Bovine viral diarrhea virus (BVDV) is one of the most important disease viruses in cattle that can cause severe economical losses due to decreased fertility, abortion, diarrhea, and respiratory symptoms. Therefore, this study was aimed to investigate prevalence of BVDV infection (Transiently infecti...
Bovine viral diarrhea virus (BVDV) is one of the most important disease viruses in cattle that can cause severe economical losses due to decreased fertility, abortion, diarrhea, and respiratory symptoms. Therefore, this study was aimed to investigate prevalence of BVDV infection (Transiently infection, Persistently infection) in dairy cattle in Gyeongnam southern area, Korea and use this data as the basis for establishing an eradication program and policy. A total of 44 bulk-tank milk samples (farms) collected in milk collecting center were tested for BVDV antibody using an ELISA. As the result, out of a total of 44 bulk-tank milk samples (farms), 38 (86.4%) samples were BVDV antibody positive. Blood samples (17 farms, n=543) were collected from BVDV antibody positive farms in bulk-tank milk, tested for BVDV antigen with ELISA and PCR. BVDV infected farms were 47% (8/17) and BVDV infected head were 2.2% (12/543). Persistently infected cattle (PI) were detected at 6 (35.3%) farms out of 17 farms and a total of 6 (1.1%) out of 543 head of cattle were identified as PI. The seropositive of BVDV antibody at farms and head were 100% (17/17) and 49.45% (91/184), respectively. The seroprevalence of BVDV antibody in PI infected farms (67.35%) much higher than that of BVDV antibody in transiently infected cattle (TI) infected farms (45%) and uninfected farms (34.48%). For eradication of BVDV infection in cattle populations, First of all, we should remove PI and need vaccination.
Bovine viral diarrhea virus (BVDV) is one of the most important disease viruses in cattle that can cause severe economical losses due to decreased fertility, abortion, diarrhea, and respiratory symptoms. Therefore, this study was aimed to investigate prevalence of BVDV infection (Transiently infection, Persistently infection) in dairy cattle in Gyeongnam southern area, Korea and use this data as the basis for establishing an eradication program and policy. A total of 44 bulk-tank milk samples (farms) collected in milk collecting center were tested for BVDV antibody using an ELISA. As the result, out of a total of 44 bulk-tank milk samples (farms), 38 (86.4%) samples were BVDV antibody positive. Blood samples (17 farms, n=543) were collected from BVDV antibody positive farms in bulk-tank milk, tested for BVDV antigen with ELISA and PCR. BVDV infected farms were 47% (8/17) and BVDV infected head were 2.2% (12/543). Persistently infected cattle (PI) were detected at 6 (35.3%) farms out of 17 farms and a total of 6 (1.1%) out of 543 head of cattle were identified as PI. The seropositive of BVDV antibody at farms and head were 100% (17/17) and 49.45% (91/184), respectively. The seroprevalence of BVDV antibody in PI infected farms (67.35%) much higher than that of BVDV antibody in transiently infected cattle (TI) infected farms (45%) and uninfected farms (34.48%). For eradication of BVDV infection in cattle populations, First of all, we should remove PI and need vaccination.
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문제 정의
최근 경남 남부지역의 병성감정 및 현장 개업수의사의 진료 결과 BVD의 발생에 따른 축산농가의 경제적 손실이 증가하는 실정이다. 따라서 이번 연구의 목적은 경남 남부지역 젖소 사육 농가의 BVDV 감염율과 항체형성율을 조사하고, PI를 색출, 제거함으로써 젖소농가의 경제적 피해를 최소화하고, 이에 대한 방역정책 수립과 이번 질병의 예방과 근절을 위한 기초 자료를 확보하고자 실시하였다.
제안 방법
BVDV 항원 검사는 BVDV Ag/Serum Plus Test Kit (IDEXX, Switzerland)를 이용하여 제조사의 설명에 따라 실험하였다. ELISA reader (TECAN, Austria)를 이용하여 흡광도 450 nm 파장에서 optical density (OD)를 측정하였다.
