일본 와규 산업: 현재 상황과 미래 전망 — 리뷰
T he Japanese Wagyu beef industry: current situation and future prospects — A review
Takafumi Gotoh1,2,*, Takanori Nishimura3, Keigo Kuchida4, and Hideyuki Mannen5
요약:
일본에서 와규는 검은색, 갈색, 쇼트혼, 뿔 없는 4가지 일본 품종을 포함합니다. 오늘날 유명한 와규 브랜드에는 일본에서 생산된 소뿐만 아니라 호주와 미국에서 생산된 소도 포함됩니다. 최근 몇 년 동안 일본 검은색 소의 근육 내 지방 비율이 30% 이상으로 증가했습니다.
일본 흑우는 다른 품종에 비해 단일불포화지방산이 더 많이 함유된 도체 지질을 생산하는 유전적 소인이 있습니다. 그러나 이 품종의 관리에는 생산 비용이 높고, 처리되지 않은 배설물을 처리해야 하며, 수입 사료가 필요하고, 수입 사료에 의해 유입된 다양한 바이러스성 질병으로 인한 식량 안보 위험 등 수많은 문제가 있습니다.
급식 시스템은 보다 효율적인 시스템으로 전환되어야 하며, 농민들의 경영 개선, 소비자들의 식량 안보, 일본 주민들의 건강 환경 개선을 위해 필요합니다. 현재, 우리는 미래의 시스템으로서 와규 생산을 위한 대사 프로그래밍과 정보 통신 기술(ICT, 또는 사물인터넷) 관리 시스템을 개발하고 있습니다. 성공한다면, 우리는 국내 목초 자원을 활용하여 안전하고 고품질의 와규를 생산하는 동시에, 점점 더 많은 농경지가 황폐화되는 문제를 해결하고 일본의 산악 지역에서 식물성 사료를 활용하는 문제를 해결할 것입니다.
서론
전통적인 일본 요리에서 마블링이 풍부한 소고기는 귀한 식재료입니다. 대부분의 요리에서 쌀이 여전히 주재료로 사용되고 있지만, 소고기 요리의 인기는 점점 높아지고 있습니다. 최근 몇 년 동안 소고기에 대한 수요가 증가함에 따라, 황소 대신 암소와 수소를 사용하고, 집중적인 사료 공급 시스템과 일본 흑우의 유전적 특성 덕분에 영국과 다른 유럽 품종에 비해 지방 축적량이 더 많아졌습니다.
근육 내 지방은 육즙, 풍미, 부드러움 등 쇠고기의 품질을 향상시킵니다 [13]. 따라서 마블링은 육질의 지표로 인정받고 있으며, 미국, 호주, 일본 등 여러 나라의 도축장에서 육류 등급 평가사가 이를 평가합니다. 1991년 우루과이 라운드 이후 쌀, 쇠고기, 오렌지 등 식품 수입이 급증하면서 일본 쇠고기 시장에 큰 영향을 미쳤습니다.
그때까지는 적당히 마블링이 있는 소고기가 가장 높은 등급이었습니다. 그러나 일본 소고기 농가와 일본 정부는 우루과이 라운드 이후 수입산 저지방 소고기의 심각한 위협에 대응하기 위해 마블링이 있는 소고기를 점점 더 많이 생산하기 시작했습니다.
최근에는 일본산 쇠고기(특히, 등심)의 마블링 수준이 증가하여 근육 내 지방 함량이 최대 60%에 달합니다[4]. 그러나 사료 비용 상승과 농부들의 고령화 및 은퇴로 인해 와규 송아지 사육 농가의 수가 급격히 감소함에 따라 와규 송아지 가격이 크게 상승한 결과, 와규 농장 경영은 상당한 어려움에 직면해 있습니다.
고기 등 모든 음식에는 세 가지 기본 기능이 있습니다: i) 영양, ii) 맛, iii) 질병 예방. 일본에서는 밥이 주된 전통 음식이고, 쇠고기는 반찬으로 제공됩니다. 따라서 일본은 고기를 주된 음식으로 섭취하는 많은 외국과 달리, 양보다는 질을 중시하는 방식으로 쇠고기의 품질을 향상시키기 위해 노력해 왔습니다.
일본 요리에서 부드럽고 맛있는 쇠고기는 근육 내 지방이 많고 밝은 붉은색을 띠는 것이 스키야키와 같은 요리의 전제 조건입니다. 오늘날 생명과학은 건강한 식습관에 대한 새로운 관점을 제시합니다. 과거에는 지방이 인간의 건강에 좋지 않은 것으로 인식되었지만, 지방은 항상 인간에게 중요한 에너지 원이었습니다.
그러나 최근에는 지방이 탄수화물, 특히 단순 탄수화물보다 건강에 미치는 악영향이 적다고 보고되고 있습니다[5]. 탄수화물보다는 고품질 단백질이 풍부한 음식을 섭취하는 것이 건강에 좋습니다[6]. 따라서 일본 쇠고기 시장은 일본에서 판매되는 와규의 품질을 재고해야 합니다. 이 논문은 일본 쇠고기 시장의 현재 상황을 검토하고 일본 와규 산업의 미래 전망을 조사합니다.
일본산 흑우 4종
일본의 와규에는 흑우, 갈색소, 쇼트혼, 뿔 없는 소 등 4가지 품종이 있습니다. 이 모든 품종은 지역과 혼합 농업 시스템의 역사에서 중요한 역할을 해 왔을 뿐만 아니라, 특히 벼농사 생산에서 소와 작물 사이에 존재하는 시너지 효과를 창출해 왔습니다.
일본 토종 소 중 하나인 미시마는 야마구치현 미시마섬에서 사육되고 있습니다. 미시마 품종은 토종 특성을 유지하고 있는 것으로 보이며, 다른 품종과 교배할 때 육질 개선 효과가 있는 것으로 알려져 있습니다.
미시마종은 생후 35.8±0.5개월에 평균±표준편차 체중 517±20kg에 달하며[7], 일반적으로 생후 26개월에 비육된 일본 흑우보다 체중이 적습니다[8,9]. 1900년대 초반, 일본은 일본인의 생활 방식이 서양식으로 바뀌면서, 밭갈이 소와 육우의 크기와 육류 생산량을 늘리기 위해 일본 토종 소와 스위스의 브라운비히(Braunvieh)와 짐멘탈(Simmental) 소, 영국의 에어셔(Ayrshire), 데본(Devon), 쇼트혼(Shorthorn) 소, 독일과 네덜란드의 홀스타인(Holstein) 소 등 수입 품종과 교배하기 시작했습니다.
나중에 육질의 저하와 체구의 과도한 증가로 인해 일본은 교배를 중단하고 자국 품종 교배를 시작했고, 그 결과 1944년에 일본 흑우 품종이 확립되었습니다. 그 이후로 이 품종은 육류 생산량 증가를 위해 사용되어 왔습니다 [7]
제2차 세계대전 이후, 농부들은 점차 소를 일꾼으로 이용하거나 산업용 비료로 사용하는 것을 줄이기 시작했고, 최근에는 마블링이 좋은 쇠고기를 생산하기 위해 일본 와규를 특별히 사육하고 있습니다. 유명한 와규 브랜드에는 일본에서 생산된 일본 흑우뿐만 아니라 호주와 미국을 포함한 여러 나라에서 생산된 일본 흑우의 교배종도 포함됩니다.
외국에서는 와규와 순종 일본 흑우의 육질과 근육 생리학에 관한 수많은 연구가 이루어졌습니다 [10-15]. 본 논문에서 와규라는 용어는 특별히 일본 흑우를 지칭합니다. 일본 흑우가 생산하는 쇠고기의 높은 마블링 수준은 일본 와규의 가장 큰 비중을 차지하는 품종으로 이어졌습니다 [8,9,16,17].
마블링 점수를 높이기 위해 교배된 황소는 특히 일본에서 거의 모든 소 사육에 인공 수정이 사용되기 때문에 중요한 자원입니다(그림 1). 1991년 우루과이 라운드에서 일본이 외국산 쇠고기의 수입을 허용한 이후, 마블링이 높은 쇠고기의 시장이 크게 확대되었습니다[17].
일본 흑우 사료 공급 시스템
일본 소고기 시장의 요구 사항을 충족하는 소고기를 생산하려면 적절한 영양 관리가 필수적입니다. 영양 관리 프로그램은 성장률, 사료 효율성, 건강, 동물 복지, 질병 내성, 근육 내 지방 축적 등 다양한 요소를 고려해야 합니다. 일본에서는 마블링 소고기 생산을 위한 표준 시스템을 사용하여 그룹 사육 펜에서 동물을 사육합니다[8] (그림 2).
일본의 각 현에는 권장 비육 시스템이 있습니다. 일본 흑우는 보통 11개월에서 30개월 사이에 고농축 사료를 먹여 근육 내 지방 축적을 유도하는데, 이것이 일본 흑우 농가의 가장 중요한 목표입니다. 특히 비육 기간 동안 가장 일반적인 비육 방법은 가능한 한 많은 농축 사료를 제공하고 볏짚을 마음껏 먹이는 것입니다.
전체적으로 소는 11개월령부터 도축되는 28~30개월령까지 하루에 두세 번 고에너지 사료를 먹습니다. 11개월령부터 18개월령까지 사료는 농축사료(36.8%에서 86.4%, 배합사료)의 비율이 증가하고, 조섬유(맥주박, 건초, 볏짚)의 비율은 감소합니다.
생후 18개월부터 도축될 때까지의 마지막 단계 동안, 사료는 86.4%에서 84.2%의 농축 사료와 13.6%에서 15.8%의 조섬유 사료로 구성됩니다. 모든 소는 물과 미네랄, 소금, 이뇨제가 들어 있는 블록을 지속적으로 이용할 수 있습니다. 비육 기간 동안의 총 사료 소비량은 일반적으로 4,000~5,000kg/두이며, 일본 흑우 비육에 사용되는 농축 사료의 90% 이상이 수입됩니다.
최근 몇 년 동안 일본 농부들은 일본 흑우의 비육 기간 동안 마블링을 개선하기 위해 비타민 A 수치를 조작하는 방법을 고려해 왔습니다. 비타민 A 유도체(레티노이드)는 포유류 발달과 세포 분화에 중요한 역할을 합니다[18]. 대부분의 경우, 레티노산은 지방세포 분화를 손상시킵니다. Oka et al[19]과 Nade et al[20]은 일본 흑우의 쇠고기 품질에 대한 비타민 A의 영향을 입증했습니다.
