선천적 면역체계 최적화로 건강한 돼지를 만든다!!
▶ 돼지의 선천적 면역 시스템에 인식되는 해조류 추출 1,3 베타글루칸 … 항생제 없이도 질병 억제하고, 항상 최적의 면역 상태 유지할 수 있어
▶ 벨기에, 미국, 중국 등 전 세계 시험사례로 탁월한 효과 검증
■ 변화하는 시대에 필요한 돼지 건강관리
“수십 년 동안 효율적인 성장과 번식을 위해 가축에 진행한 집중적인 유전자 선택과 개량은 면역체계를 약화시키고 결과적으로 질병 저항력을 감소시킬 수 있다(Klasing, 2017).”
어린 일령 돼지의 다양하게 변화하는 건강 상태와 성장능력은 지속적으로 해결해야 할 도전과제이다. 우리는 돼지 질병 발생 시 잘 치료해 왔듯이 이러한 많은 변이들에 대해 어느 정도는 이해하고 있다. 하지만 돼지의 건강을 유지하고, 질병을 최소화하면서 변이를 줄이고, 성장능력을 향상시키려면 지속적인 노력과 주의가 필요하다. 이러한 도전은 항생제에 대한 박테리아 내성 증가와 항생제 사용을 줄여야 하는 현실 등과 복합적으로 연결되어 있다. 배치별 관리와 함께 올인 올아웃(All in All out), 환경적인 스트레스 감소, 위생적 관리, 영양관리, 항생제 대체재들은 돼지 건강에 중요한 역할을 한다.
■ 1,3 베타글루칸의 역할
항생제 대체재는 주로 장내 상피세포 등에서 작용하지만, 질병을 억제하고 돼지의 건강을 유지하는 데 도움을 주는 선천적 면역체계는 돼지의 자가면역으로부터 얻어진다. 예를 들면, 1,3 베타글루칸은 어린 돼지의 선천적 면역체계를 최적화하면서 면역반응에 있어 긍정적인 작용을 만들어 건강 유지에 도움을 준다.
선천적 면역체계는 일반적으로 빠르고 효과적인 작용과 반응을 나타내는데, 1,3 베타글루칸 역시 쉽게 인식하고 반응하는 것으로 알려져 있다. 1,3 베타글루칸이 잠재적인 병원균들과 비슷한 분자구조 및 형태를 띠기 때문이다. 1,3 베타글루칸을 활용하여 만들고자 하는 면역 시스템의 목표는 어린 돼지들이 경험하고 있는 병원균들을 보다 더 잘 인식하여 장내 면역반응을 높여 줘서 질병을 사전에 예방하는 것이다.
결론적으로 1,3 베타글루칸은 항생제 없이도 질병을 억제하고, 건강 상태를 유지하도록 면역체계에 도움을 주는 역할을 한다.
■ 1,3 베타글루칸과 면역체계
Euglena gracilis(그림 1)라고 불리는 해조류 단세포 미생물은 1,3 베타글루칸 알갱이 형태로 에너지를 저장하고(그림 2), 세포 안에 1,3 베타글루칸을 50% 이상 저장할 수 있다. 일반적으로 곡물 내에 있는 1,3과 1,4가 번갈아 연결된 구조의 베타글루칸은 선천적 면역체계가 면역물질로 인식하지 못한다. 또한 사료 내 사용된 효소제들은 해조류 추출 1,3 베타글루칸을 분해하지 못한다.
해조류 추출 1,3 베타글루칸을 면역체계가 인식하는지를 확인하는 것이 중요한데, 최적의 면역체계를 위해 반드시 필요하기 때문이다. (그림 3)은 면역체계가 해조류 추출 1,3 베타글루칸을 인식하여 섭취하고 있는 대식세포를 나타낸 것이다. 그 이후의 면역반응은 염증 또는 문제가 발생한 곳을 관리하기 위해 문제 지점에 면역세포들을 끌어모으는 신호를 생성한다. 그 전달물질들은 사이토카인과 케모카인이라고 불린다.
