분뇨는 악취의 근원이기에 이러한 발생 오염 물질 및 질소의 배설량을 감소시키기 위해서는 저단백질 사료를 급여하거나, 단백질 소화율을 높일 수 있는 소화효소제나 미생물제제, 효모제, 및 생균제를 이용하여 배설량 및 질소의 배출량을 감소 시킬 수 있으며, 질소를 감소시키고자 사료내 단백질 수준을 낮추고, 합성아미노산을 급여함으로써 질소 배설량을 감소시키는 것이 가능했던 것처럼 급여 사료에 대한 많은 연구들이 이루어지고 있고, 보조 사료로서의 생균제 급여는 축산업에 있을 뿐만 아니라 환경개선 및 생산성 향상에 많은 영향을 미칠 것으로 예상된다.
<h1>사료의 구성 및 주요 악취 발생원</h1> <p>사료의 사전적 의미는 가축의 생명을 유지하고 젖 · 고기 · 알 · 털가죽 등을 생산하는데 필요한 유기 또는 무기영양소를 공급하는 물질이라 정의 할 수 있으며, 사료의 주요성분으로는 탄수화물, 전분, CP(조단백질), EE(조지방), CA(조회분), NDF(중성 세제 섬유), ADF(산성 세제 섬유), NFC(비 섬유소탄수화물), 및 NFE(가용무질소물) 등을 포함하고 있다.</p> <p>악취는 분뇨가 다양한 습기와 온도조건에서 혐기적으로 분해되는 과정에서 대기권으로 노출될 때 휘발성 물질 및 그 중간생성물이 대기로 방출되는 화합물이다. 이러한 미립자 물질(먼지)은 건물 표면 및 의류에 흡수될 수 있으며 대부분 방향족 화합물로 나타난다. 이전의 연구에서 폐쇄식 돈사의 공기에서 168개 이상의 화학적 화합물이 확인되었으며, 이 화합물은 불쾌한 악취로 인해 작업자의 심리 및 건강뿐만 아니라 가축의 심리, 건강 및 생산 효율성에 영향을 미친다고 보고되었다. 그 중 주요 악취 화합물은 암모니아, 황화합물, 휘발성 지방산, 인돌, 스카톨, 페놀, 알콜 및 카보닐로 조사되었다. Fig. 1에 주요 악취 화합물의 생물학적 생산 및 이용 및 악취 농도의 생산량 및 이용율의 상대적 의존도를 나타내었다.</p> <p>특히, 사료 내의 유기물은 주로 탄수화물로서 대부분이 acetic acids(C2), propionic acids(C3), butyric acids(C4), valeric acids(C5), hexanoic acids(C6; caproic) 및 heptanoic acids(C7; caprics)로 발효된다. 장에서의 탄수화물 발효 및 VFA 형성을 간단히 도식화하여 나타내었다. 미생물 생체량, 발효 가스 \( \left(\mathrm{CO}_{2}, \mathrm{CH}_{4}\right) \) 및 약간의 열은 혐기성 소화 도중 생성된다. 또한 휘발성 지방산은 혈액에 흡수되어 장기와 조직에 운반되고, 에너지의 원천으로서 계속해서 대사 작용을 하고, \( \mathrm{CO}_{2} \)와 \( \mathrm{CH}_{4} \)는 호흡과 트림으로 혹위에서 제거된다. \( \mathrm{CH}_{4} \)의 손실은 크게 발효에 의해 결정되며, 사료에 있어서 에너지의 \(5\sim10\%\)는 이러한 방식으로 손실되고, 또한, \( \mathrm{CH}_{4} \)은 무취이지만 온실 효과에 크게 영향을 나타낸다고 보고되었다.</p> <p>장관 및 분뇨는 중성 \( (\mathrm{pH} 6-7)\)인 환경이 일반적인데 아미노산의 탈아미노반응(demination)이 진행되면, 탈아미노반응은 \( \mathrm{NH}_{3} \) 뿐만 아니라 VFA, \( \mathrm{CO}_{2} \), 및 \( \mathrm{H}_{2} \)를 생산한다.</p> <p>Fig. 4에서는 분뇨의 주요악취물질인 인돌 및 페놀이 아미노산 물질대사로부터 생산되는 과정을 설명하고 있다. Phenol, p-cresol, 4-ethyl phenol 및 수산기를 가진 페놀 대용 지방산은 tyrosine 발효의 주요 생성물이다. 또한, Indole 및 3-methyl indole(skatole)은 tryptophan 물질 대사의 주요한 최종 생산물인 반면, phenyl acetate 및 phenyl propionate는 phenylalanine에서 생성된다고 보고되었다.</p> <p>오줌의 \( 90 \% \) 이상이 \( p \)-cresol로 이루어져 있고, 나머지는 소량의 4-ethyl phenol로 구성되어 있다. 특히, tryptophan 대사산물인 Indole 및 3-methyl indole은 지용성으로 대장으로부터 빠르게 흡수된다. 이렇게 체내에 흡수된 동물성 지방조직에서 skatole의 축적은, boar taint(웅취)에서 중요한 인자로서 관련된다. 또한, 항생제와 같은 식이 성분 및 섬유질 식품은 장 미소생물학을 통하여 간접적으로 skatole 생산에 영향을 미친다.</p> <p>섭취된 사료가 악취문제의 중요 원인 중 하나인 축산업에서는 발생되는 악취 화합물질을 크게 휘발성지방산, 암모니아와 휘발성 아민, 인돌그룹 및 페놀과 황화합물의 4 그룹 으로 구분 할 수 있다. 가축으로부터 질소의 \( 50 \% \) 이상이 요소로 배설되기 때문에, 분뇨에 포함되어 있는 질소원을 감소시키기 위해서는 요소가 암모니아로 전환될 때, urease 효소를 억제해야 한다고 보고되었다.</p> <p>분뇨는 또한 도시와 시골 주민 사이에 민원을 유발하는 악취의 근원이며, 이러한 발생 오염 물질 및 질소의 배설량을 감소시키기 위해서는 저단백질 사료를 급여하거나, 단백질 소화율을 개선시킬 수 있는 소화효소제나 미생물제제, 효모제, 및 생균제를 이용하여 배설량 및 질소의 배출량 을 감소시킨다는 연구 등이 있었으며, Sutton 등 (1999)과 Shriver 등(2003)은 사료내 단백질 수준을 낮추고, 합성아미노산을 급여함으로써 질소 배설량을 감소시켰다고 보고하였다. 이처럼 급여 사료에 대한 많은 연구들이 이루어지고 있으며, 또한, 보조 사료로서의 생균제 급여는 축산업에 있을 뿐만 아니라 환경개선 및 생산성 향상에 많은 영향을 미칠 것이다.</p>