집중연구 / 생리

모돈의 파행 단서 찾기
                                        
편 집 부

미국 아이오와대학교 수의과대학 조직에서 가장 한적한 곳에 위치한 곳은 돼지 집중연구 실험실이다. 이 최고 수준의 시설은 대학교의 동물행동과학, 농업공학, 그리고 돼지 수의군단 전문가들의 공동 노력의 결과이다.
처음에 ISU 과학자들은 돈육 생산자와 돼지 수의사가 실용적으로 사용할 수 있는 실시간 도구를 제공하는데 초점을 맞추었다. 종종 그러하듯이 다른 분야(인의와 반려동물 의학)의 기술을 실험실에 가져와 돼지 연구에 적응하였다. 올바른 도구가 없을 경우 제작해서 사용했다.
 
1. 모돈의 파행에 초점을 맞추시오.
 
산학협동 돼지 전문가인 켄 스탤더에 의하면, 급속히 떠오르는 ISU 과학자의 우선 순위는 모돈이 번식돈군에서 제거되는 두 번째 이유인 모돈의 파행을 돈육 생산자가 수 십년간 해결하는 도전이다. 모돈 도태의 가장 흔한 원인은 번식실패이다.
모돈의 파행 수수께끼를 해결하기 위해 ISU팀은 모돈이 어떻게 체중을 전지와 후지에 분포하는가를 측정할 수 있는 것과 이 질환의 복잡성을 이해하기 시작하는 것에 동의했다.
그들의 재능을 모으면서 농업기사인 스티븐 호프, 돼지 수의사인 록 캐리커, 돼지 복지 전문가인 앤나 존슨, 박사 후 연구 보조원인 로버트 휘쯔제랄드, 대학원생 강 선, 그리고 스탤더는 연구를 시작했다.
이들의 공동 연구의 과실은 미세 컴퓨터가 내장된 힘 발판으로써 표면에 작용하는 각 다리의 힘의 양을 계량한다. 이 능력을 가지고 연구자들은 구조적 건전성을 지수화한 객관적 수치와 관련된 요인들을 측정할 수 있었다.

힘 발판은 길이가 5피트(152cm), 폭이 22.25인치(678cm), 그리고 높이가 4인치(121cm)이며 0.25인치(7.6cm) 두께의 알루미늄 시트를 위 아래에 부착했다.
모돈이 경험한 일반적 바닥인 콘크리트 바닥을 모방하기 위해 특수 에폭시-모래 코팅을 사용했다. 이 중요한 코팅이 모돈으로 하여금 낯선 바닥에서 다르게 행동하는 것을 막을 수 있다.
추가적으로 힘 발판은 각 다리의 수직 힘(체중)이 독립적으로 측정되게 제작되었다. 상판은 길이 30인치(914cm), 폭이 11인치(335cm)인 4분면으로 구성되었다. 힘 발판 위의 중앙 막대는 모돈이 감지판에서 한 발자국 이상 벗어나지 않게 해 준다.
체중 측정은 각 4분면으로부터 1초 간격으로 30분 이상 기록된다. 힘 발판 앞에 장착된 카메라가 발의 위치와 움직임을 기록한다. 자료 수집 소프트웨어를 이용해서 특정 기간 측정치가 기록된다.
힘 발판 측정기는 표면에 작용하는 각 다리의 힘의 양을 계량한다고 스탤더는 말한다. 이것은 파행지수를 결정짓는 구조적 이상을 객관적으로 분류하는 것과 관련이 있는 요인들을 측정한다. 운동장애는 신경장애, 발굽 또는 사지의 병변, 기계적 구조 문제, 외상 또는 대사성 및 감염성 질병과 관련이 있을 수 있다.
다양하고 주관적인 파행지수 체계가 개발되어 동물 관리자가 신속하고 적당하게 특정 시점에 파행을 계량하는 것에 ISU 과학자들은 주목했다. 문제는 모든 사람이 파행지수를 동일하게 계산하지 않는 것이다.
동물의 파행지수를 계산은 표준화되고 객관적인 방법, 즉 힘 발판방법 같은 것이 주관적인 지수 측정보다 더 정확하고 생산자에게 유용한 파행 측정 도구를 제공한다고 그는 말한다.
상업적 적용에서 힘 발판 기술은 전자 모돈급이기와 통합하여 일일 기준으로 모돈의 체중과 다리 체중을 기록하고 모니터할 수 있다.
 
