갈색거저리(Tenebrio molitor)는 일반적으로 저장곡물에 서식 하는 해충으로 인식되어 있으나 최근에는 관리조건이 개선됨 에 따라 해충으로서의 인식이 거의 미미한 것으로 알려져 있다 (Hillerton and Vincent, 1982; Liu et al., 2011; Koo et al., 2013). 중국에서는 100여년 전부터 갈색거저리가 사육되어졌으며 최 근에는 식용, 가금류 사료 및 애완동물 먹이로의 산업이 활발히 진행되고 있고(Liu et al., 2011), 국내에서 10여년 전부터 갈색 거저리 유충은 고단백 영양성분으로 애완동물의 사료로 활용 되고 있다(Ravzanaadii et al., 2012; Koo et al., 2013). 갈색거저 리는 풍부한 지방, 단백질, 다양한 종류의 아미노산, 불포화지 방산, 미네랄을 함유하고 있으며(Ye et al., 1997; Huang et al., 2006; Huang et al., 2007; Huang et al., 2011; Yoo et al., 2013) 갈색거저리의 필수 아미노산 함량은 돼지고기, 양고기, 콩보다 높고, 쇠고기, 생선과 비슷한 것으로 보고되었다(Li et al., 2012). 또한 갈색거저리는 짧은 생활사와 강한 생존율 때문에 낮은 사료비로 사육이 가능하며(Zanuncio et al., 2000; Tian and Xu, 2003; Huang et al., 2005; He et al., 2006; Wu et al., 2008; Huang et al., 2011), 사육 시 평소에 거의 사용되지 않는 밀짚과 오래된 배추 잎을 갈색거저리의 먹이원으로 쓸 수 있어 친환경 적이다(Li et al., 2012). 따라서 이를 산업적으로 이용하기 위한 많은 연구가 진행 중에 있다.

버섯 폐배지는 주로 유기농 퇴비, 버섯재배용 배지, 바이오 매스 고형원료, 곤충사육용 배지, 환경복원용 복토 등으로 이용 되어 왔으며 근래에는 곡물가격 상승으로 버섯폐배지를 사료 자원으로 이용하려는 축산농가가 늘고 있다. 버섯 폐배지는 친 환경소재를 원료로 사용하며, 원료의 대부분이 사료원료와 동 일하며 연중 생산된다는 장점이 있어서 사료자원으로써 활용 가치가 높은 유기물이다(Caswell, 1990; Adamovic et al., 1998).

농업부산물 중 버섯수확후배지는 버섯을 수확한 후에 남겨 진 배지를 의미하며 버섯 1 kg을 생산하는데 5 kg 정도 발생된 다(Williams et al., 2001; Kim et al., 2007). 버섯배지의 주원료 는 가축 사료원료인 콘코브, 미강, 밀기울, 면실피, 비트펄프 등 이고 버섯재배과정에서 배지영양원의 약 15~25% 정도만 버섯 에 의해 이용되고 나머지 75~85% 정도는 남아있기 때문에 버 섯수확후배지는 사료자원으로써 활용가치가 매우 높은 것으로 알려져 있다(Williams et al., 2001; Bae et al., 2006; Kim et al., 2007; Moon et al., 2012). 더욱이, 팽이버섯, 새송이버섯, 느타 리버섯과 같이 병재배법에 의해 생산되는 버섯은 재배기술의 발달로 대규모 재배가 이루어지고 있어서 버섯수확후배지가 연중 대량 발생되므로 병재배버섯 수확후배지를 사료자원으로 활용할 경우 원료의 안정적 수급이 가능하다는 장점이 있다 (Gal et al., 2011).

갈색거저리는 최근 사료용 곤충으로서 상업화를 목적으로 대량 증식하는 농가가 많이 생겨남에 따라 대량사육기술의 보 급이 필요한 실정이다. 따라서 본 연구는 여러 농업부산물을 기 존의 갈색거저리 유충의 주먹이원인 밀기울에 혼합하여 급이 한 후, 유충의 생존율, 체중, 발육기간 그리고 용화율과 용체중 등 발육특성을 조사하여 농업부산물의 갈색거저리 사육을 위 한 대체먹이원으로서의 가능성을 알아보고자 수행하였다.

