[논문]PoulShot® MG-F 백신의 마이코플라즈마 감염증에 대한 산란계 농장에서의 야외 효능 평가

전은옥; 우창곡; 원호근; 모인필

doi:10.5536/kjps.2010.37.2.181

[국내논문] PoulShot® MG-F 백신의 마이코플라즈마 감염증에 대한 산란계 농장에서의 야외 효능 평가
Evaluation of Efficacy of PoulShot® MG-F Vaccine against Mycoplasma gallisepticum Infection in the Layer Farms 원문보기

한국가금학회지 = Korean journal of poultry science, v.37 no.2, 2010년, pp.181 - 190

전은옥 (충북대학교 수의과대학) , 우창곡 (충북대학교 수의과대학) , 원호근 (중앙백신연구소 QA 개발팀) , 모인필 (충북대학교 수의과대학)

초록
AI-Helper

본 연구에서는 Mycoplasma gallisepticum F 주 생독 백신(PoulShot$^{(R)}$ MG-F)의 안전성과 효능을 평가하였다. 충청북도 진천과 경기도 안성 지역의 산란계 농장을 선정하여, 백신과 야외주 공격 접종에 따른 혈청 역가 변화, 상부 호흡기에서의 마이코플라즈마균 재분리, 조직학적 병변과 백신 접종군 및 백신 미접종군 간의 산란율 및 오파란율의 차이를 농장별로 평가하였다. 백신 접종에 의한 혈청 역가 변화는 백신 접종 후 3주부터 확인되었으며, 농장에 따라 접종 후 23주에서 31주까지 지속됨으로써 백신 항체가 오랫동안 유지되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 상부 호흡기에서 MG-F 재분리 및 PCR에 의한 유전자 검출도 백신 접종 후 31주까지 양성이었다. 이러한 항체 및 항원의 지속적인 검출은 상부 호흡기에 MG-F 백신주의 집락 형성이 오랫동안 지속된다는 것을 의미하는 것이다. 동일한 방법으로 백신 접종군에 대한 야외주 공격 접종 후 상부 호흡기에서의 백신주 집락 형성을 분석한 결과, 공격 접종 후 3주까지 백신주의 집락 형성율이 야외주보다 동등하거나 높은 것으로 확인됨으로써 야외주 공격에 대한 백신주의 방어력이 입증되었다. MG-F의 안전성과 생산성 측면에서의 효능을 야외 농장에서 검증하기 위하여 두 실험 농장에서 백신 접종군과 백신 미접종군간의 산란율 및 오파란율을 비교하였다. 그 결과, MG-F 접종에 따른 임상적 부작용과 산란율 하락은 발견되지 않았으며, 오히려 백신 접종군의 오파란율이 백신 미접종군보다 평균 1~3% 낮은 것으로 분석됨으로써 백신 접종에 의한 난질 개선 효과가 있음이 확인되었다. 따라서, PoulShot$^{(R)}$ MG-F 생균백신을 산란계에 접종하였을 때 임상적으로 안전하였으며, 오랜 기간 야외 감염에 방어할 수 있는 항체 형성과 상부 호흡기에서의 지속성이 확인됨으로써 마이코플라즈마 야외 감염을 효율적으로 방어할 수 있을 것으로 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Mycoplasma gallisepticum (MG) infection results in severe economic loss in the poultry industry. In the previous reports, F strain, one of the MG live vaccine strains, could protect the bird from field infection of MG strains. In this study, efficacy of PoulShot$^{(R)}$ MG-F vaccine againset mycoplasma gallisepticum infection was evaluated for filed application in commercial layers. Commercial layers from two different farms received with PoulShot$^{(R)}$ MG-F, MG-F live vaccine at 9~14 weeks of age. Serological immune response to MG vaccine, the persistency of MG vaccine strain in the upper respiratory tracts and egg production rate were evaluated in the vaccinated, contacted or nonvaccinated flocks. The serological response was first detected at 3 weeks after vaccination (WAV) and persisted for 31 WAV. The MG vaccine strains were also persisted for 31 WAV based on the reisolation and PCR detection. There was no difference between the vaccinated or non-vaccinated flocks in the egg production rate but in the abnormality rate of eggs. Based on the above results, we suggested that the PoulShot$^{(R)}$, MG-F live vaccine was fully immunogenic and had characteristics of long persistence in the upper respiratory trachea which will reduce economic loss caused by MG infection in the layer farms.

