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일본수생 사료에 Spirulina 분말의 용도는 무엇입니까?
양식업은 세계& 중 하나이다#39;s 가장 빠르게 성장하는 산업, 그리고 어떻게 지속 가능한 발전을 달성 하는 것이 양식 산업이 직면한 주요 문제입니다.이 가운데 양식업의 지속가능한 발전에서 인공복합사료의 중요성이 갈수록 부각되고 있다.생선 식사, 로theaquafeed에서 최고 품질의 단백질 공급원입니다, 다양한 기능성 물질 [1]을 함유하고 있을 뿐만 아니라 높은 단백질 함량, 균형 잡힌 아미노산 조성, 높은 소화율, 좋은 기호성과 매력성, 낮은 탄수화물 함량 및 항영양적 요인이 없는 등 비교할 수 없는 장점을 가지고 있다.하지만, 가격 상승을 이끈 것은 역시 아쿠아페즈의 어분 수요가 강하기 때문이다.이러한 이유로, 어분에 대한 아쿠아피드의 의존도를 줄이는 것은 현재 중요하고 시급한 문제입니다.주요 양식국으로서 중국은 매년 약 1 ×106 t의 어분을 수입하고 있기 때문에 (전 세계 어분 총 생산량은 연간 4 × 106~5 × 106 t), 특히 수입 어분에 대한 의존도를 낮출 수 있는 대안을 찾는 것이 시급하고 어렵다 [2].
식물성 단백질콩가루 같은 경우는 어류에 비해 가격적인 우위가 있지만, 단백질 함량이 낮고, 리신, 메티오닌 같은 아미노산을 제한하지 않으며, 섬유질과 비전분 다당류의 함량이 높고, 소화율이 낮고, 미각성이 떨어지며, [3] 항영양 요소가 많다는 단점도 많이 가지고 있다.미세조류와 같은 단일세포 단백질원은 식물 단백질의 단점에 대응하는 것으로 여겨진다.스피루리나로 만든 스피루리나 분말은 어분을 대체 할 수있는 사료 성분으로 널리 간주됩니다.본 논문은 국내외 최신 연구 결과를 종합하여 최근 수생 사료에 spirulin한분말을 적용한 개관을 제공하고, spirulina의 응용 가능성을 전망하여 spirulina의 개발 및 이용에 참고자료를 제공하는 것을 목적으로 한다.
스피룰리나 농업 현황 1
스피룰리나 (Spirulina)는 스피룰리나속 (Spirulina)에 속하는 생물의 통칭이며,Cyanobacteri한ylum, class Cyanophyceae, order Spirochaetales, family Spirochaetaceae에 속한다.스피룰리나는 지구상의 고대 원핵 생물로, 35억년 [4]의 생명의 역사를 가지고 있다.1967년 프랑스의 클렘트 (CLEMT)와 벨기에의 장 레오나르드 (JEANLEONARD) 가 스피룰리나를 분리, 배양하였고 [4] 이후이 기술은 널리 사용되고 있다.기술의 지속적인 성숙과 거대한 시장수요로 인해 스피룰리나의 생산량이 늘어나고 있다.수십 년의 발전을 거쳐 중국은 세계's의 스피룰리나 원료 [5]를 가장 많이 생산한다.Zhang Xuecheng 등 [6]은 중국 스피룰리나의 경작지는 약 750 × 104 m2 이며, 60개 이상의 경작지가 있다고 추정한다.스피룰리나 분말의 연간 생산량은 9,600톤으로 세계 &의 80%를 차지한다#39, s 총출력 [6].
