한우 영양과 TMR 이해(6) - 반추미생물

다. 반추위 미생물의 중요성

 

반추위는 매우 다양한 종류의 혐기성 박테리아, 프로토조아 및 곰팡이가 공생하는데 적합한 환경적 조건을 가지고 있다. 반추위 내 평균온도는 미생물의 성장과 활동에 적합한 39℃(38~41℃)로서 사료의 발효 과정 시 생기는 발효열에 의해 체온보다 다소 높은 상태를 항상 유지하고 있으며 산소가 없는 환원적 상태로 혐기성 미생물들이 성장할 수 있도록한다. 

 

반추위액의 pH는 대체로 6~7 정도지만 사료의 종류, 섭취량 및 섭취 후 경과시간 그리고 가공 등에 따라 달라진다. 반추위 pH는 주로 소화물에 농축된 유기산의 양과 저작시 생성된 타액 양에 따라 변하게 되는데 수용성 탄수화물이나 전분을 다량 급여하면 천천히 분해되는 탄수화물이나 섬유소를 급여한 것보다 더 낮은 반추위 pH를 가져오게 된다. 

 

한 예로 과다한 농후사료급여는 다량의 산 생성과 타액분비의 저하로 제 1위내 pH가 5이하로 낮아질 수 있다. 반추위는 pH를 정상적으로 유지하려고 하는 완충능력이 높다. 즉 반추위 내 중탄산염, 인산염을 함유하고 있는 타액이 하루 150L 이상 반추위내로 유입됨으로서 위액의 완충작용을 하며 제 1위에서 분비되는 암모니아 또한 농도가 20mg/100ml 이상일 때는 pH의 감소를 억제시킨다. 따라서 반추위 완충 능력은 타액생산의 양 또는 질, 반추위 내 산과 CO의 농도 및 소화물의 이전률 등 여러 요인에 의해 영향을 받는다. 

 

반추위 미생물은 크게 박테리아, 프로토조아 그리고 곰팡이로 구성되나 이밖에도 박테리오파지와 마이코플라즈마 등이 분포되어 있다. 주요 반추위 미생물인 박테리아는 제 1위액에 부유하거나 사료입자에 부착되어 있고 프로도조아는 제 1위액에만 부유한다. 그리고 곰팡이는 사료입자에 부착되어 있는 것으로 알려져 있다. 반추위 박테리아는 반추위액에 존재 할 뿐만 아니라 사료입자에 부착되어 사료의 소화에 관여한다. 반면 프로토조아는 주로 반추위액에 존재하고 있으며 박테리아에 비해 크기가 10,000-1,000,000배정도 크다. 박테리아의 크기가 작고 수가 많기 때문에 실제 반추위내 대사활동에 미치는 영향은 프로토조아보다 월등히 높아서, 반추위 대사활동의 대부분을 차지하고 있다. 곰팡이는 반추위 미생물의 약 8%를 차지하며 섬유소 함량이 높은 저질 조사료의 분해에 중요한 역할을 담당하고 있다. 

 

반추동물은 반추위 미생물이 성장하는데 필요한 영양소(셀룰로스, 헤미셀룰로스, 전분 및 단백질 등)를 제공하고 미생물이 살 수 있는 장소(제 1위)를 제공하는 대신 미생물로부터 각종 생산 활동에 필요한 영양소(휘발성 지방산, 비타민 B군 및 미생물체단백질)를 얻어서 반추농물이 이용할 수 있도록 하며 일부 미생물은 사료 중에 함유되어 있는 중독물질을 파괴하여 해독시켜준다. 

 

반추위내 미생물에 의해 분해된 탄수화물은 초산, 프로피온산, 그리고 낙산 등으로 분해되며 이들 휘발성 지방산은 곧바로 제 1위내에 흡수되어 한우의 주된 에너지원으로 이용된다. 사료로 공급된 많은 양은 단백질 또한 반추위내 미생물에의해 분해되어 미생물체 단백질을 합성한다. 이들 미생물은 하부소화기관으로 운반되어 분해 흡수된 후 체내 단백질합성에 이용된다. 반추위에 서식하고 있는 미생물은 반추동물이 섭취하는 사료의 종류 및 급여 형태에 따라 매우 다양한 분포를 이루고 있으며 일부 반추위 벽에 서식하는 통성 박테리아를 제외하고는 99% 정도가 혐기성이다.