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AI 본문요약
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문제 정의

그러나 실제 F주의 부작용은 닭보다는 칠면조에서 나타나는 현상이며, 국내에서는 칠면조 사육이 거의 없고 과거보다 상대적으로 양계 산업 전반적으로 위생 상태가 좋아졌기 때문에 백신 접종 시 2차 세균 감염의 기회가 낮으므로 다양한 장점이 있는 F주 생독 백신의 사용을 적극적으로 고려하여야 한다. 따라서, 본 연구에서는 국내에서 기 개발된 F주 생균 백신을 국내 양계 농가에 공급함으로써 마이코플라즈마에 의한 피해를 최소화 하고자 F주 생균 백신의 안전성과 효능을 일반 산란계 농장을 대상으로 야외 시험을 실시하였다.
본 연구에서는 Mycoplasma gallisepticum F 주 생독 백신(PoulShotⓇ MG-F)의 안전성과 효능을 평가하였다. 충청북도 진천과 경기도 안성 지역의 산란계 농장을 선정하여, 백신과 야외주 공격 접종에 따른 혈청 역가 변화, 상부 호흡기에서 의 마이코플라즈마균 재분리, 조직학적 병변과 백신 접종군 및 백신 미접종군 간의 산란율 및 오파란율의 차이를 농장별로 평가하였다.

