The present study evaluated the influence of rumen inocula of different breeds on in vitro fermentation with forage and concentrate substrates. An in vitro was conducted under a 2×2 factorial arrangement with two breeds (Jersey and Holstein steers) and two feed substrates (forage and concentrate) as factors. Three Jersey and 3 Holstein steers were used for the source of in vitro inocula. Metataxonomic analysis of donor rumen fluids showed that Firmicutes was more abundant in Jersey, while Bacteroidetes in Holstein steers. In vitro ㏗ was lower in the fermented inocula of Jersey steers and in the concentrate substrate (p<0.05). After 24h, higher gas production, dry matter, and neutral detergent fiber degradability, and total volatile fatty acids concentration were noted in concentrate substrate (p<0.05). After 24h, inocula of Jersey steers had higher methane and ammonia-nitrogen (p<0.05). After 24h, fermented inocula of Holstein steers produced higher propionate (p<0.05). Conversely, in vitro butyrate production was higher in the fermented inocula from Jersey steers (p=0.072) and in those with concentrate substrate (p<0.05). After 24h, the total bacterial population (log10 c opies) was h igher in t he fermented inocula received from Jersey steers and in the concentrate substrate whereas, Fibrobacter succinogenes and Ruminococcus flavefaciens population were higher (p<0.05) only in the concentrate substrate. Overall results suggest that rumen inocula of different donors influence in vitro fermentation either with forage or concentrate substrates.

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 was conducted with two ruminally cannulated Holstein steers to examine the effect of micronized and steam flaked corn on ruminal fermentation characteristics. The in situ dry matter degradability after 48 h incubation was the highest (P<0.05) at micronized corn (2.5 mm thickness) compared with steam flaked corn treatments. The steam flacked corn (3.3 mm thickness) was degraded lower (P<0.05) than the 2.9 and 3.1 mm thickness of steam flacked corn. Effective dry matter degradability and the rate of constant were the highest (P<0.05) at micronized corn (2.5 mm thickness) compared with steam flaked corns as well. The in vitro dry matter degradability after 48 h incubation was tended to higher (P=0.088) at micronized corn (2.5 mm thickness) than steam flaked corns, whereas there is no significantly difference between steam flaked corn treatments. Total volatile fatty acid concentration was higher at steam flaked corn (2.9 mm thickness) than micronized corn (2.5 mm thickness) and steam flaked corn (3.1 and 3.3 mm thickness). The acetate : propionate ratio was the highest (P=0.008) at steam flaked corn (2.9 mm thickness) and the lowest (P=0.008) at micronized corn (2.5 mm thickness). Total gas and methane production after 48h ruminal incubation was the highest (P=0.001) at micronized corn (2.5 mm thickness) compared with steam flaked corns. According to these results, the thickness of steam flaked corn as resulted corn processing is believed to do not affect methane production. However, further study is needed to better understand the present results to verify the correlation between corn processing method and their thickness on methane production using the same thickness corns by difference processing methods.

본 연구는 long-chain fatty acids 첨가 시 발효 48 h 에 in vitro 반추위 발효와 메탄 생성에 미치는 영향을 구명하고자 수행하였다. 반추위액은 외과적 방법으로 누관이 장착된 홀스타인에서 채취하였으며, 공시축의 사양관리는 조사료와 농후사료 6:4 비율로 하였다. 60 mL serum bottle 에 buffer 10 mL, 티모시 0.3 g, 위액 5 mL 를 각각 넣고 fatty acids(stearic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, arachidonic acid ; 0.001%/15 mL)를 첨가한 뒤 발효시간대별(3, 6, 12, 24, 36 및 48 h)로 5 처리 3 반복 수행하였다. 발효종료시간인 48 h 에서 pH 는 oleic acid 와 linoleic acid 는 대조구에 비해 유의적(p<0.05)으로 높게 측정되었다. 48 h 에 총가스 발생량은 stearic acid 가 유의적(p<0.05)으로 높게 측정되었고 메탄 발생량은 arachidonic acid 에서 유의적(p<0.05)으로 높게 측정되었다. 건물 소화율은 발효 36 h 에서 linoleic acid 가 다른 처리구에 비해 높았으나, 발효 48 h 에서는 처리구간 유의차가 없었다. 휘발성 지방산 농도와 butyric acid 는 발효 3 h, 12 h 에서 long-chain fatty acid 처리구가 대조구에 비해서 유의적(p<0.05)으로 높게 나타났다. 3 h, 12 h 에서 acetic acid는 linoleic acid, linolenic acid 가 다른 처리구보다 유의적(p<0.05)으로 높게 나타났고, propionic acid 는 stearic acid, oleic acid 에서 다른 처리구에 비해 유의적(p<0.05)으로 높게 측정되었다. Protozoa 의 생존 수와 사멸 수는 처리구간의 차이를 나타내지 않았다. Bacteria 는 linolenic acid 와 arachidonic acid 가 다른 처리구에 비해 유의적(p<0.05)으로 높았다. Fungi 는 oleic acid 가 linoleic acid 를 제외한 나머지 처리구에서 유의적(p<0.05)으로 높게 측정되었다. 본 연구의 결과에 의해 발효 48 h 에 0.001%의 oleic acid 와 linoleic acid 의 첨가는 메탄 발생량을 감소시키는데 효과적이라는 것을 알 수 있었다.

