이유 후 자돈에서 비타민 D 대사의 조절

(ARTICLE, 2025.04.29) 원문 기사 링크

다양한 보충 전략 하에서 이유 자돈의 비타민 D 대사 및 건강 지표 조절

 항생제의 예방적 사용 금지와 사료 내 아연 산화물의 약리학적 수준 사용에 대한 잠재적 규제는, 특히 이유 후 시기에 양돈 산업에 전례 없는 도전 과제를 제시하고 있다.

이유 스트레스는 종종 다음과 같은 문제로 이어집니다.

 - 장 질환의 높은 발병률

•  - 세균 감염에 대한 감수성 증가

   - 항산화 불균형

   - 에너지 결핍으로 인한 산업 내 막대한 경제적 손실

  
   이러한 맥락에서, 비타민 영양은 새로 이유된 자돈의 건강 회복력을 확보하는 데 도움이 될 수 있는 항산화 작용 및/또는 면역 조절 특성을 고려할 때 중요한 도구가 될 수 있습니다.

비타민 D가 뼈 대사에서 수행하는 잘 알려진 역할 외에도, 최근 수십 년 동안 많은 연구에서 이 비타민이 갖는 기타 중요한 대사 기능이 보고되었습니다.

Matte와 Lauridsen에 따르면, 비타민 D가 충분히 공급되지 않으면 염증 부위에서의 면역 조절 기능이 손상될 수 있으며, 비타민 D가 미토콘드리아에서 에너지 대사와 관련된 유전자의 발현을 조절한다는 증거도 존재합니다.

 인간을 대상으로 한 여러 연구에서는, 낮은 비타민 D 수치가 감염에 대한 민감성 증가와 연관되어 있으며, 감염 이전에 비타민 D를 보충한 경우 감염률 감소, 질병의 경과 완화, 항생제 사용량 감소와 관련이 있다는 결과가 보고되었습니다.

따라서, 이유 전후의 자돈에게 충분한 수준의 비타민 D를 확보해 주는 것은 자돈의 회복력 및 성장 능력 향상에 기여할 수 있다고 판단됩니다.

• 그러나 돼지에서 회복력과 건강 안정성에 대한 이 비타민의 잠재적 효과에 대해서는 아직 알려진 바가 많지 않습니다.

Matte와 Audet에 따르면, 돼지의 비타민 D는 태반 및 초유를 통한 주산기(perinatal) 전달이 제한적이라고 합니다.

 "최근 우리 연구실에서 수행한 연구에 따르면, 생후 초기에 25-하이드록시콜레칼시페롤(25(OH)D₃)을 경구 보충한 경우 포유 자돈의 혈청 내 25(OH)D₃ 농도가 빠르게 증가했지만, 이러한 농도를 이유 시점까지 유지하는 데는 실패했습니다.

반면, UVB 광선에 노출시키는 방법은 이유 시까지 높은 25(OH)D₃ 농도를 확보하는 데 효과적인 것으로 나타났습니다."

 본 연구는 이유 전후 자돈에게 적용한 다양한 비타민 D 보충 전략이 비타민 D 대사, 건강 지표, 성장에 미치는 영향을 평가하였습니다.

포유 자돈 및 이유 후 육성기의 비타민 D 보충 전략은 다음과 같이 두 가지로 구성되었습니다:

•  - CTR 그룹: 포유 기간 동안 비타민 D 보충 없음 + 이유 후 콜레칼시페롤(cholecalciferol) 형태로 비타민 D 2,000 IU/kg 사료 급여

•  -   VD 그룹: 포유 기간 동안 25(OH)D₃ 경구 투여(생후 2일, 8일, 21일) + UVB 광선 노출(생후 14일, 16일, 18일, 20일)

•                         + 이유 후 25(OH)D₃ 형태로 비타민 D 2,000 IU/kg 사료 급여

 이유 시점(21일) 및 28일, 35일에 혈액 및 조직 샘플을 수집하여 비타민 D 농도와 관련 유전자 발현을 분석하였습니다.

UVB 노출은 자돈에서 25(OH)D₃ 및 1,25(OH)₂D₃의 높은 농도를 유지하는 데 효과적이라는 것이 이전 연구들에서 입증되었으며, 식이 내 25(OH)D₃는 다른 비타민 D 공급원에 비해 장에서 더 잘 흡수되고 생체이용률이 더 높다는 것도 알려져 있습니다.

Galliot 등(연구자)의 연구에 따르면, 생후 2일과 8일에 25(OH)D₃를 경구로 보충하면 혈청 내 25(OH)D₃ 농도가 빠르게 증가하지만, 이러한 농도는 이유 시점까지 유지되지 않았습니다.

