기술정보 하절기소건강의잠재적위협요소인곰팡이중독증을예방하자 문진산박사농림축산검역본부 1. 들어가면서 고온다습한하절기기상조건은사료작물생산에서부터농장에서의보관및동물급여에이르기까지곰팡이의증식및독소생성을높게할수있다. 특히, 소는주요사료원료로서조사료를섭취하고, 이러한조사료는보관이

기술정보 하절기소건강의잠재적위협요소인곰팡이중독증을예방하자 문진산박사농림축산검역본부 1. 들어가면서 고온다습한하절기기상조건은사료작물생산에서부터농장에서의보관및동물급여에이르기까지곰팡이의증식및독소생성을높게할수있다. 특히, 소는주요사료원료로서조사료를섭취하고, 이러한조사료는보관이용이하지않아서다양한종류의곰팡이에노출되기쉽다. 배합사료를포함하여조사료대부분을수입에전적으로의존하고있는우리나라의경우에는장기간동안의유통에의하여다양한종류의곰팡이노출가능성이높아질수있다. 또한수분함량이높은사일리지나 TMR 사료는곰팡이독소가발생하기좋아더욱문제되기쉽다. 이와더불어곰팡이독소 (Mycotoxin) 는아주낮은수준으로오염되었다고하더라도가축의면역력을크게떨어뜨리고지속적으로급여할경우에질병을유발하게되므로더욱주의해야한다. 또한화학처리나열처리에도완전하게제거하기가어려우므로곰팡이관리에더욱만전을기해야한다. 곰팡이독소이외에도사료에오염되어있는대부분의곰팡이는단백질, 지방, 탄수화물분해효소등을합성할수있어사료중에함유한영양소를점차적으로감소시킨다. 또한이들영양소의손실과기호성저하로인하여사료섭취량감소및사료효율저하를초래하게되어결국에는소의성장및생산성저하를일으킨다. 전세계적으로도축산농가에서의사료곰팡이독소오염으로인한경제적피해가해마다증가하는것으로보고되고있다. 최근국내외적사료산업분야의현안과제중하나가곰팡이독소에대한관리방법이다. 이에본고에서는농장현장에서소생산성저하의잠재적위협요소로서관심이집중되고있는곰팡이중독증의원인및예방대책에대해서소개하고자한다. 34 종축개량

곰팡이중독증을예방하자 2. 곰팡이중독증 (mycotoxicosis) 의발병기전 자연환경에는수많은종류의곰팡이가있고그중대부분은인간에게이익을가져다준다. 하지만일부곰팡이는그자체가항상위험한것은아니지만 < 그림 1> 에서와같이곰팡이에의하여생성되는 2차대사산물인곰팡이독소 (mycotoxin) 를산생하여사람및동물에서곰팡이중독증 (mycotoxicosis) 을유발한다. 현재까지사람및가축에서문제를일으키는곰팡이독소로는 300~400 여종이상으로보고되고있으며이들중대략 80여종이동물에게급여되었을때중독을나타낸것으로알려지고있다. 한편세계식량농업기구 (FAO, Food and Agriculture Organization) 에의하면전세계적으로매년생산된작물의 25% 정도가곰팡이독소에오염되어있다고추정하고있다. 하지만작물의재배및보관조건이지역별로차이가있기때문에곰팡이독소발생률은해마다다양한결과를보이는것으로알려지고있다. A B C < 그림 1> 곰팡이낀옥수수 (A) 와아플라독소를생성하는 아스퍼질루스플라비스집락 (B) 과현미경소견 (C) 곰팡이는 70% 이상의수분과 10~30 에서발육이왕성하다. 독소생성조건은온도나습도가높아서환경조건이나쁜시기에많이발생한다. 