사료효율 개선을 위한 FCR 공학
한은혜 2017-07-05 18:31:04

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양돈 생산비에서 가장 큰 비용을 차지하고 있는 사료비를 절감할 수 있는 농장 관리가 중요하게 인식되고 있다. 그리하여 사료요구율은 양돈산업에서 중요한 관리지표가 되고 있다.


사료비는 돼지고기 생산비의 약 60~70%를 차지한다. 그중 사료 내 에너지 비용은 50% 이상을 차지하고 있다.


사료 내 탄소를 함유하고 있는 영양소(지방, 탄수화물 및 단백질)가 체내에서 이용되면서 에너지를 방출하고, 생성된 에너지는 체단백질, 뼈 및 지질의 합성과 유지에너지, 영양소 흡수 및 물리적 활동에 사용된다. 에너지 대사 및 성장에 대한 생물학적인 지식은 FCR을 이해하고 개선하는 데 도움이 된다.

 

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우선, FCR에 대한 우리의 위치를 살펴보자. 한국의 경우 양돈장의 생산성과 FCR은 2016년 기준 FCR 3.2로 나타나고 있으며, 개선이 아주 더디게 이루어지고 있다. 상위 20% 농장의 경우, 생산성 및 FCR의 많은 개선이 이루어지고 있지만, 국가적 차원의 개선에는 한계를 보이고 있다.


프랑스의 경우를 살펴보면, 국가적으로 매년 양돈장의 FCR이 개선되고 있다. 최근 10년 사이 농장 총 FCR이 2.99에서 2.80으로 0.19 포인트가 개선되었다.

 

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유럽국가 중 눈에 띄는 나라가 스페인이다. 최근 10년 스페인의 FCR은 2.83에서 2.59로 -.25가 개선되었으며, 세계 최고 수준을 보이고 있는 프랑스도 여전히 -.11포인트가 개선되었다(그래프 2). 스페인의 이러한 주목할 만한 생산성 개선과 FCR의 향상 요인으로 첫째, 돈사시설의 현대화 둘째, 사양기술의 개선 셋째, 우수한 종돈 도입에 의한 것으로 분석되고 있다.

 

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1. FCR 인사이드

 

사효요규율(FCR)을 측정하는 가장 보편적이고 간단한 방식은 사료 1kg당 돼지의 증체량 또는 1kg 증체에 필요한 사료량으로 측정하는 것이다. FCR을 자세히 들여다보면 내부적, 외부적인 요인들이 작용할 수 있다.
 

○ 농장 FCR(분수로 표시해주삼) =
사료급여량(=사료섭취량+‘허실’), kg 
증체량, kg(=성장+유지)


사료급여량에는 사료의 허실이 포함되어 있다. 그래서 급이기 관리에 의해서 농장의 FCR의 차이가 발생한다.


증체량은 출하체중을 기준으로 할 수 있지만, 산업적으로 의미 있는 FCR 측정은 생돈 체중이 아니 지육량을 기준으로 측정하는 것이다. 지육량은 사료효율을 측정하는 데 보다 정확한 지표가 될 수 있다.


지육률은 사료원료 및 섬유소 함량에 영향을 받는다. 섬유소가 높은 사료를 급여 시 소화기의 용적와 무게가 증가하게 되어 지육률을 감소시킨다. 섬유가 많이 포함된 사료를 급여한 경우 경제적인 가치를 측정할 수 있는 좋은 기준이 될 수 있다.

 

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2. FCR 개선을 위한 과학적 이해와 접근

 

FCR은 유지에너지, 에너지 섭취량, 성장에 영향을 받으며 이러한 것들은 내외부적인 환경, 품종에 의해 차이가 발생한다. 그러므로 최고의 사료효율을 달성하기 위해서 이 모든 것들이 종합적으로 관리되어야만 한다

 

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1) 유지 에너지

 

돼지의 유지에너지는 섭취하는 총 에너지에서 중요한 부분을 차지한다. 일반적으로 체중 70kg 돼지가 무제한 섭취를 한다고 하면 약 34%가 유지에너지로 사용된다. 


유지에너지는 외부환경(온도, 사육환경 등) 및 질병 등에 의해 증가하게 된다. 그러므로 유지에너지 감소는 성장에 사용되는 에너지의 증가를 의미함으로 사료효율 개선에 기본이 된다.


체온유지를 위한 대사활동은 총 열 발생량(Heat production)의 70~72%를 차지한다. 그러므로 외부온도는 돼지의 성장성에 큰 영향을 준다.


품종개량에 따른 돼지의 환경 적응력에도 변화가 발생하였다. 연구결과에 의하면, 50kg 돼지 기준, 돈사 온도가 상승할 경우(20°C→30°C), 1990년대에는 -12g/°C 감소하였으나, 2009년에는 -25/°C 감소하였다. 이는 현재의 계량 품종들이 더위스트레스에 더 약하다는 것을 의미한다. 반대로 더위스트레스 상황(최고임계온도)이 발생하는 경우, 1~2%/°C의 섭취량 감소가 발생한다.

 

2) 에너지 섭취량

 

사료 섭취량은 돼지의 증체량(유지+성장)에 아주 중요한 요소로 작용한다. 에너지 섭취량에 따라 단백질 축적량은 최대(PDmax)에 도달시까지 비례적으로 증가하며, 그 후에는 체지방 축적량이 증가하게 된다.


반대로 섭취량이 감소하면 유지에너지에 가까워지게 되며, FCR은 급격히 나빠지게 된다. 그러므로 충분한 사료섭취가 이루어질 수 있도록 환경을 개선해 주어야 한다.