스피룰리나 파우더의 영양 성분 2
스 피 루 리나 파우더스피룰리나를 고온 [7]에서 세척, 필터링, 스프레이 건조 후 얻은 제품을 말한다.현재 스피룰리나 분말의 대규모 재배 및 생산에 사용되는 주요 종은 spirulin한platensis와 spirulin한maxima[7]이다.스피룰리나에는 영양소가 풍부합니다.스피루리나에서 만든 건분말에는 조류의 건중량 기준으로 60%~72%의 조단백질, 5%~10%의 조지방, 6%~8%의 회분이 함유되어 있다 [8-9].스 피 루 리나분말은 매우 균형 잡힌 아미노산 프로파일을 가지고 있으며 수생 동물의 아미노산 요구 사항을 충족시킬 수 있습니다 [10-11].그것은 고품질 단백질 공급원이다 (표 1). 스피루리나 분말은 또한 비타민, 미네랄, 비타민 a, 비타민 E및 비타민 B, 특히 비타민 B12 등이 풍부합니다 [10, 12].스 피 루 리나 가루는 또한다 불포화 지방산이 풍부 한, 그중 γ-linolenic 산 전체 지방산 [13]의 40%를 차지 한다.게다가, 스 피 루 리나 분말 또한에는 bioactive 성분이 많이 함유 되어 있, 같은 스 피 루 리나 다당류, β-carotene, 틴, phycobiliproteins, 유기 농 미네랄 내생 효소와, 등, 스 피 루 리나를만 드는 면역 력을 개선하 는데의 생리적 영향을 가지고 노화 방지, 혈액 지질을 낮추고, 혈압을 낮추는 것, 단백질 합성을 홍보하는, 그리고 항암, 등, 그리고은 기능 음식에서 광범 위하게 사용 되어 왔, 제약 건강 제품, 피 드, 화장품, 등 [14].,
스피룰리나 분말의 수생 사료 적용 연구 진행 3
사료성분의 영양조성을 분석하는 것 외에도 그 응용가능성 또한 수생동물에 대한 기호성과 소화율, 그리고 성장, 면역력, 품질 [15] 등의 측면에서 종합적으로 평가될 필요가 있다.
스피루리나 분말의 소화율 3.1
의 소화능에 대한 보고가 비교적 적다수중 동물에서 spirulin한분말그러나 일반적으로 스피루리나 분말에는 소량의 셀룰로오스가 함유되어 있고 세포벽이 비섬유성이며 항영양인자가 거의 포함되어 있지 않기 때문에 수생동물은 이를 잘 소화, 흡수할 수 있다고 알려져 있다.기존 연구 보고서에서는 스피루리나 분말의 건조물 및 단백질의 외견상 소화율이 북극차 (Salvelinus alpinus) [체질 (315 ± 82) g]의 경우 77.9%, 88.2%, 대서양 연어 (Salmo salar) [체질 (745 ± 117) g]의 경우 82.1%, 84.7%에 달했다 [16].나일틸라피아 (Oreochromisniloticus) (평균 체량 20 g)는 스피루리나 분말의 경우 86.1%의 단백질 소화율을 달성하였고, [17] 개별 아미노산의 경우 93% 이상의 소화율을 달성하였다.중국산 승마게 (Eriocheirsinensis)에 의한 spirulin한분말의 겉보단백질 소화율은 86.8%로 어분의 겉보단백질 소화율 (83.6%) 보다도 높았다 [18].이러한 연구는 spirulin한분말이 단백질 함량 및 단백질 소화율의 측면에서 어분의 고품질 대체 단백질 공급원으로 사용될 수 있음을 보여줍니다.
스피룰리나 분말이 사료 기호성에 미치는 영향 3.2
이spirulin한분말의 내식성은 낮은 분자량의 수용성 물질로부터 유래됩니다주로 뉴클레오티드, 글루타민산 등을 포함한다 [19].이러한 물질들의 결합은 우수한 매력제를 형성하지만 스피루리나 분말의 매력도 및 기호성에 대한 연구는 거의 이루어지지 않았으며, 새우류에 대한 소수의 응용에서만 보고되고 있다.JAIME-CEBALLOS등 [20]은 리토펜에이우스 슈미티가 5% 스피룰리나 분말을 보충한 사료를 우선적으로 먹었다고 보고했다.SILVA-NETO등 [21]은 저어분 식이에 스 피 루 리나분말 0.5% 첨가가 Litopenaeusvannamei에 유의한 급식 촉진 효과가 있음을 발견하였다.이러한 영양공급 촉진 효과는 spirulina 분말의 nucleotide와 여러 아미노산, 특히 glutamic acid의 함량이 높은 아미노산과 관련이 있을 것으로 추론된다.
