2019학년도 2학기스마트낙농과학 출석 대체 과제 3차하절기 고온 스트레스가 낙농 산업에 미치는 영향및 극복 방안 연구 현황건국대학교동물자원과학과CONTENTSⅠ. 낙농 산업에서의 하절기 고온 스트레스 영향◎ 지구 온난화로 인한 기후 변화와 온습도지수를 활용한 고온 스트레스 평가◎ 고온 스트레스가 젖소와 유량에 미치는 영향Ⅱ. 고온 스트레스 극복 방안◎ 사료섭취 조절◎ 음수량 조절◎ 질병 관리◎ 축사 설비 보수※ 참고문헌Ⅰ. 낙농 산업에서의 하절기 고온 스트레스 영향◎ 지구 온난화로 인한 기후 변화와 온습도지수를 활용한 고온 스트레스 평가2015년 기준 지난 133년간 지구의 평균기온은 0.65~1.06℃의 상승을 보였고 세계적인 온실가스 배출량 증가로 1950년대 이후 기존 기온 증가 추세보다 큰 폭으로 상승하고 있다. 국내 기후의 경우 1981년부터 2010년까지 30년간 연평균 기온이 1.2℃ 올랐고, 지역별로 차이가 있으나 일 최고기온이 33°C 이상으로 오른 연평균 폭염 일수는 수도권은 6.6일 증가, 대구는 23.3일 증가하였다. 2015년 환경부 발표에 따르면 21세기 후반 연평균 기온은 1981년부터 2010년까지 30년간 연평균 기온보다 5.7°C 상승할 전망이라고 한다.위 표는 지난 15년간 국내 기후 변화 추세를 보여주고 있다. 2000년도와 비교하여 2016년은 평균 온도가 1.1°C 상승하였으며 온습도지수는 1.5 unit 상승하여 기온과 유사한 상승 추세를 보였다.온습도지수((Temperature-Humidity index, THI)란 고온 스트레스를 평가하고 열부하의 지표 형질로 이용 가능한 지수로 축종별, 품종별로 연구를 통해 조금씩 다른 관계식을 통해 도출해낼 수 있다. 젖소의 경우 아래 THI에 따라 고온 스트레스를 평가할 수 있으며, THI 지수별로 다른 고온 스트레스를 나타낸다.◎ 고온 스트레스가 젖소와 유량에 미치는 영향위 표는 저온 환경과 고온 환경에서의 젖소의 생리 생산 반응의 차이를 나타내고 있다. 어린 소나 체격이 작은 소의 경우는 비교적 더위에 강하나 고능력 우로 개량된 젖소의 경우 체내 열 발산량이 많음에도 땀을 적게 흘리기 때문에 더위에 특히 약한 모습을 보인다. 높은 온도뿐 아니라 높은 습도, 직사광선, 축사 내 공기 흐름의 불안정성 역시 고온 스트레스의 원인 요소가 될 수 있다. 국내 낙농 산업의 대부분을 차지하는 축종인 홀스타인 젖소는 추운 지방에서 개량된 종으로 여름철 기온인 27℃ 이상인 고온 스트레스 하에서 사료섭취량과 산유량이 감소하는 추세를 보인다. 고온 환경은 반추위 운동성을 둔화시킨다. 사료의 위장 내 정체 시간을 증가시켜 소화율을 증가시킬 수 있으나 이는 기호성 하락과 함께 사료섭취량 감소를 초래하는 원인이 된다. 열 발생율이 높은 조사료 섭취량이 주로 하락한다. 이러한 사료 섭취량 감소는 영양소 부족 등을 초래하여 유량이 감소하고 유성분에도 변화를 유발한다.THI 지수에 따른 유량 변화를 분석한 결과에 따르면 쾌적 ㄱㅜㄱㅏㄴ(THI 72 미만)ㅇㅔㅅㅓ 주의 구간(72~78) 및 경고 ㄱㅜㄱㅏㄴ(78~89) ㅂㅗㄷㅏ 유량과 유ㅈㅣㄹ 모두 가장 높았으며 위험 구간(89 이상)ㅇㅔㅅㅓ 유량과 유질 모두 가장 낮았다. THI 구간별 일간 착유량의 생산량 차이는 최대 0.34kg 정도로 차이는 적은 수준이지만 국내 기후 특성상 여름에는 THI가 높은 시기가 이어진다. 일간 착유량이 감소한 상태로 지속하여 착유 하는 경우 누적 착유량이 감소하여 농가 소득의 감소로 이어질 것이다. 