비타민 E는 성장과 번식에 꼭 필요하며, 조직의 구조적 특성을 유지하고, 신경 체계의 발달과 질병 저항성을 가지도록 돕는 역할을 한다. 또한 닭고기와 계란의 영양적 가치를 향상시키는데 기여한다.

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비타민 E는 잘 산화되는 특징이 있지만, 사료 원료의 지방 분획 내에 천연 형태로 존재한다. 가금류와 돼지에서 합성되지 않기 때문에 반드시 사료로서 공급해 주어야 한다. 사료 첨가용으로 시판되는 비타민 E는 all-rac-α-토코페릴 아세테이트인데, 활성형 α-토코페롤이 잘 산화되지 않도록 보호 처리한 제품이다.

비타민 E의 대사

비타민 E는 산화과정의 연쇄 사슬을 끊어주며, 지질 과산화물로부터 세포막을 보호하는 강력한 지용성 천연 항산화제로 알려져 있다. 다양한 요인들에 의해 장에서의 비타민 E 흡수가 달라지지만, α-토코페롤 당량으로 표시하면 평균 42% 수준으로 비교적 잘 흡수된다. 비타민 E는 지질-담즙 미셀로 들어가 흡수되며, 림프관을 따라 운반되어 간에 축적된다. 섭취 수준에 비례하여 비타민 E는 세포막과 세포 소분획막(미토콘드리아, 마이크로솜)의 지질 분획에 축적됨으로써 세포막의 투과성, 구조적 특성과 생체막의 기능 유지의 역할을 한다.

결핍 증상

비타민 E 결핍증은 주로 세포막의 이상과 관련이 있는데, 이는 다가불포화지방산의 산화적 변성에 의한 것으로 심각한 장애를 초래한다. 비타민 E 결핍은 일반적으로 간 괴사를 유발하며 가금에서 종 특이적인 증상으로 삼출성 소질(말초혈관벽의 비정상적 투과성)과 뇌 연화증(치명적인 뇌 발달 장애) 발생의 원인이 된다. 비타민 E 결핍이 심각하지 않을 경우 준-임상적인 증상은 관찰이 어렵지만 성장 지체, 사료효율 저하, 수정률 감소, 감염성 질병에 대한 감수성 증가, 스트레스 저항성 저하와 동물복지의 저하가 나타날 수 있다. 요구 수준을 상회하도록 비타민 E를 공급하면 고온 스트레스 조건에서 긍정적인 영향이 관찰된다. 고온 스트레스 조건에서는 비타민 E 요구량이 높아진다. 높은 임계 온도에서 사육되는 산란계에서는 비타민 E의 기본 요구량이 더 높아질 수 있다. 반복적인 고온 스트레스가 부가될 때 사료 kg당 500mg의 비타민 E를 공급함으로써 산란율과 난중에 미치는 부정적인 영향을 완화시킬 수 있었다. 비타민 E 보충 사료를 고온 스트레스가 부가되는 중에 또는 스트레스 전후에 급여하고 있다면, 사료 kg당 비타민 E 수준을 250 mg으로 줄여도 산란계에서 만성적 고온 스트레스의 영향을 경감시키는데 도움이 된다. 비타민 E를 125~300mg 첨가 급여한 연구에서 계란 생산성, 사료효율 및 난각 비중의 저하를 막을 수 있었다고 보고되었다. 고온 스트레스에 노출된 육계에서 비타민 E 200mg 함유 초기사료를 급여하면 3주령과 5주령 시점에 적혈구의 과산화 변화가 감소하였다.

