제13장 동물별 영양소 비교 Species Comparison

동물의 영양(Animal Nutrition)

영양학의 기본적인 목표는 동물의 영양적인 요구를 충족시키고 체중과 건강 상태를 양호하게 유지시키는 것이다. 안정한 상태에서의 사료 요구량을 유지 요구량(maintenance requirement)이라고 한다. 이러한 상태에서는 어떠한 변화라도 동물의 요구 조건을 변화시킬 수 있다. 활동량 증가의 경우 즉각적인 사료 요구량 상승을 초래한다. 같은 동물이라도 연력에 따라 필요로 하는 영양소의 양이 다르다. 성장, 임신, 수유 시에는 요구량이 증가하기 때문에 반드시 추가적인 사료 공급이 필요하다. 또한 개체별로도 많은 차이가 존재한다는 사실은 매우 중요하다. 마지막으로 동물의 건강 상태는 동물의 요구 조건에 따라 급격하게 변화될 수 있다. 

동물에게 사료를 급여하는 방법은 매우 다양하다. 가장 간단한 방법은 자유급식(free choice diet)이다. 이 방식은 동물이 늘 양질의 사료를 공급받을 수 있도록 한다. 개의 경우, 이러한 자유급식은 움직임을 최소화하면서 동물 간의 경쟁을 제거할 수 있다는 장점이 있다. 자유급식은 임신, 수유, 혹은 고도의 육체 활동을 하는 개들처럼 많은 양의 영양원이 필요한 경우에 유용하다. 그러나 이러한 방식의 급식에는 문제점도 있다. 여러 마리의 개를 함께 사육하는 경우 언제 개가 아픈지, 언제 섭식을 중단했는지 알기가 어렵다. 또한 가장 큰 문제는 비만이 높은 확률로 발생할 수 있다는 점이다. 많은 동물들이 요구량보다 더 많은 양의 사료를 섭취하게 되므로, 고도한 에너지가 지방으로 전환되어 지방조직에 축적된다. 

사료를 먹는 시간 및 사료의 양을 조절할 수 있는 급식 방법도 있다. 이 방법은 과도한 양의 사료를 섭식하는 동물을 통제할 수 있는 효율적인 방법이다. 

대부분의 동물은 하루 종일 물을 자유롭게 섭식할 수 있어야 한다. 사료에는 모든 필수 영양소(탄수화물, 지방, 단백질, 비타민, 미네랄, 물)가 적절한 양 및 비율로 포함되어 있어야 한다. 동물의 칼로리 요구량은 동물이 얼마나 많은 사료를 필요로 하는지를 결정하는 데 이용된다. 안정시 에너지 소비량(resting energy rate, RER)은 동물이 안정적인 환경에서 편안한 상태로 있을 때 필요로 하는 에너지량이다. 동물의 체중에 기초한 안정 시 에너지 소비량을 계산하기 위한 여러 방법이 있다. 

안정 시 에너지 소비량(kcal) = 70 x 체중(kg)^0.75

RER은 동물의 체중보다는 체표면적에 더욱 큰 영향을 받는다. 이러한 계산식은 체중과 체표면적을 조합시키기 위한 방법이다. 

유지 에너지 요구량(maintenance energy requirement, MER)은 안정 시 에너지 소비량과 동물이 정상적인 활동을 할 때 필요로 하는 에너지 요구량을 포함하는 개념이다. 일반적인 상태의 개의 평균 유지 에너지 요구량은 안정 시 에너지 소비량의 약 2배이다. 반면 고양이의 경우, 유지 에너지 요구량은 안정 시 에너지 소비량의 1.4배이다. 활동을 하지 않을 떄는 요구량이 감소하지만, 다른 요소에 의하여 추가적인 칼로리가 필요할 수도 있다. 

모든 동물은 하루에 섭취할 수 있는 사료의 양이 정해져 있다. 에너지 밀도는 제공되는 사료의 무게 당 칼로리 수치를 나타낼 수 있다(예를 들어 kcal/lb). 비만견에게 에너지 밀도가 낮은 사료를 먹일 경우, 개는 먹는 양에 만족을 느끼고 행복해 할 것이지만 실제로는 섭취한 칼로리는 줄여줄 것이다. 

 

동물용 가공식품 상품 설명(Pet Food Lables)

동물용 식품은 습식 혹은 통조림, 반습식, 검식사료로 분류할 수 있다. 

