[이 글은 세바(CEVA)에서 운영하는 ‘Ceva Swine Health Portal’에 실린 글을 번역 및 편집하여 작성한 글입니다. - 필자 주]

 

 

새로운 법령과 제도에 의해 항생제와 산화아연 등의 사용 제한이 점점 더 심해지고 있다(특히, 유럽). 이러한 이유로 백신과 같은 생물학적 제제를 사용하여 돼지의 면역체계를 강화하고 돈군의 집단면역 상태를 모니터링하는 것은 전 세계 양돈산업에서 필수가 되어 가고 있다. 왜 집단면역이 중요할까? 그리고 이것은 생산성과 어떤 관계가 있을까? 또 그것이 농장의 경제성에는 어떤 영향을 미칠까? 이번 편에서는 생산성 측면에 있어 집단면역의 중요성과 그것이 농장의 경제성에 미치는 영향에 대해 다루고자 한다.

 

1. 집단 면역이란 무엇인가?

 

집단면역은 하나의 집단 전체에 적용되는 백신 접종 프로그램의 효과를 의미하는 개념이다. 병원체의 침입과 확산에 대한 한 집단의 저항으로 볼 수 있으며, 이러한 집단 면역학적 상태는 전체 집단 내에서 면역력을 가진 개체의 비율로 측정할 수 있다.

 

집단 내에서 면역력이 있는 개체의 비율은 특정 항원(백신 또는 자연 감염)의 유입 전 노출 상태와 집단 내 개체구성의 변화(출생, 도·폐사, 위탁/판매 및 출하, 도입 등)에 의해 결정된다. 더 많은 개체들의 백신 접종이 성공적일수록, 감염되기 쉬운 개체의 비율이 감소한다.

 

2. 농장에서의 집단면역의 중요성

 

Lager and Buckley(2019)가 언급했듯이 돼지고기는 전 세계적으로 가장 많이 소비되는 육류가 되었고, 이로 인해 양돈장의 집단 면역력을 향상시키기 위한 새로운 접근법이 필요해졌다. 현대 양돈에서 요구하는 높은 수준의 사양기술, 새로운 질병들의 출현, 그리고 농장의 대규모화 등과 같은 역동적인 변화는, 개체 하나하나가 아닌 돈군 규모에 기반한 질병 컨트롤 전략의 발전으로 이어졌다. 그 결과, 돈군 흐름, 약품 사용 및 백신 전략, 교체 후보돈의 도입, 차단방역 프로그램 등과 관련하여 돼지의 생산 전 단계에 걸친 큰 변화가 일어나게 되었다.

 

질병 청정화 vs. 질병 컨트롤?

농장에서의 질병 청정화 달성하는 현실적으로 매우 어려운 일이지만, 여전히 중요한 목표로 여겨진다. 질병을 농장에서 제거하려는 노력들을 통해 질병의 전파와 빈도, 심각도가 감소하기 때문이다. 이와 동시에 농장의 집단면역력을 향상시키기 위해서는 백신 전략이 매우 중요한데, Zimmerman 등(2012)은 좋은 백신 접종 프로그램은 다음과 같은 두 가지 측면을 구체적으로 정의함으로써 시작되어야 한다고 강조한다.

 

• 농장에 어떠한 질병 리스크가 있는지 파악한다. 예방 접종 프로그램을 권장하기 전에 상재질병과 외부로부터 병원체가 유입될 위험성에 대한 면밀한 검토가 필수적이다.
• 모성면역의 효과(자돈이 어릴수록 모체이행항체 수치가 높아 보호가 잘됨)와 백신 접종 당시 돼지의 일령(일령이 많을수록 백신 반응 좋음)을 고려한다.

