축산직 공무원 축산학과 등 축산학 요점만 알기쉽게 요약 정리 8. 가축의 영양

제 8 장. 가축의 영양

8.1. 가축의 영양소와 기능

1) 영양소의 정의 : 가축의 생명을 유지하고 생산활동을 장려하기 위한 개개 영양물질

2) 5대 영양소-탄수화물, 지방, 단백질, 무기물, 비타민

 

8.1.1. 탄수화물

1) 에너지원 - 탄소, 수소, 산소로 구성

2) 사료중 중요부분 - 당분, 전분, 가용성 무기물(NFE), 섬유소(조사료의 중요한 영양소)

3) 탄수화물의 공급 : 식물체 건물의 3/4차지-중요한 가축의 영양소 공급원

4) 영양학적으로 중요한 탄수화물-단당류-글루코스, 과당, 유당

다당류-서당, 맥아당, 과당류, 섬유소, 전분

5) 탄수화물의 이용(기능) - 에너지의 자원(식물의 광합성과정에서 생산) 및 체지방으로 이용,

간이나 근육에 글리코겐으로 저장, 다른 영양소 구성

6) 탄수화물의 부족 - 케토시스 발생

7) 영양적으로 중요한 탄수화물 : 포도당, 과당, 유당(단당류) ; 설탕, 엿당(과당류) ; 녹말, 아미노펙틴(다당류)

 

8.1.2. 지방

1) 지방의 구성 : 탄소, 수소, 산소

2) 지방의 특징 : 유기용매에 녹음

3) 열량 : 탄수화물, 단백질의 2.25배(9.5cal)

4) 지방의 종류 : 단순지방 - 중성지방, 왁스

복합지방 - 인지질, 당지질, 지방단백

유도지방 - 지방산, 스테롤

5) 지방의 종류(특성에 따른 분류) : 상온데서 고체인 것 ; 스테아린산, 팔미틴산, 아라키돈산

6) 지방의 역할 : 체지방, 에너지원으로 이용

 

8.1.3. 단백질

1) 단백질의 구성 - 30개의 아미노산으로(탄소, 수소, 산소, 질소, 유황, 인) 펩티드 결합 연결

2) 필수아미노산 - 사료의 형태로 반드시 공급되어야 하는 아미노산

-리신, 아지닌, 히스티틴, 메티오닌, 트립토판, 발린, 페닐알라닌, 루신, 이소루신, 트레오닌

3) 단백질의 종류

(1) 단순단백질 - 달걀, 우유, 혈청에 함유된 알부민, 글로브린

(2) 복합단백질 - 인, 색소, 당, 핵산에 결합된 단백질

(3) 유도단백질 - 인공적으로 합성된 것

(4) 아미노산 ; 코돈(3개의 nudeotide로 구성, 아미노산 1개에 대한 정보를 보유)

4) 단백질의 기능 - 연조직의 기본구성, 체내효소 및 효소, 항체의 주요구성성분

 

8.1.4. 무기물

1) 무기물의 중요성-체내 구성은 비교적 적게 차지하지만 생육에 중요

2) 구성비율 - 3-5%, 60-75% 칼슘과 인의 주 구성 성분

3) 필수광물질 - 가축의 생육에 꼭 필요한 것

(1) 다량광물질 : 칼슘, 인 등

(2) 미량광물질 : 망간, 구리 등

4) 광물질의 기능

(1) 골격형성과 유지 기능 - Ca

(2) 체액의 균형 - Na 등

(3) 효소의 구성과 활성 - Ca 등

5) 공급 - 보통의 사료에는 충분히 함유되어 큰 문제 없슴

6) 보충급여 - 바타리 양계

 

8.1.5. 비타민

1) 역할 - 적은 양이면서도 신체의 유지 및 대사에 중요한 역할

2) 공급 - 사료 및 체내 미생물의 합성에 의함

3) 종류 - 수용성-A, D, E, K 지용성-B, S, S

4) 지용성 비타민의 구성-탄소, 수소, 산소

5) 수용성 비타민의 구성- “ ” 외 질소, 유황, 코발트

6) 전구물질 - 지용성 비타민에만 존재 -체내에서 비타민으로 전변되어야 효력 발생

7) 흡수 ; 지용성 - 체지방에 저장, 수용성 - 소장에서 물과 같이 흡수되어 혈액으로 유입

8) 반추동물 - 반추위내에서 B군 합성

 

8.1.6. 수분

1) 체내의 비율-어린 가축=65-85%, 성축=45-60%, 혈액의 90-95% 차지→함량 最多

2) 나이에 따라 수분은 줄고 지방의 비율은 높아짐

3) 체내 분포-근육과 피부 그리고 체세포에 함유

4) 역할 - 영양소 운반, 배설 그리고 화학적 반응과 용매, 체온조절

5) 두당 음수량(1일 기준) - 돼지=5.7-11.3, 면양=3.8-11.3, 소=38-55kg

 

8.2. 소화 및 흡수

8.2.1. 소화기관의 구조와 기능 : 사료를 흡수 가능한 상태로 전환시키는 것

(1) 단위동물 -돼지, 말(비반추초식동물), 토끼, 가금

*단위소화기관의 구조-식도-위-소장-대장 ; 맹장 기능이 미약→ 조섬유를 소화하지 못함.