통조림 형태의 동물 식품 대부분의 75%가 물로 구성되어 있다. 이러한 습식 식품은 좀 더 기호성이 좋고, 건식 사료에 비하여 소화가 더 잘 된다. 기호성은 향미, 질감, 영양적인 요소, 동물의 습성 등과 같은 여러 요소에 의하여 영향을 받는다. 통조림 형태의 식품이 좀 더 많은 양의 수분, 단백질, 지방을 함유하고 있는 경우가 많은데, 이러한 것들이 향미에 영향을 미친다. 지방은 사료의 기호성에서 많은 역할을 한다. / 개는 일반적으로 건식 식품보다 통조림 식품을 더 선호한다. 고양이는 개와는 다른 양상을 보이는데, 종종 한 가지 종류나 형태의 식품을 선호한다. 고양이의 이러한 습성 때문에 필요에 의하여 사료를 바꾸는 일은 매우 어렵다. / 통조림 식품은 여러 종료의 성분(습식 혹은 건식)을 사용하여 만들 수 있는 장점이 있다. 일단 개봉하면 통조림 형태의 사료는 상하기 쉽기 때문에 냉장 보관해야 한다. 

반습식 혹은 부드러운 습식 식품은 15~35%의 수분을 포함하고 있다. 작은 조각 형태의 식품은 탄수화물로 피복되어 있고 산(acid) 처리가 되어 있는데, 이는 수분감을 유지해부고 부패를 방지해 준다. 외부를 특수 처리한 식품들은 냉장보관을 필요로 하지 않는다. 반습식 식품은 부드러운 촉감과 높은 당 함유량을 가지고 있기 때문에 개들에게 기호성이 매우 좋다. 일부 수분 함유량이 높은 단백질원(육류)는 그것의 높은 수분량으로 인하여 반습식 사료에 재료로써 사용될 수 있다. 

건식 사료는 가장 흔한 형태이며, 일반적으로 세 가지 종류의 사료 중 가장 저렴하다. 많은 반려동물에서 건식 사료가 자유급식 형태로 제공되고 있다. 고형 사료는 동물의 이빨을 연마해주는 기능을 할 수 있다. 이러한 작용이 이빨에 치석(tartar)이 축적되는 것을 방지해 준다. 치석은 이빨에 생기는 단단한 미네랄 치태(plaque)이다. 과도하게 축적된 치석은 세균이 잇몸에 침입하기 좋은 환경을 만들어서, 결과적으로 이빨이 손상되게 만든다. 건식 사료는 매우 안정적인 상태이기 때문에 오랫동안 보관이 가능하다. 건식 사료에 함유되어 있는 지방이 산화되면, 사료의 품질이 저하될 수 있다. 사료는 제조된 지 6개월 이내에 모두 소비할 것을 권장한다. 건식 사료의 경우 수분 함유량을 조절해야 하기 때문에, 습식 식품에 비하여 첨가할 수 있는 영양소의 제한이 있다. 즉 건식 사료는 필연적으로 높은 함량의 탄수화물을 가진 곡류를 많이 함유하고 있다. 건식 식품은 일반적으로 10~14%의 수분 함유량을 가지고 있다. 따라서 건식 식품 제조에 사용되는 지방과 육류의 양은 적다. 건식 사료는 가장 기호성이 떨어지고, 소화도 잘 안 되는 편이다. 

 

동물 사료의 상품설명서 및 관련법이 제정되어 있다. 상품설명서에는 반드시 상품의 이름, 개 사료 혹은 고양이 사료는 표기, 실 중량(net weight), 제조자 혹은 유통업자의 이름 및 주소가 표시되어 있어야 한다. 또한 상품의 사용 목적도 기술되어 있어야 한다. 예를 들어, 개의 경우는 연령 차이를 고려하여 자견용, 성견용, 비만견용, 노령견용 등으로 구분되어 있어야 한다. / 또한 상품설명서에는 그 사료에 대하여 입증된 분석이 기술되어 있다. 이러한 입증된 분석이 사료 내 영양소들의 양에 대하여 정확히 정해주는 것은 아니지만, 최소 및 최대 수치는 확인할 수 있도록 해 준다. 상품설명서에는 조단백질과 지방의 최소 함량에 대해서도 기록되어 있다. 사실 실제로 들어있는 양은 설명서에 나와 있는 것보다 더 많을 수도 있다. 수분과 조섬유의 양은 최대 함량으로 기제되어 있으므로, 실제 양은 설명서에 적혀있는 것보다 더 적을 수도 있다. 이러한 최대.최소 함량은 소비자로 하여금 사료의 질을 확인할 수 있도록 한다. / 상품설명서에는 반드시 영양성분이 내림차순으로 표기되어 있어야 한다. 그러나 이러한 정렬 방식은 약간의 혼동을 가져올 수 있다. 소비자는 상품설명서를 보며, 육류가 첫 번째 성분으로 표시되어 있는 상품에 호감을 느끼고 그러한 상품을 찾으려고 할 것이지만, 영양성분의 정렬은 무게를 기준으로 이루어진다는 것을 알아야 한다. 즉 육류 성분이 가장 많은 성분을 차지하고 있기는 하지만, 두 번째로 많은 성분인 곡식류에 비하여 더 많은 양의 수분을 포함하고 있을 것이다. / 상품설명서들은 어느 정도의 양을 급여하는 것이 좋을지를 대략적으로 제시해 주고 있다. 그러나 각각의 반려동물에게 이러한 기준을 적응시키는 과정이 필요하다. 

