갈색란 생성 이해와 오란 발생 최소화를 위한 관리
새벽 2~3시부터 아침 7~8시 사이 스트레스받으면 탈색란 발생 증가
난중 증가 너무 빠르면 어느 순간 전체적인 난각색 눈에 띄게 옅어져
바이러스 유형과 면역 상태에 따라 얇은 난각, 기형란 등 발생 증가
고승열 원장
다란동물병원
업계 수의사로서 거의 매일같이 마주하는 산란계지만, 새삼 그들의 능력을 생각할 때마다 개인적으로는 감탄하지 않을 수 없다. 국내에서 주로 사육되는 갈색 산란계는 어떤 품종이더라도 사양 매뉴얼의 60 주령(470 일령) 헨하우스 산란수는 최소 250개 이상이다. 작은 폐사율은 제외하고 다소 단순하게 풀어보자면, 144 일령을 초산 일령으로 간주하였을 때, 산란계 1마리는 276일 동안 거의 매일 250개의 계란을 산란한다는 말과 같다.
야생의 닭이 계절적으로 10~20개 정도를 산란하는 것과 비교하면, 이들은 생리적으로 거의 초능력자에 가까울 정도의 엄청난 일을 하도록 개량된 특별한 동물이다. 때문에 이렇게 많은 수의 산란에도 불구하고 우수한 품질의 계란을 꾸준히 생산하기 위해서는, 계란 생성을 이해하여 어떤 관리에 주의해야 하는지 고민해 볼 필요가 있다.
갈색 계란의 생산과 외부 품질
계란의 품질은 크게 외부 품질과 내부 품질로 나누어 생각할 수 있다. 내부 품질은 노른자와 흰자의 모양과 색깔, 호유유닛, 이물질, 기실의 크기 등의 요소를 말하는 반면, 외부 품질은 난각의 청결도(깨끗함), 질감(매끈함), 모양 등을 말한다. 파란(실금란 포함)은 애초에 식품인 식용란으로 유통할 수 없기에 식품의 품질 요소라기보다는, 생산품의 품질 요소로 생각할 수 있겠다.
일반적으로 생산 현장인 농장에서 체감하는 계란의 외부 품질 수준은 옅은 갈색의 탈색란을 포함하여 ‘오란’으로 지칭되는 비상품란과 ‘파란’으로 지칭하는 난각의 파손이 있는 불량한 계란의 비율이 어느 정도 발생하는지에 따라 결정된다고 할 수 있다.
계란의 ‘색깔’ 자체는 품질평가로 등급을 판정하는 등급란의 기준에서도 평가 요소로 언급되지는 않는다. 하지만, 국내 거의 대부분의 식용란이 ‘갈색’ 계란이기 때문에, 난각 색깔은 소비자나 농장이 우선적으로 계란이라는 식품에 관능적인 평가를 결정하는 요소다. 또 많은 경우에서 계란의 갈색 색깔은 외부 품질의 상태가 어느 정도 연관성을 보이기도 한다.(사진 1)
개인적인 경험으로도, 농장에서 계란의 외부 품질에 관한 가장 많은 문의는 특정한 형태의 오란 발생보다는 전체적인 난각색이 옅어지며 알이 꺼칠하다는 ‘탈색란’의 문제가 가장 많다. 이렇듯 국내 산란계 농장에서는 선명하고 광택 있는 ‘갈색’ 계란의 생산을 우선 중요하게 생각하기 때문에, 우선 산란계가 ‘갈색’ 난각의 계란을 어떻게 그리고 왜 산란하는지 이해할 필요가 있다.
사진 1. 다양한 정도의 갈색란
〈옅은 갈색란일수록 표면의 질감과 광택이 덜해 보인다.〉
계란의 갈색 성분은 ‘프로토포르피린-Ⅸ'로 알려져 있다. 이 물질은 적혈구의 주요 성분인 '헴(Heme)'의 복잡한 합성 과정에서, 헴으로 합성되기 직전의 전구물질이다.(사진 2) 계란에 침착되는 ‘프로토포르피린-Ⅸ’의 대부분은 자궁부의 난각샘에서 직접 합성되나 ‘프로토포르피린-Ⅸ’으로 합성되기 전의 많은 다른 전구물질과 일부 ‘프로토포르피린-Ⅸ’은 간에서 합성되어 혈액으로 난각샘에 운반된다고도 한다.
