Understanding changes in fermentation characteristics and microbial populations of forage silage during ensiling is of interest for improving the nutrient value of the feed for ruminants. This study was conducted to investigate the changes in fermentation characteristics and bacterial communities of whole crop rice (WCR) silage during the ensiling period. The chemical compositions, pH, organic acids and bacterial communities were evaluated at 0, 3, 6, and 12 months after ensiling. The bacterial communities were classified at both the genus and species levels. The dry matter content of WCR silage decreased with the length of storage (p<0.05), but there was no significant difference in crude protein and NDF contents. Following fermentation, the pH level of WCR silage was lower than the initial level. The lactic acid content remained at high levels for 3 to 6 months after ensiling, followed by a sharp decline at 12 months (p<0.05). Before fermentation, the WCR was dominated by Weissella (30.8%) and Pantoea (20.2%). Growth of Lactiplantibacillus plantarum (31.4%) was observed at 3 months after ensiling. At 6 months, there was a decrease in Lactiplantibacillus plantarum (10.2%) and an increase in Levilactobacillus brevis (12.8%), resulting in increased bacteria diversity until that period. The WCR silage was dominated by Lentilactobacillus buchneri (71.2%) and Lacticaseibacillus casei (27.0%) with a sharp reduction in diversity at 12 months. Overall, the WCR silage maintained satisfactory fermentation quality over a 12-month ensiling period. Furthermore, the fermentation characteristics of silage were found to be correlated to bacterial microbiome.

한우에게 급여하는 사료 내 에너지원의 종류에 따라 반추위 미생물의 아미노산 조성에 차이가 있는지를 조사하고자 본 연구를 수행하였다. 국내 한우 비육우 사육에 주로 이용되는 에너지원 사료인 옥수수(T1), 생미강(T2), 소맥(T3) 그리고 소맥피(T4)로 반추위 환경과 유사한 연속식 배양기를 이용하여 72시간까지 배양을 진행하였다. 배양이 진행되는 동안 6시간 간격으로 배양액의 발효 성상을 확인하였으며 pH, NH3-N이 일정하게 유지되는 것을 확인하였으며, 배양 종료 시점인 72시간대에 미생물체 단백질 합성량(MPS), 미생물의 아미노산 조성 및 미생물 균총 변화를 분석하였다. 배양액의 pH는 모든 처리구에서 배양 기간동안 5.5~7.0을 유지하였다. Total VFA 농도는 T1이 23.13 mM으로 가장 낮았고, T4가 29.93 mM으로 가장 높았다(p<0.05). A (acetate) :P (propionate) 비율은 T1이 1.48로 가장 낮았으며, T4가 2.81로 가장 높게 나타났다 (p<0.05). Butyrate는 T1이 2.37 mM으로 가장 낮았으며, T2, T3 그리고 T4는 4.37~4.58 mM으로 차이가 없었다(p<0.05). MPS는 T2 (332.5 mg/L)와 T3 (320.2 mg/L)가 높았고 T1 (137.5 mg/L)와 T4 (154.2 mg/L)로 낮게 나타났다(p<0.05). DGGE band 분석결과 모든 처리구는 57.5 % 이하의 유사도가 나타났다. 미생물의 총 아미노산 함량은 T1 (31.59 %)과 T3 (31.33 %)가 가장 높았으며, T2 (20.09 %)가 가장 낮았다 (p<0.05). 이는 급여된 사료 내 총 아미노산 함량과 반대되는 결과로 나타났다. 따라서, 본 연구에서 한우 급여 에너지원 사료에 따른 반추위 내 미생물 발효 특성과 미생물체 단백질 합성량이 미생물 군집에 영향을 미치며 이에 따라 미생물의 총 아미노산 함량에 영향을 미친다는 것을 확인하였다.