재료 및 방법

갈색거저리 유충의 사육

갈색거저리 유충은 국립농업과학원 곤충산업과 사육실 (25±3°C, 50~70% RH, 14L:10D)에서 5세대이상 누대사육한 개 체를 사용하였다. 갈색거저리 유충은 플라스틱 상자(가로 27 × 세로 36 × 높이 8 cm)에서 사육했으며, 주먹이원인 밀기울을 약 0.8 cm 높이로 밑바닥에 깔아주었고, 수분 공급을 위해 신선 한 배추와 당근을 매주 2회 공급하였고, 사육실 온도는 온도조 절기로 유지하였으며, 광주기 조건은 지금까지 가장 높은 성장 율을 보인 14L:10D로 설정하였다.

갈색거저리 대체사료 제조 및 유충 발육 특성 조사

일반적으로 갈색거저리 사료로 사용되는 밀기울을 대조군 으로 사용하였고, 나머지 실험군에서는 밀기울과 귤껍질, 배추, 새송이버섯 폐배지 및 팽이버섯 폐배지 첨가비율을 달리하여 먹이로 공급한 후, 유충의 생존율, 유충 무게/마리, 용화율, 용 무게, 유충 발육기간을 비교 관찰하였다.

먹이 비율은 밀기울 10 g을 100%로 기준 잡아, 실험시료와 비율을 고려하여 혼합하였다. 밀기울을 제외한 모든 실험시료 는 80°C에서 24시간 건조시킨 후, 고속채분쇄기(한성분체기 계, HJM-10100)에 처리하여 분말로 만든 후, 갈색거저리 유충 의 먹이로 이용하였다. 모든 실험군은 유충 100마리를 사용하 여 3회 반복실험하였고, 높이 4 cm, 지름 10 cm 용기에서 관찰 하였다. 원활한 수분 공급을 위해 배추 5 g을 주 3회 공급하였다.

결과 및 고찰

유충의 생존율

대조군인 밀기울 100%와 밀기울에 배추, 귤껍질, 새송이버 섯 폐배지, 팽이버섯 폐배지를 첨가한 군에서의 유충의 생존율 을 비교관찰하였다. 전체 유충이 사멸할 때까지 조사하였으므 로 조사기간은 밀기울 대조군은 18주, 배추 첨가군은 17주, 귤 껍질은 24주, 새송이버섯 폐배지는 23주, 팽이버섯 폐배지는 21주까지 진행되었다.

일반적으로 갈색거저리 사육농가가 8주 동안 유충을 생산한 다는 점을 고려할 때, 귤껍질 함량에 따른 유충의 생존율은 8주 동안 밀기울 대조군과 모든 처리군 중에서 귤껍질 20%가 첨가 된 조건의 유충 생존율이 가장 높게 관찰되었다. 뿐만 아니라 9 주째부터 모든 귤껍질 처리군은 대조군에 비해 생존율이 높게 나타났고, 특히 60% 처리군에서 11주~18주까지 유의한 수준 의 높은 생존율을 보였다. 40% 처리군에서는 12주와 13주에서 유의한 수준의 높은 생존율이 관찰되었다(Fig. 1).

반면에, 배추 함량에 따른 유충의 생존율은 모든 배추 처리 군에서 대조군보다 현저히 낮았으며, 3주부터 10주까지의 생 존율은 밀기울 대조군에 비해 유의하게 낮은 수준을 나타냈다. 8주 동안 새송이버섯 폐배지 처리군에서는 대조군보다 조금 낮 생존율을 보였으며, 10주~16주에는 밀기울 대조군에 비해 높 은 생존율을 보였다(Fig. 2).

팽이버섯 폐배지 함량에 따른 유충의 생존율은 대조군과 모 든 처리군을 비교했을 때 폐배지 80%가 첨가된 조건에서 가장 높았고, 2주~8주까지의 생존율은 모든 처리군에서 비슷한 수 치를 나타냈으나 대조군에 비해선 조금 낮았다. 반면에, 대조군 의 유충 생존율은 10주째부터 현저히 떨어지지만 팽이버섯 폐 배지를 첨가한 군에서는 용량 의존적으로 9주~13주까지도 대 조군에 비해 높은 생존율을 나타냈다(Fig. 3).

