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사료작물 알팔파가 돼지콜레라 발병 억제
돼지콜레라는 사람이나 다른 동물에는 감염되지 않지만 돼지에는 일단 발생하면 치료가 되지 않고 감염된 돼지는 전부 죽게 되는 돼지질병 중 가장 무서운 전염병으로서, 國際獸疫事務局(OIE)에서 A급으로 분류하고 있고 국내에서도 가축전염병예방법에서 제1종 가축전염병으로 분류되어 있는 해외악성전염병이며, 돼지콜레라 근절 없이는 양돈산업의 미래는 없다”고 할 정도로 돼지콜레라의 예방이 심각한 문제로 제시되고 있다.
돼지콜레라 예방을 위하여는 자돈인 경우 5-6주령에 1차, 7-8주령에 2차 접종을 해야 하고 또한 모돈의 경우 분만 후 3주경에 근육주사를 해야 하는 번거로움이 있고 예방약은 반드시 냉장고에 보관해야하는 불펀함이 있다.
식물 백신은 자돈과 모돈을 시기에 맞춰서 근육주사를 해야하는 불편함과 인력소모 없이 동시다발적으로 돼지콜레라를 예방할 수 있는 방법으로서 선진국에서도 심혈을 기울이고 있는 연구분야이다.
이번에 농업생명공학연구원(김종범 박사팀), 성균관대학교(양주성 박사팀), 축산기술연구원(김기용 박사팀), 국립수의과학검역원(송재영 박사팀)이 6일 공동으로 개발한 돼지콜레라 예방용 식용백신 알팔파는 돼지콜레라 바이러스의 피막단백질(E2)을 암호화하는 유전자를 식물의 모든 조직에서 항원단백질이 생성되도록 유전자조작을 한 다음, 조직배양기법을 이용하여 알팔파 핵속으로 도입함으로 개발했다.
E2 유전자가 도입된 조직으로부터 재분화를 유도한 다음 각각 선발된 알팔파에 대하여 도입유전자의 유무를 검정하여 확인하고, 또한 도입유전자의 산물인 항원단백질(E2)가 잘 만들어지고 있음을 확인했다.
확인된 형질전환 알팔파를 실험동물인 쥐와 목적동물인 마이크로돼지에 단지 사료로 식용시켰을 때 돼지콜레라에 대한 항체가 형성되었고, 또한 돼지의 경우, 살아있는 돼지콜레라균을 돼지에 주사하는 공격접종을 하였을 때 일반사료를 식용시킨 돼지는 돼지콜레라 바이러스가 증식하여 폐사하였으나 형질전환 알팔파를 식용시킨 돼지는 돼지콜레라 바이러스가 항체에 잡혀서 증식되지 않았으며, 또한 발병을 억제했다.
수의과학검역원에서 대동물(돼지)에 대한 면역성 검정을 통하여 효과가 확인되고, GMO안전성을 확보한 다음 농가에 보급할 예정이다.
지금까지 세계적인 식물백신 연구는 단지 실험용 쥐에서의 백신효과검정 수준에서 결과를 보이고 있으나 이번에 개발된 돼지콜레라 백신 알팔파의 경우 세계적으로 드물게 목적동물인 돼지를 이용하여 그 효과를 입증하였다는데 의미가 크다고 할 수 있다.
돼지콜레라 예방을 위한 식용백신 알팔파는 직접 인간이 식용으로 이용하는 GMO농산물과는 다르게 가축을 대상으로 하는 것으로서 산업화하기가 용이하다. 따라서 조속한 GMO 안전성확보를 위한 추가연구가 수행되어 한국농업생명공학기술의 위상을 높일 수 있는 계기가 되기를 기대한다.
지금까지 사용되고 있는 백신은 동물세포에서 생산된 것으로서 생산단가가 높아서 비경제적이며, 제조 과정이나 보관 중에 병원성 바이러스에 의한 오염될 가능이 매우 높다. 또한 백신 접종의 불편하여 농가에서 적당한 접종시기를 놓쳐 발병이 잦고 점막 감염 병원균에 대한 예방의 효율성이 낮다.
알팔파백신은 대량생산이 용이함으로 기존의 백신에 비하여 높은 가격 경쟁력을 갖으며, 정제과정이 필요하지 않아 생산단가 역시 절감 할 수 있다. 또한 수송이 편리하고 열에 안정함으로 보관과 수송에 대해 경비 절감 효과를 갖으며, 수입 대체 효과에 따른 경제적 이익을 가져온다. 더욱이 식용백신 생산 알팔파 보급에 의한 농가소득 작목의 다양화로 농가소득 제고와, 축산물의 식품 안정성 증대도 기대된다.
중국과 유럽 등 돼지를 사육하는 나라들에 백신 알팔파를 수출할 경우 막대한 농가수익도 기대된다.
앞으로 돼지콜레라 예방 식물백신생산 기술을 바탕으로 의료용 백신, 항체, 및 단백질 생산 작물 소재개발에도 심혈을 기울여 고부가가치의 농작물을 개발하고 농가에 보급함으로써 농가소득 제고와 한국 농업생명공학기술의 발전에 기여할 것으로 기대된다.
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돼지콜레라 예방용 백신 알팔파 개발