다양한종류의곰팡이독소가존재하며현재까지사료에서가장문제되는곰팡이독소는아플라독소 (aflatoxin) B1과푸사리움 (Fusarium), 그리고곰팡이에서산생되는트리코더센류 (Trichothcenes) 와제랄레논 (zearalenone) 이며그이외에푸모니신 (fumonisins), 오크라독소 (ochratoxin) A, 맥각체 (ergot alkaloids), 사일리지와관련된곰팡이독소로서로퀘포르틴 (Roquefortin) C, 마이코페놀릭산 (Mycophenolic acid) 등이있다. 곰팡이독소가소에미치는요인이매우다양하지만일반적으로사료에부착되어있는곰팡이독소를섭취하면소화기를통하여단시간에체내에흡수되며증상은흡수량에따라다양하게나타난다. 곰팡이독소에오염되어있는농장의경우에는전체적으로면역기능의저하로 2015.8 35

기술정보 ZON 비규칙적고열 낮은임신율 난소낭종 태아사산 T2-Toxin, DON, AFB1 설사, 소화기장애 장내출혈 반추위기능손상 간손상 케토시스 ( 산성혈증 ) DON - Deoxynivalenol( 보미톡신 ) ZON - Zearalenon( 제랄제논 ) AFB1 - Aflatoxin( 아플라톡신 ) B1 AFB1, T2-Toxin, DON 유질저하 유생산감소 유방염 T2-Toxin, DON 사료섭취량감소 사료효율감소 DON 발굽이상 < 그림 2> 소에서문제되는주요곰팡이독소의종류및임상증상 인한증체율의저하와우유생산량저하, 유사산및설사등의증상이많아진다. 개별적으로는갑작스런원기저하, 식욕감소와체온하강등의증상과더불어갑작스런연변또는설사를나타내며변색깔은주로까맣게보이는경우가많다. 반추횟수의감소와투명한침을흘리거나간기능저하를나타낸다. 그러므로우군전체에서반추하는소가 60% 이하인경우에사료등의이상유무를점검할필요가있다. 소에서주로문제되는곰팡이독소의종류와임상증상은 < 그림 2> 와같다. 이러한곰팡이독소에의한중독증은곰팡이독소의종류, 섭취량, 노출시간, 그리고동물의품종과건강상태등에의해서다양한임상증상을보이며, 소에있어서 3가지영향을준다. 1 영양소의분해, 흡수등대사에변화를준다. 2 생식기, 유선등의내분비체계에영향을준다. 3 면역체계의억제를초래한다. 예를들면소에서주로문제되는트리코더센스류 (Trichothcenes) 독소인데옥시니바레놀 (DON) 과 T-2 독소는사료섭취량저하, 산유량저하, 유방염, 설사, 제엽염등면역저하, 조혈기능장애, 신장및신경장애를일으킨다. 또한, 제랄레논 (ZON) 은발정유인물질로서작용하여발정주기이상, 저수태율, 난소낭종, 태아조기사등번식장애및기형을유발한다 < 그림 3>. 이와같이소에서의곰팡이중독증에의한주요임상증상은사료섭취량저하, 설사, 우유생산량감소, 번식효율저하, 면역기능저하이다. 이외에도분만전후의소에서제4위전위증, 36 종축개량

곰팡이중독증을예방하자 < 그림 3> 소에서주로문제되는곰팡이독소에의한질병 케토시스, 태반정체, 자궁내막염, 유방염, 지방간등이나타나기도한다. 중증인경우에는식욕중단과기능불능등이나타내는경우도있다. 하지만이러한임상증상은곰팡이중독증에의해서만나타나는특이적인질병이아니다. 또한실제농장에서는다량의곰팡이독소섭취에의한급성중독보다는지속적으로소량섭취에의한면역력저하와같은만성중독인경우가대부분이므로임상증상도서서히나타나며, 다양한독소에의한혼합감염에의하여복잡하게나타난다. 3. 소에영향을미치는주요곰팡이독소의종류와특성 가. 아플라독소 (Aflatoxins) 아스퍼질루스플라비스 (Aspergillus flavus) 가원인곰팡이로서옥수수가주원료인배합사료내에가장많이분포하는곰팡이독소이다. 이독소는강력한발암물질로서사람뿐만아니라가축이허용기준이상섭취하였을경우에간손상을초래하여송아지의경우에성장이크게저하되며체중감소, 식욕부진, 원기소실등을보이는만성형의질병을일으킨다. 질병말기 2015.8 37

