반려동물만 마이크로바이옴 중요? 소 유방염에도 영향 미치는 장 건강
충북동물위생시험소, 동물위생학회에서 마이크로바이옴-젖소 유방염 연관성 연구 결과 발표
일부 결과가 정확하지 않을 수 있습니다
유방염 있는 젖소에서 장내 미생물총 불안정 및 낮은 단쇄지방산(SCFA) 농도 확인
젖소 유방염 조기진단 지표 개발 가능성 확인
반려동물의 장건강이 전신 건강에 미치는 영향에 관한 관심이 점차 커지고 있다. 장-신장 축(Gut-Kidney axis), 장-뇌 축(Gut-Brain axis), 장-간 축(Gut-Liver axis) 등의 개념이 떠오르면서, 동물 마이크로바이옴 연구도 폭발적으로 증가하고 있다. 최근에는 ‘수의 마이크로바이옴 포럼(VMF)’까지 발족했다.
이런 상황에서 젖소의 마이크로바이옴과 유방염 사이의 연관성을 보여주는 연구 결과가 발표되어 주목받았다.
충청북도동물위생시험소 연구진이 제48차 한국동물위생학회에서 ‘유방염 젖소의 혈장 단쇄지방산 조성 및 분변 미생물총 분석’을 주제로 발표한 것이다(Evaluation of Plasma Short-Chain Fatty Acid Composition and Fecal Microbiota in Dairy Cows with Mastitis).
연구진에 따르면, 이미 장-유방 축(Gut-mammary gland axis, Gut–breast axis)에 의해 젖소의 장내미생물총의 구성과 유방염 사이의 연관성을 다룬 논문이 여러 편 발표되어 있다고 한다. ‘gut microbiota – SCFA – mammary gland inflammatory axis’라는 용어도 쓰인다.
충북동물위생시험소 연구진은 충북 지역 6개 농장에서 홀스타인 젖소 32두(24~100개월령)를 대상으로 연구했다. 11마리는 건강한 젖소였고, 11마리는 무증상 유방염이었으며, 10마리는 증상이 있는 유방염(임상형 유방염)이었다.
연구진은 32마리 젖소의 혈액을 채취해 혈장에서 단쇄지방산(SCFA) 농도를 분석했고, 28마리의 분변에서 미생물총을 분석했다.
뷰티르산(Butyrate) 등 단쇄지방산(SCFA)은 장내미생물의 대사산물로 포스트바이오틱스 한 종류로 분류된다. 장 건강 유지에 도움을 준다.
연구진이 혈장 단쇄지방산 8종을 분석한 결과, 5가지 단쇄지방산(Acetate, Propionate, Isobutyrate, Butyrate, Isovalerate)이 유방염을 가진 젖소에서 건강한 젖소에 비해 유의미하게 수치가 낮았다. 특히, 아세트산(Acetate)의 감소 폭이 가장 컸다. 2가지 단쇄지방산(2-methylbutyrate, valerate)은 임상형 유방염 젖소에서만 감소했다.
분변 미생물총 분석에서는 유방염의 중증도에 따라 분변 미생물의 다양성이 점진적으로 감소했다.
연구진은 “임상형 유방염에 걸린 젖소들은 개체마다 장내미생물 군집이 흐트러져 있고, 건강한 젖소들은 비교적 안정적이고 유사한 군집 구조를 유지했다”며 “임상형 유방염 장내미생물 패턴은 장내 미생물 불균형(dysbiosis)보다 미생물총의 불안정성(instability)을 시사한다”고 분석했다.
연구진은 단쇄지방산 농도와 분변 미생물총 분석 결과의 상관성도 확인했다. 그 결과, 미생물 종류의 풍부도를 나타내는 Chao1 지표와 미생물의 종류 및 균등성을 나타내는 Shannon 지표가 모두 단쇄지방산 농도와 양의 상관관계를 보였다.
연구진은 단쇄지방산과 양의 상관관계를 가지고, 유방염 중증도와 음의 상관관계를 보이는 유전자들까지 확인했다.
한미나 수의연구사는 “유방염이 심해질수록 장내미생물 다양성과 혈장 SCFA 농도가 함께 감소했고, 두 수치의 양의 상관관계가 확인됐다”며 “유방염은 유방 안에서만 일어나는 구조적 문제가 아니라 장-유방 축을 통한 전신적 문제가 있다는 것을 의미한다”고 말했다.
단, “이번 연구는 상관관계만 확인하고 인과관계까지 확인한 것은 아니”라며 추가적인 연구가 필요하다고 덧붙였다. 그러면서, 추후 연구를 통해 젖소 유방염의 조기진단 지표를 개발할 가능성도 있다고 전했다.
