양돈- PSE 돈육 발생 원인 및 예방

1. PSE돈육 발생의 원인
	PSE돈육은 정상돈육에 비해 육색이 창백하고 조직이 연하며 육즙의 삼출이 심한 고기를 일컫는 말로서 소비자의 구매 기호성을 떨어뜨리고 유통 중 과다한 감량발생으로 돈육산업계에 막대한 경제적 손실을 가져온다. 최근, 우리 나라의 양돈산업에서도 수입돈육과의 경쟁 및 수출용 돈육의 생산을 위해 PSE돈육에 대한 관심이 높아지고 있는 실정이다.   도축 48시간전에 받은 스트레스가 PSE돈육발생의 주요원인임은 널리 알려져 있는 사실로 돼지에 가해지는 스트레스 정도는 취급환경에 의해 크게 영향을 받으며 같은 정도의 스트레스라 하더라도 유전적으로 PSS(Porcine Stress Syndrome)유전인자를 가진 돼지는 PSE돈육을 생산할 확률이 높은 것으로 밝혀지고 있다.   돼지는 수송중에 받은 스트레스로 인해 체온상승이 일어나며 이러한 체온상승은 도축직후의 근육온도의 상승으로 이어져 PSE돈육발생에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다.   PSE돈육의 화학적인 특성 중 대표적인 것으로는 pH가 급격하게 하강하는 현상을 들 수가 있는데 정상육의 pH의 강하속도는 0.654/시간이나 PSE돈육은 1.04/시간이 된다고 한다.   물리적인 현상으로는 PSE돈육이 일반돈육에 비해 사후강직이 빠르게 나타나며 ATP는 급속하게 고갈된다. 근원섬유의 ATPase활성은 PSE돈육에서는 감소하지만 정상육에서는 증가하게 된다. 이 결과로 PSE돈육의 근원섬유의 수축성 및 마이오신의 추출성은 관찰할 수 없게 된다. 또한 PSE돈육의 근원섬유는 Mg-ATP와 혼합하여도 수축하지 않는다.
	그림 1. 정상돈육                               그림 2. PSE돈육
	그리고 근육내의 미토콘드리아의 Ca방출량도 PSE돈육의 발생과 관련이 있다고 한다. 스트레스 감수성 돼지의 근육미토콘드리아는 정상보다 2배의 Ca을 방출하고 세포질내의 Ca수준 증가는 ATPase를 빠르게 증가하게 한다. 한편 PSE돈육의 창백한 색은 마이오글로블린이 분해되지 않음으로 일어나는 것으로 알려져 있다.
		가. 환경요인
			(1) 수송 및 계류
			수송거리 및 시간은 도축될 돼지의 스트레스에 상당한 영향을 미치는 요인으로 단거리에서는 PSS음성돈에서는 큰 영향이 없으나 PSS양성돈에서는 육질의 저하를 가져왔으며 장거리수송에서 PSE돈육의 발생빈도가 높은 것으로 보고된 바도 있다. 이는 장거리수송시 수송피로에 의한 근육내 glycogen고갈이 주된 원인이라고 한다. 수송 중 돼지의 최적온도는 19℃로 주변온도가 상승하면 PSE돈육발생이 증가하게 된다.   수송시의 밀도도 도체의 품질에 영향을 미치는데 지나치게 수송밀도가 높아지게 되면 피로와 스트레스를 가중시키게 되어 육질저하를 초래하게 되며 반대로 너무 낮은 밀도는 차량의 흔들림에 따라 가축이 부상당할 위험이 증가하게 된다. 적정 밀도는 관찰자간에 약간의 차이가 있으나 동물보호와 육질을 고려한 최적 밀도는 0.44㎡/두라고 하며 영국 및 캐나다, 유럽연합의 규정밀도는 각각 0.4~0.5㎡/두, 0.34~ 0.4㎡/두, 0.4㎡/두이다.   계류의 주목적은 도축전에 가축을 대기시키면서 가축에게 휴식할 시간을 주어 수송중에 받은 스트레스를 해소하여 육질향상을 도모하는데 있다. 한 연구자에 의하면 계류시간을 증가시킴에 따라 도축후의 육질에서 pH 및 보수성이 증가하는 경향이 있었음을 보고한 바 있다. 그러나 계류시간이 길어지게 되면 PSE돈육의 발생은 감소할지 모르나 DFD(Dark, Firm, Dry)돈육의 발생율이 증가하게 된다고 한다. 한 연구자에 의하면 적정 계류시간은 8시간이라고 하였으나 다른 연구자는 3~6시간을 권장하는 등 연구자에 따라 다른 견해를 보이는데 이는 가축이 받은 스트레스의 정도, 스트레스에 노출된 시간, 계류장 환경에 따라 적정계류시간이 다르다는 것을 의미하는 것이다.
			(2) 낯선 돼지와의 혼합
			수송 및 계류시 낯선 돼지와의 혼합은 돼지간의 사회적 질서재편을 위한 싸움을 유발시킴으로 스트레스증가에 의한 육질저하를 가져온다. 장시간에 걸친 심한 싸움은 근육내 glycogen의 고갈을 가져옴으로 암적색육을 생산할 확률이 높아지게 되고 단시간의 싸움은 일시적 흥분에 의한 스트레스로 PSE돈육의 발생율을 높이게 된다. 성별로는 수퇘지가 거세돈보다 흥분하기 쉽고 공격적이어서 PSE돈육이나 DFD돈육을 생산할 확률이 높다.
