신양돈 신기술
                 
구강액 채취는 검사의 질을 향상시킨다
                                                 
편 집 부
 
미국 아이오와주립대학교(ISU)의 수의사 Jeff Zimmerman은 5년 전에 그가 받은 우호적인 비난에 접하고 빙그레 웃었다. 이때는 그가 돼지의 PRRS 바이러스를 조기에 발견하는 가능한 방법으로 「구강액」 평가를 위한 첫 번째의 제안서를 제출했을 때이다.
「구강액(oral fluid)」은 침과는 다르다. 침은 침샘에서 나오고 구강액에는 침이 포함된다. 그러나 구강액은 모세혈관이나 혈류에서 나온 물질도 섞여 있다.
이런 회의적인 반응은 가라앉았다. 2005년 이후 Zimmermann은 그의 연구를 진행하라는 공식적인 승인을 받았다. 이 과정 중에 구강액은 PRRS 바이러스가 감염된 돼지를 골라내는 데 쓰이는 혈액검사의 대체 방법으로 계속적으로 신임을 얻어갔다. 
 
1. 구강액의 역사
 
최근에 구강액은 HIV 환자를 검사하는 데에 빠르고 안전한 방법으로 특별한 관심을 끌고 있다.
Zimmermann은 “여러분이 문헌을 살펴보고 1909년 이후에 이 분야에서 얼마나 많은 연구가 진행되었는지를 알기 전까지는 환자에 대한 구강액 검사는 억지스러운 것 같이 여겨질 것이다.”라고 말했다.
Zimmermann과 동료들이 실시한 새로운 검사수집 방법에 대한 연구는 2005년 3월에 시작되었다. 이때는 그의 팀이 PRRS 만연에 대한 장기적인 연구를 하는 과정 중에 검사하기 위해 편도선을 긁어내는 일에 지쳐있었을 때이다.
“자포자기적인 상황에서 탈피하여 우리는 로프를 돈방 위에 달아주었다. 돼지는 재미있게 로프를 씹었고 로프를 가지고 놀았다. 우리는 이 방법을 쓰면 쉽게 구강액을 채취할 수 있다는 것을 알아내었고, 돼지는 놀랍게도 유용한 진단 자료를 제공해 주었다.”라고 그는 말했다. 그 자료는 2005년 12월에 St. Louis, MO에서 개최된 국제 PRRS 심포지움에서 처음으로 발표되었다.
 
2. 필요한 도구
 
구강액을 채취하기 위하여 Zimmerman은 100% 면으로 되어있고 탈색과 처리를 하지 않은 세 가닥으로 꼬인 로프를 사용하였다(사진은 월간지 169페이지 참조).
로프는 인터넷을 통하여 꾸러미로 쉽게 살 수 있었고 가격은 피드당 약 40센트였다. 그는 이유한 돼지에게는 1/2인치 굵기의 로프를 사용하였고, 더 큰 돼지에게는 5/8인치의 로프를 사용하였다.
가검물을 채취하기 위해서는 로프만 있으면 되고, 그는 로프를 돼지의 어깨 높이까지 달아주면 좋다고 했다. 로프는 약 20분 동안 돈방 위에 느려준다. 이 시간동안이면 보통 돈방에 있는 75%의 돼지가 로프를 쩝쩝 씹으며 필요한 가검물을 제공해 준다.
다음으로는 로프를 비닐 백에 넣고 액을 짜내어 튜브에 넣고 시험을 위해 진단 시험실로 보낸다. 표준형 정액 「snap cap」 튜브를 이용할 수 있으며, 가검물은 정액과 마찬가지고 냉장 또는 냉동이 되어야 한다.
구강액 채취 방법은 검사용 혈액을 채취하기 위해 돼지를 한 마리씩 잡아내거나 올가미를 씌우는 것과 같은 싫증나는 일보다는 훨씬 간단하다.
수많은 혈액검사 방법이 포함된 PRRS 연구에서 돼지는 전 과정을 통해 빠르게 겁을 먹는다. 구강액 검사방법은 종돈에서도 가검물을 채취하는 데 더욱 안전하고 차단방역도 더 잘 되는 방법이다.
사람에 있어서 HIV에 대한 구강액 검사는 표준이 설정되었고, 거의 100%의 정확도를 보이고 있다.
검사방법의 개발과 평가가 우리의 현재 목표이다. 지금까지 자료를 보면 구강액은 적어도 혈액 가검물 만큼은 정확하다는 것을 알 수 있고, 돼지의 축군에서 PRRS 바이러스를 추적하는 데는 더 우수하기도 하다. 이런 특수한 기술은 감시를 하는 데에 가장 유용한 것이다.
생산자로서 또는 생활인으로서 우리가 도전하는 가장 큰 일 중의 하나는 우리의 축군에 전염성 질병이 돌아다니는 것을 찾아내는 일이다.
구강액 검사는 PRRS 바이러스를 추적하는 데에 빠르고 쉬우며 연중 어느 때라도 할 수 있게 해 주었다. 다른 연구자들도 돼지 축군에서 인플루엔자, 마이코플라스마 및 돼지의 전염성 써코바이러스를 추적하는 데 적용하는 것을 연구하고 있다.
현재 PRRS 바이러스 감염에 대한 구강액 진단은 실제적인 감염을 조사하는 PCR(중합효소연쇄반응. Polymerase chain reaction)에 의해 실시되고 있고, 질병 도전에 대한 항체를 찾아내기 위하여 ELISA(효소표지항체법. Enzyme-linked immunosorbent assay) 시험법이 개발되고 있는 중이다.

