모돈 급사의 원인 클로스트리디움 노비(C.novyi)
산화적 스트레스가 높아졌을 때 문제를 일으키는 대표적인 병원체인 클로스트리디움 노비균(Clostridium novyi)은 별다른 증상 없이 모돈을 급사에 이르게 할 수 있다. 노비균은 모돈의 장에서 정상적으로 존재할 수 있지만, 모돈이 스트레스를 받는 경우 장이 아닌 간으로 이동하여 증식하며 치명적인 알파(α) 독소를 생성한다. 이러한 스트레스는 분만 전후의 호르몬 변화, 절식 이후의 갑작스러운 사료 섭취(과식) 상황에서 발생할 수 있는데, 특히 고온에 의한 스트레스가 집중되는 여름철에 노비균에 의한 모돈 급사 피해가 두드러지게 된다. 노비균에 의해 급사한 모돈은 폐사 직후 빠른 사후 변화가 진행되어 육안적으로 사체가 부풀고 피부 보라빛으로 변하는 것이 특징이다. 부검을 통해 간의 종대, 기포 형성, 색상의 변화를 확인할 수 있다.
엘니뇨 현상과 더불어 심해지는 기후 변화로 인해 올여름 날씨는 역대급 폭염이 이어질 것으로 예상되고 있다. 다가오는 여름철, 모돈 급사를 효과적으로 줄일 수 있는 방법은 무엇일까? 전 세계의 양돈장들은 ‘모돈급사의 원인균인 노비균이 포함된 백신 접종’에 주목하고 있다. 백신을 이용한 노비균 모돈 급사를 감소시킨 세계 각국의 경험을 공유하고자 한다.
대한민국의 경험
이번 화에는 대한민국 양돈장의 노비균 백신 적용 후 모돈 폐사 감소 사례들을 소개한다.
국내 사례 1
첫 번째 사례는 노비균 항원이 포함되지 않은 일반 대장균 백신을 사용하던 4개 농장(모돈 500두, 980두, 940두, 930두)의 사례이다. 해당 농장들에서는 실험실 진단을 통해 노비균에 의한 모돈 폐사를 확인된 후 대장균 백신을 '노비균 항원이 포함된 대장균 백신'으로 전환하였다.
2016년 9월부터 노비균 항원이 포함된 대장균 백신을 적용하였고, 백신 효능 평가를 위하여 2년(백신 사용 전 1년과 사용 후 1년) 동안 발생한 모돈 폐사를 분석하였다.
백신 사용 후 4개 농장에서 발생한 모돈 폐사는 386두로, 백신 사용 전 503두 대비 23.7%(117두) 감소하였다. 개별 농장의 모돈 폐사의 변화를 살펴보면 B, C, D 농장에서 각각 11%, 39% 그리고 31%가 감소하였다(A 농장은 조사 기간 중 노비균 외 기타 모돈 폐사 원인이 추가로 발생).
한편, 백신의 교체로 대장균에 의한 조발성 설사 방어 효과 역시 강화되는 것이 확인되었다. 기존 대장균 백신을 적용했음에도 설사 문제가 발생하던 C, D 농장에서는 백신 교체 후 총산대비 이유 비율이 각각 2.6%p, 2.7%p 개선되었다.
국내 사례 2
두 번째 사례의 농장은 모돈 3,900두 규모의 대형 농장으로, 모돈 폐사가 다수 발생하여 부검 및 실험실 진단으로 노비균에 의한 모돈 폐사가 확인되었다.
해당 농장에서 '노비균 항원이 포함된 대장균 백신' 접종의 효능을 확인하기 위해 백신 접종 전(2015년, 2016년)과 후(2017년, 2018년)로 나누어 총 4년간의 모돈 폐사 데이터를 분석하였다.
먼저, 전체적인 월별 모돈 폐사율 분석을 통해 고온다습한 여름철에 모돈 폐사가 집중되는 것을 확인할 수 있었다. 백신 적용 전후 특정 계절에 피해가 집중되는 패턴은 유사하였으나, 백신에 의해 그 정도가 크게 감소한 것이 확인되었다.
노비균 항원이 포함된 대장균 백신을 적용하고 월별 모돈 폐사가 0.89%에서 0.49%로 감소한 것이다(그림3). 이는 백신을 적용하고 모돈 폐사 두수의 42%가 감소했음을 의미한다. 해당 사례를 통해 우리는 “노비균을 방어하는 백신”을 접종하고 농장의 모돈 폐사가 상당히 감소함을 확인할 수 있다.
본 사례에서 노비균 백신 적용의 경제적 효과 또한 분석되었다. 백신 적용 이후 모돈 폐사 감소에 의해 모돈 두당 손실액은 약 400유로(약 54만원) 감소한 것으로 분석되었다. 이것을 연간 손실액과 연간 백신 접종 비용(약 8,400원/두)으로 나누어 따져보았을 때, 노비균 백신의 투자대비 수익(ROI)는 30배 이상에 달하는 것으로 추정된다. 이것은 해당 백신에 포함된 대장균 방어 효과를 고려하지 않고 온전히 모돈 폐사만 따져본 수치로, 실제 투자대비 수익은 농장의 피해 상황에 따라 더 높게 나타날 수 있다.
세계 각국 사례들을 마무리하며
총 4회에 걸쳐 다양한 나라에서 “노비균 항원이 포함된 대장균 백신”을 적용한 사례들을 살펴보았다. 나라마다 차이가 있었지만, 분만 전후 시기의 모돈 폐사는 약 34만원에서 84만원의 경제적 손실을 발생시켰다(브라질 사례: 모돈 1두 손실금액 약 78만원, 덴마크 사례: 모돈 1두 손실금액 약 57만원). 임신기간이 길어질수록 발생하는 경제적 피해가 증가하는 상황은 모든 농장에서 동일하기 때문에 분만 전후 시기의 모돈 폐사는 경제적 손실이 매우 크다. 따라서 이 시기의 모돈 폐사 관리는 농장의 수익성과 직결된다.
국내의 노비균 백신 적용 사례들로 국내 농장들이 노비균에 영향을 받고 있다는 사실도 함께 알 수 있다. 국내 농장들이 얼마나 노비균에 영향을 받았는지 알아보기 위해 유병률을 조사한 연구(표2)를 보면, 국내 약 78%의 농장이 노비균에 노출되어 있는 것으로 나타난다.
이처럼 국내의 많은 농가들이 노비균에 노출되어 있는 상황에서, 극심한 고온에 의한 스트레스가 집중되는 여름철이 다가왔다. 본고의 내용들이 모돈 급사의 원인 노비균을 미리 “예방”하여 농장의 경제적 피해도 “예방”하는 계기가 되길 희망한다.
※ 모돈을 위협하는 노비균(C. novyi) 독소
참조 자료
Kim, S. M., et al. "Detection of antibodies of the Clostridium novyi type B toxoid in swine sera."