 

집단면역이 양돈장의 경제성에 미치는 영향

Calderón Diaz 등(2020)은 '돼지생식기호흡기증후군 바이러스(PRRSV)', '메조마이코플라즈마 하이오뉴모니아(MHYO; Mesomycoplasma hyopneumoniae)', '돼지인플루엔자 바이러스(SIV)' 양성 농장을 대상으로 백신 접종의 경제적 영향을 분석하는 연구를 수행했다. 이 연구에서 호흡기 질병인 양성인 돈군에서 다음과 같은 결과들을 관찰했다. * Mesomycoplasma hyopneumoniae: 'Meso-mycoplasma'는 'Mycoplasma' 속의 하위 분류군 중 하나

 

• 음성돈군보다 더 큰 금전적인 손실
• 여러 생산 단계 걸쳐서 사료 비용 증가
• 연간 평균 수익 감소
• 경제적 손실 위험 증가

 

또한, MHYO 양성은 집단 면역에 영향을 주며, 생산 두당 5€(유로)의 수익을 감소시켜, 농장의 연간 평균 수익에 상당한 손실을 주었다.

 

3. 돈군 면역력과 포유기간 동안의 자돈 건강

 

초유는 신생자돈에게 에너지와 수동면역을 제공하며, 생존에 있어서도 필수적이다. 모돈의 상피융모성 태반으로 인해 자돈은 항체가 거의 없이 태어나지만, 혈청보다 IgG, IgG2, IgA가 3~4배 많이 존재하는 초유를 섭취하여 흡수함으로써 이를 보완한다.

 

생후 첫 24~48시간 동안, 자돈의 장은 음세포작용(Pinocytosis)에 의해 면역글로불린을 포함한 거대분자를 흡수할 수 있다(초유를 통한 수동면역). 이 과정은 출생 전부터 시작되지만, 1차 흡수 기능은 출생 이후에 발현된다. 이 특별한 과정은 출생 직후에 면역글로불린 흡수를 최대화하도록 타이밍이 맞추어져 있다. 그래서 미숙한 상태로 태어난 자돈들이 정상적으로 제 날짜에 태어난 성숙한 자돈들보다 단백질 흡수 능력이 낮다.

 

따라서 태아의 성숙은 대장에서의 성공적인 면역글로불린 흡수에 있어 필수적인 요소라고 할 수 있으며, 성공적인 면역글로불린 섭취를 통해 형성된 우수한 수준의 돈군 면역력은 환경, 모돈에 의한 압사 방지, 초유 관리, 차단방역, 배치분만, 철분의 보충 등과 더불어 자돈 폐사율을 줄이기 위해서 포유기간 중 반드시 고려되어야 한다.

 

 

자돈의 건강이 수익에 어떠한 영향을 미칠까?

신생자돈 폐사는 전 세계 양돈산업에서 중요한 문제 중 하나로 남아 있다. 다산성에 초점을 둔 선발은 생시자돈의 균일도를 점점 낮췄고, 그 결과 포유기간 동안 신경을 써 관리해야 할 약한 자돈의 수가 더 많아졌다.

 

Devillers 등(2011)이 자돈의 건강과 '이유 전 폐사'의 관계에 대한 논문에서, 생시체중과 첫 24시간 동안의 증체, 초유 섭취, 직장온도, 태어난 지 24시간 뒤의 혈장 IgG와 포도당 농도 등이 이유 전에 폐사한 자돈들보다 이유 때까지 살아남은 자돈들에서 양호했다는 것을 발견하였다. 그리고 Stygar 등(2022)은 이유 이전 시기뿐만 아니라 출생 전 및 분만 중의 자돈 폐사로 인한 손실의 결과로, 12~23€(유로)의 수익 감소 및 추가 비용이 발생할 수 있다고 결론지었다.

 

집단면역에 영향을 미치는 요소들

농장의 집단면역에 긍정적인 영향을 주기 위해, 관리자들은 차단방역, 개체관리, 백신접종 등에 노력을 기울일 수 있다.

 

차단방역

현대의 돈사시설과 사양관리법은 각 일령 그룹들을 분리/차단하고, 전출그룹과 입식그룹사이에 돈방 수세 및 소독을 하고, 엄격한 차단방역을 통해 질병 유입의 위험을 최소화하는 방향으로 나아가고 있다. 이러한 방법들은 항생제와 기타 치료제의 총사용량을 줄이고, 사용된 치료제의 효능을 향상시키기 위해서 매우 중요하다. 이를 위해 마덱(Madec)의 20가지 원칙을 농장의 차단방역에 적용할 수 있다.