 

식이의 목적은 동물에게 적당량의 사료를 급여함으로써 이상적인 체중 및 건강 상태를 유지시키는 것이다. 건강 상태는 동물의 외형적인 모습을 묘사하는 단어이다. 반려동물의 경우, 갈비뼈 부위를 덮고 있는 살들을 촉진해 봄으로써 건강 상태를 간단하게 평가할 수 있다. 이 때 각각의 갈비뼈들을 촉진하기 위하여 약간의 힘만 가해주면 된다. 만약 갈비뼈를 촉진하기 위하여 강한 힘이 필요하다면, 이 동물은 너무 뚱뚱하다는 의미이다. 갈비뼈는 적당량의 살로 덮여 있어야 하며, 뼈가 눈에 보여서는 안 된다. 만약 갈비껴가 눈에 보일 정도라면 그 동물은 너무 말랐다는 것을 의미한다. 반려동물은 언제나 웨이스트 라인(waistline)을 가지고 있어야 한다. 즉 복부가 갈비뼈에 비하여 작아야 한다. 만약 복부가 갈비뼈 부분의 위치보다 더 아래쪽으로 내려온다면, 그 동물은 너무 체중이 많이 나간다는 것을 의미한다. 신체충실지수(body condition score, BCS)=(body fat index, BFI)

 

개와 고양이는 서로 비슷한 소화기계 구조를 가지고 있지만 영양학적인 요구와 습관은 매우 다르다. 개는 다양한 종류의 사료를 주는 것이나, 사료를 바꾸는 것을 좋아하지 않는다. 따라서 개에게는 한 가지 사료만을 지속적으로 공급해 주는 것이 좋다. 만약 사료의 변화가 필요하다면, 며칠간 간격을 두고 개가 그 사료에 적응할 수 있도록 하는 것이 소화기계 질병을 막을 수 있다. / 고양이는 특정 종류의 사료에만 관심을 보인다. 고양이에게는 다양한 단백질원이 들어있는 사료를 공급하는 것이 좋으며, 이러한 이유로 만약 사료를 바꾸어야 할 경우가 생기더라도 고양이는 쉽게 적응할 수 있다. 그러나 사료가 자주 바뀌게 되면, 고양이는 까다로운 식성을 가지게 될 수 있다. 고양이는 적은 양을 자주 먹는 반면, 대부분의 개는 한 번에 많은 양을 먹는다. 

개와 고양이는 영양학적으로 차이점을 가지고 있다. 고양이는 육식동물이지만 개는 잡식동물(육류와 채소류 모두를 섭식)에 가깝다. 고양이는 개에 비하여 더 많은 양의 단백질, 아르기닌(arginine)과 타우린(taurine)과 같은 아미노산을 필요로 한다. 고양이는 개와 다르게 리놀레산(linoleic acid)을 아라키돈산(arachidonic acid)으로 전환시킬 수 있는 능력이 없다. 아라키돈산과 타우린은 동물의 조직에서만 발견되기 때문에, 고양이의 사료에는 이 성분들이 반드시 포함되어 있어야 한다. / 개는 아미노산의 한 종류인 트립토판(tryptophan)으로부터 비타민 B3인 니아신(niacin)을 생성할 수 있으며, 베타카로텐(betacarotene)으로부터 비타민 A를 합성할 수 있는 능력이 있다. 반면 고양이에게는 이러한 것들을 합성할 수 있는 능력이 없다. 결과적으로 고양이는 개에 비하여 더 많은 양의 니아신과 비타민 A를 필요로 한다. 개와 고양이의 사료는 서로 호환이 불가능하다. 

 

말의 영양과 섬유소 소화(Equine Nutrition and Fiber Digestion)

말은 섬유질을 소화시킬 수 있는 능력이 있다. 이 장에서는 말의 소화기계의 기본 구조에 대하여 설명하고, 소화기의 구조 및 말의 영양과의 관련성에 대하여 설명한다.

말의 경우에는 어떠한 환경에서 생활하는 지에 따라서 요구량에서 큰 차리를 보인다. 일반적으로 더러브렛 같은 경주마종보다 여가용으로 길러지는 말이 에너지 요구량이 적다. 영양학적인 요구량은 건강상태, 나이, 말의 성질에 의하여 영향을 받는다. 환경적인 요소도 이러한 영양학적인 요구량에 영향을 준다. 말은 춥고 습한 환경에 두게 되면, 체온을 유지하기 위하여 따뜻한 환경에 있는 비슷한 체구의 동물보다 더욱 많은 에너지를 소비하게 된다. 