			(3) 도축
			도축방법에 따라 돼지가 받는 스트레스는 각각 달라지게 되는데 전기충격에 의한 도살시 고전압에서 PSE돈육의 발생율이 높았다고 하며 CO2도축법은 초기에는 PSE돈육의 발생율이 높았으나 현재에는 많은 개선을 이루었다고 하며 PSS유전자를 가진 개체에서는 CO2가스흡입시 할로탄가스흡입과 같은 격렬한 반응을 보인다고 한다. 또한 타액법은 기절초기에 발생하는 근육의 격렬한 경련으로 사후초기의 해당작용이 빨라 PSE돈육의 발생율이 높다고 한다. 또한 도축후의 냉각속도를 빨리함으로 PSE돈육의 발생을 줄일 수 있다는 보고도 있다.
		나. 유전적 요인
		앞서 언급한 내용들은 환경요인에 의한 PSE돈육의 생성에 대해 알아보았으나 이외에도 유전적 요인으로 PSE돈육이 발생할 수 있는 경우를 생각할 수가 있다. 유전적으로 일반돼지에 비해 스트레스를 쉽게 받을 수 있는 요인으로 마치 사람에게서 암유발인자는 다 가질 수 있으나 동일한 조건하에서 정상인에 비해 암발생율이 높은 유전적 요인을 가진 경우와 같은 경우이다. 이는 Ca2+의 농도를 조절하는 ryanodine receptor를 지배하는 유전자의 돌연변이에 의한 것으로 염기서열 중 1843번째의 Cytosine이 Thymine으로 변화되어 이로 인해 아미노산이 Argine에서 Cystein으로 변화하게되어 단백질의 3차구조가 불안정하게되어 스트레스에 대한 세포내의 전달이 매우 민감하게 반응하여 Ca2+의 방출에 문제가 발생하게 되는 것이다. Ca2+은 근육의 수축과 이완을 조절하는 기능이 있으며 Ca2++을 이용한 근육의 수축에는 ATP의 재합성을 촉진하게 된다. 그리고 Ca2+은 glycolysis를 활성화시키게 되는데 도축후의 무산소의 상태에서는 젖산을 생성하게되어 근육내의 pH를 감소시키게 되며 방출된 Ca2+은 근육섬유의 troponin과 결합하여 근육의 지속적인 수축을 가져온다. 이로 인해 근육수축에 필요한 ATP를 생산하기 위한 에너지발생으로 열을 발생시키게 되고 pH의 감소로 인해 보수력의 저하가 일어남으로 삼출물이 발생하고 빛의 투과량이 저하되어 창백한 색을 나타내게 되고 열의 발생으로 인하여 단백질의 변성이 일어나서 무른 상태의 육질이 생산되게 된다.
	2. PSE돈육 발생예방
	이상에서 PSE돈육이 발생원인을 알아보았는데 발생억제를 위한 대책으로는 환경적인 요인은 사양관리나 도축돈의 처리방법의 개선으로 발생을 억제할 수가 있으나 유전적인 요인은 그렇지 못하며 더구나 동일한 환경조건에서는 PSS유전자를 보유한 개체에서 PSE돈육의 발생율이 높은 점을 감안하여 이유전자의 소거가 급선무라 할 수 있다. 캐나다에서는 1990년대초에 범국가적으로 유전자의 제거를 수행하였으나 아직 우리나라에서는 수행이 되지 못하고 있다.   유전자의 검사방법으로는 80년대부터 수행한 방법으로 할로탄검사법이 있다. 이 방법은 돼지에 할로탄가스를 흡입시키게 한 뒤에 강직상태를 보아 유전자의 유무를 판단하는 방법으로 잠재성을 판단할 수 없는 단점이 있다. 이의 보완을 위해 새로 나온 방법으로 직접 DNA를 검사하는 방법이 있는데 이는 열성개체뿐 아니라 잠재성 개체까지 판단할 수가 있어 이를 이용하여 열성 및 잠재성개체를 도태시키면 단시일내에 전체 돈군의 PSS유전자에 대한 청정돈군을 조성할 수 있다 실례로 우리연구소에서 지난 3년간 1개의 민간 종돈장에 대해 지속적인 검사 및 잠재성개체에 대한 도태를 실시한 결과 열성인자에 대한 free 집단을 조성할 수가 있었다.
	1,6 : DNA Marker 2 : PCR Products (83bp) 3 : Normal (52, 31bp) 4 : Carrier (83, 52, 31bp) 5 : Recessive (83bp) 그림 1. PSS 유전자의 다형성
	참 고 문 헌 김동훈. 1998. PSE돈육 발생요인 및 판정방법 비교연구. 농촌진흥청. 2000. 돼지인공수정. Fujii et al. 1991. Identification of a mutation in porcine ryanodine receptor associated with malignant hyperthermia. Science 253 : 448-451.