 

▶분만사:

• 올인/올아웃 시스템을 확실하게 실시한다. 배치 사이에 돈사를 비우고, 수세/소독한다.
• 분만 전에 모돈을 구충하고 소독제로 약욕시킨다.
• 양자는 분만 후 첫 24시간 동안 필요한 경우에만 실시한다(출생 후 12시간이 지나기 전에는 실시하지 않는다).

 

▶이유자돈사:

• 칸막이가 견고한 작은 돈방(<13)을 사용한다.
• 올인/올아웃을 확실하게 실시한다. 배치 사이에 돈사를 비우고, 수세/소독한다.
• 낮은 사육밀도로 돼지를 수용한다(3두/㎡).
• 사료급이기 당 공간을 7cm/두까지 늘린다.
• 공기질을 향상시킨다(NH₃ 10ppm, CO₂ 0.15%).
• 온도를 잘 조절한다.
• 서로 다른 배치간 돼지들이 섞이지 않게 한다.

 

▶육성/비육사:

• 칸막이가 견고한 작은 돈방을 사용한다.
• 올인/올아웃을 확실하게 실시한다. 배치 사이에 돈사를 비우고, 수세/소독한다.
• 이유자돈사로부터 전입 받을 때 서로 다른 돈방에 있었던 돼지를 섞지 않는다.
• 육성/비육사에서 돼지를 섞어 합사하지 않는다.
• 충분한 사육 공간을 제공한다(0.75㎡/두 이상).
• 공기의 질과 온도를 개선한다.

 

▶기타:

• 적절한 백신 프로그램 실시한다.
• 공기가 적절하게 순환되어야 한다.
• 단미(tail docking)와 주사 등을 위생적으로 실시한다.
• 환돈은 환돈방으로 이동시키거나 즉시 안락사 시킨다.

 

 

자돈관리

올인/올아웃 또는 우수한 차단방역 프로그램을 사용하여 자돈의 병원체 노출을 최소화하면, 질병으로부터의 돼지들을 더 잘 보호할 수 있으며, 백신 효과도 증대시킬 수 있다. 그리고 지속적인 감염이 있거나 낮은 차단방역 수준을 가진 농장에서는 보다 적극적인 백신접종 프로그램을 실시해야 한다.

 

교체 후보돈 관리와 집단면역에 미치는 영향

교체 후보돈은 적절한 순치가 필요하다. 농장에서 할 수 있는 중요한 관리법 중 하나는 새로운 후보돈이 교배되어 임신에 들어갈 때, 농장에 상재하는 병원체에 노출되어 감염되지 않도록 하는 것이다.

 

이러한 노출은 이상적으로는 백신접종(ex. 신생자돈 설사 방지를 위한 백신접종)을 통해 이루어져야 하지만, 일부 질병들에 대해서는 적절한 백신이 없기 때문에 혈청, 조직, 농장의 돼지, 분변 등을 이용해 의도적으로 노출시키는 등의 대안을 사용해야 한다. 이러한 모든 절차는 수의사와의 상담 및 권고사항을 기반으로 관리되어야 하며, 각 국가와 지역의 규정을 준수해야 한다.

 

순치 과정은 노출 단계, 회복 단계, 진정 단계(cooling phase)로 구성된다. 이를 통해 돈군으로 편입되는 모돈은 병원체들에 면역되어 있지만, 바이러스나 세균의 배설은 더 이상 없는 상태가 된다. 이 방법을 통해 후보돈 도입에도 돈군 내 민감도가 높은 모돈의 수는 늘어나지 않게 된다.

 

분만사 관리

분만사는 돼지에게 있어 앞으로의 성장과정과 면역력을 높이는데 있어 가장 중요한 장소이다. 따라서 아래와 같은 사항에 있어 세심한 관리가 필요하다.