야생말은 하루 대부분의 시간(최대 18시간)을 방목(grazing)된 상태로 지낸다. 방목은 말에게 소량의 식사를 규칙적으로 할 수 있도록 해 주며, 하루 종일 새로운 영양소들이 소화기계에 갈 수 있도록 해 준다. 야생 상태의 말이 먹는 먹이에는 곡류가 거의 포함되어 있지 않다. 시간이 지나고 환겨잉 변화함에 따라 말의 음식에는 커다란 질적 변화가 생기게 된다. 특이하게도 말은 봄이나 초여름에 지방을 체내에 축적하여 체중이 증가하게 된다. 계절이 지나감에 따라 목초의 질이 떨어지면, 말은 축적해 두었던 지방을 이용하여 겨울을 나게 된다. 야생말은 건강을 유지하고 번식을 하기 위하여 적절한 양의 영양소를 공급받기 위한 식이를 한다. 

사육되는 말은 1년동안 비슷한 종류의 사료를 먹고, 거친 날씨로부터 보호를 받는다. 많은 말은 자신이 필수적으로 해야 하는 일들 때문에 더 많은 영양소 요구량을 가지게 된다. 이러한 영양학적 요구를 충족시키기 위하여, 이러한 말의 사료에는 곡류나 그 밖의 농후사료(concentrates)를 첨가해 주어야 한다. 곡물은 농후사료라고도 불리는데, 곡류에는 다른 섬유질성 사료에 비하여 더 맣은 양의 영양소가 농축되어 있기 때문이다. 농후사료릐 종류는 에너지 형태와 단백질 형태의 두 가지로 나눌 수 있다. 귀리, 밀, 옥수수, 보리 같은 곡류는 모두 에너지 형태의 농후사료로 탄수화물이 다량 함유되어 있다. 아마인, 콩과 같은 곡류는 단백질 형태의 농후사료이다. 

말의 사료는 적어도 절반 정도는 건초와 같은 섬유질 혹은 여물(forage)류를 포함하고 있다. 말은 식물에 포함되어 있는 섬유질 성분을 소화할 수 있다. 사료에 포함된 적당한 양의 여물은 소화기계의 건강을 유지하는 데 도움을 준다. 섬유소는 말에게 포만감을 불러 일으켜서 식욕을 조절할 수 있도록 한다. 여물을 먹는 것이 일반 곡류를 먹는 것보다 시간이 더 오래 걸린다. 따라서 이러한 것들은 밀폐된 공간에서 생활하는 말에게 어느 정도 시간을 보낼 수 있도록 하는 중요한 역할을 한다. 

평균적으로 말이 사료를 먹은 후, 소화기계를 거쳐서 모든 소화가 끝나기까지는 70시간 정도가 걸린다. 성마의 평균 위의 크기는 상대적으로 작아서 2~4갤런 정도를 수용할 수 있다. 이러한 특징들로 인하여, 말은 하루에 적은 양을 자주 먹는 식이 습관을 가지고 있다. 위의 크기가 작기 때문에, 사료 중 곡물의 양은 3~4파운드 정도로 제한해야 한다. 많은 양의 곡물을 섭취할 경우 장에 너무 빨리 도달하게 되어, 정상적인 발효 체계를 교란시킬 수 있다. 산통은 과도한 곡물 섭취의 부작용 중에 하나이다. 

사료 중에 포함된 대부분의 농후사료와 소량의 여물은 위와 소장에서 소화되고 흡수된다. 섬유질과 결합되어 있지 않은 많은 양의 단백질과 탄수화물이 이 부분에서 소화된다. 

섬유질은 계속 남아 있다가 대장으로 들어가게 된다. 이곳이 섬유질이 발효되는 곳이다. '발효'는 대장에 존재하는 많은 수의 미생물들에 의하여 섬유질이 소화되는 과정을 일컫는 말이다. 말의 장에는 40종이 넘는 미생물이 존재한다. 정상 미생물총은 동물이 먹는 사료의 종류에 따라 다양하게 나타난다. 대장의 첫 번째 부분은 거대한 맹낭(blind sac)인 맹장이다. 결장으로 어떤 물질이 들어가면, 추가적인 발효와 함께 수분 흡수 과정이 시작된다. 

미생물은 식물의 섬유질에 있는 베타 결합을 끊어준다. 미생물은 단당을 이용하여 휘발성 지방산(volatile fatty acid, VFA)을 생산해 내는데, 말은 이 물질을 흡수할 수 있다. 미생물은 발효 과정을 통하여 영양소를 얻어내어 증식하게 된다. 말의 대장은 미생물들이 자라날 수 있도록 따뜻하고 습관 환경과 영양소를 제공한다. 교환 과정을 통하여 미생물은 말에게 유용한 영양소를 제공한다. 이러한 서로 도움이 되는 관계를 공생관계라고 한다. 휘발성 지방산은 짧은 사슬 지방산이다. 가장 흔한 휘발성 지방산은 아세트산(acetic acid), 부티르산(butyric acid), 프로피온산(propionic acid)이다. 이러한 휘발성 지방산은 맹장과 결장에서 흡수된다. 말은 이러한 휘발성 지방산을 에너지원으로 사용한다. 또한 장내 미생물들은 많은 양의 비타민 B와 C를 생산해 내는데, 이는 나중에 말의 소화기에서 흡수된다. 미생물은 계속 증식하기 때문에, 많은 수가 분변을 통하여 외부환경으로 배출된다. 