쥐를 이용한 실험에서 해조류 추출 1,3 베타글루칸 ‘알레타(Aleta™)’를 증량했을 때 5개 사이토카인과 4개 케모카인의 방출량이 증가하는 것으로 나타났다. 이는 해조류 추출 1,3 베타글루칸이 면역체계에 신호전달반응을 만들어 냈다는 것을 의미한다.
■ 해조류 추출 1,3 베타글루칸 ‘알레타(Aleta™)’ 시험사양
(1) 양돈에서 면역반응 실험(벨기에)
벨기에에서 해조류 추출 1,3 베타글루칸에 의한 면역반응을 모돈과 자돈을 활용해 입증했다.
대조구는 6마리 모돈으로 시험사양을 하였고, 분만 3주 전부터 이유 시까지(26일령) 일반 사료를 급여했다. 여기서 생산되는 자돈들을 2개의 그룹으로 나누어 한 개 그룹은 일반 자돈사료를 급여했으며, 나머지 한 개 그룹은 해조류 추출 1,3 베타글루칸 ‘알레타(Aleta™)’(순도 50%)를 사료 톤당 200g 첨가하여 급여했다.
처리구 모돈 6마리들은 일반 사료에 모돈 두당 일일 1g의 해조류 추출 1,3 베타글루칸 ‘알레타(Aleta™)’를 추가 급여하였다. 이 처리구 모돈들로부터 태어난 자돈들 역시 2개의 그룹으로 나누고 한 개 그룹은 일반 사료를, 나머지 한 개 그룹은 마찬가지로 해조류 추출 1,3 베타글루칸 ‘알레타(Aleta™)’(순도 50%)를 사료 톤당 200g 첨가하여 급여했다.
이유 후 14일에 T면역세포를 분석했다. 모돈과 자돈 모두 1,3 베타글루칸 ‘알레타
(Aleta™)’를 급여한 처리구에서 ‘메모리’라고 불리는 특이적 T세포와 해조류 추출 1,3 베타글루칸에 대한 반응으로 최적의 면역체계를 나타내는 세포독성 T세포가 유의하게 증가하였다.
(2) 이유자돈에서 대장균(E.coli) 공격접종 실험(미국)
미국 캘리포니아주립대학에서 자돈에 대장균(E.coli) 공격접종 실험을 했다(Kim et. al., 2019). 각 분리된 돈방에 있는 자돈들(돈방당 12마리)에게 대장균(E.coli) F-18을 21일령 이유 이후(이유 평균 체중 7.7kg) 5, 6, 7일령에 공격접종했다. 대조구는 일반 사료를, 처리구는 해조류 추출 1,3 베타글루칸 ‘알레타(Aleta™)’(순도 50%)를 사료 톤당 100g, 200g씩 이유 후 17일까지 급여했다.
1,3 베타글루칸 ‘알레타(Aleta™)’를 톤당 200g 급여한 돈군에서 공격접종 후 3, 5일 후 설사 빈도가 눈에 띄게 감소하였으며, 시험사양 기간 내내 안정된 모습을 보였다. 이 설사 빈도의 감소는 해조류 1,3 베타글루칸 ‘알레타(Aleta™)’에 의한 자돈 스스로 최적의 면역 상태에서 기인되었다.
첫 번째 공격접종 후 5일, 그리고 12일 후 각 돈방당 6마리를 부검하여 소장 내 투과성을 측정하였다. 해조류 추출 1,3 베타글루칸 ‘알레타(Aleta™)’를 급여한 자돈들에서는 소장에서 투과성이 현저히 감소하였다(그림 5). 이는 설사 빈도 감소 결과와도 같은 맥락으로 여겨진다. 소장벽의 투과성 감소는 특정한 유전자 발현과도 관련이 있다.
V 1,3 베타글루칸의 리셉터들을 위한 유전자 발현 증가
V 염증 유발 사이토카인에 대한 유전자 발현 감소
이 결과는 벨기에에서 실시했던 모돈 및 자돈의 면역 관련 시험사양 결과와 일치한다. 흥미롭게도 1,3 베타글루칸 ‘알레타(Aleta™)’ 처리구에서 혈액 내 코티솔 수치가 감소했다. 코티솔 수치는 스트레스 정도를 나타내는 수치로 사용되기도 한다.