제안 방법

배양 중인 PPLO 고형 배지는 매일 저배율(×40)로 현미경 관찰하여 MG균의 특징인 이중 융기상의 집락 형성 여부를 확인하였다.
4 color changing units(CCU)로 기관 내로 접종하였다. MG-R주의 공격 접종은 백신 접종 후 9주(KM 농장), 혹은 12주(NS 농장)에 대상 실험 닭을 공격 접종 계사(충청남도 탄천 중앙백신 실험 농장)로 이동하여 실시하였다.
두 곳의 실험 농장 모두 백신 접종 후 0, 1, 3, 5, 7, 9주에 채혈 및 뒤콧구멍 틈새(choanal cleft)와 기관에서 면봉을 이용하여 시료를 채취하였다. NS 농장의 경우에는 KM 농장과는 달리 백신 접종 후 12주에 동일한 시료를 채취하였다.
NS 농장의 경우에는 KM 농장과는 달리 백신 접종 후 12주에 동일한 시료를 채취하였다. 공격 접종 후 1, 2, 3주에도 백신 접종 후 채취한 시료와 마찬가지로 두 곳의 농장 모두에서 동일한 시료를 채취하였으며, 조직학적 병변을 관찰하기 위하여 기관을 추가로 채취하여 10% 중성 포르말린액으로 고정하였다.
RSA 검사에 사용한 진단액은 국립수의과학검역원(경기도 안양)에서 분양 받았으며, HI 검사에 필요한 항원은 (주)중앙백신연구소에서 분양 받은 F주를 본 실험실에서 PPLO 액체 배지에서 20～26시간 동안 37℃ 항온기에서 배양 후 사용하였으며, 검사 술식은 국제동물보건기구(OIE) 진단 매뉴얼에 따라 실시하였다. ELISA는 IDEXX사(West-brook, Maine, USA)의 MG ELISA kit를 사용하였으며, IDEXX사의 매뉴얼에 따라 시료의 역가가 1,076 이상일 때 또는 S/P ratio가 0.5 이상일 때, 양성으로 판단하였다.
증균 배지로 PPLO 액체 배지(Difco, Franklin Lakes, USA)와 PPLO 고형 배지(Difco, Franklin Lakes, USA)를 사용하였으며, 배지에는 비동화시킨 10% 돼지 혹은 말 혈청(Difco, Franklin Lakes, USA)를 첨가하였다. 시료 수송용 배지로는 증균 배지와 동일한 조성에 항생제 함량을 두 배로 늘린 PPLO 액체 배지를 일반 시험관에 2.
멸균된 동일한 면봉을 이용하여 뒤콧구멍 틈새와 기관에서 시료를 채취하여 PPLO 액체 배지에 배양하였다. 시료 채취 후 수송 배지에 면봉을 넣어 냉장 온도를 유지하며 실험실로 이동하였고, 실험실 도착 즉시 시료가 충분히 혼합이 될 수 있도록 진탕을 하였으며, 바로 PPLO 액체 배지에 계대 배양을 하였다.
멸균된 동일한 면봉을 이용하여 뒤콧구멍 틈새와 기관에서 시료를 채취하여 PPLO 액체 배지에 배양하였다. 시료 채취 후 수송 배지에 면봉을 넣어 냉장 온도를 유지하며 실험실로 이동하였고, 실험실 도착 즉시 시료가 충분히 혼합이 될 수 있도록 진탕을 하였으며, 바로 PPLO 액체 배지에 계대 배양을 하였다. 이 후 37℃ 항온기에서 유지하였으며, 액체 배지에서 MG균이 확인될 때까지 매일 계대하였고, 매번 계대 시 기존의 배지에 10%의 혈청을 추가하였다.
시료 채취 후 수송 배지에 면봉을 넣어 냉장 온도를 유지하며 실험실로 이동하였고, 실험실 도착 즉시 시료가 충분히 혼합이 될 수 있도록 진탕을 하였으며, 바로 PPLO 액체 배지에 계대 배양을 하였다. 이 후 37℃ 항온기에서 유지하였으며, 액체 배지에서 MG균이 확인될 때까지 매일 계대하였고, 매번 계대 시 기존의 배지에 10%의 혈청을 추가하였다. MG균이 배양되면 pH 변화에 의해 배지색이 노란색을 띠며, 이 때 집락을 확인하기 위하여 PPLO 고형 배지에 도말하여 다시 37℃에서 16시간 이상 배양하였다.
배양 중인 PPLO 고형 배지는 매일 저배율(×40)로 현미경 관찰하여 MG균의 특징인 이중 융기상의 집락 형성 여부를 확인하였다. 일주일 동안 계대 배양 후에도 배지의 색 변화가 없는 시료는 모두 PPLO 고형 배지에 도말, 배양하여 최종적으로 MG 특이 집락을 관찰하였다. 이때 음성인 고형 배지인 경우 모두 폐기 처분하였다.
Restriction enzyme polymerase chain reaction(RE-PCR)을 통하여 본 실험에서 사용한 MG-F 백신균주와 공격 접종주인 MG-R을 구분하였다(Biro et al., 2006). 균 분리를 위하여 채취한 동일 시료를 RE-PCR용 시료로 사용하였다.
, 2006). 균 분리를 위하여 채취한 동일 시료를 RE-PCR용 시료로 사용하였다. 이때 RE-PCR은 PPLO 고형 배지에서 확인된 시료의 액체 배지를 선택하여 Viral gene spin^Ⓡ(Intron biotechnology, 경기 성남)으로 DNA를 추출하였고, MG 특이 primer를 사용하여(Biro et al.
균 분리를 위하여 채취한 동일 시료를 RE-PCR용 시료로 사용하였다. 이때 RE-PCR은 PPLO 고형 배지에서 확인된 시료의 액체 배지를 선택하여 Viral gene spin^Ⓡ(Intron biotechnology, 경기 성남)으로 DNA를 추출하였고, MG 특이 primer를 사용하여(Biro et al., 2006) PCR을 하였다. PCR 검사를 통해서 MG 양성으로 판단되면, PCR product를 제한 효소 처리하여 전기영동을 통해 잘라진 band의 크기를 확인함으로써 MG-F와 MG-R을 구분하였다.
, 2006) PCR을 하였다. PCR 검사를 통해서 MG 양성으로 판단되면, PCR product를 제한 효소 처리하여 전기영동을 통해 잘라진 band의 크기를 확인함으로써 MG-F와 MG-R을 구분하였다.
기관의 조직학적 병변을 그 정도에 따라 4등급으로 구분하였으며, 각 등급의 판정의 기준은 Grade 1=normal, Grade 2=focal, Grade 3=multifocal, Grade 4=diffuse로 하였다. 기관에서의 조직병리학적 평가는 MG 감염 시 주로 나타나는 상피 섬모의 손상, 기관 상피세포의 화생, 면역세포 침윤을 수치화하여 측정하였다.
