돼지 오줌내 질소 휘발을 막기 위한 최소한의 염산량을 결정하고 육성돈에서 강피류 사료내 영양소 소화율 및 체내에서 이용 가능한 에너지 함량을 측정하기 위하여 총 5개의 실험을 수행하였다. 실험 1에서는 질소 농도가 0.29%, 0.58%, 0.63%, 0.66% 및 0.68%인 3 L의 돼지 오줌을 2개의 그룹으로 나누어, 1번 그룹은 100 mL의 증류수 및 2번 그룹은 100 mL 6 N 염산을 첨가하였다. 각 오줌 샘플들은 뚜껑이 열린 플라스틱 200 mL 용기에 담긴 채, 실험대 위에서 10일 동안 방치되었다. 오줌 샘플의 무게, 질소 및 총에너지 함량은 2일마다 측정되었다. 돼지 오줌내 질소 총량은 산 첨가와 시간 사이에 직선적 교호작용을 보였다 (P < 0.001): 시간이 지남에 따라 증류수가 첨가된 1번 그룹의 돼지 오줌내 질소 총량은 직선적으로 감소하였지만, 6 N 염산이 첨가된 2번 그룹의 돼지 오줌내 질소 총량은 시간이 지나도 일정하게 유지되었다. 오줌내 에너지 총량은 산 첨가와 시간 사이에 직선적 교호작용의 경향을 보였다 (P = 0.053). 실험 2에서는 질소 농도가 0.12, 0.53 및 0.94 g/ 100 mL인 돼지 오줌에 각각 다른 양의 6 N 염산을 첨가하여 오줌내 pH 농도가 총 6개 (pH = 0.6, 1.1, 2.2, 4.7, 7.1 및 9.3)가 되도록 하였다. 모든 오줌 샘플들은 5일 동안 실험대 위에 놓인 뒤, 오줌내 질소 분석을 실시하였다. 선형 파선 분석 (linear broken-line analysis)에 의하면, 오줌내 pH가 5.12 (표준오차 = 0.71 및 P < 0.01) 이하이면 질소 손실이 일어나지 않았고, pH가 5.12보다 크면 오줌내 질소의 손실이 발생하였다 (r2 = 0.98). 실험 3에서는 돼지 오줌내 질소 보존을 위해 필요한 6 N 염산의 최소량을 추정하는 방정식을 만들었다: 돼지 오줌 100 mL에 첨가될 6 N 염산 부피 (mL) = 3.83 × 오줌내 질소함량 (g/100 mL) + 0.71 (r2 = 0.96 및 P < 0.01)이었다. 실험사료 및 돼지의 성장단계와 같은 다양한 실험조건에 따라 돼지 오줌내 질소 배출량은 가변적임에도 불구하고, 돼지 오줌내 질소 보존을 위해 필요한 6 N 염산 부피는 하루에 240 mL인 것으로 보인다. 실험 4에서는 대두피, 옥수수글루텐박, 밀기울, 미강 및 캐슈넛피의 체외 (in vitro) 회장 및 전장 소화율을 측정하였다. 회장 소화율은 돼지의 위 및 소장을 모방하였으며, 전장 소화율은 돼지의 위, 소장 및 대장을 모방하여 측정하였다. 미강내 체외 회장 건물 소화율은 실험 원료사료 중 가장 큰 값을 보였고 (P < 0.05), 밀기울, 옥수수글루텐박, 캐슈넛피 및 대두피 순으로 큰 값을 나타냈다. 미강내 체외 전장 건물 및 유기물 소화율은 실험 원료사료 중 가장 큰 값을 보였고 (P < 0.05), 밀기울, 캐슈넛피, 옥수수글루텐박 및 대두피 순으로 큰 값을 나타냈다. 실험 5에서는 실험 4에서 사용된 실험원료내 영양소 소화율, 가소화에너지 및 대사에너지를 측정하기 위하여 수행하였다. 평균 개시체중이 57.5 kg (표준편차 = 5.7 kg)인 총 12마리의 거세 수퇘지를 개체별로 대사틀에 넣었으며, 총 6 종류의 실험사료를 6 × 4 반복라틴방격법에 따라 배치하였다. 기초사료는 옥수수 75.0% 및 대두박 22.7%을 유일한 에너지 공급원으로 배합하였다. 4 종류의 실험사료는 옥수수 및 대두박의 40%를 대두피, 옥수수글루텐박, 밀기울 및 미강으로 대체하여 배합하였으며, 추가적으로 1종류의 실험사료는 옥수수 및 대두박의 10%를 캐슈넛피로 대체하여 배합하였다. 각 실험기간 (period)은 4일의 적응기간과 4일의 전분채취기간으로 구성되었다. 밀기울내 외관상 전장 건물 소화율은 모든 실험원료 중 가장 큰 값 (P < 0.05)을 보인 반면에, 캐슈넛피내 건물 소화율 값은 가장 작은 값을 보였다. 풍건물 기준, 대두피내 가소화에너지가 및 대사에너지가 (2,198 kcal/kg 및 2,242 kcal/kg), 옥수수글루텐박내 가소화에너지가 및 대사에너지가 (2,317 kcal/kg 및 2,227 kcal/kg) 및 밀기울내 가소화에너지가 및 대사에너지가 (2,751 kcal/kg 및 2,679 kcal/kg)는 미강내 가소화에너지가 및 대사에너지가 (3,503 kcal/kg 및 3,459 kcal/kg)보다 작은 값을 보였고, 캐슈넛피내 가소화에너지가 및 대사에너지가 (352 kcal/kg 및 519 kcal/kg)보다 큰 값을 나타냈다. 체외 실험법 (in vitro) 및 동물 실험법 (in vivo)을 기반으로 실험한 결과, 미강내 영양소 소화율 및 에너지 함량은 실험 원료사료 중 가장 높은 값을 보였던 반면 캐슈넛피내 영양소 소화율 및 에너지 함량은 가장 낮은 값을 보였다.