BVDV의 특이유전자 증폭을 위해 i-D Maxime RT-PCR Premix kit (Intron, Korea)에 RNase-free water 16 μl, F-primer (5'-GGCTAGCCATGCCCTTAG-3')와 R-primer (5'-GCCTCTGCAGCACCCTAT-3')를 각각 1 μl 첨가하고 마지막으로 전혈에서 추출한 template RNA 2 μl를 첨가하여 thermocycler (Bio-metra, Germany)에서 45℃ 30분, 94℃ 15분 반응 후 94℃10초, 50℃ 10초, 72℃ 15초씩 35회 반응을 진행시켰고 최종 72℃에서 10분의 조건으로 반응하였다.
BVDV 항체검사는 BVDV Antibody Test Kit (IDEXX, Switzerland)를 이용하여 ELISA 검사법으로 제조사의 설명에 따라 실험하였다. ELISA reader (TECAN, Austria)를 이용하여 흡광도 450 nm 파장에서 optical density (OD)를 측정하였다. S/P ratio값이 혈청은 0.
ELISA로 확인된 항원 양성개체에 대하여 백혈구에서 바이러스의 검출을 시도하였다. 채취한 전혈에서 백혈구를 분리하여 RNeasy Mini Kit (Qiagen, USA)를 이용하여 제조사의 지시에 따라 template RNA를 추출하였다.
BVDV의 특이유전자 증폭을 위해 i-D Maxime RT-PCR Premix kit (Intron, Korea)에 RNase-free water 16 μl, F-primer (5'-GGCTAGCCATGCCCTTAG-3')와 R-primer (5'-GCCTCTGCAGCACCCTAT-3')를 각각 1 μl 첨가하고 마지막으로 전혈에서 추출한 template RNA 2 μl를 첨가하여 thermocycler (Bio-metra, Germany)에서 45℃ 30분, 94℃ 15분 반응 후 94℃10초, 50℃ 10초, 72℃ 15초씩 35회 반응을 진행시켰고 최종 72℃에서 10분의 조건으로 반응하였다. PCR 반응 완료 후 자동전기영동장치(Shimadzu, Japan)를 이용하여 증폭산물(249 bp)의 유무를 확인하였다.
경남 남부지역 젖소 사육농가 44호에 대한 BVD 질병 인지도를 전화 설문조사하고, MRT (Milk Ring Test) 검사용 원유를 이용하여 BVDV 항체검사를 실시하였다. 원유 항체검사 결과 양성농가 17농가 543두에 대하여 2011년 8월부터 10월 사이에 혈액을 채취하였다.
경남 남부지역의 젖소 사육농가를 대상으로 BVD에 대한 설문조사와 원유와 혈액을 채취하여 ELISA와 PCR법을 이용하여 항체 및 항원 감염실태를 조사한 결과는 다음과 같았다. 조사농가 44호 중 88.
ELISA reader (TECAN, Austria)를 이용하여 흡광도 450 nm 파장에서 optical density (OD)를 측정하였다. 시료의 흡광도 측정값(S)과 음성 control 흡광도 측정값(NCx)의 차가 0.3 이상이면 양성으로 판정하였다.
ELISA로 확인된 항원 양성개체에 대하여 백혈구에서 바이러스의 검출을 시도하였다. 채취한 전혈에서 백혈구를 분리하여 RNeasy Mini Kit (Qiagen, USA)를 이용하여 제조사의 지시에 따라 template RNA를 추출하였다. BVDV의 특이유전자 증폭을 위해 i-D Maxime RT-PCR Premix kit (Intron, Korea)에 RNase-free water 16 μl, F-primer (5'-GGCTAGCCATGCCCTTAG-3')와 R-primer (5'-GCCTCTGCAGCACCCTAT-3')를 각각 1 μl 첨가하고 마지막으로 전혈에서 추출한 template RNA 2 μl를 첨가하여 thermocycler (Bio-metra, Germany)에서 45℃ 30분, 94℃ 15분 반응 후 94℃10초, 50℃ 10초, 72℃ 15초씩 35회 반응을 진행시켰고 최종 72℃에서 10분의 조건으로 반응하였다.