본 연구는 수분함량과 미생물 첨가제가 알팔파 사일리지의 발효특성과 사료가치에 미치는 영향을 알아보기 위해 수행되었다. 알팔파는 개화 10% 시기에서 수확되었으며 수분 함량(M60, M50, M40 및 M30)이 60, 50, 40 및 30%일 때 각각 이용하였다. 1500g을 샘플링한 후, 증류수 10mL을 첨가한 미첨가구(NAD)와 Lactococcus lactis 와 Pediococcus pentosaceus의 혼합물을 증류수(0.1g/10mL)에 1.5 x 1010cfu/g 농도로 희석한 후 접종한 미생물 균주 첨가구(ADD)를 3개월 및 6개월 발효하였다. 수분 및 미생물 첨가제에 따른 연평균 알팔파의 조단백, 중성세제 불용성 섬유 및 산성세제 불용성 섬유에서 차이가 없었다(p>0.05). 모든 발효기간에서 pH는 ADD의 M40에서 가장 낮았다(p<0.05). NAD 처리구에서는 젖산이 M50에서 가장 높았고(p<0.05), ADD 처리군에서는 M40 시험구에서 젖산이 가장 높았다(p<0.05). NAD와 ADD의 M60은 젖산 함량이 다른 수분 함량들에 비해 가장 낮으며(p<0.05) 낙산이 유일하게 검출되었다. 미생물군집의 상대적 풍부도는 ADD 처리구의 M40과 M50에서 Homo LAB (Enterococcus, Lactiplantibacillus, Lacticaseibacillus, Lactococcus, Pediococcus)의 비율이 가장 높았고, Clostridium은 M60에서 가장 높았다.

반추위 미생물체 단백질의 아미노산 조성이 한우의 에 너지원 사료에 따라 차이가 있는지를 조사하고자 본 연구 가 수행되었다. 본 실험은 국내 한우 비육우 사육에 주로 이용되는 에너지원 사료인 옥수수(T1), 생미강(T2), 소맥 (T3), 소맥피(T4)를 이용하여 in vitro 반추위 발효실험을 진행하여 발효 24시간 후 배양액의 발효 성상, 미생물체 단백질 합성량(MPS), 미생물의 아미노산 조성 및 미생물 균총 변화를 분석하였다. 배양액의 pH는 T4가 6.02로 다 른 처리구들에 비해서 가장 높았으며, T1은 4.84로 가장 낮았다(p<0.05). Total VFA 농도는 T2가 96.80mM로 다른 처리구들에 비해서 가장 높았고, T1이 53.35mM로 가장 낮았다(p<0.05). 미생물체 단백질 합성량은 T3가 222.50g/L로 다른 처리구들에 비해서 높았으며(p<0.05), T1과 T4는 유의적인 차이는 없었지만 T1이 가장 낮았다. DGGE band 분석결과 모든 처리구는 57.5% 이하의 유사도를 나타내었으며, 급여되는 사료에 따라서 미생물 군집 이 다르게 나타났다. 미생물 내 총 아미노산 함량은 T3와 T4가 다른 처리구보다 높았다(p<0.05). 미생물의 아미노산 조성 중 대부분의 필수 아미노산은 T4가 다른 처리구들에 비해서 낮았다. 하지만 methionine은 다른 필수 아미노산 과 다르게 T4에서 가장 높았다(p<0.05). 곡류 사료 위주의 급여 시 결핍되기 쉬운 lysine은 모든 처리구에서 미생물 의 아미노산 조성이 8.05~8.98%의 범위에 있었다. 따라서, 본 연구에서 반추 가축 급여 에너지 사료원에 따른 반추 위 내 미생물 발효특성과 미생물 군집의 차이가 미생물의 아미노산 조성을 변화시킨다는 것을 확인하였다.