3. 결과
 
예비 결과에서 보면, 구강액은 PCR을 이용하는 PRRS 혈액검사와 유사한 결과를 나타냈다. 그의 연구에서 7일에는 100% 동일하였고, 그 이후에도 구강액에서는 혈청 채취액보다 PRRS 양성이 더 많이 발견되었다.
오랜 시간에 걸쳐 PCR 방법을 쓰면 혈청에 있는 것보다 구강액에 있는 PRRS 바이러스를 더 잘 찾아낼 수 있었다.
최근에 마친 그의 연구에서 감염시킨 지 21일되는 날 채취한 구강액에서는 90%가 PRRS 양성으로 밝혀졌는데, 이것은 혈청에서 80%인 것과 비교가 된다.
“항상 나오는 하나의 질문은 조기 감염의 검사와 관련된 것이다. 어떻게 돈방에서 PRRS 양성 돼지를 찾아내느냐?”고 물었다.
PRRS 음성인 일반 비육돈의 구강액을 이용하여 그 질문에 대한 시험을 하였다.
36개의 돈방 각각에서 한 마리씩의 돼지를 잡아내어 다른 곳으로 옮겨 한 방에 넣고 PRRS 백신을 하였다. 4일 후에 그 돼지들은 한 마리씩 36개의 돈방으로 다시 옮겨졌다. 각 돈방에는 26두씩 수용되어 있었다. 각 돈방에서 하나씩 채취한 구강액을 PCR로 검사하니 36개의 돈방 중에서 24개의 돈방(67%)에 있는 그룹의 돼지가 PRRS 양성으로 바뀌었다.
이 결과는 모두 실제 상황이다. 여러분이 각 돈방에서 혈액 가검물을 하나씩 채취하여 검사했다면 그와 같은 결과는 절대로 얻을 수 없었을 것이다.
ISU 연구자인 John Prickett와 Apisit Kittawornrat가 최근에 구강액에 있는 PRRS 항체에 대한 연구에서 구강액에서는 분석에 공시한 지 9일에 PRRS 바이러스가 검출되는 것을 보여주었는데, 혈청 가검물에서는 검출되는 데 평균 14~17일이란 것과 비교가 된다. 이들의 연구는 PRRS 바이러스를 검사하는 PCR 검사에 대한 저렴한 대체 방법을 제공해 줄 수 있다.
 
4. 구강액과 혈액
 
또 하나의 보편적인 질문은 구강액이나 혈액에서 더 많은 병원체가 추적되는가(?)이다.
“나는 구강액을 통하여 혈액에서는 찾을 수 없는 병원체를 찾아내게 될 것이라 생각한다. 이렇게 되면 구강액은 매우 소중한 진단 도구가 된다. 이것은 돼지의 건강을 받쳐주는 새로운 도구를 제공해주는 막대한 잠재력을 가지고 있다. 그러나 앞으로 해야 할 일이 많이 남아있다.”고 Zimmerman은 말했다.
 
