농식품 해외 동향R&D

호[2016-12 ]

사료첨가제 생균제 관련 산업 및 동향사료첨가제 생균제 관련 산업 및 동향사료첨가제 생균제 관련 산업 및 동향사료첨가제 생균제 관련 산업 및 동향( ) R&D ( ) R&D ( ) R&D ( ) R&D 사료첨가제 생균제 관련 산업 및 동향사료첨가제 생균제 관련 산업 및 동향사료첨가제 생균제 관련 산업 및 동향사료첨가제 생균제 관련 산업 및 동향( ) R&D ( ) R&D ( ) R&D ( ) R&D

1. 개요 ························································ 1

국 내외 산업 동향 2. · ······························· 2

국 내외 동향 3. · R&D ······························· 5

시사점 4. ·················································· 10

농림수산식품기술기획평가원농림수산식품기술기획평가원 전 략 기 획 본 부 기 획 예 산 실전 략 기 획 본 부 기 획 예 산 실

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사료첨가제 생균제 관련 산업 및 동향( ) R&D 사료첨가제 생균제 관련 산업 및 동향( ) R&D

개요1.

우리나라 축산업은 확대 및 곡물 가격 상승 등 축산 경영 환경의 악화로

인하여 가격 및 품질 경쟁력 확보가 절실히 요구되고 있으며 최근 발생하고

있는 구제역 및 조류독감 과 같은 가축 전염병 발생도 고질적인 문제로

작용하고 있다 조사에 따르면 년 이후 구제역 및 발생으로 약 조

원의 피해가 발생하였으며 년 월을 기준으로 구제역은 총 회 는 총

회 발생하였고 누적 피해액은 약 조 억 원 및 약 억 원의 규모로

조사되었다 따라서 생산 단가를 낮추는 것뿐만 아니라 소비자가 신뢰할 수

있는 축산물을 생산하기 위한 방안이 마련되어야 할 것이다

화학적으로 합성된 항생제는 가축의 성장 촉진이나 질병치료를 위해 사용되어

왔으나 축산물 내 잔류문제와 내성균 출현으로 인해 항생제 사용이 국 내외적으로

전면 금지되고 있는 실정이다 축산 농가에서도 환경의 질을 개선하고 보다 안전한

사육을 위하여 항생제를 대체할 수 있는 소재를 요구하고 있으며 이에 대한

대체물질로서 효소제 유기산제 식물추출물 등의 연구가 전 세계적으로 활발히

진행되고 있다 이 중 생균제 는 항생제의 대체제로서 기능뿐만 아니라 장

내 미생물 균총 개선으로 축사 환경 개선제로서의 기능까지 포함하고 있어 이에

대한 수요가 증가하고 있다 생균제란 동물이나 사람이 적절한 양을 섭취했을 때

몸에 이로운 미생물 균체와 그들이 만든 배양물질을 의미한다 가축용 생균제로

사용되는 미생물에는 유산균 곰팡이 효모 박테리오파지 등이 있고 일반적으로는

여러 미생물을 혼합하여 가축에게 급여하고 있다 이 중에서 유산균은 막대 공

모양의 박테리아 로서 당을 발효하여 유산 을

생산하며 균주에 따라 항균성 의 박테리오신 을 생산할 수

있고 요구르트나 김치와 같은 발효식품에 널리 분포하며 유산균이 건강 유지와

수명 연장에 깊은 관련이 있는 것으로 알려져 있다 특히 유산균은 장내에서 다양한

기작에 의하여 병원성 미생물을 억제하고 면역력을 개선하는 것으로 알려져 있다

이에 본 보고서에서는 사료첨가제로서 생균제와 관련하여 국내 외 산업 현황 및

동향 등을 분석하고 특히 항생제 의존도가 가장 높은 양돈 분야에서의 생균제 연구

동향을 분석해 보고자 한다

1) 가축질병대응기술개발사업 농림수산식품기술기획평가원 , 2016.12.

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국 내외 생균제 산업 동향2. ·

가 국내 관련 산업 동향 .

