어린 돼지에서 이유후기는 먹이와 주변환경이 변화하면서 많은 스트레스와 질병이 유발될 수 있는 시기이다. 또한 2011년부터 사료 내 항생제 첨가가 제한됨에 따라 항생제를 대체할 이유후기 돼지의 성장과 질병 예방에 도움을 주는 대체 방법 개발에 대한 요구가 증대되었다. 이중 '저항성 전분(resistant starch)'이 대체재로 최근 주목 받고 있다.

저항성 전분은 소장에서 소화되지 않고 대장에서 미생물에 의해 발효되어 짧은 사슬 지방산을 생성하는 물질이다. 특히 저항성 전분 중 생감자전분은 사람이나 마우스의 장에서 염증을 조절하고 장관을 발달 시키는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 이유후기 돼지를 대상으로 생감자전분을 급이하고 이로 인한 장내 미생물군 조성과 장관 기능변화에 대해 알아보고자 한다.

총 14마리 돼지를 일반 사료를 급이한 대조군(6두)과 일반 사료에 각각 5%와(4두) 10%(4두)의 생감자전분이 포함된 사료 첨가한 시험군으로 나누어 각각 20일간 급이했다. 

생감자전분 급이군과 일반 사료 급이군에서는 체중과 일당증체량이 유의적인 차이를 보이지 않았다. Alpha-diversity 분석 결과, 생감자전분 급이군에서 미생물의 다양성은 일부 감소하였다. Beta-diversity 분석 결과, 20일차에서 생감자 전분 5% 급이군과 대조군에서 조성 변화의 차이가 관찰되었으며, 생감자 전분 급이 후 `10~15일부터 초기 미생물 군집 대비 확연한 조성 변화를 볼 수 있었다.

미생물군집 분석 결과 Firmicutes 와 Bacteroidetes의 비율이 대조군에 비해 생감자전분 급이군에서 증가함을 확인하였다. 생감자전분 5% 급이군에서는 Roseburia가 증가하였고 Clostridium이 감소하였으며, 생감자전분 10% 급이군에서는 Olsenella가 증가하였고 Campylobacter가 감소하였다. 분변 내 짧은 사슬 지방산 분석 결과 생감자전분 5% 급이군에서 전제적인 짧은 사슬 지방산 농도와 acetate, butyrate, valerate 농도가 유의적으로 높게 관찰되었다.

생감자 전분 급이 돼지의 회장과 근위결장에서 짧은 사슬 지방산 수용체, 항 미생물 단백질, 및 장 상피 밀착 연접 단백질 관련 유전자 발현이 증가되는 경향을 보였으며, 대장에서 저항성 전분 10% 급이군에서 IL-10이 유의적으로 증가하였다. 생감자전분 급이군은 회장의 장 조직 분석결과 음와 깊이 대비 융모 길이, 근위 결장의 술잔세포 수가 대조군에 비해 유의적으로 높았으며, 생감자전분 5% 급이군에서만 회장 내 융모 길이가 대조군에 비해 유의적으로 높게 확인되었다.

이번 연구결과는 생감자전분을 이유후기 돼지에 급이 시 장 건강 개선을 시키며 유익균의 비율을 늘리는데 영향을 주는 것으로 조사되었다. 생감자전분의 급이가 이유후기 돼지 질병 사양 관리에 해결책이 될 수 있음을 밝혔다는데 그 의의가 있다.

[논문 원문(바로보기), Effects of resistant starch on intestinal microbiota and homeostasis in weaned pigs, 이한규(전북대학교), 2022] 

편집 돼지와사람(pigpeople100@gmail.com)

※ 역자 주: 사료 내 항생제 금지로 대체제로 저항성 전분(Resistant Starch, RS)이 주목받고 있습니다. 본 논문은 저항성 전분의 하나인 생감자전분이 이유후기 돼지의 성장 저해 없이 ▶미생물 총 개선 ▶장내 항상성 유지 ▶장벽 방어 기능 강화를 종합적으로 유도하며, 궁극적으로 이유후기 돼지의 장관 질환을 예방할 수 있는 유용한 천연 대체사료 자원이 될 수 있음을 체계적으로 증명하고 있습니다.