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표제지

목차

1. 서론 8

2. 연구사 10

2.1. 종돈 선발과 검정 10

1) 개체선발 10

2) 혈통선발 10

3) 방계친척선발 11

4) 가계선발 11

5) 가계 내 선발 11

6) 결합선발 11

7) 후대검정 12

8) 검정사업 12

2.2. 근섬유 조직학적 특성 12

1) 근섬유의 구성과 특성 12

2) 근섬유특성과 도체형질 15

2.3. Myosin Heavy Chain 18

2.4. 생체조직검사(Biopsy) 20

3. 재료 및 방법 22

3.1. 공시시료 22

3.2. 사양성적 및 도체특성 분석 24

1) 일당증체량 24

2) 90㎏도달일령 24

3) 등지방두께 24

4) 등심근 단면적 25

5) 육질 특성 항목 25

3.3. 근섬유 조직학적 특성 26

① 근섬유 형태 27

② 근섬유 밀도 27

③ 근섬유 크기 27

④ 근섬유 수 27

3.4. Myosin heavy chain isoform 분석 27

3.5. 생체조직검사(Biopsy) 방법 28

3.6. 통계분석 30

4. 결과 및 고찰 31

4.1. 0·1세대 종모돈 후대검정 결과 31

1) 0세대 종모돈의 후대검정 결과 31

2) 2세대 종모돈 결과 32

4.2. 0·1세대 종모돈에 따른 생산자돈의 육질분석 34

1) 0세대 종모돈에 따른 생산자돈의 육질분석 결과 34

2) 1세대 종모돈에 따른 생산자돈의 육질분석 결과 37

4.3. 생체조직검사(Biopsy)를 이용한 근섬유 조직학적 특성과 MHC isoform 분석 결과 40

1) 0세대 종모돈별 자돈들의 biopsy 근섬유 조성비교 40

2) 0세대 종모돈별 자돈들의 biopsy Myosin Heavy Chain(MHC) isoform 분석결과 41

3) 1세대 종모돈 자돈들의 biopsy 근섬유 조성 42

4.4. MHC isoform 분석, 근섬유 조직학적 특성, 육질특성의 상관관계 44

4.5. 1·2세대 생산자돈간의 근섬유 특성 비교 48

4.6. 생체조직검사(Biopsy)를 통한 선발 방법 50

5. 요약 53

ABSTRACT 56

참고 문헌 60

표목차

Table 1. Comparison of biochemical and physical properties of red and white muscle fibers 13

Table 2. Classification of different muscle fiber types 15

Table 3. Parturition rate and weaning rate of Zeroth generation sire line 31

Table 4. Parturition rate and weaning rate of First generation sire line 33

Table 5. Carcass traits of Zeroth generation sire line 34

Table 6. Meat color and pH value of Zeroth generation sire line 36

Table 7. Water-holding capacity of Zeroth generation sire line 37

Table 8. Meat color and pH value of First generation sire line 38

Table 9. Water-holding capacity of First generation sire line 39

Table 10. Muscle fiber composition of longissimus muscle using biopsy technique 40

Table 11. Statistics of muscle fiber composition and MHC isoform using biopsy... 43

Table 12. Correlation coefficients between MHC isoform and muscle fiber type... 44

Table 13. Correlation coefficients between meat quality traits and muscle fiber... 46

Table 14. Muscle fiber type characteristics among generation 48

Table 15. Abnormal pork occurrence among generation 49

그림목차

Figure 1. Schematic representation of changes in the total number of fiber... 16

Figure 2. Schematic representation of muscle myosin 19

Figure 3. Longissimus muscle cross-sections from biopsy sample of pig.... 21

Figure 4. Schematic diagram of the experiment protocol. 23

Figure 5. Biopsy protocol for swine longissimus muscle. 29

Figure 6. Muscle fiber composition and MHC isoform composition using biopsy technique. 42