그들은 혈청 비타민 A 농도를 조절하면 유전적으로 마블링이 잘 되는 동물의 피하 지방을 늘리지 않고도 마블링 점수를 높일 수 있다고 제안했습니다. 현재 농부들은 중간 비육 기간에만 비타민 A 농도를 낮게 유지합니다. 비육 기간에는 비타민 A 수치가 낮으면 종종 심각한 간 질환과 부종이 유발되기 때문입니다.
일본은 2001년 9월 소해면상뇌증(BSE)과 2000년과 2010년 구제역(FMD)의 발생을 경험했습니다. 최근 몇 년 동안 일본은 BSE와 FMD로부터 자유로웠습니다. 그러나 이러한 초기 사건은 막대한 경제적 피해를 초래했으며 수입 사료와 밀접한 관련이 있는 것으로 의심되었습니다.
일본에서는 2003년부터 가축 사료로 동물성 단백질의 사용이 금지되었습니다. BSE와 관련하여, 2004년부터 일본의 쇠고기 생산에 추적 시스템이 도입되었고, 현재 일본의 쇠고기 생산 안전성이 향상되었습니다. 일본의 사료 공급 시스템은 보다 효율적이고 농민을 위한 관리가 잘 되는 시스템, 소비자를 위한 식품 안전성 향상, 그리고 주민을 위한 보다 건강한 환경으로 전환되어야 합니다.
이 이미지는 일본 와규(JB, Japanese Black)의 사육 과정을 설명하는 개요도입니다. 주요 내용을 정리해 드릴게요.
🔍 와규(JB) 사육 과정 개요
와규의 사육 과정은 크게 재생산 농가 → 송아지 시장 → 비육 농가로 이어지며, 사육 기간 동안 집중적인 곡물(Concentrate) 사료 급여가 이루어집니다.
📌 1. 출생 (Birth)
- 와규 송아지는 **재생산 농가(Reproduction farmer)**에서 태어납니다.
- 어미소로부터 약 3개월간 모유 수유를 받으며 자라게 됩니다.
📌 2. 3개월령 (이유 및 성장기)
- 3개월령이 되면 이유(젖 떼기)가 진행됩니다.
- 이후 집중적인 곡물 사료 급여가 시작되며, 체중 증가를 위한 영양 공급이 강화됩니다.
- 이 시기는 여전히 재생산 농가에서 관리됩니다.
📌 3. 10개월령 (송아지 시장: Calf Market)
- 10개월령이 되면 송아지는 **송아지 시장(Calf Market)**으로 이동하여 경매를 통해 비육 농가로 판매됩니다.
- 판매 가격: ¥300,000
900,000 (약 300900만 원)
→ 혈통, 건강 상태, 골격 크기에 따라 가격 차이 발생
→ 유명한 혈통의 송아지는 높은 가격에 거래됨.
📌 4. 10개월령2833개월령 (비육 단계)
- **비육 농가(Fattening farmer)**로 옮겨진 후, 약 18~23개월 동안 사육됩니다.
- 곡물(Concentrate) 사료를 집중 급여하여 근내지방(마블링) 발달을 극대화하는 것이 핵심.
- 지방과 근육을 균형 있게 키우기 위해 장기간 사육하는 것이 일본 와규의 특징.
📌 5. 28~33개월령 (출하 및 도축)
- 도축 전까지 28~33개월간 사육된 후, 고급 와규로 출하됩니다.
- 출하 가격: ¥800,000
1,400,000 (약 8001,400만 원)
→ 마블링 수준(BMS, Beef Marbling Standard)에 따라 가격 차이 발생.
🔎 와규 사육의 특징
✔️ 일반적인 육우보다 사육 기간이 길다
✔️ 집중적인 곡물(Concentrate) 급여로 마블링 형성 극대화
✔️ 송아지 시장을 거쳐 비육 농가에서 사육
✔️ 혈통과 개체별 특성에 따라 가격 차이가 크다
이 그림은 일본 와규의 사육 시스템이 체계적이고, 장기 비육을 통해 고품질의 마블링을 형성하는 방식을 보여주고 있습니다. 😊
일본의 마블링 등급 평가 시스템
일본 흑우와 대부분의 다른 일본 소 품종의 도체는 일본육류등급협회(JMGA)의 공인 등급 평가자에 의해 소고기 등급 평가 기준에 따라 평가됩니다.
일본에는 약 200명의 공인 등급사가 있습니다. 현재의 등급 시스템은 1988년에 처음 도입되었으며, 수율 등급(A, B, C)과 육질 등급(1~5)을 부여합니다[21] (그림 3 및 표 1). 일본의 모든 소고기 도체는 갈비뼈를 뺀 후 최소 1시간 후에 6~7번째 갈비뼈 부분을 사용하여 등급을 매깁니다(그림 4).
네 가지 항목이 독립적으로 평가됩니다: 마블링, 고기의 색과 광택, 고기의 단단함과 질감, 그리고 지방의 색, 광택, 품질. 그런 다음, 이 네 가지 항목에 대한 최저 등급을 기준으로 육질 등급이 부여됩니다. 1988년에는 실리콘 수지로 만든 플라스틱 모형을 사용하여 BMS(쇠고기 마블링 표준)에 따라 마블링 수준이 부여되었습니다[22].
이 표준은 립아이 섹션(longissimus dorsi)의 마블링 입자의 둘레와 백분율을 기준으로 계산되었습니다. 2008년 10월, 도체 사진을 이용한 새로운 마블링 표준이 1988년 표준을 대체했고, 2014년 3월에는 새로운 마블링 표준이 시행되었습니다(그림 3).
그레이더는 실제 도축된 고기의 마블링 정도를 마블링 기준 사진과 비교하여 BMS 점수(1~12점)를 결정합니다. 이 과정에서, 립아이 주변의 넓은 지방 부분은 일본식 그레이딩 시스템에 따라 마블링으로 간주되지 않습니다.
시장에서 평가되는 6~7번 요추의 흉요근의 근육 내 지방 함량은 1988년부터 2004년까지 그림 5, 6과 같이 극적으로 증가했습니다 [4,16]. 따라서 등급 협회는 2014년에 마블링 기준을 추가로 수정해야 했습니다.
일본 흑우에는 여러 가지 품종이 있는데, 그 중 하나가 다지마 품종입니다. 효고현의 다지마 소에서 생산된 고기(BMS 6 이상)는 일본에서 고품질 고베규로 판매할 수 있는 유일한 고기입니다.
이 이미지는 **일본의 소고기 마블링 기준 (Beef Marbling Standard, BMS)**을 보여주는 표입니다. 일본육질협회(Japan Meat Grading Association)에서 제공하는 공식 기준입니다.
🔍 일본 소고기 마블링 기준 (BMS, Beef Marbling Standard)
1️⃣ BMS (Beef Marble Score)
- BMS No.1~No.12까지 총 12단계로 나뉘며, 숫자가 클수록 마블링(근내지방)이 많음.
- No.1~2: 마블링이 거의 없음 (사진 없음).
- No.3~6: 마블링이 적당히 분포된 단계.
- No.7~12: 마블링이 많아 최고급 와규 등급.
2️⃣ 육색(소고기 색, Beef Color Standard)
- 하단 좌측에 있는 빨간색 원들은 소고기의 색을 나타냄.
- No.1(밝은 빨강)부터 No.7(어두운 빨강)까지 구분됨.
3️⃣ 지방색(지방 색깔, Beef Fat Standard)
- 하단 우측의 베이지색 타일은 지방색을 의미.
- No.1(밝은 흰색)부터 No.7(노란빛을 띠는 지방)까지 구분됨.
- 일반적으로 지방이 밝을수록 높은 등급을 받음.
🔎 BMS와 육질 등급 (Meat Quality Grade)
표 하단에는 BMS와 **일본 육질 등급(Japanese Meat Quality Grade)**의 관계가 정리되어 있음.
- BMS 1~2 → 육질등급 1
- BMS 3 → 육질등급 3
- BMS 4~6 → 육질등급 4
- BMS 7~12 → 육질등급 5 (최고등급)
✅ 일본에서 가장 높은 등급(A5 와규)의 경우, BMS 8 이상이 되어야 함.
📌 정리
✔️ 일본의 소고기 마블링 기준(BMS)은 1~12단계로 구분됨.
✔️ BMS 7 이상이면 고급 와규(A5 등급 가능성 높음).
✔️ 육색과 지방색도 중요한 평가 기준이며, 밝은 색을 선호.
✔️ BMS가 높을수록 부드럽고 풍미가 뛰어난 소고기로 평가됨.
이 표는 일본 와규 등급 평가에서 마블링이 얼마나 중요한지를 보여주는 중요한 기준입니다. 😊
이 그래프는 일본 와규의 마블링 기준(BMS, Beef Marbling Standard)과 근내지방 함량(Intramuscular Fat Content, IMF%) 간의 상관관계를 나타낸 것입니다.
🔍 그래프 분석
- X축:
- 일본 소고기 마블링 기준(BMS) 번호 (1~12)
- 낮은 숫자는 마블링이 적고, 높은 숫자는 마블링이 많음.
- BMS 3
4는 A3 등급, BMS 57은 A4 등급, BMS 8~12는 A5 등급과 관련됨.
- Y축:
- 근내지방 함량(%)
- 소고기의 근육 내 지방 비율(마블링)을 나타냄.
- 그래프의 선:
- 각 연도(1988, 1996, 1998, 2000, 2002, 2004)에 따른 근내지방 함량 변화 추세를 보여줌.
- **1988년 모델(Chikushi model)**은 가장 낮은 IMF%를 보이고 있음.
- 이후 1996~2004년으로 갈수록 IMF%가 증가하는 경향을 보임.
- 2004년 기준으로 BMS 12는 약 60% 이상의 근내지방 함량을 기록.
🔎 주요 해석
✅ 시간이 지날수록 와규의 마블링 증가
- 1988년과 비교하면, 2004년의 BMS별 근내지방 함량이 훨씬 높아짐.
- 이는 개량(혈통 개선), 사육 기술 발전, 고에너지 사료 급여 증가 때문으로 보임.
✅ BMS 수치와 근내지방 함량은 강한 양의 상관관계
- BMS가 높아질수록 IMF%도 기하급수적으로 증가.
- BMS 3
4는 약 20% 수준, BMS 10 이상은 5060% 이상으로 차이 큼.
