지구 온난화에 대비한 동물유전체 연구
지구 온난화에 대비한 동물유전체 연구
  • 농업정보신문
  • 승인 2016.08.30 13:37
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박종은 농촌진흥청 국립축산과학원 동물유전체과 농업연구사

지구온난화라는 난제를 풀기 위해, 축산 분야에서는, 자국의 환경과 기후에 적합한 유전자원 탐색과 고온 관련 기작에 대한 지속적인 연구가 이루어져야 한다.

뿐만 아니라, 기존에 이루어진 다양한 종류의 자료들을 통합 분석하는 ‘빅 데이터’ 분석을 통해 고온 적응에 관한 유전현상에 대한 연구, 메탄가스와 같은 온실가스 저감을 위한 가축내 미생물 유전체 연구 및 스트레스에 강한 가축개량 전략 수립도 함께 필요하다.

이를 위해서 산학연 및 현장간의 긴밀한 소통과 함께 국제적 협력을 통한 장기적이고, 지속적인 연구가 이루어져야 할 것이다.

미국 항공우주국(NASA)은 2016년 여름이 사상 최고로 더운 해가 될 것이라는 전망을 내놓았다. 기상청도 8월과 9월에는 평년보다 높은 경향을 보일 것으로 전망했다.

이런 현상은 엘니뇨와 같은 지엽적인 원인보다는 급속한 지구온난화가 근본적인 원인이라는 것이 전문가들의 일치되는 견해다.

이러한 지구온난화의 주범은 온실가스로 밝혀져 있으며, 이를 해결하기 위한 온실가스 배출감소 방안으로 에너지 절약, 폐기물 재활용, 환경친화적 상품, 신에너지 개발 등이 요구된다. 뿐만 아니라, 기후변화협약, 교토의정서와 같은 국제 협약을 통한 범지구적인 대응이 이루어지고 있다.

축산 분야 있어서, 지구온난화에 의한 고온 환경은 가축의 성장 및 생산능력의 감소 및 동물복지의 장애 요인으로 작용한다.

가축의 적정 사육 온도범위는 축종별로 다소 차이가 있지만 15∼25℃ 범위이며, 27℃ 이상의 고온이 지속되면 혈류와 호흡수 증가 등으로 열 발산을 높이려는 생리기능이 촉진돼 스트레스를 받는다.

이러한 스트레스 요인으로는 온도와 함께 습도도 중요한 원인이 된다.

이를 정량화한 지표를 온습(또는 온윤)지수(THI)라 하며, THI 72를 초과할 경우, 젖소의 경우 유량 및 번식률 감소, 78 이상의 경우 유생산에 심각한 영향, 82 이상이 지속될 경우, 극심한 스트레스와 폐사 등으로 이어져 양축농가에 막대한 경제적 손실을 가져올 수 있다.

이러한 고온 환경을 극복하기 위한 많은 연구가 이루어졌으며, 고온 환경에 의한 피해를 줄이기 위해서는 환기, 적정 온도 유지, 사육밀도 감소, 충분한 물 및 영양 공급 등의 사육환경과 사양관리가 중요하다고 알려져 있다.

한편, 동물 유전자원의 다양성을 유지해, 다양한 환경에 적응 종을 확보하기 위한 노력도 중요하다. 그 예로, 서늘한 산악 지형인 알프스에서 개량된 브라운 스위스 젖소가 고도가 낮은 온대기후에서 개량된 홀스타인 종에 비해 열 저항성이 높다는 연구결과가 보고 된 바 있다.

이러한 유전자원의 다양성을 유지하는 것은 미래의 환경변화에 적합한 품종을 택하여 사용하기 위한 전략이 될 수 있다.

 이에 따라, 국제연합식량농업기구(FAO)는 가축 다양성 정보 시스템(DAD-IS)을 통해, 소, 닭, 양, 말, 염소, 돼지, 오리 등의 주요 축종에 대한, 다양한 지역의 고유 품종 정보를 축적하고 있다.

동물 유전체분야에서는 고밀도 단일염기다형성(SNP) 칩이나 유전체 서열분석 기술을 이용하여, 기후 변화에 적응한 품종의 유전적 특성에 대한 비교유전체 연구가 이루어지고 있다.

또한, 마이크로어레이, RNA 서열분석 기술을 이용한, 고온 스트레스와 관련된 유전자 발현과 기능, 상호작용 등 생물학적 기작을 다루는 연구가 진행 중이다.

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