일단 급여 시, 말의 영양학적인 요구를 고려해야 하며, 이때 물의 체중 및 작업량도 고려해 주어야 한다. 사료는 말의 에너지 소비량에 대응하는 영양소량을 제공해 주어야 하지만, 너무 많은 양을 주어서도 안 된다. 

말은 사료에 매우 민감한 동물이다. 곰팡이가 핀 사료는 말의 호흡기계와 결장에 문제를 일으킬 수 있다. 농후사료는 반드시 말의 요구량에 기초하여 적은 양만을 급여해 주어야 한다. 무엇보다 농후사료의 양이 전체 사료 중 50%를 초과해서는 안 된다. 말은 습관의 동물이기 때문에, 사료 급여 일정을 규칙적으로 하는 것이 좋다. 

말이 나이가 들어감에 따라 발생하는 가장 일반적인 문제는 어금니 가장자리 부분이 매우 날카로워진다는 것이다. 사료를 저작하는 과정 중에 이빨이 닳게 되어 이러한 날카로운 형태가 되는 것이다. 이 때문에 볼이나 혀 부분이 잘리거나, 불편함을 느낄 수도 있다. 이러한 과정이 진행됨에 따라, 말은 곡류를 씹지 못하여 전부 다 떨어뜨리게 된다. 이러한 문제는 말의 이빨을 줄로 갈아줌으로써(rasp) 교정할 수 있다. 이러한 작업을 위하여 특별히 고안된 줄이 이빨의 날카로운 면을 완화시키는 데 사용된다. 

장 내 기생충은 말에서 흔하게 발생하는 문제 중 하나이다. 방목시키는 동물은 장 내 기생충 감염률이 높다. 이러한 기생충은 충란 상태로 분변으로 배출되어서 초목을 오염시킨다. 만약 동물이 이 풀을 먹게 되면, 충란이 체내로 들어가서 소화기계에서 성충으로 성장하게 된다. 이러한 기생충을 제거해 주는 치료는 매우 중요하다. 

사육되는 말은 일생의 많은 시간을 폐쇄적인 공간에서 보내기 때문에 나쁜 습관을 가질 수 있다. 나무를 씹는 행위, 즉 석벽(cribbing)이 이러한 나쁜 습관에 속한다. 이러한 습관은 고치기가 어렵다. 그러나 이러한 행동을 교정하기 위해 우선 말에게 적절한 양의 섬유질이 함유된 양질의 규형잡힌 사료를 제공해준다. 줄기가 긴 건초를 말에게 먹여서, 말의 관심을 먹는 활동에 집중시킬 수 있다. 정기적인 급여 일정을 지키는 것도 도움이 될 수 있다. 또한 말에게 규칙적인 운동을 시킴으로써 지루함을 방지할 수 있다. 

어떤 말은 사료 속의 농후사료를 급하게 먹어버린다(bolt). 즉, 너무 빨리 먹는 나머지 거의 씹지도 않은 채 삼켜 버린다. 이러한 행동은 질식의 위험을 증가시키고 산통을 유발할 수 있다. 말에게 규칙적인 식이 일정에 따라 적당한 양의 섬유질이 첨가된 사료를 급여하는 것은, 곡물 급여 시간에 말이 극도의 산통을 느끼는 것을 방지할 수 있다. 또한 말들 간의 경쟁을 막는 것도 이러한 문제를 해결하는 데 도움을 줄 수 있다. 만약 빨리 먹는 습관이 계속된다면, 커다랗고 매끈한 돌을 사료 통에 넣는다. 말이 돌 주위에 있는 사료를 먹으면서 먹는 속도가 느려지게 된다. 

 

반추동물의 영양과 섬유소 소화(Ruminant Nutrition and Fiber)

소, 양, 염소는 모두 반추동물에 속한다. 반추류는 1위.2위.3위.4위의 4개로 나누어진 형태의 위를 가지고 있다. 4위는 진위라고 불리는데, 이는 단위동물의 기능과 비슷한 작용을 하기 때문이다. 거대한 1위는 일종의 발효통으로 작용한다. 1위는 성우의 내장 왼쪽 부분을 거의 다 차지하고 있다. 1위의 크기는 동물의 크기에 따라 다양하지만, 평균 30~40갤런 정도를 수용할 수 있다. 

어린 반추동물은 발달 초기에 영양 공급을 거의 어미의 젖에 의해 의존하기 때문에 1위가 진위로써의 기능을 수행한다. 몇 달 후에는 완전한 반추동물이 되기 위하여 1위가 발달하기 시작한다. 소의 1위에는 많은 수의 미생물과 원충들이 있어서 섬유질을 소화시키며, 말의 하부 장관계에도 말과 공존하는 미생물들이 있다. 소의 소화기계는 미생물에게 따뜻하고 습한 환경과 영양분을 제공한다. 대신 미생물은 섬유질을 소화시켜서 자신의 증식에 사용하고, 휘발성 지방산을 배출하여 소가 사용할 수 있도록 한다. 소는 말보다 섬유질을 소화시키는 능력이 뛰어나다. 말에서는 미생물들이 많은 영양소를 소비하고, 결국에는 분변으로 배출된다. 소의 경우 미생물이 4위 앞에 위치한 1위를 통과하면서 파괴되고, 파괴된 많은 수의 미생물들로부터 소는 다량의 단백질을 제공받게 된다.