1 way ANOVA, Dunnett´s multiple comparisons test, *, p<0.05

유충무게

8주간 유충의 무게는 모든 귤껍질 처리군 중 귤껍질 20%가 첨가된 조건에서 대조군과 가장 비슷한 수치를 보였다. 전체적 으로 귤껍질 처리군에서 8주부터 대조군에 비해 유충무게가 낮 게 나타나는 경향이 관찰되었다. 특히 60% 첨가처리군은 9주 부터 17주까지 대조군에 비해 현저히 낮은 수준의 유충무게를 보였고, 40% 첨가처리군에서도 11주부터 17주까지 유의한 수 준의 낮은 유충무게가 관찰되었다. 20% 첨가처리군은 12주에 서만 유의한 수준의 낮은 유충무게를 나타내었다(Fig. 4).

배추 함량에 따른 모든 첨가처리군의 유충의 무게는 대조군 보다 현저히 낮았으며, 배추 함량이 높아짐에 따라 유충의 무게 는 감소하는 경향을 나타내었다. 함량 구분없이 조사한 배추 첨 가처리군에서 2주부터 11주까지 유충무게가 밀기울 대조군에 비해 유의한 수준으로 낮았다.

모든 새송이버섯 폐배지 첨가처리군의 유충무게는 폐배지 함량에 상관없이 대조군의 절반 수준으로 낮은 수치를 나타냈 다. 함량 구분없이 조사한 처리군에서는 2주~16주까지 밀기울 대조군에 비해 낮게 관찰되었다(Fig. 5).

팽이버섯 폐배지를 첨가처리한 모든 군의 유충무게는 밀기 울 대조군과 비슷한 수치를 나타냈다. 7주~10주 사이에 20%, 30%, 40%, 60% 첨가처리군의 유충무게는 대조군에서보다 조 금 높았고, 13주째에는 팽이버섯 폐배지 30%, 40%, 50%, 60%, 80% 첨가처리군에서 대조군에서보다 높은 유충무게가 관찰되 었다(Fig. 6).

유충의 발육기간

유충 발육기간은 귤껍질 20% 첨가처리군은 대조군과 비슷 한 수치를 나타냈으나, 귤껍질 40%, 60% 첨가처리군에서는 함 량에 따라 통계적으로 유의한 수준의 긴 유충 발육기간이 관찰 되었다(Table 1).

배추 20% 첨가처리군의 유충 발육기간은 대조군과 거의 차 이가 없었고, 배추 40%가 첨가된 조건에서는 대조군보다 조금 긴 유충 발육기간을 나타냈다. 배추 60% 첨가처리군에서는 용 이 된 유충이 한 마리도 없어 유충 발육기간을 측정할 수 없었다.

새송이버섯 폐배지 함량에 따른 모든 처리군의 유충 발육기 간은 대조군보다 길게 관찰되었다(Table 2). 특히, 폐배지 함량 이 50% 첨가되었을 때 유충 발육기간이 가장 길었다.

팽이버섯 폐배지를 첨가한 모든 처리군의 유충 발육기간은 대조군과 0~2일로 큰 차이를 보이지 않았다(Table 3).

용화율

함량 구분없이 조사한 귤껍질, 새송이버섯 폐배지, 팽이버섯 폐배지 군에서 밀기울 대조군과 비슷한 용화율을 나타낸 반면 에, 배추 처리군의 용화율은 현저히 낮은 수준을 나타냈다 (Table 2).

배추가 첨가된 모든 처리군에서는 대조군보다 현저히 낮은 용화율을 보였으며, 배추 60% 첨가 조건에서는 용이 된 유충이 전혀 없었기 때문에 용화율도 측정할 수 없었다. 팽이버섯 폐배 지 20%, 30%, 40%, 50% 첨가처리군의 용화율은 대조군에 비 해 약 15% 낮았으나, 60% 첨가처리군에서는 약 30%, 80% 첨 가처리군에서는 대조군에 비해 약 70% 낮은 용화율이 관찰되 었다(Table 3).

