지속가능한 한돈산업을 위한 친환경 프로젝트 7편

면역과 성장, 번식 기능 저하를 유발시키는 곰팡이독소, 톡신 저감 솔루션

 

곰팡이? 곰팡이독소?

 

곰팡이는 식물이나 동물의 세포에 직접 기생하여 번식하는 균사체입니다. 스스로 양분을 만들 수 없는 종속 영양생물로서 미생물의 일종이지요. 때때로 곰팡이는 간장, 된장처럼 음식을 생산하는데 쓰이는 누룩곰팡이, 치즈 발효와 페니실린 약물 제조에 사용되는 푸른곰팡이 등 인류에게 유익한 방법으로 활용되기도 합니다.

 

하지만 목적과 다르게 곰팡이가 대량으로 기생할 경우 진균독으로 인해 알러지 유발과 건강에 위협을 주기도 합니다. 따라서 곰팡이는 식품과 사료에서 반드시 관리되어야 할 성분입니다.

 

 

그런데, 이들 곰팡이가 생산하는 2차 대사산물 중 일부가 사람이나 가축에게 급성 또는 만성의 생리적 병리적 장애를 유발시키는 성분이 있는데, 이를 바로 '곰팡이독소(Mycotoxin; Myco(fungus) + Toxin(poison))'라고 합니다.

 

주로 Aspergillus(아스퍼질러스), Penicillium(페니실리움), Fusarium(퓨사리움)의 곰팡이에 의해 생산되는 독성 대사물질이 해당됩니다.

 

곰팡이독소는 왜 그리고 어떻게 생성되는가?

 

곰팡이는 어느 환경이든 자연스럽게 존재하다 보니, 곡물의 재배 과정에서도 영향을 미치게 됩니다. 곡물은 냉해·침수·폭염·알곡의 균열 등 곡물의 습윤한 재배 과정에서도 곰팡이의 번식으로 곰팡이독소가 발생합니다. 수확과 저장, 운송을 거치는 건조한 환경에서도 곰팡이독소의 피해가 발생하기도 합니다.

 

 

뿐만 아니라, 식품과 사료의 구분 없이 모든 곡물에서 곰팡이와 이로 인한 곰팡이독소는 생성이 가능하기 때문에, 국내외 모든 기관들이 농·수·축산식품의 안전을 위해 중점적으로 발생 수준을 모니터링하고 있습니다.

 

 

또한 곰팡이독소는 초미세먼지 보다도 작고 극소량으로도 다양한 임상 증상을 야기할 수 있기 때문에 적극적인 관리와 대응 방안이 필요합니다.

 

아래 그림처럼 곰팡이독소는 매우 경미한 수준의 ppb(10억 분의 1) 단위에서 검출이 가능합니다.

 

 

곰팡이독소는 어떤 문제를 일으키는가?

 

국제 암연구소(IARC)에서는 몇몇 곰팡이독소를 인체 발암물질 또는 인체 발암 가능 물질로 구분하여 분류하고 있습니다. 따라서 곰팡이독소는 종류와 함량에 따라 가축의 건강을 위협하거나 다양한 생산성 저해 요인으로 작용할 가능성이 높다는 점을 시사합니다.

 

결국 특정 질병에 대한 감수성을 높여서 면역을 저하시키거나, 사료섭취량 감소와 증체 지연을 야기하기도 하며, 번식성적 교란을 통해 농장의 생산성을 저하시키기도 합니다.

 

 

곰팡이독소는 종류별로 체내 기관의 임상증상을 일으키는 표적 또한, 다릅니다. 소화기관, 호흡기관, 순환기관(신장 및 간) 및 번식기관 등 종류별로 다양한 표적 기관에 작용하게 되어 복합 증상으로 나타나기도 합니다.

 

 

국내 곰팡이독소의 관리 수준은?

 

사실 국내 곰팡이독소의 관리는 비교적 체계적으로 이루어지고 있다고 생각합니다. 1차적으로 사료관리법상으로 곡물과 배합사료의 곰팡이독소 함량은 엄격한 기준으로 관리되고 있습니다.

 

 

아울러 대한한돈협회에서도 매년 국내 한돈 표본농가를 선정하여 주요 양돈사료의 곰팡이독소 함량 분석을 통해 주기적으로 모니터링하고 있습니다.

 

 

곰팡이독소, 어떻게 보다 체계적으로 관리할 수 있을까?

 

첫째, 사료 원료인 주요 곡물의 체계적인 곰팡이독소 관리입니다.

 

미국 곡물협회를 비롯해서, 각국의 정부와 민간 기관들이 주요 곡물의 재배 과정에서부터 수확, 저장에 이르기까지 곰팡이독소의 발생·검출 현황을 주기적으로 발표하고 있습니다. 이를 통해 향후 주요 곡물의 수출 국가별로 원료의 품질 현황을 예측할 수 있고, 구매 의사 결정을 수립할 수 있습니다.

 

아울러 부두·항만 품질 관리 서비스를 통해 국내 입항과 동시에 사용하게 될 곡물의 곰팡이독소 함량은 물론 물리적, 화학적 품질 리포트를 기반으로 사용 계획을 수립해야 합니다.