이 실험의 결과를 요약하면 해조류 1,3 베타글루칸 ‘알레타(Aleta™)’는 대장균 (E. coli)에 감염된 돼지들의 면역반응을 향상시켰으며, 대장균(E.coli) 감염으로 인한 설사를 빠른 시간 내에 회복하도록 도와줬다.
(3) 항생제와 산화아연과 비교사양 시험(미국)
미국 노스캐롤라이나대학에서 21일령 6kg 체중의 자돈으로 5주간 실험을 했고, 4개의 처리구로 나누었다.
① 항생제(CTC, 티아물린, 카바독스)+산화아연 처리구
② 항생제+산화아연 무처리구
③ 항생제와 산화아연+해조류 1,3 베타글루칸 ‘알레타(Aleta™)’ 200g/톤
④ 항생제 및 산화아연 무처리+해조류 1,3 베타글루칸 ‘알레타(Aleta™)’ 200g/톤
실험 결과는 (그림 6, 7)과 같았다.
이 실험의 결과는
① 항생제+산화아연 처리구에서 증체와 사료요구율이 우수함
② 항생제+산화아연에 1,3 베타글루칸 ‘알레타(Aleta™)’를 추가한 처리구에서는 큰 성적 차이가 없었으나,
③ 항생제와 산화아연을 첨가하지 않은 사료에 1,3 베타글루칸 ‘알레타(Aleta™)’를 첨가하였을 때는 성장률(34%)과 사료요구율이 큰 폭으로 개선되었다.
(4) 이유자돈 시험사양(중국)
그룹당 12마리로 4개의 그룹으로 나누고, 기초 사료를 급여했다. 대조구를 제외한 나머지 3개의 처리구에는 해조류 추출 1,3 베타글루칸 ‘알레타(Aleta™)’를 톤당 100g, 200g, 300g씩 급여했다. 시험사양 기간은 이유일령 21일부터 63일령까지 실시하였으며, 평균 개시 체중은 5.6kg이었고, 최종 평균 체중은 28.4kg이었다. 상세한 내용은 (표 1)과 같다.
이 실험을 통해 이유 후 가장 중요한 첫 3주 동안 해조류 1,3 베타글루칸으로 인해 성장률과 사료요구율이 크게 향상된 것을 확인하였다.
■ 돼지에게 최적의 면역 상태를 유지해 주는 ‘알레타(Aleta™)’
좋은 성장성적과 돼지의 건강을 지속적으로 유지하는 것은 쉽지 않은 일이다. 특히 환경에 따라 동물의 체내에서 심한 변화가 일어나는 현실을 감안하면 더욱 그렇다. 항생제에 대한 의존도를 줄이고 사용을 최소화하려는 노력은 결과적으로 특정한 사료원료와 첨가제의 사용을 증가시켰다. 장내 안정화에 좋은 생균제, 장벽에 에너지를 공급하는 부티르산 등이 여기에 해당된다.
해조류 추출 1,3 베타글루칸 ‘알레타(Aleta™)’는 돼지가 최적의 면역 상태를 유지할 수 있도록 생물학적 차별성이 있는 수준으로 도움을 주며, 질병과 관련해서 문제들이 발생하지 않도록 중요한 역할을 한다. 또한 1,3 베타글루칸 ‘알레타(Aleta™)’는 돼지들이 자가면역 시스템을 스스로 가동하도록 하여 질병 유입을 사전에 차단해 주는 역할을 하기 때문에 이를 잘 활용하면 돼지들의 건강을 유지하고, 안정적인 돈군을 유지할 수 있을 것으로 기대한다.
▣ 제품문의 : 031-713-1937
상기 원고에 대한 궁금한 사항은 해당 업체로 문의 바랍니다.
자료 제공 : 케민코리아(주)
▣ 출처
피그앤포크한돈 2020년 9월호 408~413p