반추동물의 소화기관 특징2

[09곽상우]

반추위의 구조

• 반추동물의 위는 보통 4개의 위로 구성되며, 반추위 내에는 여러 종류의 미생물이 살고 있으며 이 미생물들이 섬유질이 많은 풀사료들을 효과적으로 분해, 발효, 소화 시켜 필요한 영양분을 동물에게 공급한다.
• 제1위(혹위, rumen) : 4개의 위 중 가장 크다(소의 경우 150∼200ℓ). 섭취된 모든 사료는 먼저 이곳에 모이고 거칠기, 크기, 비중, 형태에 따라 바로 2~4위로 보낸다. 2위를 거쳐 되돌아온 거친 사료는 뭉쳐진 다음 토출되어 40∼60회 정도 씹은 다음 다시 삼키는 되새김이 이뤄어 지며, 씹어서 되돌아 온 첫째 위의 내용물은 바로 둘째 위로 간다. 소는 40∼50분 동안 이 동작을 반복하고 완전히 소화될 때까지 하루 종일 몇 번이고 되풀이한다. 첫째위 속에는 많은 세균이 있어서 셀룰로오스를 분해시킨다. 발효산물 중 이산화탄소와 메탄가스는 호기에 의해 체외로 배출되며 휘발성지방산(VFA)과 암모니아는 위벽의 유두(papillae)에 의해 혈관으로 흡수된다. 여기서 흡수된 암모니아는 간장에서 요소로 변화된 후 타액과 전위벽을 통해 위내로 순환, 유입되어 미생물 증식에 사용된다.
• 제2위(벌집위, reticulum) : 내벽이 벌집같이 구획되어 벌집위(아래 그림 참조)라고도 한다. 첫째 위로부터 들어온 사료 중 일정한 크기 이상의 사료는 수축이완 운동을 통하여 다시 첫째 위로 보내고 일정한 크기 이하의 사료는 계속해서 발효된 다음 제3위로 보내진다.
• 제3위 - 겹주름위(omasum, 重瓣胃) : 점막 근육이 수많은 주름으로 되어 있어 겹주름위, 중판위라는 이름이 붙었다. 제2위로부터 넘어온 소화물은 4위로 들어가기 전에 이곳에서는 소화물 입자 크기가 감소되고 여분의 물이 흡수된다.
• 제4위 - 주름위(abomasum, 皺胃) : 제3위에서 가늘게 부서진 사료와 미생물의 일부는 제4위로 이동하여 위선으로부터 분비되는 위액에 의해 소화된다. 제4위는 단위 동물의 위와 같은 기능을 하므로 진위라고도 하며 위산, 펩신, 레닌 등의 소화 효소가 분비된다

반추위의 기능과 발달

　　반추위의 가장 큰 기능은 일반가축이나 사람이 이용할 수 없는 섬유질 사료를 분해하여 이용할 수 있게 하여 준는 것이고, 섬유질 사료의 분해는 반추위 내에 있는 다양한 미생물들에 의해 일어나기 때문에 반추위내 미생물의 조성과 활성을 높여주는 것이 반추위의 기능을 높이는 길이다. 즉, 반추위 내의 온도, 수분, 산도(pH) 등을 잘 조절하여 미생물들의 성장조건을 만들어 줌으로써 바람직한 미생물들의 활성과 균형을 유지하고, 분해와 소화가 잘 일어날 수 있는 조건을 만들어주는 것이다. 반추가축이 섭취한 모든 사료는 미생물들의 다양한 소화과정을 거치면서 60-70%가 자체적으로 이용되고 일부 소화가 덜 된 사료는 소장에서 소화, 흡수된다.
따라서 반추가축을 잘 키우기 위해서는 반추위의 기능을 먼저 이해하고 반추위가 잘 발달될 수 있도록 사양하는 것이다. 반추위의 기능이 커질려면 용적이 커야하고, 위벽이 두꺼우며 유두가 크기와 수가 많고 흡수력이 좋은 등 물리적인 발달을 촉진하고 위내 휘발성지방산의 생산을 증가시켜 반추위 벽에 에너지 공급을 증가하여 반추위 벽의 흡수 능력을 향상시키는 기능적 발달을 동시에 꽤하는 것이 바람직하다.