흰점박이꽃무지 (Protaetia brevitarsis seulensis) 유충의 대체사료인 한약재 부산물 발효원인 유용미생물 (Effective microorganism, EM)과 느타리버섯 종균 (Oyster mushroom fungi, OM)을 비교하였다. 각 발효된 사료의 영양성분을 비 교한 결과, 조회분을 제외한 조단백, 조지방, 조섬유 함량이 OM 발효사료에서 높게 나타났다. 각 발효된 사료로 사육된 흰점박이꽃무지 유충의 영양성분을 비교한 결과 차이가 관찰되지 않았다. 각 발효사료별 흰점박이꽃무지 유 충의 생체중을 주별 비교 분석한 결과, 3주차 관찰시기부터 EM과 OM을 이용한 사료에서 흰점박이꽃무지 유충 평균중량이 유의하게 높았다. 유충 사육 시 생존율은 발효사료의 경우 동일하게 96.7%이나, 비발효사료의 경우 9.8%로 매우 낮았다. 본 실험결과, 흰점박이꽃무지의 생육에 먹이 원의 발효는 꼭 필요했으며, OM은 EM을 대체할 수 있는 흰점박이꽃무지 대체사료의 발효원으로 더 안정적이었다.

The objective of this study was to evaluate effects of feeding methods on in vitro ruminal fermentation, total gas and methane production in Hanwoo steers. Six Hanwoo steers fitted with rumen cannula (430 ± 21 kg of body weight) were randomly assigned to one of three feeding systems: 1) feeding forage 1 hour after concentrate, 2) feeding concentrate 1 hour after forage, 3) feeding mixed ration. Rumen fluid sampled from each animals was incubated 24 hours with maize or timothy substrates in in vitro. Ruminal pH was increased in feeding method 2 or maize substrate than that of other methods or timothy substrate (P < 0.001). The production of total volatile fatty acid, acetate, propionate, butyrate, and valerate were increased when steers fed diets using feeding method 1 or rumen fluid was incubated with maize substrate (P < 0.001). Increased production of total gas and methane was observed in feeding method 1 and maize substrate compared to those of other methods or timothy substrate (P < 0.001). Due to the inconsistent results between ruminal fermentation and gas production in this study, further research is required to estimate effects of feeding method on enteric fermentation and gas production in in vivo.

반추동물의 급여 단백질 효율성은 반추위 내 미생물 발효에 따른 우회단백질, 미생물체단백질, 사료 및 미생물체의 아미노산 구성 등에 의해 결정된다. 실험 1은 주요 단백질 사료원료 중 국내 한우 사육에 주로 이용되는 사료원료 15종[옥수수(남미), 옥수수(우크라이나), 단백피(국내), 단백피(중국1), 단백피(중국2), 대두박(국내), 대두박(미국), 대두박(브라질), DDGS(미국), 팜박(인도네시아), 채종박(캐나다), 루핀(미국), 미강(국 내), 주정박(국내), 타피오카(인도네시아)]의 반추위 내 단백질과 아미노산의 우회 수준을 측정하였다. 캐뉼라 장착 한우 암소를 이용하여 in situ 실험을 진행하였다. 우회 단백질 함량은 타피오카(인도네시아)에서 59.98%로 가장 높았다. 타피오카(인도네시아)는 총 우회 아미노산 함량이 73.73% 로 가장 높았으며, glutamic acid (Glu)와 alanine (Ala)이 72.17%, 75.23%로 가장 높았다. 실험 2에서는 실험 1과 같은 원료를 사용해 반추위 내 미생물 발효 특성에 따른 미생물체 아미노산 조성분석을 실시하였다. 실험 결과 채종박(캐나다)의 pH는 6.99 (p<0.05), 미생물 단백질 합성량은 326.53mg/100mL (p<0.05), NH3-N의 농도는 단백피(중국 1)가 48.20mg/100mL (p<0.05)로 높았다. 옥수수(우크라이나)의 총 VFA 농도는 97.92mM (p<0.05)이었다. 미생물의 총 아미노산 함량은 대두박(미국) 52.07%로 높았으며 아미노산 조성은 모든 시험 사료에서 Glu가 높았다. 따라서, 본 연구는 한우의 급여 단백질 사료원에 대한 반추위 내 우회단백질, 우회아미노산함량과 반추위 내 미생물 아미노산 조성에 대한 연구를 실시하였으며, 향후 한우 단백질 급여사료원에 대한 대사단백질(MP) 공급체계의 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

