들어가며

수의사처방에 의한 치료용을 제외하고 성장촉진과 사료효율 향상 목적의 동물용 항균성 사료첨가제(AGPs)의 감축은 전 세계적인 추세다.

<관련자료 1>에서 보는 바와 같이 네덜란드(Dutch)는 동물용 항균제 사용이 2011년부터 급격하게 감소되기 시작해 2016년에는 64%나 감소된 것으로 나타나고 있으며(FDIN, 2017), 일본도 동물용 항균제 사용량이 감소하는 것으로 나타나고 있다(NVAL, 2017). 미국과 캐나다는 2017년부터 인수공용 동물용 항균제를 모두 수의사처방품목으로 전환하는 정책을 시행하였기 때문에 2018년부터 동물용 항균제 사용량의 감소추이를 지켜보아야 할 것으로 여겨지고 있다.

이에 비해서 OECD 항생제 내성 특별의장국가로서 2020년까지 특별임무를 부여받고 있는 우리나라는 전술한 선진국과는 달리, 동물용 항균제 사용량이 수의사 처방제를 실시함에도 불구하고 오히려 증가하였다. 2011년에 AGPs를 완전 사용금지하던 때의 사용량보다도 증가되어(농림축산검역본부, 2016) 그 원인이 무엇인지를 분명하게 분석해서 보고해야 하는 지경에 이르고 있어, 동물용 항균제 감축에 실질적으로 성공하고 있는 국가들과는 대조를 나타내고 있다.

2017년 11월 27일에서 12월 1일까지 제주 국제 컨벤션센터에서 제1차 특별회의를 개최한 것을 두고 식약처는 국가위상을 높이는 일이라고 홍보를 하고 있다. 하지만 실제로 국내 상황은 의장국으로서 선진국가들에게 보여줄 것이 없는 속 빈 강정 같은 상태를 면치 못하고 있기에 실질적인 대책마련이 요망되고 있다.

이처럼 세계적으로 동물용 AGPs를 비롯한 항균성물질의 감축 및 위험평가에 대한 관심이 고조되면서 상대적으로 돌물용 항균성물질의 대체제와 장관건강(Gut Health)에 대한 연구와 실질적인 적용에 대한 관심이 집중되고 있다.

국내에서 발간된 1세대 학자들의 기술내용만을 가지고는 현재 시판되고 있는 AGPs대체물질의 작용기전과 효과를 과학적으로 설명하는 것은 한계를 드러내고 있기 때문에 4차 산업혁명과 인공지능(AI)의 핵심이라 할 수 있는 서로 다른 사물을 녹여서 하나로 합한다는 뜻의 융합(Convergence) 학문적 해석을 적용한 연구동향과 기술내용들이 계속해서 발표되고 소개되어져야 한다. 하지만 이 부분에서 선진국에 비해서 열세를 드러내고 있어 각성이 요망된다.

이제는 최근 들어서 관련업계의 많은 실무자들과 수의사들이 연수를 다녀오고 있는 네덜란드 와게닝겐 대학의 출판사(Wageningen Academic Publishiers)에서 발간하는 전문서적의 내용 이상을 우리나라 대학 강의실에서 강의교재로 사용되고, 현장에서 생산성 향상에도 활용할 수 있을 정도로 사회적 분위기가 조성되어져야 한다.

양돈현장에서는 모돈의 상당수가 다산성 모돈(Highly-prolific sows or Hyper-prolific sows)으로 교체되어 사육되고 있는데, 국내에서 발간된 양돈 교재내용의 거의 다수는 비다산성 모돈 위주의 기술내용으로 되어있어, 사료회사나 업계관계자들이 덴마크나 네덜란드 양돈장으로 견학이나 연수를 가서 사양관리와 방역관리를 배워서 양돈농가를 지도하는 현상에 대해 학계가 각성하여 2018년부터는 선진국처럼 대학이 업계를 주도해나갈 수 있도록 하는 것이 바람직하다고 할 수 있다.

