| 초록 |
I. 사업의 목적 및 필요성 □ 사업의 필요성 ○ 조류독감, 살충제 계란(닭 진드기), 구제역 등의 재난성 및 고질적 전염병 발생 - 현재 축산 질병예방을 할 수 있는 유일한 대비책은 백신투여 및 항생제 투여가 유일한 방법이나 백신의 부작용 및 항생제 사용금지에 따른 새로운 제제 개발이 절실한 실정임 ○ 산업동물의 사료에 항생제 첨가가 금지됨에 따라 질병예방 및 면역증진을 통한 산업동물의 생산성을 향상을 위한 소재 개발이 절실함 - 항생제 사용금지에 따른 축산 생산비 연간 1조(육계 3,522억원, 돼지 5,644억원, 소 546억원) 증가가 예상되며 축산생산성 저하, 약제비 증가, 축산물 가격 증가가 우려됨 (출처: 한국동물의약품협회. 2010) - 병원성 미생물에 감염이 증가하고 있으며, 이에 따른 성장률 저하뿐만 아니라 도축 시 교차오염에 따른 축산물 식품안전도 위험함 ○ 국민 식생활에서 축산물의 비중은 매년 상승하고 있으나, 축산물 생산성은 떨어지고 있어 안정적인 축산물 공급 대책 마련이 시급함 - 지난해 돼지 생산액(6조 7,702억원)이 쌀 생산액(6조 4,572억원)을 누르며 농축산 생산액 1위를 차지함. 이는 1인당 연간 돼지 소비량이 2011년 이후 23.3kg로 5년 사이 22%나 늘어남에 기인됨 (출처: 파이낸셜뉴스.2017.3.1) - 반면 매년 증가하는 생산 단가 및 생산성 향상을 위한 축산기술 개발의 한계로 인해 소비자 축산물 안정 공급을 어렵게 하고 있음 ○ 장내 마이크로바이옴의 역할 규명에 대한 중요성은 부각되고 있으나, 미생물 실물자원을 이용한 산업화 연구는 부족한 실정임 - 산업동물 장관유래 유용 세균총(microbiome)의 자원화 및 유전자원 선점 확보를 위해 장내 세균총 및 기능에 관한 이해가 필요하며 이를 위한 연구가 필요함 - 나고야의정서(ABS) 발효(2017. 08. 17) 시점 이후, 국내 제약·바이오업계는 연 700억원 이상의 로열티 추가 발생 예상 (출처: 비즈조선. 2017.6.21) - 유용 미생물 유전자원, 지적 재산권 및 실물자원 확보를 위한 바이오 뱅크 구축 필요 □ 사업관련 현황 및 문제점 ○ 국내외 마이크로바이옴/실물자원 뱅크 관련 연구기술 동향 - 우리나라의 경우 미국 등의 선진국에 비해 뒤늦게 마이크로바이옴 관련 연구를 시작했으나 빠른 속도로 추격 중에 있음. 그러나 거의 모든 연구가 인체 마이크로바이옴에 치중되어 있으므로 산업동물의 마이크로바이옴 연구에 대한 선점이 필요함 ·산업동물 유래 유용 미생물 유전자원 지적 재산권 확보 및 보호를 위해 산업동물 장관 바이오 분야 연구를 선도 필요 ○ 국내외 항생제 대체 사료첨가제 개발 관련 연구기술 동향 - 일본과 유럽을 위주로 항생제 대체 생균제의 개발이 활발히 진행되고 있으나 효능 검증이 어려워 이에 대한 명확한 증거자료 확보 및 복합생균제제 개발이 필요 - 축산용 항생제는 인간용으로 개발된 저가 항생제인 tetracycline, ampicillin, streptomycin이 시장의 60~90%를 차지하고 있으나, 과도한 사용으로 인하여 대상 항생제에 대한 저항성 균주가 지속적으로 증가함에 따라서 사용이 제한됨 ·이를 대체할 수 있는 고가의 치료용 항생제는 축산용으로 사용이 어려워 신규 저가 축산치료용 항생제 개발이 활발하게 진행 중이나, 현재까지 상용화되어 있는 저가 축산 항생제는 전무함 ○ 국내외 마이크로바이옴/실물자원 뱅크 관련 정책 현황 - 국외의 마이크로바이옴/실물자원 뱅크 관련 연구 지원 정책은 장기간 대규모로 체계적인 반면, 우리나라의 경우 단기간 소규모로 추진되어 관련 분야 선도를 위해서는 장기간의 연구지원 정책이 필요함 ·2014년 포스트게놈 다부처 유전체사업단을 발족하여 8년간 5,700억원의 연구비 투자를 통해, 미생물-숙주 상호작용 연구를 수행 중임. 