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ISSN : 1229-1153(Print)
ISSN : 2465-9223(Online)
Journal of Food Hygiene and Safety Vol.33 No.4 pp.306-309
DOI : https://doi.org/10.13103/JFHS.2018.33.4.306

Prevalence of Mycoplasma spp. in Slaughtered Cows and Pigs with Pneumonic Lung Lesion in Gyeonggi Province

Mi Seong Je1, Chan-Hee Lee1, Yongbaek Kim2, Kun Taek Park3, Woo Kyung Jung1*, Yong Ho Park1*
Department of Veterinary Microbiology
1Laboratory of Clinical Pathology, College of Veterinary Medicine, Seoul National University, Seoul 08826, Korea
2Department of Biotechnology, Inje University, Injero 197, Kimhae-si, Gyeongsangnam-do, Korea
3Department of Biotechnology, Inje University, Injero 197, Kimhae-si, Gyeongsangnam-do, Korea
Correspondence to: Woo Kyung Jung, Yong Ho Park, Department of Veterinary Microbiology Tel: 82-2-880-4175, Fax: 82-2-871-7524 E-mail: fanta2@snu.ac.kr, yhp@snu.ac.kr
June 8, 2018 July 5, 2018 July 27, 2018

Abstract


The present study was conducted to investigate the prevalence of Mycoplasma spp. in cows and pigs with pneumonic lung lesions in Gyeonggi province in 2017. One hundred ninety two and 257 lung tissues were collected from slaughtered cows and pigs with pneumonic lesions, respectively, and examined for the presence of Mycoplasma spp. by a genus specific PCR. Among the examined animals, 147 cows (76.5%) and 203 pigs (80.9%) were found to be infected with Mycoplasma spp.. The infected tissues were further examined to identify the specific species of Mycoplasma using species specific PCRs. The only identified species in cows was M. agalactiae which was detected from 16 cows (8.3%), whereas M. dispar, M. bovis, and M. bovirhinis were not detected. In pigs, M. hyopneumoniae was detected from 74 pigs (28.8%) and M. hyorhinis from 13 pigs (5.1%). M. hyosynoviae was not detected. Taken together, the current study indicates Mycoplasma spp. are commonly associated with lung infection in cows and pigs in Korea. Further studies are needed to evaluate the impact of Mycoplasma infection on the development of lung diseases in farm animals.



경기지역 도축우 및 도축돈의 폐렴병변에서 Mycoplasma spp. 원인체에 관한 연구

제미성1, 이찬희1, 김용백2, 박건택3, 정우경1*, 박용호1*
서울대학교 수의과대학
1미생물학실
2임상병리학실
3인제대학교 바이오테크놀러지학부

초록


    Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs
    315005-3Seoul National University

    국민 소득이 높아짐에 따라 식생활이 변화하여 육류소 비가 증가하고 있다. 이에 따라 소고기 및 돼지고기의 수 요가 증가하고 이를 충족시키기 위해 사육두수가 늘고 있 지만 시설의 현대화는 늘어나는 사육 두수를 감당하지 못 하고 있다. 이러한 사육 환경은 밀사와 환기 불량에 따른 질병을 초래하고, 번식장애와 폐사율의 증가, 성장지연 등 의 생산력 저하를 초래한다.

    Mycoplasma spp.는 산업동물에서 유방염, 관절염, 비뇨 생식기 질환을 일으키며, 소와 돼지에서 호흡기 복합 질환 (Bovine/Porcine respiratory disease complex)을 일으키는 주 요 원인체이다1). 이러한 호흡기 질병은 일반적으로 급작 스러운 폐사보다는 만성적인 소모성 질환으로 이어져 생산 성 감소 및 2차 감염에 의한 치료 비용의 증가로 추가적인 경제 손실을 준다. 폐렴을 일으키는 주요 Mycoplasma spp. 는 소에서 M. bovis, 돼지에서 M. hyopneumoniae 등 여러 species가 있고 이들은 그 자체로 유행성 폐렴을 일으키면서 다른 감염체에 의한 2차 감염의 원인이 되기도 한다2,3). 현 재 국내에서는 가축에서 다양한 Mycoplasma spp.에 의해 호 흡기 질환이 발생하고 있음에도 불구하고, 돼지에서는 M. hyopneumoniae에 연구가 국한되어 있으며, 특히 소의 경 우에는 거의 연구가 진행되지 않고 있다4-6). 이에 본 연구 에서는 도축장에 출하되는 소와 돼지 중 육안적 폐병변을 가진 조직으로부터 추출된 DNA를 이용한 Mycoplasma spp. 특이 PCR 검사에 의해 국내 주요 가축에서 Mycoplasma spp.의 분포 실태를 알아보고자 한다. 이러한 연구는 소비 자에게 더 안전한 육류를 공급하고 국내산 축산 식품에 대한 소비자의 신뢰를 향상시킬 수 있는 기초 자료로 활 용될 수 있다.

