신생 자돈의 설사 발생을 통제하기 위해서는, 설사병의 원인이 다양하다는 것을 이해하고 어느 부분을 가장 중요하게 관리해야 하는지 알아야 한다.
지난 원고에 이어 두번째 시간으로, 스페인 바르셀로나 주립대학(UAB)의 동물영양학 전문가인 D. Solà-Oriol과 사양 관리 전문가 Josep Gasa가 이야기하는 자궁내 성장 제한(Intrauterine growth restriction, IUGR)과 이를 예방하기 위한 모돈 사료의 영양학적 구성에 대해 알아보고자 한다.
[신생 자돈 설사 예방을 위한 관리 방안]
1. 설사 예방을 위한 분만사 환경 점검 포인트(바로가기)
2. 자궁내 성장 제한(IUGR)과 초유 섭취의 관계(바로가기)
3. 모돈의 초유 생산량을 늘리기 위한 사료 급여 방안(바로가기)
4. 자돈의 초유 섭취량 극대화를 위한 관리 방안(바로가기)
5. 자돈 설사병과 모돈 산차의 관계(바로가기)
6. 소화기 질병 진단을 위한 올바른 가검물 채취 방법(바로가기)
7. 대장균 설사병의 발병 기전 이해하기(바로가기)
8. 올바른 백신 접종 방법과 백신 적용의 효과(바로가기)
자궁내 성장 제한(Intrauterine growth restriction, IUGR)이란?
PSY 30을 넘길 수 있는 고생산성 모돈들의 보급이 전세계적으로 늘고 있다. 모돈의 자돈 생산 관련 유전력이 개량되며 산자수가 꾸준히 증가해 온 반면, 자궁의 용적을 늘리는 개량은 쉽지 않기 때문에 필연적으로 생시 체중이 적은 자돈의 비율이 높아지고 농장에 따라 '자궁내 성장 제한(IUGR)'에 영향을 받는 자돈의 비율이 최대 30%에 이르기도 한다(Amdi, C. et al, 2013).
'자궁내 성장 제한(IUGR)'은 통상적으로 임신 기간 중 태아·태아 장기의 성장 및 발달 장애로 정의되며, IUGR 자돈들은 뇌 보존 효과(brain sparing effect, 태아 위축 시 다른 장기에 비해 뇌는 상대적으로 영향을 덜 받는 현상)으로 인해 머리 모양이 특이하고 생시 체중이 작다는 특징이 있다.
형태학적으로, IUGR 자돈들의 머리 모양의 특징은 아래 3가지로 요약할 수 있다.
●돌고래 같은 두상
●불거져 나온 눈
●주둥이에 직각 방향으로 형성된 주름
자궁내 성장 제한(IUGR), 작은 생시 체중만이 문제가 아니다!
IUGR 자돈들은 단순 저체중 자돈들과 다르게 아래와 같이 정상적인 성장을 하기 어려운 약점들을 가지고 있다.
①초유 흡수 능력 저하
IUGR 자돈들은 태아 시기 장기 발달이 저해되면서 소장이 정상에 비해 더 길고 장벽이 얇은 상태로 태어나는데, 이러한 소장에는 융모가 제대로 발달하지 않아 영양분 흡수가 어렵다.
정상 자돈과 IUGR 자돈의 소장 차이는 생후 2일령까지도 관찰되며, 이 시기의 흡수 부전으로 인해 설사 발생 빈도가 높아짐은 물론 초유 성분을 흡수하지 못해 질병에 취약한 상태로 남게 된다(R. D'Inca et al, 2010).
②초유 섭취 능력 저하
IUGR 자돈들은 초유 섭취를 위한 활력이 약해 생후 젖을 찾거나 빠는 행동을 적극적으로 보이지 않는다. 정상적인 자돈이 생존하기 위하여 생후 첫 24시간 동안 초유를 최소 250g을 섭취해야 하지만, IUGR 자돈은 자돈 체중 1kg 기준 100g 이하의 초유만을 섭취하는 것으로 나타났다.
③면역 능력 저하
초유 내 함유된 모체 이행 항체의 흡수와 별개로, IUGR 자돈에서는 면역 능력 자체의 저하가 관찰된다.
24일령의 정상 자돈과 IUGR 자돈의 말초 혈액을 비교 분석한 결과, IUGR 자돈에서 면역 세포들의 분화 과정에 중요한 역할을 하는 CD4+ T세포의 수치가 낮고 전체적인 림프구의 비율이 적은 것으로 나타났으며, 자극 물질에 반응하는 각종 사이토카인의 적게 분비되는 등 중등도의 면역 억제가 일어나는 것이 확인되었다(Charlotte Amdi et al, 2020).
이를 통해 자돈이 초유를 통해 모체 이행 항체는 물론 모돈의 면역 세포도 함께 전달받아야 한다(면역 세포는 모체 이행 항체와 달리 자신의 어미에게서만 전달받으므로, 양자 보내기 전의 충분한 초유 섭취가 중요함)는 사실과 그 중요성을 알 수 있다.