*닭(조류) -치아나 침샘 없음. 소낭-선위-근위를 가지고 있고 항문은 총배설강. 맹장이 2개

(2) 비반추초식동물(말, 토끼)-대장과 맹장 발달, 많은 미생물이 서식→ 조사료의 소화가 가능.

(3) 반추동물

ㄱ. 위의 구조 - 반추위, 벌집위, 겹주름위, 진위의 네 개 위로 구성=함께 붙어 있음.

ㄴ. 1~2위의 기능 - 사료의 저장, 연화, 혼합, 미생물의 서식처 제공→섬유소 분해 가능.

ㄷ. 겹주름위 - 제3위라고도 함-사료의 수분 흡수 및 농축.

ㄹ. 제4위 - 단위동물의 위와 같은 역할

 

8.2.2. 영양소의 소화

1. 구강소화

1) 잎에서 침과 섞이고 아밀라아제, 프티알린에 의해 전분은 텍스트린과 맥아당은 변함

2) 닭에는 이런 기능이 없음.

3) 반추동물 - 반추위에서 위액, 참과 섞이고 다시 입으로 내뱉어 반추

2. 위소화

1) 단위동물의 위소화 - 위액 분비(주성분, 염산, 펩신, 레닌, 리파제)

(1) 염산 - 유해세균의 살균, 무기물 흡수, 단백질 변성

(2) 단백질 - 펩신의 작용으로 분해

(3) 지방 - 리파제의 작용으로 분해

2) 반추동물의 위소화 - 단위동물과 반추동물의 위내 작용이 다름

4) 가금류의 위소화 - 닭 - 소낭, 선위 - 근위로 이동

 

3. 소장소화

1) 통과 - 위문을 거쳐 소장으로 이동-장내에서 강력한 소화효소가 분비되는 곳

2) 주요소화액 - 췌장액, 담즙, 소장액

◦.단백질=트립신 등의 강력한 소화효소가 분비되어 - 펩티드와 아미노산으로 분해

◦.탄수화물=아미롭신이 분비 미분해탄수화물을-포도당으로 분해

◦.지방=스테압신=지방산과 글리세롤로 분해

4. 대장소화

1) 대장의 구조 - 맹장, 결장, 직장

2) 주요기능 - 미생물에 의한 조섬유의 소화, 미생물에 의한 비타민 B의 합성

 

8.2.3. 영양소의 흡수

1) 영양소 흡수 - 일부는 위에서 일어나지만 소장에서 대부분 흡수

2) 소장의 영양수 흡수부위 - 융모(임파관과 혈관이 분포)

3) 최종 흡수물 - 탄수화물=포도당, 단백질=아미노산, 지방=글리세롤---임파선을 통하여

4) 흡수방법 ; 단순확산, 활성흡수

5) 무기물 - 소장의 상단 및 중간부

 

8.2.4. 배설

1) 배설물-비소화물질, 비흡수물질

2) 배설에 걸리는 시간 - 소=3-4일, 산양=36시간, 닭=4-8시간

 

8.3. 영양소의 대사

1) 흡수된 영양소-에너지 또는 다른 화합물로 전변시켜 저장

2) 대사-영양소가 합성 또는 분해과정을 거치는 것

3) 이화작용-흡수된 영양소를 이용하는 과정

4) 동화작용-흡수된 물질을 가지고 새로운 물질을 합성하는 과정

8.3.1. 탄수화물의 대사

1) 포도당의 형태로 혈중에 섞여 조직(세포)에서 분해 흡수되고 남은 것은 간 또는 근육으로

이동되어 글리코겐, 지방산, 필수아미노산 등으로 전변

2) 탄소화물 - TCA 사이클을 거쳐 에너지 발생. 이 때 열효율은 약 40%.

①경과 : 글루코오스 해당작용에서 형성된 피루브산이 산화과정에 의해 CO2와 H20로 산화

②생물에 따른 분해장소: 진핵세포동물-미트콘드리라에서 일어남,

③경로 : 피루부산-아세틸 CoA-시트리산-이소시트리산-알파 케토글루타릭산-수시닉 CoA

-수시닉산-퍼마릭산-말릭산-말레이드-옥살로아세틱산

④찌꺼기 : 이산화탄소, 물, 오줌 등으로 배설

3)반추동물의 탄수화물대사-반추위내 미생물→ 휘발성 지방산으로 변해 에너지원으로 이용됨

 

8.3.2. 지방의 대사

1) 지방의 분해 - 지방산과 글리세롤

*위내에 수수이온이 풍부해서 포화가 용이 → 포화지방산의 체지방 형성

2) 혈중 지방으로 전변 - 근육으로 이동하여 산화과정을 거쳐 에너지 발생

3) 중성지방 - 글리세롤과 유리지방산으로 분해되어 간으로 운반되어

글로코스와 글리코겐 합성에 이용. B산화를 거쳐 아세틸 CoA까지 분해되면서 열을 발생

4) 지방 - 탄수화물, 단백질에서도 합성

9.3.3. 단백질의 대사

1) 아미노산으로 분해 - 소장에서 흡수 2) 체지방으로 합성

3) 분해이용 - 아세틸 CoA를 거쳐 TCA 싸이클을 통하여 분해

4) 섭취한 단백질이 부족할 때 - 체단백질을 분해, 소모, 산화이용하고 남은 것은

글리코겐 또는 지방으로 변화시켜 저장

 