기관의 조직학적 병변을 그 정도에 따라 4등급으로 구분하였으며, 각 등급의 판정의 기준은 Grade 1=normal, Grade 2=focal, Grade 3=multifocal, Grade 4=diffuse로 하였다. 기관에서의 조직병리학적 평가는 MG 감염 시 주로 나타나는 상피 섬모의 손상, 기관 상피세포의 화생, 면역세포 침윤을 수치화하여 측정하였다.
MG-F 백신 접종에 의한 혈청 역가 변화를 관찰하기 위해 백신 전과 백신 후 1, 3, 5, 7, 9, 12주에 혈청 역가를 측정하였다. 백신 전 채취한 혈청에서는 RSA 검사, HI 검사, ELISA 검사에서 두 농장 모두 MG 항체가 검출되지 않았다(Fig.
6). 본 실험에서 실시한 혈청 검사는 동일한 검사 혈청에 대하여 RSA 검사, HI 검사, ELISA 검사를 모두 실시하여 항체 역가의 변화를 비교하였다.
백신 접종 후 MG-F균의 상부 호흡기에서의 집락 형성을 확인하기 위해 살아있는 개체를 임의로 선발하여 멸균 면봉으로 시료를 채취하였다. 이 실험은 농장 여건상 NS 농장에서만 실시되었다.
상부 호흡기에서 MG-F균을 재분리하는 실험과 동일한 시료를 접종한 PPLO 액체 배지에서 PCR 방법으로 MG-F주의 유전자를 검출하였다. 두 실험 농장 모두 백신 접종 후 3주부터 MG 유전자가 검출되기 시작하여 본 실험의 종료 시기인 백신 접종 후 23주 혹은 31주까지 지속적으로 검출이 되었다(Table 2).
공격 접종 후 MG-F와 MG-R의 유전자를 구별하여 검출하였다. 일부 시료에서는 실험실적 실수로 인하여 MG-F와 MG-R의 구분이 용이하지 않아 MG 공통 유전자만 검출하였다(Table 2, Table 3).
공격 접종 후 MG-F와 MG-R의 유전자를 구별하여 검출하였다. 일부 시료에서는 실험실적 실수로 인하여 MG-F와 MG-R의 구분이 용이하지 않아 MG 공통 유전자만 검출하였다(Table 2, Table 3). 공격 접종 후 3주까지 두 농장의 백신접종군, 백신 접촉군 대부분 MG-F 유전자가 검출되었으나 KM농장의 백신 접촉군에서는 공격 접종 후 2주에 일부만 양성이었으며, 접종 후 1주 및 3주에는 모두 음성이었다.
공격 접종 후 3주까지 두 농장의 백신접종군, 백신 접촉군 대부분 MG-F 유전자가 검출되었으나 KM농장의 백신 접촉군에서는 공격 접종 후 2주에 일부만 양성이었으며, 접종 후 1주 및 3주에는 모두 음성이었다. 공격 접종주인 MG-R은 KM 농장의 경우 공격 접종 후 1주부터 검출이 되기 시작하여 2주, 3주까지 지속되었다. NS 농장의 경우, 공격 접종 후 1주에 백신 접종군에서는 검출이 되지 않았으나, 3주에는 두 계군 모두에서 MG-R 유전자를 확인할 수 있었다.
공격 접종 후 3주에 모든 실험계를 도태시켰으며, 부검 시 채취한 기관을 10% 포르말린 액에 고정하여 조직학적 병변을 관찰하였다(Table 4). MG-R의 공격 접종에 의한 기관의 섬모 손실, 림프구 침윤, 상피세포의 화생이 관찰되었으며, 병변의 정도를 점수화한 결과, 백신 접종군과 백신 접촉군 모두에서 조직 손상이 관찰되었으나, 두 계군 간의 통계학적 차이는 인정되지 않았다.
생산성에 미치는 MG-F 백신의 효능을 두 농장의 MG-F 백신 접종군과 백신 비접종계군의 산란율과 오파란율을 비교 하였다(Fig. 8, Fig. 9). 두 농장의 백신 비접종계군은 본 백신 실험 이전에 동일 농장, 동일 계사에서 사육되었던 계군을 선정하였다.
9). 두 농장의 백신 비접종계군은 본 백신 실험 이전에 동일 농장, 동일 계사에서 사육되었던 계군을 선정하였다. KM 농장의 경우, 백신 비접종계군의 산란율이 산란 초기에는 다소 높았으나, 34주령 이후에는 별다른 차이가 없었다.
본 실험에서는 백신 접종 후 오랜 기간 상부 호흡기에서 지속적으로 MG-F 재분리가 이루어졌다. Brown et al.
MG-R 공격 접종 후 2주에 기관 병변이 가장 심하다고 보고된 바 있으나(Gaunson et al., 2006), 본 실험에서는 공격 접종 후 혈청 역가 변화를 좀 더 지켜보기 위하여 공격 접종 후 3주령에 도태시켰다. 공격 접종에 의한 기관 섬모 손실, 림프구 침윤, 상피세포의 화생이 관찰되었으며, 이는 이미 밝혀진 MG 감염에 의한 상부 호흡기의 일반적인 조직학적 병변과 일치하였다(Mohammed et al.
동일 농장에서 백신 접종군과 비백신 접종군을 동시 사육할 수 없어 과거 동일 계사에서 사육되었던 과거 계군의 사육성적을 백신 비접종군의 성적으로 하여 백신 접종군과 비교하였다. 산란율의 변화는 농장과 주령 및 주변 환경에 따라 차이가 있어 절대적인 비교가 되지 않았지만 오파란율의 경우에는 두 농장 모두 실험 기간 내내 백신 접종군이 비백신 접종군보다 항상 낮아 유의한 차이가 인정되었다(P<0.
본 연구에서는 Mycoplasma gallisepticum F 주 생독 백신(PoulShotⓇ MG-F)의 안전성과 효능을 평가하였다. 충청북도 진천과 경기도 안성 지역의 산란계 농장을 선정하여, 백신과 야외주 공격 접종에 따른 혈청 역가 변화, 상부 호흡기에서 의 마이코플라즈마균 재분리, 조직학적 병변과 백신 접종군 및 백신 미접종군 간의 산란율 및 오파란율의 차이를 농장별로 평가하였다.
MG-F의 안전성과 생산성 측면에서의 효능을 야외 농장에서 검증하기 위하여 두 실험 농장에서 백신 접종군과 백신 미접종군간의 산란율 및 오파란율을 비교하였다. 그 결 과, MG-F 접종에 따른 임상적 부작용과 산란율 하락은 발견되지 않았으며, 오히려 백신 접종군의 오파란율이 백신 미접종군보다 평균 1～3% 낮은 것으로 분석됨으로써 백신 접종에 의한 난질 개선 효과가 있음이 확인되었다.