✅ A5 등급(일본 최고급 와규)은 IMF% 30~60% 범위
- BMS 8 이상을 기록하는 경우 근내지방 함량이 약 30% 이상.
- 최고급 와규(A5)는 지방 함량이 매우 높으며, 이로 인해 부드러운 식감과 풍미를 가짐.
📌 결론
✔️ 1988년 이후 일본 와규의 근내지방 함량이 지속적으로 증가함.
✔️ BMS가 높아질수록 근내지방 함량도 급격히 증가하는 경향.
✔️ 와규 품종 개량과 사육 방식의 발전이 고품질 마블링 증가에 기여.
✔️ 2004년 기준 BMS 12는 약 60% 근내지방을 가질 정도로 발전함.
이 그래프는 일본 와규의 마블링 증가 트렌드와 고급화 과정을 보여주는 중요한 자료입니다. 😊
이 이미지는 일본 블랙 와규(Japanese Black Steers)의 마블링 형성과 근내지방 조직 분석을 보여주는 자료입니다. 각 이미지와 설명을 정리해볼게요.
🔍 이미지별 설명
✅ (A) 사육 중인 일본 블랙 와규(Japanese Black Steer)
- 27개월령 와규가 사육되는 모습.
- 곡물 기반 사료 급여와 장기 비육(약 28~33개월)이 이루어짐.
- 와규는 마블링을 증가시키기 위해 집중적인 사료 프로그램을 적용받음.
✅ (B) 27개월령 와규 단면 (BMS No. 7)
- 근내지방(Intramuscular Fat, IMF)이 고르게 분포된 마블링을 보여줌.
- 일본육질협회(Japan Meat Grading Association) 기준 BMS No. 7에 해당.
- A4~A5 등급의 가능성이 높은 고급 육질.
✅ (C) 아잔(Azan) 염색된 횡단면 (근내지방 구조 분석, 10μm 두께 절편)
- 적색 부분: 근섬유(Myofiber bundles, 흰색 화살표)
- 흰색 부분: 지방조직(Adipose tissue, 검은색 화살표)
- 근섬유가 지방 사이에서 ‘섬처럼’ 떠 있는 구조를 형성.
- 즉, 고밀도 마블링 구조가 형성됨.
✅ (D) 고배율 마블링 확대 이미지
- 지방과 근육이 결합된 모습을 더욱 선명하게 보여줌.
- 세밀한 마블링이 형성될수록 고급 육질로 평가됨.
✅ (E) 근내지방 세포 확대 이미지
- 지방세포(Adipocytes)의 크기와 분포를 분석한 모습.
- 지방 세포들이 균일하게 배열될수록 마블링 품질이 향상됨.
📌 핵심 요약
✔️ 27개월령 와규의 마블링 상태(BMS No. 7)는 고급 등급(A4~A5 수준)
✔️ 아잔 염색을 통해 지방과 근육의 분포 구조를 시각적으로 분석 가능
✔️ 마블링이 많을수록 근내지방이 고르게 퍼져 있으며, 고품질 와규의 특징을 형성
✔️ 고급 와규일수록 지방 세포가 세밀하게 분포하며, 균형 잡힌 마블링을 보임
이 이미지는 와규 마블링의 형성 과정과 조직학적 특성을 과학적으로 분석한 자료로 볼 수 있습니다.
일본의 소고기 공급, 시장, 경제
2017년, 일본에서는 쇠고기 생산을 위해 250만 마리의 소가 사육되었습니다. 이 중 약 160만 마리는 일본 흑우(농림수산성[23], 21,000마리는 일본 갈색 소, 25,000마리는 기타 와규 품종)였습니다.
소고기 생산에 사용된 비와규 품종 소는 834,700마리(홀스타인 313,000마리, F1 와규 크로스 521,600마리, 기타 100마리)에 달했습니다. 일본의 소 사육 농가 수는 서서히 감소하고 있습니다. 2017년 기준, 소를 사육하는 농가는 50,100곳이었고, 농가당 평균 50마리의 소를 사육했습니다. 총 35.6%의 소가 규슈(남쪽의 주요 섬)에서, 20.7%가 홋카이도(북쪽의 주요 섬)에서 사육되었습니다. 도축 시 일본 흑우의 평균 체중과 도체 중량은 각각 756kg과 476kg이었으며, 도축 시까지의 평균 일일 체중 증가량은 0.77kg이었습니다.
최근 일본 흑우의 등심 근육의 근육 내 지방 비율은 평균 30% 이상입니다[4,9] (그림 5). 2017년, 평균적으로 생후 9.1개월 된 송아지의 시장 평균 가격은 653,827엔(약 6,226달러)이었고, 소고기 시장의 도체 평균 가격은 1,313,694엔(약 12,511달러)이었습니다.
도축당 평균 생산 비용은 1,054,763엔(약 10,045달러) [23]이었습니다. 2016년 일본의 쇠고기 수입량은 526,000톤으로, 주로 미국, 호주, 뉴질랜드에서 수입되었습니다. 반면, 일본에서 생산된 쇠고기의 양은 324,000톤으로, 일본의 쇠고기 수요의 약 62%를 수입에 의존하고 있는 셈입니다.
2016년, 지역 소고기 생산으로 약 135억 5,200만 엔(129백만 달러)의 수익이 발생했습니다(톤당 1,909달러)(표 2) [23]. 최근 몇 년 동안 일본은 미국, 캐나다, 홍콩, 마카오, 멕시코, 뉴질랜드, 베트남, 캄보디아, 싱가포르, 필리핀, 그리고 2014년부터는 EU(표 3) 등 여러 나라에 쇠고기를 수출하고 있습니다. 그러나 일본 와규 쇠고기는 외국에서 현지 쇠고기보다 더 높은 가격에 판매되고 있습니다.
📌 핵심 분석
- 호주(Australia)
- 가장 많은 소고기를 일본에 수출한 국가 (273,675톤).
- **수입액 기준 157,208백만 엔(약 54.4%)**로, 일본의 소고기 수입 시장에서 절반 이상 차지.
- 주로 곡물 비육(Grain-fed) 소고기와 풀을 먹인(Grass-fed) 소고기가 공급됨.
- 미국(USA)
- 192,128톤(38.0%) 수입, 일본 내 2위 공급국.
- 주로 곡물 비육 소고기(Grain-fed beef) 공급.
- 호주보다 비싸지만, 마블링이 뛰어나 일본 시장에서 인기가 높음.
- 뉴질랜드(New Zealand)
- 16,408톤(3.9%) 수입, 상대적으로 적음.
- 풀사육(Grass-fed beef)이 주를 이루며, 비교적 저렴한 가격.
- 캐나다(Canada) & 멕시코(Mexico)
- 캐나다(1.9%), 멕시코(1.4%)로 상대적으로 수입량이 적음.
- 특정 시장(패스트푸드, 가공육 등) 용도로 수입됨.
- 기타(Others)
- 총 1,360톤(0.3%)으로 극히 적은 양.
- 일본은 특정 국가에서만 소고기를 수입하는 경향이 있음.
🔎 일본 소고기 수입 트렌드 (2016년 기준)
✅ 호주산 소고기 점유율 1위 (54.4%)
✅ 미국산 소고기 고급 시장에서 강세 (38.0%)
✅ 뉴질랜드, 캐나다, 멕시코는 틈새시장
✅ 총 수입량 50만 톤 이상, 일본 내 수입 소고기 비중 높음
✅ 평균 수입 가격: 1,000엔/톤 (약 10.6 USD/톤, 2018년 환율 기준)
이 자료는 2016년 일본이 수입 소고기의 절반 이상을 호주에서 공급받았고, 미국산이 고급 시장에서 강세를 보였음을 보여주는 중요한 데이터입니다. 😊
와규의 영양소와 건강
26개월령의 와규 황소의 도체에서 근육은 47.7%, 지방은 41.7%, 뼈는 10.6%를 차지하는데, 이는 벨기에 블루 소, 홀스타인, 독일 앵거스 소의 도체와 비교했을 때 가장 높은 수준의 지방입니다(벨기에 블루 소는 마블링 쇠고기 생산과 관련이 없지만) [5].
일반적인 방식으로 비육된 와규(n = 65)의 소고기(롱기수무스 근육) 샘플에서 수분, 조지방, 조단백질의 평균 비율은 각각 47.1%±5.8%, 38.4%±7.7%, 13.9%±1.9%였습니다(국립축산과학원, 미공개 데이터).
고품질 와규(롱기시무스 근육)는 약 13%의 조단백질, 40%의 조지방, 47%의 수분으로 구성되어 있습니다. 쇠고기는 혈관을 유연하게 유지하고 뇌혈관 질환을 예방하는 등 인간의 건강에 중요한 단백질의 중요한 공급원입니다 [24]. 적절한 단백질 섭취는 또한 우리의 면역 체계를 강화합니다 [24].
단백질이 부족하면 빈혈에 걸리기 쉽고, 질병에 대한 저항력이 떨어지며, 스트레스에 더 취약해질 수 있습니다 [24]. 우리 몸의 단백질 함량의 30분의 1이 매일 교환됩니다. 체내에서 형성되는 단백질은 질병을 예방하는 데 필요한 생물학적 조절에 중요한 역할을 하는 20가지 아미노산으로 구성되어 있습니다.
쇠고기의 아미노산 점수는 100점입니다. 쇠고기는 모든 필수 아미노산을 함유하고 있기 때문입니다. 고품질 일본 흑우 쇠고기는 9가지 필수 아미노산을 모두 함유하고 있으며, 쇠고기의 단백질 흡수율은 약 97%입니다 [25]. Zembayashi 외 [15]는 순종 일본 흑우와 홀스타인 종의 비육용 수소와 암소의 피하 및 근육 내 지질에 대한 품종과 성별의 지방산 구성에 미치는 영향을 조사했습니다. 또한, 일본 흑우, 홀스타인, 일본 갈색소, 샤롤레 종의 교잡종도 조사했습니다.
그들은 일본 흑소가 홀스타인, 일본 갈색소, 샤롤레 소보다 단일불포화지방산(MUFAs)의 농도가 더 높은 사체 지질을 생산하는 유전적 소질을 가지고 있다고 보고했습니다. Sturdivant 외 [26]도 일본에서 자란 순종 와규 소의 쇠고기가 MUFAs가 풍부하다고 결론지었습니다.