기술정보 에는운동실조, 경련, 황달등의증상을보이며착유우에있어서는우유생산량이감소된다. 나. 오크라독소 (ochratoxin) A, 아스퍼질루스 (Aspergillus spp) 와페니실륨 (Penicillium spp) 곰팡이가이독소를생성하지만그중에서도아스퍼질루스오크라실러스 (Aspergillus ochraceus) 와페니실륨베루코썸 )(Penicillium verrucosum) 이특히많이생성되며곡물사료와코코야자나무열매가공부산물에서특히문제된다. 이독소는반추위에서식하는미생물에의해서알파-오크라독소 (ochratoxin α) 로대사되기때문에반추위발달이전인송아지에서만문제된다. 다. 푸사리움독소 (Trichothcenes, Zearalenone, Fumonisins) 푸사리움독소는보리, 밀, 호밀, 귀리등맥류에서주로볼수있으며쌀이나옥수수, 콩등에도기생한다. 연중장마철에많이증식하여농작물에서는속칭붉은곰팡이병을일으킨다. 푸사리움곰팡이는상대습도 96% 이상에서분생포자가발아되며수확기에곡물이고온다습한조건에서이곰팡이로부터독소가생산된다. 피해곡류중에여러가지곰팡이독소가함유되어있어서곡류를가축이직접섭취하면중독증상을일으킨다. 소에서푸사리움속곰팡이에서생산되는독소로문제되는것으로는트리코더센스류독소, 제랄레논, 푸모니신등이있다. 1) 트리코더센스류 (Trichothcenes) 트리코더센스류독소에는 100개이상이있으며이들은화학구조의하여 4개의그룹 (type A, B, C, D) 으로구분되어진다. 이중에서 A와 B type이주로문제되고있으며 A type 독소에는 T-2 toxin, neosolaniol, diacetoxyscirpenol 이있고 B type 독소에는 Deoxynivalenol(DON; vomitoxin 으로불림 ) 과 nivalenol 이있다. DON 이트리코더센스류독소에서가장문제되고있으며돼지에서는 DON 독소에오염된사료를 1-3ppm 정도로매우낮은농도로섭취하였을경우에도사료섭취중단, 설사, 구토, 번식장애, 폐사를일으킨다, 하지만소에있어서는 66ppm 정도과량섭취하였을경우에도특별한임상증상을나타내지않거나또는사료섭취량감소와우유생산량감소만을나타낸다. T-2 독소는옥수수, 밀, 겨, 쌀, 보리, 맥아등이주요오염원으로서고온다습한지역에서주로문제되며이독소는소에서제4위의손상, 설사, 산유량저하등의임상증상을초래하는것으로보고되고있다. 38 종축개량

곰팡이중독증을예방하자 2) 제랄레논 (Zearalenone) 이독소는가축의생식기와유선조직에영향을미친다. 돼지와같은단위동물에서이러한독소에오염된맥류와옥수수를급여하였을경우에는외음부가붉게부풀어오르고발정이온것처럼보이는증상즉외음부의질염을일으키는것이특징이다. 임신돈은유산, 사산율증가, 허약자돈분만등을보이며배란억제등의부작용을나타낸다. 하지만소에있어서는이러한독소를반추위에서미생물에의하여중화시키는능력이있어서돼지에서보다크게문제되지않는다. 처녀우가이독소를 10ppm 이상섭취하였을경우에는외음부종대, 질탈, 불임을초래하고, 착유우와비육우가이독소를 25ppm 이상섭취하였을경우에는유방의미성숙또는성장장애를초래한다. 