• I. 서론
• Ⅱ. 재료 및 방법
• 조사대상 농가
• 시료채취 시기 및 채취방법
• 세균, 바이러스 분리 동정
• Ⅲ. 결과
• 설사분변에서의 원인체 분리
• 전혈에서의 항원반응
• Ⅳ. 고찰
• Ⅴ. 요약
• 사사

I. 서론

 우리나라의 축산은 오랜 기간 동안 소, 돼지, 닭·오리가 대표되는 주요축종으로 축산업을 이끌어 가고 있다. 이와 더불어 축산업과 관련된 대부분의 학문도 위의 세 종류 축종을 위주로 발달되어 온 것도 사실이다. 가축의 영양·사양관리, 번식·개량관리, 축산물이용, 축산환경 뿐만 아니라 축산의 기반이 되는 가축질병 분야 학문도 소, 돼지, 닭 위주로 연구·발전되어 왔다. 그러나, 우리나라에서의 흑염소 사육규모가 2009년 12월말 기준으로 17,049농가에서 249,855두(2010 년 농림수산식품부 주요통계)로 소, 돼지, 닭·오리 다음으로 주요한 축종으로 자리 잡고 있음에도 불구하고 흑염소를 대상으로 한 연구는 위에서 언급한 세 가지 축종에 비해 미진한 편이며, 특히 질병분야는 거의 미개척 상태의 연구분야라 할 수 있다.

 국내에서는 흑염소의 질병발생에 대해 연구되어진 분야로 흑염소의 내부기생충 감염에 대한 원인체 및 감염율에 대한 조사가 경북, 경남 지방에서 일부 수행된 바가 있으며(박 등, 1997; 박 등, 1998; 허 등, 1999), 전남 화순지방에서 사육하는 흑염소에서 설사병을 일으키는 Cryptosporidium 충란이 분변에서 발견되었다(Park 등, 2006). 세균 및 바이러스 분야 연구에서는 흑염소 설사분변에서 rota virus를 분리하였고 (Lee 등, 2003), 소 바이러스성 설사 바이러스 type 2(BVDV-2)를 확인하였으며 (Kim 등, 2006), 요네병(Johne's disease)을 유발하는 Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis를 ELISA 방법으로 582개의 혈청시료를 측정한 결과 48두에서 양성반응을 보고하였다(Lee 등, 2006). 144개 농장 804두의 흑염소를 대상으로 혈청을 이용하여 일본뇌염 바이러스를 확인한 결과 45개 농가(31.3%)에서 12.1%의 흑염소에서 일본뇌염 양성반응을 확인하였으며(Yang 등, 2007), 염소에서 구순주위염(전염성 농창, contagious ecthyma, orf)을 일으키는 parapox virus를 분리하였다(Oem 등, 2009).

 Yang 등(2008)은 국내 144개 흑염소 사육농가 804두를 대상으로 주요 바이러스를 대상으로 혈청검사를 실시한 결과, bovine herpesvirus-1(BHV-1) 13.7%, bovine parainfluenza type-3 viurs(PI-3V) 9.5%, Akabane(아까바네) viurs(AkAV) 5.5%, Aino viurs(AINV) 13.3%, Chuzan(츄잔) virus(CHUV) 2.0%, bovine corona virus(BCoV) 1.0%에서 혈청 양성반응을 나타내는 것으로 보고하였다. 손 등(2008)은 흑염소의 사육규모별, 사육형태별, 성장단계별 질병발생양상을 조사하였다.

 본 연구에서는 흑염소 다두사육 농가를 대상으로 분변, 혈액에서 세균, 바이러스, 원충성 질환과 관련된 원인체 분석 및 항원·항체 반응을 조사하여 흑염소에서 발생하는 설사, 폐렴 등 주요 질병의 원인체를 확인하고자 한다.