스피룰리나 분말이 수생동물의 성장에 미치는 영향 3.3
어분의 저비율 대체 3.3.1
에 의해 6 그룹의 사료를 준비했습니다0, 0.5%, 0.75%, 1%, 1.5% 및 2% 스피룰리나 분말 첨가피드로.나일틸라피아는 3개월 동안 먹이를 먹였습니다.실험 종료 후 체중 증가량과 특이 성장률은 2% 군 나일틸라피아가 대조군 틸라피아의 1.8배, 1.3배로 각각 대조군 틸라피아에 비해 유의적으로 높았다 [22].돌도미 (Oplegnathusfasciatus)를 이용한 실험에서 어분의 5%를 spirulina 분말로 대체하였을 때 체중증가량 (각각 32.5 g, 26.6 g), 특이성장률 (0.81%, 0.68%), 단백질효율 (1.04, 0.91)이 유의적으로 증가하였고, 사료전환계수 (1.98, 2.25) 가 유의적으로 감소하였다.스피룰리나 분말의 비율이 15%로 증가했을 때 [23] 성장 성능에는 영향이 없었다.
때5% spirulina 분말은 황금 가시 사료에 첨가 되었다(Puntius gelius), 또한 어류의 체중 증가와 특정 성장 속도를 유의하게 증가시켰다.각각 26%, 75%로 대조군 [24]보다 높다.아델 등 [25]은 스피룰리나 분말을 5%~10% 첨가하고 유럽철갑상어 (후소후소)를 먹인 결과 같은 결과를 얻었다.체중 증가량, 특이 성장률 및 사료 계수는 각각 36.41 g, 2.78% 및 1.72로 대조구 (23.16 g, 2.22% 및 2.18)보다 유의적으로 높았다.KIM등 [26]은 가자미 (Paralichthys olivaceus) 사료에서 6.8%의 어분을 대체하였으며, 어류의 체중 증가와 성장은 영향을 미치지 않았다.TEIMOURI et al. [27]을 이용하여 0, 2.5%, 5%, 7.5%, 10% spirulina 분말을 무지개송어 (Oncorhynchusmykiss)사료에서 어분을 대체하였다.대조구 어분 사료군과 비교하여 유의적인 차이는 없는 것으로 나타났다.체중 증가량, 특이 성장률 및 사료 계수는 10% 급여구가 각각 130.7g, 1.39% 및 1.03으로 대조구 (120.7g, 1.32% 및 1.13)보다 기본적으로 낮지 않았다.SIRAKOV 등 [28]은 spirulina 분말을 이용하여 10% 어분과 사료 무지개송어를 대체하였으며 대조구 전체 어분과 비교하여 성장 및 사료계수의 유의적인 차이는 없었다.이상의 연구결과를 요약하면 spirulina의 적정량 (2.5%~10%)을 사료에 첨가하는 것이 수서동물의 성장에 상당한 긍정적인 영향을 미치고 사료사용량도 절감할 수 있는 것으로 나타났다.
대체 어분의 높은 비율 3.3.2
OLVERA-NOVO한등 [29]은 나일틸라피아를 40% 어분 대신 스피룰리나 분말을 12주 동안 먹였을 때 체중 증가, 특정 성장률, 사료 계수, 단백질 효율 및 어분 사료군에서 유의적인 차이가 없었다고 보고하였다.송사리 (Poeciliareticulate)의 먹이로,생선 식사의 40%를 대체 하는 spirulina 분말또한 체중 증가, 특정 성장률, 사료 계수나 생존율 [30] 에도 영향을 미치지 않았다.압둘라흐만 등 [31]은 잉어 (Cyprinuscarpio)의 사료에서 어분의 20%를 대체하기 위해 스피룰리나 분말을 사용하였다.어분 대조군과 비교할 때, 20% 군의 잉어 체중 증가량은 대조군의 1.8배로 유의적으로 높았다.저자들은 잉어 사료에서 스피루리나 분말로 어분을 부분적으로 대체하면 잉어의 성장을 촉진할 수 있다고 생각했다.
