유기산을 통한 완전혼합사료(TMR) 품질안정성 개선

현대 반추동물 사료생산 시스템에서 완전혼합사료(TMR)의 품질을 유지하는 것은 중요한 과제입니다. 사료배합·혼합은 일관된 영양소 공급을 목표로 하지만, 사료빈에서 산소에 노출되면서  미생물 활동이 시작되어 사료품질이 빠르게 저하될 수 있습니다.

완전혼합사료(TMR)의 호기성분해는 영양소 손실, 기호성 저하, 건물 섭취량 변화과 관련이 있습니다. 이러한 맥락에서 유기산, 특히 포름산과 프로피온산은 사료의 위생과 안정성을 개선하는 데 널리 사용됩니다. 두가지 유기산의 혼합사용은 다양한 농장 환경에서 사료의 부패를 관리하는 실용적이고 검증된 방법을 제공합니다.

※ 포름산(개미산)(HCOOH) / 프로피온산(CH₃CH₂COOH)

□ 완전혼합사료(TMR)가 부패하는 이유

TMR이 공기에 노출되면 효모가 당과 젖산과 같은 발효산물을 대사하여 분해를 시작합니다. 이 과정에서 열이 발생하고 사료의 pH가 상승하여 곰팡이 및 기타 호기성 미생물의 성장에 유리한 환경이 조성됩니다. 호기성 분해의 일반적인 결과로는,

▪사료통 온도 상승

▪기호성 저하 및 사료선별 행동 빈도 증가

▪사료 섭취량 감소 및 곰팡이 발생

▪영양소의 점진적인 손실

평균 건물 섭취량이 유지되더라도, 사료급여 시점이나 그룹 간의 섭취량 변화가 커지면 반추위 안정성에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 사료품질의 악화 속도는 주변 온도, 수분함량, 사료조성 및 사료관리 등 여러 요인의 영향을 받습니다. 특히 수분함량이 높은 사료와 장기간의 급여는 호기성 분해에 취약합니다.

□ 유기산의 작용 기전

유기산은 세포 대사와 세포 내 산도(pH)를 교란시켜 미생물의 성장을 억제합니다. 외부 pH가 낮을 경우, 유기산은 분해되지 않은 형태로 미생물 세포 내부로 들어갈 수 있습니다. 세포 내로 들어간 유기산은 분해되어 세포 내 pH를 낮추고(산성화) 필수적인 대사 과정을 방해합니다. 결과적으로 유해 미생물의 성장과 활동이 감소합니다.

포름산(개미산)은 주로 pH를 빠르게 낮추고, 부패를 억제하며, 영양소를 보존하는 데 효과적입니다. 작용속도가 빠르기 때문에 특히 초기 단계에 효과적입니다. 프로피온산은 효모와 곰팡이에 효과적이므로 사료급여 중 호기성 부패 과정을 제어하는 데 중요한 역할을 합니다. 포름산과 프로피온산을 함께 사용하면 상호 보완적인 효과를 얻을 수 있습니다. 즉, 빠른 산성화와 호기성 부패 미생물의 효과적인 제어가 동시에 이루어집니다. 각각 다른 pH 수준에서 활성이 높기 때문에 이러한 조합은 사료급여 중 TMR에서 흔히 발생하는 다양한 pH 조건에서도 항균효과를 유지하는 데 도움이 됩니다. 이러한 원리로 인해 사료보존 전략에서 유기산 혼합물이 널리 사용되고 있습니다.

□ 유기산이 TMR 안정성에 미치는 영향

TMR에 유기산을 사용하면 다음과 같은 몇 가지 실질적인 이점이 있습니다.

▪온도 조절 : 유기산은 TMR의 온도 상승을 지연시켜 미생물 활성을 감소

▪사료 품질·위생 개선 : 부패 미생물의 증식을 억제하여 위생적인 사료 환경을 유지하고 2차 부패 위험 감소

▪영양소 손실 감소 : 호기성 부패 속도를 늦춰 사료 내 당류 및 기타 발효산물 보존

▪섭취량 및 생산성 향상 : 부패 가능성이 높은 사료섭취 환경에서 TMR의 안정성이 향상되면 건물 섭취량이 더욱 일정해지고 사료 선별 행동이 감소하며 반추위 상태 안정

□ 항균 및 실제 적용사례

유기산은 항균효과가 뛰어난 것으로 잘 알려져 있지만, TMR에 효과적으로 활용하려면 생물학적 작용 방식뿐만 아니라 실제 목장 환경에서 얼마나 안정적으로 적용할 수 있는지도 중요합니다. 순수 유기산을 사용할 경우 부식성·휘발성·강한 냄새와 같은 문제점이 발생할 수 있습니다. 이러한 요인들은 취급 안전성, 적용 장비, 투여량에 영향을 미칩니다. 일부 사료급여 시스템에서는 이러한 제약으로 인해 유기산의 적용이 어려워져 안정성에 미치는 전반적인 효과가 저하될 수 있습니다.

따라서 항균효능과 더불어 실제로 적절한 적용이 가능한지에 대한 관심이 높아지고 있습니다. 유기산의 기능적 이점을 유지하면서 취급, 안전성 등과 같은 실질적인 측면을 개선하기 위해 배합된 유기산 시스템이 개발되었습니다. 이러한 시스템을 통해 사료 내 유기산의 균일성을 향상시켜 이에대한 효과를 예측할 수 있습니다.

□ TMR 안정화에 주의를 기울여야 하는 시기

▪수분함량이 높은 사료 또는 습식 부산물 첨가 시

▪높은 온도 또는 여름철 사료 급여조건

▪급여 시간 또는 불규칙적인 급여

▪사료 급여대에서 TMR의 발열 관찰 시

▪사료 선별, 사료 잔량 증가 또는 섭취량 변화 증가 등 이러한 상황에서는 호기성 부패의 사전관리가 더욱 중요해집니다.

□ 결론

포름산과 프로피온산은 TMR의 호기성부패 예방에 상호 보완적인 역할을 하며, 신속한 산성화와 효모 및 곰팡이의 효과적인 억제를 나타냅니다. 이들 유기산을 통해 사료의 발열을 제한하고 영양소를 보존하며 급여과정에서 위생적인 사료환경을 유지하는 데 도움이 될 수 있습니다.

※ 출처 : Dairy G	lobal

※ 제공 : 낙농정책연구소