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모돈 번식과 성적에 영향을 미치는 비타민D3와 그 대사물

번역 김 상 진 박사 / (주)보사

모돈 산자수 및 연간 모돈 이유자돈수는 양돈생산에서 이익을 가져오는 가장 큰 영향을 미치는 요소 중 하나이다. 균일한 자돈 생산과 함께 모돈 생애 동안 높은 분만율을 달성하는 것은 다산 모돈의 가장 큰 도전일 것이다. 일반적으로 모돈 복당 크기가 증가하면 자돈 균일성이 감소하는 결과를 보인다. 이 경우 자돈간 경쟁이 커지는 원인이 된다. 자돈간 체중 차이는 이유 시까지 커지기 때문에 생시체중의 균일성이 중요하다. 지난 수 십년간 모돈 복당 크기가 증가했어도 배아와 자돈의 폐사율이 증가했기에 연간 모돈 이유자돈수는 같은 경향을 보이지 않았다. 여기 또 다른 이유도 있다.

 

• 불충분한 자궁 용량과 관련이 된다. 이는 배아 사망과 자궁 내 발육지연(IUGR, Intrauterine Growth Retardation)을 초래할 수 있다.

• 분만과정에서 복당 크기가 클 때 분만시간이 길어지고, 이로써 신생아 질식과 초유 섭취 지연으로 허약 자돈이 발생한다. 이것들은 충분한 칼슘의 공급 시 분만 시간 동안 자궁과 골반의 근육수축을 도와줌으로써 줄어들 수 있다.

 

연간 모돈 두당 산자수는 양돈 생산성적으로 중요한 지표이다. 모돈은 이유 후 첫 발정에서 수정되어야 한다. 성공 여부는 수정 후 낮은 재귀발정률로 측정될 수 있으며 성공적인 수정을 위한 모돈의 생리적인 조건은 다음과 같다.

 

 

수정 후 높은 비율의 모돈 재귀발정률은 농장에 비용적 측면과 운영에 차질을 가져온다. 적절한 모돈 관리와 영양공급, 포유기간 동안 체중 손실 감소와 교배에도 불구하고 모돈 발정이 재귀되는 것을 최소화하는 것은 중요하다.

 

1. 비타민D3와 그 대사물은 번식에 직접적인 영향을 미친다.

 

양돈 영양에서 비타민D3의 요구량은 잘 알려지지 않았다. 그러나 암수퇘지의 비타민D3 리셉터 (VDR, Vitamin D3 Receptor)들이 분포한 재생산기관은 1,25(OH)2D3(1,25 dihydroxycholecaliferol)이다, 다시 말하면 대사적으로 활성형인 비타민D3에 의해 영향을 받는다. 그 영향을 받는 기관과 세포는 (그림 1)에서 확인할 수 있으며 성공적인 수정과 임신을 높이지만, 교배 실패를 줄이는 데 중요한 역할을 한다.

 

2. 비타민D3 대사물의 역할

 

비타민D3가 활성형 비타민D3가 되기 위해서는 두 단계를 거친다. 첫 번째는 간에서, 그리고 두 번째는 신장을 거쳐 비로서 활성형(Bioactive form of VitaminD3, 1,25(OH)2D3)이 된다. 활성형 비타민D3는 생물학적 기능을 발휘하기 위해 조직과 세포 내 비타민D3 리셉터(VDR, Vitamin D3 Receptor)와 상호작용을 한다. 일반적으로 비타민D3의 역할은 아래와 같이 분류될 수 있다.

 

 

비타민D3 리셉터(VDR)는 많은 다양한 조직 내에 존재하며, 200개 이상의 유전자가 활성형 비타민D3(1,25(OH)2D3)에 의해 영향을 받는다. 활성형 비타민D3(1,25(OH)2D3)는 임신기간 동안 배란, 착상, 태반형성 및 면역조절에 깊숙이 관여한다. 또한 모체 태아간 교신(Maternal conceptus crosstalk)과 임신 유지에 중요한 역할을 한다. 이것은 활성형 비타민D3(1,25(OH)2D3)에 의한 둘간의 면역조절 기능이다.

 

(1) 배란과 수정

난소세포에서 활성형 비타민D3(1,25(OH)2D3)는 에스트라디올(Estradiol, 발정호르몬) 같은 성호르몬을 분비하게 한다. 더불어 난포와 배란에서 칼슘과 함께 수정을 위한 성숙난을 준비하기 위해 난모세포 활성화(Oocyte activation)를 촉진한다.

 

(2) 착상

활성형 비타민D3(1,25(OH)2D3)가 자궁 중량을 증가시키고 임신을 준비하게 한다는 것은 잘 알려진 사실이다. 이에 따라 초기 배아(Blastocyst)의 착상을 돕는다.

 

(3) 태반형성

태반은 임신기간 동안 형성되고 모돈으로 부터의 영양소가 태아에게 공급되게 한다. 태반은 임신초기에 비타민D3 리셉터(VDR, Vitamin D3 Receptor) 유전자를 발현시킨다. 여러 논문에서 볼 때, 비타민D3는 태반의 생리기능, 항균력과 항염증 면역작용에서 중요한 역할을 담당한다. 태반과 태아 신장에서는 1α-하이드록실라아제(1α-Hydroxylase)를 발현시켜 태아조직 내 25-하이드록시콜레칼시페롤(25(OH)D3)을 활성화 비타민D3(1,25(OH)2D3)로 전환한다. 이렇게 하여 태아 내 순환하는 활성화 비타민D3(1,25(OH)2D3) 수준을 유지한다.

 

 

 

3. 천연 활성화 비타민D3의 공급

 

기존의 비타민D3에 더하여 천연 활성화 비타민D3(1,25(OH)2D3)를 제공할 수 있다. 여기 배당체에 둘러싸인 천연 유래 활성화 비타민D3(1,25(OH)2D3)가 있다. 배당체는 장내 미생물에 의해 떨어져 나온 식물기반(Solanum glaucophyllum) 활성화 비타민D3(1,25(OH)2D3)이 매우 안전하고 효과적으로 서서히 흡수된다.

 

 

뮌헨대학에서 실험(2013년)에서 천연 활성화 비타민D3, 판보니스(PANBONIS)의 모돈 급여실험에서 보면, 판보니스 급여구는 1.5시간 분만시간을 줄였고, (표 1)과 같이 복당 크기, 산자수, 이유체중의 증가세를 보였다. 모돈의 발굽과 다리의 문제도 개선되었다. 이처럼 현대 양돈생산에서 특히 다산 모돈이 산차를 거듭할수록 생체 내 활성화 비타민D3 수준이 제한적으로 되므로, 이에 대한 적절한 공급으로 모돈의 최대화 생산성이 가능할 것으로 생각된다.

 

■ 자료 출처

International Pig Topic, Volume 36 Number 4, 2021, Katia Pedrosa & Kathrin Buhler, Herbonis Animal Health

 

 

월간 한돈미디어 2024년 10월호 85~88p 【원고는 ☞ ksj@bosah.net으로 문의바랍니다.】

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