2025년 12월, 화남농업대학 동물과학대학의 리우더우(Liu Dewu) 교수와 궈융칭(Guo Yongqing) 부교수 팀, 그리고 식품과학대학의 후원펑(Hu Wenfeng) 부교수 팀이 Animal Nutrition 저널(중국과학원 1구역, IF=7.5)에 “Effects of inactivated Lactobacillus acidophilus on growth performance, blood parameters, fecal fermentation and microbiota in neonatal Holstein calves”라는 제목의 연구 논문을 공동으로 발표했습니다. 연구팀은 포스트바이오틱스인 불활성화 락토바실러스 애시도필러스(ILA)를 다양한 용량으로 급여하는 실험을 통해 신생 송아지의 성장 성적, 혈액 지표, 후장 발효 및 장내 미생물총에 대한 ILA의 영향을 체계적으로 조사했습니다.
연구 목적
신생 홀스타인 송아지에 대한 다양한 용량의 불활성화 락토바실러스 애시도필러스(ILA, ≥1×10⁸ CFU 등가/mL)의 성장 성적, 혈액 지표, 후장 발효 및 장내 미생물총에 대한 영향을 조사하여, 송아지 생산에서 포스트바이오틱스 적용 가능성을 탐색하고 송아지 건강 수준을 향상시키기 위한 과학적 근거를 제공하는 것입니다. 불활성화 락토바실러스 애시도필러스는 Bioforte Biotechnology (Shenzhen) Co., Ltd.에서 제공했습니다.
연구 방법
체중과 일령이 유사한 신생 홀스타인 암송아지 40마리를 무작위로 4개 그룹(그룹당 10마리)으로 나누었습니다. 대조군(CK)은 기초 사료를 급여했고, 실험군(ILA2, ILA4, ILA6)은 우유에 각각 2, 4, 6 mL/d의 ILA를 첨가했습니다. 시험 기간은 54일령까지였습니다. 기간 동안 사료 섭취량, 체중 등의 데이터를 기록하고 체측정을 수행했으며, 시험 종료 시 혈액 및 분변 샘플을 채취했습니다. 관련 지표를 검사하여 신생 홀스타인 송아지에 대한 다양한 용량의 ILA의 영향을 평가했습니다(실험 설계 및 일부 결과는 그림 1 참조).
그림 1: 실험 설계 및 일부 결과
주요 결과 및 결론
(1) 사료 내 ILA 첨가는 송아지의 증체량 및 사료 섭취량에 영향을 미치지 않았지만, 성장 및 발달을 유의하게 개선하고 설사를 감소시켰습니다. 대조군과 비교하여 ILA는 송아지의 체중(BW), 평균 일당 증체량(ADG), 건물 섭취량(DMI) 및 사료 효율(FE)에 유의한 영향을 미치지 않았습니다. ILA 첨가량이 증가함에 따라 30일령 및 54일령에서 ILA군 송아지의 체장과 흉위가 선형적으로 증가했습니다. 그중 54일령 ILA6군 송아지의 체고와 관위는 대조군보다 유의하게 높았습니다. 사료 내 ILA 첨가는 송아지의 분변 점수(P<0.001)와 설사 발생률(P=0.019)을 매우 유의하게 감소시켰으며, ILA4군의 개선 효과가 가장 좋았습니다.
표 1: 사료 내 ILA 첨가가 송아지의 성장 성적 및 사료 섭취량에 미치는 영향.
표 2: 사료 내 ILA 첨가가 송아지의 분변 점수 및 설사 발생률에 미치는 영향.
주: 동일한 행에서 위첨자가 다른 평균값은 유의적인 차이가 있음(P<0.05), 이하 동일.
(2) 사료 내 ILA 첨가는 송아지의 혈액 대사, 항산화 및 면역 기능을 효과적으로 조절할 수 있습니다. ILA2군의 총단백질(TP), 글로불린(GLB), 포도당(GLU)은 대조군보다 유의하게 높았으며 2차 반응 특성을 보였습니다. ILA6군의 혈중 요소태 질소(BUN)는 유의하게 감소했습니다. ILA6군의 초과산화물 불균등화효소(SOD) 활성은 유의하게 증가했습니다. 모든 실험군의 면역글로불린 A, G, M은 대조군보다 유의하게 높았으며(P<0.001), 용량에 따라 선형적으로 증가하여 ILA6군에서 면역글로불린 A, G, M 수치가 가장 높았습니다.