용무게

귤껍질 함량이 20%, 40%인 경우는 대조군에서의 수치와 비 슷한 경향을 나타냈으나, 귤껍질 60% 첨가처리군에서는 통계 적으로 유의한 수준의 낮은 용무게가 관찰되었다(Table 1). 밀 기울에 배추와 새송이버섯 폐배지를 첨가한 군의 용무게는 밀 기울 100%인 대조군에 비해 유의한 수준으로 낮게 나타났다 (Table 2).

팽이버섯 폐배지 20%, 30%, 40%, 50% 첨가처리군에서 대 조군과 비슷한 수치가 관찰되었다. 그러나 60%, 80% 첨가처리 군에서는 대조군에 비해 높은 용무게가 나타났다(Table 3).

갈색거저리의 먹이는 쌀겨, 밀기울, 콩가루, 땅콩가루 등으 로 다양한 원천을 가지고 있으며, 다양한 채소 잎과 과일껍질은 보충 사료로 사용될 수 있다고 보고하였다(Lang and Qiang, 2009). 또한, 다른 연구에서는 밀기울에 발효시킨 밀짚을 추가 한 군에 비해 배추잎을 첨가했던 군에서 소비된 사료의 건조 무 게와 유충 성장의 이용계수를 고려했을 때, 상대적으로 높은 이 용계수를 보여주었다(Li et al., 2012). 그러나, 본 연구에서는 팽이버섯 폐배지를 처리한 군을 제외한 나머지 군에서는 주먹 이원으로 사용되기에 부적합한 발육양상을 보여주었다. 일반 적으로 유충 사육기간이 거의 10주 가진다는 점을 고려할 때, 10주까지의 유충의 생존율은 배추를 첨가한 군에서 대조군에 비해 현저히 낮은 수준이었고, 유충 무게는 배추와 새송이버섯 폐배지 처리군에서 낮게 나타났다. 유충 기간은 귤껍질과 새송 이버섯 폐배지 처리군에서 길게 관찰되었고, 배추, 귤껍질, 새 송이버섯 폐배지 처리군의 용무게는 대조군에 비해 낮게 나타 났다. 다소 상이한 결과가 나타난 원인으로 채소 잎과 과일껍질 등 농업부산물의 구성성분의 차이로 보고 있다. 새송이버섯 배 지에는 톱밥, 볏짚, 콘코프, 비트펄프, 미강, 콩비지 등으로 구성 되어 있고 팽이버섯배지에는 톱밥, 콘코프, 미강, 건비지, 밀기 울, 패화석 등 성분으로 구성되어 있는데 이의 선행 연구들에서 는 주로 농업부산물을 밀기울 주먹이원에 별도로 공급하는 보 충사료로 사용하였으나(Bai and Cheng, 2003; Lang and Qiang, 2009), 본 연구에서는 밀기울에 분말형태로 건조시킨 농업부 산물을 첨가한 사료를 주먹이원으로 사용하였고, 추가로 모든 군에 수분공급을 위해 배추를 일정량 공급하였다. 갈색거저리 유충의 령은 매우 다르게 나타나는 것으로 알려져 있으며(Peng and Huang, 1993; Liu et al., 2002), 이는 유충의 탈피시기가 온 도, 영양 상태, 심지어 같은 조건하에 있다 하더라도 개체에 따 라 탈피시기가 다른 것에 원인이 있는 것으로 조사되었다 (Huang et al., 2011). 본 연구에서는 모든 실험군이 동일한 온 도 조건하에 실험이 진행되었고, 주먹이원인 밀기울에 첨가된 농업부산물의 종류와 대체비율에 따라 각기 다른 발육상태를 나타냄을 확인할 수 있었다.

갈색거저리의 대체사료로서 귤껍질을 이용할 경우, 귤껍질 60% 첨가 조건의 유충 생존율과 유충무게는 대조군에 비해 낮 았으며, 유충 발육기간은 귤껍질 40, 60% 첨가 조건에서 길게 나타났고, 귤껍질 60% 첨가 조건의 용무게는 대조군에 비해 낮 게 관찰되었다. 귤껍질을 돼지사료로 이용하여 돼지면역증진 제로서의 기능과 말 비육사료로서의 이용가능성이 조사된 바 있다(Nongchon jinheung ilbo, 2012; Chae et al., 2013).