온도에 의한 유량 변화는 26℃까지 적정 수준을 유지하다가 그 이상의 고온이 계속되면 산유량이 최대 1kg/day까지 감소하는 추세를 나타내었다. 홀스타인 젖소의 경우 5~25℃가 임계온도로 이 이상으로 온도가 상승할시 THI의 추세와 마찬가지로 산유량이 감소하는 추세를 보인다.또한, 발정행위가 감소하고, 발정행위가 발생하더라도 고온 환경이 한층 누그러지는 새벽에 일어나기 때문에 관찰이 어렵다. 또 직장 온도가 상승하여 수태율도 저하되고, 자궁에서의 태아 사가 증가하는 등 번식 효율에서의 저하가 일어난다. 그 외 고온 스트레스로 인한 코르티코스테로이드 호르몬 증가로 면역력이 떨어지고 질병에 대한 감수성이 증가하여 낙농 산업에 경제적 손실도 증가시킨다.젖소가 고온 스트레스를 받으면 산유량 감소와 기면 행동을 통해 그 증세를 보인다. 분당 호흡수의 변화를 통해서도 알 수 있는데 분당 호흡수가 80회보다 많으면 고온 스트레스에 노출된 것으로 평가한다. 사료의 건물섭취량이나 산유량이 10% 감소하면 소들은 고온 스트레스에 노출된 것이며, 사료의 건물섭취량이나 산유량이 25% 이상 감소하면 고령이거나 약한 젖소들은 사망에 이를 수도 있다.Ⅱ. 고온 스트레스 극복 방안◎ 사료섭취 조절사료섭취량이 감소한 하절기 고온 환경에 사료섭취 조절의 핵심은 사료 속 영양소 농도를 더 높여 우유 생산에 필요한 영양 섭취를 유지하는 것이다. 조단백질의 사료 배합률을 다음 표와 같이 조정하여 영양소 및 에너지 손실을 최소화할 수 있다.하계 사료 사양 관리로 양질의 조사료를 급여하는 방법이 고온 스트레스로 인한 피해 절감의 한 방안이 될 수 있을 것이다. 조사료 급여비율을 높이면 열 발생량이 증가하기 때문에 조사료 비율을 효율적으로 조절하여 조사료 섭취량 감소로 인한 반추위 내 미생물 조성 불균형, 유지방 저하 등의 손실을 줄이고 반추위 산도를 유지할 수 있을 것이다. 산도 유지를 위해서는 조섬유 수준은 ADF는 18~19%, NDF 25~28%로 조절한다.종실(면실, 대두), 지방 등을 5%, 보호 지방(칼슘염지방산, 프리드지방산) 7% 첨가하여 유지방의 손실을 방지할 수 있다. 보호 지방은 1일 두당 200~300g까지 급여할 수 있으나, 지방 공급량이 하루 1.5㎏ 이상이면 반추위 운동 저하에 따른 식욕부진, 고창증 및 제4위 전위증이 발생할 위험성이 높아질 수 있어 주의한다. 단백질 급여에 있어서도 콘글루텐, 맥주박, 주정박 등 미분해성 단백질(보호 아미노산)을 사료에 40%에 추가해 주는 것이 좋다.효모제 첨가 역시 고온 스트레스를 받는 젖소의 생산성 증대에 효과적이라는 연구결과가 있다. 연구 결과에 따르면 홀스타인 젖소를 22~45℃에서 사육하며 이루어졌는데 건물 기준으로 0.2%의 효모제를 첨가한 사료를 급여한 젖소에서 다른 젖소에 비해 1일 산유량이 0.9kg 정도 더 생산된 것으로 알려졌다.고온 환경에서 땀, 침에 의해 K, Na, 비타민 등의 손실이 증가하기 때문에 위 표와 같이 광물질 및 비타민 요구량이 증가한다. 비타민 A는 번식 효율 저하를 방지할 수 있고, 산유량 증가를 위해 전체 사료에서 칼륨은 1.5~1.6%, 나트륨은 0.45~0.6%, 마그네슘은 0.35~0.4%를 급여하는 것이 적당하다.사료 내 성분의 변화 외에 사료급여 방법의 변경 역시 고온 스트레스 극복에 효과적인 방법이다. 소량씩 자주 급여하여 급여횟수를 늘려줌으로써 사료 부패 가능성을 최소화하고 해충의 피해를 방지할 수 있다. 