푸드투데이는 최근 식품안전성확보와 관련 가축의 질병에 대한 관심이 높아지고 가운데 이에 대해 종합적으로 조명할 필요가 있어 농림축산검역본부와 함께하는 동물 질병을 주제로 칼럼을 연재한다.

이번 칼럼은 농림축산검역본부 동물약품평가과 강환구 연구관이 칼럼 필자로 나선다.

셀레니움은 동물이나 사람에서 꼭 필요한 필수금속으로서 1957년 발견되었으며 항산화기능을 가지고 있어 몸속에서 생기는 나쁜 물질인 활성산소를 제거하는 기능을 하고 있으며 결핍시는 면역기능을 억제하기 때문에 동물의 사료에 일정한 비율로 첨가되기 때문에 동물에 있어서는 흔히 결핍증이 주로 생길 수 있다.

여기서는 2009년도 미국에서 경험한 말에서 셀레니움 중독사례와 최근 농림축산검역본부에서 몽골에서 의뢰된 말, 양 시료에서 셀레니움 검출사례를 통해 셀레니움 중독사례와 주요 증상을 소개하고자 한다.

동물의 셀레니움 중독사례

2009년 미국의 코넬대학교 수의과대학의 분석독성학실험실에서 연구원으로 근무하였을 때 아르헨티나에서 폴로경기를 위해 미국에 들어온 고가의 경기마가 급사하여 코넬대학으로 진단을 의뢰한 경우가 있었다.

미생물, 기생충, 병리전문가 등이 집중적으로 사망한 원인을 찾아보았으나 심장이 창백하고 점막에 약간의 출혈이 있다는 것이외에는 특별한 증상이 없어 정확한 원인을 찾을 수가 없었다.

분석독성학 실험실에 혈청시료가 도착하였고 혈청시료에서 중금속 등을 검사한 결과 혈중의 셀레니움 수준이 높아있었다. 혈청에서 검사결과와 심장소견을 바탕으로 셀레니움 중독증으로 진단하였다. 원인은 폴로 경기전에 처방한 셀레니움 제제의 농도계산이 잘못되어 과량으로 셀레니움이 투여되어 나타난 것으로 밝혀졌다.

최근 몽골에서는 특정지역에서 사육되는 소, 산양, 말 등이 폐사한 사례가 발생하여 그 정확한 사망 원인의 규명을 위해서 많은 노력을 해오고 있다. 

몽골의 한 국가기관에서는 원인 규명을 위해 농림축산검역본부에 소, 양, 낙타의 혈액, 간장 및 위내용물에서 중금속을 분석하여 줄 것을 요청하였다. 검사결과 소, 산양, 면양, 말의 간장과 말의 혈액에서 정상범위를 초과하는 셀레니움이 관찰되었다.

본 사례는 최근 몽골에서 극심한 가뭄을 겪었으며 가축이 폐사한 지역은 광산지대로서 많아 토양에 셀레니움이 높을 수 있어 이 지역에서 자라는 식물이 가축의 사료로 사용되어 중독이 나타난 것으로 보인다.

소, 면양 등에서 셀레니움 분석결과

                                                                              (단위 : mg/kg)

셀레니움 중독중 증상 및 치료

 
동물에서 셀레니움 급성중독은 주로 셀레니움을 많이 함유한 식물성사료(400 ppm이상)를 섭취하여 나타나며 대부분 수 시간내에 사망할 수도 있고 소와 면양이 가장 민감하다.

주요 증상으로는 검은색의 설사, 체온증가, 빠르고 약한 맥박, 호흡곤란, 복부통증, 점막이 창백하며 동공이 확대된다(면양은 임상증상을 잘 보이지 않고 죽는 경우가 흔함). 급성중독의 경우 치료제가 없기 때문에 빠르게 가축이 셀레니움에 중독되지 않게 하기 위해서는 셀레니움을 많이 함유한 식물을 먹이지 않는 것이며 중독증상을 보이는 동물은 빠르게 격리시켜야 한다. 사람을 포함한 동물들이 셀레니움 중독에 민감하며 소, 말 등에서 보다 민감하게 나타난다.

셀레니움의 만성중독 증상은 섭취하는 사료의 종류에 따라 '알칼리 질병'과 '선회(blind stagger)'을 나눠진다. 면양에서는 선회가 잘 관찰되지 않는다. 임상증상은 피모가 거칠어지고 수척하며 활동성이 줄어들며 절뚝거리게 되고 발굽에 기형이 나타나며 꼬리와 같이 긴 털이 빠지게 되며 태자의 사망이 나타난다.

일반적으로 경구로 체중당 1-5 mg/kg을 섭취하면 만성 중독증이 유발되는데 사료에 5-40 mg/kg이 들어있는 셀레니움을 수주에서 수개월동안 섭취하면 알칼리질병으로 불리는 만성중독증이 나타난다. 이러한 중독원인이 정확히 밝혀지지 않았으나 글루타치온 결핍과 지방과산화가 중요한 원인으로 짐작된다.

셀레니움 함유 식물
 

일반적으로 목초, 곡물 및 대부분의 잡초들은 셀레니움이 많은 지역의 토양에서 자라더라도 셀레니움을 식물체에 축적하지 않지만 일부 식물들은 많은 량의 셀레니움을 축적하는데 이들 식물들은 셀레니움 축적자(selenium accumulator)라고 부르며 주로 가뭄이 심한 농작을 하지 않는 지역에서 자라고 이들 식물중의 셀레니움 농도가 100-10,000 mg/kg에 달한다.

이들 식물에는 Astragalus spp, Xylorrhiza spp (Woody Asterus), Oonopsis spp등이 있다. 이러한 식물들은 맛이 쓰기 때문에 평상시에는 동물들의 섭취하지 않을 수 있지만 가뭄이 심해져 목초가 부족한 경우에는 이들을 섭취하게 되어 급성중독증이 나타난다.

이들 식물들이외에 셀레니움을 많이 함유한 토양에서 자라는 보리, 밀, 알파파, 서양밀 등과 같은 곡물에서도 셀레니움을 50 mg/kg까지도 축적할 수 있으며 이들 식물에서는 주로 식물체내의 단백질과 결합되어 있다. 대부분의 가축에서 이들을 먹임으로서 중독이 발생한다.