1위와 2위는 활동적인 위로써 종종 수축한다. 건강한 성우에서는 평균적으로 1위가 1~3분 간격으로 수축한다. 소의 위장을 검사할 때는 제1위의 운동성을 평가하는 것이 매우 중요하다. 제1위의 수축운동은 위 내의 내용물을 섞어 주는 기능을 한다. 건강한 1위의 내용물은 다시 3개의 층으로 나눌 수 있다. 가장 아래층은 액체 층으로, 큰 입자들이 섞여 있다. 가운데 층은 좀 더 단단한 층으로, 긴 섬유질 입자들이 섞여 있다. 가장 위의 층은 기제층이다. 1위의 미생물에 의하여 시간당 8~10 갤런의 가스가 생성된다. 1위의 수축에 의하여, 이러한 가스는 트림(eructation)으로 배출되기에 가장 쉬운 장소로 이동된다. 만약 트림하는 활동이 일어나지 않는다면, 소는 고창증(bloat, 1위가 가스에 의하여 매우 팽창하게 되는 병)에 걸리게 된다. 이러한 병적인 상태가 치료되지 않으면 목숨이 위태로울 수도 있다. 또한 1위의 수축은 반추를 위하여 필요하며, 반추 후에는 섭취한 사료덩어리들이 입으로 역류하게 된다. 소는 휴식 기간 동안 이 사료를 다시 씹어서 더 작은 덩어리로 만드는데, 이러한 행동을 되새김질이라고 한다. 소는 미생물이 이용할 수 있도록 사료를 더 작은 덩어리로 만든다. 또한 이러한 되새김질은 침의 분비를 자극하는데, 소는 하루에 약 40~50 갤런의 침을 생산한다. 침은 소의 1위 액체 측의 많은 부분을 차지하게 되고, 1위에 있는 액체의 pH를 조절하는 데도 도움을 준다. 1위에 살고 있는 미생물을 보호하기 위하여, 1위의 pH를 조절하는 것은 매우 중요하다. 

반추동물은 거의 구토를 하지 않는다. 만약 반추동물이 소화물을 토해낸다면 이것은 어떤 문제가 있음을 의미한다. 불행히도 진달래와 칼미아(철쭉과의 상록관목) 같은 식물들은 반추동물에게 유독하기 때문에, 종종 구토를 유발하곤 한다. 

1위에 서식하는 미생물이 성장하고 증식하기 위해서는 반드시 탄수화물과 단백질이 필요하다. 조단백질(crude protein) 수치는 일반적으로 사료를 분석해 보면 알 수 있다. 총 질소 수치에 6.25를 곱한 값이 조단백질의 양이다(사료 단백질은 평균 16%의 질소를 함유하고 있다. 즉, 질소 함유량을 0.16으로 나누면 단백질량을 구할 수 있다). 식물 내에 있는 모든 질소가 단백질에 포함되는 것은 아니다. 요소도 질소를 포함하고 있으며, 질소 복합체에 포함된다. 평균적으로 60~70%의 조단백질이 1위 내에서 분해되며, 1위 미생물에 의하여 사용된다. 이러한 1위 내에서 분해되는 단백질(제1위 가해성단백질, rumen degradable proin, RDP)은 용해성의 단백질 분절들을 포함하고 있다. 나머지 30~40%의 조단백질은 4위로 이동하여 소화가 된다. 이러한 현상을 rumen bypass 혹은 RUP라고 한다. 매우 많은 수의 미생물과 원충은 4위로 들어가서 소화되어 단백질원으로 사용된다. 

식물의 탄수화물 역시 몇 가지로 분해된다. 적은 양의 단당류와 녹말은 1위 내에서 빠르게 용해된다. 이것들은 1위 내 미생물들이 단백질을 만들 때 필요로 하는 에너지를 제공해 준다. 더 많은 양의 탄수화물을 제공해 주는 것은 섬유질이다. 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 리그닌이 식물의 섬유질을 구성하고 있다. 식물이 나이가 들수록 구성요소 중에 리그닌의 함량이 늘어나게 되는데, 이 리그닌은 소화가 불가능하다. 1위 내 미생물은 대부분의 셀룰로오스와 헤미셀룰로오스를 소화시킬 수 있다. 미생물은 식물 섬유질로부터 얻어 낸 에너지를 이용하고, 성장을 위하여 단백질을 이용한다. 이러한 미생물들은 1위의 액체 내로 많은 양의 휘발성 지방산을 생산해 내며, 이것을 다시 소가 흡수한다. 매우 적은 양의 글루코스가 소의 장관계에서 흡수된다. 단당류의 대부부분이 1위 내에서 사용된다. 휘발성 지방산은 소의 에너지원이다. 아세트산, 프로피온산, 부티르산은 소가 이용하는 세 가지 중요한 휘발성 지방산이다. 간에서 대부분의 프로피온산이 제거되어 글루고스로 전환된다. 아세트산은 에너지를 생성하는 데 사용하며, 지질 합성에도 이용된다. 부티르산은 체내 여러 조직의 에너지원으로 사용된다. 