원유 항체검사 결과 양성농가 17농가 543두에 대하여 2011년 8월부터 10월 사이에 혈액을 채취하였다. 혈청을 이용하여 ELISA (Enzyme linked immunosorbent assay) 검사법으로 항원 및 항체검사를 실시하고 항원 양성개체에 대하여 3주 후 재채혈하여 ELISA 및 PCR (Polymerase chain reaction)법을 이용한 항원검사를 실시하여 지속감염우(PI)를 판정하였다.
대상 데이터
경남 남부지역 젖소 사육농가 44호에 대한 BVD 질병 인지도를 전화 설문조사하고, MRT (Milk Ring Test) 검사용 원유를 이용하여 BVDV 항체검사를 실시하였다. 원유 항체검사 결과 양성농가 17농가 543두에 대하여 2011년 8월부터 10월 사이에 혈액을 채취하였다. 혈청을 이용하여 ELISA (Enzyme linked immunosorbent assay) 검사법으로 항원 및 항체검사를 실시하고 항원 양성개체에 대하여 3주 후 재채혈하여 ELISA 및 PCR (Polymerase chain reaction)법을 이용한 항원검사를 실시하여 지속감염우(PI)를 판정하였다.
이론/모형
BVDV 항체검사는 BVDV Antibody Test Kit (IDEXX, Switzerland)를 이용하여 ELISA 검사법으로 제조사의 설명에 따라 실험하였다. ELISA reader (TECAN, Austria)를 이용하여 흡광도 450 nm 파장에서 optical density (OD)를 측정하였다.
성능/효과
45%)가 항체양성을 보였다. PI 보유 농장의 항체 양성률은 67.35%로 일시적 감염농장(45%), 비감염농장(34.48%)보다 높게 나왔다. 남해지역의 항체 양성률은 44두 검사 중 18두(40.
PI는 자궁 내 태아가 임신 40∼120일 사이에 감염되면 면역관용현상에 의해 태어난다(Barker 등, 1993)는 보고에 따라 지속감염우의 감염시기(임신 40∼120일)를 추정해 이번 결과 공통적으로 환절기 및 겨울철에 편중되어 있는 것을 확인할 수 있었으며, BVD 감염 농장에서 1월에서 3월 사이에 태어난 송아지를 제외한 나머지는 PI가 될 가능성이 높다는 것을 알 수 있다.
PI의 감염시기(임신 40∼120일)는 공통적으로 환절기 및 온도 스트레스가 많은 11월과 3월 사이에 편중되어 있는 것을 확인할 수 있었다(Fig. 3).
PI의 연령대는 1개월령에서 24개월령까지 다양하게 나타났으며(Table 5), 항원 ELISA S/P ratio 값이 일시적 감염우(Transiently Infected cattle, TI)가 평균 0.549인 반면 PI는 평균 3.40 이상으로 높게 나타났다. 임상증상이 나타난 1개월령의 PI는 유일하게 항체가 형성되어 있었으며, 임상증상 후 폐사한 PI의 부검 결과 Fig.
경남 남부지역의 지역별 BVDV 감염율을 조사한 결과 남해지역은 6농가 중 5농가가 원유에서 BVDV 항체양성이 확인되었다(Table 2). 원유 항체 양성 농가 중 4농가 106두에 대하여 항원 검사를 실시한 결과 3농가 3두(2.
88%)가 PI로 확인되었다(Table 4). 고성지역은 원유 BVDV 항체 검사에서 33농가(86.8%)가 항체양성을 보였으며(Table 2), 항체 양성농가 13농가 437두에 대한 항원 검사 결과 5농가 9두(2.05%)가 양성으로 나타났으며, 3주 후 재확인 검사에서 4농가 4두(0.91%)가 PI로 확인되어 도태하였다(Table 4).
29%)가 PI로 확인되었다. 고역가 농장 중 11농가 359두 검사 결과 5농가 9두(2.5%)가 감염된 것으로 확인되었으며, 4농가 4두(1.14%)가 PI로 판정되었다.
48%)보다 높게 나왔다. 남해지역의 항체 양성률은 44두 검사 중 18두(40.9%)가 항체 양성을 보였고, 고성지역의 항체 양성률을 남해지역보다 높은 140두 검사 대비 73두(52.14%)가 양성을 보였다(Table 7).