This study was to evaluate the feed value of whole crop rice silage (WCRS) and to investigate a suitable ratio of the WCRS and concentrate by an analysis of rumen fermentation. A total of 6 treatments were used according to WCRS: concentrate ratio on in vitro rumen fermentation: T1 (100:0), T2 (60:40), T3 (40:60), T4 (20:80), T5 (10:90), and T6 (0:100). The ruminal pH, total gas emission, ammonia nitrogen, and volatile fatty acid (VFA) were determined as fermentation parameters. Total nutrients digestibility trial was conducted by 4 treatments according to WCRS: concentrate ratio at 40:60 (W40), 20:80 (W20), and 10:90 (W10), respectively. Feed value was analyzed according to AOAC (2019) and nutrient digestibility was calculated based on NRC (2001). The levels of crude protein (CP), crude fat, and neutral detergent fiber of the WCRS were 12.29%, 1.67%, and 59.79%, respectively. It was found to be 51.49% as a result of predicting the total digestible nutrient of WCRS using the NRC (2001) model. In vitro rumen fermentation, T4, T5, and T6 treatments showed a greater gas emission and total VFA concentration compared with other treatments (p<0.05). Acetate and acetate to propionate ratio of T4, T5, and T6 were significantly higher than other treatments (p<0.05). There was a significant difference in the level of propionate and butyrate according to the WCRS: concentrate ratio (p<0.05). The digestibility of dry matter and CP was significantly lower in W40 than in other treatments (p<0.05); however, there was no difference in W20 and W10. In conclusion, the 20:80 (WCRS: concentrate) is beneficial for stabilizing the rumen that does not inhibit rumen fermentation and nutrient digestion. This ratio might have a positive effect on the economics of farms as a valuable feed.

The senior dog population (ages 7+) is increasing worldwide because of a larger interest in the health of companion dogs. In this study, we aimed to develop dog foods via fermentation to address the nutritional needs of senior dogs. The dog food ingredients were fermented with candidates of starter culture and then the fermentation efficiency was compared using pH and ammonia nitrogen for selection of optimum strains. The fermentation was carried out with a moisture content of 60% and starter culture of 1.0×107 cfu/g at 3 7℃ for 24 h. And there were manufactured pre- and post-senior dog foods (treatments) including fermented rice, fermented pinto bean, and fermented soybean meal and it compared with non-fermented dog foods (controls) on fermentation characteristics, in vitro dry matter and crude protein digestibility, and palatability. As results of this study, fermentation efficiency was higher when rice or wheat was inoculated with Lactobacillus brevis (ΔpH; -2.74 ~ -2.94) and meat and bone meal with Lactobacillus reuteri (ΔNH3-N conc.; 4.29 g/L). The ammonia nitrogen level, total volatile fatty acid content, in vitro dry matter and crude protein digestibility of L. brevis-fermented dog food were significantly greater than those of non-fermented dog food (p<0.05). Further, in case of palatability tests, fermented foods tended to have higher palatability compared to non-fermented foods, and no negative effect was observed in fermented foods. These results suggest that fermented food is suitable for senior dogs and could help to maintain adult dog health.