 

3) 면역반응

 

질병은 돼지의 성장성과 사료효율에 가장 큰 영향을 미친다. 질병에 노출될 경우, 면역 시스템이 가동되고 체내 단백질이 면역항체를 위해 동원되며, 성장을 위한 단백질 축적량은 감소하게 되어 FCR이 급격하게 나빠지는 현상이 발생하게 된다.


체내에서 동원되는 면역항체의 주공급원은 단백질이므로 질병감염 상황에서는 단백질이 제한 영양소가 된다. 또한 면역반응에 따라 체온이 상승하여 열 발생(Heat Production)이 증가하여 유지에너지 요구량이 증가하게 된다. 동시에 성장을 위한 에너지 요구량은 감소하게 된다.

 

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4) 잔존 사료 섭취량(Residual Feed Intake; RFI)

 

RFI란 돼지의 유지와 성장에너지를 근거로 한 예측 섭취량을 기준으로 실제 섭취량과 차이를 나타내는 것으로, 예상보다 낮은 섭취량을 보이는 개체는 Low RFI(RFI-), 높은 섭취량을 보이는 개체는 High RFI(RFI+)로 분류된다. 연구결과에 의하면 예상보다 낮은 섭취량(RFI-)을 보이는 개체들의 FCR이 더 좋은 것으로 나타났다

 

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RFI- 돼지의 생리학적 특성은 유지에너지 요구량이 낮고, 체내 영양소 이용효율과 단백질 축적 효율이 높은 것으로 나타났다. 특히 소화기의 무게가 적고 유지요구량이 낮아 더 많은 에너지가 성장에 사용된다. 또한, 마이토콘드리아에서 발생하는 활성산소(reactive oxygen species)량이 적게 나타났다.


RFI- 돼지들은 상대적으로 느린 체내 단백질 분해 작용과 상대적으로 낮은 체내 산화스트레스 작용으로 인해 상대적으로 좋은 FCR을 가지고 있다.

 

3. FCR 개선을 위한 실용적인 방안

 

1) 유지에너지 요구량 최소화를 위한 돼지와 돈사 관리

유지에너지는 돼지의 대사체중을 기본적으로 변화하지만 돼지의 활동량, 면역상태, 외부의 환경(기온, 질병, 스트레스)에도 영향을 많이 받는다. 그러므로 이를 최소화할 수 있는 돼지 및 돈사 관리가 필요하다.

 

2) 사료 가공을 통한 에너지(DE/ME) 이용률 극대화

사료 내 에너지 이용을 극대화하기 위해서 원료의 가공 및 효소제를 사용할 수 있다. 연구결과에 의하면 1,200micron에서 400micron까지 입자도를 줄인 결과, 100micron당 FCR이 4포인트씩 감소하였다. 원료의 입자도 편차를 2.33에서 1.88micron으로 감소함에 따라 에너지 소화율이 81%에서 85%로 증가하였다. 

 

3) 원료의 정확한 에너지 평가와 정미 에너지 적용
 
사료 내 ME(NE) 함량은 원료의 변이, 돼지의 연령에 따른 소화율, 입자도, 가공형태 등에 따라 차이가 발생하므로 정확한 에너지 평가가 요구된다.

 

4) 대사열을 최소화할 수 있는 영양소 관리

 

사료의 소화 및 대사 과정에서 열이 발생한다. 일반적인 상황에서 발생된 열은 체온유지에 사용된다. 하지만 돈사의 온도가 상승하게 되면, 체내 발생하는 대사열은 돼지의 성장을 저해하는 요소로 작용한다. 


더위 스트레스가 발생하면 체내 열발생량을 줄이기 위한 생리적 반응으로 섭취량이 감소하게 된다. 그러므로 더위 스트레스 상황에서는 체내 열발생을 최소화할 수 있는 영양소(단백질, 지방, 탄수화물) 설계가 필요하다.

 

5) 면역시스템 작용 최소화(차단방역/청결)

 

체내 면역 시스템 발동은 유지에너지 요구량을 증가시킨다. 질병발생은 섭취량을 감소시키고 소화율이 저하되어 결과적으로 FCR이 악화된다. 그러므로 차단방역을 통한 질병 예방은 사료효율 개선에 필수적이고 중요한 사항이다.

 

6) 에너지 효율이 높은 품종의 선택

 

에너지 효율이 뛰어난 품종의 선택은 성장 및 FCR 개선을 위한 바탕이 된다. 유지에너지가 낮고 성장성이 우수한 품종을 선택하는 것이 중요하다.

 

7) 하절기 선별 출하

 

선별 출하는 돼지의 성장성과 FCR 개선에 효과적이다. 돈방별 출하체중에 도달한 개체를 선별하여 미리 출하하는 관리를 통해 체중의 균일도를 높일 수 있으며, 동시에 비육돈의 밀사를 방지할 수 있다. 특히, 하절기에는 조기 출하를 적극적으로 실시할 것을 권장한다.

 

FCR은 농장의 종합적인 관리수준의 지표이다. FCR 개선을 위해서는 FCR을 과학적으로 이해하고 분석할 필요가 있다.


FCR에 영향을 미치는 요인들을 앞서 언급한 바와 같이 내외적 요인, 환경적 요인, 유전적 요인들로 분류하여 실행 계획을 세워야 한다. 양돈장의 FCR 개선을 통해 경쟁력 있고 지속가능한 사업이 될 수 있도록 전략적이고 체계적인 접근이 필요하다.

 

 

<월간 피그 2017년 7월 호>

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