2018. 10월호326

집중연구

질병

2018. 10월호326

서 상 원 수의사

(주)한국히프라 양돈TMM

모돈 급사의 원인 클로스트리디움 노비(노비균) 컨트롤 방안(Clostridium novyi)

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1. 클로스트리디움 노비에 대한 이해

(1) 클로스트리디움 노비란 무엇인가?

클로스트리디움은 포자를 형성하는 혐기성균으로 이에 해당하는 많은 균들이 돼

지나 다른 동물에서 질병을 유발한다. 이 중 클로스트리디움 노비(이하 노비균)는

19세기 후반에 처음 발견되었으며(Novyi, 1894), 알파 및 베타독소의 생산에 따라

독소 표현형이 분류된다.

노비균 A형, B형, D형은 사람과 동물에 질병을 일으키는 반면, C형은 독소를 생

성하지 않고 병원성도 없다. A형은 유기체의 알파독소만을 생산하며, 양과 돼지에

서 질병의 주요 원인인 B형도 알파독소를 생산하지만 베타독소도 일정량 생성한다

(Schranner et al, 1992).

(2) 사람에서의 노비균

노비균은 동물, 특히 돼지에 영향을 미치는 것 이외에도 사람의 가스 괴저병의

원인으로도 역할을 하고 있다(Majumdar et al, 2004). 근육에 있는 노비균의 휴

면 포자는 상처 감염의 잠재적 원인이 될 수 있으며, 포자는 상처에 유입된 후 발아

하여 알파독소를 생산한다. 따라서 노비균에 의해 유발된 가스 괴저병은 평상시보

다 전쟁 상황에서 발생된 손상에서 더 흔하게 보고되어 왔다. 사람의 감염이 동물

로부터 직접적으로 기인한 사례가 보고되지는 않았으나, 동물 배설물에 오염된 환

경을 통한 감염 가능성은 있다.

(3) 양과 소에서의 노비균

전형적으로 양에서는 전염성 괴사성 간염으로 나타나며, 간흡충이 이동하면서

괴사되는 부위에서부터 질병이 시작된다(Mitchell, 2002). 이러한 괴사 부위에서

포자가 발아하고 유기적으로 성장하면서 생성된 알파 및 베타독소가 전신으로 퍼

(표 1) 클로스트리디움 노비의 병원균에 따른 생산 독소 및 유발 질병

병원균 생산 독소 유발 질병 대상 축종

C. novyi type A 알파독소 거두증, 전염성 괴사성 간염 양, 염소, 돼지

C. novyi type B 알파독소, 베타독소 거두증, 전염성 괴사성 간염 양, 염소, 돼지

C. novyi type C 비병원성

C. novyi type D(C. haemolyticum)

베타독소 세균성 혈색소뇨증 소

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지며, 해당 독소의 영향은 동물의 폐사까지 유발한다.

양과 소에서 노비균 감염은 때로 피부의 아래쪽에 있는 혈관계에 혈액 저류를 유

발하여 검은색 반점을 보이므로 ‘Black disease’로 부르기도 한다(Hamid et al,

1991; Duncan 1984).

노비균 D형은 소 및 다른 반추동물에서 세균성 혈색소뇨증을 유발한다. 장내에

서 자주 발견되는 노비균 D형 포자가 장벽을 통과해 문맥 순환에 들어가면 간에 축

적된다. 이후 간흡충이 이동하면서 괴사 및 저산소 상태를 형성하면 쿠퍼세포에서

노비균 포자가 발아하게 되고, 이때 형성된 베타독소는 간 괴사와 발열 등의 임상

증상을 유발한다. 해당 사례의 폐사율은 90~95%이다.

(4) 돼지에서의 노비균

돼지의 일령이나 성별에 따른(모돈, 웅돈, 자돈, 비육돈) 노비균의 검출률에 대

한 정확한 자료는 없다. 그러나 질병의 발현은 모돈에서 가장 높은 빈도로 보고되

고 있으며, 이를 통해 모돈군이 노비균 감염으로 인한 간염, 독혈증 및 패혈증에 가

장 취약하다는 것을 추정할 수 있다.

돼지에 노비균의 포자를 접종했을 때 임상증상이 재현되지 않지만, 여러 진단 결

과를 통해 노비균이 전염성 괴사성 간염의 원인이라는 사실은 충분히 규명되었다.