표 3: 사료 내 ILA 첨가가 송아지의 혈청 생화학 지표에 미치는 영향.
표 4: 사료 내 ILA 첨가가 송아지의 혈청 항산화 및 면역 지표에 미치는 영향.
(3) 사료 내 ILA 첨가는 송아지의 후장 발효 및 미생물총 구조를 조절하여 유익한 효과를 발휘할 수 있습니다. 후장 발효 매개변수 측면에서 ILA 첨가량이 증가함에 따라 분변 내 아세트산(AA) 및 총 휘발성 지방산(TVFA) 함량이 2차적으로 유의하게 증가하여(P<0.05) 장내 발효 기능 최적화를 촉진했습니다.
표 5: 사료 내 ILA 첨가가 송아지의 후장 발효 매개변수에 미치는 영향(mmol/L).
그림 2: 사료
내 ILA 첨가가 송아지의 후장 미생물총에 미치는 영향(A: 문 수준; B: 속 수준).
미생물총 조성 분석 결과, ILA는 송아지의 후장 미생물총 구조를 유의하게 변화시켰습니다. 문 수준에서 Firmicutes와 Proteobacteria의 상대적 풍부함은 ILA 용량에 따라 선형적으로 증가했으며(P<0.05), Bacteroidota와 Spirochaetota는 선형적으로 감소했습니다(P<0.05). 속 수준에서는 Faecalibacterium의 풍부함이 선형적으로 증가했고(P<0.05), Rikenellaceae_RC9_gut_group의 풍부함은 유의하게 감소했습니다(P<0.05).
그림 3: 사료 내 ILA 첨가가 송아지의 후장 미생물총 예측 기능에 미치는 영향.
기능 예측 결과, ILA군의 후장 미생물총은 수송, 전사, 복제 및 부티르산 대사와 같은 기능 경로에서 유의하게 농축되었으며(P<0.05), 분변 미생물총 조성은 송아지의 성장, 대사 및 건강 지표와 유의한 상관관계가 있었습니다.
요약 및 전망
사료에 4-6 mL/d의 불활성화 락토바실러스 애시도필러스(ILA)를 첨가하면 신생 홀스타인 송아지의 체측정 발달을 개선하고, 설사 발생률을 줄이며, 신체 면역 및 대사 기능을 향상시키고, 후장 미생물 발효 및 유익한 미생물총 구조를 촉진할 수 있습니다. 향후 분자 생물학 기술을 결합하여 다양한 포스트바이오틱스가 장내 미생물을 조절하는 분자 메커니즘을 분석하고, 이유 후 송아지의 성장, 번식 및 비유 성적에 대한 장기적인 영향을 탐구하며, 복잡한 사육 환경에서 프로바이오틱스 및 기타 포스트바이오틱스와의 복합 적용 효과를 탐색할 수 있습니다. 이를 통해 무항생제 사육 방안을 최적화하고 적용 범위를 확장하여 축산업의 친환경적이고 지속 가능한 발전을 도울 수 있습니다.
참고 문헌
Zexi Cai, Meng Wang, Zhenyu Xian, et al. Effects of inactivated Lactobacillus acidophilus on growth performance, blood parameters, fecal fermentation and microbiota in neonatal Holstein calves. Animal Nutrition, 2026, 24: 1-16.
작성: 황비링(Huang Biling)
논문 저자: 차이쩌시(Cai Zexi), 왕멍(Wang Meng), 시엔전위(Xian Zhenyu), 후야루(Hu Yaru), 판옌화(Pan Yanhua), 펑신(Feng Xin), 쑨바오리(Sun Baoli), 덩밍(Deng Ming), 리야오쿤(Li Yaokun), 류광빈(Liu Guangbin), 후원펑(Hu Wenfeng), 리우더우(Liu Dewu), 궈융칭(Guo Yongqing)
교신 저자: 리우더우(Liu Dewu), 궈융칭(Guo Yongqing)
검토: 주젠펑(Zhu Jianfeng), 궈융칭(Guo Yongqing), 후원펑(Hu Wenfeng)
홍보: 양샤오메이(Yang Xiaomei)