예 드[32] 가 그것을 보여주었다스 피 루 리나 파우더성장 및 사료 이용 효율에 영향을 미치지 않고 다봉만의 밋밋한 스냅퍼 (Rhabdosargussarba)의 사료에서 어분의 50%를 대체할 수 있습니다.PALMEGIANO 등 [33]은 spirulina 분말을 사용하여 어분 (20%에서 60%)을 대체하여 시베리아 철갑상어 (Acipenser baeri)를 1 2주간 양식하였다.치환수준이 60%에 도달하였을 때에도 생육 및 단백질 효율 (2.72)은 대조구 (1.90)보다 여전히 유의적으로 높았으나 사료계수 (1.22)는 대조구 (1.39)보다 유의적으로 낮았다.스피룰리나가 어분의 75%를 대체한 후, 체중 증가량 (5.56 g), 단백질 효율 (3.32%) 및 단백질 증착률 (45.08%)은 어분 대조군 (4.32 g, 2.63%, 37.07%)보다 높았다 [34].다른 연구에 따르면 잉어의 경우, 어분의 100%를 스피루리나 분말로 대체한 결과 잉어의 체중 증가, 특정 성장 속도, 사료 계수 및 단백질 효율은 감소하지 않았지만 [35] 대신 단백질 증착률은 증가했다고 한다.
또 다른 cyprinid 물고기에서는 Catla Catla,어분의 100%를 스피룰리나 분말로 대체또한 체중 증가량, 특정 성장률, 사료 계수나 단백질 효율 [36]도 감소시키지 않았다.메콩강 거대 메기 (Pangasianod에gigas)의 연구 결과에서도 스피룰리나로 어분 완전 대체가 가능하며, [37] 성장에도 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.어분의 75%를 바나메이새우에 먹인 스피룰리나 분말로 대체해도 먹이 50일 후 체중 증가, 특정 성장 속도, 단백질 효율 또는 생존율에 영향을 미치지 않았다.그러나 어분이 완전히 대체되자 체중 증가와 사료 전환은 현저히 감소하였다 [38].
그러나 라다크리슈난 등 [39]은 이를 발견했다spirulina 분말은 Macrobrachium rosenbergii의 사료에서 어분을 완전히 대체 할 수 있습니다, 그리고 25%에서 75% 대체군의 성장은 어분 대조군에 비해 유의적으로 높았다.위의 연구 결과는 스피루리나 분말이 일정 양의 어분 (25%에서 75%)을 대체하는 것은 대부분의 양식 동물, 특히 초식 및 잡식 물고기의 성장에 부정적인 영향을 미치지 않을 것입니다.어분 그룹보다 훨씬 좋지만 많은 양의 어분을 교체 할 때, 특히 완전히 교체 할 때 (>75%), 성장 및 사료 이용을 저해 할 수 있습니다.그 이유는 완전 교체 후 어분의 특수 기능성 물질이 없어졌기 때문으로 보이며, 이는 실험을 통해 좀 더 깊이 있는 연구가 필요하다.동시에 스피루리나 분말은 육식성 어류 사료에서 아직 깊이 있고 광범위하게 연구되지 않았으며 육식성 어류에 의한 스피루리나 분말의 이용 효과는 실험적으로 검증될 필요가 있다.
스피룰리나 분말이 수생동물의 면역력에 미치는 영향 3.4
스 피 루 리나 단백질, 다당류와 β-carotene 스 피 루 리나 가루를양식 동물의 면역력을 향상시킬 수 있다.미세조류에 포함된 다당류는 면역력을 높이는 효과가 있다.수생 사료에 적용하면 사육동물의 질병 저항성 향상에 도움을 줄 수 있다.ANDREWS등 (40)은 라베오로히타 사료에 스피루리나 분말을 1%~4% 첨가한 후, 혈청 단백질, 알부민, 글로불린, 호흡 버스트 활성과 같이 총 혈액 적혈구, 헤모글로빈, 백혈구 수가 유의하게 증가함을 발견하였다.섭식 60일 후, spirulina를 먹인 Leptobarbus rutilus의 생존율 (70%)은 대조군 (45%)보다 유의적으로 높았다.
