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문제 정의
- 본 연구는 SE에 특이적인 박테리오파아지 CJø07의 사료 및 음수 투여가 어린 병아리의 SE 야외 감염에 따른 장내 균 증식과 체외 균 배출에 미치는 영향을 평가하고자 실시하였다.
- 본 연구에서는 SE에 특이적인 박테리오파아지(CJø07)의 사료 및 음수 투여가 어린 병아리의 SE 감염에 따른 장내 균증식과 체외 균배출에 미치는 영향을 평가하고자 실시하였다.
제안 방법
- 2개 실험군은 10일령 때 수당 1.9×106.0 colony forming unit(CFU)의 SE균을 100μL 피펫(Nichiryo, Japan)을 이용하여 경구로 공격 접종하였으며, 대조군은 인산 완충 식염수(PBS)를 경구로 투여하였다.
- 환경시료는 100 mL Buffered pepton water(BPW)(Difco, Fran- klin Lakes, USA)에 첨가 후 37℃에서 24시간 배양한 뒤 100μL를 채취하여 10mL RV broth 에 첨가하여 42℃에서 배양하였다. 48시간 후, 배양된 균액을 chloramphenicol이 첨가된 XLD agar에 도말 배양하여 최종적으로 검정색 집락을 통해 SE균의 유무를 판단하였다.
- 66마리의 1일령 특정 병원체 부재(SPF) 병아리를 무작위로 각 22마리씩 3그룹(그룹 1: 박테리오파아지 투여 및 SE 공격 접종, 그룹 2: 박테리오파아지 무투여 및 공격 접종, 그룹 3: 대조군)으로 구분하여 닭 무균 사육 시설인 HBC2(쓰리샤인, 대전)에서 총 20일간 사육 및 관찰하였다. 박테리오파아지 투여군의 경우 제조 회사의 기준에 의하여 108.
- 균질화된 시료 1 mL를 RV broth에서 10진 희석한 다음 희석 배수별 100μL씩 chloramphenicol(20 mg/L)이 첨가된 XLD agar(Difco, Franklin Lakes, USA)에 도말한 뒤 37℃에서 24시간 배양하였다. 검정색 집락만을 측정하였으며, 희석 배수별 균수가 30개에서 300개의 집락이 확인된 희석 배수를 유의성 있는 농도로 판단하고 집락수를 측정하였다.
- 0 colony forming unit(CFU)의 SE균을 100μL 피펫(Nichiryo, Japan)을 이용하여 경구로 공격 접종하였으며, 대조군은 인산 완충 식염수(PBS)를 경구로 투여하였다. 공격 접종 10일 후 모든 병아리를 안락사시킨 뒤, 무균적으로 맹장 분변을 채취하였다. 또한 공격 접종 10일 후 멸균 거즈를 이용하여 사육시설의 출입문, 바닥 그리고 배기 필터를 2회 반복하여 swab함으로써 환경 시료를 채취하였다.
- 공격 접종 10일 후 모든 병아리를 안락사시킨 뒤, 무균적으로 맹장 분변을 채취하였다. 또한 공격 접종 10일 후 멸균 거즈를 이용하여 사육시설의 출입문, 바닥 그리고 배기 필터를 2회 반복하여 swab함으로써 환경 시료를 채취하였다. 채취된 시료는 SE균을 증균하여 검출 및 정량분석에 사용하였다.
- 66마리의 1일령 특정 병원체 부재(SPF) 병아리를 무작위로 각 22마리씩 3그룹(그룹 1: 박테리오파아지 투여 및 SE 공격 접종, 그룹 2: 박테리오파아지 무투여 및 공격 접종, 그룹 3: 대조군)으로 구분하여 닭 무균 사육 시설인 HBC2(쓰리샤인, 대전)에서 총 20일간 사육 및 관찰하였다. 박테리오파아지 투여군의 경우 제조 회사의 기준에 의하여 108.0(PFU/kg, PFU/mL) 농도의 박테리오파아지를 사료 및 음수에 각각 첨가하여 투여하였으며, 나머지 그룹의 병아리는 박테리오파아지가 첨가되지 않은 일반 사료 및 음수를 공급하였다. 2개 실험군은 10일령 때 수당 1.
대상 데이터
- 본 실험에는 CJ제일제당 BIO기술연구원(서울 강서구)에서 경기도 인근 하천수로부터 분리한 SE에 사멸 효과가 있는 CJø07 박테리오파아지를 이용하였다.
- 본 실험에는 캐나다의 Salmonella Genetic Stock Center(SGSC)로부터 분양 받은 SE 균주 중 chloramphenicol 저항성을 가진 균주를 사용하였다.
데이터처리
- 본 실험에서 얻은 결과에 대한 통계 분석은 SAS(2000)의 fisher’s exact test와 paired t-test를 이용하여 분산 분석을 실시하였다.
- 또한 공격 접종 10일 후 멸균 거즈를 이용하여 사육시설의 출입문, 바닥 그리고 배기 필터를 2회 반복하여 swab함으로써 환경 시료를 채취하였다. 채취된 시료는 SE균을 증균하여 검출 및 정량분석에 사용하였다.