대상 데이터

MG-F의 안전성과 효능을 평가하기 위하여 충청북도 진천군에 위치한 KM 산란계 농장과 경기도 안성시에 위치한 NS 산란계 농장을 선정하였다 두 농장 모두 사육 품종은 하이라인 브라운이었으며, 총 사육 규모는 KM 농장은 100,000수, 2계군, NS 농장은 194,000수, 7계군이었다. 시험 계군의 규모는 KM 농장의 경우 총 56,000수, NS 농장의 경우 65,000수이었다.
본 실험에 사용한 생독 백신은 (주)중앙백신연구소(대전 유성구)에서 F주를 이용하여 제조한 PoulShot^Ⓡ MG-F를 사용하였다. MG-F는 점안 접종으로 제조회사의 기준에 의하여 수당 1수분을 접종하였으며, 백신 접종 시기는 KM 농장의 경우 9주령, NS 농장의 경우에는 14주령에 접종하였다.
혈청 검사에 앞서 비특이 반응을 없애기 위하여 채취한 모든 혈청에 대해서는 56℃, 30분간 비동화하였다. RSA 검사에 사용한 진단액은 국립수의과학검역원(경기도 안양)에서 분양 받았으며, HI 검사에 필요한 항원은 (주)중앙백신연구소에서 분양 받은 F주를 본 실험실에서 PPLO 액체 배지에서 20～26시간 동안 37℃ 항온기에서 배양 후 사용하였으며, 검사 술식은 국제동물보건기구(OIE) 진단 매뉴얼에 따라 실시하였다. ELISA는 IDEXX사(West-brook, Maine, USA)의 MG ELISA kit를 사용하였으며, IDEXX사의 매뉴얼에 따라 시료의 역가가 1,076 이상일 때 또는 S/P ratio가 0.
백신 접종 후 MG-F균의 상부 호흡기에서의 집락 형성을 확인하기 위해 살아있는 개체를 임의로 선발하여 멸균 면봉으로 시료를 채취하였다. 이 실험은 농장 여건상 NS 농장에서만 실시되었다. 백신 접종 후 5주부터 백신 접종군(NS-V)에서는 MG-F균의 기관 내 양성율이 50% 이상이었으나, 백신 접촉군(NS-C)의 경우에는 백신 접종군에 비하여 재분리율이 낮았다.

데이터처리

본 실험에서 얻은 결과에 대한 통계 분석은 Statistical Analysis System의 T-test (SAS, 2002)를 이용하여 분산분석을 실시하였다.

이론/모형

본 연구에서 확인된 바와 같이, MG-F 백신의 장점은 백신 접종 후 항체가 ts-11이나 6/85에 비하여 신속하게 형성된다는 것이다(Abd-El-Motelib and Kleven, 1993). 본 연구에서 사용한 RSA 검사는 MG 감염에 대한 모니터링에서 흔히 사용하는 혈청 검사법(Kempf et al., 1997)으로 주로 혈청 내 IgM을 검출한다. 기존의 실험 결과에 의하면 IgM은 감염 후 2주까지는 검출이 되지 않으나(Papazisi et al.
MG에 대한 항체를 측정하기 위한 혈청학적 검사로서 RSA(Rapid serum plate agglutination) 검사, HI(Haemagllutination inhibition) 검사, ELISA(Enzyme-linked immunosorbent assay)검사를 실시하였다. 혈청 검사에 앞서 비특이 반응을 없애기 위하여 채취한 모든 혈청에 대해서는 56℃, 30분간 비동화하였다.