수란관에서 계란이 형성되는 과정 중, 대부분의 시간(약 20시간)은 자궁부에서 난각이 형성되는 과정이다. 협부를 통과한 난각막 위의 유두층에 탄산칼슘이 침착되며 난각을 형성하고, 그 위에 색소가 침착되며 큐티클 층으로 코팅되게 된다.(사진 3)
칼슘이 침착되는 초기, 난각막의 바로 위에서부터 난각샘에서 분비된 프로토포르피린-Ⅸ’의 침착이 시작되지만, 중요한 점은 ‘프로토포르피린-Ⅸ’이 가장 많이 침착되는 시간은 난각의 상층부(바깥층)가 형성되는 산란 전 3~5시간 사이라는 점이다. 최종적으로 많은 갈색 ‘프로토포르피린-Ⅸ’의 침착과 함께 미생물의 침입을 막는 큐티클 층으로 난각은 코팅되어 산란하게 된다. 때문에, 계란이 겉면을 거친 입자로 문지르면 큐티클과 갈색이 벗겨지게 된다.
사진 2. 난각샘에서 갈색 성분(프로토포르피린-IX)의 합성 과정
〈붉은색 네모 안 Pp IX가 프로토포르피린-IX. (출처 : Mig-Yuan Lu 외. 2021)〉
생물체 안에서 연속적으로 일어나는 현상을 글로 설명하니 복잡하지만, 결국 계란의 갈색 정도, 계란 표면의 매끈함과 광택 등의 외부 품질 요소는 산란 직전의 짧은 3~5시간에 집중적으로 형성되는 사실을 기억할 필요가 있다. 쉽게 이해하자면, 계란의 갈색 성분은 마치 잉크젯 프린터의 원리와 비슷하다고 생각할 수 있다. 잉크의 공급(간, 난각샘에서 ‘프로토포르피린-Ⅸ’ 합성) → 잉크의 분사(난각샘에서 ‘프로토포르피린-Ⅸ’ 분비) → 잉크가 침착(난각 바깥층에 집중적으로 침착) → 잉크가 코팅되며 광택(큐티클 층으로 난각막 코팅) 등의 과정으로 ‘갈색’ 계란이 형성된다.
사진 3. 난각의 구조.
〈가장 위쪽에 색소층과 큐티클층이 존재. (출처 : 한국양계)〉
대부분이 알고 있는 것처럼, 사실 계란의 색깔은 갈색만 있는 것은 아니다. 백란, 청란, 올리브색 등 많은 다양한 정도의 알 색깔이 있는데, 개량 전 야생의 닭이 낳은 계란의 색깔은 다양할수록 천적의 눈을 피해 보호색처럼 작용해서 생존에 유리하였을 가능성이 높다. 갈색 산란계는 이 중 우수한 갈색 계란을 낳는 개체들을 지속적으로 선택 육종한 결과다.
이는 닭의 입장에서는 사실 자연스러운 현상은 아닐 것이다. 그러다 보니 개량 과정에서 오히려 갈색이 더 많이 침착되는 계란(Speckle, 점박란)을 산란하는 개체가 발생하기도 하고(사진 4) 품종회사에서는 이런 점박란이 발생하지 않도록 다시 선별 육종을 한다. (개인적으로는 다른 외부 이상이 없는 점박란이 유통과정이나 소비자에게서 품질이 낮은 계란으로 간주되어서는 안 된다고 생각한다.)
사진 4. 다양한 정도의 점박란(Speckle).
〈숫자가 커질수록 점박이 많다 (출처 : Hy-line)〉
탈색란과 오란의 원인 점검
갈색 계란이 생성되는 원리를 이해하면, 농장에서 흔히 발생하는 탈색란과 일부 오란의 원인들도 이해하고 문제를 점검하는데 도움이 될 수 있다.
