인공수정용 돼지 액상정액 세균오염도 조사 및 정액유래 주요 바이러스성 질병 감염률 조사 Investigations of bacterial contamination level and prevalence of major viral disease for fresh-extended porcine semen원문보기
Bacteroiospermia is a frequently finding in fresh raw and extended porcine semen and can results in detrimental effects on semen quality and longevity. This study aims to evaluate the type of bacterial contaminants in raw and extended porcine semen and the reducing effect of antibiotic test. To inve...
Bacteroiospermia is a frequently finding in fresh raw and extended porcine semen and can results in detrimental effects on semen quality and longevity. This study aims to evaluate the type of bacterial contaminants in raw and extended porcine semen and the reducing effect of antibiotic test. To investigate bacterial contaminants, out of 387 sample (raw semen 201, extended semen 186) were collected from 6 artifical insemination centers in Gyeongsangnam-do, were inoculated onto blood agar and MacKonkey agar, respectively. Bacterial colonies were selected after culturing for 48 hours, at $37^{\circ}C$, followed by Gram staining, KOH test, oxidase test, catalase test and eventually identified using VITEK System. Total 15 genus and 24 species of bacteria were isolated from these semen samlpes. In raw semen, the most prevalent contaminants were Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Proteus mirabilis, Staphylococcus auricularis, Delftia acidovorans, Acinetobacter lowffii, S. aureus and others. And in extended porcine semen, A. lowffii, S. aureus, S. auricularis and other bacteria were identified. Most of them was G(-), which is nonpathogenic bacteria. It seems that bacterial contaminants in fresh raw and extended porcine semen originated from multiple sources at the farms/stud, and were from animal origin and non-animal origins. Whereas, the 7 virus which is known to be detected in porcine semen in 75 cases was not detected. This results showed that removal of bacterial contamination in raw and extended porcine semen is essential and farms were kept for biosecurity and individual hygienes.
Bacteroiospermia is a frequently finding in fresh raw and extended porcine semen and can results in detrimental effects on semen quality and longevity. This study aims to evaluate the type of bacterial contaminants in raw and extended porcine semen and the reducing effect of antibiotic test. To investigate bacterial contaminants, out of 387 sample (raw semen 201, extended semen 186) were collected from 6 artifical insemination centers in Gyeongsangnam-do, were inoculated onto blood agar and MacKonkey agar, respectively. Bacterial colonies were selected after culturing for 48 hours, at $37^{\circ}C$, followed by Gram staining, KOH test, oxidase test, catalase test and eventually identified using VITEK System. Total 15 genus and 24 species of bacteria were isolated from these semen samlpes. In raw semen, the most prevalent contaminants were Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Proteus mirabilis, Staphylococcus auricularis, Delftia acidovorans, Acinetobacter lowffii, S. aureus and others. And in extended porcine semen, A. lowffii, S. aureus, S. auricularis and other bacteria were identified. Most of them was G(-), which is nonpathogenic bacteria. It seems that bacterial contaminants in fresh raw and extended porcine semen originated from multiple sources at the farms/stud, and were from animal origin and non-animal origins. Whereas, the 7 virus which is known to be detected in porcine semen in 75 cases was not detected. This results showed that removal of bacterial contamination in raw and extended porcine semen is essential and farms were kept for biosecurity and individual hygienes.
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문제 정의
그동안 경남 도내에 유통중인 돼지의 정액에 대한 세균 및 바이러스성 질병에 대한 연구가 부족한 실정이었으며 AI센터의 돼지정액을 통한 돼지질병의 전파우려 때문에 2008년부터 AI센타의 정액에 대해 PRRS 검사가 의무화됨에 따라 연구의 필요성이 대두되었으며, 경남지역내 소재한 6개소의 돼지인공수정센터의 정기검사용 정액 원액 및 액상정액을 분기별로 채취, 희석과정에서 오염가능한 유해세균이나 바이러스, 정액 내 유해미생물을 분석하여 세균오염을 저감할 수 있는 방법을 모색하는 등 방역대책 수립의 필요성 때문에 이 연구를 수행하게 되었다.
제안 방법
10배 희석한 원정액을 5% 양혈액이 첨가된 혈액배지(코메드, 한국) 접종, 24~48시간 배양하였고, 10배 희석한 액상정액을 Tryptic soy broth에 10µl 분주하여 24~48시간 증균배양한 후, 혈액배지(코메드, 한국), Tryptic soy agar, MacConkey agar 에 24~48시간 동안 배양하였다.
PCR이 끝난 후 증폭된 유전자 부위의 확인을 위해 ethidium bromaide가 함유된 1.5% agarose (Sigma®, USA)에 각 반응이 끝난 시료를 12µl씩 취하여 한천 사이에 점적한 후 100V, 30분간 전기영동을 실시하고 자외선 조사(ultraviolet luminator)하에서 특정 위치의 DNA band를 확인하고 사진촬영을 하였고 molcu-lar size marker는 1kb DNA ladder (Bioneer, Korea®)를 사용하였다.