따라서 본고에서는 금년부터는 AGPs와 대체물질의 작용기전과 효능·효과의 설명과 관련된 최신의 정보와 지식 내용을 정리해서 독자들에게 제공함으로써 이해를 돕고자 한다.

1. 동물용 항균제 사용 감축을 둘러싼 세계적인 동향 

항균성물질은 장내 세균총에 큰 영향을 주지만, 축산에 있어서 항균성물질은 질병치료 목적 외에 아직도 많은 개발도상국과 후진국에서 성장촉진목적으로 한 사료첨가제로 사용하고 있다.

2013년 한 통계에 의하면, 일본에서 생산된 항균제는 사람치료용으로 30%, 가축치료용으로 45%, 가축사료첨가제로 16%의 비율로 사용되어, 가축 전체로 61%가 사용되고 있다. 또한 유방염 소의 생유나 식육으로부터 메치실린 황색포도상구균(MRSA)의 검출은 세계적으로 많이 보고되어 식육, 우유를 통해서 내성균이 사람에게로 전파됨으로 인해 항균제 사용의 적정화(Antimicrobial Stewardships, AS)가 제창(提唱)되고 있다. 

성장촉진을 목적으로 한 항균제의 사료첨가는 덴마크가 1999년에 일찍이 사용금지하였고, 2006년부터 EU가 전면적으로 사용금지하였다. 한국에서는 2011년에 AGPs를 전면 사용금지하였고, 미국과 캐나다도 2017년부터 인수공용 AGPs사용금지를 하는 국가 행동계획(National action plan, NAP)을 시행하고 있다. 이외에도, 2015년 5월 세계보건기구(WHO)에서 【약제내성에 관한 세계 행동계획(Global Actio Plan, GAP)】이 채택돼, 2015년 6월의 독일 엘마 G&정상회담, 2016년 일본 이세시마 G7정상회담에서도 약제 내성문제가 주요 의제의 하나로서 다루어졌다.

일본에서는 【약제내성대책 행동계획】이 관계 각료회의에서 채택돼, 약제내성의 발생·전파기전을 밝히는 연구나 새로운 예방·치료·진단법 등의 개발에 드는 연구를 추진하는 것이 결정되었다. 또한 2017년 6월 26일에는 내각관방주최 평성29년(2017년) 【제1회 약제내성보급개발 이벤트 - 우량사례의 표창식과 응원대사에 의한 톱 이벤트】를 마무리하면서 농림수산대신상은 동물용 항균제연구회와 일본양돈개업수의사협회가 수상하는 영광을 않았다(관련자료 2).

일본은 현재 EU국가에 비해 버금가는 항균제 내성률을 기록하고 있고, 현재 정부에서 사료첨가용 AGPs를 사용금지하는 조치를 내리지는 않고 있으나 위험평가를 한 결과 이미 【중등도】를 부여받은 콜리스틴과 버지니아마이신을 2017년 7월부터 사료첨가지침에서 삭제하고, 수의사처방에 의한 2차 선택 약으로 전환시키는 것을 검토하는 중에 있는 것으로 확인되고 있다(식품안전위원회 홈페이지, 2017, www.fsc.go.jp). 나머지 23개 성분도 이유자돈까지만 사용하고 육성·비육돈에는 거의 사료첨가를 하고 있지 않는 것으로 확인되고 있기 때문에 현재도 동물용 항균제 잔류로 인한 문제가 거의 발생되는 일이 없는 것으로 보고되고 있다.

2. 동물용 항균제의 성장촉진 작용기전

동물용 항균제의 성장촉진과 관련된 정확한 작용기전은 현재까지도 설명하기 어려워 정설로 인정되는 논리는 없다고 해야 하나, 최근 들어서는 오믹스(Omics)기술과 in vivo에서 단순한 비침습성 바이오마커(Non-invasive biomarkers)를 사용해서 확인한 항염증작용기전(Anti-inflammatory mechanisms)이 유력한 논리로써 급부상하면서 주목을 받고 있다(Niewold, 2007, 2016).