특히 노비균에 의한 모돈 급사는 분만시기 전·후에 집중되므로 해당 시기에 폐사

가 예상치 못하게 증가하는 경우에는 노비균 감염을 의심해야 한다. 노비균의 진단

정확도를 높이기 위해서 폐사한 모돈의 신속한 부검 및 샘플 채취가 필요하다.

2. 노비균으로 인한 돼지의 전염성 괴사성 간염

돼지농장에서 번식모돈의 급사만큼 농장주나 수의사를 당황하게 하는 문제는 없

다. 모돈은 농장에서 경제적으로 가장 많은 투자가 이뤄진 동물인만큼 폐사로 인한

기회비용 손실은 더욱 크게 다가온다. 특히 모돈의 폐사율이 높아질 경우 당초 계

획보다 높은 모돈 갱신율을 가져가게 되며, 이러한 초산돈 비율의 증가는 결과적으

로 전반적인 생산성 감소로 연결된다(Garcia, 2013).

(1) 노비균 감염 및 독소의 작용

알파독소를 생성하는 노비균은 불응성 저혈압, 백혈구 증가증 및 다양한 삼출을

포함하는 일련의 증상을 유발한다(Ryan et al, 2001). 클로스트리디움 세포독소

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는 평균 약 250,000MW의 단일 펩티드 가닥의 큰 구조를 이루고 있다. 해당 독소

는 접종실험을 통해 세포 사이 공간으로 체액을 소실시키는 작용을 하는 것이 밝

혀졌다. 특히 클로스트리디움 독소는 세포골격 기능에 관여하는 GTPases를 글리

코실화시켜 적절한 세포 간 접촉을 손상시키고(Selzer et al, 1996, Popoff and

Bouvet, 2009), 혈관 내피세포의 온전성을 훼손한다(Pires et al, 2012).

(2) 역학 및 전파

노비균에 의한 대부분의 임상증상 사례들은 모돈의 분만 전·후에 발생시기가

집중되어 있다. 이를 통해 분만이 임박한 시기에 모돈 신체에 찾아오는 생리적 변

화가 질병을 촉발하는 원인으로 볼 수 있다.

분만사에서 분만초기 자돈이 노비균에 감염될 가능성이 있으며, 실제로 노비균

을 배출하는 모돈에 의해 감염되는 것 이 외에도 생애 전 주기에 걸쳐 감염될 가능

성이 존재한다.

전염성 괴사성 간염을 겪는 모돈의 대부분은 경산돈이다. 특히 체형이 좋은 모

돈에서 발생 위험이 높으며, 모든 계절에 발생 가능하나 여름철 발생 비율이 높다.

포유 중 발생되는 사례 대부분은 폐사로 쉽게 이어지며, 연간 15~30%를 초과하는

수준의 손실을 보인다. 노비균이 감염되어 체내에 증식한 돼지는 대부분의 균을 배

출하며, 다른 돼지에게 노비균을 전파시킨다.

(3) 임상증상

일반적으로 노비균 감염에 의한 질병 경과는 매우 빠르게 진행되며, 어떠한 임상

징후도 보이지 않으므로 아픈 돼지를 식별하기 어렵다. 노비균에 의한 폐사는 양호

한 체형의 돼지에서 급작스럽게 발생하여 급사라는 표현을 쓰게 되며, 신속하고 특

노비균에 의한 대부분의 임상증상 사례들은 모돈의 분만 전·후에 발생시기가 집중되어 있다.

이를 통해 분만이 임박한 시기에 모돈 신체에 찾아오는 생리적 변화가

질병을 촉발하는 원인으로 볼 수 있다.

병리적인 변화로 사체의 심한 팽창, 일반적인 부종 및 피부의 보랏빛 변색이 관찰된다.

더불어 피하의 기포 침윤과 심낭, 흉막 및 복강에서 악취나는 혈성 액체를 확인할 수 있다.

모든 장기에서 연화증상과 함께 스폰지 형태의 가스가 찬 모습이 보이기도 하며,

진행단계에 따라 심한 괴사를 관찰할 수도 있다.

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이한 사후 부패를 관찰할 수 있다(Garcia, 2013).

병리적인 변화로 사체의 심한 팽창, 일반적인 부종 및 피부의 보랏빛 변색이 관

찰된다. 더불어 피하의 기포 침윤과 심낭, 흉막 및 복강에서 악취나는 혈성 액체를

확인할 수 있다. 모든 장기에서 연화증상과 함께 스폰지 형태의 가스가 찬 모습이

보이기도 하며, 진행단계에 따라 심한 괴사를 관찰할 수도 있다.

