KR102600413B1 - 국내 분리 콕시듐 원충의 혼합물을 포함하는 닭 콕시듐증예방용 백신 조성물 - Google Patents
국내 분리 콕시듐 원충의 혼합물을 포함하는 닭 콕시듐증예방용 백신 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 국내 분리 콕시듐 원충의 혼합물을 포함하는 닭 콕시듐증 예방용 백신 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 아이메리아 아세르불리나(Eimeria acervulina), 아이메리아 테넬라(E. tenella) 및 아이메리아 맥시마(E. maxima)의 혼합물을 유효성분으로 포함하는 닭 콕시듐증의 예방을 위한 백신 조성물 및 상기 백신 조성물을 이용한 닭 콕시듐증의 예방 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 아이메리아속(Eimeria) 원충의 혼합물을 유효성분으로 포함하는 닭 콕시듐증의 예방을 위한 백신 조성물 및 이의 용도에 관한 것이다.
콕시듐증(coccidiosis)은 아이메리아속(Eimeria) 콕시디아 원충이 장관내 기생하여 설사와 장염을 유발하여 특히, 육계농장에서 연변, 설사 및 혈변으로 증체율 저하와 출하일령의 연장으로 경제적 피해를 야기하는 원충성 질병이다. 소장, 대장 및 맹장에 감염되어 사료효율저하, 면역저하, 장 점막의 손상 등을 유발한다. 때로는 면역억제성 질병(감보로, 레오바이러스, 마렉병 등) 및 세균성 질병과 동시에 감염되어 큰 손실을 일으키기도 한다. 우리나라에서도 산란계의 육추기 및 육계의 전 사육기간을 통해 전국적으로 만연되어 발생하고 있는 실정이다. 계군에서 광범위하게 발생되고 있으며, 한 가지 종류의 콕시듐 원충에 의해 발생되는 예는 거의 드물고 야외에서는 일반적으로 혼합감염이 관찰된다.
아이메리아 테넬라(E. tenella) 또는 아이메리아 네카트릭스(E. necatrix)는 병원성이 강한 콕시듐증의 원인으로 알려져 있고, 상기 원충에 감염되면 혈액이 섞인 심한 설사, 원기소실, 식욕부진, 성장불량, 빈혈증상 등을 보이며 폐사될 수 있다. 또한, 아이메리아 아세르불리나(E. acervulina) 또는 아이메리아 맥시마(E. maxima)가 원인인 콕시듐증은 1~2일간 수양성 설사를 하다가 연변으로 변하고, 육아변(오렌지빛 변), 성장지연, 산란저하, 거친우모, 빈혈, 쇠약 증상을 보이며 폐사되거나 회복된다.
감염의 주 경로는 감염된 닭의 배설물에 존재하는 충란들이 자연환경에서 포자를 형성하고, 이렇게 포자를 형성한 충란을 경구로 섭취하였을 때 이루어진다. 오염된 옷, 먼지, 기구 등에 의한 기계적 전파도 가능하다. 감염되었다가 회복한 닭은 상당기간 충란을 배출하며, 포자는 계사바닥의 자릿깃이나 흙 속에서 장기간 생존하기 때문에 한 번 오염된 농장은 오랫동안 전염원의 구실을 한다.
콕시듐증의 치료제로서는 주로 설파퀴녹살린(sulfaquinoxalin), 설파클로로피라진(sulfachlorpyrazine), 및 설파메타진(sulfamethazine)과 같은 설파제와 암푸로륨, 톨트라주릴(Toltrazuril) 등이 단일 또는 복합제로서 사용되고 있으며, 사전 방지를 목적으로 각종 항콕시듐 약제들을 사료에 첨가하여 지속적으로 투약함으로써 심각한 콕시듐증의 발생을 억제하고 있다. 반면에 콕시듐 원충들은 쉽게 항콕시듐제에 내성을 획득하여 공중보건학상의 문제를 유발하고 있다.
한편, 한국공개특허 제2005-0024400호에는 '항 닭 콕시듐증 조성물'이 개시되어 있고, 한국공개특허 제2011-0132316호에는 '콕시듐증 백신 사용 방법 및 조성물'이 개시되어 있으나, 본 발명의 '국내 분리 콕시듐 원충의 혼합물을 포함하는 닭 콕시듐증 예방용 백신 조성물'과 유효성분의 형태, 원충의 조합 구성 및/또는 혼합된 비율이 상이하다.
