전북대학교 동물분자유전육종사업단은 돼지의 질병과 다양한 염증 질환을 예방할 수 있는 원천기술인 ‘에코 프로바이오틱스 솔루션’에 대한 연구결과가 미국 국제 학술지 플로스원(PLOS ONE) 8월 최신호에 게재됐다고 29일 밝혔다.
이번 연구는 전북대 허재영 교수, 동물분자유전육종사업단 이학교 교수, 서울대 김영훈 교수 등 미생물, 유전, 수의 전공 11명의 연합 연구팀이 수행했다. 연구팀은 돼지의 프로바이오틱스 섭취가 공생미생물과 숙주 사이의 상호작용을 통해 장내 면역유발 유전자 발현을 감소시켜 장내 염증을 줄이고 장관 발달과 장 건강을 개선할 수 있음을 밝혀냈다.
이 같은 연구 성과는 국제 학술지인 플로스원에 게재되어 공신력을 입증했다. 또한 사람의 장 질환 개선을 위한 항염증 마이크로바이옴 치료제 개발에도 적용될 수 있을 것으로 기대되고 있다.
연구팀은 어린 돼지에게 프로바이오틱스 중의 하나인 락토바실러스 플란타룸 JDFM LP11을 급여하고, 장내 미생물 조절과 면역 반응에 대한 역할을 조사했다. 급여한 프로바이오틱스는 어린 돼지의 소장에서 융모의 발달을 촉진시키고, 장내미생물을 다양하고 풍부하게 하는 것으로 나타났다.
또한 소장에서 선천성 면역 반응 및 사이토카인 생산과 관련된 7개 유전자의 발현이 프로바이오틱 급여에 의해 하향 조절된 것으로 나타났다. 미생물 군집 기능 분석은 장관 발달 및 장 건강을 촉진시키는 분지형 아미노산 생합성과 뷰티릭산 대사가 프로바이오틱스 급여에 의해 증가했다는 것도 새롭게 밝혀냈다.
최근 가축 생산에서 프로바이오틱스는 매우 중요한 역할을 하는 것으로 인식되고 있다. 그러나 돼지의 장내미생물 및 면역 반응 조절에 있어서 프로바이오틱스가 수행하는 정확한 역할에 대해서는 밝혀지지 않은 부분이 많이 남아 있었다.
이번 연구 결과로 프로바이오틱스 급여가 공생미생물과 숙주 사이의 상호작용을 변화시켜 장내 면역유발 유전자 발현을 감소시킴으로써 장내 염증을 줄이고 장관 발달과 장 건강을 개선할 수 있다는 사실이 과학적으로 증명됐다. 선행 연구에서는 구제역 백신 항체 형성률이 98%에 달해 학계와 업계의 큰 관심을 모은 바 있다.
이번 연구는 전북 전주시 소재 연구모델 농장 두지팜(연구 참여자 장성용 박사)을 중심으로 산학협력으로 진행됐다. 현재 에코 프로바이오틱스 솔루션이 적용된 돼지는 두지포크라는 고품질 돼지고기 브랜드로 개발 판매되어 연구 성과의 확산을 통한 산업화가 진행 중이다.
전북대 허재영 교수는 “이번 연구는 고농도 프로바이오틱스 급여 돼지의 면역력 강화와 강건성 신장에 상당한 의미를 갖는다”며 “에코 프로바이오틱스 솔루션을 축산업계의 난제인 질병, 생산성 저하, 냄새뿐만 아니라 축산 미세먼지 해결하기 위한 현장 시범 사업을 진행하고 있다”고 밝혔다.
전북대 동물분자유전육종사업단 단장 이학교 교수는 “국제 학술지 플로스원에 논문이 게재된 것은 에코 프로바이오틱스 솔루션이 전 세계 과학자들에게도 인정받고 있다는 증거”라면서 “돼지뿐 아니라 소나 닭 같은 가축은 물론 사람의 질병에도 적용할 수 있는 기술이 될 수 있을 것으로 기대한다”고 전했다.