가장 특징적인 변화를 보이는 기관은 간으로 간 실질에 균일하게 기포가 침투되

어 스폰지 형태를 띠는 것을 볼 수 있다. 경우에 따라 위궤양이 동반되기도 한다.

(4) 필드 사례

2011년 10월에 독일에서 보고된 사례를 보면, 16마리의 서로 다른 일령과 성별

의 돼지가 노비균 감염으로 인하여 폐사하였다. 해당 사례의 부검 결과 가스 팽만

과 간의 기종, 피하부종, 심막혈종, 혈흉 및 근육 내 심한 가스 기포침윤을 확인하

였다. 특히 폐사한 개체들의 위가 내용물로 가득 차 있었다.

실험실에서 호기성 균배양으로 병원체를 확인할 수 없었으며, 조직 PCR 검사

◀▲ (사진 1, 2) 노비균에 의한 모돈 급사의

특징적인 사후 변화(가스 팽만과 보라빛 변색)

▲ (사진 3, 4) 간에 균질하게 가스 기포가 형성되어 있으며, 스폰지 형태의 단면이 관찰된다.

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를 통해 노비균 A형과

B형을 확인할 수 있었

다(Jandowsky et al,

2013). 상기 사례와 같이

노비균에 의한 급사 사례

에서 부검 시 위 내용물

이 가득 차 있는 빈도가

높게 보고된다. 이에 따라

유럽의 일부 양돈수의사들은 사료 섭취량 증가가 노비균으로 인한 폐사 증가에 영

향을 미친다고 추정하고 임신말기 사료 증량을 제한한다.

한국에서도 일부 진단센터에서 진단 서비스를 제공하기 시작한 이후 모돈 급사 사

례에서 노비균이 진단되는 경우가 증가하고 있다. 국내에서도 노비균에 의한 폐사가

모돈에 집중되어 확인되나, 비육말기 폐사에서 노비균이 진단되는 경우도 있다.

3. 노비균에 대한 진단

돼지에서 노비균으로 인한 질병 발생 사

례는 대부분 폐사로 나타나고, 사후 변화가

빠르게 진행되기 때문에 노비균 진단은 매

우 어렵다. 의심되는 사례의 경우 노비균의

특징적인 임상증상과 부검소견을 바탕으로

신속히 판단하여야 한다(Garcia, 2013).

▲ (사진 5, 6) 시료를 염색한 후 현미경으로 관찰 시

그람 양성의 특징적 형태의 노비균이 관찰된다.

▲ (사진 7) 혈액배지에서 혐기배양된

노비균의 콜로니 형태

한국에서도 일부 진단센터에서

진단 서비스를 제공하기 시작한 이후

모돈 급사 사례에서 노비균이 진단되는 경우가 증가하고 있다.

국내에서도 노비균에 의한 폐사가 모돈에 집중되어 확인되나,

비육말기 폐사에서 노비균이 진단되는 경우도 있다.

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(1) 노비균 의심 사례의 부검

정확한 진단을 위해서는 폐사 후 가능한 한 빨리 부검을 실시하고, 샘플을 채취

하는 것이 중요하다. 노비균에 의한 폐사가 의심되는 경우 부검을 통해 육안으로

특징적인 증상을 확인하고 세균검사를 의뢰한다. 세균검사는 직접 도말 후 일반적

인 그람염색과 형광항체를 이용해 확인하는 방법이 있으며, 배양을 통하여 베타 용

혈의 회색빛 반짝이는 볼록한 콜로니(PCR로 확인 필요)를 볼 수도 있다.

(2) 진단 기술

다른 괴사 유발 인자와 감별진단에 가장 유용한 방법은 형광항체를 활용한 검

사이다. 채취한 시료는 직접 도말하거나 배양을 거친 후 검사에 사용할 수 있다.

간 시료에서 직접 면역항체법으로 검사하는 것이 배양검사보다 민감하다고 알려

졌으나, 폐사 이후 부검까지 경과시간이 길어질수록 위양성 확률이 높아지는 단점

이 있다(Garcia, 2013). 클로스트리디움은 배양하기 어려운 혐기성균이므로 현재

는 신속한 진단을 위해 PCR을 통한 유전자 검사가 주로 사용된다(Poxton, 2007;

Eklund et al, 1974).