본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 본 발명자는 닭 콕시듐증에 의한 피해를 억제하기 위하여 국내에서 분리된 아이메리아 아세르불리나(Eimeria acervulina) 291-5, 아이메리아 테넬라(E. tenella) 291-7 및 아이메리아 맥시마(E. maxima) 310-4의 3종을 혼합한 백신을 제조하고, 이를 분무 접종한 결과, 상기 혼합백신이 과용량 공격 접종에 대해 장병변 감소, 몸무게 감소 억제 및 분변으로 배출되는 충란수의 감소 효과를 나타내는 것을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 아이메리아속(Eimeria) 원충의 혼합물을 유효성분으로 포함하는 닭 콕시듐증의 예방을 위한 백신 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 백신 조성물을 닭에 투여하여 닭 콕시듐증을 예방하는 방법을 제공한다.
본 발명은 국내 양계 농장에서 닭 콕시듐증을 유발하는 가장 대표적인 콕시디아 원충인 아이메리아 아세르불리나(Eimeria acervulina), 아이메리아 테넬라(E. tenella) 및 아이메리아 맥시마(E. maxima)를 혼합한 백신으로, 본 발명에 따른 혼합백신은 과용량 도전감염 실험에서 시험동물의 장병변 감소 효과, 증체량 감소 억제 효과 및 분변으로 배출되는 충란의 수 감소 효과가 우수하므로, 닭 콕시듐증 예방용 백신으로서 유용하게 활용될 수 있을 것이다.
도 1은 장병변 지수(intestinal lesion score) 분석을 통해 3가 콕시듐 혼합백신의 효과를 확인한 것이다. NC: 백신 및 공격접종을 하지 않은 정상 그룹, PC: 백신 접종 없이 공격접종만 한 그룹, Unchallenged: 백신 접종 후 공격접종을 하지 않은 그룹, E. acervulina-infected group: 백신 접종 21일 후에 150,000개의 Eimeria acervulina로 공격접종한 그룹, E. maxima-infected group: 백신 접종 21일 후에 70,000개의 Eimeria maxima로 공격접종한 그룹, E. tenella-infected group: 백신 접종 21일 후에 30,000개의 Eimeria tenella로 공격접종한 그룹, Mix400: 400개의 충란을 혼합한 백신, Mix500: 500개의 충란을 혼합한 백신, Spray: 분무 접종. ***p <0.001.
도 2는 증체량(body weight gain) 분석을 통해 3가 콕시듐 혼합백신의 효과를 확인한 것이다. PC 그룹의 유의성은 혼합백신을 접종하고 공격접종한 그룹과의 비교에 의한 결과이다. *p<0.05, **p <0.01.
도 3은 3가 콕시듐 혼합백신 투여 유무에 따른 분변으로 배출되는 충란수의 분석 결과이다. PC 그룹의 유의성은 혼합백신을 접종하고 공격접종한 그룹과의 비교에 의한 결과이다. *p<0.05, **p <0.01, ***p<0.001.
도 2는 증체량(body weight gain) 분석을 통해 3가 콕시듐 혼합백신의 효과를 확인한 것이다. PC 그룹의 유의성은 혼합백신을 접종하고 공격접종한 그룹과의 비교에 의한 결과이다. *p<0.05, **p <0.01.
도 3은 3가 콕시듐 혼합백신 투여 유무에 따른 분변으로 배출되는 충란수의 분석 결과이다. PC 그룹의 유의성은 혼합백신을 접종하고 공격접종한 그룹과의 비교에 의한 결과이다. *p<0.05, **p <0.01, ***p<0.001.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 아이메리아속(Eimeria) 원충의 혼합물을 유효성분으로 포함하는 닭 콕시듐증의 예방을 위한 백신 조성물을 제공한다.
본 발명에서, 용어 "예방"이란 본 발명에 따른 백신 조성물의 투여에 의해 닭 콕시듐증의 발생, 확산 및 재발을 억제 또는 지연시키는 모든 행위를 의미한다.
본 발명에 따른 백신 조성물에 있어서, 상기 아이메리아속 원충의 혼합물은 아이메리아 아세르불리나(Eimeria acervulina), 아이메리아 테넬라(E. tenella) 및 아이메리아 맥시마(E. maxima)의 혼합물일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 상기 혼합물은 1회 투여량(dose) 기준 각 원충의 350 내지 550개의 충란이 혼합된 것일 수 있으며, 보다 바람직하게는 1회 투여량 기준 각 원충의 400 내지 500개의 충란이 혼합된 것일 수 있고, 보다 더 바람직하게는 1회 투여량 기준 각 원충의 400 또는 500개의 충란이 혼합된 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 각 원충의 충란이 350개 미만으로 혼합될 경우 공격접종 후 분변으로 배출되는 충란의 수 감소 효과가 없으며, 550개 초과로 혼합될 경우 공격접종 후 분변으로 배출되는 충란의 수 감소 효과가 없으며 시험 동물의 증체량 또한 감소되어 백신으로서의 효과가 없다.