성능/효과

1과 같다. HI 검사 항원으로 사용되는 MG 배양액은 혈구 응집능이 있음이 확인되었으며, PPLO 액체 배지에 접종 16시간 이후 HI 검사가 가능한 역가인 2^4.5에 도달하였으며, 배양 후 20～24시간에 HA 역가의 최고치를 보였으며, 접종 26시간 후부터는 HA 역가가 하락하기 시작하였다.
MG-F 생균 백신 접종 후 백신 접종군과 백신 접촉군 모두 호흡기 증상 등과 같이 MG 감염 시 발현되는 임상 증상은 관찰되지 않았다.
RSA 검사에서는 백신 접종 3주 이후부터 백신 접종군에서 MG-F에 대한 항체가 검출되었으며, NS 및 KM 농장 모두 항체 양성율이 백신 접종 5주까지 지속적으로 상승하여 최정점에 도달한 후 하락하는 경향을 보였다. 그러나 NS 농장의 경우, 하락하던 양성율이 백신 접종 후 12주에 다시 상승하는 경향을 보였으며, 이 양성율은 본 실험 종료일인 백신 접종 후 31주에 백신 접종군과 백신 접촉군 모두 90% 이상이었다. 하지만 KM 농장의 경우에는 실험 종료일인 백신 접종 후 23주에 백신 접종군과 백신 접촉군 모두 MG-F에 대한 항체가 검출되지 않았다(Fig.
이 후부터는 앞에서 언급한 RSA 검사의 성적과 마찬가지로 KM 농장에서는 백신 접종 후 9주, NS 농장에서는 12주에 다시 혈청 역가의 상승이 확인되었다. 또한, 항체 역가의 지속 기간을 확인하기 위해 백신 접종 후 23주(KM 농장) 및 31주(NS 농장)에도 HI 검사를 한 결과, 두 농장 모두 양성 역가를 유지하고 있어 항체가 지속적으로 존재하고 있는 것을 확인할 수 있었다. 공격 접종 후에 항체 역가의 변화는 백신 접종군과 백신 접촉군 모두 항체가가 상승하였으나, 백신 접종 후 초기에 항체 역가가 백신 접종군에 비하여 낮게 형성이 되었던 백신 접촉군의 상승폭이 상대적으로 높았다(Fig.
또한, 항체 역가의 지속 기간을 확인하기 위해 백신 접종 후 23주(KM 농장) 및 31주(NS 농장)에도 HI 검사를 한 결과, 두 농장 모두 양성 역가를 유지하고 있어 항체가 지속적으로 존재하고 있는 것을 확인할 수 있었다. 공격 접종 후에 항체 역가의 변화는 백신 접종군과 백신 접촉군 모두 항체가가 상승하였으나, 백신 접종 후 초기에 항체 역가가 백신 접종군에 비하여 낮게 형성이 되었던 백신 접촉군의 상승폭이 상대적으로 높았다(Fig. 4, Fig. 5).
ELISA 검사에서 NS 농장의 경우에는 백신 접종 후 3주, KM 농장에서는 백신 접종 후 5주부터 양성 개체가 확인되었으며, 7주 이후 계군 전체가 양성으로 반전이 되었다. 대체적으로 ELISA 항체도 RSA 및 HI 항체와 거의 비슷한 시기에 항체 역가 상승이 관찰되었으며, 두 농장 모두 본 실험 종료 시까지 항체가를 지속적으로 유지하였다(Fig. 6, Fig. 7).
이 실험은 농장 여건상 NS 농장에서만 실시되었다. 백신 접종 후 5주부터 백신 접종군(NS-V)에서는 MG-F균의 기관 내 양성율이 50% 이상이었으나, 백신 접촉군(NS-C)의 경우에는 백신 접종군에 비하여 재분리율이 낮았다. 백신 접종 후 12주에는 MG-R균으로 공격 접종을 한 결과, 두 실험군 모두 높은 분리율을 나타내었다.
백신 접종 후 5주부터 백신 접종군(NS-V)에서는 MG-F균의 기관 내 양성율이 50% 이상이었으나, 백신 접촉군(NS-C)의 경우에는 백신 접종군에 비하여 재분리율이 낮았다. 백신 접종 후 12주에는 MG-R균으로 공격 접종을 한 결과, 두 실험군 모두 높은 분리율을 나타내었다. 그러나 공격 접종 후의 일부 자료는 실험상의 실수로 MG-F와 MG-R균의 구별을 하지 못해 두 균주 모두 포함된 성적이다(Table 1).
상부 호흡기에서 MG-F균을 재분리하는 실험과 동일한 시료를 접종한 PPLO 액체 배지에서 PCR 방법으로 MG-F주의 유전자를 검출하였다. 두 실험 농장 모두 백신 접종 후 3주부터 MG 유전자가 검출되기 시작하여 본 실험의 종료 시기인 백신 접종 후 23주 혹은 31주까지 지속적으로 검출이 되었다(Table 2). NS 농장의 경우 백신 접종군(NS-V)과 백신 접촉군(NS-C)의 백신 접종 후 시료 채취 시기별 양성율의 차이가 크지 않았던 반면에 KM 농장의 경우, 백신 접종군과 백신 접촉군간의 양성 발현 시기와 양성율의 차이가 인정이 되었다.
NS 농장의 경우 백신 접종군(NS-V)과 백신 접촉군(NS-C)의 백신 접종 후 시료 채취 시기별 양성율의 차이가 크지 않았던 반면에 KM 농장의 경우, 백신 접종군과 백신 접촉군간의 양성 발현 시기와 양성율의 차이가 인정이 되었다. KM 농장의 백신 접촉군(KM-C)은 백신 접종 후 9주에 처음으로 MG-F 유전자가 검출된 반면, NS 농장의 경우 백신 접종 후 3주부터 두 계군 모두 양성으로 확인되었다.