면역기능

면역체계의 기능 유지에 있어서 비타민 E의 역할에 대해서는 몇몇 연구팀에 의해 다양하게 연구되었으며, 이는 비타민 E가 유리기에 의한 막(膜) 지질의 과산화를 막아주기 때문으로 생각된다. 감염성 질병은 대식세포의 기능에 영향을 미치고, 그 결과 유리기 생산을 좌우한다. 대장균을 공격 접종한 계군에 비타민 E를 사료 kg당 300mg 첨가 급여하였을 때 면역기능이 향상되고 폐사는 감소하였다. 칠면조에서도 대장균, 콕시듐 및 리스테리아 감염의 조건에서 비타민 E를 100~300mg 추가 급여함으로써 유사한 효과를 얻을 수 있었다. 비타민 E는 뉴캣슬병(ND) 바이러스와 전염성기관지염(IB) 바이러스 백신접종후의 면역반응을 개선시키는 것으로 나타났다(그림 1). 비타민 E는 대식세포의 포식작용을 항진시키며, 그 외에도 세포성 면역에도 관여한다. 사료 kg당 300mg의 비타민 E를 급여한 어린 병아리에서 체액성 면역이 개선되었고, 면역세포도 더 큰 활성을 나타내었다. 종계군에 높은 수준의 비타민 E를 급여하면 생산된 병아리들이 영양소 흡수불량 증후군을 일으키는 바이러스에 감염되더라도 피해가 적었고, 더 빠르게 회복되었다.

번식

비타민 E는 번식 시스템의 정상적 기능 유지에도 반드시 필요하다. 조류의 번식 주기에 관여하는 호르몬의 조절은 비타민 E 대사와도 연관이 있다. 종계 사료를 통해 공급되는 비타민 E는 흡수되어 간으로 운반되고 이후 초저밀도지단백질(VLDL)의 형태로 발달 중인 낭포로 이동된다. 종계사료에서 난황으로의 α-토코페롤의 이행은 매우 효율적으로 일어난다. 계란 내 비타민 E 함량은 산란계 사료 내 비타민 E 수준에 따라 선형적으로 증가한다. 최소 요구량 이상으로 비타민 E를 첨가 하면 산란후기의 배란 활동에 도움이 되며, 생체방어 체계가 개선될 뿐 아니라 환경 스트레스에 의한 계란 생산성의 저하를 완화시켜 준다.

비타민 E는 정자, 난황 및 배자를 산화되지 않도록 보호한다. 산란율이 가장 높은 시기에는 간 내의 비타민 E 축적량이 부족해서 계란 내 비타민 E 함량이 감소할 수 있기 때문에 사료 내에 비타민 E를 추가적으로 공급해 주어야 한다. 종계사료 내에 비타민 E가 부족하면 수정률이 저하되고 부화율이 낮아질 뿐 아니라 순환계의 이상으로 인하여 부화 마지막 단계에서 배자 폐사가 증가한다. 종계사료에 비타민 E를 충분히 첨가하여 줄 때 생산된 병아리를 통해 그 효과를 분명히 확인할 수 있다. 생후 7~10일이 되기 전에는 면역, 소화 및 내분비 기능이 완전하게 발달되지 않는다는 사실을 주지해야 한다. 특히 비타민 E는 부화 중 또는 부화 이후의 지질 산화를 예방하고 면역 방어체계를 자극하는 데 도움을 준다. 1일령 병아리의 간 내 비타민 E 농도와 생존율간에는 직접적인 상관관계가 있다. 비타민 E 부족 사료를 급여한 종계군에서 생산된 병아리는 부화 시 삼출성 소질을 보이는데, 이는 부화 중에 결핍증상까지 이르렀기 때문이다.

닭에 비해 칠면조에서는 비타민 E의 흡수, 배자로의 이행이 비효율적이어서 종칠면조 사료에는 비타민 E 보충이 더 중요하다. 이러한 이유 때문에 암컷 종칠면조 사료에 비타민 E를 보충함으로써 긍정적인 효과를 기대할 수 있으며, 첫 10일간 어린 칠면조의 체내 비타민 E 축적도 증가시킬 수 있다.

