자돈이 이유되어 모돈과 분리되면, 여러 가지 이유로 감염에 매우 취약해지는데, 모돈으로부터 받은 모체이행 항체의 감소, 사료 전환, 급격한 사육 환경 변화, 이동, 서열 형성, 스트레스 등 여러가지 요인이 동시에 작용하기 때문이다.

이러한 취약한 시기에 대장균(Escherichia coli, E. coli)에 의한 문제도 빈번히 발생한다. 대장균은 돼지의 정상 장내 세균총에도 존재하는 흔한 세균이다. 하지만 일부 균주는 독소를 생성하여 심한 설사(장독소 생성 대장균, Enterotoxigenic E. coli, ETEC)나 부종병(시가독소 생성 대장균, Shigatoxin-producing E. coli, STEC)을 일으킬 수 있다. 이러한 대장균들의 병원성은 균주가 가진 부착 인자와 생산하는 독소에 따라 달라진다.

부종병(Edema disease)이란?

이유자돈사에서 호발하는 부종병은 사육 과정 중 큰 비용과 손실을 초래하는 주요 질병 중 하나이다. 원인균은 ‘시가독소 생산 대장균(Shigatoxin-producing E. coli ; STEC)’으로, 흔히 부종병 대장균이라고도 불린다.

이 부종병 대장균은 시가독소(stx2e)와 소장 상피세포에 부착하기 위한 F18형 섬모(fimbriae)를 가지고 있다. 부종병 대장균은 소장 상피세포에 발현된 F18 수용체에 부착한 후 시가독소를 생성하며, 이 독소는 장벽을 통해 흡수되어 자돈의 혈류로 유입된다. 체내에 흡수된 독소는 여러 기관의 소혈관을 손상시키고, 그 결과 눈꺼풀이나 안면부의 부종이 나타난다. 뇌에 부종이 발생할 경우, 중추신경계 이상 증상(옆으로 누어 자전거 타는 행동, 기립 불능, 운동 실조 등)이 동반되며, 결국 폐사율을 급격히 증가시킨다.

임상 증상이 나타난 시점에는 이미 독소가 체내에 흡수된 상태이므로, 항생제 치료는 효과가 없으며 증상을 근본적으로 치료할 수 있는 방법도 없다. 따라서 치료보다는 예방이 최우선이며, 부종병 발생을 차단하기 위한 철저한 예방 전략이 필요하다.

부종병의 진단 접근법

부종병은 특유의 임상 증상을 통해 육안 진단이 가능하지만, 연쇄상구균(Streptococcus suis)과 같은 세균 감염이나 탈수 등 유사한 임상 증상을 보이는 다른 질환들과의 감별이 필요하다. 따라서 확진을 위해서는 반드시 실험실 검사가 병행되어야 하며, 이를 위해 채취한 검체에서 균을 배양한 뒤 PCR을 활용한 분자생물학적 검사를 실시한다.

독일에서 장기간에 걸쳐 수행된 횡단 연구에서는, stx2e 유전자를 보유한 부종병 대장균(E. coli)을 효과적으로 검출하기 위해 다양한 생물학적 샘플링 기법들이 평가됐으며, 각 방법의 민감도 또한 함께 분석됐다. 표 1에서는 바닥 분변, 부츠 스왑, 오랄플루이드(&면 로프) 샘플 등 다양한 샘플링 기법의 장단점을 비교해 보여주고 있다.

*오랄플루이드와 면 로프 샘플링은 채취 과정은 동일하나 처리 방식에서 차이가 있음

부종병 대장균은 얼마나 만연되어 있을까?

독일에서 수행된 본 연구는, 부종병 대장균 감염 여부가 알려지지 않은 99개 양돈 농장을 대상으로 진행됐다. 각 농장에서 이유자돈이 있는 돈방 5곳을 무작위로 선정한 후, 각 돈방에서 서로 다른 위치의 분변 샘플 5개와 부츠 스왑(멸균 덧신) 샘플 2개를 수집했다. 이와 함께 50개 농장에서는 돈방당 면 로프 1~2개를 설치해 오랄플루이드를 채취하는 방식으로 추가 샘플을 확보했다. 수집된 모든 샘플은 세균 배양 후 duplex-PCR을 통해 부종병 대장균의 시가독소(stx2e)와 F18 섬모 유전자의 보유 여부를 검사했다.

그 결과, 전체 농장의 23.2%에서 부종병 대장균(STEC)이 검출됐다. 다만 이는 실제 유병률보다 낮게 추정되었을 가능성이 있다. 농장 내 일부 공간만을 대상으로 샘플링이 이루어진 탓에, 감염 수준이 낮은 농장에서는 검출되지 않았을 수 있기 때문이다. 연구팀은 독일 내 양돈 농장의 최대 3분의 1이 부종병 대장균(STEC)에 감염되어 있을 것으로 추정하고 있으며, 이는 기존에 예상했던 것보다 훨씬 더 광범위한 확산이다.

부종병 예방을 위해, 올바른 방법으로 정기적인 분변 검사를 하자!

농장의 부종병 감염 상태를 보다 정확히 파악하기 위해서는, 표준화된 프로토콜에 따라 충분한 수의 샘플을 채취하고 정기적으로 반복 모니터링하는 것이 매우 중요하다. 부종병 대장균을 검출하기 위한 방법으로는 직장 스왑, 분변 샘플, 부츠 스왑(멸균 덧신) 등 다양한 방식이 활용될 수 있다.

이 중 면 로프를 이용한 오랄플루이드 키트 검사는 비침습적이고 노동력이 적게 드는 장점이 있으나, 돼지가 로프에 다치거나 로프가 유실되는 등의 기술적인 문제가 발생할 수 있어 주의가 필요하다. 또한 오랄플루이드 검사만 단독으로 시행하는 방식은 정확도가 떨어지므로 권장되지 않으며, FTA카드를 사용하더라도 카드 내 PCR 억제 물질이나 오염 등에 의해 민감도가 저하되어 위음성이 나올 수 있다는 점도 고려해야 한다.

반면, 분변 검사는 현장에서 채취와 진단 과정이 간편하며, 오랄플루이드보다 더 높은 민감도를 보여주는 실용적인 방법이다. 특별한 교육 없이 외국인 직원들도 손쉽게 모니터링을 수행할 수 있어 현장에서 유용하게 활용된다. 모니터링 결과 부종병 양성으로 확인될 경우, 임상형 또는 준임상형 감염으로 인한 생산성 손실을 고려해 부종병 백신(에코포크 시가 바로 가기)의 도입을 적극적으로 검토할 필요가 있다.

아직 일부 농장에서 시행 중인 돈군 전체에 대한 항생제 투약은, 항생제 내성 문제와 장내 마이크로바이옴 불균형을 유발해 오히려 부종병을 악화시키고 피해 기간을 늘려 손실을 가중시킬 수 있으므로 바람직한 대응 전략이 아니다.

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Reference:

Pia Berger, Marcus Doherr (Dipl. ECVPH), Freie Universität Berlin, Germany.

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