하루 중 기온 변화를 고려하여 사료를 급여하는 시간을 오후 8시부터 익일 아침 8시 사이에 전체 사료의 60~70%를 급여하는 것이 사료섭취량을 많게 하고 우유 생산량을 성공적으로 증가시킬 수 있다.◎ 음수량 조절외부 온도 증가에 따라 젖소들은 음수량이 늘어나게 되기 때문에 필요할 시 바로 물을 마시게 할 수 있도록 급수기를 설치해야 한다. 젖소는 우유 1kg을 생산하는 4~5kg의 물을 요구한다. 하절기 고온으로 인해 물 요구량은 5~15℃의 요구량에 비해 25~50%까지 증가하며, 볏짚이나 건초과 같은 마른 사료를 급여하였을 때 섭취한 고형물의 4~5배에 달하는 물을 먹게 되기 때문에 물을 항시 마실 수 있도록 해주는 것이 유량 및 유성분 변화를 줄일 수 있다.◎ 질병 관리○유방염고온 다습으로 젖소의 불쾌지수가 높아져 스트레스를 받게 되면 체내 카테콜아민이나 코르티코스테로이드가 과잉 분비되어 면역기능이 저하되고, 유방 내 혈관의 투과성이 증가하게 된다. 이 경우 유선내 염증세포가 침윤되고 히스타민 등 염증 반응과 관련된 물질들이 증가하게 되어 유방 내 특정 균종이 증식하여 유선 조직에 손상을 유발한다. 그렇게 발병한 유방염은 하절기 고온 스트레스로 인한 생산성 감소에 결정적 질병이 된다. 대장균과 같은 환경성 유방염 병원체는 젖소 주변 분변, 토양에 서식하다가 기회감염을 일으키고, 여름철 파리 등에 의해 전파되기도 한다. 축사 환경의 청결 관리, 유두 세척 관리 등도 이러한 유방염 유발 원인균 전파에 원인이 된다.
분자생물학 실험 실습 보고서Plasmid DNA 전기영동 및 농도 측정건국대학교동물자원과학과분자생물학 및 실험 실습보고서 ? 1Date : 2018. 10. 24Subject : Plasmid DNA 전기영동Object : 1. DNA 전기영동 이론숙지2. plasmid DNA 전기영동 및 visualizationTheory & Principle전기영동이란 전하를 가지는 분자가 반대 전하를 가지는 전극을 향하여 이동하는 것을 이용해서 모양과 크기를 기준으로 분자들을 구분하는 실험 기법이다.생체 내 단백질, 아미노산, DNA, RNA, 금속이온, 저분자물질 등의 물질의 전하가 외부로부터 주입된 전기장에 반응하여 정량 분석을 할 수 있는 실험 기법으로 활용되고 있다. 전기영동 장치에서 부하되는 전압이 높을수록 물질의 이동속도는 빨라진다.DNA의 뼈대를 형성하는 많은 인산그룹은 각각 음전하를 띠기 때문에 전기영동 중에 양극으로 끌려가는 모습을 관찰할 수 있다. 대부분 DNA 조각들은 단위 길이당 동일한 수의 음전하를 가지고 있어, DNA의 이동속도는 분자의 크기에 따라 달라지지 않는다. DNA 전기영동 실험에서는 gel의 그물구조 통과 기준을 통해 분자의 크기를 구분할 수 있다.해초에서 추출한 다당류, 한천에서 유래된 아가로스(agarose) 분자가 꼬여있는 형태로 뭉쳐서 겔 형태로 굳어 미세한 단백질 섬유조직 그물망을 형성한다, 뜨거운 한천 용액을 식혀 응고하여 얻어지며, 고체 형태의 3차 구조는 수소결합을 통해 이루어진다. 아가로스 겔의 크고 작은 구멍들은 단단하면서도 유연한 구조로, DNA나 단백질과 같은 분자들이 전기영동을 통해 이동하는데 유용하다. 다음은 아가로스의 농도에 따라 DNA가 효율적으로 분리될 수 있는 범위를 보여주고 있다.Agarose(% w/v)DNA가 효율적으로 분리되는 범위0.61 - 20 kb0.70.8 - 10 kb1.20.4 ? 6 kb1.50.2 ? 3 kb2.00.1 ? 