한약추출 부산물의 영양가치 및 사료 가치를 평가하기 위해 in vitro 소화율 및 in situ 반추위 분해 시험을 하였다. 시험에 사용한 10가지 한약추출 부산물은 인삼(Ginseng radix alba), 백복령(Hoelen), 감초(Glycyrrhizae radix), 당귀(Angelicae gigantis radix), 천궁(Cnidii rhizoma), 작약(Paeoniaeradix), 황기(Astragali radix), 생강(Zingiberis rhizoma crudus), 대추(Ziziphi fructus), 진피(Aurantii nobilis pericarpium)로 한약재 중 빈번하게 사용하는 약재이다. 반추위 누관이 장착된 체중이 평균 620kg인 홀스타인 2두를 이용하여 in vitro 소화율 및 in situ 건물 소실률을 평가하였다. 건물소화율은 한약추출 부산물 3%, 5% 첨가에 따라 유의적으로 증가하였다(P<0.05). 펩신 소화율의 평균은 68.17%로 옥수수, 대두박보다 낮았다. 반추위 건물 소실률은 인삼(Ginseng radix alba), 당귀(Angelicae gigantis radix) 및 대추(Ziziphi fructus)가 유의적으로 높았으며(P<0.05), 백복령(Hoelen), 감초(Glycyrrhizae radix) 및 황기(Astragali radix)는 티모시 건초보다 유의적으로 낮았다(P<0.05). 한약추출 부산물의 12시간과 24시간대 건물 소실률 평균은 38.10, 44.43%이며, 티모시 건초의 평균 건물 소실률인 36.60, 43,25%보다 높았다. 이는 시험에서 사용된 한약추출 부산물은 한약재를 열수 추출 후 사용된 재료로써 한약추출 부산물의 물리적 처리에 의한 영향으로 건물 소실률이 티모시 보다 높은 결과를 보인 것으로 생각된다. 한약추출 부산물의 유효분해도는 인삼(Ginseng radix alba), 천궁(Cnidiirhizoma), 당귀(Angelicae gigantis radix), 대추(Ziziphi fructus) 및 진피(Aurantii nobilispericarpium)가 높은 추정치를 나타냈다. 결론적으로 한약추출 부산물은 반추동물용 조사료 대체자원으로 이용 가능 할 것으로 생각된다.