    Materials and Methods

    샘플채취 방법

    경기도 부천에 소재한 도축장에서 2017년 8월부터 10월 사이 도축된 소와 돼지 중 도축 후 육안 검사에 의해 폐 렴 병변부가 확인된 개체로부터 병변 부위 조직을 일정량 채취하고 냉장 보관하여 즉시 실험실로 운반하여 실험을 진행 하였다. 최종적으로 폐병변이 있는 소 192두와 돼지 257두에서 폐조직을 실험에 사용하였다.

    DNA 분리

    DNA 분리를 위해서 각 조직 2 g을 먼저 무균적으로 칼 로 최대한 잘게 조각낸 후, 20 mL의 5% PBS와 함께 Whirl pak (Nasco, USA)에 옮겨 담았다. 스토머커(stomacher 400, Seward, UK)를 이용하여 10분간 균질화 한 후, 1 mL 균 질액을 1.5 mL 코니칼 튜브로 옮겨 담은 후, 12,000 xg에 서 10분간 원심분리 후, 상층액을 제거하고 tissue pellet으 로부터 QiAamp DNA Mini Kit (Qiagen, Netherland)를 이 용하여 100 μL의 DNA를 추출하였다. 추출한 DNA sample 은 여러 개의 튜브로 나누어 분주 한 후 −20°C에서 보관 후 PCR에 이용하였다.

    PCR 수행

    추출된 DNA에 대해 PCR을 실시하였다. 먼저 Mycoplasma universal primer를 이용하여 Mycoplasma spp.를 확인하고, species에 특이적인 primer를 사용하여 실험하였다(Table 1). 반응 조건은 Table 2에 나타난 바와 같으며 PCR 증폭 산물 10 μL를 1.5% agarose gel에서 전기영동하여 특이 유 전자 증폭 유무를 관찰하였다.

    Results and Discussion

    폐렴 병변을 보인 소 192두 및 돼지 257두에 대한 PCR 검사 결과, Mycoplasma spp.는 소에서 147두(76.5%), 돼 지에서는 203두(80.9%) 에서 각각 검출되었다. 소, 돼지 각각의 Mycoplasma spp.에 대한 세부 primer를 이용한 검 사 결과에서는 소에서 M. agalactiae가 16두(8.3%)에서 검 출되었으나, M. dispar, M. bovis 및 M. bovirhinis는 검출 되지 않았다. 돼지에서는 M. hyopneumoniae가 74두(28.8%), M. hyorhinis가 13두(5.16%)에서 검출되었고, M. hyosynoviae 는 검출되지 않았다(Table 3).

    가축의 질병으로 인한 경제적 손실을 막기 위해서는 상 재성 질병에 대한 검사를 실시하여 사양관리에 반영하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 도축장 내 소와 돼지의 폐 에 대한 육안 병변 샘플의 Mycoplasma spp. 및 세부 species에 대한 PCR 검사를 결과를 통해, 우리나라 농장 내 폐렴이 상재하고 있음을 확인하였다.

    해외에서도 소에서 Mycoplasma성 폐렴이 문제가 되고 있는데, 1990년에서 2000년사이 영국에서 혈청학적 screening 조사 결과 M. bovis에 대한 혈청학적 유병율은 22% 였다7). 프랑스에서는 2003년에서 2008년 사이 기관지 폐렴에 걸 린 1142개 송아지 샘플을 확인한 결과, M. bovis가 50% 이상 분리되었고2), 덴마크에서는 폐렴 증상을 보인 소의 86%의 폐에서 Mycoplasma가 확인되었다. 주요 species는 M. dispar (48%), M. bovis (24%), M. bovirhinis (20%) 이 며, 단독 감염보다 M. spp.들의 복합 감염이 많았다8). 벨 기에에서는 송아지의 호흡기 질병에서 M. bovis가 35%, M. dispar가 45.5% 분리되었다9).

