코팅처리 L-tryptophan과 L-ascorbic acid의 첨가 급여가 Holstein 착유우의 혈액 성분 및 산유 특성에 미치는 영향 = Effect of supplementing coated L-tryptophan and L-ascorbic acid on blood components and milk production characteristics of Holstein dairy cows

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 L-tryptophan 및 L-ascorbic acid의 첨가 급여가 고온기 Holstein 착유우 생산성에 미치는 영향을 조사하기 위해 수행되었다. 본 연구는 Holstein 착유우 30두(산차 2.63±2.01)를 공시하여 2021년 7월부터 9월까지 3개월간 수행되었다. 시험구 배치는 대조구, T1구(Coated L-tryptophan 20g/두/일) 및 T2구(Coated L-ascorbic acid 20g/두/일)의 3처리로 하였다. 7월의 산유량은 처리구간 차이가 없었지만, 8월 및 9월의 산유량은 대조구에 비해 T1구 및 T2구에서 높은 경향을 보였다. 7월의 유지방 및 유단백질 함량은 처리구간 유사했지만, 8월 및 9월에는 T1구 및 T2구에 비해 대조구에서 높은 경향을 보였다. 유지방 및 유단백질(kg)은 대조구에서 감소되는 경향을 보였지만, T1구에서는 증가되었고, T2구에서는 유지되는 경향을 보였다. 8월 및 9월의 4% fat corrected milk (4% FCM)는 대조구 및 T2구에 비해 T1구에서 높은 경향을 보였다. 7월 및 8월의 somatic cell count (SCC)는 대조구에 비해 T1구 및 T2구에서 높은 경향을 보였지만, 9월에는 대조구에 비해 T1구 및 T2구에서 낮은 경향을 보였다. 7월의 우유 중 unsaturated fatty acid (UFA) 함량은 T1구 및 T2구에 비해 대조구에서 낮았지만, 8월 및 9월에는 처리구간 유사한 수준을 보였다. 9월의 우유 중 saturated fatty acid (SFA) 함량은 대조구 및 T1구에 비해 T2구에서 낮은 경향을 보였다. 7월의 우유 중 melatonin 농도는 처리구간 유사했지만, 9월에는 대조구 및 T2구에 비해 T1구에서 유의적으로 높게 나타났다(P<0.05). 7월의 혈중 cortisol 농도는 대족구에 비해 T1구 및 T2구에서 높은 경향을 보였지만, 9월에는 대조구에 비해 T1구 및 T2구에서 낮은 경향을 보였다.
따라서 코팅처리 L-ascorbic acid 및 L-tryptophan 첨가 급여는 Holstein 착유우에서 고온 스트레스 저감(우유 중 melatonin 농도 증가 및 혈중 cortisol 농도 감소)을 통해 산유량, 유성분 및 원유 품질에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 판단된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study was conducted to investigate the effect of supplementation with coated L-tryptophan and L-ascorbic acid on the productivity of lactating Holstein cows during the summer season. Thirty Holstein cows (parity: 2.63 ± 2.01) were assigned to one of three dietary groups: control (basal diet), T1 (basal diet + coated L-tryptophan 20 g/cow/day), and T2 (basal diet + coated L-ascorbic acid 20 g/cow/day) for 3 months from July to September 2021. The milk yield was similar between the treatments in July, but it was slightly higher in the T1 and T2 group than in the control group in August and September. The milk fat and protein contents were similar between the treatments in July, but those were slightly higher in the control group than in the T1 and T2 groups in August and September. The milk fat and protein yield decreased in the control group, but while these increased in the T1 group and remained unchanged in the T2 group. The fat-corrected milk (FCM) was slightly higher in the T1 group than in the control and T2 group in August and September. Control group had slightly lower somatic cell count (SCC) than the T1 and T2 group in July and August; however, it was highest in the control group and lowest in the T1 group in September. The contents of unsaturated fatty acids (UFA) in milk were slightly lower in the control group than the T1 and T2 group in July, while these were similar between the treatments in August and September. T2 group had slightly lower contents of saturated fatty acids (SFA) in milk than in the control and T1 groups in September. The concentration of melatonin in milk were similar between the treatments in July, but these were higher in the T1 group than in the control and T2 group in September (P<0.05). In July, the plasma cortisol concentration was slightly lower in the control group than in the T1 and T2 groups, while the opposite was true in September.
Overall, it is concluded that the supplementation of coated L-ascorbic acid and L-tryptophan in feed has a positive effect on milk production and its components in Holstein cows by reducing heat stress (increased milk melatonin concentration and reduced blood cortisol concentration).

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• Ⅱ. 연구사 4
• 1. 스트레스의 정의 4
• 2. 스트레스의 원인 5
• 1) 온‧습도 5
• 2) 수송 7
• 3) 사료 및 물 8
• 4) 소음 및 환기 8
• 3. 스트레스와 생산성 9
• 1) 사료 섭취 패턴 9
• 2) 생산성 10
• 3) 번식 12
• 4. 스트레스 호르몬의 종류 및 작용기전 13
• 1) 스트레스 호르몬 13
• 2) 스트레스 호르몬 작용기전 14
• 5. 스트레스 저감을 위한 처리 방안 15
• 1) 시설 15
• 2) 사료 16
• 3) 첨가제 17
• (1) L-ascorbic acid 17
• (2) L-tryptophan 19
• Ⅲ. 재료 및 방법 22
• 1. 시험장소, 시험기간 및 공시동물 22
• 2. 실험설계 및 사양관리 22
• 3. 조사항목 24
• 1) 산유량 24
• 2) 유성분 24
• 3) 우유 지방산 24
• 4) 혈중 대사물질 25
• 5) Cortisol 및 melatonin 25
• 4. 통계 분석 26
• Ⅳ. 결과 및 고찰 27
• 1. 산유량 및 섭취량 27
• 2. 유성분 31
• 3. 원유 품질 34
• 4. 혈중 대사물질 37
• Ⅴ. 결론 42
• □ 참고문헌 43
• □ Abstract 65
• 표 목 차
• Table 1. Appropriate critical temperature range and heat stress onset temperature for livestock rearing. 6
• Table 2. Ingredients and chemical compositions of experimental diets (as-fed basis) 23
• Table 3. GC/FID analysis condition for measurement of fatty acid in milk 25
• Table 4. Effects of L-tryptophan and L-ascorbic acid on milk yield and intake of Holstein cows 27
• Table 5. Effects of L-tryptophan and L-ascorbic acid on milk composition of Holstein cows 31
• Table 6. Effects of L-tryptophan and L-ascorbic acid on fatty acid composition in milk of Holstein cows 34
• Table 7. Effects of L-tryptophan and L-ascorbic acid on melatonin concentrations (pg/mL) in milk of Holstein cows 36
• Table 8. Effects of L-tryptophan and L-ascorbic acid on plasma metabolites and cortisol concentrations of Holstein cows 37
• 그림 목차
• Figure 1. Effect of heat stress in ruminants (Polsky와 Keyserlingk, 2017) 11
• Figure 2. Mechanism of action of heat stress 15
• Figure 3. Metabolism of tryptophan 21
• Figure 4. Changes in humidity, temperature and temperature-humidity index(THI) for the entire experimental period 30