섭취 후 pH환경의 소화기관 통과해 소장에서 제 역할 수행해야

프로바이오틱스 급여 산란율 증가뿐만 아니라 난중도 증가시켜

이충한 지사장

케민코리아(주)

농학박사

서론

최근 기온이 영하 10도 이하로 떨어지면서 겨울 추위가 맹위를 떨치고 있다. 추운 겨울이 오면 늘 찾아오는 반갑지 않은 손님이 있다. 우리나라는 지난 2003년 이후 매년 겨울철이면 겨울 철새 유입 등으로 인해 닭, 오리 등의 사육 농장에서는 고병원성 AI(조류 인플루엔자)가 발생하고 있다. AI를 막기 위해 매년 차단 방역 활동에 대한 관심이 높아지고 있고 실제로 많은 노력과 개선 활동을 하고 있지만 AI가 발생하면 높은 폐사율과 살처분으로 인해 축산농가에 피해가 심각하다.

또한 겨울철은 계사 내의 온도 유지를 위해 밀폐된 상태에서 닭을 사육하기 때문에 계사 내에는 암모니아 가스, 탄산가스, 일산화탄소 등의 유해가스와 배설물, 먼지의 농도가 높고 이를 매체로 한 각종 질병에 대한 발병 위험이 증가한다. 이러한 이유로 겨울철에는 생산성과 질병 저항성에 도움을 줄 수 있도록 자체 면역력을 강화시킬 필요가 있는데, 이에 대한 방안으로 프로바이오틱스 급여를 고려해 볼 수 있다.

프로바이오틱스는 닭의 장 내에서 유익균총을 증가시키고 우점함으로써 병원성 미생물을 억제하는 특징이 있으며, 일부 프로바이오틱의 경우 유해균들을 직접 살멸하는 기능을 가지고 있어 프로바이오틱스 기능 이상의 역할을 하기도 한다. 또한 항생제와 달리 부작용과 내성이 없고 친환경 축산물에 대한 관심이 높아지면서 항생제를 일부 대체해서 사용되고 있다.

  그림 1. 국내 연도별 고병원성 AI 발생으로 인한 살처분 수수 (단위: 만수)

  〈출처 : resource : https://khanarchive.khan.kr/entry〉

본론

프로바이오틱스의 역할

프로바이오틱스의 기본적인 기능으로는 유익균이 병원성 미생물이 결합하는 장 상피세포의 결합부위를 경쟁적으로 선점하여 병원성 미생물이 장 상피세포에 달라붙는 기회를 갖지 못하게 하는 것이다. 이렇게 프로바이오틱스는 장점막세포의 증식, 분화 및 생존을 도와 장 상피세포의 방어기능을 증가시키고, 장점막에 붙어 질병을 유발하는 병원균을 떨어뜨려 장 밖으로 내보내는 기능을 한다.

프로바이오틱스는 시중에서 손쉽게 구할 수 있는데 프로바이오틱스를 선택할 때는 몇 가지를 확인해야 한다. 우선 어떤 종류의 균주에서 유래된 것인지 살펴봐야 하며, 특별한 기능이 없는 일반적인 strain의 경우 균수가 높은 프로바이오틱스를 선택해야 할 것이다. 두 번째로는 닭이 프로바이오틱스를 섭취한 후 강산의 pH환경의 소화기관을 통과해 얼마만큼 소장 내에 도달해서 프로바이오틱스로써 제 역할을 수행하는 여부이다.

아무리 균수가 높고 성능이 좋은 생균이라고 할지라도 섭취 후 강산의 pH조건에서 견디는 능력이 없으면 프로바이오틱스를 급여하는 의미가 없다. 그리고 프로바이오틱스 중에서 항균력이 있는지 여부를 확인하는 것도 중요하다. 과거에는 생균의 수와 장내 도달하는 비율만을 중요하게 생각했다면 근래에는 여기에 뛰어난 항균력까지 갖추어 유해균을 직접 살멸하는 역할까지 갖춘 프로바이오틱스가 주목받고 있다.

즉 유익균이 박테리오신과 같은 병원성 미생물에 해로운 물질을 만들어내어 병원성 미생물만 골라 세포벽에 직접적인 손상을 입히고 그 손상이 회복되는 것을 막아 서서히 사멸하게 함으로써 프로바이오틱스와 항생대체제 두 가지 기능을 모두 발휘하는 것이다. 이러한 이유로 닭의 생산성과 면역력 향상을 위해 프로바이오틱스를 선택할 때는 프로바이오틱스로써의 역할과 항생제 대체제의 역할을 겸비한 제품을 사용하면 그 효과가 더 높을 것으로 사료된다.