본 발명에 따른 상기 백신 조성물의 형태는 바람직하게는 생독 백신일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 본 발명의 상기 백신 조성물은 약학적으로 허용되는 담체 및/또는 애주번트(adjuvant)를 추가로 포함할 수 있다. 또한, 상기 담체 외에 본 발명의 백신 조성물은 부형제 및/또는 희석제를 추가로 더 포함할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "약학적으로 허용가능한"이란 생리학적으로 허용되고 포유동물에게 투여될 때, 통상적으로 위장 장애, 현기증과 같은 알레르기 반응 또는 이와 유사한 반응을 일으키지 않는 물질을 말한다. 상기 담체, 부형제 및 희석제의 예로는, 락토즈, 덱스트로즈, 수크로즈, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 폴리비닐피롤리돈, 물, 메틸하이드록시벤조에이트, 프로필하이드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다. 또한, 충진제, 항응집제, 윤활제, 습윤제, 향료, 유화제 및 방부제 등을 추가로 포함할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 "애주번트(adjuvant)"는 백신의 면역반응을 향상시킬 목적으로 투여되는 약학적 또는 면역학적 제제를 의미한다. 상기 애주번트로는 알루미늄 하이드록사이드, 알루미늄 포스페이트, 알룸(포타슘 알루미늄 설페이트), MF59, virosome, AS04[알루미늄 하이드록사이드 및 모노포스포릴 리피드 A(MPL)의 혼합물], AS03(DL-α-tocopherol, squalene 및 유화제인 polysorbate 80의 혼합물), CpG, Flagellin, Poly I:C, AS01, AS02, ISCOMs 또는 ISCOMMATRIX가 사용될 수 있다.
본 발명의 백신 조성물은 포유동물에 투여시, 활성 성분의 신속한 방출, 또는 지속 또는 지연된 방출이 가능하도록 당업계에 공지된 방법을 사용하여 제형화될 수 있다. 제형은 분말, 과립, 정제, 에멀젼, 시럽, 에어로졸, 연질 또는 경질 젤라틴 캅셀, 멸균 주사용액, 멸균 분말 형태를 포함한다.
본 발명에 따른 백신 조성물은 다양한 경로로 투여될 수 있으며, 예를 들면, 경구, 비경구, 예를 들면 좌제, 경피, 정맥, 복강, 근육 내, 병변 내, 비강, 척추관 내 투여로 투여될 수 있으며, 또한 서방형 또는 연속적 또는 반복적 방출을 위한 이식 장치를 사용하여 투여될 수 있다. 투여 횟수는 원하는 범위 내에서 하루에 1회, 또는 수 회로 나누어 투여할 수 있으며, 투여 기간도 특별히 한정되지 않는다.
본 발명은 또한, 상기 백신 조성물을 닭에 투여하여 닭 콕시듐증을 예방하는 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 예방 방법에 있어서, 상기 투여는 분무 접종일 수 있고, 구체적으로 아이메리아속(Eimeria) 원충의 혼합물을 포함하는 상기 백신 조성물을 닭에 직접 분무하거나 닭의 사료에 분무 처리하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
콕시디아 원충의 준비
본 발명은 경상국립대학교 사육장에서 1일령의 닭(육계 및 산란계)을 이용하여 수행하였으며, 본 발명에서 사용된 아이메리아속 원충은 국내 분리주인 아이메리아 아세르불리나(Eimeria acervulina) 291-5, 아이메리아 테넬라(E. tenella) 291-7 및 아이메리아 맥시마(E. maxima) 310-4이고(Lee BH, et al., J Vet Med Sci. 2010;72(8):985-9), 이들 균주는 국가지정기관인 '동물생리활성물질자원은행(ABRB, http://www.abrb.or.kr/)'에 기탁되어 있다.
| 균주 | ABRB QR code | 유래 | Genbank no. |
| E. acervulina 291-5 | 10204A-1 | 2008년 경북 안동(육계) | HQ338948 |
| E. maxima 310-4 | 10205A-3 | 2008년 전남 완주(육계) | HQ615990 |
| E. tenella 291-7 | 10206A-1 | 2008년 경북 안동(육계) | HQ338949 |
각각의 원충은 Nguyen 등(Korean J Parasitol. 2021 Aug;59(4):403-408. doi: 10.3347/kjp.2021.59.4.403)의 방법 및 Flores 등(BMC Vet Res. 2022 Jul 14;18(1):277. doi:10.1186/s12917-022-03369-3)의 방법을 참고하여 배양하였으며, 각 원충의 충란(oocyst)은 닭 분변으로 배출되는 원충을 2.5% 다이크로뮴산칼륨(potassium dichromate) 용액에서 1~3일 동안 28℃ 조건에서 포장 형성을 유도한 후, 생리식염수로 세척하여 준비하였다.
