농기평, 수입산 보다 우수한 젖소용 ‘보호 아미노산’ 개발 성공

아미노산 신기능 부여를 통한 고단백 우유 생산 가능

모든 구성 성분 젖소 체내에서 영양인자로 사용 ‘친환경적’

아미노산은 가축의 생산성을 증대하기 위한 목적으로 사용되는 주요 사료 첨가제 중 하나이다. 젖소는 우유 내 단백질 합성 요구량을 충족하기 위해 아미노산의 공급이 필수적이다. 하지만 일반 아미노산을 사료에 바로 첨가할 경우 완전한 형태로 소장까지 전달되지 못하여 단백질을 일부 밖에 이용하지 못하는 문제가 있다.

젖소의 첫 번째 위를 의미하는 반추위에 아미노산이 전달되면, 위에 존재하던 다양한 미생물들은 이 아미노산을 분해한다. 분해된 아미노산은 암모니아 혹은 미생물체 단백질로 재합성되므로, 원래 투입된 아미노산에 비해 사용할 수 있는 양이 줄어드는 것이다. 따라서 미생물을 피해 소장까지 잘 전달 될 수 있도록 ‘보호 아미노산’ 제형 개발이 필요하다.

이를 위해 해외의 유수 선진 기업들은 반추위 미생물로부터 아미노산을 보호할 수 있는 ‘보호 아미노산’ 제품을 출시하여 젖소의 단백질 생산성 증대를 시도하였다. 아직 국내의 경우 고기능성의 국산 제품이 없고, 수입되는 보호 아미노산 역시 고가라서 낙농 농가에서의 사용이 제한적이다.

이에 농림축산식품부와 농림식품기술기획평가원은 농생명산업기술개발사업을 통해 2016년부터 3년간 ‘유단백질 고함유 우유생산을 위한 젖소에서의 필수아미노산의 이용성 증진 연구’를 지원한 결과, 고단백 우유생산 및 사료비용 저감이 가능한 보호 아미노산 사료첨가제를 개발하였다. 

연구를 주관한 CJ제일제당 연구팀은 “가성비 높은 보호 아미노산의 개발을 위해 축산 생산성 증대에 가장 효과가 있는 필수 아미노산 선별로 보호 아미노산 사료첨가제 시제품 개발에 성공하였다”고 밝혔다.

연구팀은 “젖소에서 우유 생산을 담당하고 있는 유선상피세포를 분리하여, 특히 단백질 생산을 많이 할 수 있는 아미노산을 선별하였다. 이러한 아미노산을 반추위 미생물이 미리 흡수하는 방해를 막기 위해 초산 등의 유기산을 적용하여 보호 기능을 부여하였다”고 설명했다.

이번 연구를 통해 개발된 보호 아미노산(트립토판)을 젖소에게 급여한 경우 다음 2가지 결과를 확인하였다. 고온다습인 여름철에 젖소 사료 섭취가 감소하고 우유 생산성이 낮아지는데, 이때 고온 스트레스를 감소시켜 ①사료 섭취량 증가, ② 우유 내 단백질의 생산량 증가의 결과를 확인했다.

또한 본 연구를 통해 개발된 제품은 글로벌 1위 제품(코팅 보호 아미노산, 생체이용률 약 60%)과 기능이 유사하다.

한편, 글로벌 제품은 아미노산 코팅 핵심물질이 분뇨로 배출될 경우, 환경오염을 일으킬 확률이 있었다. 이와 달리, 모든 구성 성분(트립토판 및 초산)이 젖소의 체내에서 영양인자로 사용되기 때문에 환경 친화적이라는 장점을 지닌다.

농기평 오병석 원장은 “보호 아미노산 시제품 개발을 통해 고단백 우유 생산이 가능해지고, 사료 비용의 저감도 가능해져 낙농 농가의 수익성이 개선될 것으로 예상되며, 더 나아가 국내 뿐 아니라 글로벌 시장에서 우수한 제품력을 기반으로 관련 산업을 선도할 것으로 기대된다.”고 말했다.