④이유 전 폐사율 증가
이러한 IUGR 자돈의 초유 섭취 불량 및 면역 능력 저하는 포유 자돈의 건강 상태에 매우 부정적인 영향을 미치며, 생후 5일 이내 폐사율 증가로 이어질 수 있다.
정상 자돈 대비 IUGR 자돈의 폐사율은 경미한 IUGR의 경우 2배, 심각한 IUGR의 경우 4배 이상으로 나타났다(C. F. Hansen et al, 2018). IUGR의 정도가 경미한 자돈은 정상 자돈과 체중 생시 체중 자체는 비슷하게 나타날 수 있으므로, 체중만을 기준으로 허약 자돈을 관리할 경우 보다 집중 관리가 필요한 IUGR 자돈의 관리가 허술해질 수 있다.
따라서 자돈의 형태학적 특징(머리 모양)으로 IUGR 자돈을 분류해 관리하는 것이 중요하다. 무엇보다도 IUGR 자돈의 생존율을 높이기 위해서는 많은 시간과 비용이 필요하므로, IUGR 자돈의 발생율 자체를 줄일 수 있는 방안(모돈 사료 구성)이 필요하다.
자궁내 성장 제한(IUGR) 자돈의 발생 비율을 줄이기 위한 모돈 사료의 영양학적 구성
돼지의 IUGR 발생은 태반 형성 불충분 및 이에 따른 태아의 반응에 기인하며, 이는 자돈의 몸의 구조, 생리, 대사 작용, 장기의 형태 및 효소 분비 등에 영구적인 영향을 미친다.
해당 문제들은 모두 정상적인 “태아의 성장 프로그램”을 방해하여 신생 자돈의 생존과 효율적인 성장에 악영향을 미치며, 나아가 지육율 감소, 도체의 체지방 증가, 사료 효율 저하 등 출하 시점까지 경제적인 피해를 발생시킨다.
임신 기간 중 모체의 영양분 섭취에 따른 태아 성장은 임신 성공 여부와 자돈의 평생 건강 및 생산성을 결정짓는 중요한 요인이다. 태반의 크기와 영양분 전달 능력(임신기간 중 태아와 모돈의 혈액은 서로 직접 접촉하지 않는다)은 태아기의 성장 속도를 결정하고 생시체중 및 IUGR에 직접적인 영향을 미친다.
태반을 통한 영양소·노폐물 교환은 자궁과 탯줄의 혈액 흐름에 따라 일어나며, 이러한 혈액 흐름은 결국 태반의 혈관 형성에 크게 영향을 받게 된다.
IUGR의 발생 빈도를 줄이기 위한 임신돈 사료의 영양학적 구성 전략에 대해 간단히 알아보자.
①임신 초기(12~ 25일) : 배아 사멸과 착상 실패를 줄이기 위한 영양 공급
교배 이후 약 20일 전후에 섭취된 사료로부터 흡수된 아미노산, 특히 아르기닌, 류신, 글루타민 등은 임신 초기 자궁의 세포 기능 활성화 및 단백질 합성의 재료로 이용된다.
이들은 태반 조직을 구성하는 단백질의 블록으로 쓰임과 동시에 DNA와 단백질의 합성을 자극하고 혈관 생성 및 발달을 촉진한다. 또한, 전염증 과정에서 분비되는 사이토카인, 림포카인, 호르몬, 성장 인자 등은 임신 초기 과활성화된 자궁 점막의 조직 형성 촉진 과정을 저해할 수 있다.
따라서, 전염증 과정이나 산화 스트레스를 줄이기 위한 사료 내 기능성 영양소 및 화합물들은 초기 배아 재흡수를 방지하는 긍정적인 역할을 한다.
②임신 중기(35~75일) : 태반 발달 극대화를 위한 영양 공급
태반이 충분히 발달하지 않거나, 자궁 용적이 충분하지 않아 태아가 정상적으로 발달하지 못한 경우 임신 35~75일 기간의 배아 손실이 일어날 수 있다.
이 기간 동안에는 아르기닌, 글루타민산 등 비필수 아미노산이 대폭 감소하여 크렙스 회로(Krebs cycle), 요소 회로(Urea cycle) 등 주요 대사 경로에서의 이용이 어려워진다.
돼지의 상피융모막 태반 형성은 임신 15~20일령부터 시작되나, 모체의 혈관과 태아의 혈관은 임신 85일령까지 점점 복잡하게 얽히며 접촉 면적을 넓혀 모체와 태아 사이의 영양소 및 노폐물 교환양을 늘려 간다.
따라서 임신 중기(35~75일) 사료 급여 전략의 주요 목표는 충분한 기질과 영양소를 공급하여 유전자 발현, 단백질 합성, 혈관 형성을 조절하여 태반 발달을 극대화하는 것이다. 임신 초기와 마찬가지로 이 시기에는 아르기닌, 류신, 글루타민산이 풍부한 단백질원이나 이들에 대한 직접적인 보충이 필요하다.