농장내 PI의 효과적인 색출을 위한 항원 ELISA법과 PCR법을 비교한 결과, 두 실험법의 결과는 일치하였다. 많은 개체를 한번에 검사해야하는 우군에 대한 감염율 조사를 실행할 경우, 검사시간의 단축과 경제적인 측면에서 ELISA법이 효율성이 높은 방법이라고 생각된다.
농장별 항체 양성률은 검사 농가 17농가에서 모두 항체 양성이 확인되었고 검사두수 184두 중 91두(49.45%)가 항체양성을 보였으며, PI 보유 농장은 항체 양성률이 67.4%로 일시적 감염농장(45%)과 비감염 농장(34.5%) 보다 높게 나왔다.
농장별 항체 양성률을 조사한 결과, 17농가에서 모두 항체가 확인되었고, 검사두수 184두 중 91두(49.45%)가 항체양성을 보였다. PI 보유 농장의 항체 양성률은 67.
원유 BVDV항체 양성 농가 중 17농가의 543두를 채혈하여 BVDV 항원검사를 실시한 결과 8농가 12두에서 BVDV 감염이 확인되었으며, PI는 6농가(35%) 6두(1.1%)로 나타났으며 PI의 감염시기는 환절기 및 온도 스트레스가 많은 시기에 편중되어 있는 것으로 확인되었다.
경남 남부지역의 지역별 BVDV 감염율을 조사한 결과 남해지역은 6농가 중 5농가가 원유에서 BVDV 항체양성이 확인되었다(Table 2). 원유 항체 양성 농가 중 4농가 106두에 대하여 항원 검사를 실시한 결과 3농가 3두(2.83%)에서 항원 양성을 보였으며, 3주 후 재확인 검사에서 2농가 2두(1.88%)가 PI로 확인되었다(Table 4). 고성지역은 원유 BVDV 항체 검사에서 33농가(86.
1). 원유내 BVDV 항체역가별로 분석을 한 결과 저역가 농장에서는 감염우가 없었으며, 중역가 농장에서는 5농가 154두를 검사한 결과 3농가 3두(1.94%)가 양성을 보였으며, 2농가 2두(1.29%)가 PI로 확인되었다. 고역가 농장 중 11농가 359두 검사 결과 5농가 9두(2.
4%)가 양성으로 확인되어 Houe와 Meyling(1991)의 항체양성 비율 60∼80%와 유사하였다. 원유내 BVDV항체 양성농가 중 47.4%가 고역가 농장이었고 PI의 66.6%가 고역가 농장에서 확인되어 농장내 PI의 색출을 위해서 원유내 BVDV항체 검사 후 고역가 농장에 대하여 우선적으로 실시하는 것이 효율적인 PI 제거 방법이 될 것으로 생각된다.
PI는 Barker 등(1993)이 보고한 바와 같이 6두 중 1두가 임상증상을 나타냈으며, 나머지 5두는 임상증상을 나타내지 않아 PI의 도태 권유 시, 인식 부족으로 농장주는 쉽게 받아들이지 않음으로써 피해를 키우고 있었다. 이번 조사에서는 PI의 항원 역가가 TI에 비하여 7배 정도 높게 나타났으며 이는 PI가 TI보다 많은 양의 바이러스를 배출함으로써 농장의 감염원 역할을 하고 있음을 알 수 있다. 또한 Barker 등(1993)이 PI는 BVDV에 대한 면역관용으로 인해 항체를 형성되지 않는다는 보고와는 달리 설사 및 탈수 증상을 보인 1개월령 PI가 항체 검사에서 양성을 보였다.
40 이상으로 높게 나타났다. 임상증상이 나타난 1개월령의 PI는 유일하게 항체가 형성되어 있었으며, 임상증상 후 폐사한 PI의 부검 결과 Fig. 2와 같이 세포변성형인 BVDV-MD 감염이 확인되었다. PI의 감염시기(임신 40∼120일)는 공통적으로 환절기 및 온도 스트레스가 많은 11월과 3월 사이에 편중되어 있는 것을 확인할 수 있었다(Fig.