국내 생균제 시장은 인체용과 가축용으로 크게 나눌 수 있다 가축에게 급여할

경우 장내 유기산의 주요 구성 성분인 젖산 생성을 촉진시키고 장관 내

를 낮춰 줌으로서 등 병원성 균의 증식을 억제하며 유기산과

같은 항균물질 생산하여 체내에서 항균작용을 하는 등 여러 가지 복합적인 작용에

의해 정상 균총을 유지시키고 궁극적으로 가축의 생산성 향상을 도모할 수 있다

생균제의 종류로는 호모 유산균 국균 등이 일반적으로 널리 알려져 있으며

가축용으로 사용되는 미생물에는 표 과 같은 종 이 있다

그러나 생균제가 사용되기 위해서는 유해균의 억제력 장 정착 능력 면역 활성의

증강 등 효능성이 있어야 하며 안전성 보존성 및 대장과 직장에 도달할 수 있는

능력이 구비되어야 한다 일반적으로 자연계에 있는 미생물이 위의 모든 조건을

만족한다는 것은 매우 어려운 일이다 따라서 사용되는 생균제의 종류에 따라

가공방법과 저장 안선성을 높이는 방법이 강구되어야 할 것이다

국내 농가에서 주로 사용되는 주요 균주로는 크게 가지를 들 수 있으며

균종마다 기능이 조금씩 다르다 첫 번째로 는 젖산균 또는

유산균으로 불리는데 혐기성 미생물로서 장 내 정착해 젖산을 생성하여 장관 내

를 으로 낮춰 병원균의 증식으로 막고 천연항생물질과 비타민 아미노산

등을 생산하여 장 내 미생물 균종을 안정시키며 사료효율 증대 및 악취제거 등의

효과가 있다 두 번째로 메주발효균으로 알려진 고초균 는 열에 강한

특성이 있어 위산 사료가공에 견딜 수 있으며 전분 단백질 분해 효소 생산능력이

뛰어나 사료 이용성을 높일 수 있다 셋째는 황국균 으로

누룩곰팡이 같은 종류로서 청주 된장 막걸리 등의 발효에 쓰이는 균이다 각종

효소를 분비하여 소화이용률을 높이고 섬유질 분해도 촉진시켜 소화흡수를 도우며

탄수화물 이용률을 높인다 마지막으로 맥주 빵 등의 발효에 이용되는 효모 는

알콜과 같은 향미 물질을 생산해 기호성을 증진시키고 지방합성 전구물질인

를 생산해 장내 산소를 줄여 혐기성 박테리아 활동을 돕는다

이들 생균제들은 사료에 첨가하는 보조사료로서 포장지에는 주요 균주의 명칭과

2) 김조은 항생제 대체제로서 생균제의 특징과 돼지에 급여효과 농촌진흥청 , , 2013.

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생균수 최소량을 표시하게 되어 있으며 생균수는 최소 이상이 되어야

한다

국내 생균제 시장 규모는 동물약품으로 등록된 제품이 일부에 한하고 대부분이

단미사료로 등록해 판매하고 있기 때문에 정확한 통계치가 없다 과거 자료를 토대로

정리해 보면 년 국내 생균제 시장 규모는 약 조 천억 정도이고 그 중에서

유산균 음료가 조 천억 의약품이 약 억 건강기능식품이 억대를

차지하였으며 년에는 국내 사료첨가용 생균제 시장규모가 약 억 원으로 추정

된다 국내 사료용 생균제 업체에는 주 씨티씨바이오 주 진바이오텍과 같은

대규모 업체와 다수의 중 소규모 업체가 있으며 이외에도 농협과 지자체에서

생균제를 생산하여 농가에 보급하고 있다

표 국내에서 시판이 가능한 미생물[ 1]

구분 포함되는 미생물

유익균Lactobacillus

락토바실러스 락티스 락토바실러스 루테리 락토바실러스 불가리쿠스, , ,락토바실러스 브레비스 락토바실러스 살리바리우스 락토바실러스 애시도필러스, , ,

락토바실러스 카제이 락토바실러스 커바투스 락토바실러스 크리스파투스, , , 락토바실러스 파라카제 락토바실러스 퍼멘텀 락토바실러스 페롤렌스, , ,

락토바실러스 프란타럼 락토바실러스 헬베티쿠스,

유익균Bacillus

바실러스 렌투스 바실러스 리체니포미스 바실러스 서브틸리스, , , 바실러스 세레우스 도요이에 한함 바실러스 코아글란스( ), ,

바실러스 클라우지 바실러스 폴리프멘티쿠스 바실러스 푸밀루스, ,

유익균Bifidobacterium

비피도박테리움 롱검 비피도박테리움 비피덤, , 비피도박테리움 서모필럼 비피도박테리움 인판티스,

유익균 기타로돕슈도모나스 캡슐레이타 모나스커스 퍼퓨리어스 엔테로코커스 락티스, , , 엔테로코커스 써모필러스 엔테로코커스 훼시엄 클로스트리듐 브티리컴, , ,

페디오코커스 세레비지아 페디오코커스 애시디락티시 페디오코커스 펜토사세우스, ,

유익곰팡이 아스퍼질러스 나이거 아스퍼질러스 오리제,

유익효모맥주효모 양조효모 잔토필로마이세스 덴드로하우스 제빵효모, , , ,

조사건조효모 토룰라효모 피키아 파리노사 효모배양물, , ,

박테리오파지Bacteriophage

살모넬라 갈리나룸 박테리오파지 살모넬라 엔테라이티디스 박테리오파지, , 살모넬라 티피뮤리움 박테리오파지 클로스트리디움 퍼프린젠스 박테리오파지,

나 해외 관련 산업 동향 .

