 합니다.
β-mannanase는 NSP 구조를 분해하여 저항성 전분이 소장에서 소화 및 흡수에 더 쉽게 접근할 수 있도록 도와줍니다.

또한, β-mannanase 첨가로 대두박의 ME도 증가하였다.

대두박에는 보리, 옥수수 DDGS, 옥수수, 수수, 밀과 같은 다른 사료 원료에 비해 상대적으로 높은 β-mannans이 함유되어 있습니다.
특히 NSP는 소화관에서 리파아제, 지방 및 담즙염 미셀 간의 상호 작용을 방해하여 궁극적으로 지방 소화를 감소시킬 수 있습니다.

이 연구에 따르면 에너지 소화율이 개선된 것은 대두에서 주로 대두박의 1,4-linked β-D-mannopyranosyl residues로 구성된 수용성 NSP의 일종인 갈락토만난의 분해 때문일 수 있습니다.

사료에 존재하는 β-mannans 구성이나 유형은 다른 영양소와의 상호 작용 또는 기질 효과에 영향을 미쳐  β-mannanase에 대한 다양한 반응을 일으킬 수 있습니다. 
그러나  β-mannanase 보충은 대두박을 먹인 돼지의 CP의 ATTD에 영향을 미치지 않았습니다. 
한 가지 가능한 이유는 대두박의 단백질이 성장기 돼지의 소화율이 높기 때문일 수 있습니다. 
또한 대두박은 다른 사료 원료 중에서 단백질 소화율이 가장 높은 것으로 나타났습니다. 
대두 단백질은 일반적으로 돼지의 소화율이 높은 것으로 알려져 있습니다, 단백질 소화율이 약 80% 이상입니다. 

또한, 본 연구에서는 β-mannanase 보충에 따른 ATTD of CP 변화는 사료원료 중 가장 낮은 단백질 소화율을 보이는 copra meal과 palm kernel에서 검출되었습니다.

 

 

CONCLUSION

 

β-mannanase 보충은 보리, 야자박, 수수, 대두박의 ME를 개선시켰고, 육성돈에서 copra meal과 palm kernel meal의 ATTD of CP 를 개선시켰습니다.

이 연구는 또한 β-mannans의 구조와 양, 수분 결합 능력, 저항성 전분의 수준과 같은 다양한 요인이 사료마다 다르므로 보충 β-mannanase의 효능이 이러한 요인에 의해 영향을 받을 수 있음을 나타냅니다.

 

 

 

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