하지만 동물 분야는 매우 한정적이며 본 기획사업과 중복성 없음을 확인함 ○ 국내외 항생제 대체 사료첨가제 개발 관련 정책 현황 - 해외 국가들은 산업동물용 항생제 대체 생균제 개발의 중요성을 인식하여 적극적인 지원정책을 펼치고 있으나 우리나라는 전무한 실정임 ·산업동물용 항생제 대체 생균제 개발은 우리나라 정부에서 시행중인 4대 중점 농림축산 정책에 부합하므로 이에 대한 적극적인 지원이 필요함 ○ 국내외 마이크로바이옴/실물자원 뱅크 관련 시장 동향 및 규모 - 산업동물 마이크로바이옴 관련 시장은 태동기로 마이크로바이옴 유래 유전체 시장이 지배적으로 상승하고 있으나, 향후 실물자원을 대상으로 하는 시장이 선도적인 역할을 할 것임 ○ 국내외 항생제 대체 사료첨가제 개발 관련 시장 동향 및 규모 - 국내외적으로 산업동물용 사료첨가제 시장은 급속히 확대되고 있는 추세(연평균 성장률 10% 이상)이나 제품의 낮은 기술적 수준(단순 유산균 복합제제)과 효능 검증 미비로 인해 성장에 한계를 나타남 ·유럽의 많은 국가는 사료첨가용 항생제 사용을 금지하고 있고 전면 사용 금지를 앞두고 있어 항생제 대체제에 대한 규모가 확산 될 것임 ·따라서, 복합생물제제(신바이오틱스)의 개발과 체계적이고 과학적인 효능 검증을 통해 블루오션 선점 및 시장 확대가 가능할 것임 II. 사업의 내용 및 범위 □ 최종목표 ○ 산업동물(닭/돼지/소)의 장내 미생물 실물자원을 확보하여 바이오 뱅크를 구축하고 미생물/천연생물소재를 이용하여 장내 마이크로바이옴 연구를 기반한 항생제 대체, 질병예방, 면역 강화 및 생산성 증진이 가능한 다목적 복합 생물제제를 개발하고 산업화하고자 함 □ 부처별 역할 및 사업 내용 ○ 농촌진흥청: 생산성이 높은 산업동물(닭/돼지/소)의 장내 마이크로바이옴샘플 확보 및 분석을 통한 기능 검증 ○ 과학기술정보통신부: 공공성 기반 장내 마이크로바이옴 실물 자원 뱅크 구축 및 다목적 복합 생물제제 효능/기전 연구 ○ 농림축산식품부: 다목적 복합 생물제제의 대량생산 공정 확립 및 농가현장 효능 검증을 통한 시제품의 산업화 □ 다부처 추진 필요성 ○ [투자 중복성] 축산의 기능검증/분류/기준정립 연구(농진청), 기초/원천/기전규명 연구(과기정통부), 산업화 목적 사업(농식품부) 등 부처별 고유 연구 영역 상이 ○ [사업비 규모] 단일부처의 소규모 사업으로 추진 시 생산성 높은 산업동물의 기준 정립 및 마이크로바이옴 영향 규명, 생물제제의 재현성 검증(지역별, 생육기간별, 각 축종별 농장 5곳 영향 평가 등), 미생물 실물자원뱅크 구축(300 종 이상) 등의 결과물 획득 불가능 ○ [넓은 범위의 사업단계] 산업동물의 분변 획득하여 장내 마이크로바이옴을 분석하고 미생물 실물자원 뱅크의 구축 후, 미생물 자원의 효능을 평가하는 기초원천 연구 분야부터 다목적 복합 생물제제를 개발하고 농가현장 효능평가를 통한 산업화까지의 다단계적 연구 특성 □ 부처별 주요 사업 내용, 연차별 계획 및 연구비 □ 부처간 단계별 연차 로드맵 III. 사업 결과 활용 계획 □ 성과 활용 방안 ○ 산업동물 장내마이크로바이옴 자원/유전체 정보 확보 - 산업동물 공생미생물의 유전체 DB의 연구용/산업용으로 지속적 활용 - 질환별 장내 미생물 연구의 Gold standard로 확립 - 활용 고도화 및 국가 인프라로 활용 ○ 산업동물 장내미생물 뱅킹 실용화 지원 시스템 개발 - 유용 장내 절대혐기성 미생물 선별기준을 확립하고 기시법으로 개발하여 실용화 지원체계를 구축 ○ 다목적 복합 생물제제용 유용 미생물과 천연물 소재 라이브러리 활용 - 기능성 효소 생산, 천연 항균제 개발 - 건강기능성 식품소재 및 의약품으로의 가능성 타진 ○ 산업동물별 장내 미생물 유래 다목적 생물제제(9종) 시제품 개발 및 산업화 - 장내 마이크로바이옴의 규명을 통한 개선된 과학적 근거를 바탕으로 다목적 생물제제(9종)의 제품화 및 산업화 - 축산물 생산성 향상과 생산 비용 절감을 통한 축산농가의 이윤 극대화 - 한국형 고품질 육류(닭/돼지/소) 브랜드화 (K-Meat)를 통한 새로운 가치 창출 □ 기대효과 ○ 산업동물 장내 마이크로바이옴 뱅크 활용 - 나고야 의정서 대비 산업동물 장관유래 유용 세균총(microbiome)의 자원화 및 유전자원을 선점 확보 - 난배양 미생물의 국내 실물자원화 및 표준화 프로토콜 가능 - 신종 산업동물 장내 미생물 발굴로 인한 원천자원 확보 ○ 다목적 복합 생물제제 활용 - 장내 마이크로바이옴 조절을 통하여 질병 예방, 항병력 증가 및 면역력 증가 효과를 과학적으로 입증 - |