경남 남부지역의 젖소 사육농가를 대상으로 BVD에 대한 설문조사와 원유와 혈액을 채취하여 ELISA와 PCR법을 이용하여 항체 및 항원 감염실태를 조사한 결과는 다음과 같았다. 조사농가 44호 중 88.7%가 BVD에 대한 인식이 부족하였으며 원유에 대한 항체 검사 결과 38농가(86.4%)가 항체 양성이었으며 그 중에서 18농가(47.4%)가 BVDV항체 고역가 농장이었다.
항원 ELISA에서 검출된 1차 항원 양성개체 12두에 대하여 3주 후 재확인 검사시 혈청 및 전혈을 채취하여, 혈청을 이용한 항원 ELISA 검사법에 의한 검사 결과와 백혈구로부터 추출한 RNA를 이용한 PCR법에 의한 검사 결과를 비교한 결과 두 실험법에 의한 결과는 일치하였다(Table 6).
2%)가 감염되어 있었다. 항원 양성개체에 대하여 PI를 감별하기 위해 3주 후 재검사를 실시한 결과 6농가(35.3%), 6두(1.1%)가 PI로 판정되었다. PI에 대한 임상 관찰 결과 6농가 중 1농가 1두에서 설사, 탈수 증상을 보였으며 나머지 PI는 임상증상이 나타나지 않았다(Fig.
후속연구
36%)만이 알고 있었으며, 그 경제적 손실은 인지하지 못하고 있었다. BVD에 근절을 위한 농가교육과 지속감염우의 색출 제거를 위한 체계적인 근절프로그램 및 정책이 개발되어야 할 것이다.
이번 연구에서 경남 남부지역의 우군내 BVDV 항체 양성률과 PI 보유농장의 감염율을 볼 때, 착유농장의 유량감소, 체세포수 증가 등 경제적 손실이 많을 것으로 보이며, BVD의 근절을 위해서는 백신에 앞서 농장 내 PI 제거 등 체계적인 방역 정책이 필요할 것으로 생각된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
BVDV는 소에게 어떤 증상을 통해 심각한 경제적 손실을 유발하는가?
BVDV의 유전자형(genotype)은 BVDV1과 BVDV2로 나뉘며, 생물형(biotype)은 세포변성형(cytopathic)과 비세포변성형(non-cytopathic)으로 구분된다(Walz 등, 2010). 소에서는 호흡기 증상, 설사, 수태율 감소, 유산, 지속감염우(Persistently infected cattle, PI) 출산 등으로 인한 심각한 경제적 손실을 유발한다(Bolin 등, 1985a; Barker 등, 1993; Cornish 등, 2005). 특히, 임신우는 BVDV 감염 시기에 따라 배아사(embryonic death), 유산, 사산, 선천적 기형, 지속감염우(PI) 출산 등의 임상증상을 나타낸다(Barker 등, 1995).
BVDV는 분류학적으로 어디에 속하는가?
BVDV는 외피를 가진 단일 가닥(single-stranded)의 RNA 바이러스이며 Flaviviridae과, pestivirus속이다. BVDV의 유전자형(genotype)은 BVDV1과 BVDV2로 나뉘며, 생물형(biotype)은 세포변성형(cytopathic)과 비세포변성형(non-cytopathic)으로 구분된다(Walz 등, 2010).
BVDV의 유전자형은 어떻게 나뉘는가?
BVDV는 외피를 가진 단일 가닥(single-stranded)의 RNA 바이러스이며 Flaviviridae과, pestivirus속이다. BVDV의 유전자형(genotype)은 BVDV1과 BVDV2로 나뉘며, 생물형(biotype)은 세포변성형(cytopathic)과 비세포변성형(non-cytopathic)으로 구분된다(Walz 등, 2010). 소에서는 호흡기 증상, 설사, 수태율 감소, 유산, 지속감염우(Persistently infected cattle, PI) 출산 등으로 인한 심각한 경제적 손실을 유발한다(Bolin 등, 1985a; Barker 등, 1993; Cornish 등, 2005).
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