(1) 반추위의 기능

• 활발한 반추기능의 유지
  • 일단 섭취한 풀사료는 필요에 따라 제2위를 거쳐 다시 입으로 토해진 다음 다시 한번 어금니로 잘 씹어서 잘게 부숴지므로 미생물이 접촉할 수 있는 단면이 넓어지고 침과 골고루 섞이므로 2차 발효가 잘 일어나게 한다.
  • 반추위는 분당 2회 가량 계속적으로 운동을 하여 위 내 풀사료나 거친사료가 미생물들과 골고루 섞이게 함으로써 미생물에 의한 사료의 분해가 쉽게 일어나게 한다. 침은 반추위의 pH 안정화에도 큰 도움이 된다.
• 반추 미생물들의 균형 유지와 성장환경 제공
  • 반추위내에는 많은 종류의 미생물이 있으며 위 내부 환경 변화에 따라 미생물의 성상(종류와 수)도 크게 달라진다.
  • 반추위내 미생물의 가장 큰 기능은 섬유소(Cellulose, Hemicellulose)의 분해이고, 아미노산의 합성, 비타민 B군과 K군의 합성, 미생물체 영양소의 공급 등을 들 수 있다
  • 사료의 종류에 따라 반추(침의 분비) 활동이 영향을 받고, 위내 pH에 영향을 미쳐 미생물 조성이 변한다.
  • 농후사료의 비율이 높으면 되새김이 줄어들고, 되새김이 줄어들면 침의 유입이 줄어들어 반추위의 운동성이 약해진다.
  • 반추위 운동이 약해지면 건물섭취량이 감소하고 pH도 감소하여 반추위 미생물도 섬유소 분해 박테리아는 줄고 전분분해 박테리아를 증가시키는 결과를 초래하게된다

미생물에 의한 섬유소의 분해 및 비단백태 질소화합물의 이용

• 초식가축이 이용하는 섬유질은 단위동물이 이용할 수 없는 셀룰로오스와 헤미셀룰로오스 등이 있는데 이것들은 미생물의 체조직합성에 에너지원으로 이용되거나 발효되어 휘발성지방산을 공급하는 역할을 한다.
• 요소 등의 비단백태 질소화합물(NPN)을 급여하면 반추위내 미생물에 의해 암모니아로 빠르게 분해된 후 미생물체단백질로 전환되어 소의 단백질원으로 이용된다. 한우의 경우 단백질요구량이 비교적 많지 않기 때문에 비단백태질소화합물을 급여할 필요성이 적지만 단백질함량이 낮은 사료를 급여하는 경우 효과적으로 이용할 수 있다.

반추위의 발달
　반추위의 발달은 성공적인 이유와 이유 후 성장률에 결정적인 영향을 미치기 때문에 매우 중요하다. 이유 시기에 일어나는 반추위의 변화는 흥미롭고 복잡하며 아직까지 완전히 알려져 있지 않다.

• 갖 태어난 송아지는 젖을 먹기 때문에 반추위보다 소화효소가 분비되는 제4위가 잘 발달되어 있어 단위동물과 비슷하나 성장하면서 많은 변화를 하게 되는데 급여사료의 종류에 따라 발달정도가 상당히 달라진다

약 2개월령이 되면 반추위의 형태가 완전히 갖추어져 성우와 같게되고 미생물 군락이 완전히 형성되어 반추동물로서의 소화기능을 발휘하게 되며, 약 6개월령이 되면 중량비율적으로도 성우와 비슷한 반추위의 특성을 갖게된다

반추위 발육과 기능을 발달시키기 위해서는 송아지에게 반드시 곡류가 함유된 고형사료를 건초와 같이 먹이는 것이 좋다.

이유사료 중의 곡류는 반추위내에서 발효될 때 휘발성지방산을 생성하고 그 화학적인 자극에 의해서 제1위의 기능이 발달하고 용적이 커지게 된다. 충분한 휘발성지방산을 생성하기 위해서는 기호성이 좋고 가용성 탄수화물을 많이 함유하는 사료가 좋다.

6~8주령 까지 계속해서 곡류를 급여하면 반추위의 융모와 기능이 더욱 발달한다. 곡류 섭취량과 반추위의 발달은 깊은 상관관계가 있으므로 송아지의 반취위를 직접 조사하지 않더라도 곡류 섭취량을 보고 반추위의 발달정도나 이유시기를 결정하는 기준으로 삼을 수 있다. 만약 송아지가 하루에 0.7~0.9㎏의 곡류를 3일 연속 먹는다면 4주 후에는 언제든지 이유할 수 있다.