고토 외 [27]는 생후 26개월 된 일본 흑우와 홀스타인 소의 등심근의 근육 내 지방산 조성을 비교했습니다. 홀스타인 소의 일반적인 비육 기간(20~22개월)보다 짧음에도 불구하고, 일본식 비육 시스템을 기반으로 상당한 양의 농축 사료를 사용하는 표준 비육 시스템을 사용하여 비육한 결과, 일본 흑우의 비육 기간이 더 짧음에도 불구하고, 일본식 비육 시스템을 기반으로 상당한 양의 농축 사료를 사용하는 표준 비육 시스템을 사용하여 비육한 결과, 일본 흑우의 비육 기간이 더 짧음에도 불구하고, 일본식 비육 시스템을 기반으로 상당한 양의 농축 사료를 사용하는 표준 비육 시스템을 사용하여 비육한 결과, 일본식 비육 시스템을 기반으로 상당한 양의 농축 사료를 사용하는 표준 비육 시스템을 사용하여 비육한 결과, 일본식 비육 시스템을 기반으로 상당한 양의 농축 사료를 사용하는 표준 비육 시스템을 사용하여 비육한 결과, 일본식 비육 시스템을 기반으로 상당한 양의 농축 사료를 사용하는 표준 비육 시스템을 사용하여 비육한 결과, 일본식 비육 시스템을 기반으로 상당한 양의 농축 사료를 사용하는
Gotoh et al [27]도 같은 동물의 21개 주요 골격근의 근육 내 지방 함량과 근육 내 지방산 조성을 비교했습니다. 일본 흑우의 근육은 홀스타인 소의 근육에 비해 다양한 지방산, 특히 C16:1, C18:1, C20:1, 그리고 MUFAs의 비율이 더 높았습니다(p<0.001).
최근 들어 올레산(C18:1)이 와규의 향과 관련이 있는 것으로 밝혀졌습니다. 일본 흑우의 경우, 홀스타인 소보다 C18:0과 포화 지방산의 비율이 훨씬 낮았습니다(p<0.001) [27].
📌 핵심 분석
- 홍콩(Hong Kong)
- 일본 소고기의 최대 수출 시장 (659톤, 29.6%)
- 수출액 4,017백만 엔으로, 일본 소고기 수출액의 약 30% 차지.
- 홍콩은 일본산 와규 수입이 활발한 지역으로, 특히 고급 레스토랑과 미식 시장에서 인기가 높음.
- 캄보디아(Cambodia)
- 363톤(19.2%) 수출, 예상보다 높은 비율.
- 동남아 시장에서 일본산 소고기의 수요 증가를 반영.
- 미국(USA)
- 245톤(15.7%) 수출, 일본산 소고기 수출 3위 국가.
- 일본산 와규에 대한 프리미엄 시장 형성됨.
- 미국에서도 고급 레스토랑 및 특수 미식 시장을 중심으로 소비됨.
- 싱가포르(Singapore) & 태국(Thailand)
- 싱가포르(8.3%), 태국(5.6%)으로 상대적으로 적은 양.
- 그러나 소득 수준이 높은 동남아 시장에서 일본산 소고기의 인기가 상승하는 경향.
- 기타(Others)
- 총 340톤(21.6%)으로, 다양한 국가로 소규모 수출 진행됨.
- 일본산 와규는 주로 고급 시장을 대상으로 수출됨.
- 평균 수출 가격
- 7,098엔/톤 (약 75.3 USD/kg), 수입 소고기보다 훨씬 높은 가격 형성.
- 이는 일본산 소고기가 고급 프리미엄 제품으로 평가받고 있음을 보여줌.
🔎 일본 소고기 수출 트렌드 (2016년 기준)
✅ 홍콩이 일본 소고기 최대 수출국 (29.6%)
✅ 캄보디아, 싱가포르 등 동남아 시장에서 수요 증가
✅ 미국에서도 일본산 와규가 프리미엄 시장을 형성
✅ 평균 수출 가격이 매우 높아, 고급화 전략이 성공적
✅ 총 수출량 1,909톤으로 아직 전체 수입량(50만 톤)에 비해 적지만, 성장 가능성이 높음
이 자료는 일본산 와규가 주로 고급 시장에서 높은 가격으로 거래되고 있으며, 동남아 및 미국 시장에서 수요가 증가하고 있음을 보여주는 중요한 데이터입니다. 😊
와규 근육의 생화학 특성
고기는 주로 여러 가지 근섬유 유형으로 구성된 골격근으로 구성되어 있으며, 그 중 세 가지가 우세합니다. 유형 I 근섬유(느린 트위치 산화), 유형 IIA 근섬유(빠른 트위치 산화성 글리코리틱), 유형 IIB 근섬유(빠른 트위치 글리코리틱)입니다. 특정 근육 내의 근섬유의 유형과 크기는 근육의 사후 및 사후 생화학 과정에 영향을 미치기 때문에 육질에 영향을 미치는 중요한 요소입니다 [28]. Iwamoto et al [29]은 일본 흑우, 일본 갈색 소, 홀스타인 소의 조직화학 섬유 구성을 비교했습니다.
일본산 브라운과 홀스타인 품종에서 IIB형 근육 섬유의 비율이 더 높았고, 일본산 흑우에서는 I형 또는 IIA형 근육 섬유의 비율이 더 높았습니다. 또한, 일본 흑우는 다른 두 품종보다 늑골근, 삼각근, 삼두근/머리근, 둔근, 대둔근의 근섬유 1형이 더 큰 비율로 존재했습니다. 모리타 외 [7]는 지역적 차이를 포함하여 미시마(일본 토종)와 일본 흑우의 늑골근의 근섬유 유형을 비교했습니다.
미시마 소의 장근육에서 제1형 근섬유의 크기는 더 컸지만, 제1형 근섬유의 개체 수는 적었습니다[7,30,31]. 그러나 전체 면적에 대한 제1형 근섬유의 백분율은 품종 간에 거의 동일했습니다.
다른 근육과 관련하여 유사한 결과가 얻어졌습니다. Solomon [32]과 Rahelic and Puac [33]은 야생 돼지의 제1형 근섬유가 국내 돼지보다 더 크다는 것을 발견했습니다. 그들은 이러한 결과가 미시마 소가 원종 특유의 특정 조직화학적 근섬유 특성을 유지하고 있음을 나타낸다고 결론지었습니다 [30].
고급스러운 마블링과 부드러움
마블링(근육 내 지방)은 육질의 질, 특히 식감과 풍미를 결정하는 가장 중요한 요소 중 하나입니다. 일본 흑우는 근육 내 지방을 매우 많이 축적하는 능력이 특징입니다[8, 9, 34]. 일본 흑우의 장요근의 전단력 값은 생후 20개월이 지나면 감소하는 것으로 나타났으며, 이는 장요근의 조지방 함량이 급격히 증가하는 것과 관련이 있습니다[3]. 생후 20개월이 지난 일본 흑우의 조지방 함량과 생장요근의 전단력 값 사이에는 유의미한 음의 상관관계가 있었습니다. 따라서, 마블링의 수준이 높을수록 고기의 부드러움과 밀접한 관련이 있습니다.
왜 마블링이 많은 소고기가 매우 부드러운가요? 니시무라 외 [3]는 세포 침용법과 주사 전자 현미경을 사용하여 일본 흑우의 비육 과정에서 근육 내 결합 조직의 구조적 변화를 보고했습니다. 9개월에서 20개월 사이의 초기 비육 기간 동안, 장근의 근막 내 콜라겐 섬유는 서로 더 밀접하게 결합하고, 근막 주위의 콜라겐 섬유는 두꺼워지며, 물결 모양의 패턴이 더 규칙적으로 성장합니다 [3]. 이러한 변화는 근육 내 결합 조직의 기계적 강도가 증가하는 것과 밀접한 관련이 있으며, 이 기간 동안 쇠고기의 질감이 단단해집니다.
장요근의 전단력 값은 생후 20개월이 지나면 감소하는데, 이는 조지방 함량의 급격한 증가와 함께 발생합니다. 생후 32개월의 황소에서 절개한 장요근의 주사전자현미경 사진을 보면, 근육 섬유 뭉치 사이에 지방 조직이 형성되었고, 근내막의 벌집 구조가 부분적으로 파괴되었으며, 근외막이 더 얇은 근막 섬유로 분리된 것을 분명히 알 수 있습니다[3].
반면에, 비교적 저지방 함량을 가진 반건근에서는 근육 내 결합 조직 내의 구조가 32개월령에 여전히 단단한 상태를 유지했고, 20개월령에서 32개월령에 이르는 후기 비육 기간 동안 근육의 전단력 값이 증가했습니다[3]. 따라서, 장근육의 지방 조직의 발달은 근육 내 결합 조직의 구조를 파괴하는 것으로 보이며, 일본 흑우에서 얻어지는 마블링이 풍부한 소고기의 부드러움에 기여합니다 [35] (그림 7).
와규의 품질과 관련된 유전자
와규는 마블링이 풍부할 뿐 아니라 다른 품종에 비해 MUFAs의 비율이 더 높습니다 [36]. MUFAs의 비율이 높으면 지방의 융해점이 낮아져 소의 지방이 부드러워지고 쇠고기의 풍미가 향상되며, 저밀도 지단백 콜레스테롤의 순환 농도가 감소할 수 있습니다 [3739].
따라서, 지방산 구성은 최근 쇠고기 산업, 특히 일본 흑우 산업에서 중요한 고려 사항이 되었습니다. 소의 지방산 구성은 사료에 크게 의존하지 않습니다. 반추위 내의 미생물이 대부분의 사료 불포화 지방산을 수소화하기 때문에, 대부분은 포화 지방산으로 흡수되기 때문입니다[40]. 그러나, 사료는 여전히 소의 지방산 구성에 영향을 미칩니다[41,42].
Oka et al [43]은 일본 흑우의 다른 혈통이 지방산 조성에 상당한 차이를 보인다는 것을 증명했습니다. 이는 지방산 조성이 지질 합성 및 지방산 대사 유전자와 같은 유전적 요인에 의해 조절된다는 것을 시사합니다. 지방산 조성을 담당하는 유전자가 최근 일본 흑우에서 확인되었습니다.
이 그림은 근내지방(Intramuscular Fat, IMF)이 근육 결합조직(IMCT, Intramuscular Connective Tissue)의 구조에 미치는 영향을 설명하는 개념도입니다.
이를 통해 소고기의 조직감(texture)과 연도(tenderness)에 미치는 영향을 이해할 수 있습니다.
🔍 그림 분석
1️⃣ 성장기(Growing Period)
- 근섬유(Muscle fiber) 주변에 **페리미슘(Perimysium, 근다발막)**과 **엔도미슘(Endomysium, 근내막)**이 존재.