일부 시료에서는 실험실적 실수로 인하여 MG-F와 MG-R의 구분이 용이하지 않아 MG 공통 유전자만 검출하였다(Table 2, Table 3). 공격 접종 후 3주까지 두 농장의 백신접종군, 백신 접촉군 대부분 MG-F 유전자가 검출되었으나 KM농장의 백신 접촉군에서는 공격 접종 후 2주에 일부만 양성이었으며, 접종 후 1주 및 3주에는 모두 음성이었다. 공격 접종주인 MG-R은 KM 농장의 경우 공격 접종 후 1주부터 검출이 되기 시작하여 2주, 3주까지 지속되었다.
반면에 두 농장 모두 오파란율을 백신 접종군과 백신 비접종군 간을 비교하였을 때는 MG-F 접종군이 백신 비접종군에 비하여 월등하게 오파란율이 낮은 것을 확인할 수 있었다(P<0.05).
공격 접종 후 3주에 모든 실험계를 도태시켰으며, 부검 시 채취한 기관을 10% 포르말린 액에 고정하여 조직학적 병변을 관찰하였다(Table 4). MG-R의 공격 접종에 의한 기관의 섬모 손실, 림프구 침윤, 상피세포의 화생이 관찰되었으며, 병변의 정도를 점수화한 결과, 백신 접종군과 백신 접촉군 모두에서 조직 손상이 관찰되었으나, 두 계군 간의 통계학적 차이는 인정되지 않았다.
이는 혼합 항원 사용 시 각각의 특이 항원양이 상대적으로 적어짐으로써 민감도가 낮아진 것으로 판단된다. 따라서 단일 항원만을 사용한 본 실험의 민감도가 상대적으로 높아 MG-F 항체를 보다 조기에 검출할 수 있었던 것으로 추정된다. ELISA는 대부분의 실험실에서 MG 진단에 일반적으로 사용하는 검사법이다(Kempf et al.
NS 및 KM 농장을 대상으로 실시한 RSA, HI, ELISA 검사 모두에서 NS 농장의 혈청 역가가 KM 농장의 역가보다 높게 나타났다. 이는 호흡기성 질병 또는 환경적 요인 등의 스트레스가 MG의 감염을 더 촉진시킬 수 있다는 실험 결과를 고려할 때(Naylor et al.
(2005)은 야외 주인 MG41-91의 접종 실험에서 감염 후 150일 동안 재분리됨을 밝힌 바 있다. 본 실험에서도 MG-F 백신주가 오랫 동안 상부 호흡기에서 집락을 형성하는 것이 확인됨으로서 MG-F 생독 백신의 점막 및 국소 방어 가능성을 높게 하였다. 생균 백신의 위와 같은 특성은 마이코플라즈마의 특성상 숙주세포 내에 침투하여 세포 내 생존할 수 있는 능력에 기인한 것으로 보고된 바 있다(Reinhardt et al.
, 2008). 이러한 결과는 백신 접종에 의한 생산성 관련 효능을 평가하는데 있어 매우 유용한 결과로 판단되었다. 실제 MG 백신의 효능은 산란율의 하락 방지와 계란의 품질 저하 방지에 있지만(Carpenter et al.
본 실험의 결과에 따르면, PoulShot^Ⓡ MG-F 생균 백신은 백신 접종 후 항체를 오랜 기간 형성함으로써 충분한 면역원성이 인정되는 동시에 닭에게 안전하며 백신 균주가 상부 호흡기에서 지속적으로 집락을 형성함으로써 마이코플라즈마 야외 감염을 효율적으로 방어할 수 있다는 것이 인정되었다.
백신 접종에 의한 혈청 역가 변화는 백신 접종 후 3주부터 확인되었으며, 농장에 따라 접종 후 23주에서 31주까지 지속됨으로써 백신 항체가 오랫동안 유지되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 상부 호흡기에서 MG-F 재분리 및 PCR에 의한 유전자 검출도 백신 접종 후 31주까지 양성이었다.
이러한 항체 및 항원의 지속적인 검출은 상부 호흡기에 MG-F 백신주의 집락 형성이 오랫동안 지속된다는 것을 의미하는 것이다. 동일한 방법으로 백신 접종군에 대한 야외주 공격 접종 후 상부 호흡기에서의 백신주 집락 형성을 분석한 결과, 공격 접종 후 3주까지 백신주의 집락 형성율이 야외주보다 동등하거나 높은 것으로 확인됨으로써 야외주 공격에 대한 백신주의 방어력이 입증되었다.
MG-F의 안전성과 생산성 측면에서의 효능을 야외 농장에서 검증하기 위하여 두 실험 농장에서 백신 접종군과 백신 미접종군간의 산란율 및 오파란율을 비교하였다. 그 결 과, MG-F 접종에 따른 임상적 부작용과 산란율 하락은 발견되지 않았으며, 오히려 백신 접종군의 오파란율이 백신 미접종군보다 평균 1～3% 낮은 것으로 분석됨으로써 백신 접종에 의한 난질 개선 효과가 있음이 확인되었다.
따라서, PoulShot^Ⓡ MG-F 생균백신을 산란계에 접종하였을 때 임상적으로 안전하였으며, 오랜 기간 야외 감염에 방어할 수 있는 항체 형성과 상부 호흡기에서의 지속성이 확인됨으로써 마이코플라즈마 야외 감염을 효율적으로 방어 할 수 있을 것으로 판단된다.

