인삼 부산물의 첨가 급여가 고온 스트레스 하 육계의 생산성, 혈액 조성, 장기 발달 및 스트레스 지표에 미치는 영향

통계분석은 SAS 통계 패키지(Statistics Analytical System ver. 9.3)를 이용하여 one-way ANOVA분석을 하였으며, 처리구간 비교는 Duncan’s multiple range test로 5% 유의 수준에서 검정하였다.

사육 전기에는 육계의 생산성에 대한 유의차가 나타나지 않았다. 사육 후기와 전기간을 분석했을 때에는 CON에 비하여 다른 처리구에서 증체량과 사료요구율이 개선되는 경향을 보였으나 통계적 유의차는 볼 수 없었다(Table 2).

이는 육계 사료에 인삼첨가구와 대조구를 고온환경에 노출시킨 시간(0, 2, 4, 6 hr)에 따라 증체량에서 유의차가 없었던 Ibrahim and Al-Muslimawi(2019)의 실험과 유사하였다. 그러나 인삼을 육계에 첨가 급여한 다른 선행 연구들에서는 다양한 결과를 나타냈다.

Bong et al.(2011)은 홍삼박을 육계에 첨가 급여하였을 때 고온 환경에서 홍삼박 처리구가 대조구보다 증체량이 낮아지는 경향을 보였다고 하였다. 그러나 Yan et al.(2011)은 육계 사료에 0.1%의 인삼을 첨가한 경우 증체량과 사료섭취량이 늘었고, 0.3%의 인삼을 첨가한 경우에는 대조구보다 증체량이 낮아지고 사료섭취량이 비슷하였다고 보고하였다. Milgate and Roberts(1995)는 그 이유를 사포닌의 쓴맛이 사료섭취량과 증체량을 떨어트리기 때문일 것으로 추측하였다.

사포닌을 함유한 다른 식물들과 비교해 보면, 고온 환경에 노출된 육계에 바나나껍질을 첨가한 사료를 급여한 실험에서는 생산성에 영향이 없었다(Hernawan and Abun, 2014). Zeweil et al.(2016)은 Spirulina platensis를 육계에 사료에 첨가하면 사료섭취량이 낮아졌으나 증체량과 사료요구율에는 변화가 없다고 보고하였다. Sugito et al.(2020)은 육계에 버드나무 잎 추출물을 음수에 첨가하여 고온 환경에서 실험한 경우 사료요구율이 높아지는 경향을 보였으나 유의차가 나타나지는 않았다고 보고하였다.

Jenkins and Atwal(1994)은 사포닌의 종류와 첨가량에 따라 증체량과 사료섭취량이 증가하거나 감소한다고 하였으며, 사포닌이 사료 내 비타민 A, E 등 필수영양소의 흡수를 방해를 하여 증체량을 떨어트리는 것으로 추측된다고 보고하였다.

이와 같이 사포닌이 육계의 생산성에 미치는 효과는 사포닌을 함유한 식물의 종류와 첨가 수준에 따라 그 결과가 달라질 수 있는 것으로 보이며, 고온환경 하의 육계에서 인삼 부산물을 급여 효과를 보다 명확히 구명하기 위해서는 농장 수준의 사육환경에서 첨가 수준 및 급여방법 변경 등을 통한 후속 연구가 필요할 것으로 사료된다.

주요 장기의 무게는 모든 항목에서 처리구간 유의차가 나타나지 않았으나, 근위의 무게가 CON이 다른 처리구들에 비해 높은 경향을 보였다(Table 3).

이는 육계에 사포닌을 배합한 사료를 급여한 실험과 Yucca 추출물 배합사료를 급여한 실험에서 근위의 무게가 대조구가 다른 처리구보다 높은 것과 유사하였다(Miah et al., 2004; Begum et al., 2015). 하지만 본 실험에서는 CON의 증체량이 다른 처리구보다 낮은 경향을 보였기 때문에 체중 대비 환산에서 다소 높게 나온 결과로 사료된다. 사육 적온(20°C) 환경에서 육계에게 진생베리와 인삼 잎·줄기를 첨가한 사료를 급여한 선행 연구에서도 처리구들 간 장기 무게에 유의차를 보이지 않아(Lee et al., 2021), 섭취한 인삼 부산물이 주요 장기 발달에 부정적인 영향을 나타내지 않은 것으로 판단된다.

고온 환경 하에서 인삼 부산물을 급여한 육계의 혈청 생화학 및 혈구 분석에서는(Table 4, 5) GLS2의 총 빌리루빈 함량이 다른 처리구에 비하여 유의적으로 높게 나타났고(P<0.05) 그 외의 항목에서는 유의차를 볼 수 없었다.