* 우유 생산 - DMI(dry matter intake, 건물 섭취량) - 체중의 관계

소의 영양소 요구량을 맞추기 위하여 농축사료의 양을 늘리지는 않는다. 과도한 곡류 급여는 소에게 건강상의 문제를 유발할 수 있기 때문이다. 1위 내 미생물은 생존을 위하여 적절한 양의 섬유질을 공급받아야 한다. 곡류 발효 시에는 더 많은 양의 휘발성 지방산이 생산된다. 반면 섬유질은 적어서 반추가 적게 일어나고, 이로 인하여 침 속에 있는 중탄산나트륨의 생산이 줄어든다. 결과적으로 곡류가 증가하면 섬유질은 줄어들고 1위 내의 pH는 낮아지게 된다. 이러한 환경은 수백만마리의 미생물들을 죽일 수 있는데, 소가 에너지를 생산하기 위해서는 미생물이 꼭 필요하며, 이 미생물 또한 단백질원이라는 사실을 상기해야 한다. 과도한 양의 곡류 급여 시 소의 섭식량이 줄어들게 되고(식용이 떨어지게 됨), 결과적으로는 에너지 소실을 유발한다. 사료에 정상적인 양의 곡류가 들어있다고 해도, 한 번에 많은 양을 섭식하게 되면 위와 마찬가지로 1위 내의 pH 변화를 유발한다. 이것을 'slug feeding'이라고 한다. 이 현상을 방지하기 위하여 많은 목장주들은 완전배합사료(total mixed ration, TRM)를 급여한다. 완전배합사료에는 모든 영양소들이 배합되어 있다. 

 

임상분야(Clinicla Practice)

비만(obesity)은 개와 고양이의 임상에서 수의사가 가장 흔하게 접하는 영양학적 이상증세이다. 갑상선기능저하증, 부신피질기능저하증 같은 질병 상태는 동물에게 비만을 일으키는 요인일 수 있다. 그러나 대부분의 경우, 동물의 지나친 양의 칼로리를 섭취하였을 때 비만 상태가 된다. 비만은 다른 질병을 유발하거나 혹은 심화시킬 수 있다 비만견에서 가장 흔하게 나타나는 문제점은 몸을 가누는 것에 어려움이 생기는 것이다. 노령견은 많은 경우 관절염이 있으므로, 급속도로 체중이 증가할 경우 관절에 무리가 가게 된다. 체중 증가는 근육을 악화시키고 관절염을 더 심각하게 만들 수 있다. / 또한 체중 증가는 순환기계와 호흡기계에도 무리를 줄 수 있다. 과도한 지방 때문에 심박출량과 산소요구량이 증가하게 된다. 이러한 현상은 심부전 등의 문제를 유발할 수 있다. 이러한 문제들에 의하여, 만약 비만견이 수술을 받아야 할 경우 마취사고를 유발할 위험이 더욱 커진다. 비만은 당뇨와도 관련이 있다. 체중 조절이 이루어지면 당뇨는 쉽게 통제할 수 있다. 최근 연구결과에 의하면 비만은 동물이 수명이 더 짧다고 한다. 

사람들이 일상에서 흔히 먹는 음식들 중에서 많은 것들이 동물에게는 해로울 수 있다. 초콜릿에는 많은 양의 테오브로민과 카페인이 들어 있는데. 이 두 가지 물질은 다량 섭취하였을 경우 독이 될 수 있다. 이러한 유독 성분들은 동물의 심혈관계와 중추신경계에 영향을 준다. 이로 인하여 나타나는 증상으로는 갈증 심호, 뇨 생성 증가, 구토, 설사, 요실금 등이 있다. 만약 과량을 섭취하게 되면 흥분성 증상을 보이며, 근 연축, 발작, 혼수상태로 진행하게 된다. 동물은 초콜릿의 독성으로 인하여 사망에 이를 수도 있다. 보통 20mg/kg의 양을 섭취할 경우 임상증세를 보이며, 60mg/kg을 먹을 경우 사망에 이르게 된다. 

고양이는 양파에 함유된 독성물질에 매우 민감하다. 고양이가 다량의 양파를 섭취할 경우, 적혈구 감소를 유발할 수 있다. 적혈구가 혈류 내에서 파괴되어 용혈성 빈혈이 일어난다. 이러한 동물들의 경우 free-헤모글로빈(유리 헤모글로빈)이 뇨 중으로 배출되어 뇨의 색깔이 검어지고 열이 동반된다. 과량 섭취 시 빈혈과 신장손상이 동반되어 사망에 이를 수 있다. 