실시예 1. 백신 혼합비율 결정
아이메리아 아세르불리나(E. acervulina) 291-5, 아이메리아 테넬라(E. tenella) 291-7 및 아이메리아 맥시마(E. maxima) 310-4의 충란을 1회 투여량(dose) 기준, 각각 1,500개(A), 1,000개(B), 500개(C), 400개(D) 그리고 300개(E)로 생리식염수에 혼합하여 1일령 병아리에 분무접종하였다. 분무접종 후 1 시간 동안 37℃에서 방치하였다. 그 후, 백신에 대한 면역을 형성하도록 분무접종한 병아리는 깔짚이 존재하는 바닥에서 21일 동안 사육하였다. 사육 동안에 항콕시듐제 및 항생제가 포함되지 않은 사료를 사용하였다.
백신 접종 후 21일째에 면역형성을 확인하기 위하여 150,00개의 아이메리아 아세르불리나 291-5, 70,000개의 아이메리아 맥시마 310-4, 또는 30,000개의 아이메리아 테넬라 291-7로 구강을 통하여 공격접종하였다. 공격접종 후 7일째에 장병변을 확인하였고, 공격접종 후 6~9일 사이에 분변으로 배출되는 콕시듐 원충의 수를 확인하였으며, 공격접종 후 9일 동안 몸무게의 변화를 측정하였다. 결과는 평균값±표준편차로 나타내었으며, 백신군(혼합백신을 접종하고 공격접종한 그룹)과 대조군(혼합백신을 접종하지 않고 공격접종한 그룹)을 비교하여 유의성을 확인하였고, 통계적 유의성은 *p<0.05, **p <0.01, ***p <0.001로 나타내었다.
그 결과, 표 2에 개시된 바와 같이 아이메리아 아세르불리나(E. acervulina), 아이메리아 테넬라(E. tenella) 및 아이메리아 맥시마(E. maxima)들의 충란을 각각 500개(C) 또는 400개(D)를 혼합한 백신이 1,500개(A), 1,000개(B) 그리고 300개(E)을 혼합한 백신들 보다 방어능이 좋은 것으로 확인되었다. 상기 결과에 근거하여 아이메리아 아세르불리나, 아이메리아 테넬라 및 아이메리아 맥시마의 충란을 각각 500개(C) 또는 400개(D)를 혼합한 백신을 효능 평가에 사용하였다.
실시예 2. 3가 콕시듐 혼합백신의 효능 평가 - 장병변 지수(intestinal lesion score) 분석
1일령 산란계 병아리에 3가 혼합백신(표 2의 C 또는 D)을 분무로 접종하였다. 백신을 접종한 병아리는 깔짚을 포함하는 바닥에서 21일간 사육되었으며, 항콕시듐제가 포함되지 않은 사료를 급여하였다. 백신 접종 후 21일째에 병아리 구강을 통하여 150,000개의 아이메리아 아세르불리나(E. acervulina), 70,000개의 아이메리아 맥시마(E. maxima) 또는 30,000개의 아이메리아 테넬라(E. tenella)을 투여하여 공격접종하였다. 공격접종 후 7일째에 각 그룹에서 10 마리의 닭을 무작위로 선택하여 Johnson과 Reid의 기준에 준하여 장병변 지수를 측정하였다 (Johnson J, Reid WM. Anticoccidial drugs: lesion scoring techniques in battery and floor-pen experiments with chickens. Exp Parasitol. 1970 Aug;28(1):30-36).
그 결과 도 1에 개시된 바와 같이, 아이메리아 아세르불리나(E. acervulina) 291-5, 아이메리아 테넬라(E. tenella) 291-7 및 아이메리아 맥시마(E. maxima) 310-4의 400개 또는 500개의 충란을 각각 혼합한 혼합백신(각각 Mix400, Mix500)을 접종한 실험군은 도전감염을 수행하지 않은 조건에서 정상 대조군(NC)과 비교하여 장병변 지수에 유의적인 차이가 없음을 확인할 수 있었으며, 도전감염 결과에서는 백신 미접종 대조군(PC) 대비 장변변 지수가 유의적으로 감소된 것을 확인할 수 있었다.