    하지만, 우리나라의 경우 육우 송아지의 폐 샘플에서 M. bovis 의 양성율은 0-7%로 낮았는데4), 본 실험에서도 M. agalactiae만 9.38%(16두)에서 검출되었고, 해외에서 발생 한다고 알려져 있는 M. dispar, M. bovis, M. bovirhinis는 검출되지 않았다. 국내에서는 한우, 육우, 송아지에 대한 Mycoplasma species의 질병 발생 및 폐사에 대한 연구가 부족한데, 세부 Species를 확인하고 폐사에 미치는 영향을 파악하는 것이 필요하다.

    돼지의 경우 소와 비교하여 사육기간이 짧고 밀집 사육 으로 인한 Mycoplasma성 폐렴에 의한 경제적 손실이 크 다. M. hyopneumoniae, M. hyorhinis 및 M. hyosynoviae 이 각각 돼지 기관지에 서식하며, 특히 M. hyopneumoniae 는 돼지 호흡기 복합 질환의 주요 원인체로 알려져 있다10).

    국내 돼지에 대한 폐 병변 발생률은 매우 다양하게 나 타나는데 전체적으로 61~84% 수준을 나타내었다. 김혜권 연구팀은 우리나라 85%의 양돈장에서 M. hyopneumoniae 가 검출되어 Mycoplasma 폐렴이 상재하고 있음을 확인하 였는데6), 이번 연구에서도 208두(80.9%)에서 Mycoplasma spp.가 검출되었고, 세부 species에서 M. hyopneumoniae가 74두(28.8%)로 우세하여, 선행연구와 유사한 양상을 확인 하였다. 태국의 경우 도축 돼지 폐의 40%에서 M. hyopneumoniae가, 20%에서 M. hyorhinis를 확인하였고 M. hyosynoviae는 검출되지 않았다11). 노르웨이에서는 도축돈 의 폐렴병변부 중 83%에서 M. hyopneumoniae가, 37%에 서 M. hyorhinis가 검출되어 세계적으로 유사한 경향을 보 였다12).

    본 연구는 국내에서 최초로 소와 돼지에서 다양한 Mycoplasma species를 확인한 실험이며, 이를 통하여 경기 지역 도축우 및 도축돈에서 Mycoplasma성 폐렴이 상재하 고 있음을 확인하였다. 하지만 대부분의 경우 세부 species 는 밝히지 못했는데, 추가 연구를 통한 국내 Mycoplasma성 폐렴의 원인체 파악이 필요하다. 또한, 가축 사육 농장의 다두화 및 집단화의 영향으로 각종 호흡기 질병은 계속 발생할 것으로 여겨지며 이를 방지하기 위해 축사 환경의 개선 및 호흡기 질병에 대한 지속적인 연구가 이루어져야 한다고 생각된다.

    국문요약

    본 연구는 경기지역 도축돈 및 도축우의 폐렴병변에서 Mycoplasma spp.의 발생 분포를 조사하고자 수행하였다. 부천 소재 도축장에 출하된 소와 돼지의 폐에 대하여 육 안적 검사를 하고, 이 중 병변을 보인 소 192두와 돼지 257두의 폐에 대한 PCR 검사 결과, Mycoplasma spp.는 소에서 147두(76.5%), 돼지에서는 203두(80.9%) 에서 각 각 검출되었다. 소, 돼지 각각의 Mycoplasma spp.에 대한 세부 primer를 이용한 검사 결과에서는 소에서 M. agalactiae 가 16두(8.3%)에서 검출되었으나, M. dispar, M. bovis 및 M. bovirhinis는 검출되지 않았다. 돼지에서는 M. hyopneumoniae가 74두(28.8%), M. hyorhinis가 13두(5.1%) 검 출되었다. M. hyosynoviae는 검출되지 않았다. 본 연구를 통해 경기지역 도축우 및 도축돈에서 Mycoplasma성 폐렴 이 상재하고 있음을 확인하였다.

    Acknowledgement

    본 연구는 농림축산식품부 농림수산식품기술기획평가원 의 첨단생산기술개발 사업(315005-3) 및 2017년도 서울대 학교 학부생 연구지원사업의 지원을 받아 수행되었다.

    Figure

    Table

    Primer sequences used for PCR identification

    PCR conditions for DNA amplification of the indicated bacteria

    Prevalence of Mycoplasma spp. in selected lung samples by PCR

    Reference

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