Figure 7. Schematic diagram of selection use biopsy technique. 51

초록보기

 국내 양돈 산업에 있어서 종돈개량은 돈육의 양적인 향상을 위주로 진행되어져 왔으며, 그 결과 돈육의 양적인 향상을 개선되었으나 이상육(PSE육)의 발생 및 돼지의 폐사율이 증가하는 문제가 발생하였다. 따라서 향후 종돈개량산업은 적육생산능력과 육질이 모두 우수한 종돈을 개량해야한다. 하지만 육질관련형질은 도축이 된 개체에서만 측정이 가능하기 때문에 효율적인 개량을 위해서 생체에서 평가할 수 있는 기술을 개발해야하는 시점이다.

본 연구는 제주도내에서 사육되고 있는 제주개량흑돼지를 생체조직검사(biopsy)를 이용하여 근섬유의 조직학적 분석과 Myosin Heavy Chain(MHC) isoform 조성, 육질분석결과를 통해 산육능력과 육질능력이 높은 종돈을 효율적으로 선발하기 위한 생체육질예측기법을 개발하기 위한 목적으로 연구를 실시하였다.

연구에 이용된 공시돈은 외모심사를 통하여 종모돈 14두, 종빈돈 95두를 0세대로 선발하였으며 0세대의 교배조합으로 출생된 자돈 중 786두를 1세대로 설정하였고 한국종축개량협회에 자돈등기를 하였다. 또한 외모심사를 통해 1차 선발 한 후 선발된 자돈 249두를 생체조직검사(biopsy)를 이용하여 근섬유조직학 분석과 MHC isoform 조성 분석을 통해 종모돈 19두, 종빈돈 96두를 선발하였다. 1세대에서 선발된 종모돈과 종빈돈의 교배조합으로 출생된 자돈 중 751두를 2세대로 설정하였고 1세대 선발과 동일한 방법으로 1·2차 선발을 하였다.

O·1 세대 종모돈의 후대검정 결과로는 0세대 종모돈에서는 총 이유 자돈수 742두 중 161두의 이모색이 출현하였으며 이모색 출현율은 2.3~40.0% 나타났고 이유체중은 4.90±0.99~6.64±0.92(kg)으로 측정되었다. 1세대 종모돈에서는 총 이유 자돈수 751두 중 315두의 이모색이 출현하였으며 이모색 출현율은 23.9-92.9% 로 0세대보다 높게 측정되었고 이유 체중은 6.03±1.25~8.00±1.74(kg)으로 측정되었다. 이세대 종모돈에 따른 생산자돈의 육질분석결과는 0세대 종모돈별 생산자 돈의 사후 pH와 육색에서 pH45min, pH24hour, a*24hour, b*24hour에서는 유의적인 차이가 나타나지 않았지만 L*24hour에서는 종모돈 80-116이 48.9로 가장 높고 종모돈 56-21이 44.1로 가장 낮게 측정되었다(P〈0.05). 보수력 측정 항목 중 가열감량에서 종모돈 40-115가 15.5(%)로 가장 낮게 측정되었고, 종모돈 80-116이 27.1(%)로 가장 높게 측정되었다(P〈0.05). 1세대 종모돈별 생산자돈에서는 pH45min, pH24hour, b*24hour 항목에서는 유의적인 차이가 나타나지 않았지만 L*24hour, a*24hour 항목에서 종모돈별 생산자돈들의 유의적인 차이가 측정되었다(P〈0.05). 보수력 항목에서는 Drip loss 48에서만 유의적인 차이가 측정되었다CP〈0.05).