2 kb아가로스 겔을 너무 낮은 농도로 희석하게 되면 단단하지 못해 찢어지기 쉬워 다루기 까다롭게 되고, 너무 높은 농도로 희석하게 되면 DNA의 이동이 잘 이루어지지 않아 크기별 DNA 분리가 잘 이루어지지 않게 된다.한천과 DNA에는 색깔이 없기 때문에 분리한 DNA를 관찰하기 위해서는 염료가 필요하다. 브롬화에티듐은 DNA나 RNA에 끼어들어 결합하려는 성질을 가지고 있는 화학물질로, 자외선 빛 아래서 DNA를 주황색으로 보이게 한다.Material-전기 영동장치-Agarose-50×TAE buffer-DNA loading buffer-Standard DNA marker-EtBr-UV-Transilluminator-pUC19 sampleAgaroseUV-TransilluminatorMethod1. 50×TAE buffer를 증류수로 희석하여 1×TAE buffer 용액을 만든다.2. 1에서 완성한 1×TAE buffer 용액 중 삼각플라스크에 30㎖를 넣고, agarose 0.24g을 녹여, 약 0.8% 정도의 agarose solution을 만든다.3. 전자레인지로 약 1분 정도 가열하여 agarose를 완전히 녹인 다음,3-5㎕ EtBr을 첨가하여 0.5μg/㎖의 농도를 맞춘다.4. gel casting 할 수 있는 tray에 comb을 끼운다. 이는 이후 진행될 실험에서 agarose gel에 시료를 loading 할 수 있는 흠을 만들어 준다.5. agarose solution을 50~60℃로 식힌 후 tray에 평평하게 붓고, 약 30분 정도 충분한 시간 동안 gel을 굳게 한다. gel이 굳은 후 comb을 뽑는다.6. gel이 다 굳은 후, 전기영동 tank에 gel을 놓고, 그 표면을 덮을 수 있을 만큼gel running buffer(1에서 완성한 1×TAE buffer 용액)를 채운다.7. 파라필름 안쪽 면에 푸른색 10×DNA loading buffer 3㎕와 pUC19 7㎕를 취하여 10㎕ 피펫으로 기포 발생에 유의하여 빨아들였다가 다시 나오도록 하는 과정을 3-4번 반복하여섞어준다.8. 7에서 취한 10㎕ 혼합액을 gel 흠에 loading 한다.9. 100/200/300 base 등 크기를 알고 있는 DNA ladder(DNA Size Marker)를 gel 흠에8㎕를 loading 해준다.(이 과정은 실험에 사용되는 DNA와 이동 거리를 비교하여 크기를 짐작할 수 있다.)10. loading이 완료 된 후, 전기영동장치에 검은색(음극)과 빨간색(양극) 전극을 연결한 뒤, 75V로 세팅하여 30분 이상 전기를 흘려 보낸다.(시간 관계상 10분 가량 전기를 흘려 보낸다.)11. DNA 샘플이 홈에서 반대 방향으로 이동하는 과정을 관찰할 수 있다.12. UV-transilluminator에 gel을 올려둔 후 UV를 발생시켜 DNA를 관찰한다.Result불을 끈 뒤 UV-transilluminator로 DNA plasmid sample을 관찰한 사진이다.전극에 의한 DNA의 이동은 뚜렷하게 일어나지 않았다.Discussion & ConclusionDNA 전기영동은 sample에 DNA가 존재하는지 알아볼 수 있을 뿐 아니라 agarose gel 상에서 전극에 의한 DNA의 이동을 통해 분자의 크기를 비교해볼 수 있는 방법이다. 이번 실험에서 관찰하고자 했던 DNA sample은 pUC19은 그 존재만 관찰할 수 있을 뿐 Standard DNA marker와 함께 전기영동을 했음에도 분자의 크기 비교는 어려웠다. 