In in vitro fermentation studies, feed samples can either be included in the in vitro rumen medium using filter bags or can be directly dispersed. The objective of this study was to investigate the effects of different pore sizes of filter bags on the rumen fermentation characteristics in an in vitro system. Corn, soybean meal, and timothy were ground to pass through a 1.0-mm screen and were formulated in the ratio of 70:7:23 based on DM, respectively. The formulated experimental diet (2g/DM) was put in F57 filter bags and R510 nylon bags (Ankom®) which pore sizes were 25 and 50 μm, respectively. An in vitro study was conducted to determine the rumen fermentation characteristics for 3, 6, 12, 24, and 48 h and rumen microbial community at 48 h of incubation. A significantly higher production of gas was observed in the R510 bags than in F57 at all the incubation times (p<0.01). IVDMD (p<0.01) and IVNDFD (p<0.01) were significantly higher, whereas pH (p<0.01) and NH3-N (p<0.01) were lower when R510 bags were used. In the VFA composition, acetate and butyrate were significantly higher (p<0.01) in R510 bags, and propionate and total VFA concentration did not differ (p=0.55 and 0.25, respectively) between F57 and R510 bags. The log copy numbers of bacteria and protozoa did not differ (p=0.69 and 0.94, respectively) between F57 and R510 bags, whereas those of fungi were significantly higher in R510 than in F57 bags (p<0.01). Therefore, the use of R510 may reflect actual rumen fermentation characteristics more precisely than those of F57 because increased gas production, nutrient digestibility and acetate, butyrate proportion were founded in R510.

The purpose of this study was to investigate the proper feeding level and duration of fermented barley grain feed before harvesting to improve the availability of barley for feed. Trial 1 was to investigate the proper feeding amount of fermented barley grain fermented feed, and we prepared 32 heads (603.4 ± 42.7kg) of 22-month-old Hanwoo steer (603.4 ± 42.7kg) for 8 heads in 4 treatment groups. 48 heads (625.8 ± 13.1kg) for Trial 2 were used for 12heads per 4 treatments, and were reared for about 9 months until 30 months of age. Trial 1 is treated a Control group that feed 10㎏ of concentrate, replaces 10% fermented barley grain feed(FBGF) of the control by (TRT 1) and 20% (TRT 2) and 30%(TRT 3). Concentrate and FBGF fed 9, 2.1 kg, 8, 4.2 kg, 7 and 7, 6.3 kg on each treatments respectively and 1.5 kg of rice straw for forage. In Trial 2, 10% of alternative diets were judged to be appropriate, and the control of 9kg of diets and barley grain fermented feeds were used to determine the appropriate feeding period. The treatments were 3 months before shipment (TRT 1), 6 months (TRT 2) and 9 months (TRT32). Each treatment group had 8 and 2.1 kg of concentrate and barley grain fermentation, respectively. As a feed, rice straw was fed to 1.5 kg. The daily gains per treatment were higher in TRT 1 and TRT 3 was similar to the Control. Body weight and daily gain during the test period were higher in TRT 1 fed 10% barley grain fermented feed. TRT 2 was the highest at 6.13, and TRT 3 was 6.0, which was higher than 5.63 of TRT 1 and 5.5 of Control.

