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세계 인구가 계속 증가함에 따라 식량 수요도 계속 증가하고 있습니다. 중요한 식량 생산 부문인 양식업은 사람들의 동물성 단백질 수요를 충족하는 데 중요한 역할을 합니다. 그러나 양식업은 많은 어려움에 직면해 있으며, 그 중에서도 사료의 높은 비용과 사료 원료의 부족이 특히 두드러집니다. 카메룬을 예로 들어보겠습니다. 이 나라는 풍부한 수자원과 많은 어종을 보유하고 있지만, 사료 문제로 인해 어류 생산량이 잠재적 생산 능력보다 훨씬 낮아 매년 막대한 경제적 손실을 입습니다.
수생 사료에서 어분은 풍부한 단백질과 지방산을 함유하고, 아미노산 구성이 균형 잡혀 있고, 소화하기 쉽고, 맛이 좋기 때문에 항상 인기 있는 단백질 공급원이었습니다. 그러나 어분을 생산하는 데 사용되는 야생 어류의 과도한 어획은 생태 환경에 큰 압력을 가했습니다. 동시에 어분 가격의 지속적인 상승은 양식업의 이익 마진을 압박했으며, 심지어 양식업과 인간 소비 간의 자원 경쟁을 촉발했습니다. 따라서 영양가 있고 지속 가능한 어분 대체물을 찾는 것은 양식업 분야에서 해결해야 할 시급한 문제가 되었습니다.
이러한 맥락에서 곤충은 점차 사료 성분으로 주목을 받고 있으며, 그 중 검은 병정파리 유충(BSFL)은 풍부한 영양, 빠른 성장, 낮은 생태적 영향 및 높은 소비자 수용성으로 인해 어분의 잠재적 대체물이 되었습니다. 그러나 수생 사료에 검은 병정파리 유충을 적용하는 데는 맛, 소화성, 키틴 함량과 같은 몇 가지 장애물이 여전히 있으며, 다양한 가공 방법도 품질에 영향을 미칠 수 있습니다.
이러한 문제를 해결하기 위해 카메룬 야운데 대학교 농업 및 농업 과학부 연구원과 다른 기관의 연구원들은 심층 연구를 수행했습니다. 그들의 연구 결과는 Discover Animals 저널에 게재되어 양식업의 지속 가능한 발전에 대한 새로운 희망을 가져왔습니다.
연구 방법
연구자들은 카메룬 야운데 대학교 농업 및 농업 과학부 양식 시설에서 120일간의 먹이 실험을 수행했습니다. 실험에 사용된 검은 병정파리 유충은 미리 확립된 검은 병정파리 개체군에서 나왔으며, 유충은 과일 폐기물과 소똥의 혼합물을 먹었습니다. 연구자들은 유충을 처리하기 위해 세 가지 다른 처리 방법(끓이기, 굽기, 모래 굽기)을 사용했고, 처리된 유충의 화학적 구성과 미생물학적 분석을 수행했습니다.
사료 배합 측면에서 연구자들은 어분(FM)을 주요 단백질 공급원으로 하는 대조 사료를 준비했고, 어분의 50%, 75%, 100%를 각각 검은 병정파리 유충 사료(BSFLM)로 대체한 다양한 실험 사료도 준비했습니다. 이러한 사료는 등질소(조단백질 1kg당 400g)이고 등칼로리(대사 가능 에너지 1kg당 3000kcal)입니다. 실험에서는 아프리카 메기(Clarias gariepinus) 어린 물고기를 선택하여 무작위로 다른 플라스틱 양식 탱크에 배정했으며, 각 탱크에 8마리씩 넣었습니다. 실험 기간 동안 연구자들은 매일 수온과 pH 값을 모니터링하고, 탱크를 정기적으로 청소하고, 오염을 방지하기 위해 물을 갈아주었습니다. 물고기의 무게를 재고 매주 세었으며, 생존율, 체중 증가, 특정 성장률, 사료 전환율 등의 성장 성과 지표를 계산했습니다. 실험 후에는 생선의 내장체세포 지수(VSI), 간체세포 지수(HSI), 육질을 평가하였고, 생선살의 관능평가를 실시하였으며, 경제적 분석과 지속가능성 평가도 실시하였습니다.