말의 경우 곡물 과다 급여에 의하여 결장의 pH가 급격하게 감소한다. 많은 정상 미생물들이 죽게 되며, 반면에 이러한 환경에서도 적응할 수 있는 새로운 미생물들로 치환이 된다. 많은 미생물들의 갑작스로운 사멸은 독소 방출을 일으키며, 이 독소들은 혈류로 흡수된다. 독소의 양이 중등도 수준일 경우에는 일반적으로 설사나 식욕부질을 유발한다. 더 심한 경우, 이러한 독소들이 발굽으로 가는 혈류 장애를 유발할 수 있다. 제엽(laminae)에 염증이 생기면 제엽염(laminitis)이라고 불리는 질병이 야기된다. 제엽염이 있는 말은 걸을 때마다 매우 큰 고통을 느끼며 발굽 윗부분이 부어오르게 된다. 검은 호두로 만들어진 깔짚에서 지내는 말이 제엽염에 걸릴 수 있다. 호두 부스러기에 제엽염을 유발할 수 있는 독소가 있기 때문이다. 경도의 제엽염을 가지고 있는 말에게는 염증이 가라앉도록 하는 치료와 함꼐 휴식을 제공해야 한다. 더 심해질 경우 영구적인 파행을 유발할 수 있다. 

 

많은 질병에서, 종종 치료 중 혹은 치료 후 식이요법이 사용된다. 고양이에서 식이는 방광 결석과 요도 폐쇄의 질병의 재발을 막는 데 중요한 역할을 한다. 질병의 원인에 따라 결석의 종류가 달라지므로, 이에 따라 식시를 적절하게 바꾸어야 한다. 어떤 종류의 결석은 pH가 낮을 때 발생하는 반면, pH가 높을 때 발생하는 결석도 있다. 또한 결석마다 구성하고 있는 무기물 성분이 다르다. 그러므로 pH와 무기물 성분을 적절히 조절할 수 있는 식이를 선택해야 한다. 이 식이는 반드시 영양학적으로 균형 잡혀 있어야 하며, 결석 형성을 방지할 수 있어야 한다. 

신부전, 심부전 등의 질병들은 식이요법을 통하여 증상을 완화시킬 수 있다. 신부전이 있는 동물은 단백질 대사과정에서 발생한 질소 노폐물들이 혈류 내로 들어가게 된다. 신부전이 있는 동물에게 처방하는 사료는 단백질 함량을 제한하고 있다. 또한 이러한 사료는 인과 같은 무기질도 제한하고 있어서, 혈류 내에 질소가 축적되는 것을 방지한다. / 심부전이 있는 동물에게 처방하는 사료는 나트륨의 양을 제한하는데, 이는 혈액량의 과도한 축적을 방지한다. 

 

고생산성의 소가 비유 초기에 종종 에너지 소실 상태에 빠질다. 이에 대한 보상 반응으로 소는 체내의 지방을 동원하여 에너지 요구량을 맞추려 한다. 트리글리세라이드 분자는 글리세롤 분자 1개와 불포화지방산(NEFAs) 3개로 나누어진다. 불포화지방산은 유선에서 유지방을 생산하는 데 이용될 수 있다. 간에서는 많은 양의 불포화지방산이 흡수되어 에너지원으로 이용된다. 간은 불포화지방산을 산화시키기 위한 과정의 에너지원으로써 글루코스를 필요로 한다. 소는 장관계에서 매우 적은 양의 글루코스만을 흡수한다. 결과적으로 소는 휘발성 지방산이나 아미노산으로부터 글로코스를 생산해 내야 한다(글루코스 생성 과정). 글루코스의 공급량이 부족하게 되면, 불포화지방산의 산화가 제대로 일어나지 않아서 케톤이나 케톤체들이 생성된다. 혈중 케톤 산물의 수치가 증가하면 소는 식욕을 잃게 되며 우유 생산량도 감소하게 된다(케톤증). 케톤체는 신장에서 제거되어 뇨아 폐를 통하여 배출된다. 이것이 배출되면 뇨나 입김에서 달콤한 냄새가 난다. 냄새에 민감하지 않은 사람들은 'quick dipstick'을 이용하여 뇨를 검사하면 된다. 소의 케톤증 치료는 글루코스나 글루코스 전구체를 투여하는 것이다. 이러한 치료를 통하여, 소는 케톤체를 완전히 대사할 수 있게 된다. 

 

* 급하게 먹다 bolt

* 농후사료 concentrates

* 석벽 cribbing

* 안정시 에너지 소비량 resting energe rate

* 여물(소나 말의 사료) forages

* 완전배합사료 total mixed ration

* 자유급식 free choice diet

* 트림 eructation