Ⅱ. 재료 및 방법

조사대상 농가

 본 연구는 2009년 전라북도 임실군, 순창군, 장수군 및 경상남도 함양군, 사천군에 위치한 흑염소 전업농 6개 농가와 국립축산과학원 가축유전자원시험장에서 사육하는 흑염소를 대상으로 분변, 혈액을 채취하여 실시하였다(Table 1). 사육 연령별로 12개월 이상을 성축, 4∼12개월령을 육성축, 4개월령 미만을 자축으로 구분하였다.

Table.1. Number of goats according to ages in different farms

시료채취 시기 및 채취방법

 원인체 분석을 위한 시료는 2009년 8월 12일부터 8월 14일까지 3일간 농가를 직접 방문하여 채취하였다. 분변은 채변컵(Nunc^TM , USA)을 이용하여 흑염소의 직장으로 채변용기구를 삽입하여 채취하였고, 전혈은 heparin이 첨가된 진공 채혈관(BD, USA)을 이용하여 경정맥에서 채혈하였고, 혈청은 항응고제가 첨가되지 않은 진공 채혈관을 이용하여 경정맥에서 채혈한 후 3,000 rpm으로 10분간 원심분리하여 혈청을 분리하였다.

세균, 바이러스 분리 동정

 Clostridium perfringens는 분변을 혈액배지에 도말하고 이를 혐기성 배양을 실시한후 세균을 분리하였고, E.coli는MacConkey 배지에서 37℃, 24시간동안 호기성 배양을 실시한 후 분리·동정하였다. 소 바이러스성 설사병 바이러스 (BVD), 소 전염성 비기관염 바이러스(IBR) 및 ORF(전염성 ecthyma) 바이러스는 PCR 검사법을 이용하여 항원을 확인하였으며, Neospora caninum, Mycobacterium paratuberculosis, Leptospira spp.는 혈청을 이용하여 ELISA 검사법 (HerdCheck^Ⓡ  Test Kit, IDEXX Laboratories, ME, USA)으로 ELISA 측정 장치(Power Wave XS, Bio-Tek, USA)를 이용하여 650 nm의 흡광도로 항체 양성반응을 확인하였다.

Ⅲ. 결과

설사분변에서의 원인체 분리

 흑염소 설사분변에서 세균 및 바이러스를 분석한 결과 Table 2와 같은 결과를 나타내었다.

Table.2. Prevalence of positive rate against viral and bacterial pathogens in the feces of goats

 설사를 유발하는 주요 세균성 질환인 클로스트륨증 (Clostridium perfringens)은 Type A 18.4%, Type D 12.2%로 전체 30.6%, 대장균증(Escherichia coli)은 10.2% 분변에서 원인체가 분리되었고, 바이러스성 질환인 소 바이러스성 설사 바이러스는 34.0% 항원 양성반응을 나타내었고, 호흡기질환을 일으키는 소 전염성 비기관염 바이러스도 분변에서 2.1% 항원 양성율을 나타내었다.

 흑염소 혈청에서 주요 세균성, 원충성 질환의 항체 양성율을 확인하여 Table 3과 같은 결과를 나타내었다.

Table.3. Prevalence of positive rate against bacterial pathogens in the serum of goats

 기생성 원생동물인 네오스포라의 감염에 의하여 감염동물의 유산 및 신경증상을 유발하는 네오스포라병과 소에서 만성설사와 유량감소 등 경제적 손실을 일으키는 요네병 (Mycobacterium paratuberculosis)은 혈청 항체 양성반응이 전혀 나타나지 않았고, 인수공통전염병으로 혈색소뇨, 빈혈, 황달, 유산, 불임 등을 유발하는 렙토스피라병은 6.1%의 항체양성 반응을 나타내었다.