5. 기타 응용
 
“구강액 수집은 여러 가지 상황에서 쉽게 적용할 수 있는 새로운 도구이다.”라고 아이오와대학교, Veterinary Diagonistic and Production Animal Medicine의 원로 임상 수의사인 Rodney “Butch” Baker는 말했다.
IA의 아이오와주에서 바이러스의 전파를 평가하기 위해서 실시하는 PRRS 소규모 연구 과제를 실행을 시작하는 데 있어 구강액을 이용하는 것이 역학적 관점에서 큰 부분을 차지하는 것으로 계획되어 있다.
“일단 업계는 PRRS를 퇴치하기로 결정하였고, 구강액은 돼지가 이동하기 전의 상태를 파악하는 데에 매우 가치 있는 도구가 될 것이다. 우리는 매년 아이오와에 들어오는 2,300만두의 돼지를 보유하고 있다.”라고 그는 말했다.
“구강액으로는 중복 시험을 하기 쉽기 때문에 양돈업자들은 언제 PRRS 바이러스가 들어왔고, 동물의 무리에 있어 질병의 상태가 어떤지를 집어내기 위한 검사를 자돈 후기부터 출하할 때까지 계속적으로 할 수 있다. 그런데 지역 관리나 박멸 프로그램의 필수 단계로서 필요에 따라 이동을 제한하는 것을 법으로 정할 수 있다”고 Bayker는 말했다.
“장래에는 구강액 채취 방법이 수출하고자 하는 돼지가 여러 가지의 질병에 걸리지 않았음을 결정하는 개체 혈청 가검물 채취 방법에 도움을 줄 수 있을 것이다”라고 그는 덧붙여 말했다.
 
6. 양돈업자, 돼지의 훈련
 
“최소한의 훈련만으로도 양돈업자는 그들의 축사에 구강액 채취를 하는 방법을 배울 수 있고, 그들 양돈 수의사의 도움을 받아 구강액을 채취하여 실험실로 보낼 수 있다”고 Baker는 설명하였다.
구강액 채취 이전에 돼지는 약간의 훈련을 받아야 된다. 바닥에 로프를 두어 약 20분 동안 또는 그것이 무섭지 않다는 것을 알 때까지 가지고 놀게 하라.
일반 양돈장에서는 이유자돈을 훈련시키는 데에 하루나 이틀 이상 걸려서는 안 된다. 7~8주령부터 출하할 때까지의 돼지는 쉽게 과정을 기억해 낸다.
돈방에 로프를 20분 이상 달아두지 말라고 그는 조언하였다. 돼지는 그것에 대해 싫증을 내고 쉽게 무시해 버리게 된다. 이 때문에 다음에 필요하여 구강액 채취를 하려 할 때 어려워질 수가 있다.
 
7. 항생제 검사
 
Iowa State′s Veterinary Diagnostic and Production Animal Medicine department의 수의사 Locke Karriker와 수의대 2학년생 Allison Meiszberg에 의하면, 구강액은 항생제를 유무를 검사하는 과정으로도 가능성을 가지고 있다고 했다.
Karriker는 현재 동물의 상태에서 항생제 유무를 검사하는 유일한 방법은 오줌, 혈청 또는 조직을 검사하는 것이라고 했다.
그것은 현실성 있는 접근법이 아니다. 그는 구강액은 동물을 도축장에 보내기 전에 돈방에서 바로 항생제 잔류 동물을 골라내는 방법을 제시해 줄 것이라고 했다.
Karriker는 이 말을 하면서 그의 마음속에는 두 가지 의문을 가지고 있었다.
  • 항생제가 구강액에서 나올 것인가?
  • 만약 그것이 나온다면 이런 항생제를 검출할 수 있는 손쉬운 방법이 우리에게 있는가? 
 