압델 등 [41]도 나일틸라피아에서 같은 효과를 발견했다1% 스피룰리나 분말을 먹였다다.Aeromon로hydrophila 감염 후, 1% 스피룰리나를 먹인 나일틸라피아의 누적 사망률 (10%)은 대조군 (80%)보다 훨씬 낮았다.또한 김등 [26]은 3.4%의 spirulina 분말을 사료에 첨가한 후 터봇의 lysozyme 활성과 호흡burst 활성이 유의적으로 증가함을 발견하였다.와타누키 등 [42]은 잉어에게 스피루리나를 5일 동안 먹인 후 신장 백혈구 식세포 활성과 초산물 음이온 함량이 대조군에 비해 유의적으로 높게 나타났다.주사 Vannamei 새우 6~20 μ g · g-1 스 피 루 리나 추출이 높았phagocytic 셀 활동, 그리고 Vibrio의 번호 alginolyticus새우 가보다 현저하게 낮에서 감염의 통제 집단 uninjected 72 후 h Vibrioalginolyticus [44]다.첸등 [45]은 또한 3%~6% 스피루리나 분말을 첨가한 바나미비르 새우를 먹인 바나미비르 새우는 리소자임 (lysozyme)과 식세포 활성 (phagocytic activity)이 더 높았고, 비브리오 알지폴리티쿠스 (Vibrioalginolyticus) 감염 후 생존율도 더 높은 것으로 나타났다 (각각 70%, 30%).스 피 루 리나분말은 새우의 Vibrio alginolyticus 감염에 클리어 효과가 있습니다 (시험군 40%~60%, 대조군 0%).
스피룰리나 분말이 수생동물의 품질에 미치는 영향 3.5
수생동물의 품질에는 영양성분, 맛물질함량, 근육과 체색의 신체적특성, 고기색, 유기체질 등이 포함된다.스피룰리나 분말을 첨가해도 수생동물의 주요 영양성분에는 영향이 없다수분과 단백질과 같은, 그러나 그들의 지방 함량을 현저히 감소시킨다 [46~47].예를 들어 칸자데 (KHANZADEH) 등 [48]은 어분을 대체하는 스피룰리나의 비율이 증가함에 따라 털발농어 (Trichopodustrichopterus)의 체지방 함량이 점차 감소함을 발견하였다.20% 그룹의 체지방 함량은 대조군 (15%)의 절반 정도인 8%에 불과했다.TEIMOURI et al. [49]과 JAFARI et al. [50]도 어분의 5%에서 10%를 spirulina 분말첨가구로 대체한 후, spirulina 투여군의 무지개송어육의 총지방, 포화지방산 및 불포화지방산은 어분 대조군에 비해 낮은 반면, 다불포화지방산, 특히 EPA와 DHA의 함량은 대조군에 비해 높은 것으로 나타났다.일부 연구에 따르면 스피룰리나에 있는 폴리페놀은 스피룰리나 그룹의 어류 지방 감소 원인 중 하나가 될 수 있습니다 [23, 47].그러나 스피루리나가 수산동물의 지방산 강하비율을 향상시키고 다불포화지방산의 함량을 대폭 증가시키는 메커니즘은 더 심층적인 연구가 필요하다.
스 피 루 리나 파우더는 주로의 형태로 카로 티 노이 드로 이루어 져 있어 β-carotene과틴이, 수생동물 [51]의 체색과 근육 색소 함량을 늘리는 데 사용할 수 있다.장샤오홍 등은 사료에 스피룰리나를 첨가하면 피앵무새 물고기 (Cichlasomacitrinellum× C. synspilum)의 체색을 효과적으로 개선할 수 있음을 발견하였다.피부의 색소 함량은 첨가된 스피룰리나의 양 (0-15%)에 따라 증가합니다.15% 군의 총 피부 카로티노이드 함량은 54.62 mg·kg−1로 대조군 (34.02 mg·kg−1)보다 유의적으로 높았다.또한 Zhiqiang Jiang 등 [53]은 첨가된 spirulina의 양이 증가함에 따라 (0-15%), koi (Cyprinus carpiohaematopterus)의 꼬리지느러미와 피부 carotenoids와 적색값이 점차 증가함을 발견하였다.
제임스 등 [54]도 황새치 (Xiphophorus helleri)를 대상으로 한 실험에서도 같은 경향을 발견했다.검버섯의 지느러미, 피부 및 근육의 총 카로티노이드 함량도 스피루리나 (0-8%) 첨가시 유의적으로 증가하였다.8% 그룹은 대조군에 비해 각각 200%, 105%, 228%의 증가를 보였다.후스피룰리나 분말 2.5%~10% 첨가Muthu&의 식단에#39;s 다리도미 (Pseudotropheusacei)는 어류의 황청색 's의 신체 표면이 어두워졌고, 카로티노이드 함량도 크게 증가하였다.10% 그룹은 대조군에 비해 105% 증가했다 [55].보티아다리오에게 2.5%~10% 함유한 스피루리나 분말을 먹인 후, 어류의 피부와 근육의 카로티노이드 함량은 스피루리나를 첨가하지 않은 대조군에 비해 각각 47%, 42% 증가하여 유의적으로 높았다 [56].