서로 다른 모양의 집락을 선택하여 새로운 혈액배지에 접종한 뒤 세균동정을 실시하였고, Gram 염색을 실시하여 G(+), G(-) 분리한 후, KOH test, oxidase test, coagulase test를 이용하여 생화학적 성상을 확인하고, 동정할 세균을 선택한 후 자동세균분리 동정기(VITEK system/Bio Merieux 32®)를 이용하여 최종적으로 균을 확인하였다.
액상정액 186건중 75건을 임의로 시료를 선정하여 PRRS, JEV, ADV, EMCV, CSFV, PPV, PCV-2등 7종에 대한 PCR 검사를 하였다.
원정액과 액상정액에서 분리 동정된 세균에 대하여 ampicillin, amikacin, bacitracin, cefuroxime, cephalothin, chloramphenicol, clindamycin, colistin, cephalocin, cefazolin, erythromycin, enrofloxacin, gentamicin, kanamycin, neomycin, norfloxacin, penicillin, tetracycline, sulfamethoxazole, streptomycin 등 20종의 항생제 디스크(BBL Sensi-Discs, Becton Dickinson France)를 Muller Hilton agar에 접종하여 약제감수성 검사를 실시하여 효과적인 항생제를 조사하였다.
채취한 원정액과 액상정액 시료를 PBS로 101~103으로 계단희석하여 plate counting agar에 접종하여 37℃ 호기성 조건으로 24시간 배양 후 총세균수를 측정하였다.
대상 데이터
2008년 1월에서 12월까지 경남지역 6개 시군에 소재한 돼지 인공수정센터 6개소를 대상으로 인공수정센터별 원정액 201건과 유통되는 액상정액 186건을 공시재료로 사용하였다.
원정액은 인공수정센터에서 수퇘지를 대상으로 채취한 원정액 10ml을 50ml conical tube로 수송하여 냉장보관하여 사용하였고, 액상정액은 인공수정센터에서 양돈농가에 판매하기 전의 50ml conical tube 또는 pack 상태로 이동하여 냉장보관하여 실험에 사용하였다.
성능/효과
2008년 1월에서 12월까지 경남지역 돼지 인공수정센터 6개소를 대상으로 센터별 원정액 201건과 유통되는 액상정액 186건을 대상으로 세균오염도 및 주요 바이러스 질병 감염율 조사한 결과 정액내 세균수(cfu×102/ml)는 평균 44±113이었으며, 액상정액에서는 평균 4.24.2±11.3이었으며 인공수정센터별로 큰 차이를 보였다.
6개 돼지인공수정센터로부터 채취한 원정액에서 검출된 세균은 Table 5와 같이 22종 68건이었으며, 세균의 검출비율은 P. aeruginosa(17.6%), E. coli(14.6%), P. mirabilis(10.3%), S. auricularis(8.8%), D. acidovorans(7.4%), A. lowffii(4.4%), S. aureus(4.4%) 순이 었으며, 특히 Staphylococcus spp.가 19%(13건)이였다.
6%). E. coli (14.6%), Proteus mirabilis (10.3%)의 순으로 위 4종이 61.7% (42/68건)로 주종을 이루고 있었으며, AI센터간 검출되는 세균에서는 P. aeruginosa가 공통적으로 높은 빈도로 확인되었으며, 그 외 세균에 대해서는 AI센터별로 차이가 큼을 확인할 수 있었다.
기존의 보고된 것과 같이 이 실험의 결과에서도 세균의 종과 검출빈도에서 다소 차이는 있었으나, 대부분 공통적으로 관찰되는 세균이 분리되었으며, AI센터의 종모돈 위생상태와 정액처리, 수송과정 등에 따라 차이가 나타남을 알 수 있었다. 또한, 검사결과 Brucella suis와 렙토스피라균과 같은 병원성 세균은 검출되지 않았으며, 사육환경이나 정액채취과정 등의 환경적 요인이나 조작과정 중에 오염된 것으로 여겨지는 세균이 대부분이었다.
기존의 보고된 것과 같이 이 실험의 결과에서도 세균의 종과 검출빈도에서 다소 차이는 있었으나, 대부분 공통적으로 관찰되는 세균이 분리되었으며, AI센터의 종모돈 위생상태와 정액처리, 수송과정 등에 따라 차이가 나타남을 알 수 있었다. 또한, 검사결과 Brucella suis와 렙토스피라균과 같은 병원성 세균은 검출되지 않았으며, 사육환경이나 정액채취과정 등의 환경적 요인이나 조작과정 중에 오염된 것으로 여겨지는 세균이 대부분이었다.
액상정액 186건중 75건에 대한 돼지생식기호흡기증 후군바이러스(PRRS), 돼지오제스키병바이러스(ADV), 돼지일본뇌염 바이러스(JEV), 돼지뇌심근염바이러스(EMCV), 돼지열병바이러스(CSFV), 돼지파보바이러스(PPV), 돼지써코바이러스(PCV-2) 등 7종에 대한 PCR 검사결과 바이러스 항원은 미검출되어 도내 유통정액 내 주요바이러스성 질병의 감염은 확인되지 않았다.