장내 세균총은 다양한 인자의 영향을 받아서 그 구성이나 활성이 변화한다. 항균성물질의 경구투여는 장내 세균총에 현저한 영향을 준다. 항균제 스트렙토마이신(SM) 경구투여가 장내 세균총 구성에 현저한 영향을 주어서 장염의 위험을 높여 설사나 변비를 일으키는 기전이 해명되었다(Nature.534(7609). 897-699).

스트렙토마이신은 맹장 점막상피세포에 작용해서 유도형 일산화질소신타제(iNOS)유전자의 발현을 항진시킨다. iNOS에 의해서 장내의 포도당(글루코스)과 과당(갈락토스)이 산화돼서 산화산물인 갈락타르산과 글루칼산이 증가하고, 이 산화물을 이용하는 네즈미 티푸스균이 증식하는 것이 판명되어 항균성물질 투여후의 병원체 증식을 유발하는 기전의 하나인 것이 밝혀졌다.

따라서 숙주의 건강상태, 스트레스, 섭취하는 먹이 등의 영향으로 장내에 상재하고 있는 세균이 과잉으로 증식 또는 감소하는 것에 의해서 장내균총의 균형이 크게 혼란돼, 생성된 대사산물이 변화하는 것은 질병의 병태(病態)에 크게 영향을 미치고 있는 것이 밝혀지고 있다. 현재 국내에서는 동물용 AGPs의 성장작용기전을 오믹스기술을 활용한 분자생물학적 해석과 관련된 발표내용을 거의 찾아볼 수가 없기 때문에 벨기에 Niewold 교수를 비롯한 선진국 연구자들의 발표자료를 참고해서 융합적인 해석을 계속해서 진행해나가는 것이 요망된다. 

맺으며

동물용 AGPs는 OECD회원국을 중심으로 감축해 나감과 동시에 이를 대체할 수 있는 물질이나 성분의 개발과 적용이 갈수록 박차를 가해가고 있다. One Health 시대를 맞이하여 <관련자료 3>에서 보는 바와 같이 AGPs대체물질이 전 세계적으로 사용되면서 ‘건강한 장관(A healthy gut) 유지 = 건강한 생산성(Healthy production) 확보’라는 공식이 성립되면서 분자생물학을 비롯한 오믹스(Omics)개념이 배제된 논리를 가지고는 현재 생산현장에서 벌어지고 있는 실제 현상을 정확하게 설명하는 것이 매우 어려운 4차 산업혁명시대를 맞이하고 있다.

이미 선진축산국가에서는 대학 강의실과 현장에서 일반적인 개념으로 받아들여져서 기술 및 토론되고 있는 내용들을 아직도 우리는 알지도 못하거나 마치 새로운 내용이라도 되는 것처럼 방치하는 것이야 말로 전문가라는 칭호를 받을 자격이 없다는 것을 명심해야 한다.

정보망과 통신망의 발달과 첨단기술의 등장으로 인해 세계가 점점 더 하나로 좁혀지고 있는 마당에 4차 산업혁명시대에 2차나 3차 산업혁명시대 논리나 이론 및 기술로 버티려는 행위는 개인뿐만 아니라 사회국가적으로도 피해를 입는 일이기 때문에 전문가라는 칭호를 듣는 사람들은 Nature나 Science지를 비롯한 세계 최고의 학술지를 비롯해서 SCI상위권 논문지에 발표된 동물용 AGPs나 대체물질과 관련된 내용을 계속해서 소개해 일반 양돈농가들도 수준 높은 정보나 지식을 접할 수 있도록 하는데 최선을 다해야 한다는 것을 강조하면서 본고를 마친다.

<월간 피그 2018년 1월 호>