 그러나 생후 2일부터 이틀 간격으로 매회 15분씩 UVB 광선에 노출된 자돈은, 이유 시점에 가장 높은 25(OH)D₃ 혈청 농도를 나타냈습니다.

본 연구에서는, 포유 기간 동안 25(OH)D₃ 경구 보충 + UVB 노출을 병행한 전략을 통해, 이유 시점에 자돈의 혈청 25(OH)D₃ 농도가 비보충군 대비 2.8배 증가했으며,
35일 시점에서는 2.2배 수준으로 약간 감소하였습니다.

• 35일 시점에는 UVB 노출의 잔여 효과가 사라졌을 것으로 예상되므로, 이 시점의 2.2배 차이는 식이 내 25(OH)D₃가 콜레칼시페롤에 비해 장에서 더 잘 흡수되고 생체이용률이 높음을 뒷받침합니다.

"유전자 발현 결과에 따르면, 처리군 간의 혈청 비타민 D 농도 차이는 간에서 생성되는 순환형보다는 신장에서 생성되는 활성형 비타민 D의 생산 변화에 기인한 것으로 보입니다."

 실제로, 25(OH)D₃ 보충과 UVB 노출의 병행은 활성형 비타민 D의 활용과 분해 사이에서 더 나은 균형을 형성하는 것으로 보입니다.

• 이유 시점(21일)에 VD 그룹 자돈은 혈중 비타민 D 농도가 더 높았음에도 불구하고,활성형 비타민 D의 분해와 관련된 유전자는 하향 조절되었고, 28일에는 해당 비타민의 합성과 관련된 유전자가 상향 조절되었습니다.

35일 시점, 즉 UVB 노출의 잔여 효과가 대부분 사라졌을 것으로 보이는 시점에서는,활성형 비타민 D의 활용은 줄어들고 분해는 증가한 것으로 보이는 결과가 나타났습니다.

 많은 연구에서 특히 25(OH)D₃ 형태의 비타민 D가 다양한 조직의 면역 반응에 미치는 영향을 보고하고 있으나,이번 유전자 발현 분석에서는 이러한 면역 관련 효과가 관찰되지 않았습니다.
이는 실험 조건이 최적화되어 있어 면역계를 자극할 만한 충분한 자극이 없었기 때문일 수 있습니다.

 그럼에도 불구하고, 이번 결과는 간의 산화-환원 균형 및 미토콘드리아 내 ATP 생성에 긍정적인 영향을 보여주었으며, 이는 VD 그룹 자돈에서 산화 스트레스가 낮고 세포 수준에서 에너지 가용성이 높아 전반적인 건강 상태가 더 양호했음을 시사합니다.

하지만 VD 그룹 자돈의 비타민 D 상태가 더 우수했음에도 불구하고, 이유 시점 및 이유 후 기간 동안의 성장 성과에 있어 유의한 긍정적 효과는 관찰되지 않았습니다.

"그러나 포유 자돈에게 직접 비타민 D를 보충하는 것은 자돈의 성장 성과에 영향을 미치는 가장 효율적인 방법은 아닌 것으로 보이며, 오히려 모돈에게 비타민 D를 보충하는 것이 더 효과적인 접근일 수 있습니다."

 VD 그룹 자돈의 비타민 D 상태가 더 높았음에도 불구하고, CTR 그룹 자돈의 혈청 25(OH)D₃ 농도는 시간이 지남에 따라 증가하였으며, 이는 비타민 D의 공급원에 관계없이 2,000 IU/kg 수준의 비타민 D 급여가 건강한 자돈의 요구량을 충족시킬 수 있음을 시사합니다.

결론

 전체적인 결과는, 이유 후 기간 동안 자돈에게 1kg당 2,000 IU의 비타민 D를 급여하는 것이 공급원의 종류에 관계없이 자돈의 비타민 D 요구량을 충족시킨다는 것을 나타냅니다. 그러나 식이에 25(OH)D₃를 사용하면 추가적인 건강상의 이점을 제공할 수 있습니다.

"이유 전 기간 동안, 25(OH)D₃의 경구 보충과 UVB 노출을 병행하면 이유 시 자돈의 혈청 25(OH)D₃ 수치를 증가시켰으며, 이유 후에는 1kg당 2,000 IU 수준에서 25(OH)D₃를 급여하는 것이 동일한 수준의 콜레칼시페롤보다 더 효율적인 것으로 나타났습니다."

VD 그룹 자돈에서 더 높은 비타민 D 상태는 항산화 반응을 개선하는 데는 긍정적인 영향을 준 것으로 보이나, 건강한 자돈의 성장 및 면역계에는 제한적인 영향을 미쳤습니다.