반려견 성장 단계별 장내 미생물 군집과 기능 규명

농촌진흥청, 진도개 분변 미생물 유전자 분석을 통해 반려견 성장 단계별로 다르게 나타난 미생물 군집(마이크로바이옴)과 기능을 규명. 4개월령에서는 락토바실러스, 16개월령에서는 박테로이데스 등이 상대적으로 많았으며, 성장 단계에 따라 주요 기능도 달라짐. 연구 결과는 반려견 건강을 위한 유용 미생물 제제 개발에 활용될 전망.

반려견 성장 단계별 장내 미생물 특성 규명

농촌진흥청 국립축산과학원은 진도개 분변 미생물 유전자 정보를 분석해 반려견 성장 단계별로 다르게 나타난 미생물 군집(마이크로바이옴)과 기능을 규명했다고 밝혔다.

장내 미생물은 숙주와 공생하고 서로 영향을 주고받으면서 환경, 식이, 성장 및 발달 등에 따라 변화한다. 또한 면역, 대사성 질환, 치매 등 숙주의 건강과도 관련된다고 알려져 있다. 그동안 반려견 장내 미생물 군집 연구는 주로 성견 위주로 진행했으며, 국내 품종 연구는 많지 않았다.

연구진은 같은 먹이를 급여한 진도개 4개월령과 16개월령의 분변에서 성장 시기에 따른 개체별 미생물 군집을 비교했다.

4개월령에서는 락토바실러스(4개월령: 27.1%→16개월령: 2.9%) 속(屬, genus) 등 10개 미생물 군집이 16개월령보다 유의하게 높은 것으로 나타났다. 락토바실러스는 장내에서 유해균을 막고 지방산의 일종인 공액리놀레산 합성대사에 관여해 골밀도와 면역 증진에 도움 준다고 알려져 있다.

 

▲ 성장 시기에 따른 미생물 조성 결과

• 막대 그래프 오른쪽 6개는 4개월령, 왼쪽 6개는 16개월령
• 평균 1% 이상 차지하는 미생물 속(genus) 수준만 도식화 

16개월령에서는 박테로이데스(4개월령: 0.6%→16개월령: 11%) 속 등 13개의 미생물 군집이 4개월령보다 높은 것으로 확인했다. 박테로이데스는 탄수화물, 단백질 등 영양소 대사에 관여하는 것으로 알려져 있다. 성장할수록 먹이를 섭취하는 양이 늘면서 관련 기능을 하는 미생물 군집이 증가한 것으로 보인다.

 

▲ 성장시기에 따른 차등미생물 결과

• 빨간색은 16개월령에서 상대적으로 높은 미생물,  초록색은 4개월령에서 상대적으로 높은 미생물
• LDA score의 절대값이 클수록 상대적 풍부도가 높음

 

미생물 군집의 풍부도를 기반으로 주요 기능을 분석한 결과, 4개월령에서는 ‘지질 수송 및 대사 관련 기능’이 확인됐고, 16개월령에서는 ‘아미노산, 탄수화물 수송 및 대사 기능’이 나타났다. 젖 뗀(이유) 후부터 같은 먹이를 섭취했는데도 불구하고 차이를 보이는 것은 성장 시기에 따라 미생물 군집의 역할이 달라질 수 있음을 시사한다.

 

▲ 성장시기에 따른 미생물기능 분석 결과

• 빨간색은 16개월령에서 확인된 미생물의 기능
• 초록색은 4개월령에서 확인된 미생물의 기능

 

논문 게재

농촌진흥청은 이번 연구 결과를 토대로 진도개 미생물 군집의 특성을 파악하고, 성장 시기에 따른 주요 미생물을 발굴해 성장 단계별 반려견 유용 미생물 제제를 개발하는 데 활용할 수 있을 것으로 예상했다. 이 연구 결과는 국제 학술지 ‘애니멀스(Animals, IF:3.0)’에 게재돼 학술적으로 가치를 인정받았다.

농촌진흥청 국립축산과학원 동물유전체과 조용민 과장은 “반려동물의 건강에 관련된 프로바이오틱스 시장이 국제적으로 확대됨에 따라 국산 미생물 제제의 개발이 필요한 실정이다.”라며 “앞으로 장내 미생물의 조성뿐만이 아니라 여러 강건성 지표와의 연계성을 연구해 향후 성장 단계별로 적용할 수 있는 미생물 자원을 발굴하도록 하겠다.”라고 말했다.

 

▲ 국제 학술지 ‘애니멀스(Animals, IF:3.0)’ 게재

성장 단계별 장내 미생물의 역할

이번 연구 결과는 성장 단계별로 장내 미생물의 역할이 달라질 수 있음을 시사한다. 4개월령에서는 지질 수송 및 대사 관련 기능이 중요한 것으로 나타났는데, 이는 성장기에 필수 영양소인 지질을 효과적으로 흡수하고 대사하기 위한 것으로 보인다. 16개월령에서는 아미노산, 탄수화물 수송 및 대사 기능이 중요해진 것으로 나타났는데, 이는 성견이 되면서 에너지 요구량이 증가하고, 단백질과 탄수화물의 섭취량이 늘어났기 때문으로 추측된다.

반려견 건강을 위한 유용 미생물 제제 개발

이번 연구 결과는 반려견 건강을 위한 유용 미생물 제제 개발에 활용될 전망이다. 성장 단계별로 중요한 역할을 하는 미생물을 발굴하고, 이를 이용한 제제를 개발한다면 반려견의 성장과 건강을 돕는 데 도움이 될 것으로 기대된다.

예를 들어, 4개월령 반려견의 경우 락토바실러스 속 미생물을 함유한 제제를 통해 장내 유익균을 증진시켜 면역력 증진과 골밀도 강화에 도움을 줄 수 있다. 또한, 16개월령 반려견의 경우 박테로이데스 속 미생물을 함유한 제제를 통해 영양소 대사를 촉진하고, 소화기 건강 개선에 도움을 줄 수 있다.

농촌진흥청은 이번 연구 결과를 바탕으로 성장 단계별 반려견 유용 미생물 제제 개발을 위한 후속 연구를 진행할 계획이다.

 

 

출처 : 농촌진흥청

 

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