- 콜라겐 결합이 증가하여 근육 결합조직(IMCT)이 강하고 단단한 구조를 가짐.
- 결과적으로 고기가 질겨짐 (tough meat).
2️⃣ 비육기(Fattening Period)
- 근내 지방(Adipose tissue)이 증가하며 마블링이 형성됨.
- 근육 다발 사이에 지방이 축적되면서 세포외기질(ECM, Extracellular Matrix) 리모델링이 발생.
- 콜라겐 구조가 느슨해지고, 근육 결합조직(IMCT)이 약해지면서 고기가 부드러워짐 (tender meat).
🔎 핵심 요점
✅ 콜라겐이 안정화되면 육질이 단단해지고, 지방이 축적되면 연해짐.
✅ 근내 지방이 많아질수록 ECM 리모델링이 발생 → 고기가 부드러워짐.
✅ IMCT가 약해질수록 육질이 연하고, 지방 함량이 낮으면 질겨짐.
✅ 마블링이 높은 와규는 이러한 원리로 부드러운 식감을 갖게 됨.
📌 결론
✔️ 근내 지방(IMF)이 증가하면 근육 결합조직(IMCT)이 약해지고, 고기가 연해진다.
✔️ 와규(Wagyu)처럼 마블링이 높은 소고기는 이 원리 덕분에 부드러운 식감을 제공.
✔️ 육질이 질긴 육류는 지방이 적고, 콜라겐 결합이 강한 것이 원인.
✔️ 고품질 소고기는 지방이 적절히 분포하며, 근육 조직이 부드러워야 함.
이 그림은 고기 연화(tenderization) 과정에서 근내 지방이 하는 역할을 과학적으로 설명하는 중요한 자료입니다. 😊
스테아로일코엔자임(StearoylCoA desaturase, SCD)은 쇠고기의 지방산 구성과 관련이 있는 것으로 보고된 최초의 유전자입니다 [44]. 이 효소는 포유류 지방세포에서 포화 지방산을 MUFAs로 전환하는 역할을 합니다. 지방 축적물에 저장된 지방산의 구성은 스테아르산이나 팔미트산과 같은 기질에 대한 SCD의 초기 작용을 반영합니다 [45].
Yang et al [46]은 소 지방 조직에 대한 조사에서 SCD 효소 활성도와 지방산 구성 사이의 흥미로운 상관관계를 보고했습니다. 소의 SCD 유전자는 1,080개의 뉴클레오티드를 가지고 있으며, 359개의 아미노산을 코딩합니다. 단백질 코딩 영역의 878번째 뉴클레오티드 대체는 SCD 펩티드에서 아미노산인 발린(V형)을 알라닌(A형)으로 대체하게 됩니다.
SCD 유전자형과 지방산 구성 사이의 연관성을 자세히 연구한 결과, 유전자형에 따라 MUFA 비율이 크게 달랐습니다(AA형이 높고, AV형이 중간, VV형이 낮음) [44]. 녹는점도 유전자형에 따라 크게 달랐습니다(VV형이 높고, AV형이 중간, AA형이 낮음).
A 대립유전자의 유전자 치환이 MUFA 비율과 근육 내 지방의 융해점에 미치는 평균 효과는 각각 +0.805와 –1.03입니다. 유전자형은 MUFA의 총 변화의 4%와 근육 내 지방의 융해점 변화의 3%를 설명합니다. 그 이후로 지방산 구성에 대한 유전학의 영향은 많은 보고서에서 확인되었습니다 [4749].
SCD를 설명하는 보고서가 발표된 이후, 지방산 구성에 영향을 미치는 몇 가지 후보 유전자가 확인되었습니다. 스테롤 조절 요소 결합 단백질1(SREBP-1)은 SCD 유전자를 포함한 하류 유전자의 프로모터에 포함된 서열을 스테롤 조절 요소에 결합시킴으로써 유전자 전사 활성화를 조절합니다[50]. SREBP-1의 인트론 다형성은 또한 소 지방 조직의 지방산 구성에 영향을 미칩니다[51].
소 지방산 합성효소(FASN)는 포유류에서 장쇄 지방산의 de novo 생합성을 조절하는 다기능 효소를 생성합니다 [39]. Abe et al [52]은 FASN 유전자형이 일본 흑소와 리무진 소에서 생성된 F2 개체군의 등쪽, 근육 내, 근육 간 지방의 지방산 구성에 상당한 영향을 미친다는 것을 밝혀냈습니다. 지방산 구성과 관련된 추가적인 유전자 표지자가 주로 일본 과학자들에 의해 조사되었습니다.
지방산 구성에 영향을 미치는 유전자로 보고된 유전자는 지방세포 지방산 결합 단백질, 간 X 수용체 α, 초장쇄 지방산 5의 신장, 지방산 불포화효소 2, 아세틸CoA 카복실라제 α, 그리고 유로텐신 2 수용체입니다 [5357]. 일반적으로, 지방산 구성과 같은 소의 형질은 다유전적이라고 여겨져 왔습니다.
지방 생성 메커니즘은 매우 복잡하지만, 여러 유전자가 확인되었고, 일본 흑우의 지방산 구성과 관련이 있거나 이에 책임이 있는 것으로 확인되었습니다. SCD와 FASN과 같은 대표적인 유전자는 이미 일본 육종 프로그램에서 우량 종축을 선택하는 DNA 마커로 사용되고 있습니다. 이러한 유전자 마커는 전 세계적으로 쇠고기 산업과 인간 영양 개선에 기여할 수 있습니다.
일본 쇠고기 산업의 미래 전망
가까운 미래와 먼 미래에 일본 쇠고기 생산 시스템을 발전시킬 수 있는 몇 가지 방법이 있습니다. 여기에서는 가까운 미래에 대한 정부의 권고안과 먼 미래에 대해 저희가 연구하고 있는 독특하고 지속 가능한 접근 방식의 두 가지 접근 방식을 소개합니다.
사료 공급 및 비육 기간 단축을 위한 일본 공공 기관의 도전
앞서 언급했듯이, 일본에서 와규 생산 비용은 판매 가격의 90% 이상을 차지할 정도로 매우 높습니다. 게다가 와규 비육 과정을 완료하는 데 30개월이 걸립니다. 최근 일본에서 송아지 사육 기간이 짧아지면서 생후 10개월 정도의 송아지 가격이 5,800달러 이상으로 상승했습니다. 또한, 사료 수입 의존도가 높아 일본은 불안정한 상황에 처해 있습니다.
BSE와 FMD와 같은 가축 관련 전염병은 일본의 쇠고기 생산 산업에 심각한 피해를 입혔습니다. 일본 쇠고기 생산 시스템이 사료용 곡물 수입에 의존하고 있다는 사실은 BSE뿐만 아니라 아직 알려지지 않은 전염병의 발생 가능성으로 인해 일본으로 수입되는 식품이 오염될 위험이 있기 때문에 향후 식품 안전에 대한 불안이 증폭될 것으로 예상됩니다.
많은 공공 축산 연구 기관들이 마블링이 높은 고기 품질을 유지하면서 27개월 미만의 어린 나이로 사육 기간을 단축하는 기술을 개발하기 위해 노력하고 있습니다.
구체적으로, 그들은 현재 10개월령인 것보다 더 이른 7~8개월령부터 비육을 시작하려고 합니다[58]. 그러나 비육 기간을 더 일찍 시작하는 것은 어렵습니다. 따라서 일본 와규 농가들은 상당한 어려움에 직면해 있으며, 사료 공급 시스템의 혁명이 필요합니다.
목초 사육 쇠고기와 방목 사육 시스템의 새로운 개념과 와규의 새로운 기술의 잠재력
쇠고기는 필수 아미노산과 관련된 중요한 단백질을 다량 함유하고 있어(단백질 점수 또는 아미노산 점수 100), 인간의 건강과 영양에 크게 기여합니다. 마블링이 있는 소고기를 생산하기 위해 필요한 집중적인 사료 공급 시스템은 도체 지방 함량을 30% 이상 증가시킵니다 [59]. 그러나 일본 흑우 품종의 소고기가 마블링 특성만으로 가치가 있는지는 확실하지 않습니다. 일본 흑우의 골격근 특성에 대한 과학적 설명이 오랫동안 요구되어 왔습니다. 일본은 세계 선진국 중 하나로서, 세계 식량 공급과 안보 상황을 고려하고, 수입 사료에 대한 의존에서 벗어나 국내 목초지를 활용하여 고품질의 쇠고기를 안전하게 생산하는 방향으로 전환해야 합니다. 이 훌륭한 이상을 달성하기 위해 일본은 산과 산기슭의 목초지 자원과 버려진 일본의 전 농경지를 활용하는 데 집중해야 합니다(그림 8).
기본적으로 소는 섬유질을 발효시키는 반추위 미생물과 반추동물의 가용 영양소에 대한 포유류의 수요 사이의 공생 관계를 활용하는 중요한 생태적 틈새를 차지합니다. 육우들은 반추위의 미생물이 인간이 소화할 수 없는 식물성 섬유질을 분해한 후, 탄수화물과 단백질의 원천인 풀을 먹고 고기를 생산합니다.
저희의 목표는 산비탈, 산기슭, 버려진 농경지 등의 국내 잔디 자원을 활용하여 일본인의 소고기 수요를 일본산 소가 충족시키는 것입니다. 일본 국토의 73%가 산악지대입니다. 주식인 쌀은 평지에서 생산되지만, 일본인의 50%가 전체 가용 토지의 14%에 집중되어 있기 때문에, 사용되지 않은 토지가 많이 남아 있습니다.
일본인의 대부분은 도쿄나 오사카와 같은 대도시에 살고 있으며, 산간 지역에서는 주민의 50% 이상이 65세 이상인 마을이 급속히 증가하고 있습니다. 이러한 지역을 보존하기 위해서는 고유 식물과 동물을 포함한 자연 환경을 유지하는 것이 중요합니다.
한편, 일본의 쇠고기 생산에 관한 상황은 점차 변화하고 있습니다. 소비자들은 환경 보전, 식량 안보, 건강, 지속 가능성, 동물 복지에 대해 우려하고 있습니다. 따라서 국내 사료 자원, 특히 국내 목초나 방목지를 이용하는 새로운 쇠고기 생산 시스템이 개발되어야 합니다.