또한데옥시니바레놀과제랄레논독소가혼합된사료를소가섭취하였을경우에는사료섭취불량, 우유생산량감소, 번식장애를초래한다. 3) 푸모니신 (Fumonisins) 최근발견된독소로말에있어서는치명적인중추신경장애를초래하며, 사람에게는식도암을일으키며, 양에게있어서는급성신부전과간염을일으키는것으로알려져있다. 소는이독소에덜민감하지만 100ppm 이상섭취하였을경우간손상및우유생산량감소를초래한다. 라. 맥각 (ergot alkaloids) 밀, 보리와같은곡물과목초의병원체인클라비셉스퍼플라 (Claviceps purpurea) 와수많은목초의병원체인네오티포디움 (Neotyphodium spp) 곰팡이에의해서맥각이생성된다. 클라비셉스파스팔리 (Claviceps paspali) 라는곰팡이에의해서생성되는에르고티즘 (Ergotism) 맥각은가장오래동안알려진곰팡이중독증의원인체로서방목중인소에서야생목초를섭취하는지역에서주로문제된다. 이러한독소를섭취한소는맥각의약리작용에의하여중독증이발병하며, 임상증상으로는식욕감퇴와사료섭취량및증체량감소와더불어파행 ( 비틀거림 ) 등의증상을나타낸다. 마. 사일리지와관련된곰팡이독소 (Roquefortin C, Mycophenolic acid) 곰팡이와관련되어소에서문제되는수많은종류의곰팡이독소가사일리지의보존불량 에서발생되어진다. 전세계적으로목초, 옥수수사일리지작물에서가장흔하게문제되는 2015.8 39

기술정보 곰팡이독소는로퀘포르틴 (Roquefortin) C 와 Mycophenolic acid) 로서페니실륨로퀘포르틴 (Penicillium roquefortin) 곰팡이에서생성된다. 로퀘포르틴 C 는소에서사료섭취감소, 반추 위액의산도저하, 케토시스, 마비. 유산등의증상을나타낸다 < 표 1>. < 표 1> 소에대한곰팡이독소의영향및사료에서의곰팡이독소관리기준 곰팡이독소 아플라톡신 B1 제랄레논 데옥시니바레놀 임상증상또는징후 사료섭취와우유생산량감소, 간기능장애, 번식효율및면역기능저하, 설사 사료섭취량및비유량감소, 면역기능의저하, 수태율저하, 난소낭종, 태아사산, 유두종창, 질염 사료섭취와유지방생산량감소, 성장장애, 유방염, 위장염, 면역기능의저하 사료에서의관리기준 (mg/kg 건물 ) 0.1-0.2 13 2.7-35 T2-toxin 사료섭취와우유생산량감소, 설사, 소화관의자극 0.3-0.5 푸모니신 B1 사료섭취와우유생산량감소, 중등도의간기능장애 100-150 오크라톡신 A 사료섭취와우유생산량감소, 설사 5-35 클라비셉스맥각사료섭취와우유생산량감소, 번식효율저하, 설사, 파행, 괴저미정 네오티포디움맥각비틀거림, 목초중독증, 면역기능저하미정 로퀘포르틴 C 사료섭취감소, 반추위액의산도저하, 케토시스, 마비. 유산 25 자료 : Driehuis F et al, (2008) 바. 기타 소사료에서간헐적으로문제되는곰팡이독소로는루브라독소 (rubratoxin), 사이트리닌 (citrinin), 파튜린 (patulin), 사이클로피아조닉산 (cyclopiazonic acid), 스테리그마토시스틴 (sterigmatocystin) 등이있다. 4. 사료중곰팡이독소오염을줄이기위한대책및치료방법 곰팡이가번식되면서시간이경과되면곰팡이포자가사료로부터떨어져나가사료에오염 되는경우도있으므로사료에곰팡이가발견되지않아도곰팡이독소가존재할수있다. 따라 서곰팡이독소를줄이기위한체계적인관리가필요하다. 배합사료또는조사료의경우에생 40 종축개량