(1) 환경 스트레스
결국 스트레스가 원인이라는 말이 식상할 수도 있으나, 스트레스에 의해 탈색란이 발생하는 기전을 이해하면 스트레스와 탈색란의 발생 원인을 더 구체적으로 생각해 볼 수 있다. 갑작스러운 환경 자극의 스트레스에 대응해 닭은 ‘에피네프린(아드레날린)’이라는 호르몬을 분비한다. ‘에피네프린’은 갑작스러운 환경 변화나 천적의 등장에 신체가 더 민첩하게 반응하도록 하는데, 심박출량을 증가시키고 소화나 계란 생성 등 당장 생존에 불필요한 기능은 일시적으로 늦추는 작용을 한다.
말초 혈관 수축 계란에 갈색이 형성되는 시간은 산란 직전 3~5시간으로, 일반적인 산란계 농장의 일일 생활패턴이라면, 이른 새벽 2~3시 정도부터 아침 7~8시까지 계란에 색소 침착과 큐티클 코팅이 한창인 시간이다.
만약 이 시간에 스트레스 작용에 의해 에피네프린 분비가 증가하는 개체들이 늘어난다면, 색소 침착과 코팅이 미처 완료되기도 전에 다소 산란을 빨리하게 되면서, 탈색란의 발생도 증가하게 된다. 잉크젯 프린터가 잉크를 분사하는 시간과 양이 불충분한 상태로 빨리 출력되는 것이다.
환절기의 온도 변화(하루 중, 새벽부터 이른 아침이 가장 추운 시간), 더위 스트레스, 닭진드기(밤에 수면을 방해하고 닭이 움직이게 함), 급이/음수의 불편함, 높은 사육 밀도, 점등 시간이나 밝기의 변화, 계사 내 야생동물 출현, 놀람, 급이 시간의 변화 등 어떤 이유로든 특히 이른 새벽부터 아침까지 계군의 스트레스를 발생시킨 요인이라면 탈색란의 발생이 증가할 수 있다.
이런 현상에 의해, 일반적으로 평사 사육 계군은 케이지 사육 계군보다 난각색이 옅은 경향을 보인다. 점등이나 일출 이후, 많은 개체들이 자유롭게 움직이다 보니 산란 직전 개체 간 이동에 의해 스트레스가 발생할 가능성이 높고, 한정된 난상이나 작동하는 급이기에 더 잘 접근하기 위해서도 충분히 색소 침착이 이루어지기 전에 산란하는 경향이 증가한다.
갑작스러운 탈색란의 발생이 증가한다면 위와 같은 요소들에 변화나 이상이 없는지 우선 계사 환경의 점검이 필요하다.색소 침착과 큐티클 코팅이 불완전해서 발생하는 탈색란이 아니라, 오히려 자궁부에서 산란이 늦어지며 오란이 발생하는 경우도 있다. 이럴 경우, 오히려 난각 표면에 과도한 칼슘이 침착되며 거친 표면을 보이나(사진 5), 계란 표면을 닦으면 침착된 칼슘은 지워진다.
자궁부에 먼저 생성된 계란의 산란이 늦어지며 간혹 자궁 내 2개의 계란이 맞닿는 경우, 백환란과 평편란이 발생하게 된다.(사진 6) 시산 초기 산란 주기의 불완전, 놀라거나 공포에 의해 몇 시간 산란 지연, 24시간 점등 사고 등에서 발생하는 경우가 많으며, 대부분 일시적으로 자연스럽게 사라지는 경우가 많다.
사진 5. 칼슘 침착란
사진 6. 백환란(좌), 평편란(우)
〈 과도하게 칼슘이 침착. 뒤에 생성된 계란은 맞닿는 부분이 평평하고 주변은 주름진다.〉
(2) 질병
많은 바이러스성 호흡기 질병에 의해 탈색란의 발생이 증가할 수 있다. 바이러스는 감염을 위해 특정 세포에 부착-침투하는 ‘친화성’을 갖는데, 호흡기 질병의 바이러스는 호흡기 점막 세포에 친화도가 높기 때문에, 호흡기 증상을 유발한다. 하지만, 많은 호흡기 질병 바이러스들이 호흡기 점막 세포뿐만 아니라 이와 유사한 수란관 세포에도 친화성을 갖기 때문에, 수란관 세포들이 호흡기 질병 바이러스들의 공격 대상이 된다.