2. 동작 건전성
 
모돈이 힘 발판을 떠난 후 ISU 과학자들이 설정한 걸음걸이 평가 코스로 직접 들어간다. 
길이 50인치(1,522cm) 폭 36인치(1,096cm) 코스의 첫 번째 14피트(426cm)에 거의 14,000개의 감지기가 깔려있고 모돈이 걸으면서 기록이 된다.
모돈은 지문처럼 걸음걸이가 다르다고 캐리커는 설명한다.「게이트4」체계가 매트 표면 위를 모돈이 움직일 때 걸음걸이를 기록한다.
추가로 코스에 설치된 4개의 고해상도 카메라가 폐쇄 회로를 통해 모돈의 걸음걸이를 기록한다.
 
3. 예비시험 결과
 
힘 발판 인증 과정의 시운전에 최소 한 발 이상의 파행이 보이는 모돈 4두와 정상으로 보이는 모돈 4두 총 8두가 분석됐다. 30분간 1초마다 각 4분면의 체중을 더하고 모돈 체중으로 나누어서 전-후, 그리고 좌-우 체중분포를 계산하였다. 이 계산은 4분면마다 각기 체중 백분율을 제공하였다.
평균적으로 모돈은 전지에 56.4%, 후지에 44.6% 체중이 분포했다. 좌-우 체중 분포는 모돈간에 차이가 있었다. 8두의 모돈은 오른 쪽에 체중을 더 실었고, 2두의 모돈은 왼쪽에 실었다.
모든 모돈이 후지보다 전지에 체중을 더 실었다. 그러나 좌우 차이는 변이가 더 많다. 전-후 체중 분포의 편차는 후지 중 하나 또는 전지 두 개의 파행을 표시한다고 스탤더는 설명한다.
시험 초기에 힘 발판과 걸음걸이 평가 코스가 육돈군에서 효과적인 스크린 도구로 일일 작용할 것이라고 스탤더는 낙관했다.
발굽 병변 또는 발 구조 또는 둘 다 파행간의 관계 설정이 생산자에게 파행 발생을 감소시킬 수 있는 환경 또는 유전자 프로그램을 정확히 시행할 수 있도록 허용해 준다고 스탤더는 요약한다. 결과적으로 이 능력이 모돈의 수명을 증가시키고, 모돈 개체 복지를 개선하고, 수익성을 개선해 준다. 더욱이 모돈의 수직 힘을 객관적으로 측정하는 능력이 과학자와 생산자로 하여금 임상증상 출현 전에 파행 모돈을 인지할 수 있게 해 준다.
 
4. 모돈의 행동
 
돼지 집중연구 실험실의 또 다른 핵심 요소는 행동 모니터 장비이다.
존슨은 파행 모돈과 정상 모돈의 패턴과 서기, 눕기, 먹기, 마시기에 소요된 시간 차이를 이해하기 위해 많은 시간별로 비디오 장면을 보았다.
파행 모돈의 행동을 이해하면 파행을 조기에 발견하여 적절히 치료할 수 있도록 도와준다고 존슨은 설명한다.
모돈은 명백히 다른 비율로 먹는다고 그녀는 말한다. 일부 모돈은 사료를 조금씩 찔끔찔끔 먹고 물을 먹는다. 다른 모돈은 입안 가득히 먹는다. 그들은 짧은 시간에 가능한 많이 사료를 먹는다.
이런 급이 행동을 이해하면 군사 모돈의 바닥 사료 주기에 대한 지침을 제공하고, 최상의 그룹 크기를 결정하고, 파행 모돈을 관리하고 사료 주는 최상의 방식에 대한 빛을 제공할 것이라고 그녀는 말한다.
 
【National Hog Farmer 2010년 8월호에 게재된 내용을 발췌하여 번역 정리하였음】
 
[월간 피그앤포크, 2011년 4월호]