곰팡이중독증을예방하자 산단계보다는농장에서부적절한저장이나보관상태에관리하면곰팡이가발생할가능성이있으므로더운날씨에사료가비에젖거나환기불량이되지않도록해야할것이다. 사일리지의경우는여러가지원인에의하여구멍이뚫어지거나, 밀폐가되지않아서혐기성발효가일어나지않을경우에발생하기쉽다. 특히. 최근에원형곤포사일리지에흰색, 검은색, 녹갈색, 빨간색, 푸른색등다양한곰팡이가발생하는경우가많은데농가에서는가능한항곰팡이첨가제를넣어원형곤포사일리지를제조하거나, 일반발효미생물을넣어조제하는것이곰팡이발생을줄이는데도움이된다. 곰팡이독소에의한중독증은일단발생하면특이요법이없고, 한번사료중에오염된독소는어떤방법을써도거의파괴가되지않고안정적인상태로존재하므로미리미리예방조치하는것만이최선의방법이다. 곰팡이독소에의한피해를예방하기위해서는 < 표 2> 에서와같이각종작물의종자발아로부터성장, 수확, 가공, 저장, 운송및소비에이르기까지모든단계에걸쳐곰팡이오염에대해세심한대책이강구되어야한다. < 표 2> 곰팡이독소예방을위한작물수확전후관리대책 구분곰팡이독소의예방대책 수확전 (Preharvest) 수확시 (Harvest) 보관 (Postharvest) - 우수한농작물관리시설확보 ( 배수등 ) - 작물품종의곰팡이내병성확보 - 곤충및곰팡이관리 - 작물스트레스와곰팡이감염을피하기위하여물리적손상이최소화하도록관리 - 완전히성숙된상태에서작물수확 - 수분관리 - 물리적손상이최소화하도록수확 - 청결하고, 건조하고, 환기가잘된시설에서저장 - 저장기간동안가능한낮은온도에서저장 - 곰팡이오염방지를위한프로피온산, 초산등의항균제처리 - 사일리지제조시산소가들어가지않도록기밀성유지 곰팡이중독증의피해를예방하기위해서는 1 오염된사료를구입하지않거나농장에서농작물을직접재배할때는식물방역상의입장에서재배중, 특히수확기에접어들때부터곰팡이에의한침해를적극적으로방지하는수단을강구해야한다. 2 농장에서사료의저장은통풍이잘되고건조한시설에서보관한다. 특히, 곰팡이종류에따라서약간의차이가있 2015.8 41

기술정보 으나곰팡이가생육할수없도록습도를 13% 이하로관리하는것이무엇보다도중요하다. 3 목장에서는곰팡이가오염되지않은원료를엄선해서소에게급여하고, 가능한제조일로부터최단시일내에급여하되, 가능한일주일이내에급여하도록한다. 4 곰팡이가목장내에서식하지않도록사료빈을완전히비우고청소하고소독한후에배합사료를받고, 사료조의틈새에오염된사료가남아있지않도록관리해야한다. 실제적으로국내의경우곰팡이중독증이사료원료자체의문제로인해발생하는경우도있지만대부분이사료가농장에배달된후급여과정이나보관과정에서더많이발생되고있는상황이다. 특히, 배합사료에있어서는사료라인이나사료급여기의오염에의하여더욱문제되는것으로알려지고있다. 따라서이러한오염원이될수있는사료급이기를정기적으로청소하여청결하게관리하는것이필요하다. 5. 곰팡이독소치료및예방법 소에게곰팡이오염된사료를급여하였을경우에는곰팡이독소의종류및임상증상에기초하여전문가와상의하여질병초기에신속하게적절한조치를취해야한다. 곰팡이중독증세가나타나면특별한치료법이없다. 따라서증상에따른대증요법으로치료를해야한다. 