매우 소규모의 예비시험에서 Karriker와 Meiszberg는 한 방에 100파운드(45kg)의 돼지가 3마리씩 들어 있는 4개의 돈방에서 채집한 구강액을 검사하기 위하여 큰 탱크의 우유에서 항생제를 검출해 내는 매우 예민하고 신속한 항생제 검출법(snap test)을 이용하였다.
Meiszberg는 항생제를 투여한 돼지는 한 마리도 없었다. 두 돈방의 돼지에게는 테트라사이클린 주사를 했고, 한편 나머지 두 돈방의 돼지는 ceftiofur sodium을 설명서의 지시 용량대로 주사하였다. 그리고는 주사 후 2, 6, 12 및 24시간에 구강액 가검물을 채취하였다. 
ceftiofur sodium을 주사한 그룹의 돼지는 항생제 주사를 하기 전에는 구강액 조사에서 모두 균일하게 항생제 음성이었다. 그러나 항생제 주사를 하고 난 이후는 아무 때에 조사해도 전부가 양성으로 나타났다. 테트라사이클린 처리 그룹에서는 결과는 유사했으나 명확하지가 않았다.
그는 “예비 시험 결과를 보면 구강액이 무리의 돼지에서 항생제를 검출하는 데에 매우 유용하고 편리한 도구로서의 가능성이 있다는 것을 보여준다”고 하였다.
Karriker는 이 과정은 출하하는 돼지에 잠재적으로 규칙 위반 수준의 항생제가 잔류하는 것을 방지하기 위한 대책을 마련해 줄 수 있다는 것 외에도, 항생제가 다른  사료통으로 잘못 들어갔는지 또는 동물이 투약 수준에 맞지 않게 처치되었는지를 확인하는 데도 쓰일 수 있다고 했다.

8. 구강액의 효용성
 
Abilene, KS, 돼지 수의사 Steve Henry는 면 로프를 이용한 구강액 채취로 얻어진 최근의 결과는 오랫동안 양돈업계가 받고 있는 피할 수 없었던 피해의 역경을 완전히 쓸어낼 수 있도록 발전시켰다고 열렬히 믿고 있다.
그는 이번 10년간 있었던 오랜 투쟁 속에 처음으로 양돈업자는 자신의 운명에 대한 책임을 질 수 있을 것이라고 말했다.
“성공적인 모든 질병 제거 프로그램은 하나로 모아진다. 여러분이 돼지의 상태를 알기 전까지는 돼지를 이동하지 마라, 또한 구강액 채취를 하면 그것은 여러분이 그 일을 할 수 있다는 핵심 조건이 된다.”고 그는 말했다.
Henry는 양돈업자들이 돼지를 사거나 팔기 전에 비용과 노동력이 많이 들고 동물 중심적인 혈액 채취를 하는 대신에 그들의 축사에서 스스로 조사용 가검물 선택을 하여 채집할 수 있는 자율권을 가지게 되었다고 말했다.
그는 “우리는 돈사의 밖에 있는 모든 사람들을 $50을 주고 혈액검사를 하게 할 수 있다. 돼지를 팔거나 사는 일을 하는 이 사람들은 물리적으로 PRRS에 대해 규명되고 특성이 밝혀진 축군을 얻을 수 있게 된다.”고 덧붙여 말했다.
Henry는 이해당사자 그룹의 의장으로서 아이오와대학의 PRRS 연구의 일환으로 Natinal Pork Board와 협조하여 기금 조성이 된 PRRS Coordinated Agricultural Project를 관장하고 있다.
 
9. 결론
 
Zimmerman은 구강액 채취시험이 보증된다고 해서 확인 시험을 위해서나 개별적인 시험 상황에 따라 실시하는 혈액검사를 없애서는 안 된다고 경고하였다. 구강액 채취는 동물의 건강을 관리하는 수단 중에 또 다른 하나의 방법이다.
그러나 이와 같이 비교적 저렴한 감시방법은 돼지 농장에서 질병의 상호작용을 규명하는 손쉬운 수단을 제공해 줄 것이며, 많은 축군에 대해 전체적인 질병 상황을 이해하기 시작하도록 해 주는 새로운 도구가 될 것이라고 Zimmerman은 말했다.
“우리는 좀 더 일찍이 현명하게 조정 목표를 세우기 시작하여 질병 문제에서 탈피하고 결산 결과를 향상시킬 필요가 있다”고 그는 결론을 내렸다.
 
【본고는 National Hog Farmer 2010년 9월에 게재된 내용을 발췌하여 번역 정리하였음】
 
[월간 피그앤포크, 2011년 7월호]