본 시험에서 건초(티머시, 알팔파 및 클라인)와 짚류(톨페스큐 및 볏짚)의 buffer 용해도와 단백질 분획이 실시되었으며, 조사료 자원의 buffer 추출이 in vitro 발효 성상, 분해율 및가스(CO2 및 CH4) 생성량에 미치는 효과를 조사하였다. 다른 조사료에 비해 총 단백질 중buffer 가용성 조단백질과 A fraction은 알팔파건초에서 각각 61% 및 41.77%로 가장 높았으며 볏짚에서 가장 낮았다(각각 42.8% 및19.78%). 총단백질 중 B1 fraction은 조사된 조사료간 비교적 큰 차이를 보이지 않았으나 B2fraction에서는 다른 조사료(6.34~8.85%)에 비하여 톨페스큐짚(10.05%) 및 클라인 건초(12.34)%에서 다소 높은 수준을 보였다. 총 단백질 중B3 fraction이 차지하는 비율은 톨페스큐짚에서38.49%로 가장 높았으나 다른 조사료 자원 간에는 큰 차이가 없었으며, C fraction의 경우 볏짚에서 가장 높은 비율(15.05%)을 보였다. 모든 사료에서 배양 개시 후 3시간(P<0.01) 및 6시간(P<0.05)에서 buffer 추출 전에 비해 추출후 배양액의 pH가 증가되었으며, 배양 6시간(P<0.05) 및 12시간(P<0.001)에서 다른 사료에비해 티모시 건초 및 알팔파 건초로부터의 pH가 낮았다. 배양액의 암모니아 농도는 모든 배양시간에서 가용성 물질의 추출 전 후에 다른조사료에 비해 알팔파 건초에서 가장 높았으나모든 사료의 추출효과는 배양 3시간(P<0.01)에서만 나타났다. 배양액의 총 VFA 농도는 배양24시간까지 알팔파 건초에서 가장 높았던 반면톨페스큐짚과 볏짚에서 가장 낮았다. 또한 모든 조사료에서 buffer 추출 전에 비하여 추출후에 총 VFA 농도가 감소되었다(P<0.01~P<0.001). Acetic acid (C2)의 조성 비율에서는 배양 6시간까지 추출 전에 더 높았으나(P<0.001)사료 간 차이는 없었다. Propionic acid (C3) 조성 비율 역시 배양 개시 후 3, 24 및 48시간(P<0.001)에 추출 전에 더 높았으며, 6 및 12시간의 배양액에서 대부분 건초(티모시, 알팔파 및 클라인)와 짚류(톨페스큐짚 및 볏짚) 간차이가 있는 것으로 조사되었다(P<0.05). 그러나 butyric acid (C4) 조성비율의 경우 대부분의배양시간에서 사료 간 차이는 없었다. 건물에서의 분해율 관련 parameter 중 a 값은 조사된전체 조사료에서 buffer 추출 전이 추출 후에비해서 높았으며(P<0.001), 다른 조사료에 비해톨페스큐짚과 볏짚에서 크게 낮았다(P<0.05).또한 b 값의 경우 역시 추출 전에 비해 추출후에서 현저히 낮았으나(P<0.001) 사료 간 차이는 없었다. 볏짚을 제외한 조사료에서 추출후에 비해 추출 전의 건물 유효분해율(EDDM)이 더 높았다(P<0.001). 조단백질에서의 a, b및 c 값은 추출 전에 비해 추출 후에서 현저히낮았으나(P<0.05) 사료 간 차이는 없었다. 조단백질 유효분해율(EDCP)에서는 다른 조사료 종류에 비해 톨페스큐짚과 볏짚에서 낮았다(P<0.05). 한편, NDF의 경우 a 값과 b 값(P<0.01)및 NDF 유효분해율(EDNDF, P<0.001)은 추출후에 비해 추출 전에 더 높았으나(P<0.01) 사료 간 차이는 보이지 않았다. 반추위미생물에의해 사료분해과정 중 생성되는 CO2 량도 24시간 배양까지는 추출 전에 더 많았으며(P<0.05~P<0.001), 톨페스큐짚과 볏짚에 비해 건초형태의 조사료로부터의 CO2 생성량이 더 많았다(P<0.05~P<0.01). 메탄가스(CH4) 생성량 역시 모든 배양시간에서 추출 전에 비해 추출 후에 크게 감소되었으며(P<0.01~P<0.001), 12~24시간을 제외하고는 짚류에 비해 건초에서 현저히 높은(P<0.05) 것으로 나타났다. 본 시험의 결과를 종합하면, 조사료 자원에 대한 buffer용해도와 단백질의 분획이 in vitro VFA 농도와 분해율 및 gas (CO2 및 CH4) 발생량 간 상호 밀접한 관계를 보이는 것으로 여겨진다. 이에 따라 조사료 이용 효율 개선을 위해 조사료자원에 대한 buffer 용해도와 단백질 분획을 반추동물 TMR 조제에 활용할 필요가 있는 것으로 여겨진다.