TEIMOURI 등 [27]은 무지개송어에서도 같은 결과를 발견하였다.무지개송어 살코기의 카로티노이드 함량은 높을수록 증가하였다사료에 spirulina 분말 첨가,그리고 살코기의 적색값 (a*)과 황색값 (b*)도 첨가하지 않은 대조군에 비해 유의적으로 높았다.갑각류에 대한 연구 결과는 어류에 대한 연구 결과와 일치한다.예를 들어, 요등 [57]은 Penaeus monodon의 사료에 3%의 spirulina 분말을 첨가하여 가장 높은 카로티노이드 함량인 12.02 mg·100 g-1을 얻었으며, astaxanthin은 주요 색소 (전체 색소의 70%)이다.Zhang 등 (58)은 spirulina 분말 (2%~10%) 먹이가 증가함에 따라 성충인 중국산 승모게의 체색도 깊어졌으며, 6% spirulina 분말을 첨가하면 이미 체색을 극대화할 수 있었다.공지지 등 (59)은 중국산 승게 사료에 spirulina 분말을 2% 첨가한 후 중국산 승게 머리 및 흉갑의 carotenoids와 astaxanthin의 함량이 무첨가 대조군에 비해 각각 86%와 130% 증가되어 유의적으로 높은 것으로 나타났다.이러한 결과는 갑각류가 스피룰리나의 카로티노이드, 특히 제아잔틴을 아스타잔틴으로 전환하여 효과적으로 축적할 수 있음을 나타낸다 [60].
4 요약 및 전망
다양한 양식동물에 대한 많은 응용연구가 그 결과를 보여주고 있다spirulina 파우더는 높은 영양 가치를 반영할뿐만 아니라, 그러나 수생동물에 대한 다양한 기능성 효과 (미각 개선, 질병 저항성 강화, 수생동물 내 다불포화지방산 함량 증가, 체색 효과 증가 등)도 있으며, 응용 가능성이 크다.양식산업의 발전과 지속적인 생산량 증가로 새로운 고품질 사료재료가 확실히 요구되고 있다.spirulina 분말의 이러한 장점들은 어분을 대체하는 일반 사료 단백질 공급원으로 단지 사용하기보다는 aqua먹이(미네랄, 비타민, 색소, 산화 방지제 등)에서 고부가가치 사료 공급원으로 사용됩니다.현재 스피루리나 분말은 해외에서 이미 미끼 또는 아쿠아 피드에 널리 사용되고 있지만 중국의 아쿠아 피드에서 스피루리나 분말의 응용은 아직 비교적 초보단계에 처해있다.spirulina 자원의 잠재력은 아직 실현되지 않았으며,보다 심층적인 체계적인 연구가 필요합니다.이 연구 결과를 공표해 양식업자들이 스피룰리나의 장점을 알게 해야 한다.
현재 스피룰리나 산업의 발전에 영향을 미치는 더 중대한 문제는 생산량이 낮고 생산 투입이 비싸서 생산 원가 (의 킬로그램 당 가격스 피 루 리나 파우더일반적으로 어분의 3~5배이다), 따라서 aquafeeds에서 spirulina 분말의 촉진 및 적용에 영향을 미친다.따라서 스피루리나 산업의 새로운 활로를 찾아야 한다.한편으로 저비용의 고수익 재배기술은 습지액으로 재배하고 해조류균주를 선별하여 고품질의 저비용의 스피룰리나 분말을 얻는 등의 방법을 이용하여 개발할 수 있다.반면 스피루리나 분말은 다른 저가의 사료 성분 및 추출물과 최적으로 결합하여 상응하는 기능성 피드를 생산할 수 있습니다.사료원료의 품질은 단지 가격에 의해서만 결정되는 것이 아니라 그 재료를 사용한 후의 비용대비 효율에 의해서도 결정된다.앞으로 스피룰리나를 적용하는 어려움과 비교적 높은 비용이 해결되면 스피룰리나 분말이 진정한 가치를 보여줄 것입니다.
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