세계 생균제 산업은 선진국을 중심으로 급성장 하였으며 년 세계 생균제

시장규모는 약 억 달러 규모로 연평균 대의 시장성장률을 보이고 있다 표

3) 단위는 또는 박테리오파지 으로 표시하고 유효성분별 함량 표시 방법으로는 생균제 유익곰팡이cfu/g pfu/g( ) , , , 효모제에 대하여 으로 표기**×10n CFU/kg

4) 농림축산식품부 보도자료 2010. 06.

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표 세계 생균제 시장 현황[ 2]

연도시장규모백만 달러( )

2006 19,556.02007 20,243.22008 20,960.12009 21,708.22010 22,484.72011 23,269.5

연평균 시장성장률 3.5%

: Icon Group International, Inc.(2010f)

지역별 생균제 시장은 아프리카 유럽 및 중동 지역이 억 달러 로

가장 큰 비중을 차지하고 있으며 아시아 억 달러 와 북미 억 달러

지역의 시장 비중이 높은 것으로 나타났다 표

표 지역별 생균제 시장 현황 년[ ] (2011 )３

단위 백만 달러( : , %)

구분 시장규모 비중아시아 7,186 30.9

북미 및 캐리비안 5,516 23.7

라틴 아메리카 1,907 8.2

아프리카 유럽 및 중동, 8,336 35.8

오세아니아 324 1.4

전체 합계 23,270 100

: Icon Group International, Inc.(2010f)

유럽의 생균제 이용은 가축영양과학위원회 에서 제제를

처음 검토하였다 이후 은 생균제가 사료첨가제로서 안전하지 않을 경우

등록이 거절되고 있다 검토위원해에서는 반드시 유해하지 않아야하며 산과

담즙에 생존하여 대사적으로 활동성이 있어야하는 것을 조건으로 한다

국가에서는 현 항생물질과 비슷한 연구자료를 구비하여 제출한 후 심사를

통과해야 유통되고 있다 유럽은 양돈용 생균제로 개를 인증했으며 이중

대부분은 효모 바실러스 유산균류를 단일로 사용하고 있고 만 종의

바실러스를 포함하고 있다 유럽의 많은 국가가 오래전부터 사료첨가용 항생제

사용을 금지하여 고기 생산량 당 항생제 사용이 한국대비 정도로 보고되었으며

나머지 유럽국 가가 전면금지를 앞두고 있어 세계시장에서 항생제 대체제의

5) 이은영 축산 환경개선제로 생산 유통되는 생균제의 문제점 및 검증방안 , · , 2008.

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시장규모는 계속 확산 될 것으로 전망된다 미국의 동물용 항생제 시장의 규모는

년 기준으로 미화 억 달러 에 달하였으며 년에는 미화 억 달러

규모의 시장으로 성장한 것으로 보고된 바 있다 미국의 생균제는 이라고

하며 의 승인을 받은 제품은 없다 그러나 미국의 식품업계에서도 무항생제

제품에 대한 수요가 늘기 때문에 일본에서 제조 판매되는 제품을 수입하여 닭과

돼지의 사육에 이용하는 실정이다

다 산업적 시사점 .