연구 결과
· 검은 병정파리 유충에 대한 가공 방법의 영향: 다양한 가공 방법은 검은 병정파리 유충의 영양 성분과 미생물 성분에 상당한 영향을 미쳤습니다. 끓이는 것은 유충의 건물 중 및 유기물 함량을 상당히 증가시켰지만 조단백질 및 지방 함량은 감소시켰습니다. 굽는 것은 가장 높은 단백질 함량을 가져왔습니다. 미네랄 함량 측면에서 모래 구운 유충은 칼슘 함량이 가장 높았고, 끓인 유충은 철 함량이 가장 높았고, 구운 유충은 칼륨, 나트륨 및 인 함량이 가장 높았습니다. 미생물 분석 결과, 굽기와 모래 구운 유충에서 엔테로박터와 살모넬라는 검출되지 않았고, 대장균 함량은 모래 구운 유충에서 가장 높았으며, 유산균은 끓인 유충에서만 검출되었습니다.
· 아프리카 메기의 성장에 대한 검은 병정파리 유충 식사의 효과: 먹이 실험에서 표준 상업용 사료(CD), BSFLM75 및 BSFLM100을 먹인 메기는 실험 중에 죽지 않았지만 지역 사료(BSFLM0)를 먹인 메기는 생존율이 가장 낮았습니다. 상업용 사료가 메기의 체중 증가, 특정 성장률 및 체장 측면에서 가장 좋은 성과를 보였지만 이러한 지표는 지역 대조 사료(BSFLM0)에 비해 더 높은 BSFLM 대체 수준(75%-100%)에서 상당히 개선되었습니다. 또한 메기 사료 섭취량과 사료 전환율도 BSFLM 대체 수준이 증가함에 따라 개선되었습니다.
· 메기의 신체 지수와 육질에 대한 효과: BSFLM50 식단 그룹의 메기는 내장 신체 지수(VSI)가 가장 높았고, 상업용 식단 그룹의 메기는 간체 지수(HSI)가 가장 높았습니다. 육질 측면에서, 대부분 소비자는 다양한 식단을 먹은 메기가 맛이 좋다고 생각했지만, BSFLM75 그룹은 시식자의 49%만이 생선 살의 맛이 좋다고 생각했습니다. 대부분 소비자는 생선 살이 육즙이 많고 주로 흰색이라고 생각했습니다. 전반적으로 모든 식단 그룹에서 메기 수용도가 높았고, BSFLM75 그룹이 가장 수용도가 높았습니다.
· 경제적 타당성 및 지속 가능성: 경제 분석 결과, 사료에 BSFLM을 첨가하면 메기 생산 비용이 감소하고 수익성이 향상되었습니다. BSFLM75 및 BSFLM100 식단 그룹은 사료 비용과 사료 섭취량이 낮고 수익성이 가장 높았습니다. 동시에, 사료 내 BSFLM 수준이 증가함에 따라 어류의 어류 사료 투입-산출 비율(FIFO)이 선형적으로 감소하여 BSFLM을 사용하면 양식 시스템의 지속 가능성이 향상되었음을 나타냅니다.
연구의 결론 및 중요성
이 연구는 검은 군인 파리 유충 식사(BSFLM)가 어분 대체에 적합한 단백질 공급원이며, 특히 더 높은 대체 수준(75%-100%)에서 아프리카 메기의 성장 성과, 사료 전환율 및 생존율을 크게 개선하는 동시에 생산 비용을 줄이고 수익성과 지속 가능성을 개선할 수 있음을 보여주었습니다. 다양한 유충 가공 방법은 검은 군인 파리 유충의 영양 성분과 미생물학적 품질에 영향을 미치므로 양식업에서 잠재력을 최대한 실현하려면 표준화된 생산 공정이 필요합니다. 또한 이 연구는 BSFLM이 메기의 육질과 관능적 특성에 긍정적인 영향을 미쳐 소비자 수용도를 개선하는 데 도움이 될 수 있음을 발견했습니다.
그러나 이 연구에는 또한 몇 가지 한계가 있는데, 예를 들어 결과가 모든 농업 조건에 적용되지 않을 수 있고, 실험 동물의 수가 제한적이어서 결과의 정확성에 영향을 미칠 수 있으며, 건강과 번식에 대한 장기적인 영향은 탐구되지 않았으며, 농부들이 곤충 기반 사료를 받아들이려는 의지도 추가 연구가 필요하다는 것입니다. 그럼에도 불구하고 이 연구는 양식업에 대한 새로운 지속 가능한 개발 방향을 제공하며, 이는 야생 어류에 대한 의존도를 줄이고 양식업의 지속 가능한 발전을 촉진할 것으로 기대됩니다. 앞으로 이러한 문제를 해결하고 양식업에서 검은 군인 파리 유충 분말의 광범위한 적용을 촉진하기 위한 추가 연구가 필요합니다.