전혈에서의 항원반응

 흑염소 전혈(whole blood)에서 주요 바이러스 질환의 항원 양성반응을 확인하여 Table 4와 같은 결과를 나타내었다

Table.4. Prevalence of positive rate against viral pathogens in the whole blood of goats

소 바이러스성 설사병 바이러스(BVD)에서 6.0% 항원 양성반응을 나타낸 반면 소 전염성 비기관염 바이러스(IBR)는 양성반응을 나타내는 개체는 없었다. 염소와 면양의 입주변에 전염성 농포성 피부염을 유발하는 구순주위염(ORF) 바이러스는 5.0% 항원 양성반응을 나타내었다.

Ⅳ. 고찰

 염소에서 소화기질환을 동반한 장독혈증을 유발하는 Clostridium perfringens type A와 D(Uzal과 Shang, 2008)의 경우 본 조사에서 각각 18.4%, 12.2%로 총 30.6%가 분변에서 분리되었으며, 상대적으로 type A가 type D에 비해 높은 비율을 차지하고 있는데, 이는 type A가 Type D에 비해 발병율이 높다는 보고(Gerco 등, 2005)와 동일한 경향을 나타내었다. 따라서 본 조사로 클로스트리듐증이 흑염소에서 설사를 유발하는 주 원인중의 하나로 추측할 수 있다.

 면양, 염소 등과 같은 중소 반추가축에 설사를 유발하는 원인체중의 하나인 대장균증(De 등, 2002)이 흑염소 분변에서 10.2% 분리되었는데, 분변에서 설사의 원인체로 대장균증이 가장 높은 비율을 차지하며(Ugochukwu와 Anukam, 1988), 염소를 비롯하여 소, 돼지 등 다양한 축종에서 대장균이 설사를 유발하는 것으로 보고되고 있다(Carlos 등, 2010).

 본 연구에서 흑염소에서 소 바이러스성 설사병 바이러스의 항원검사 결과 분변에서 34.0%, 전혈에서 6.0% 항원 양성반응을 나타낸 반면, 혈청에서의 항체반응은 95개의 시료전체에서 음성반응을 나타내었다(Data 미기재). 이는 염소에서 항체양성반응이 0%(Jetteur 등, 1990), 4.6%(Depner 등, 1991), 3.6%(Loken, 1992), 16.9%(Mishra 등, 2009), 31.4% (Zaghawa, 1998) 보고와 수치상의 차이는 있지만 항원, 항체 반응에서 비슷한 경향을 나타내므로 흑염소에서도 BVD 바이러스가 설사를 유발하는 주요 원인체로 작용하는 것으로 추측된다. 본 연구에서 전염성 소비기관염(IBR) 바이러스는 분변에서 2.1% 바이러스가 분리되었고, 혈액에서 0% 항원양성반응을 나타내었는데, swab에서 0.7%(Couacy-Hymann 등, 2007) 분리되고, 8% 항체양성반응을 나타내었다(Jetteur 등, 1990)는 보고와 비슷한 경향을 나타내고 있는데, 결론적으로 염소에서 IBR 바이러스가 분리되기는 하지만 그 수치는 미미하므로 소(Bovine)에서 주요 호흡기질환을 일으키는 IBR이 흑염소에서는 발생이 미미한 것으로 사료된다.

 원충성 질환으로 유산 등을 유발하는 네오스포라병 (Neospora caninum)은 외국의 경우 2%(Abo-Shehada와 Abu-Halaweh, 2010), 23.6%(Konnai 등, 2008) 항체 양성을 나타냈다는 보고하였고, Masala 등(2007)은 염소 유산태아의 8.6%에서 Neospora caninum이 검출되었다고 보고하였다. 반면 국내에서는 2000년 Ooi 등이 염소에서 Neospora caninum 항체양성반응이 전혀 나타나지 않았다고 보고하였는데, 본 조사에서도 항체양성반응은 전혀 없었다. 이는 아직 국내에서 사육하는 흑염소에서는 Neospora caninum의 감염이 없는 것으로 생각된다. 그러나 젖소나 한우에서 높은 감염률을 보이고 있기 때문에 이 질병의 감염에 대한 관심을 늦추어서는 안 될 것이라 여겨진다.