후속연구

이러한 결과를 Brown et al.(1995)이 백신 접종 후 33주령까지 상부 호흡기에서 마이코플라즈마가 존재함을 증명한 것과 연계하여 볼 때 MG-F의 지속적인 존재가 항체를 오랜 기간 유지하게 한 것으로 추정되지만, 정확한 증명을 하기 위해서는 이에 대한 추가 연구가 필요할 것으로 판단된다. HI항체는 MG-F 접종 후 5주에 최고 수준에 도달 하였다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	MG 감염의 근절이 어려운 이유는 무엇인가?	MG 감염의 근절이 어려운 이유는 근본적으로 본 질병의 몇 가지 특성에 기인한다. 첫째는 전파 방법의 다양성이다. 즉, MG균의 전파는 수직 감염의 대표적 방법인 난계대 전염뿐만 아니라 오염된 비말 또는 먼지의 흡인, 직접 접촉과 같은 수평 감염에 의해서도 이루어진다(Papazisi et al., 2002). 둘째는 감염 시 전파 속도가 빨라 계군 전체에 순식간에 전파되며, 감염 후에도 상부 호흡기에 지속적으로 존재함으로써 수직, 수평 전파가 용이한 특성을 가지고 있다(Papazisi et al., 2002, Reinhardt et al., 2005). 또한, 양계 산업에 있어서 많은 수의 산란계 농장은 아직도 다일령 계군으로 구성되어 있어 all-in, all- out이 현실적으로 어려워 농장 내 순환 감염이 계속 이루어짐으로써 더욱 더 MG 방제를 어렵게 하고 있다. 따라서, MG 감염 계군을 조기에 도태하는 것이 근본적이고 확실한 질병 통제 방법이지만, MG에 대한 농장 양성율이 높아 만연이 되어 있는 경우에는 감염 계군의 도태는 현실적으로 적용시키기 어렵다(Abd-El-Motelib et al., 1993, Sa- sipreeyajan et al.
	MG 생독 백신은 현재 전 세계적으로 세 종류가 사용되고 있는데 이 세 종류는 무엇인가?	MG 생독 백신은 현재 전 세계적으로 F, ts-11, 6/85 세 종류가 사용되고 있으며, 병원성, 기관 내 지속성, 항체 형성능에서 서로 다른 특징을 가지고 있다(Biro et al., 2006).
	Mycoplasma gallisepticum의 감염은 언제, 어떤 생물체에서 처음 발생 보고 되었는가?	Mycoplasma gallisepticum(MG)의 감염은 1905년 칠면조에서 처음 발생 보고(Dodd, 1905)되었으며, 닭에서는 1935년에 전염성 코라이자와 연관된 coccobacilliform bodies로 기술되었다(Nelson, 1935). MG는 가금에서 주로 만성 호흡기 질환을 유발시킴으로써 산란계와 종계에서는 산란율, 수정율, 부화율을 감소시키고, 육계에서는 사료 효율 저하 및 세균 감염에 의한 도체 폐기율의 증가와 상품성 하락을 야기함으로써 양계 산업에 막대한 경제적 손실을 끼쳐왔다(Ley, 2008).

참고문헌 (33)

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