미래의 가축 생산은 생산 효율성뿐만 아니라 환경 친화적 시스템에 첨단 생물학적 및 다목적 농업 기술을 통합하는 것과 관련하여 혁신적인 전략을 고려해야 합니다 [60]. 이 목표를 달성하기 위해 세 가지 혁신적인 전략이 권장되었습니다.
i) 반추에 관여하는 대사 과정과 중간 메커니즘에 대한 이해를 높임으로써 여러 가지 시나리오에서 미생물 단백질 합성을 개선하기 위한 전략을 개발할 수 있습니다.
ii) 이차 화합물 함량과 그 생체활성과 관련된 콩과 식물 사료의 소화 제한 문제에 대한 대안을 찾기 위해, 잘 알려지지 않은 식물에서 대안을 찾을 수 있습니다.
iii) 향후 연구 프로그램에 더 다양한 국내 반추 동물 종과 품종을 포함시킬 수 있습니다.
최근 연구에 따르면, 건강과 질병의 발달적 기원(DOHaD) 개념에 기반한 '태아 및 신생아 프로그래밍'이라는 독특한 현상이 발견되었습니다 [61,62]. 이러한 연구에 따르면, 태아 및 출생 후 초기 영양 상태와 내분비 상태의 변화는 발달적 적응을 초래하여, 성인기에 영향을 받은 동물의 구조, 생리학, 신진대사를 영구적으로 변화시킬 수 있는 것으로 나타났습니다.
반추 동물은 섬유질을 발효하는 반추위 미생물과 포유류가 사용할 수 있는 영양소에 대한 수요 사이의 공생 관계를 활용하는 중요한 생태적 틈새를 차지합니다. 이 개념은 영양 환경과 일상 습관이 후성유전학적 변형과 동물의 표현형 변화로 인한 유전자 발현 변화에 의해 크게 영향을 받는다는 것을 나타냅니다. 모델 실험에서, 자궁 내 성장 제한(IUGR)이 있는 쥐는 태아기 영양 부족으로 인해 출생 체중이 낮다는 것이 밝혀졌습니다.
출생 후, IUGR 마우스는 빠르게 체중이 증가하여 태아기에 정상적인 영양을 공급받은 마우스와 같은 체중에 도달했습니다(체중 증가). IUGR 동물에게 고지방 식단을 공급했을 때, 체중, 지방 조직, 포도당 내성, 인슐린 내성이 모두 비IUGR 마우스에 비해 크게 증가했습니다 [63].
이 이미지는 소의 방목이 버려진 농경지에 미치는 영향을 보여주는 비교 사진입니다.
🔍 이미지 분석
✅ (A) 방목 시작 시점
- 농경지가 식물로 빽빽하게 덮여 있음.
- 풀과 덩굴식물이 무성하게 자라며, 사람이 접근하기 어려운 상태.
- 소가 풀 속에서 방목을 시작하는 모습이 보임.
✅ (B) 방목 후 3개월 경과
- 식물이 거의 사라지고 땅이 드러남.
- 소가 풀을 뜯어먹으면서 초목이 제거되고, 환경이 정리됨.
- 식물 덩굴이 줄어들고, 땅 표면이 노출됨.
🔎 주요 해석
- 소 방목을 통한 농경지 정리 효과
- 버려진 농경지를 정리하는 친환경적 방법으로 활용 가능.
- 소가 풀을 먹으며 자연스럽게 잡초를 제거.
- 방목을 통한 토지 관리 및 활용
- 장기간 관리되지 않은 땅을 방목을 통해 재활용 가능.
- 기존의 기계적 제거 방법(트랙터, 제초제 등)보다 환경 친화적인 방식.
- 토양 복원 가능성
- 지나치게 무성한 식물 제거 후 재배용 농지로 활용 가능.
- 토양에 유기물이 쌓여 비옥도가 개선될 가능성 있음.
📌 결론
✔️ 소 방목은 버려진 농경지를 정리하는 자연적인 방법
✔️ 불필요한 덩굴과 잡초를 제거하여 토지 활용도를 높임
✔️ 기계나 화학적 방법 대신 친환경적인 방식으로 활용 가능
✔️ 방목 후 지속적인 관리가 이루어지면 토지의 생산성이 회복될 수 있음
이 이미지는 소 방목이 단순한 축산 활동을 넘어, 토지 관리 및 생태계 조절에도 중요한 역할을 할 수 있음을 보여주는 사례입니다. 😊
DOHaD 개념은 영양에 반응하고 세대 간에 전달되는 복잡한 습관, 환경 조건, 신체 조건을 포괄합니다. 대사 프로그래밍(각인)에 관해서, 영양은 DOHaD 개념에서 성장, 생리학, 그리고 노년기의 건강을 뒷받침하는 주요 원동력입니다. 대사 프로그래밍은 생리적 다양성을 초래하는 중요한 성장 기간에 도달할 때까지 출생 후 영양에 노출되는 조건을 말합니다 [64,65]. '대사 프로그래밍'이라는 용어는 의료 분야에서 후성 유전학 과정에서 적응 반응으로 인해 발생하는 미래 질병의 발생을 조기에 조절하는 방법을 설명하기 위해 처음 사용되었습니다(그림 9). 일부 DOHaD 연구자들은 신생아기의 대사 프로그래밍(각인)에 초점을 맞추고 있습니다.
모성 행동에 의한 후성 유전학 프로그래밍에 대한 이전 연구[66]에 따르면, 어미 쥐가 새끼를 더 많이 안고, 더 많이 빗겨주고, 더 많이 웅크린 자세로 젖을 먹이면, 해마에 있는 글루코코르티코이드 수용체 유전자 프로모터에서 자손의 후성 유전체(epigenome)가 변화한다고 합니다. 이것은 어미가 잘 돌보는 새끼가 글루코코르티코이드 수용체 발현의 후성 유전학적 조절로 인해 스트레스 내성이 증가한다는 것을 보여 주므로, 어미의 보살핌이 자손의 스트레스 반응에 미치는 영향을 입증합니다.
신생아 프로그래밍(각인)의 또 다른 예는 젖을 먹이는 기간 동안 분유를 섭취한 결과 성인 쥐의 췌장 섬 기능이 변화하는 것을 보여줍니다. 그 결과, 이유 후 기간 동안 고인슐린혈증이 발생했고, 결국 성인기에 비만이 발생하게 되었습니다 [67,68]. 고탄수화물 그룹의 섬에서, preproinsulin, somatostatin transcription factor1, upstream stimulatory factor1, stressactivated protein kinase2, phosphatidylinositol kinase, glucose transporter2의 mRNA 발현이 증가했습니다.
마지막으로, Waterland et al [69]은 생후 발달 과정에 따른 쥐의 메틸화 변화를 조사하여 포유류 분화에 있어서 DNA 메틸화가 수행하는 역할을 밝혀냈습니다. 그들은 포유류 후성유전학 발달에 있어 중요한 시기가 태아의 초기 단계보다 훨씬 더 길다는 것을 시사했습니다.
이 이미지는 후성유전학(epigenetics)과 대사 프로그래밍(metabolic programming)이 소고기 생산에 적용될 가능성을 설명하는 개념도입니다.
🔍 주요 개념
- Epigenetics (후성유전학) & Metabolic Programming (대사 프로그래밍)
- 태아 및 유년기 동안의 영양 상태가 성체의 대사와 체질에 영향을 미침.
- 인간에서 영양 불균형이 대사 증후군(metabolic syndrome), 비만(obesity), 동맥경화(arteriole sclerosis) 등과 연결될 수 있음.
- Metabolic Mismatch (대사 불균형)
- 태아 및 성장기 때의 영양 공급과 성체에서의 대사 간의 차이가 건강에 영향을 줌.
- 이는 비만 등의 질병을 유발할 수 있는 요소가 됨.
🔎 소에게 적용 (Apply to cattle)
✅ 태아 및 성장기 영양 조절 → 기본 체질 조절
- "Regulate basic constitution by nutrition manipulation during a fetus and an early growth stage"
- 태아 및 초기 성장기에 적절한 영양 공급을 통해 근내 지방(마블링)과 성장 잠재력을 조절 가능.
✅ Metabolic Programming 활용
- 셀룰로오스를 분해할 수 있는 반추위 발달 촉진 → 영양 흡수 효율 증가
- Grass-fed beef(풀사육 소고기)의 생산성 향상 가능.
✅ Earning Fatty Constitution (근내 지방 형성)
- 특정 영양 관리 프로그램을 통해 마블링(근내 지방) 형성이 가능해질 수 있음.
✅ Higher Potential to Absorb Nutrition (영양 흡수 능력 증가)
- 조기 대사 프로그래밍을 통해 소의 성장과 비육 기간 동안 영양 흡수 능력을 극대화할 수 있음.
📌 결론
✔️ 후성유전학과 대사 프로그래밍을 활용해 소고기 품질을 개선할 가능성 있음.
✔️ 태아 및 초기 성장기 영양 조절이 마블링 형성 및 육질 개선에 영향을 미칠 수 있음.
✔️ Grass-fed 소고기의 영양 흡수 능력과 성장 효율을 향상시키는 데 적용 가능.
✔️ 일본 와규 같은 고급육 생산을 위해 태아 단계부터 영양 관리가 중요함.
이 자료는 소고기 생산에서 유전적 요인뿐만 아니라 환경적 요인(특히 영양)이 중요한 역할을 한다는 점을 후성유전학 관점에서 설명하는 개념도입니다. 😊
DOHaD 개념은 후성유전학을 기반으로 한 것으로 보입니다. '후성유전학'이라는 용어는 수십 년 전 와딩턴이 '유전자와 그 산물 사이의 인과적 상호작용을 통해 표현형을 생성하는 과정'을 설명하기 위해 제안한 용어입니다[70]. 후성유전학은 DNA 염기서열의 변화로 인해 발생하지 않는 유전자 발현 잠재력의 세포 분열 후 변화에 대한 연구이며, DNA 메틸화, 히스톤 변형, 비코딩 마이크로RNA의 세 가지 주요 유형으로 나뉩니다[70,72,73].
후성유전학은 고정된 유전자형 내에서 표현형 가소성을 가능하게 하는 핵심 메커니즘입니다. 후성유전적 변형은 내부 또는 외부 자극에 의해 발생할 수 있으며, 따라서 태아의 유전자 발현이 환경 영양 자극에 가장 잘 반응할 수 있도록 합니다 [74]. DNA 메틸화와 히스톤 변형은 모두 영양에 크게 의존합니다. 이전에는 어미와 태아 사이의 영양분 분배에 영향을 미치는 주요 요인으로 어미의 나이, 태아의 수, 생산 수요, 환경 스트레스 요인이 있는 것으로 나타났습니다 [73]. 이러한 요인들은 세포 분화 과정에서 유전자 발현의 강도와 타이밍에 영향을 미칩니다.