배추의 경우, 20% 첨가 조건의 유충 발육기간에서만 대조군 과 비슷한 수치를 나타냈고, 나머지 처리군의 유충의 생존율, 유충 무게는 매우 낮게 나타났고, 배추 60% 첨가 조건에서는 용이 된 유충이 전혀 없었으므로 유충발육기간, 용화율 및 용무 게를 관찰할 수 없었다. 따라서, 귤껍질과 배추는 갈색거저리의 대체사료로서 아주 부적합한 것으로 확인되었다.

버섯 폐배지는 주로 축우, 양돈농가의 사료에 사용되어 왔으 며, 주성분에 밀기울이 속하므로 갈색거저리의 사육에도 활용 가능성이 있음을 시사하고 있다. 더구나, 버섯 폐배지의 활용가 치는 먹이원으로 사용될 경제 가치도 중요하지만, 버섯균을 섭 취함으로서 생기는 갈색거저리의 면역력 증강에 의한 질병 예 방의 효과를 예측할 수 있다. 꽃송이버섯의 베타글루칸은 다당 류의 일종으로 인간 정상세포의 면역기능을 활성화시켜 암세 포의 증식과 재발을 억제하는 역할을 하며, 특히 버섯 재배 부 산물인 폐배지를 활용해 각종 곤충과 지렁이의 사육에 이용될 수 있다(Kim et al., 2013).

새송이버섯 폐배지는 갈색거저리의 대체사료로서 부적합하 다고 추찰된다. 모든 처리군에서 유충의 생존율은 대조군과 비 슷하였으나 유충의 무게는 대조군에 비해 다소 낮게 나타났고, 유충 발육기간 또한 폐배지의 함량이 높아질수록 길어짐이 관 찰되었다. 버섯 폐배지가 영양소 함량 측면에서 섬유소 위주로 구성되어 있기 때문에(Kim et al., 2007) 반추가축용 조사료로 활용될 수 있으나 버섯 특유의 냄새로 기호성이 낮은 것으로 알 려져 있다(Shinekhuu et al., 2009). 최근 연구에서 발효건조를 통해 저장성과 기호성을 개선시킨 새송이버섯 폐배지 발효사 료의 급여가 축우의 사료비 절감과 고급육 생산효과를 기대할 수 있다고 보고하였다(Moon et al., 2012). 본 연구결과에서는 갈색거저리의 주먹이원으로서의 가능성이 낮게 평가되었다. 주된 원인으로 새송이버섯 배지에는 톱밥, 볏짚, 비트펄프의 첨 가가 많기 때문에 선호도가 낮아졌을 것으로 추찰할 수 있다.

팽이버섯 폐배지는 갈색거저리의 대체사료로서 적합하다고 추찰되었다. 팽이버섯 폐배지가 20~50% 첨가되면 기존의 밀 기울로만 사육하던 방법과 비교했을 때 비슷한 수치의 유충 및 용무게가 측정되었다. 용화율을 고려했을 때 계대사육시, 밀기 울 사료에 40~50%의 팽이버섯 폐배지를 첨가하는 것이 가장 효율적일 것으로 예상된다. 팽이버섯 폐배지 함량이 높아질수 록 유충 발육기간이 길어졌으나 차이는 1~2일 정도로 크지 않 았다. 모든 조건을 고려했을 때, 팽이버섯 폐배지 함량이 밀기 울 사료에 40~50% 첨가된 조건일 때 기존의 밀기울 사육법과 비슷한 높은 효율성을 보일 것으로 추찰된다.

이와 같은 결과를 종합해서 고려할 때, 농업부산물 중 배추, 귤껍질, 새송이버섯 폐배지를 밀기울 대체사료로 사용하는 것 은 갈색거저리 유충의 발육을 고려할 때 부적합할 것으로 사료 되며, 팽이버섯 폐배지의 경우 40~50%를 첨가했을 때 기존의 주먹이원인 밀기울 사육에 의한 갈색거저리 유충 발육양상과 가장 유사하였다. 그러므로 팽이버섯 폐배지는 밀기울 대체사 료로서의 가능성이 있으며, 더불어 사료비 절감효과를 줄 것으 로 기대하고 있다.