Five experiments were conducted to determine a minimum amount of hydrochloric acid (HCl) for protecting nitrogen volatilization from pig urine and to determine energy concentrations and nutrient digestibility of high-fiber ingredients for pigs using in vitro and in vivo assays. In Exp. 1, urine samples of 3.0 L each with 5 different nitrogen concentrations of 0.29%, 0.58%, 0.63%, 0.66%, and 0.68% were divided into 2 groups: 1) 1.5 L of urine added with 100 mL of distilled water and 2) 1.5 L of urine added with 100 mL of 6 N HCl. The urine in open plastic containers was placed on a laboratory table at room temperature for 10 d. The weights, nitrogen concentrations, and gross energy (GE) concentrations of the urine samples were determined every 2 d. The amount of nitrogen in urine showed a linear interaction (P < 0.001) between acid supplementation and time: the amount of nitrogen in urine supplemented with distilled water decreased linearly with time, whereas that supplemented with 6 N HCl remained constant. The amount of GE in urine showed a tendency for linear interaction (P = 0.053) between acid supplementation and time. In Exp. 2, three urine samples with different nitrogen concentrations of 0.12, 0.53, and 0.94 g/100 mL were added with different amounts of 6 N HCl to make varying acidity (pH = 0.6, 1.1, 2.2, 4.7, 7.1, and 9.3). All urine samples were placed on a laboratory table at a room temperature for 5 d followed by nitrogen analysis. Based on a linear broken-line analysis, nitrogen was not volatilized at a pH less than 5.12 (SE = 0.71, and P < 0.01), whereas nitrogen was volatilized at a pH greater than 5.12 (r2 = 0.98). In Exp. 3, an equation was developed for determining the amount of 6 N HCl required to preserve nitrogen in 100 mL of pig urine: additional 6 N HCl (mL) to 100 mL of urine = 3.83 × nitrogen in urine (g/100 mL) + 0.71 with r2 = 0.96, and P < 0.01. Although urinary nitrogen excretion is largely variable depending on many factors including experimental diets and growth stage of pigs, up to 240 mL of 6 N HCl per day may be required for nitrogen preservation from pig urine. In Exp. 4, in vitro ileal and total tract disappearance of nutrients in soybean hulls, corn gluten feed, wheat bran, rice bran, and cashew nut testa were determined. Two-step and 3-step in vitro procedures were used to simulate the digestion of nutrients in the gastrointestinal tract of pigs. In vitro ileal disappearance of dry matter (DM) in rice bran was the greatest (P < 0.05) among the test ingredients followed by wheat bran, corn gluten feed, cashew nut testa, and soybean hulls. In vitro total tract disappearance of DM and organic matter in rice bran was also the greatest (P < 0.05) among the test ingredients followed by wheat bran, cashew nut testa, corn gluten feed, and soybean hulls. In Exp. 5, nutrient digestibility and energy values in same ingredients used in Exp. 4 were determined. Twelve barrows with an initial body weight of 57.5 kg (SD = 5.7) were assigned to 6 experimental diets in a replicated 6 × 4 incomplete Latin square design. A basal diet consisted of 75.0% corn and 22.7% soybean meal (SBM) as the sole energy sources. Four experimental diets were prepared by replacing 40% of corn and SBM with soybean hulls, corn gluten feed, wheat bran, or rice bran. An additional diet was prepared by replacing 10% of corn and SBM with cashew nut testa. Each period consisted of a 4-d adaptation period and a 4-d collection period. Apparent total tract digestibility of DM in wheat bran was greater (P < 0.05) than that in all other test ingredients, whereas that of cashew nut testa was least. On an as-fed basis, digestible energy and metabolizable energy concentrations in soybean hulls (2,198 and 2,242 kcal/kg), corn gluten feed (2,317 and 2,227 kcal/kg), and wheat bran (2,751 and 2,679 kcal/kg) were less (P < 0.05) than those in rice bran (3,503 and 3,459 kcal/kg), but were greater (P < 0.05) than those in cashew nut testa (352 and 519 kcal/kg). In conclusion, nutrient digestibility and energy concentrations in rice bran were greatest among the high-fiber ingredients, whereas cashew nut testa had the lowest values based on the present in vitro and in vivo experiments.