농촌진흥청(청장 김경규)은 돼지의 성장단계에 따라 장내 미생물의 조성을 비교하고, 해당 미생물군의 생물학적 기능을 밝혔다.
마이크로바이옴은 동물과 공존하며 살고 있는 모든 미생물의 유전체를 뜻한다. 동물의 건강과 성장에 결정적인 역할을 하는 것으로 알려져 있으며 ‘제2의 게놈’으로 불린다.
연구진은 차세대 염기서열 분석 기술로 10주령과 26주령 돼지의 맹장에서 미생물군의 16S rRNA를 비교했다. 마이크로바이옴 연구에서 중요한 분류단위인 조작상분류단위에서 총 622개의 OTU를 찾았다.
두 성장 단계에서 공통적으로 나타난 OTU는 519개였으며, 60개는 10주령에서만, 43개는 26주령에서만 특이적으로 나타났다. 특이적으로 나타난 103개의 OTU는 서로 다른 아미노산 계열의 대사에 관여했다. 하지만 아미노산 대사, 물질 수송, 대사 조절 등의 기능은 같았다.
이는 돼지 맹장의 미생물 조성이 영양소 소화과정에 밀접하게 연관되어 있음을 의미한다.
돼지가 10주령에서 26주령으로 성장함에 따라 문(門), 속(屬) 등 분류 기준에 따른 미생물군 조성도 달라졌다.
문(門) 분류 기준에서 후벽균류(51.87%→48.76%)와 의간균류(37.28%→45.98%)에서 증감이 나타났다. 스피로헤타류(Spirochaetes)(8.89%→2.31%)와 프로테오박테리아류(Proteobacteria)(0.75%→3.66%)에서도 큰 변화를 보여, 이에 대한 원인 구명이 필요할 것으로 판단된다.
속(屬) 분류 기준의 경우, 10주령 돼지는 클로스트리듐(Clostridium), 테리스포로박터(Terrisporobacter) 등의 OTU가 상대적으로 많았으며, 26주령 돼지는 프레보텔라(Prevotella), 아나이로비브리오(Anaerovibrio), 숙시니비브리오(Succinivibrio) 등의 OTU가 풍부했다.
농촌진흥청 국립축산과학원 김태헌 동물유전체과장은 “성장단계에 따라 다르게 나타나는 돼지 미생물군의 프로파일 정보와 역할을 이해하면 돼지의 생산성과 강건성 개선에 기여할 수 있을 것”이라며 “앞으로 돼지 성장에 영향을 주는 다양한 원인을 구명하고, 원인들 사이의 상호작용을 밝히기 위해 노력하겠다.”고 밝혔다.
이번 연구 결과는 국제 학술지인 ‘유전자(Genes)’에 실렸다.
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