고지대 닭, DNA 복제·재조합·복원기능 관여 미생물 많고

저지대 닭, 신호 전달·아미노산·이온물질 대사 관여 미생물 많아

맹장 내 미생물 군집 가운데 2,210개 유전자만 공통적으로 나타나

고도, 기후 등 환경에 따라 닭의 장내 미생물의 특징적 역할이 다르게 나타나는 것으로 밝혀졌다. 고지대 닭에서는 주로 DNA 복제, 재조합, 복원 기능에 관여하는 미생물이 많았고, 저지대 닭은 신호 전달, 아미노산, 지방, 이온 물질의 수송 및 대사에 관여하는 미생물이 많이 나타났다.

농촌진흥청(청장 김경규)은 국제축산연구소(ILRI)와 공동으로 에티오피아의 온도, 고도 등 다른 환경에서 자란 닭의 맹장 내 미생물 군집을 비교하고, 해당 미생물군의 생물학적 기능을 밝혔다.

아프리카 대륙 북동부에 위치한 에티오피아는 환경적 다양성이 높은 국가다. 연구진은 환경 차이가 큰 두 지역 암하라(Amhara)와 아파르(Afar) 닭의 장내 미생물 군집에 대한 메타게놈 연구를 수행했다. 암하라(Amhara)는 고지대(해발고도 3300m)로 땅이 비옥하고 국가 강수량의 80%를 차지할 만큼 강수량이 많은 지역이며, 아파르(Afar)는 저지대(해발고도 730m)로 상대적으로 강수량이 적은 화산지대이다.

두 지역에 서식하는 닭의 맹장 내 미생물 군집에 대한 메타게놈 조립 분석을 수행한 결과, 각각 7,110개(저지대)와 5,679개(고지대)의 미생물 유래 유전자를 발굴했으며, 이 가운데 2,210개 유전자만 공통적으로 나타났다.

속(屬) 기준으로 저지대 닭에서는 고프로박터(Coprobacter), 지오박터(Geobacter), 크로노박터(Cronobacter)가 고지대 닭에서는 프리보텔라(Prevotella), 피칼리박테리움(Faecalibacterium) 등이 많이 관찰됐다.

고지대 닭에서는 주로 DNA 복제, 재조합, 복원 기능에 관여하는 미생물이 많았고, 저지대 닭은 신호 전달, 아미노산, 지방, 이온 물질의 수송 및 대사에 관여하는 미생물이 많이 나타났다. 이는 고도, 기후 등의 환경에 따라 장내 미생물의 특징적 역할이 다르게 나타남을 보여준다.

또한, 저지대에서는 물의 병원균을 없애는 항생제에 내성이 있는 유전자가 많이 관찰되어, 아파르(Afar) 지역에서 수질관리를 위해 항생제를 사용하고 있음을 추정할 수 있었다.

농촌진흥청 국립축산과학원 김태헌 동물유전체과장은 “온도, 고도 등 환경에 따라 특이적으로 나타나는 장내 미생물군의 종류와 역할을 이해하면 닭의 환경 적응 상태와 사육환경 평가에 활용 할 수 있을 것”이라며, “앞으로 정부혁신의 하나로 닭 장내 미생물 조성에 영향을 주는 기후, 사양, 숙주 등 원인들 사이의 상호작용을 밝혀, 미생물을 활용해 닭의 생산성을 높이는 데 기여하겠다”고 밝혔다.

한편 이번 연구 결과는 저명한 국제 학술지인 ‘유전체학(Genomics)’에 실렸다.