국내 기능성 사료첨가제 산업은 각 회사들이 각축하고 있는 완전경쟁 시장으로

생산품이 거의 전량 국내 축산업에 소요되는 전형적인 내수시장 지향 산업의 성격을

보이고 있다 또한 해외의 엄격한 허가 절차와 달리 국내에서는 검증 기관 및 방법에

대한 시스템이 매우 미약한 것으로 보인다 반면 해외에서 생산되고 있는 생균제는

사료첨가제로서 다양한 효능을 가진 제품들이 시장에서 활발하게 유통되고 있지만

이들 제품에 사용된 균종 및 효능에 대한 객관적인 과학적 근거가 사실상 빈약하여

유럽과 같이 등록 기준이 엄격한 나라에서는 인증받지 못하는 것으로 나타났다

앞으로 생균제 제품에 대한 기능성과 안전성에 대한 검증 규정이 전세계적으로

더욱 강화될 것으로 전망되며 이러한 상황에서 우리나라가 경쟁력을 가지기

위해서는 우리 고유의 생균제 제품을 개발하는 것뿐만 아니라 충분한 연구의

전폭적인 지원을 통해 세계 시장으로 진출할 수 있도록 제품의 안전성 기능성에

대한 과학적 증거를 마련해야 할 것이다

국 내외 생균제 연구개발 동향3. ·

국내 연구 동향은 연구 논문들이 다수 있기는 하지만 연구방향이 급 논문들과

크게 다르지 않으므로 해외 연구 동향과 같이 분석하겠다

해외 생균제 연구동향을 분석하기 위해 의 에 등록된 학술 문헌들의

초록 들을 조사하였다그림 생균제 연구 논문 편수는 년 이후로 증가세에

있으며 주로 돼지보다는 사람 관련 연구가 훨씬 많이 이루어지고 있다 년 사이에

출판된 생균제 연구 논문은 편이며 이중에서 가 돼지와 관련된 연구이고 가

6) A GlobalStrategic Business Report from GlobalIndustry Analysts, Inc:http://www.strategyr.com/MCP-4051.asp

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사람과 관련된 연구로 조사되었다그림 이외에도 생균제 연구 논문 중 과

관련 논문 편수가 지속적으로 증가 추세에 있는 것으로 조사되었다 따라서 뇌 건강이나 암

예방 및 치료 분야에서 생균제의 유익한 효과 또는 역할이 점차 과학적으로 검증되어가고

있으며 앞으로 이러한 추세가 생균제 시장에서 중요하게 부각될 것으로 판단된다

그림 생균제 연구 대상 분야 경향 분석[ 1] ( )

　　돼지 연구 논문 중에서 항생제에 대한 연구는 주춤한 반면 생균제와 박테리오파지에

대한 연구는 증가하고 있으며 최근 들어 시퀀싱 기술의 발달로 이나　

연구가 증가하는 것으로 분석되었다그림

그림 돼지 연구 논문에서 항생제 생균제 박테리오파지 미생물군집 관련성[ ] , , , ２

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년부터 년까지 키워드로 검색된 편의 논문을 　

대상으로 키워드 분석을 실시한 결과 자돈 및 이유와 관련된 논문이 각각　

편 편 인데 반해 성체와 관련된 논문은 겨우 편 에

불과한 것으로 조사되었다 따라서 양돈 생균제 연구 분야는 주로 이유시기 전후의

자돈에 대한 연구가 주로 이루어지고 있음을 알 수 있었다 또한 병원균에

대한 연구 논문이 편 항균성 관련 연구 논문이 편 으로

돼지의 병원성 미생물 제어가 중요한 테마로 연구되고 있음을 알 수 있었다

검색된 편의 돼지 생균제 연구 논문에서 언급된 주요 미생물 그룹 중 　 는　

편 는 편 는 편

은 는 편 는 편　

는 편 는 편 는 　 편 으로

에 대한 연구가 가장 많이 다루어지고 있었다 이는 실제로 축산분야에서 　

가 많이 사용되고 있으며 와 는 적게 사용되는

것과 비슷한 경향이라고 볼 수 있다 중에는 편　

이 포함되며 이들을 제외하더라도 병원성 에 대한 연구가 돼지 연구

분야에서 상당히 중요하게 취급되는 것으로 판단된다

박테리아의 경우 종 수준에서 연구가 많이 진행되고 있는 미생물을 위주로 조사 　

하였다표 에 포함된 종에 　

대하여 조사한 결과 편의 논문 중 종의 가 조사되었고 이 중에서도 　 　

등의 연구가 활발히 진행되고 있는 것으로 나타났다　

표 돼지 생균제 관련 논문 편에서 언급된 종류[ 4 ] 356 Bacteria

Bacterial Species 논문 편( ) 비중(%)Escherichia coli 74 20.79

Enterococcus faecium 39 10.96Lactobacillus plantarum 26 7.3Lactobacillus rhamnosus 21 5.9

Lactobacillus reuteri 20 5.62Lactobacillus salivarius 19 5.34

Bacillus cereus 14 3.93Lactobacillus acidophilus 14 3.93

Bacillus subtilis 13 3.65Lactobacillus casei 13 3.65Salmonella enterica 13 3.65

Lactobacillus amylovorus 10 2.81

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검색된 편의 돼지 생균제 연구 논문에서 빈도수가 높은 단어와 가축 생산성 관련