O·1 세대 종모돈별 자돈들에 대해 생체조직검사(biopsy)를 이용하여 근섬유 조직학적 특성과 MHC isoform 분석을 하였다. 0세대 종모돈별 근섬유 조성은 Type I 에서는 6.30±1.21~28.54±14.49(%)로 측정되었고 Type II는 71.46+14.49~93.70+13.52(%)로 측정이 되었다. 이 값을 통해 Type I 의 비율이 가장 높은 그룹과 가장 낮은 그룹, 중간 그룹으로 나누어 MHC isofoim 조성을 분석하였다. 분석 결과 Type I 의 비율이 높은 그룹이 MHC I 도 비율이 가장 높았으며 다른 그룹도 중간 그룹과 가장 낮은 그룹 순으로 분석되었다. 1세대 종모돈별 근섬유 조성에서 평균 크기는 Type I은 2910.74㎛², Type IIa는 2251.48㎛², Type IIb는 3898.18㎛²로 분석 되었으며 면적 비율의 평균은 Type I 은 11.28%, Type IIa는 4.87%, Type IIb는 83.85%로 분석 되었고 근섬유 수에 대한 비율의 평균은 Type I 은 14.10%, Type IIa는 7.77%, Type IIb는 78.13%로 분석되었다. MHC isoform 조성은 Slow isoform(MHC I)은 0.26%, Fast isoform(MHC II)는 0.74로 분석되었다. 이결과를 통해 근섬유 조직학적 특성과 MHC isoform 분석의 상관관계를 분석하였다. Fast/Slow ratio 항목과 Type area, mean area와 상관관계가 나타나지 않았고 근섬유별 면적비율과 근섬유 수에 대한 비율은 Slow isoform, Fast isofoim과 높은 상관관계가 나타났으며 (P〈0.001), 근섬유 크기 항목에서도 MHC isoform과의 상관관계가 나타났다(P〈0.001, P〈0.05). 근섬유 조직학적 특성과 육질 특성 상관관계를 분석하였다. 육질 특성 항목에서 pH45min, pH24hour, L*45min, b*24hour, Fiter paper fluid uptake(FFU)에서는 근섬유 조직학적 특성과 상관관계가 나타나지 않았다. a*45min은 Type I area, Type I area(%)와 정의 상관관계가 나타났으며 Type IIb와는 부의 상관관계가 나타났다(P〈0.001). L*24hour는 Type I area, Type IIa area와 부의 상관관계가 나타났고 a*24hour는 Type I area와 정의 상관관계, Type IIb area(%)와 부의 상관관계가 나타났다(P〈0.01).

1·2세대 자돈간의 근섬유 조직학 분석을 통해 1세대보다 2세대가 Type area가 작고 Type I의 면적 비율이 증가하였으며 Type IIb의 면적 비율은 상대적으로 감소하였다(P〈0.001). 근섬유 개수도 Type I은 세대가 넘어가면서 증가하였고 상대적으로 Type IIb는 감소하는 것으로 분석되었다(P〈0.001). 세대별 이상육 발생 빈도가 1세대에서 정상육(RFN)이 66.1%가 발생했지만 2세대에서는 육색불량(PFN) 5.9%를 제외한 모든 자돈들이 정상육(RFN)으로 분석되었다. 이는 세대가 넘어가면서 근섬유 조성이 Type I의 비율이 증가하고 Type IIb의 비율이 감소함에 따라 육질이 개선되는 것으로 판단된다.

본 연구의 분석결과 육색관련 항목과 근섬유별 면적과의 상관관계가 높은 것으로 나타났으며 도축이 된 도체에서의 육질 평가가 아닌 생체에서 생체조직검사(biopsy)를 통해 육질을 예측할 수 있음을 확인 할 수 있었다. 본 연구에서는 분석 결과를 통해 우수한 종돈을 조기선발 할 수 있는 선발 기준을 MHC isoform 조성 분석을 통해 Fast isoform 비율이 85%이상, 근섬유 조직학적 특성에서 Type I 면적 비율이 10%이상, Type I 개수 비율이 10%이상인 개체를 선발하는 기준을 제시하였다. 본 연구에서 설정한 조기선발기준을 활용하여 육량 및 육질이 우수한 종돈을 조기 선발하는 것이 가능하며, 이를 통해 종돈의 활용 및 선발 효율을 높일 수 있을 것으로 기대된다.

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