오늘날 양돈의 사양이 증가 함에 따라 부존사료 자원으로서 활용가치가 높은 물질에 항생제를 첨가 하지 않고 친환경적으로 제조된 가축용 사료를 개발하여, 기능성 친환경 돈육 및 가공품을 생산하는 것이 중요하다. 이에 따라 본 연구에서는 항암, 항염, 항산화 등 다양한 생리활성 물질이 다량 함유되어 있는 복분자(Rubus occidentalis, RO) 부산물을 양돈사료의 원료로 확립하고자 버크셔 돼지를 대상으로 복분자 발효사료(Rubus occidentalis fermented fodder, ROFF)의 혈액 내 영양 운반인자와 항산화 효능을 연구하기 위해 수행하였다. 시험구는 일반사료(대조구)에 ROFF를 0.3% 첨가하였고, 발효사료의 효능을 확인 하기 위해 각 체중에 따른 버크셔 거세돈 및 암퇘지에게 43~73일간 급여하여 효능을 확인 하였다. ROFF의 복합적인 효능은 혈액 생화학, 철분 및 항산화 분석을 통해 확인하였다. 그 결과 ROFF의 섭취로 인해 거세 자돈 및 육성돈, 암컷 자돈, 육성돈, 및 110-150 kg 암컷 비육돈 에서 total cholesterol (TC), LDL-cholesterol (LDL-C), HDL-cholesterol (HDL-C) 모두 감소하거나 HDL-C이 증가하는 경향으로 보아 영양생리학적으로 개선되는 경향을 확인하였다. 암컷 비육돈에서는 생화학적 수치가 모두 증가하는 경향으로 보아 임신 가능성이 있는 비육기의 경우 이러한 수치 향상으로 자돈의 생산을 위한 원활한 영양 공급이 예상되며, 건강한 자돈의 생산에 도움이 될 것으로 판단된다. Transferrin (TFE) 함량은 거세돈에서는 변화가 크지 않았으며, 암컷 육성돈 및 110-150 kg 암컷 비육돈에서 ROFF 섭취로 인해 증가하는 경향이 나타남에 따라 ROFF가 철분 결핍으로 인한 부정적인 영향들을 최소화 할 수 있을 것이다. Glutathione peroxidase1 (GPx1)분석 결과 거세 비육 돈 및 110-150 kg 암컷 비육돈에서 ROFF의 섭취로 인해 GPx1 활성이 유의적이지는 않지만 크게 증 가한 것으로 보아 ROFF가 항산화능을 향상시키는 것으로 판단된다. 본 연구의 결과들을 종합할 때, ROFF의 급여가 전체적으로 시험 개체의 개선 효능에는 영향이 크지 않으나 RO의 함량을 고려 할 때 매우 긍정적인 원료사료 중 하나라 할 수 있으며, 특히 ROFF가 거세돈 보다는 암컷 버크셔의 영양 운 반 및 철분 함량 등에 긍정적인 영향을 줄 수 있을 것으로 판단된다.

The objective of this study was to investigate the effect of different feed inoculation method on rumen fermentation in an in vitro. Three experimental treatments were used: control (CON, direct dispersion of feed (2 g) in rumen fluid), combinations of direct dispersion (1 g) and nylon bag (DNB, pore size: 50 μm, 1 g), and nylon bag (NB, 2 g). An in vitro fermentation experiment was carried out using strained rumen fluid for 48 h incubation time and timothy was used as a substrate. At the end of the incubation, in vitro dry matter digestibility (IVDMD), in vitro neutral detergent fiber digestibility (IVNDFD), pH, volatile fatty acids (VFA), ammonia nitrogen (NH3-N), and microbial community were evaluated and gas production was estimated at 3, 6, 12, 24, 48 h incubation periods. Gas production was higher in CON than DNB and NB at 6 and 12 h incubation time (p<0.01). There were no differences in final gas production, pH, NH3-N concentration, total VFA production, and VFA profiles among treatments. The IVDMD was lowest in CON (p<0.01) but the IVNDFD was not differed by feed distribution methods. There were no significant differences in general bacteria and fungi. Protozoa count was highest in NB treatment among treatments (p<0.01). The abundance of cellulolytic bacteria, Ruminococcus flavefaciens and Fibrobacter succinogenes, was highest in the CON among treatments (p<0.01).

This study aimed to determine the optimal harvesting time for wheat to make grain silage, in Honam region of Korea. We harvested wheat grain every third day from 30 to 42 days after heading (DAH). The moisture content decreased from 61.6% at 30 DAH to 42.8% at 42 DAH. Yield of wheat grain significantly increased from 30 to 42 DAH (p< 0.05). Yield at 39 DAH (3.46T/ha) was not significantly different from that at 42 DAH (p< 0.05). With respect to the feed value of wheat grain silage, the amount of crude protein, crude fiber, and crude ash was different by harvesting time (p< 0.05). However, the amount of total digestible nutrients (TDN) from 30 and 42 DAH was not significantly different. The pH of wheat grain silage from 30 to 42 DAH was between 3.8 and 4.5 and it was stable until 39 DAH (p< 0.05). The lactic acid content of wheat grain silage from 30 to 42 DAH decreased from 3.08% to 1.10%. With respect to moisture content, yield, feed value, and fermentation, the optimal harvesting time for wheat grain silage was 39 DAH.