실시예 3. 3가 콕시듐 혼합백신의 효능 평가 - 증체량(body weight gain) 분석
1일령 산란계 병아리에 3가 혼합백신(표 2의 C 또는 D)을 분무로 접종하였다. 백신 접종한 병아리는 깔짚을 포함하는 바닥에서 21일간 사육되었으며, 항콕시듐제가 포함되지 않은 사료를 급여하였다. 백신 접종 후 21일째에 상기 실시예 2와 동일하게 공격접종하였다. 공격접종 후 9일 동안의 몸무게 변화를 측정하였다(n=20).
그 결과 도 2에 개시된 바와 같이, 아이메리아 아세르불리나(E. acervulina) 291-5, 아이메리아 테넬라(E. tenella) 291-7 및 아이메리아 맥시마(E. maxima) 310-4의 400개 또는 500개의 충란을 각각 혼합한 혼합백신(각각 Mix400, Mix500)을 접종한 실험군은 도전감염을 수행하지 않은 조건에서 정상 대조군(NC)과 비교하여 증체량에 유의적인 차이가 없었다. 또한, 혼합백신을 접종하지 않고 아이메리아 맥시마 또는 아이메리아 테넬라로 도전감염을 수행한 백신 미접종 대조군(PC)은 정상 대조군 대비 증체량이 유의적인 수준에서 감소되었으나, 혼합백신 접종 후 아이메리아 맥시마 또는 아이메리아 테넬라로 도전감염을 수행한 실험군은 PC 대비 유의적인 수준에서 증체량이 증가한 것을 확인할 수 있었다. 아이메리아 아세르불리나의 경우 도전감염 유무 및 혼합백신 접종 유무에 관계없이 모든 대조군 및 실험군에서 관찰 기간동안 증체량에 차이가 없는 것으로 나타났다.
실시예 4. 3가 콕시듐 혼합백신의 효능 평가 - 분변으로 배출되는 충란수(fecal oocyst number)
1일령 산란계 병아리에 3가 혼합백신(표 2의 C 또는 D)을 분무로 접종하였다. 백신 접종한 병아리는 깔짚을 포함하는 바닥에서 21일간 사육되었으며, 항콕시듐제가 포함되지 않은 사료를 급여하였다. 백신 접종 후 21일째에 상기 실시예 2와 동일하게 공격접종하였다. 공격접종 후 6-9일 동안의 분변을 회수하여 충란수를 측정하였다(n=20).
그 결과 도 3에 개시된 바와 같이, 아이메리아 아세르불리나(E. acervulina) 291-5, 아이메리아 테넬라(E. tenella) 291-7 및 아이메리아 맥시마(E. maxima) 310-4의 400개 또는 500개의 충란을 각각 혼합한 혼합백신(각각 Mix400, Mix500)을 접종한 후 도전감염을 진행한 실험군은 백신 미접종 후 도전감염을 진행한 PC 대조군 대비 분변으로 배출되는 충란의 수가 현저히 감소된 것을 확인할 수 있었다.
Claims (5)
- 아이메리아 아세르불리나(Eimeria acervulina), 아이메리아 테넬라(E. tenella) 및 아이메리아 맥시마(E. maxima) 원충의 혼합물을 유효성분으로 포함하는 아이메리아 아세르불리나, 아이메리아 테넬라 또는 아이메리아 맥시마에 의한 닭 콕시듐증의 예방을 위한 백신 조성물로서,
상기 혼합물은 1회 투여량(dose) 기준 각 원충의 350 내지 550개의 충란이 혼합된 것을 특징으로 하는 닭 콕시듐증의 예방을 위한 백신 조성물. - 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 조성물은 약학적으로 허용되는 담체 또는 애주번트(adjuvant)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 아이메리아 아세르불리나, 아이메리아 테넬라 또는 아이메리아 맥시마에 의한 닭 콕시듐증의 예방을 위한 백신 조성물.
- 제1항 또는 제4항의 백신 조성물을 닭에 분무 접종하여 아이메리아 아세르불리나, 아이메리아 테넬라 또는 아이메리아 맥시마에 의한 닭 콕시듐증을 예방하는 방법.
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|---|---|---|---|
| KR1020230086865A KR102600413B1 (ko) | 2023-07-05 | 2023-07-05 | 국내 분리 콕시듐 원충의 혼합물을 포함하는 닭 콕시듐증예방용 백신 조성물 |
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020012426A (ko) * | 2000-08-07 | 2002-02-16 | 윤인중 | 닭 콕시듐 백신의 제조방법 |
| US20060165731A1 (en) * | 1986-08-18 | 2006-07-27 | British Technology Group Ltd. | Vaccines |
-
2023
- 2023-07-05 KR KR1020230086865A patent/KR102600413B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (2)
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