실험 과정에서 시간 관계상 전극을 주입한 시간이 충분하지 못했기 때문에 전극에 의한 DNA의 이동이 관찰되지 못했다고 추측할 수 있다. 하지만 그러한 이유 외에 pUC19 sample DNA의 DNA 분자의 크기 비교가 어려운 이유를 한가지 더 생각해 볼 수 있다. 그 이유는 아무 처리를 하지 않은 상태로 plasmid를 전기영동을 하게 될 때, plasmid DNA는 supercoiled 상태로 분자의 정확한 크기 비교가 어렵기 때문이다. supercoiled 상태에서는 DNA가 작게 똘똘 뭉쳐있게 되고, 제한효소로 plasmid DNA를 절단하여 linear DNA 상태로 전기영동을 실시한다면 분자의 크기 분석도 가능할 것이라 예상해 볼 수 있다.Reference-알기 쉽고 재미있는 분자생물학 4판 (라이프사이언스 출판 / 2013년)David P. Clark, Lonnie D. Russel 저-Brock의 미생물학 (PEARSON 출판 / 2011년)Madigan 외 3명 저-두산백과분자생물학 및 실험 실습보고서 ? 2Date : 2018. 11. 07Subject : Plasmid DNA 농도 측정Object : 1. 핵산(DNA/RNA) 정량화 이론 숙지2. UV-VIS spectrophotometer를 이용한 ds plasmid DNA 농도측정Theory & PrincipleUV(Ultra Violet)는 보통 100~400nm인 자외선이고, VIS(Visible)는 400~780nm정도의 가시광선을 뜻하는데, 이러한 범위의 광선을 물질이 얼마나 흡수하는지에 따라 물질의 농도를 분석할 수 있다. UV-VIS spectrophotometer는 많은 유/무기 화합물의 정량, 혼탁도 측정, 정성적인 분석 등 넓은 범위에 걸쳐 사용되는 실험 분석기기이다.UV에 의한 핵산(DNA/RNA)의 정량 분석과정에서 260nm의 자외선 파장을 쪼여주었을 때, 핵산이 해당 파장의 빛을 흡수하는 성질을 이용한다. 뉴클레오티드의 염기가 해당 파장의 빛을 흡수할 수 있고 흡광도가 농도에 비례함을 이용해 핵산(DNA/RNA)의 농도를 알 수 있다. 염기 중첩(Base stacking)이 덜할수록, 흡광도가 더 높아지게 된다. 예를 들면double-strand DNA에서의 염기는 내부에 촘촘하게 중첩되었기 때문에, free nucleotide 상태의 염기에서 더 높은 흡광도를 보이게 된다.TE buffer는 Tris-HCl buffer와 EDTA buffer로 되어있다. Tris buffer는 세포의 형태를 유지시키는 완충작용을 하고, 유기용매 층과 수용액 층 사이에 DNA가 걸려 채취하기 힘든 경우를 방지시키는 역할을 한다. HCl과 함께 DNA의 해리를 막아줄 수 있다. EDTA는 금속 이온에 강한 친화력을 가지고 있어 DNA나 단백질에 관련된 실험을 할 때 시료가 효소에 의해 손상되는 것을 방지하기 위해 효소가 필요로 하는 금속 이온을 제거할 목적으로 사용된다,TE buffer는 DNA의 안정화를 위한 buffer 역할을 한다.Material-Quartz cuvette-Plasmid DNA-TE buffer-Pipette-UV-VIS spectrophotometerMethod1. 멸균 증류수에 희석된 TE buffer를 cuvette에 1㎖ 넣고, UV-VIS spectrophotometer Holder에 cuvette을 꽂아 넣는다.2. 1을 통해 blank 상태에서 파장 260nm와 280nm에 대한 zero point를 잡는다.3. cuvette을 95% ethanol로 세척한 후 말린다.4. