넙 치 에 드 와 드 병 예방백신 개발 및 실용화
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넙 치 에 드 와 드 병 예방백신 개발 및 실용화. 병리연구팀 김 진 우. 내용 및 개요. 국내외 양식어류 질병관리 실태 넙치에드와드 백신개발의 필요성 및 추진 현황 에드와드백신의 효능 시판용 에드와드백신 및 적용법 수산용 백신 실용화를 위한 향후 추진 방안. Ⅰ. 국내외 어류질병관리 실태. 외국의 질병관리 실태 - 노르웨이. 독립적 어병법 제정 시행 - 일윤작휴양제 - 사료총량규제 - 건강증명서첨부 - 양식기록 공개 및 제출 어류체내 잔류방지 : 고품질 고부가가치 창출 - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
넙 치 에 드 와 드 병 넙 치 에 드 와 드 병 예방백신 개발 및 실용화예방백신 개발 및 실용화
병리연구팀 김 진 우
내용 및 개요
국내외 양식어류 질병관리 실태
넙치에드와드 백신개발의 필요성 및 추진 현황
에드와드백신의 효능
시판용 에드와드백신 및 적용법
수산용 백신 실용화를 위한 향후 추진 방안
Ⅰ. 국내외 어류질병관리 실태
외국의 질병관리 실태 - 노르웨이
독립적 어병법 제정 시행 - 일윤작휴양제 - 사료총량규제 - 건강증명서첨부 - 양식기록 공개 및 제출
어류체내 잔류방지 : 고품질 고부가가치 창출 - 처방전에 의한 약품구입 - 잔존유무조사 ( 년 2 만건 이상 )
어병법에 의한 질병통제와 백신을 사용한 질병예방연어양식이 국가주요 기간산업 (90% 수출 )
노르웨이의 항생제 사용과 양식생산량의 변화
노르웨이의 연어생산량과 백신사용량
0
20
40
60
80
100
120
140
160
Norway Chile UK Canada Island Ireland USA
연어생산량 (MT)
0
100000
200000
300000
400000
500000
600000
Norway Chile UK Canada Island Ireland USA
백신사용량
국내 수산동물질병관리 개념의 전환
( 가칭 ) 수산생물질병관리법 제정 추진 - 국내외 수산물의 이동 및 종묘방류시 무병증명서 제출
- 수산물 검역에서 제외되어 왔던 활어 및 관상어를 검염에 포함
- 악성 전염병에 대한 살처분 명령 및 보상제도 실시
- 어업인으로 하여금 양식생물의 방역을 위한 노력을 의무화
수산용의약품 사용에 대한 지침 정비
- 동물용의약품 중 수산생물에 허가된 품목에 대한 관리 및 재정비
국가방역체계의 확대 및 수산생물질병관리의 전문화
- OIE 표준 진단 실험실 지정 (’05 년 : 5 개소→’ 06 년 : 7 개소 )
- 수산질병관리원 개설 및 공수산질병관리사 배출
- 수산질병관리사 (‘06 년 현재 118 명 ), 수산질병관리원 (12 개소 )
양식산업에 대한 사회적 가치왜곡으로 양식공간과 생산기반 상실우려 대두
우리나라의 질병발생 현황
어장노후화 및과밀사육
생산성위주생산기술보급
수질오염 및 연안서식지 환경악화
생물학적 측면
혼합감염 , 폐사어관리 소홀 , 종묘이동 , 유전적 요인
제도적 측면
중심법규 및 운영체제미비
수산물 교역급증
신종병원체 감염우려
사육적 측면
자가치료 , 병용투여 , 보조약품맹신
질병발생
생태계교란
병원체감염
항병력저하
스트레스증가
1996
세균단독 41.6%
기생충기생충19. 6%19. 6%
기타5.1%
2004
바이러스 10.8%
세균 + 기생충 16.2%
세균혼합 11.7%
세균단독 70.7%
기생충기생충21.9%21.9%
바이러스4.6%세균혼합
1%
기타1.8%
국내 어류 질병 발생 추이 발생 추이
수산용 백신 개발의 필요성
난치성 질병 발생 급증으로 기존 약제에 의한 치료한계 - 항생제 내성균 증가 - 혼합감염증 및 바이러스 질병 증가
수산용약제 어체내 잔류 가능성에 대한 소비자의 정서적 거부감 - 소비심리 위축 , 양식수산물의 경제적 가치 왜곡
건강어류생산에 따른 상품성 향상으로 고부가가치 창출 - 질병 free zone, 인수공통감염증
수입수산물의 검역 통관관련 통상문제에 대응할 이론적 근거제공 - 백신사업 실시로 특정질병근절 추진에 대한 국제적 위상제고
백신명 ( 원인 병원체 ) 대상어류 투여방법 사용 ( 개발 ) 국가
비브리오 백신 (Vibrio sp.) 연어과 어류 ,은어
주사 , 침지 , 경구
일본 , 유럽 (미국 )
구적병 백신 (Yersinia ruckeri) 연어과 어류 주사 , 침지 유럽 (노르웨이 )
부스럼병백신 (Aeromonas salmonicida) 연어과 어류 주사 , 침지 유럽 (노르웨이 )
냉수성비브리오백신 (V. salmonicida) 연어과 어류 주사 , 침지 유럽 (노르웨이 )
연쇄구균증백신 (Lactococcus garvieae) 방어 경구 , 주사 일본유결절증백신 (Pasteurella piscicida) 유럽농어 주사 , 침지 유럽 (벨기에 )
연쇄구균+비브리오 혼합백신 방어 경구 또는 주사 일본메기에드와드병 (E. ictaluri) 백신 메기 경구 미국
전염성 췌장괴사증 (IPNV) 연어과 어류 주사 노르웨이바이러스성 출혈성패혈증 (VHSV) 연어과 어류 침지 , 스프레이 독일참돔이리도바이러스백신 (RSIV) 참돔 주사 일본
초어의 출혈병 (GCHV) 초어 침지 중국
수산용 백신개발 현황 ( 외국 )
백신명 ( 백신종류 ) 대상어류 투여방법 비 고
에드와드백신( 불활화백신 ) 넙치 침지
개발→기술이전 (‘99) → 제조승인 (’04)→ 산업화(‘06)
이리도바이러스백신( 불활화백신 ) 돔류 주사 개발→기술이전 (’02)
연쇄구균백신( 불화화백신 ) 넙치 주사
개발 (‘03)→기술이전 (’04) → 제조승인 (‘05)→ 실용화(’06)
연쇄 + 에드와드백신( 불활화백신 ) 넙치 주사 개 발 →현장적용 (’06)
→기술이전 (’07)
이리도바이러스백신( 단백질재조합백신 ) 돔류 ( 넙치 ) 주사 개발→기술이전 (‘06)
국내 백신 개발 현황
Ⅱ. 에드와드병 (Edwardsiellosis)
넙치의 에드와드병넙치의 에드와드병
원인균 : Edwardsiella tarda - 그람음성단간균 - 증식가능수온 : 15~42℃
외부증상- 안구 돌출 및 백탁 , 복부팽만 , 탈장 ,
체색흑화 , 복수
발생양상
- 모든 사육단계에서 발생
- 밀식 , 사육환경 악화시 발병 증가
- 연중발생 , 특히 수온 25℃ 이상되는 고수온기 유행
- 만성적으로 발생 , 누적폐사율이 높으며 , 혼합감염으로 발병하는 경우가 많음
Ⅲ. 넙치 에드와드 불활화백신
에드와드 백신의 산업화 추진
㈜녹십자 (2003. 05) ㈜대성미생물 (2005. 05)
4. 품목허가 취득 ( 제 15-220 호 )
수산약품 및 백신 생산업체1. 에드와드 백신 산업화 설명회 (’99. 4)
㈜대성미생물 연구소 ㈜녹십자수의약품
2. 산업체 기술 이전 (’00. 7)
㈜녹십자수의약품 3. 협동연구 수행 (’00.10-’01. 12)
에드와드병 예방 백신 생산
어류질병예방백신공급사업
해양수산사업지침 (’06 년도 ) 의거 대상백신 : 넙치에드와드백신 ( 국립수산과학원
개발 )→ 기술이전 (‘99) 백신생산업체
- ㈜대성미생물연구소 - 녹십자수의약품주식회사
지원범위 : 국비 40%, 지방비 40%, 자비 20% 부담
넙치 에드와드백신의 장점
세계 최초 개발
넙치에 매우 안전함
에드와드균에 대한 높은 방어효과
침지백신으로 백신접종이 간편함
단 , 2회 접종으로 영구면역 획득
국가검정 중 안전시험기준
시험동물 : 평균체장 5~15cm 인 넙치 20미
백신접종 : 권장침지농도의 2 배 농도
백신액에 4분간 침지
합격기준 : 21 일간 관찰하여 누적 폐사율이
10% 이내여야 함
넙치 에드와드 백신의 안전성넙치 에드와드 백신의 안전성
침지접종 : 평균체장 5~10cm 인 치어
주사접종 : 평균체중 250g 인 넙치
시험방법 : 규정농도 , 3배 및 5 배 농도로 근육주사
관찰사항 : 12 주간 폐사 등 임상증상 관찰
판 정 : 접종방법에 관계없이 백신에 의한
이상없이 생존이상없이 생존
넙치 에드와드 백신의 유효성넙치 에드와드 백신의 유효성
넙치 에드와드 백신 역가시험 국가검정 기준백신접종 : 권장농도 (5mg/ml) 에서 2 분간 침지하는 방법으로 2 주 간격으로 2회 침지공격접종 : 2차 접종 3주째 병원성 에드와드균으로 공격접종판정기준 : 대조군의 누적 폐사율이 60% 일 때 , 백신군의 상대생존율이 60% 이상이어야 함 .
백신군 누적폐사율상대생존율 (RPS) = ( 1 – )Ⅹ100 대조군 누적폐사율
Ⅳ. 넙치에드와드백신의 안전성 및 효능
0
1
2
3
4
5
1stimmun.
1 2ndimmun.
3 4 5 6 7 8
Weeks after immunization
Agg
lutin
atio
n tit
er (
log
2) control
once immun.
twice immun.
그림 . 백신접종 후 응집항체가 그림 . 백신접종 후 응집항체가
에드와드백신의 면역효능 - 항체가
표. 백신접종 4주째 에드와드균(Edwardsiella tarda )을 인위감염한 후 상대생존율
Vaccination
Number of fish
Immunized and challenged
Dose of challenged (cells/fish)
Number of fish died
RPS (%)
1st
10 10 10 10
7.1×104 7.1×105 7.1×106 7.1×107
2 5 8 9
50 17 11 10
2nd*
10 10 10 10
7.1×104 7.1×105 7.1×106 7.1×107
1 1 3 5
75 83 67 50
Control**
10 10 10 10
7.1×104 7.1×105 7.1×106 7.1×107
4 6 9
10
* Second immunization was practiced at 2 weeks after first immunization ** Unimmunized
추가접종 (Booster) 결과
Table2. Relative percent survival of olive flounder with challenged virulent Edwardsiella tarda at week 4 after immunization by interval of booster immunization
Interval of booster (days)
Number of fish immunized
and challenged
Dose of challenged (cells/fish)
Number of fish died RPS (%)
7
10 10 10 10
6.7×104 6.7×105 6.7×106 6.7×107
2 3 7 9
33 62 30 10
14
10 10 10 10
6.7×104 6.7×105 6.7×106 6.7×107
1 2 5 8
67 75 50 20
28
10 10 10 10
6.7×104 6.7×105 6.7×106 6.7×107
1 4 6 9
67 50 40 10
Control
10 10 10 10
6.7×104 6.7×105 6.7×106 6.7×107
3 8
10 10
백신처리 간격 ( 추가접종 ) 에 따른 효능 비교
Table3. Relative percent survival of olive flounder with challenged vurulent Edwardsiella tarda at week 4 after immersion immunization* by various concentration
Concentrtion of vaccine
Number of fish immunized
and challenged
Dose of challenged (cells/fish)
Number of fish died RPS (%)
1/50
10 10 10 10
7.5×104 7.5×105 7.5×106 7.5×107
4 7 9
10
20 0 10 0
1/10
10 10 10 10
7.5×104 7.5×105 7.5×106 7.5×107
3 6 9
10
40 14 10 0
1/2
10 10 10 10
7.5×104 7.5×105 7.5×106 7.5×107
1 2 3 6
80 71 70 40
Undiluted**
10 10 10 10
7.5×104 7.5×105 7.5×106 7.5×107
1 3 4 8
80 57 40 20
Control
10 10 10 10
7.5×104 7.5×105 7.5×106 7.5×107
5 7
10 10
* Booster immunization ** 6.7×109CFU/mL
백신 처리 농도별 효능 비교
Table4. Mortality of olive flounder with challenged virulent Edwardsiella tarda at week 4 after immunization by exposure time
Exposure time (minutes)
Number of fish immunized
and challenged
Dose of challenged (cells/fish)
Number of fish died
RPS (%)
0.5
10 10 10 10
6.9×104 6.9×105 6.9×106 6.9×107
3 4 6
10
40 50 40 0
2
10 10 10 10
6.9×104 6.9×105 6.9×106 6.9×107
1 3 4 7
80 62 60 30
5
10 10 10 10
6.9×104 6.9×105 6.9×106 6.9×107
1 2 4 6
80 75 60 40
10
10 10 10 10
6.9×104 6.9×105 6.9×106 6.9×107
1 2 3 7
80 75 70 30
Control
10 10 10 10
6.9×104 6.9×105 6.9×106 6.9×107
5 8
10 10
백신 처리 시간에 따른 효능 비교
Table 5. Mortality of olive flounder with after challenged virulent Edwardsiella tarda at week 4 after immunization by fish size
Fish size (body weight)
Number of fish immunized and challenged
Dose of challenged (cells/fish)
Number of fish died Mortality (%)
1.2g
10 10 10 10
6.9× 104 6.9× 105 6.9× 106
6.9× 107
2 4 6 9
20 40 60 90
6.5g
10 10 10 10
6.9× 104
6.9× 105 6.9× 106 6.9× 107
3 3 7 8
30 30 70 80
넙치 크기에 따른 면역효능 비교
미성어 미성어 : 3,000: 3,000마리 마리 (51.4g), 1996. 7∼10(51.4g), 1996. 7∼10월 월 700 700 마리 마리 (250 ∼280g) 1996. 12∼1997. 12(250 ∼280g) 1996. 12∼1997. 12월월
치어 치어 : 5,000 : 5,000 마리 마리 (1.2g), 1998 (1.2g), 1998
수온 수온 : 18℃: 18℃ Booster : Booster : 최초 처리 후 최초 처리 후 1515 일일 백신 농도 백신 농도 : 5 mg/ml: 5 mg/ml
미성어 미성어 : 3,000: 3,000마리 마리 (51.4g), 1996. 7∼10(51.4g), 1996. 7∼10월 월 700 700 마리 마리 (250 ∼280g) 1996. 12∼1997. 12(250 ∼280g) 1996. 12∼1997. 12월월
치어 치어 : 5,000 : 5,000 마리 마리 (1.2g), 1998 (1.2g), 1998
수온 수온 : 18℃: 18℃ Booster : Booster : 최초 처리 후 최초 처리 후 1515 일일 백신 농도 백신 농도 : 5 mg/ml: 5 mg/ml
현장 적용 시험
시험어
백신처리
Table 6. Efficacy of in situ immersion vaccination against Edwardsiella tarda on the cultured olive flounder Paralichthys olivaceus in 1996
Monthly mortality Cumulative mortality
RPS** (%) Diseases
Number of tested fish
7 8 9 10
Vaccination Control
Edwardsiellosis Others diseases
Edwardsiellosis
Others diseases
3,000*
3,000*
0 6
12 100
1 20
25
359
3 25
45
421
2 22
34
180
6 73
116
1,060
94.8 93.1
* Average body weight: 51.4g
대규모 백신 접종구의 방어력
Table 7. Growth and mortality of vaccinated olive flounder Paralichthys olivaceus to market size
Stocking Harvest
Date Number of tested
fish (BW)**
Date Number of tested
fish (BW)**
Cumulative mortality
RPS (%)
Vaccinated fish* Dec. 1996 700
(250∼ 280g) Dec. 1997
665 (1.0∼ 1.3㎏)
35 86.0
Control Dec. 1996 700
(250∼ 280g) Dec. 1997
450 (1.0∼ 1.2㎏)
250
* Fish were vaccinated in April 1996 ** Body weight
넙치 성어에 대한 면역효능
Table 8. Efficacy of in situ immersion vaccination against Edwardsiella tarda on the cultured flounder, Paralichthys olivaceus
Monthly mortality
Number of tested fish 4 5 6 7 8 9 10 11
Cumulative mortality
RPS (%)
Vaccination Control
5,000* 5,000
5 10
7 5
0 2
7 36
19 643
15 318
0 75
10 38
63 1,127
94.4
* Average body weight : 1.2g (4∼ 5㎝)
침지처리에 대한 면역효능
0
1
2
3
4
5
3 4 5 6 7 8 9 10 11
Month
Agg
lutin
atio
n tit
er (
log 2
)
0
4
8
12
16
20
24
28
Water tem
p.(℃)
침지 처리구의 응집항체가
V. 넙치에드와드 백신의 적용방법
① ① 바닷물 준비 바닷물 준비 (( 수온 섭씨수온 섭씨 18~2118~21 도도 )) (100L통에 바닷물 80L를 채운다 )
100L 플라스틱통
바닷물 80L
② ② 백신희석백신희석 (바닷물 80L에 산소를 공급하며 250ml용량 백신 8병 (2,000ml)을 넣고 잘 저어서 희석한다 )
백신
③ ③ 넙치 포획넙치 포획 (채 모양의 프라스틱 바구니에 뜰채로 넙치치어 약 300미씩 잡아 담는다 )
④ ④ 백신 침지백신 침지 (넙치가 담긴 바구니를 백신이 희석된 바닷물에 2분간 담갔다가 빼내어 새 수조 에 넣는다 )
2분간 침지
※ 넙치 포획시 선별작업과 같은 방법으로 실시함 .
산소발생기
산소발생기20
L
넙치 에드와드백신 침치 방법
백신추가백신추가 1회 (250ml) 2회 (250ml) 3회 (250ml) 4회 (250ml)
침 지 수침 지 수12,000마리
(300미 X40회 )
12,000마리(300미 X40회 )
12,000마리(300미 X40회 )
12,000마리(300미 X40회 )
12,000마리(300미 X40회 )
12,000 미 X 5 회 = 60,000 마리
백신추가법
※ 백신처리 소요금액 : 110,000 원 (1 병당 가격 )X60,000 마리 =550,000 원
1. 수조 구획
3. 넙치 포획
2. 백신 희석
4. 백신 침지
백신 접종 순서
Ⅵ. 시판용 넙치에드와드백신의 종류
녹십자수의약품주식회사