소(Bovine)에서 만성 설사를 유발하는 만성소모성질병인요네병(Johne's Disease)의 원인체인 Mycobacterium avium sbuspecies paratuberculosis는 2006년 Lee 등이 국내사육 흑염소에서 8%의 감염을 보고하였고, 2008년 Kaba 등은 폴란드 염소에서 2.4%라고 보고 하였으나 본 시험에서는 전혀 검출되지 않았는데, 이에 대해서는 지속적으로 전국적인 측면에서 조사를 실시할 필요가 있을 것으로 생각된다.

 소(Bovine)에서 만성 설사를 유발하는 요네병(Johne's Disease)의 원인체인 Mycobacterium avium sbuspecies paratuberculosis 항체는 흑염소에서 전혀 검출되지 않았는데, 이는 국내사육 흑염소에서 8%(Lee 등, 2006), 폴란드 염소에서 2.4%(Kaba 등, 2008)의 항체양성율을 나타낸 것과는 다소 상이한 결과를 나타내었다.

 렙토스피라병(Leptospira spp.)은 6.1% 항체 양성율을 나타내었는데, 해외에서의 10%(Krawcayk, 2005), 20.8%(Lilenbaum등, 2008)보다는 낮은 수치를 나타내었다.

 구순주위염(전염성 농창, contagious ecthyma, orf)을 일으키는 parapox virus는 전혈 총 100점 중 5점(5%)에서 항원양성반응을 나타내었는데, 우리나라(Oem 등, 2009) 뿐만 아니라, 유럽(Lojkic 등, 2010), 아프리카(Mahmoud 등, 2010), 아시아(Zhang 등, 2010) 등 전세계적으로 발생하고 있으며, 예방백신을 접종하고 있으므로, 우리나라도 흑염소 사육농가에서 폭넓게 발생하고 있는 구순주위염 예방을 위해 예방백신의 개발이 필요할 것으로 생각된다.

본 연구 결과 세균, 원충, 바이러스에 대한 질병 발생이 전혀 없는 개체도 있는 반면, 2∼3종의 질병 원인체가 동시에 확인된 흑염소도 존재하므로 소, 돼지 등 주요 가축과 마찬가지로 흑염소에서 발생되는 질병에 대하여 전문적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

Ⅴ. 요약

 본 연구에서는 흑염소 사육 농가를 대상으로 흑염소에서 발생되는 주요 질병의 원인체에 대해 조사하였다. 소에서 발생하여 설사, 유산 등을 일으키는 BVD와 IBR이 흑염소에서도 발생되는 것이 확인되었고, 동물에 설사를 유발하는 주요 원인체인 대장균증과 클로스트리듐증이 흑염소에서도 설사의 원인체로 작용하는 것으로 확인되었다. 또한 흑염소에서 다발하는 구순주위염의 원인체가 orf 바이러스임을 확인하였고, 렙토스피라병도 미약하나마 흑염소에서 발생되고 있는 것으로 조사되었다. 그러나 원충성 질환인 네오스포라병과 세균성 질환으로 소에서 만성설사를 동반하여 성장을 지연시키는 요네병은 외국의 보고와 달리 항체가 발현되지 않았다. 이번 연구를 바탕으로 축산의 한 분야인 흑염소의 생산성 향상을 위하여 흑염소에서 발생되는 질병의 주요 원인체 분석이 소, 돼지 등과 같은 주요축종과 마찬가지로 폭넓은 연구가 수행되어야 할 것으로 사료된다.

사사

 본 논문은 농촌진흥청 국립축산과학원 기관고유사업 연구과제(PJ006726)와 국립수의과학검역원 수의과학기술개발연구사업(B-AD21-2010-2011-03)의 지원으로 이루어졌습니다.