DNA 메틸화는 유전자 발현과 밀접한 관련이 있습니다. 포유류 DNA에서 CpG 디뉴클레오티드 메틸화의 특정 패턴은 조직마다 세포마다 다릅니다. 메틸화 효소의 활성을 유지하면 특정 메틸화 패턴이 후손 세포에 높은 정확도로 전달될 수 있으므로, 비교적 단순한 세포 기억 메커니즘을 시사합니다 [64]. 우리는 이 개념을 쇠고기 생산에 적용하는 것을 목표로 합니다(그림 9).
신생아 프로그래밍이 와규와 홀스타인 소의 체중과 근육 내 지방에 미치는 영향
초기 성장기의 와규와 홀스타인 수소의 대사 프로그래밍에 대한 연구가 이루어졌습니다(그림 10). Scheffler 등[75]은 조기 이유와 148일 동안의 고농축 사료 공급, 그 후 방목과 비육장 입식이 비육장 성능을 향상시키지 못한다고 보고했습니다. 그러나 이 관리 방식은 기존 방식의 이유 후 조기 비육 송아지와 배경 사육 송아지에 비해 마블링 점수를 높이고 도체 중량을 증가시켰지만, 기존 방식의 이유 후(4.5%)와 조기 이유 그룹(6.0%)의 지질 함량에는 큰 차이가 없었습니다. 와규 수소는 근육 내 지방이 많이 축적됩니다.
저희 연구소는 최근 도축 전 세 가지 다른 사료 프로그램 중 하나를 사용하여 비육한 소를 비교함으로써 와규와 홀스타인 소의 성장(체중)과 IMF 발달에 대한 다양한 사료 공급 프로토콜의 영향을 추정했습니다 [9,76,77]. 와규와 홀스타인 종의 송아지는 생후 2~3개월까지 일반적 또는 인공적인 방법으로 사육한 다음, 3가지 그룹으로 나눴습니다: 거친 사료(와규와 홀스타인 종의 송아지 각각 7마리와 4마리), 각인(각각 7마리와 5마리), 농축 사료(각각 6마리와 5마리).
T 그는 10개월까지 배설물만 먹였습니다. 각인 그룹은 다량의 농축 사료(체중의 2.5% 이상)를 먹이고 10개월까지 건초를 마음껏 먹였습니다. 생후 11개월에서 26개월까지 두 그룹 모두 건초만 먹였습니다. 농축물 그룹은 생후 3개월에서 26개월까지 농축물을 집중적으로 먹였습니다. 장근 근육의 근육 내 지방 조직의 부피 비율을 측정했습니다.
각인 그룹의 와규(472±42kg)와 홀스타인 종의 소(605±31kg)의 체중은 조사료 그룹의 와규(357±25kg)와 홀스타인 종의 소(484±46kg)보다 1.3배 더 높았습니다(그림 10). 또한, 농축 사료를 먹인 소(와규, 640±47kg; 홀스타인, 791±75kg)의 체중 증가율은 각각 1.8배, 1.6배로, 와규와 홀스타인 소의 체중 증가율이 각각 1.8배, 1.6배로 나타났습니다.
한편, 각인 그룹(와규, 10.3%±1.7%; 홀스타인, 3.4%±1.3%)의 소의 IMF는 조사 그룹(와규, 6.2%±3.7%; 홀스타인, 1.3%±0.1%)의 소의 IMF에 비해 각각 1. 6배, 와규와 홀스타인 종의 소에서는 각각 2.6배 증가했습니다. 농축 사료 그룹(와규, 32%±3.9%, 홀스타인, 17%±1.8%)의 IMF 증가율은 와규와 홀스타인 종의 소에서 각각 5.1배, 13.0배 증가했습니다.
이러한 결과는 비육 기간 중의 영양 공급이 초기 영양 공급보다, 특히 IMF의 경우 더 큰 영향을 미치고, 이 효과가 와규(6.2%)와 홀스타인(1.3%)의 기본 잠재적 IMF 축적량에 차이가 있음에도 불구하고 홀스타인 수송아지에게서 더 큰 영향을 미친다는 것을 시사합니다. 그러나, 사료만 섭취하는 비육의 경우, 초기 영양 상태가 도축 시 최종 체중(30% 증가)과 IMF 함량(60%에서 160% 증가)에 영향을 미칩니다.
또한, 같은 와규 소의 샘플을 사용하여 와규 쇠고기 생산량 1kg당 CO2 배출량을 기준으로 각 사료 공급 방식의 환경 영향을 계산했습니다. 각 사료 공급 방식의 CO2 배출량(eq)은 각인, 농축, 조사료 그룹에서 각각 약 6.10, 9.32, 2.04톤의 CO2 배출량에 해당합니다. 임프린트 그룹의 환경 영향은 컨센트레이트 그룹보다 30% 적었습니다 [78].
이 이미지는 와규(Wagyu, Japanese Black)와 홀스타인(Holstein) 송아지의 사료 급여 방식(Roughage vs. High-Energy Programming)이 체격과 육질에 미치는 영향을 비교하는 실험 결과입니다.
🔍 실험 개요
- 대조군(Control group: R)
- 거친 조사료(Roughage)만 급여하여 26개월령까지 사육.
- 마블링보다는 성장 속도가 느리고, 체격이 작음.
- 프로그래밍 그룹(Programming group: HE)
- 초기(3~10개월령)에는 고농축 사료(Concentrate)를 급여하고 이후 조사료만 공급.
- 성장 속도가 더 빠르고, 체격이 더 큼.
- 근내 지방(IMF, Intramuscular Fat)이 더 많이 형성될 가능성이 높음.
🔎 분석
✅ 와규(Wagyu, Japanese Black) 그룹
- 대조군(Roughage only):
- 체격이 작고 마른 편.
- 마블링 형성이 낮을 가능성이 있음.
- 프로그래밍 그룹(HE):
- 체격이 크고, 근육량 증가.
- 초기 고농축 사료 급여가 성장과 근내 지방 축적에 영향을 준 것으로 보임.
✅ 홀스타인(Holstein) 그룹
- 대조군(Roughage only):
- 일반적인 초지 사육 형태로 성장 속도가 비교적 느림.
- 프로그래밍 그룹(HE):
- 체격이 크며 근육 발달이 더 좋음.
- 유제품 생산을 위한 홀스타인 품종에서도 사료 조절이 성장에 영향을 줌을 보여줌.
📌 결론
✔️ 초기 성장기(3~10개월령)에 고농축 사료를 급여하면 체격과 근내 지방 형성에 긍정적 영향을 미침.
✔️ 거친 조사료만 급여하면 성장 속도가 느리고, 마블링 형성이 어려울 수 있음.
✔️ Holstein 품종에서도 동일한 경향을 보이며, 육우 사육에도 적용 가능.
✔️ 이 연구는 "메타볼릭 프로그래밍(Metabolic Programming)"이 와규와 홀스타인 모두에서 성장 및 육질 개선에 영향을 줄 수 있음을 시사.
즉, 와규를 고급 육질로 키우기 위해서는 초기에 고농축 사료 급여가 중요한 역할을 한다는 실험 결과입니다. 😊
와규 생산을 위한 대사 프로그래밍 시험의 진행
우리는 30개월까지 풀을 먹이며 집중적인 간호와 비육을 통해 대사 프로그래밍을 적용했습니다(그림 11) [79]. 와규 수소는 두 그룹 중 하나에 무작위로 배정되었습니다. 고에너지 그룹(HE: n = 12)은 생후 3개월까지 강화된 영양 공급(최대 섭취량 1.8kg/일, 조단백질 26%, 지방 25.5%)을 통해 대사적으로 각인된 후, 생후 4개월에서 10개월까지 고농축 사료를 먹였습니다.
반면에, 조섬유 그룹(R: n = 11)은 전통적인 방식으로(최대 섭취량 0.6kg/일, 조단백질 26%, 지방 25.5%) 4개월에서 10개월까지 사료(과수원 풀 건초)만 무제한으로 먹였습니다. 각 그룹에 더 높은 수준의 단백질과 지방을 함유한 우유 대체물을 먹였습니다. 생후 10개월이 되면 두 그룹 모두 14개월까지 사료만 먹이고, 그 후 모든 동물을 같은 목초지에 풀어 놓고 20개월이 될 때까지 방목했습니다. 그 후 두 그룹 모두 21개월에서 31개월까지 사료만 먹이고 도축했습니다.
생체 조직 생검은 생후 3, 10, 14, 20, 30개월에 장근에서 채취했습니다. 각 장근(LM) 샘플에서 페록시좀 증식 활성화 수용체 감마 2(PPARγ2), 단백질 아르기닌 메틸트랜스퍼라제 5(PMRT5), 렙틴[80]의 발현을 정량적 중합효소연쇄반응 분석으로 조사했습니다.
도축 후, 두 그룹의 근육, 지방, 뼈, 기타 도체 구성 요소의 무게를 측정했습니다. LM의 스테이크 샘플은 모든 동물에서 채취했습니다. 근육 내 지방 함량과 지방산 조성을 분석했습니다. 또한, LM에 함유된 비타민 E의 농도를 측정했습니다. 30개월령의 평균 생체중은 HE 그룹(576±40kg)이 R 그룹(527±36kg; p<0.05; 그림 11)보다 훨씬 높았습니다.
사체 중량과 총 사체 지방은 R 그룹보다 HE 그룹에서 훨씬 더 높았습니다(p<0.05). 마찬가지로, HE 그룹은 R 그룹보다 근육 중량이 더 큰 경향이 있었습니다(p = 0.06). 한편, 두 그룹 간에 총 근육 중량과 사체 중량의 비율에는 유의미한 차이가 없었습니다. 18개의 주요 근육이 조사되었고, HE 그룹에서 R 그룹보다 다음 근육이 유의하게 더 컸습니다: 늑하근, 쇄골하근, 흉쇄유돌근, 상완근, 반막근(p<0.05) 비록 두 그룹 사이에 각 근육의 무게와 전체 근육 무게의 비율에 유의미한 차이가 있었지만.