8.4. 사료의 영양가치 평가

8.4.1. 사료성분 ; 수분(最多), 조단백질, 조지방, 조섬유, 가용무질소물, 조회분

구분	분석방법	주요성분
수분	100～150℃에서 가열하여 항량이 될 때까지 건조(건조손실량이 수분임)	수분과 휘발성물질 (100% － H2O = DM%)
조회분	연소로에서 500～600℃에 2시간 이상 회화(灰化)	광물질
조단백질	황산을 이용, 켈달(Kjeldahl)법으로 분해하여 질소정량(N×6.25=조단백질)	순 단백질, 아미노산, 비단백태질소화합물
조지방	에테르에 의하여 지방을 추출하여 정량	지방, 유지, 왁스, 수지, 색소물질
조섬유	약산, 약알칼리로 끓인 후 회화시켜 정량	셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 리그닌
가용무질소물	전체 100에서 위의 다섯가지 영양소를 제외한 잔량	전분, 당류, 약간의 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 리그닌

8.4.2. 사료가치 평가

1. 화학적 평가방법 ; 사료의 일반성분 분석방법

 

2. 생물학적 평가방법

1) 소화율과 가소화성분

(1) 소화율 = {(섭취한 영양소-똥 중 영양소)/섭취한 영양소} X 100

 

2) 에너지 평가방법

(1) 총에너지(GE);사료중에 함유된 총에너지

(2) 가소화에너지(DE);소화된 에너지 , DE=GE-FE

(3) 대사에너지(ME);대사에 이용된 에너지, ME=GE-FE-UE(오줌)-GPD(가스에너지)

(4) 정미에너지(NE);생명유지나 생산활동에 이용된 에너지, NE=ME-HI(열량증가)

(5) 녹말가(SV);사료의 체지방 생성력을 전분 1로 계산

(6) 사료단위(FV);풍건보리 1kg의 가치를 1SFV로 계산

(7) 가소화영양소총량(TDN)=DCP +DCF(지방) X 2.25 +DFCE +DCF(섬유)

 

3. 단백질의 평가

1) 가소화조단백질(DCP)=조단백질 X 조단백질소화율

◦.단백질당량(PE)=가소화조단백질 + 1/2 NPN

2) 생물가(BV)=가축의 체내에 이용된 단백질량으로 사료단백질의 가치를 평가하는 방법

3) 단백질 효율(PER)=단백질에 의한 증체량으로 사료단백질의 가치를 평가하는 방법

4) 정미단백질가(NVP)=섭취한 단백질량에 대한 체내이용단백질량의 비율에 의해 단백질을

평가하는 방법

 

4. 영양소 균형에 의한 평가

(1) 영양률(NR) - 사료 중 가소화단백질에 대한 무질소 영양소의 비율

(2) 칼로리단백질비율(Calorie-protein ratio) - 사료중 조단백질에 대한 대사에너지의 비율

 

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< 교과서 연습문제 풀이 >

1. 사료의 성분 중 켈달을 이용하여 질소 함량을 분석한 후 6.25를 곱하여 구하는 성분은 무엇인가? 단백질

 

2. 가축의 주요 에너지원으로 이용되는 영양소로, 주로 식물의 광합성과정에서 생산되는 것은? 탄수화물

☞ 탄수화물은 식물의 광합성과정에서 생산되는 물질로 가축의 주요 에너지원으로 이용된다.

 

3. 비반추초식동물과 반추동물의 가장 큰 차이점은 무엇인가?

위의 숫자

 

4. 가축 소화계의 주 기능은 무엇인가?

사료를 흡수될 수 있는 상태로 전화 ☞ 섭취된 영양소가 장벽을 통과하여 흡수될 수 있는 상태로 분해하는 것.

 

5. 반추가축이 섬유소를 사료원으로 이용할 수 있는 이유는 무엇인가? ➀ 반추위 미생물이 섬유소를 분해, 이용한다.

☞ 반추위 미생물이 섬유소를 분해하여 휘발성지방산을 생산하고, 반추동물은 생산된 휘발성지방산과 미생물단백질을 영양소로 이용하기 때문에 섬유소를 사료원으로 이용할 수 있다.

 

6. 반추동물은 불포화지방산이 많이 들어 있는 사요지방을 섭최함에도 조성이 다른 포화지방산이 풍부한 체지방을 많이 형성하는데 그 이유는? 위 내에 수소이온이 풍부해서 포화되기 때문

 

7. 다음 성분 중 성질이 다른 하나는?

➀순단백질 ➁조섬유 ➂아마이드 ➃비단백태 질소화합물

☞ 사료성분 분석과정에서 조단백질로 분석하는 것