노비균의 알파 및 베타독소는 효소 면역검사법과 CHO 세포를 이용한 독소 중화

실험을 통해 확인이 가능하다(Bormann and Schulze, 1999; Bormann et al,

2006). 이 검사 방법을 개발하면서 노비균의 독소는 중화항체로 컨트롤이 가능하

다는 사실도 함께 밝혀졌다.

한국에서는 27개 농장 243두 모돈의 혈액에서 노비균 알파독소 항체검사를 실

시한 결과 77.8%의 농장에서 양성결과가 확인되었다(Han, 2014).

4. 노비균의 컨트롤

(1) 노비균을 어떻게 컨트롤할 수 있을까?

노비균에 의한 폐사는 독소의 형성에서 기인하므로 건강해 보이는 동물에서 급

작스럽게 발생한다. 이러한 급사는 독소가 주요 원인이므로 병원균에 작용하는 항

생제를 치료 목적으로 처치했을 때 효과를 기대하기 어렵다(McKenzie, 2012).

따라서 지금까지 돼지에서 노비균을 컨트롤하기 위한 시도는 예방 목적의 항생제

사용이 주를 이루어 왔다.

미국의 일부 양돈수의사들은 예방 목적으로 바시트라신(BMD)을 사료에 첨가할

것을 권장하며, 실제로 모돈 폐사율 감소 효과가 보고되고 있다(Garcia, 2013). 특

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히 2001년 Shultz가 보고한 사

례를 보면, 분만 2주 전부터 이

유까지 모돈사료에 톤당 250g의

BMD를 첨가하여 16%의 모돈

폐사 감소 효과를 확인하였다.

그러나 유럽과 같이 성장촉진을

목적으로 한 사료 내 항생제 첨

가가 금지된 경우(Regulation

1831/2003/EC), 항생제를 이용한 노비균의 예방적 컨트롤은 활용하기 어렵다.

노비균으로 인한 폐사가 의심되는 경우, 노비균 포자로 인한 사육환경 오염을 막

기 위해 폐사체를 신속히 옮기고, 가능하면 소각하거나 석회와 함께 깊이 매장할

것이 권장된다(Garcia, 2013).

(2) 백신 접종에 의한 모돈 급사 예방

노비균과 같이 조직독성이 문제되는 감염성 질병은 치료보다 예방에 중점을 둔

다. 노비균이 유발하는 전염성 간염 컨트롤도 독소에 대한 예방 면역을 형성시키는

백신 접종이 활용되고 있다. 전 세계적으로 노비균의 알파독소 백신이 사용되고 있

으며, 번식모돈군에 집중적으로 적용된다.

모돈에서 예방 목적으로 노비균 알파독소 백신을 접종할 때, 1차 백신 접종은 분

만 50~60일 전에, 2차 백신 접종은 분만 25~30일 전에 실시된다. 그러나 모돈 급

사가 증가하는 경우, 모든 모돈(임신돈과 포유돈)에 일괄접종을 실시하고, 4주 후

재접종할 것이 권장된다(Garcia, 2013).

2018년 세계양돈수의사회에 보고된 국내 적용 사례에서 따르면, 노비균 진단 기

록이 있는 4개 농장에서(모돈 500두, 980두, 940두, 930두 규모) 노비균 알파독소

백신이 적용되었다(분만 전 2회 접종). 이후 연간 누적 모돈 폐사를 비교한 결과,

백신 접종 이후 접종 전에 비해 23.3%의 모돈 폐사가 감소하였다. 특히 940두 규

모의 한 농장에서는 최대 39%까지 모돈 폐사가 감소하였다(Moon, 2018).

이와 같이 백신 적용 이후 모돈 폐사율이 개

선되는 사례들이 다수 보고되고 있으며, 현재

까지 노비균 컨트롤의 가장 효율적인 방법으

로 주기적인 백신 접종이 권장되고 있다.

상기 원고에 대한 궁금한 사항은

글쓴이에게 문의바랍니다.

☎ 글쓴이 연락처 : 010-9207-2949

문의사항

세계적으로 노비균의 알파독소 백신이 사용되고 있으며,

번식모돈군에 집중적으로 적용된다.

백신 적용 이후 모돈 폐사율이 개선되는 사례들이

보고되고 있으며, 현재까지 노비균 컨트롤의

효율적인 방법으로 주기적인 백신 접종이 권장되고 있다.

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