계란 내 이행

계란 내 미량영양소를 강화하는 것은 동물성 식품의 기능성을 향상시키고자 하는 노력의 일환이다. 계란은 영양이 풍부한 식품이며, 소비자들에게 고품질의 영양소를 공급하는 수단이다. 인체영양에 미치는 효과를 고려하여 사료 kg당 400mg 수준까지 비타민 E를 첨가 하여 급여하면 일반 계란에서 난황 g당 144mcg 수준에서 477mcg까지 비타민 E 함량이 증가한다. 20주에 걸쳐 매우 높은 수준(사료 kg당 100, 1,000, 10,000 및 20,000mg)의 비타민 E를 공급하면 계란 1개당 1mg 수준에서 각각 4, 21, 46 및 51mg까지 비타민 E가 강화된다.

육질

사료 내에 α-토코페롤 아세테이트를 고수준으로 급여하면 계육의 산화 안정성과 관능 특성이 향상되는 것으로 알려져 있다. 일단 산화가 진행되면 좋지 않은 냄새가 발생하고 맛이 저하되며, 영양적 가치(다가불포화지방산과 지용성 비타민의 감소)와 육색에서 변화가 일어나고, 콜레스테롤 옥사이드와 같은 인체에 잠재적으로 유해한 성분들이 생겨난다. 육질에 미치는 영향을 조사한 방대한 자료를 통해 첨가수준과 급여기간이 계육의 영양조성, 산화 안정성과 관능 특성에 영향을 주는 것으로 확인되었다.

계육의 산화 안정성

비타민 E와 육질에 대한 보고된 연구의 대부분은 산화 안정성과 관련되어 있다. 특히 가금육은 다가불포화 지방산 함량이 높아서 쇠고기나 돼지고기에 비해 산화 안정성이 낮은 편이다.

사료 내 첨가 지방이 산화와 열에 의해 변성되는 조건이라면 비타민 E의 추가 공급은 더 중요해진다. 육제품 제조 공정(냉동, 세절, 가염, 가열 전처리, 자외선 조사)을 거치면서 산화의 위험성은 배가되는데, 단 3일 만에 비타민 E 함량이 줄어들고, 산화가 빠르게 진행되는 것을 알 수 있다. 도체 후 비타민 E를 부가하는 것 보다는 사료 내에 비타민 E를 첨가 급여하는 편이 산화 안정성을 유지하는데 더 효과적이다(도체 후 처리하면 세포막으로 충분히 들어가지 못하기 때문). 비타민 E 섭취 수준과 TBARS(지질 과산화 지표) 수치 간에는 유의한 부의 상관관계가 있다. 신선 계육과 가공육 내의 TBARS가 각각 40~90%, 39~66% 감소하였다. 바로에타 등(2007)에 의한 연구에서 비타민 E를 사료 kg당 200mg 첨가 급여하였을 때 TBARS 생성을 84~88% 막을 수 있었다. 이 정도 수준의 비타민 E를 첨가하면 콜레스테롤 산화 화합물의 생성 역시 50% 수준으로 낮출 수 있다. TBARS 측정의 타당성 때문에 휘발성 물질과 같은 더 민감한 지표를 조사하기도 한다. 사료 내 비타민 E를 높여 주면 2차 산화물(알데하이드와 케톤)의 농도가 50% 정도까지 감소하였다. 비타민 E의 효과는 첨가 수준과 급여 기간에 비례하며 높아지는 것을 알 수 있다.

도계 전 3주간 사료 kg당 비타민 E 225mg 첨가 급여는 마지막 32일간 150mg의 비타민 E를 첨가 급여하는 것과 비교하면 급여량은 유사하지만 효과가 더 크고, 경제적이다(그림2). β-카로틴, 오레가노 오일, 녹차 카테킨과 포도 추출물 등 다양한 대체물질이 TBARS를 줄여주는 효과가 있었으나, 비타민 E를 200mg 수준으로 급여하는 편이 30%에서 50% 더 효과적이다.

계육의 영양적 가치

정상적인 성장을 위한 요구량보다 높은 수준으로 비타민 E를 첨가할 때 나타나는 즉각적인 효과는 닭고기 내로의 비타민 E 이행이 증가함으로써 영양적 가치가 향상되는 것이다. 특히 지방 함량이 높은 대퇴부와 다리 같은 적육 부위에 더 빨리 많은 양이 이행된다. 비타민