대표적으로, IB(전염성 기관지염, 뉴모 바이러스 감염증, 저병원성 AI, ND(뉴캣슬병) 등을 예로 들 수 있다. 이 경우는, 프린트의 잉크젯 자체가 고장 나 색소 침착이 어려운 경우다. 질병에 의해 손상된 난각샘 자체가 회복되지 않으면, 탈색란의 발생이 지속된다.
IB는 여전히 필드에서 가장 흔하게 마주치며 가장 핵심적으로 관리되어야 할 질병이다, IB는 바이러스 유형과 면역 상태에 따라 다양한 정도의 피해를 발생시킨다. 특히 피해가 큰 경우, 수란관의 손상이 심하기 때문에 탈색란의 발생뿐만 아니라 난각 형성 자체를 불량하게 만들어 다양한 오란이 발생하게 하고 그 피해의 지속기간이 길거나 회복이 어려울 수 있다.(사진 7) 무각란(물알), 푸석거리는 얇은 난각, 기형란 등의 발생이 증가한다.
산란 중에도 정기적(1~2달 간격)으로 2종류 이상의 생독백신을 교대로 접종하여 최초 감염 부분인 호흡기 점막의 면역력 획득으로 수란관까지의 영향을 최소화하는 것을 권장한다. 육성 중에도 생독백신의 접종과 더불어 시산 2~3주 이전에 이미 수란관을 방어하도록 충분한 혈청 항체가 생성을 위해 다양한 종류의 IB항원이 포함된 오일백신을 접종하는 프로그램을 권장한다.
사진 7. IB 감염에 의한 지속적인 오란(탈색란, 무각란) 산란
〈한 케이지에서 감염된 개체가 지속적으로 오란을 산란함을 확인할 수 있다.〉
질병은 1개 질병의 감염보다 복합적인 감염에서 피해가 다양하고 커진다. 마이코플라즈마(MG, MS)의 경우, 야외 감염에 의해 양성화된 계군의 경우, 계군 내 평생 잠복하며 다른 질병과의 복합감염이나 면역력 저하의 상황에서 활성화되어 증상을 유발할 수 있다. 특히, MS(Mycoplasma synoviae)는 계란의 한쪽 끝에 원형부의 거칠고 얇은 난각질을 보이는 꼭지이상란을 발생시키는 것으로 알려져 있으며(사진 8), IB와의 복합감염에서 이런 피해가 증가할 수 있다.
사진 8. MS와 연관있는 꼭지이상란
〈EAA, Eggshell Apex Abnormalitiy)〉
EDS(산란 저하 증후군)은 아데노 바이러스의 일종으로, 호흡기 질병은 아니지만 시산 후 산란율의 상승 중 산란율의 저하뿐 아니라 무각란의 발생이 특히 많아질 수 있다. 시산 이전에 충분히 항체가 형성되면 잘 방어되므로, 오일 백신 접종이 잘 된 경우라면 문제 되는 경우는 드물다.
(3) 난중과 주령
주령이 증가하며 난색이 옅어지는 경향을 보이는데, 이는 난중의 증가와 관련이 있다. 잉크젯에서 분사되는 잉크의 양에 비해 잉크가 뿌려지는 면적이 증가하다 보니 잉크가 옅게 칠해지는 것과 비슷하다. 당연히 비교적 크지 않은 난중을 유지하는 계군은 후기에도 난각색이 양호한 편이다. 반면, 난중 증가가 너무 빠른 경우 어느 순간 전체적인 난각색이 눈에 띄게 옅어질 수 있다.
개인적으로는 62g이 넘어가는 시점부터는 난중 증가 추세를 주의하며 모니터링할 필요가 있다고 생각한다. 한번 증가한 난중을 되돌리기는 어렵기 때문에, 계절적 상황, 산란율, 유통 상황, 섭취량과 체중 등을 고려하여 기별 사양을 권장한다.