성능/효과
- 10일령 SPF 병아리에 SE균을 공격 접종한 뒤, 모든 그룹에서 실험 기간 내 임상 증상 및 폐사가 발생하지 않았으며, 부검 소견에서도 특이적인 병변이 관찰되지 않았다. 공격 접종 10일 후 채취한 맹장 분변에 존재하는 SE균 수를 측정한 결과, 박테리오파아지를 투여한 병아리의 맹장 분변 내 SE균 수(8.
- 공격 접종 10일 후 채취한 맹장 분변에 존재하는 SE균 수를 측정한 결과, 박테리오파아지를 투여한 병아리의 맹장 분변 내 SE균 수(8.08±1.38×105 CFU/mL/g)는 박테리오파아지를 투여하지 않은 병아리의 맹장 분변 내 SE균 수(5.02±1.89×106 CFU/mL/g)에 비하여 유의성 있게 감소하였다(P<0.05).
- 또한, 공격 접종 10일 후 사육 시설 표면의 SE균 오염도를 측정한 결과, 박테리오파아지를 투여한 그룹의 사육 시설에서 채취한 환경 시료의 SE균 오염율(50%)이 박테리오파아지를 투여하지 않은 그룹의 SE균 환경 오염율(100%)에 비하여 감소되는 것을 통해 박테리오파아지 CJø07에 의한 장내 균 증식과 체외 균 배출 억제 효능이 확인되었다. 따라서 박테리오파아지 CJø07는 항생제 대체 물질로서 가금에서의 SE 감염을 효과적으로 방어할 수 있을 것으로 판단된다.
- 05). 또한, 공격 접종 10일 후 사육 시설 표면의 SE균 오염도를 측정한 결과, 박테리오파아지를 투여한 그룹의 사육 시설에서 채취한 환경 시료의 SE균 오염율(50%)이 박테리오파아지를 투여하지 않은 그룹의 SE균 환경 오염율(100%)에 비하여 감소되는 것을 통해 박테리오파아지 CJø07에 의한 장내 균 증식과 체외 균 배출 억제 효능이 확인되었다. 따라서 박테리오파아지 CJø07는 항생제 대체 물질로서 가금에서의 SE 감염을 효과적으로 방어할 수 있을 것으로 판단된다.
- 또한, 시험 박테리오파아지 CJø07의 높은 체외 배출은 SE균의 환경 오염 억제에 장점으로 작용할 수 있을 것으로 판단된다.
- 박테리오파아지를 투여한 SPF 병아리에 SE균을 공격 접종한 뒤, 공격 접종 10일 후 채취한 맹장 분변에 존재하는 SE균 수를 측정한 결과, 박테리오파아지를 투여한 병아리의 맹장 분변 내 SE균 수는 양성 대조군에 비하여 유의성 있게 감소하였다(P<0.05).
- 본 실험에서 확인된 박테리오파아지 CJø07의 유의적인 장내 SE균 감소 효과는 박테리오파아지가 장내에 높은 농도로 존재하기 때문인 것으로 판단되며, 장내 SE균 감소 효과는 환경으로 배출되는 SE균의 농도 감소로 이어져 환경 내 SE균 오염율을 50% 감소시키는 효과를 나타내었다.
- 본 연구에 사용한 박테리오파아지 CJø07은 감염된 닭에서의 SE균 증식 감소 효과 외에 환경 내 SE균 오염 저하 효과를 나타냄을 확인하였다.
- 공격 접종 10일 후 사육 시설 표면의 SE균 오염도를 측정한 결과를 Table 1에 제시하였다. 사육 시설의 출입문, 바닥 그리고 배기 필터 표면을 swab한 멸균 거즈로부터 SE균을 검출한 결과, 비록 유의적인 차이는 나타나지 않았지만 박테리오파아지를 투여한 그룹의 사육 시설에서 채취한 환경 시료의 SE균 오염율(50%)이 박테리오파아지를 투여하지 않은 그룹의 높은 SE균 환경 오염율(100%)에 비해 감소되는 것을 확인하였다.
후속연구
- 따라서 시험 박테리오파아지 CJø07의 섭취로 인한 환경 내 SE균 오염율 감소효과와 더불어 직접적인 환경 내 살포를 병행할 경우, 가금 생산물의 오염율을 효과적으로 억제할 수 있으며, 추후 소독제 및 육가공품에 적용 시 효과적인 살모넬라 통제가 가능할 것으로 판단된다.
- 따라서 추가적인 시험을 통해 박테리오파아지 CJø07을 이용한 장기간 SE균 배출 억제 효능을 확인한다면, 농가에서의 기존 SE 사독 백신의 불완전한 효능을 보완함과 동시에, 환경 및 육가공품 소독제로의 활용을 통한 효과적인 살모넬라 통제 방법으로 유용할 것으로 판단된다.
- 따라서 효과적인 야외 적용을 위하여 향후 다양한 접종 경로 별 박테리오파아지 CJø07의 효능에 대한 추가 비교 실험이 필요하다고 판단된다.
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