기술개발 : 국립수산과학원허가 취득 : 2003. 5. 제품명 : 넙치 에드와드 백신넙치 에드와드 백신용법 : 침지면역 침지면역 22회회백신접종크기 : 평균 체장 5~15cm백신접종수온 : 18℃ 이상 ( 백신 접종후 10 일 정도 유지하는 것이 좋음 )효능 , 효과 : 넙치의 에드와드균에 의한 에드와드병 예방포장단위 : 100ml/병 , 250ml/250ml/병병 , 500ml/병 , 1,000ml/병 , 2,000ml/병
㈜ 대성미생물연구소
기술개발 : 국립수산과학원기술이전 및 균주분양 : 2000. 7.개발시험 : 2000. 8 ~ 2004. 11월품목허가 : 2005. 7. 성분 및 함량 (본제 1L 중 )
Edwardsiella tarda ……… 습균 200g효능 및 효과 : 넙치 에드와드병의 예방 및 발병 경감용법 및 용량
1. 백신희석 : 백신 1L + 해수 40L2. 침지 : 1회에 치어 350미 이내에서 2
분3. 백신 1L 당 20,000마리 (5~15cm) 사용4. 1차 접종 2 주 후에 2차 접종
Ⅶ. 백신 접종시 주의사항
백신 보관 및 적용
백신 보관 : 2~10℃ 냉암소 보관 ( 냉동백신 사용금지 )
사용전 확인사항- 성상 및 변질 , 오손여부 , 유효기간 확인 적용 방법- 희석해수에 10 분 정도 담금 처리- 골고루 희석개봉한 백신은 1회에 모두 사용
올바른 백신 사용방법
수온확인 , 적정수온 18~22℃ 접종 2 주전 질병검사 , 감염어 , 스트레스어 제외백신 접종 전후 비타민 등의 면역증강물질 투여절식 ( 전일 , 당일 ) : 구토 , 식욕부진 예방백신 접종 : 용법 및 용량 준수 ※ 타 백신 , 약제와 혼합사용 금지백신 후 일주일간 스트레스 최소화 백신 전후 포르말린 , 염산 OTC 약제 사용 금지
침지 접종시 주의사항
산소공급은 충분히 하되 , 거품이 많이 생기지 않도록 조절해야 함 .침지에 사용하는 바구니는 가능한 구멍이 커서 물이 잘 빠지고 넙치의 피부에 상처가 나지 않게 표면이 매끄러운 것을 선택하는 것이 좋음 .넙치를 바구니에 담거나 백신침지 후 다른 수조에 넙치를 넣을 때 조심스럽게 다루어야 함 .침지동안 백신액을 골고루 섞기 위해 또는 침지후 백신액을 빨리 제거하기 위해 넙치가 담긴 바구니를 좌우로 흔들지 않도록 주의하여야 함 .
Ⅷ. 수산용 백신 실용화를 위한 향후 추진 방안
독성 , 약리작용에 관한 시험① 규격 및 시험방법설정에 관계되는 시험② 유효성 및 안정성에 관계되는 시험③ 용법 , 용량설정에 관계되는 시험 등
산 업 체 기 술 이 전
제 조 승 인 신 청
제 품 생 산 승 인
제 조 (생산 lot별 판매허가 )
국 가 검 정
시 판
제조승인을 위한 효능 및 야외 임상시험
수의과학검역원
제 약 회 사(판매가능성 /생산실적 및 효과 )
수의과학검역원
제 약 회 사
연구소-상대생존율-항체가
※ 개발완료
산업화 현장실용화 : 2-6 년 (긴급성 , 피해규모 )
?
백신평가 방법 확립 및 허가절차 간소화
벡터에 클로닝
어류 유산균에서바이러스 단백질 발현
바이러스 유전자사료
백신
흡수촉진제(Tween80 and Na2EDTA)
보호제(ethyl cellulose 등 )
소화효소로부터 보호백신의 흡수를 촉진
백신을 코팅 무독세균에 발현백신 단백질을 식물에 발현
감자 , 옥수수
백신 투여가 용이하고 스트레스가 없는 투여 방법 개발
간편한 백신투여 방법 개발
해 양 수 산 부
지도기관 및 지방정부
양식업자 등 (수산질병관리사 )
⑥ 결과 보고 ⑦ 백신개발 및 지원체계 구축
② 지도 및 수산용 백신 사용지도서의 교부① 백신사용 희망 연락
수산용 백신 취급대리점③ 지도서 제시
④ 수산용 백신의 판매
⑤ 사용 지도 , 결과파악
※ 어종의 다양성 , 시장의 협소성 , 국가 정책 지원 및 법적근거미비
○ 개발백신 안전성 및 효능 검증 프로그램의 개발
○ 저가의 고효능 ( 면역증강제 및 Adjuvant) 백신을 제조하는 기술의 확립
○ 양식 단계별 백신투여 프로그램의 개발
단순 치료목적에서 예방위주의 수산생물건강관리 국가전략안 개발 및 시행
적절한 백신투여 프로그램 개발ㆍ시행
