Study on Dietary Protein Requirement for Juvenile Tiger Puffer(Takifugu rubripes)

Abstract

단백질은 생명체를 구성하는 필수적인 고분자의 복잡한 유기물로서 근육조직 내에 가장 많이 함유되어 있는 영양소이다. 탄수화물이나 지방과 같이 에너지를 발생할 수 있지만, 질소를 함유하고 있어서 다른 영양소로 대체할 수 없으며, 동물조직을 구성하는 성분이며, 항체, 호르몬 및 각종 효소의 구성성분이다. 단백질 분자는 아미노산이 펩티드 결합(peptide linkage; -C(=O)-N(H)-)으로 연결되어 있는 중합체로서 아미노산 잔기를 약 350~5,000개로 결합되어 그 종류에 따라 다르나 분자량이 35,000에서 500,000 dalton이며, 자연계에는 들어 있지 않는 200여 종 이상의 아미노산들이 있으나 평균 20여 종의 아미노산들로 구성되어 있다. 단백질은 어류의 성장에 가장 큰 영향을 미치고, 양식어류의 사료에 있어서 영양소 중 가장 큰 비중을 차지하며, 그 가격 또한 가장 값비싼 영양소이다. 따라서 최근에는 아미노산의 조성이 좋아 가장 많이 활용되고 있는 동물성 단백질원인 어분(fishmeal)을 대체하고자 하는 연구들이 활발하게 이루어 지고 있는 실정이다. 하지만 영양학적으로 대상동물이 요구하는 단백질의 함량이 우선적으로 수행되어야 한다. 따라서 양식어종을 대상으로 단백질 요구량에 대한 많은 실험이 수행되었다. 하지만 단백질 요구량은 어종, 어체의 사이즈, 성장단계 등에 따라 그 요구량이 다르며, 수온, 염분, pH 등 환경요인에 의해 영향을 받기도 하고, 사료원 및 사료의 조성에 의해 영향을 받기도 한다. 따라서 단백질 요구량에 관한 실험은 많은 연구자들에 의해 대부분의 양식어종을 대상으로 수행되었다. 자주복은 아주 뛰어난 맛과 높은 시장가격 때문에 지난 10년 동안 우리나라에서 유망하게 양식 되고 있는 어종 중에 하나이다. 특히 제주도에서 새로운 양식어종으로 가장 중요한 양식어종 중에 하나인 자주복은 영양학적 요구량에 관한 정보가 전무한 실정이다. 자주복은 위를 가지고 있지 않기 때문에 25g 미만의 어류에게는 하루에 4~6회 사료공급을 하여야 하며, 상품사이즈인 1kg까지 키우는데 약 18개월이 걸린다. 따라서 양식기간을 단축하고 사료단가를 절감시키기 위해서 자주복의 사료 내 영양학적 요구량을 밝히는 것은 성장률을 증가시키기 위해 아주 중요하다고 할 수 있다. 하지만 자주복에 관한 단백질 요구량은 아직까지 밝혀지지 않았다. 따라서 이 실험은 자주복 (Takkifugu rubrifes) 치어의 성장에 있어서 사료 내 최적의 단백질 요구량을 결정짓기 위해서 수행되었다. 총 5개의 실험사료는 단백질 함량이 35, 40, 45, 50 및 55%가 포함되도록 casein으로 조절하여 조성되었다. 각 실험사료는 8주 동안 유수식 시스템에서 3반복으로 수행되었다. 8주 동안의 성장실험 종료 후, 단백질 함량이 40%인 실험구에서 단백질 함량이 35%인 실험구보다 유의적으로 높은 성장률을 보였으며, 단백질 함량이 45, 50 및 55%인 실험구와는 유의적인 차이를 보이지 않았다. 또한 단백질 함량이 35%인 실험구에서 가장 낮은 먹이효율을 보였다. 단백질전환료율은 단백질함량이 45, 50 및 55%인 실험구가 단백질 함량이 35와 40%인 실험구보다 유의적으로 낮은 값을 보였다. 먹이섭취율과 생존율에서는 모든 실험구에서 유의적인 차이가 관찰되지 않았다. 헤마토크릿과 헤모글로빈의 수치는 사료 내 단백질 함량이 증가됨에 따라 증가하는 경향을 보였으나 유의적인 차이는 없었다. 혈청의 aspartate aminotransferase의 활성은 단백질 함량이 45%인 실험구에서 35% 보다 유의적으로 낮은 값을 보였으며, 단백질 함량이 40, 50, 55%인 실험구와는 유의적인 차이를 보이지 않았다. 전어체의 일반성분 분석에서는 단백질 함량이 증가함에 따라 전어체의 단백질 함량이 증가하는 경향을 보였으며, 단백질 함량이 50와 55%인 실험구가 35% 실험구 보다 유의적으로 높은 단백질 함량을 보였으며, 단백질 함량이 40과 45%인 실험구와는 유의적인 차이를 보이지 않았다. 따라서 이 연구의 결과를 요약하면 치어 자주복의 성장에 있어서 사료 내 최적의 단백질 함량은 약 41%로 사료된다.

This study was conducted to determine optimum dietary protein requirement for the growth of juvenile (initial weight, 17.05 ± 0.17g) tiger puffer, Takifugu rubripes. Five Semi-purified diets were formulated with casein to contain graded levels of protein levels of 35, 40, 45, 50 and 55%. Each diet was fed to triplicate groups of the fish in a flow-through system for 8 weeks. After the 8-week feeding trial, growth rate of fish fed 40% diet was not significantly different from that of fish fed 45, 50 and 55% diet, but significantly higher than that of fish fed 35% diet. The lowest feed efficiency was found in fish groups fed 35% diet. Protein efficiency ratio of fish fed 45, 50 and 55% diets was significantly lower than that of fish fed 35 and 40% diets. No significant differences were observed in feed intake and survival among all the fish groups. Hematocrit and hemoglobin values were increased with the increment of dietary protein level, even though it was not significant. Serum aspartate aminotransferase activity of fish fed 45% diet was significantly lower than that of fish fed the 35% diet, but this was not significantly different from that of fish fed 40, 50 and 55% diets. Whole body composition of fish was affected by dietary protein levels. Whole body protein content of fish fed 50 and 55% diet was significantly higher than that of fish fed 35% diet, but was not significantly different from that of fish fed 40 and 45% diet. Condition factor and hepato somatic index did not differ in all fish groups fed the experimental diets. Our results indicate that juvenile tiger puffer require approximately 41% protein in their diet to obtain optimum growth of juvenile tiger puffer.