단어를 모아 개의 을 선택하여 키워드 존재 여부에 따라

을 실시하였으며 그 결과 총 개의 가 관찰되었다그림

그림 돼지 생균제 연구 논문에 나타난 키워드 연관성 분석[ 3]

가장 빈도수가 높은 영역의 에 대하여 다음 같이 해석 할 수 있다

양돈 사료첨가제 중 생균제 는 장관 에서

면역 과 병원균 감염 과 관련된 연구에 많이

활용되고 있다 유산균 중 하나인 는 인간 을 포함한

여러 동물에서 연구되고 있으며 상용 제품으로도 활용되고 있고 주로

분변 에서 분리 되며 유전자 연구도 활발히 진행되고 있다

사료 에서 섭취량 이 체중 증가로 이어질 때 이를

성장 성적 이 좋다고 이야기 하는데 이런 연구는 주로

바실러스 연구에서 많이 이루어지는 것으로 추정된다 이유 자돈

은 다양한 분야의 연구 테마와 연결 되며 외에도

미생물이 이유 자돈 연구와 관련이 있는 것으로

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추정되고 있다 장내미생물군집 분석을 위해 소화장관

에 대한 연구가 최근 많이 이루어지고 있으며 이유 자돈에서는

염증 면역물질 설사 관련 연구를 통해

대장균 과의 연관성이 평가되고 있다

편의 돼지 생균제 연구 논문에서 개의 의 빈도수를

이용하여 를 그려보았다 그림 돼지 연구에서 핵심이 되는

단어들을 살펴보면 실제 양돈 농가에서 관심을 가지는 개념들이 연결되어 있는

것을 알 수 있다 예를 들어 양돈 농가에서는 자돈 에게 사료

첨가제 를 사용하고 있으며 그 중에서 주로 로 구성된

생균제 를 급여를 통해 감염 성 장관

질병을 예방하는 사양관리 방법을 적용하고 있다

그림 돼지 생균제 연구 논문에 나타난 키워드들의 [ 4] Word Cloud

생균제 분야에서도 유전체 연구가 활발히 진행되고 있다 최근에 시퀀싱 기술이

발전함에 따라 단순히 미생물의 동정이나 특성 파악을 떠나 우수한 균과 그렇지

않은 균의 유전체적 차이점을 규명함으로써 미생물의 유전적 특성을 파악하는

연구가 증가하는 추세에 있다 그림 년부터 년까지 연구된 생균제

연구 논문 중에서 약 편 에 해당되는 연구가 유전체 관련 연구였다 이와

더불어 에 등록된 미생물 과 의 수도 점차

증가하는 추세에 있다 유전체 연구를 통해 앞으로 유용한 특성과 연관성이 있는

유전자를 확보한다면 우수한 미생물을 신속하게 검출할 수 있을 것으로 판단된다

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그림 생균제 연구 논문 중 연구 경향[ 5] Genome

다 기술적 시사점.

앞서 분석된 연구 동향 분석 결과 여전히 양돈 농가에서는 자돈 관리의

중요성이 높은 것으로 나타났다 특히 대장균 살모넬라 바이러스와 같은

감염성 질병에 노출된 자돈을 얼마나 잘 관리하느냐에 따라 양돈 농장의

생산성과 수익에 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있다 이번 분석에서 주목할

점은 과 가 양돈

분야에서 많은 관심을 받고 있다는 점이다 이들은 사료공정서에도 등록되어

있는 생균제 미생물로서 향후 이러한 종을 이용한 생균제를 양돈분야에서

활용하는 연구가 앞으로도 활발히 진행될 것으로 보인다

향후 추진방향4.

단순히 체중을 늘려 생산성을 높이는 연구를 떠나서 이제는 동물 복지에도

관심을 가질 필요가 있다 최근 장내 미생물이 에 미치는 영향을 보고하는

연구들이 점차 증가하고 있으며 특히 생균제와 의 관계를 규명하는 연구도

점점 늘어나고 있어 앞으로는 가축의 스트레스를 저감할 수 있는 생균제 개발을

통해 농가의 생산성 증진과 축산물 품질 개선이 가능할 것으로 보인다 또한

발전하고 있는 유전체 분석 기술을 이용하여 제품에 사용된 의 정확한

동정 분류뿐만 아니라 임상연구를 통한 과학적인 증거를 토대로 효능 및

안전성을 확보하여 향후 강화되고 있는 세계적 규제에 대응해야할 것이다