인공수정용 돼지 액상정액에 대한 세균오염도 및 정액유래 주요 바이러스성 질병 감염에 대하여 연구한 결과 돼지생식기호흡기증후군바이러스(PRRS), 돼지 오제스키병바이러스(ADV), 돼지일본뇌염 바이러스(JEV), 돼지뇌심근염바이러스(EMCV), 돼지열병바이러스(CSFV), 돼지파보바이러스(PPV), 돼지써코바이러스(PCV-2) 등 주요한 바이러스 질병의 감염은 확인되지 않은데 비하여, 농장내 상재하거나 환경에서 유래 될 수 있는 세균의 오염이 대부분임을 알 수 있었으며 또한 AI센터별로 다양한 세균과 항생제 내성이 있음을 확인되었는데, 정액 내의 세균수를 감소시키기 위해서는 무엇보다 위생적인 정액의 채취 및 처리가 최선의 방법이라고 판단된다.
인공수정은 일반적으로 사용의 편리성, 종모돈의 종부빈도를 감축시키는 시간절약, 노동력감소, 유전적으로 우수한 종모돈을 이용한 종축개량 향상에 도움을 주었고, 품질개발과 높은 수태율, 저비용과 고효율성의 높은 이점이 있다. 또한, 단순히 번식효율을 높이고 개량을 위한 수단뿐만 아니라 합리적인 양돈경영에서 규격돈 생산을 위한 중요한 수단으로서 이용되고 있다(이, 2004).
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
국내의 돼지인공수정이 시작된 시기는?
우리나라의 돼지인공수정은 1955년도부터 중앙축산기술원에서 시작되었으며 1994년도에“정액등 처리업 허가(축산법 제20조)”에 의하여 농림부장관의 허가를 받은 AI센터 5개소가 공식정액을 판매하였고, 당시 판매한 정액의 수량으로 추정한 보급률은 약 3% 정도로 파악되었으나, 이후 AI센터와 보급률이 해마다 증가하여 1995년도 15개소(10%), 1996년 24개소(15%), 1997년도 35개소(30%), 1998년도 45개소(40%), 2000년도 46개소(50%), 2004년도 56개소(80%)로 급격히 증가하였고(김, 2006; 박 등, 2008), 2008년말 현재 전국적으로 AI센터수는 43개소, 보급률은 80%이상으로 추정된다.
인공수정시 희석액에 첨가하는 항생제는 무엇이 있는가?
희석액에 첨가되는 항생제로는 gentamicin, lincomycin, neomycin, polymixin B, spectinomycin 및 kanamycin 등이 있으며, 최근에는 amikacin, bacitracin, colistin, dibekacin, erythromycin, tylosin 및 sulfabiazin 등도 사용되어지고 있다(이, 2004).
돼지 인공수정의 장점은?
인공수정은 일반적으로 사용의 편리성, 종모돈의 종부빈도를 감축시키는 시간절약, 노동력감소, 유전적으로 우수한 종모돈을 이용한 종축개량 향상에 도움을 주었고, 품질개발과 높은 수태율, 저비용과 고효율성의 높은 이점이 있다. 또한, 단순히 번식효율을 높이고 개량을 위한 수단뿐만 아니라 합리적인 양돈경영에서 규격돈 생산을 위한 중요한 수단으로서 이용되고 있다(이, 2004).
참고문헌 (17)
김명철, 김용준, 조정곤, 이수진, 이재일, 김인철, 손동수. 2001. 돼지 액상정액을 위한 희석 및 저온보존에 관한 연구. 한국임상수의학회지 18(4): 345-349.
Althouse GC, Kuster CE, Clark SG, Weisiger RM. 2000. Field investigations of bacterial contaminants and their effects on extended porcine semen. Theriogenology 53(5): 1167-1176.
Dagnall GJR. 1986. An investigation of the bacterialora of the preputial diverticulum and of the semen of boars. M.Ph. thesis. Royal Veterinary College. Hertfordshire.
Danowski KM. 1989. Qualitative and quantative investigation of the germ content in boar semen and the antibiotic sen-sitivity of the prevailing germ spectrum. Dr Med Vet Inaugural Dissertation. Tierarztliche Hochchule. Han-nover.
Christopher-Hennings J, Nelson EA, Nelson JK, Rossow KD, Shivers JL, Yaeger MJ, Chase CC, Garduno RA, Collins JE, Benfield DA. 1998. Identification of porcine reproductive and respiratory syndrome virus in semen and tissues from vasectomized and nonvasectomized boars. Vet Pathol 35: 260-267.
Sone M, Kawarasaki T, Ogasa A, Nakahara T. 1989. Effects of bacteriacontaminated boar semen on the reproductive performance. Jpn J Anim Reprod 35: 159-164.
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