    그림 2. 프로바이오틱스의 역할과 작용 기전

   〈출처: Kemin Industries〉

신개념 프로바이오틱스를 이용한 시험사양 소개

이 실험은 국내 모 대학에서 Hy-line brown을 이용하여 3개월간 진행하였으며 대조구 1개와 처리구 1개로 나누어 처리구에는 프로바이오틱스를 첨가하여 실험을 진행하였다. 사양실험 결과, 산란율에 있어서는 프로바이오틱스를 첨가한 처리구에서 대조구보다 높은 수치를 보였고, Egg mass도 대조구에 비해 높았다. Tibia weight를 비교했을 때도 프로바이오틱스를 급여한 처리구에서 대조구보다 높은 무게를 보였으며, Tibia density도 대조구에 비해 처리구에서 더 높은 밀도를 보였다. 계군의 분변의 미생물 검사 결과, 유익균인 Lactiobailli 균과 Bifidobacterium의 수는 증가하였고 유해균인 Clostridia의 수는 감소하는 것을 알 수 있었다. 위의 실험 결과로 보았을 때 프로바이오틱스를 급여했을 때, 계군의 장 내 균총 개선으로 면역력이 강화됨에 따라 산란율과 같은 생산성뿐 아니라, 뼈의 밀도와 같이 닭의 강건성에도 도움을 주고 이는 실제로 분변 검사를 했을 때 장내 유익균이 더 우점하고 있다는 점을 알 수 있었다.

  그래프 1. 산란율 결과 비교

산란율의 경우 산란피크에 올라가는 과정 및 피크뿐만 아니라 피크 이후의 산란율을 보아도 프로바이오틱스를 급여한 계군에서 성적이 월등이 좋은 것을 확인할 수 있었다. 이것은 프로바이오틱스가 장의 건강과 면역력 향상에 긍정적인 영향을 주어 나타난 결과라도 생각된다.

그래프 2. Egg mass 비교 결과

그래프 2를 보면 프로바이오틱스 급여가 산란율 증가뿐만 아니라 난중을 증가시킨다는 것을 알 수 있다. 이 것 역시 장내 영양소 흡수율을 향상해 나온 결과라도 여겨진다.

  그래프 3. Tibia density 비교 결과

한 가지 재미있는 사실은 그래프 3에서 보여주듯이 프로바이오틱스 급여가 골밀도를 향상한다는 점이다. 이것은 위에서 언급했듯이 영양소 이용률 특히 칼슘과 인의 이용률을 향상해 골밀도가 증가했다고 사료된다.

   그래프 4. 산란계 분변 내 Lactobacilli 수 비교 결과 (단위 : log10 CFU/g)

그래프 4, 5, 6의 경우 장내 균총에 대한 분석 결과인데 유익균인 락토바실러스와 비피도박테리아가 증가하였으며, 유해균인 클로스트리디아가 감소한 것을 확인할 수 있었다. 이것은 프로바이오틱스 급여가 장내 균총에 긍정적인 영향을 주어 유익균은 증가하고 유해균은 감소하는 결과가 나타난 것으로 볼 수 있다.

  그래프 5. 산란계 분변 내 Bifidobacterium 수 비교 결과 (단위 : log10 CFU/g)

그래프 6. 산란계 분변 내 Clostridia 수 비교 결과(단위 : log10 CFU/g)

결론

모든 살아있는 생물체에 있어 면역력의 핵심은 장 건강이라고 해도 과언이 아니다. 체내 면역의 약 70% 정도가 모여 있는 장이 건강해야 보다 더 강한 면역력을 갖출 수 있고 이런 면역력을 기본으로 갖추어야 생산성이 향상될 수 있다. 시중에서 면역력 강화 및 소화율 개선 등을 위해 판매되고 있는 프로바이오틱스의 종류는 점점 늘어나고 있다.

그러나, 중요한 점은 프로바이오틱스의 첨가 효과를 제대로 보기 위해서는 위에서 언급한 바와 같이, 유익균의 우점 효과를 제대로 발휘하면서 더 나아가 유해균을 직접적으로 사멸시키는 작용기작을 갖는 프로바이오틱스를 고르는 것이다. 요즘 같은 겨울철에는 고병원성 AI발생에 대한 위험이 크고 계사 내 환기 불량으로 인한 호흡기질병 등 발생 위험이 큰 만큼 제대로 된 효과를 내는 프로바이오틱스를 급여하게 되면 닭의 면역력을 강화시킴으로써 생산성에 많은 효과가 있을 것으로 생각하며 글을 마치고자 한다.