모든 생물에서 철분은 에너지 생성을 위한 전자전달 및 산소전달과 유해한 활성산소 제거 등에 반드시 필요한 구성성분이다. 일반적으로 사료첨가제를 통해 가축에 철분을 공급하고 있으며, 여러 형태의 철분 중에서도 특히, 헴철은 철 원소가 결합된 화합물군으로 동물성 사료에 존재하며 체내 흡수율이 좋아 생체 이용률이 높은 것이 특징이다.
기존의 철분 공급은 식물성 원료로 구성된 사료(콩, 옥수수 등)를 통해 흡수율이 떨어지는 이온성 철분을 공급하거나 동물성 원료로 구성된 사료(혈분, 육류 등)를 통해 흡수율이 높은 헴철을 공급하더라도 동물사이에 전달될 수 있는 질병 전염인자의 오염 위험성에 노출되어 있었다.
이에 농림축산식품부와 농림식품기술기획평가원은 ‘농생명산업기술개발사업’을 통해 2018년부터 2년간 ‘육종에 의한 헴철포함 비GMO 균체사료개발’을 지원한 결과, 고함량 헴철을 가지고있는 미생물을 활용하여 철분 공급용 사료첨가제를 개발하였다.
이번 연구를 주관한 ㈜헤모랩 연구팀은 “자연상태의 세균총(소, 돼지 유래의 분변)으로부터 높은 헴철 함량을 가지는 세균종을 인위적 유전자변형 없이 분리하고 배양하여 기존 분변에서의 헴철 함량보다 10배 높은 균체사료를 개발하는데 성공하였다.”라고 밝혔다.
연구팀은 “천연 미생물 군집으로부터 분리된 미생물은 생장속도 점진형 육종선별 방법으로 분리되어 인위적인 유전자 조작과정이 없고, 세균 감염형 바이러스는 동물에게 질병을 전염시킬 가능성이 없으므로 동물에게 안전한 형태의 헴철 공급이 가능하다.”라고 설명했다.
* 생장속도 점진형 육종선별 : 장기간 연속배양 운전을 통한 자발적 변이로 헴철 함량 증가로 인한 생장속도 증가 후손만 분리하는 미생물 선별 기법
연구팀은 마우스 실험을 통해 헴철 미생물 균체사료의 독성이 없는 것과 철분결핍 빈혈에 효과가 있는 것을 확인하였으며, 특히 닭을 대상으로 한 실증시험에서 헴철사균 소재 0.5%를 포함한 사료를 공급한 결과, 동일한 사료를 공급했을 때보다 증체량이 높아지는 것을 확인하였다. 또한 헴철사균 소재 공급시 마우스와 닭에서 모두 장내 유산균의 비중이 증가하는 정장효과가 있는 것을 새롭게 확인하였다.
연구팀은 “해당 기술에 대한 기술이전을 완료하였으며, 향후 헴철 사균체 사료소재를 이용하여 양돈용 철분공급 제품과 유산균 증가효과를 이용한 반추동물용 소화촉진제 등을 개발할 예정이다.”라고 말했다.
농기평 오병석 원장은 “금번 개발된 사료소재는 미생물을 이용하여 헴철을 공급함으로써 기존 방식 대비 질병 전염 위험성을 낮추고 높은 흡수율을 통해 동물에게 철분을 공급할 수 있는 장점이 있다. 향후 축종별로 사료가 제품화된다면, 축산농가 소득 증대에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다.”라고 말했다.
김경호
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