거의 매일같이 산란하는 산란계의 수란관은 주령이 증가하며 일종의 노화(산화현상과 피로물질의 축적)가 발생하게 된다. 난중이 증가하며 색소 침착이 옅어지는 원인도 있지만, 자궁샘 자체의 노화 현상도 영향을 미친다. 자연스러운 변화를 막을 수는 없지만, 항산화 물질인 복합 비타민제(B군 포함)를 꾸준히 급여하는 것이 권장된다
(3) 간과 장 건강 관리
앞서 난각의 갈색 성분인 ‘프로토포르피린-Ⅸ’의 합성 과정을 살펴보면, 많은 전구물질들과 효소들이 필요한 것을 알 수 있다.(그림 1) ‘프로토포르피린-Ⅸ’과 전구물질들은 간에서도 합성되며, 간은 많은 물질대사의 중심 장기이기도 하다. 같은 품종의 92 주령 갈색 산란계에서 옅은 갈색 계란을 산란하는 개체들과 진한 갈색 계란을 산란하는 개체들의 간에서 특정 단백질 생성을 조절하는 유전자의 활성화 정도가 다르다는 것이 확인된 연구 결과도 있다.
간 기능이 저하되는 경우라면, 난각샘에서 ‘프로토포르피린-Ⅸ’의 분비가 어려워질 수 있다. 비유하자면, 잉크젯 프린터에서 잉크가 부족한 경우와 비슷할 것이다. 거의 매일 산란하는 고 능력의 산란계일수록 간에서의 물질대사가 많고 시간이 지날수록 간에서의 피로도가 증가한다. 비타민E, 콜린, 카르니틴 성분 등이 포함된 간 기능 보조제의 꾸준한 급여를 권장하며, 액상 제품을 간헐적으로 급여하는 경우라면 주 3~4일 정도 연속적인 급여를 권장한다.
철, 구리, 망간, 아연 등의 무기질은 ‘프로토포르피린-Ⅸ’의 합성 과정에 필요한 물질이며 결핍되기는 어렵지만, 주령이 증가하거나 계절적인 변화가 있는 경우에는 보충하여 급여하는 것을 고려할 수 있다.
계란의 색깔이나 우수한 성적을 위해서는 결국 수많은 영양소들이 장에서 잘 흡수되어야 한다. 장관 미생물총은 비타민을 합성하기도 하고 유해 세균의 증식을 억제하기 때문에, 건강한 장관 관리를 위해서는 특히 장관 내 미생물총이 균형 있게 유지되어야 한다. 콕시듐이나 장염이 발생하지 않도록 위생관리, 클리닝, 환경 스트레스 관리 등에 주의하고 고초균(Bacillus subtilis)등을 포함하는 생균제의 지속적인 급여가 권장된다. 일부 소화기 질병(소장형 콕시듐, 십이지장염)은 임상증상이 두드러지지 않아 확인하기 어렵지만(사진 9) 탈색란과 난각질의 저하를 유발할 수 있다. 주의 깊은 모니터링과 관리가 필요하다.
사진 9. 소장형 콕시듐(좌), 십이지장염(우)
〈폐사나 계분은 정상적이지만 잠재적으로 계란 품질을 저하시킨다.〉
탈색란과 위에 언급한 몇 가지 오란 이외에도 농장에서는 정말 많은 계란의 품질 이상을 마주할 수 있다. 계란 표면의 외부 품질뿐만 아니라, 다양한 종류의 파란, 내부 품질 문제 등 요소별로 다양한 원인들을 고려할 수 있다.
하지만 어느 경우라도 산란계는 열심히 산란하도록 고도로 개량된 동물이라는 점을 이해하여, 기본적인 세심한 관리에 더욱 주의를 기울인다면 자연스럽게 우수한 품질의 계란을 생산할 수 있다고 생각한다. 난가의 변동이 예상되는 시기지만, 각 농장에서 안정적인 고품질의 계란 생산으로 수익 창출에 도움이 되기를 바라며 글을 마친다.