예를들면설사발생시는소화제와제1위기능강화제를투약하고, 기립불능시는고농도의수액 (50% 포도당 ) 및부신피질호르몬을투여하고지용성비타민주사와신선한물을충분히공급하도록해야한다. 아플라톡신에의한간장손상이있을경우에소화가쉬운저지방사료및지방간치료제를투여하고자극을주지않도록하고, 적절한단백질사료를공급하는것이아플라톡신에대한저항성을높이는데도움을주지만아직까지적절한치료법이없다. 또한, 곰팡이중독증에걸린동물에게는독소를흡착시키기위하여수렴, 흡착제를경구투여와미생물제제의투여, 아미노산등의투여로약간의보조적치료를수행해야한다. 농장에서곰팡이중독증의치료및예방목적으로사료에항곰팡이제제를첨가하여급여하는방법이가장일반적으로권장된다. 현재무기질흡착제로는점토 (clay), 알루미노실리케이트 (Aluminosilicate), 벤토나나이트 (bentonites) 등이있으며, 유기물흡착제로는활성화된탄소 (activated charcoal), 효모의세포벽에서추출한베타글루칸 (β-d-glucan) 등이이용되고있다. 점토와일부무기물흡착제는아플라독소에만효과가있고다른독소에는효과가없거나제한된효과만을나타낸다. 이외에도효소나미생물을사료에첨가하여곰팡이 42 종축개량

곰팡이중독증을예방하자 독소를해독하는데사용된다. 예를들면, 아플라독소 (Flavobacterium aurntiacum), 푸모니 신 (Black yeast fungus), 데옥시니바레놀 (Fusobacterium spp), 오크라독소 (Acinetobacter calcoaceticus) 미생물해독제가있으며, 이들은독소종류별로제한된효과를나타낸다. 6. 마무리하면서 사료공급을대부분수입사료에의존하고있고, 볏짚등조사료가대부분의조사료로서사용되는국내여건상유통및보존기간중에곰팡이가증식할수있는가능성이높다. 특히, 우리나라는온도? 습도및일조시간에있어사계절이뚜렷하므로환경변화에따른다양한종류의곰팡이의유입이상대적으로높아서이들곰팡이생성을최소화하기위한관리여부가매우중요하다. 외부온도및상대습도가곰팡이증식에유리한하절기를비롯하여봄철에서부터가을철까지는특별히곰팡이독소관리에주의를기울어야할것이다. 곰팡이독소이외에사료에오염되어있는대부분의곰팡이는단백질, 지방, 탄수화물분해효소등을합성할수있어사료중영양소의손실과기호성저하등이차적인부작용이속출하게된다. 특히, TMR 사료를효모제를이용하여발효시켜소에게급여할경우에이상발효에의한사료의냄새및맛의변화로인하여사료섭취율감소가쉬워진다. 따라서농장에서는이러한여건등을감안하여부패및변질위험성이높은사료는통풍이잘되는건조한곳에별도로저장해야한다. 또한, 곰팡이가목장내에서식하지않도록사료조, 사료빈, 축사내부를정기적으로청소하고사료조의틈새에오염된사료가남아있지않도록관리해야한다. 사료를급여할때에는세심한관찰을통하여곰팡이가오염된사료가소에급여되지않도록신경을써야할것이다. 이상한냄새가있을경우에는효모의오염여부또는사료의이상발효는없었는지확인해보아야한다. 만약이상발효가있으면사일리지또는젖은사료에곰팡이또는효모가오염되었는지를점검해보아야한다. 하절기에는사일리지등의수분이많은발효사료는오래두면변질되기쉬우므로 1-1.5 시간내에다먹을수있는분량으로자주급여하여야해야한다. 만약에소에게곰팡이오염된사료를급여하였을경우에는독소를흡착시키기위하여수렴, 흡착제를투여하고장내미생물총의정착을위하야미생물제제와아미노산제제등의투여와더불어질병증상에따른치료가있어야할것이다. 2015.8 43