혈청 내 총 빌리루빈 함량은 간의 질병 유무를 예측하는 성분으로 0.2~1.2 mg/dL 이 정상범위로 알려져 있다(Lee et al., 2013). 또한 빌리루빈은 항산화 효과를 가지고 있어 정상 범위 내 농도가 높을수록 심혈관 질환을 예방하는 효과가 있다고 보고되었다(Moon et al., 2008). 본 실험에서도 GLS2의 총 빌리루빈 함량이 정상 범위 안에서 높은 수치를 보여 간에 부정적인 영향 없이 혈액 내 빌리루빈 농도에 영향을 미친 것으로 사료된다. 혈청 콜레스테롤 함량은 처리구간 유의차는 얻지 못하였으나, 인삼부산물 처리구가 CON보다 낮은 경향을 보였다. Tadele(2015)의 연구에 따르면 사포닌은 체내 혈중 콜레스테롤 감소에 효과를 보인다고 하였다. Kim(2014)은 홍삼박 첨가 사료가 육계의 혈중 콜레스테롤 수치를 낮춘다고 보고하였다. 그 이유로써 식물의 flavonoid 성분이 지질 대사에 관여해 콜레스테롤 수치를 낮춘다고 주장하였다. 사포닌은 혼합 micelles을 형성해 담즙의 장내 순환에 영향을 주어 콜레스테롤의 수치를 낮춘다는 연구도 있다(Abdulkarimi et al., 2011). 그러나 앞서 언급한 선행연구들은 고온 스트레스 환경이 아닌 적온 환경에서 수행되었다. Keatinge et al.(1986)은 고온 스트레스가 혈중 콜레스테롤을 14% 높인다고 보고하였는데, 본 실험의 인삼 부산물 처리구에서는 혈중 콜레스테롤이 낮아지는 경향을 보였다. 이를 볼 때, 인삼 부산물의 첨가 수준이나 환경 요인 등에 따라 혈중 콜레스테롤 농도 조절에 효과가 있을 것으로 사료된다.

통계적인 유의차를 보이지는 않았으나 면역 글로불린인 IgM과 IgG가 모든 처리구에서 CON에 비하여 높아지는 경향을 보였다. 또한 corticosterone 수치는 CON에 비하여 인삼 부산물 처리구에서 낮아지는 경향을 보였다(Table 6). Corticosterone 수준의 경우, 처리구 간에 수치상 큰 차이를 보였음에도 유의차는 얻지 못하였는데 이는 분석치들의 variation이 큰 것에 기인한 결과로 사료된다.

IgM은 IgG의 생산을 용이하게 하고 외부에서 오는 항원에 대하여 제일 먼저 면역반응을 일으키며 후속 면역반응의 발현을 억제하는 기능을 한다(Human et al., 2019). Liou et al.(2004)은 인삼은 혈중 Immunoglobulin의 농도를 증가시키나 인삼 첨가량이 0.4%인 경우 IgA의 농도가 낮아진다고 보고하였다. Oura et al.(1975)은 인삼에 의해 혈중 알부민이나 감마글로불린등의 단백질 합성이 증가된다고 보고하였다. 그러나 Seol et al.(2010)의 보고에 따르면 육계에서 산삼배양액 급여 시 혈액 내 면역글로불린 수치가 대조구에 비하여 증가하거나 감소하는 경향을 보였다.

본 실험에서 corticosterone에 대한 분석 결과는 chronic stress 환경 하에서 인삼 첨가 사료를 급여한 쥐에서 corticosterone 수치가 감소한 Rai et al.(2003)의 연구 결과와 비슷하였다. 인삼 사포닌을 쥐에게 급여하여 45°C의 환경에 15분간 노출시킨 실험에서도 corticosterone 수치가 낮아지는 경향을 보였으나 유의차는 나타나지 않았다(Yuan et al., 1989).

Kim et al.(2002)은 진세노사이드가 시상하부와 뇌하수체 부신 축의 corticosterone 분비를 낮춘다고 보고하였다. 또한 진세노사이드의 종류와 급여 방법, 그리고 스트레스의 원인에 따라 작용기전이 다를 수 있다고 주장하였다. 이러한 사실들을 고려하면, 인삼 부산물의 첨가 급여는 육계의 혈청 내 corticosterone 감소에 긍정적인 효과가 있을 것으로 사료된다.

결과들을 종합할 때, 고온 스트레스 환경 하에서 육계 사료 내 진생베리와 같은 인삼 부산물의 첨가 급여는 닭의 성장과 생리 및 대사에 부정적인 영향 없이 생산성 개선, 혈중 콜레스테롤 및 corticosterone 감소에 긍정적인 영향을 줄 수 있을 것으로 보이며, 실험실 환경이 아닌 대규모 밀집사육으로 환경스트레스 요인이 많은 농장 수준의 사육 환경에서는 그 효과가 보다 크게 나타날 것으로 기대된다. 결론적으로 진생베리 및 인삼 잎·줄기는 고온 환경 하에서 육계의 기능성 사료 첨가제로 활용할 잠재력이 있을 것으로 보이며 이를 위한 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.