 

• 단미
• 견치
• 거세
• 철분주사
• 항콕시듐제 처치

 

 

돈군 면역을 향상시키는 백신접종

백신은 감염에 대한 개체 저항력을 높이고, 돈군 면역력을 향상시키기 때문에 돈군 건강관리에 있어 필수적인 도구이다. 백신은 농장에서 1차적인 예방책이자 병원균을 퇴치하기 위한 보다 총체적인 프로그램의 요소로서 광범위하게 사용된다. 백신접종의 유용성은 질병마다 다르며, 때로는 돈군에 따라서도 다르다. 수의사가 특정 돈군의 질병 컨트롤 프로그램에 백신을 포함시키기 위해 평가해야할 몇 가지 중요한 고려사항이 있다.

 

• 백신을 투여하기 위한 노동력을 포함한 비용의 편익
• 백신효능에 대한 지식과 돈군에 상재된 질병에 대한 이해를 통한 백신접종 프로그램 기대효과

 

효과가 좋은 제품을 사용함에도 농장에서는 때때로 예상치 못한 백신접종 실패 문제에 직면할 수 있다. 이러한 실패의 원인은 다음과 같다.

 

• 백신의 부적절한 보관 및 취급: 냉장보관 불량과 빛으로부터 백신보호 실패
• 잘못된 투여: 근육주사를 위한 제품을 피하 등에 주사

 

백신접종 시기를 최적화하는 것이 종종 문제가 될 수 있다. 필드에서는 노동력을 최소화하기 위해 돼지를 취급할 때(ex.이유주차 등)에 한번의 주사로 여러 병원체에 대한 백신접종을 끝낼 수 있는 합제(RTM, RTU)의 사용을 선호하는 경향이 있다. 그러나 높은 수준의 수동면역은 백신접종을 통한 면역자극을 방해할 수 있다. 이러한 경우를 위해 평가(번식돈의 백신접종, 자돈 백신접종 당시 Ig 수치 등)가 이루어져야 하며, 그 결과를 가지고 적절한 투여시기가 정해져야 한다. 돈군 내 모든 개체들에 일괄접종을 하는 전략을 사용할 수도 있는데, PRRSV, 오제스키병(Aujeszky's Disease), 구제역(FMD) 등과 같은 질병에서 일괄접종에 의한 긍정적인 케이스들이 보고되어 있다.

 

분만사에서 돈군면역을 어떻게 평가할까?

돈군의 상태와 면역력을 평가하기 위해서, 실험실 기술을 이용하여 돼지의 항체면역반응을 분석할 수 있다. 가장 많이 사용되는 기술은 효소 결합 면역흡착 분석(ELISA)과 혈구응집검사(HI test)로, 두 경우 모두 분만사 모돈의 혈액샘플이 필요하다.

 

ELISA(효소 결합 면역 흡착 분석)

ELISA는 생체액 중 병원체에 대한 항체를 정량적으로 검출하기 위해 널리 사용되는 검사법으로 특이성과 민감도가 높다. 간접ELISA(Indirect ELISA)는 전체 항바이러스 또는 항박테리아/항마이코플라즈마 항체를 검출한다.

 

돈군 면역을 평가하기 위한 혈구응집검사(HI test)

혈구응집검사는 항체의 검출을 위해 사용되는 혈청학적 검사이다. 그 기전은 바이러스의 혈구응집소가 적혈구에 혈구응집효과가 있다는 원리에 기초하고 있다. 항돼지인플루엔자바이러스 항체를 검출하는 표준방법으로 사용된다(적혈구가 바이러스 표면의 혈구응집소와 결합하여 혈액이 응고). 이때 샘플에 특정 항체가 포함된 경우, 항원-항체반응을 시각적으로 확인할 수 있다.

 

우리 농장에서 높은 수준의 집단면역을 유지하기 위해서는 차단방역의 향상, 우수한 백신프로그램, 적절한 교체후보돈 순치 프로토콜이 필수적이며, 이는 생산성을 개선하여 그 결과 농장의 경제성을 향상시키는데 도움이 될 것이다.

 

다음편에서 계속… 

 

 

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References: CEVA SWINE HEALTH (30 June, 2023)

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