 

사료의 공급 측면에서는 법적 기준과 권고 기준을 바탕으로 가축의 성장 단계별 곰팡이독소의 피해가 없도록 사전 제어가 가능하도록 철저한 품질 기준을 준수해야 합니다.

 

둘째, 철저한 품질 모니터링과 현장 피드백이 필요합니다.

 

법적 기준에 부합되더라도 상업적 환경에서 가축의 민감성에 따른 피해가 없도록 철저한 품질 모니터링과 현장 피드백이 필요합니다. 최종적으로 농장에서 급여하는 현장에서도 품질 변화가 없는지 완제품의 품질 검수도 병행되어야 합니다.

 

이러한 측면에서 대한한돈협회의 배합사료 품질모니터링 사업도 체계적으로 계승 발전시켜 나가길 기대합니다. 물론 아직 곰팡이독소의 유해성 평가에 대해서 명확한 과학적 연구 근거를 토대로 한 관리 지표에 대한 기준도 제시되어야 합니다.

 

셋째, 예방적 차원에서 선제적인 톡신 저감 솔루션이 필요합니다.

 

사실 곰팡이 발생을 억제하는 항곰팡이제는 별개의 문제입니다. 항곰팡이제는 사료의 유통과정에서 곰팡이 발생을 억제하는 기능을 수행하는 것이지, 곰팡이가 분비하는 독소를 제거하는 것은 아니기 때문입니다.

 

안타깝게도 곰팡이독소는 열, 압력, pH 등 다양한 조건에서 파괴되지 않는 안정적인 구조를 갖고 있기 때문에 곰팡이독소 흡착제는 반드시 첨가해야 할 필요성이 있습니다.

 

따라서 곰팡이독소의 제거는 사료의 제조할 때 별도로 곰팡이독소 흡착제를 첨가해서 체내로 흡수되는 것을 방지하는데 목적이 있습니다.

 

실제로 아래 그림과 같이 곰팡이독소를 흡착하기 위해서 다양한 기능성 첨가제들이 적용되고 있습니다. 이들 첨가제들은 각각의 특이한 작용 기전을 바탕으로 곰팡이독소를 제거하는데 기능을 수행하고 있습니다.

 

 

넷째, 곰팡이독소 흡착제(저감제)의 선택 기준은?

 

곰팡이독소 저감제를 선택하기 위한 검증은 상당히 어려운 과제입니다.

 

실제로 국내에서 곰팡이독소의 흡착율과 저감율을 평가하기 위해서는 곰팡이독소의 전문 연구 기술과 분석 장비는 물론 제품 효능 평가와 가축 급여를 통한 임상 성적까지도 검증해야 하기 때문입니다. 따라서 곰팡이독소의 선택을 위해 아래와 같은 프로세스를 기반으로 고려하면 도움이 될 것으로 생각됩니다.

 

 

 

 

 

국내 사료산업은 주요 곡물을 해외 수입에 의존해야 하는 실정입니다. 곡물의 재배 과정을 직접 눈으로 보고 직접 경작하는 상황은 아니기 때문에 많은 부분을 해외 정보에 의존할 수 밖에 없습니다. 그렇기 때문에 철저한 사료 품질관리 프로세스와 예방적 차원에서 선제적인 톡신 저감 솔루션은 매우 중요한 과제라고 생각됩니다.

 

마치 살면서 언제 어떻게 발생할지 모르는 미래의 불안을 대비하는 보험과 같은 문제라고 생각합니다. 재무 설계 또는 보험 설계를 받아 보신 분들은 익숙한 그림일 것이라 생각합니다.

 

아래와 같이 곰팡이독소의 흡착 성능으로 설계해주시면 어떨까요?

 

 

다음 편에 '혹서기 고온 스트레스 극복을 위한 폭염 탈출 솔루션'에 대해 살펴 보도록 하겠습니다.

 

 

지속가능한 한돈산업을 위한 친환경 프로젝트

▶1편. 생산성 향상·질병 예방은 물론 이제는 '친환경'을 넘어 '필환경' 시대로!(바로가기)

▶2편. 민원 해소에 도움을 주는 냄새 저감 솔루션(바로가기)

▶3편. 냄새관리의 기준이 되는 암모니아(NH3) 저감 솔루션(바로가기)

▶4편. 한치의 분석 오차도 허용하지 않는 강력한 처벌 대상, 중금속 저감 솔루션(바로가기)

▶5편. 자돈사료 내 설사 방지 목적인 산화아연의 저감 대책(바로가기)

▶6편. 이유 후 성장 정체 극복을 위한 핵심기술, 설사 저감 솔루션(바로가기)

▶7편. 면역과 성장, 번식 기능 저하를 유발시키는 곰팡이독소, 톡신 저감 솔루션(바로가기)

▶8편. 혹서기 고온 스트레스 극복을 위한 폭염 탈출 솔루션(바로가기)

▶9편. 가축분뇨의 자원순환농법을 위한 유기물 배출 저감 솔루션(바로가기)

▶10편. 지속가능한 한돈산업을 위해 나아가야 할 길(바로가기)