지방 축적과 관련하여, PPARγ2의 피하 이소형은 지방 생성의 주요 조절 인자입니다. PPARγ2의 발현은 3개월과 30개월에 R 그룹보다 HE 그룹에서 유의하게 더 높았습니다(각각 p<0.05 및 p<0.01). PMRT5는 지방 생성과 관련된 후성 유전 신호 전달 유전자이며, CCATT/enhancer binding pro teins (C/EBP) α, PPARγ2와 유사하게 발현됩니다. PMRT5의 발현은 또한 3개월과 30개월에 HE 그룹에서 R 그룹보다 유의하게 높았습니다(각각 p<0.05 및 p<0.01).
체중 조절, 음식 섭취 억제, 에너지 소비에 중요한 역할을 하는 백색 지방세포에서 분비되는 아디포카인을 암호화하는 렙틴 유전자는 생후 10개월, 14개월, 30개월에 R 그룹보다 HE 그룹에서 훨씬 더 높은 수준으로 발현되었다(모든 경우에 p<0.01).
HE 그룹의 근육 샘플은 R 그룹의 근육 샘플보다 C18:1, C18:2, C20:1 지방산, 불포화 지방산, MUFAs의 비율이 훨씬 더 높았습니다(p<0.01). 11개월령 이후 모든 동물들이 동일한 조섬유질 사료로 비육되었음에도 불구하고, LM의 지방산 구성은 그룹마다 달랐습니다.
이러한 지방산 구성의 변화는 초기 성장기에 높은 수준의 영양 공급이 이루어졌을 때 나타나는 대사적 각인 효과에 의해 발생했을 수 있습니다. 이러한 연구 결과는 PMRT5가 지방 생성에서 유전자 발현을 위한 보조 활성화 인자 역할을 하며 지방 생성 분화를 촉진한다는 것을 보여줍니다. PPARγ2와 렙틴의 발현 차이를 포함하여 그룹 간의 차이는 대사적 각인 효과의 결과로 HE 그룹에 속한 동물들의 대사적 변화를 나타낼 수 있습니다.
Scheffler 등의 연구 결과[75]와는 달리, 각 그룹의 소의 체중은 비슷했습니다. 그러나 Scheffler의 연구에서 대사적으로 각인된 소(Angus 종축과 교배하여 비육한 소)의 근육 내 지질 함량은 6.0%인 반면, 대사적으로 각인된 와규의 근육 내 지질 함량은 13%였습니다.
우리의 결과는 초기 영양 섭취가 와규 소의 지방 생성 관련 유전자 발현에 강력하고 지속적인 영향을 미친다는 것을 분명히 보여주었습니다. 이 실험에서 초기 성장기의 영양 수준이 증가하면 나중에 mRNA 발현과 골격근 발달에 큰 영향을 미쳤습니다.
성장과 육질의 양과 질은 HE 그룹과 R 그룹 사이에 현저한 차이가 있었습니다. 이것은 이유 후 기간(생후 10개월까지) 동안 고지방 우유 대체품을 대량으로 공급하고 그 이후에 농축 사료를 공급함으로써 유발된 대사적 영향의 결과일 수 있습니다. 그러나 이러한 효과의 기저에 있는 세부 메커니즘에 대한 추가 연구가 필요합니다.
이 이미지는 와규(Wagyu) 사육 시 사료 프로그램(Roughage vs. High-Energy Imprinting)이 체격과 마블링(근내지방, IMF)에 미치는 영향을 비교한 실험 결과입니다.
🔍 실험 개요
- 대조군 (Control group: R)
- 이유 후 26개월령까지 조사료(Roughage)만 급여.
- 성장 속도가 느리고, 마블링이 적음.
- 근내지방(IMF) 평균 9%, 최고 16%.
- 프로그래밍 그룹 (Programming group: HE)
- 4
10개월령까지 고농축(High-Energy) 사료 급여 + 이유 후 1130개월 동안 조사료만 급여. - 성장 속도가 빠르고, 마블링 형성이 더 뛰어남.
- 근내지방(IMF) 평균 13%, 최고 24%.
- 4
🔎 주요 비교 분석
🔹 10개월령 비교
- 대조군 (Group R): 체격이 작고 마른 편.
- 프로그래밍 그룹 (Group HE): 체격이 더 크고, 성장 속도가 빠름.
🔹 30개월령 비교
- 대조군 (Control group: R)
- 성장 속도가 상대적으로 느림.
- IMF 9% (최고 16%) → 마블링이 적음.
- 프로그래밍 그룹 (Programming group: HE)
- 체격이 크고 근육량 증가.
- IMF 13% (최고 24%) → 마블링이 훨씬 많음.
📌 결론
✔️ 초기(4~10개월) 고농축 사료 급여는 성장과 마블링 형성에 큰 영향을 줌.
✔️ HE 그룹이 체격이 더 크고, 근내지방(IMF) 함량이 높아 와규의 품질이 향상됨.
✔️ 초기 영양 관리(메타볼릭 프로그래밍, Metabolic Programming)가 와규 품질을 결정하는 중요한 요소.
✔️ 고급 와규 생산을 위해서는 태어나서 10개월까지 영양 관리를 철저히 해야 함.
이 실험 결과는 프리미엄 와규 생산을 위해 조기 영양 관리가 필수적이며, 고농축 사료 급여가 성장과 마블링을 극대화하는 핵심 전략임을 시사합니다. 😊
방목에 의한 와규 비육의 ICT 관리 가능성
방목 방식을 이용한 와규 생산과 대사 프로그래밍을 결합하기 위해, 방목하는 소의 먹이 공급을 모니터링하는 IoT 시스템을 만들었습니다. 이 시스템은 다음의 요소들로 구성되어 있습니다: i) 오디오 플레이어, 급이통, 기둥을 포함한 액추에이터, ii) 액추에이터를 제어하기 위한 WiFi 연결이 가능한 무선 노드, 그리고 iii) WiFi를 통해 유선 네트워크에 연결된 IP 카메라(인터넷 프로토콜(IP) 주소를 가진 네트워크 카메라).
이 시스템을 이용하면 농부들은 스마트폰을 사용하여 IP 카메라를 향해 오디오 플레이어를 통해 방목 중인 소에게 소리를 지르고, 농장에 직접 가지 않고도 소에게 먹이를 줄 수 있습니다(그림 12) [81]. 그 다음, 우리는 방목 중인 소의 위치를 모니터링할 수 있는 방목 소용 수신 신호 강도 기반 위치 시스템을 구축했습니다. 따라서, 우리는 스마트폰을 통해 제어할 수 있는 두 가지 시스템을 만들었습니다. 하나는 소를 부르는 것이고, 다른 하나는 소의 위치를 모니터링하는 것입니다.
우리는 농부들을 지원하는 다른 장치들도 만들고 있습니다. 이 시스템은 농부들이 방목 중인 소를 제어하고 모니터링하는 데 매우 유용할 것입니다.
결론
일본 흑우가 생산하는 쇠고기의 식용 품질은 우수합니다. 근육 내 지방이 30% 이상이고, MUFAs가 상당히 많이 함유되어 있습니다. 그러나 와규 생산에는 생산 비용이 높고, 처리되지 않은 배설물을 처리해야 하며, 수입 사료가 필요하고, 수입 사료에 의해 바이러스성 질병이 유입되어 식량 안보에 잠재적인 위험이 발생할 수 있다는 등 수많은 문제가 있습니다.
BSE와 FMD와 같은 가축 전염병은 일본 쇠고기 생산 산업에 심각한 피해를 입혔습니다. 일본 흑우 생산이 수입 곡물에 의존하고 있다는 사실은 BSE와 FMD와 같은 알려진 병원체뿐만 아니라 오염된 사료가 일본으로 수입될 경우 발생할 수 있는 알려지지 않은 전염병으로 인해 미래의 식품 안전에 대한 우려를 증폭시켰습니다.
일본의 사료 공급 시스템은 농민들에게 더 효율적이고 더 큰 통제력을 제공하고, 소비자들에게는 더 안전한 식품을 공급하며, 주민들에게는 더 건강한 환경을 제공하는 시스템으로 전환되어야 합니다. 동물 복지도 고려해야 합니다. 특히 일본 흑우는 영구적으로 작은 우리에 갇혀 있고, 엄청난 양의 농축 사료를 먹으며, 상대적으로 적은 양의 사료를 먹습니다. 전 세계 일본산 쇠고기 시장에서는 지금까지 248마리의 소와 5,000개 이상의 일본 흑우 냉동 정액을 수출했으며, 일본 흑우는 18개국에서 사육되고 있습니다 [17].
일본 흑우는 미국, 캐나다, 독일, 오스트리아, 프랑스, 태국, 중국, 멕시코, 호주 등 쇠고기 품질, 특히 마블링과 부드러움을 향상시키려는 다른 나라의 축산 농가들 사이에서 높은 평가를 받고 있습니다. 교배종 와규의 고기도 전 세계적으로 와규로 판매되고 있으며 [17], 순종 일본 흑우에 비해 상대적으로 저렴합니다.
순종 일본 흑우와 교배종 와규의 세계적 분포를 고려할 때, 일본 농가들이 세계 시장에서 일본 흑우를 생산하고 판매하기 위해서는 새로운 전략이 필요합니다. 현재 와규 생산을 위한 대사 프로그래밍과 사물인터넷 관리 시스템을 개발하고 있습니다. 이 시스템이 성공적으로 개발되면, 일본 산악 지대의 농경지 및 식물 자원을 활용하는 문제를 해결하는 동시에, 국내 목초지와 목초 자원을 활용하여 안전하고 고품질의 와규를 생산할 수 있게 될 것입니다.
이해관계의 충돌
우리는 본 매뉴얼에 언급된 내용과 관련하여 어떠한 금융 기관과도 이해관계의 충돌이 없음을 증명합니다.
감사의 글
저자들은 동물 및 현장 관리에 도움을 주신 에토 테츠지 씨, 시오츠카 유지 씨, 후지노 료이치 씨, 실험에 대한 과학적 도움을 주신 폴 그린우드 박사, 스티븐 스미스 박사, 다카하시 히데유키 씨에게 감사의 말씀을 전합니다.
저자들은 일본 학술진흥회(JSPS)의 KAKENHI Grant Number 15380186, 20380150, 25660219, 25292162, 26310312와 CANON 재단(R15 0089)에 감사의 뜻을 전합니다. 저자들은 또한 이 원고의 초안을 편집해 준 Edanz Group(www.edanzediting.com/ac)의 Geoff Whyte(MBA)에게도 감사의 뜻을 전합니다.
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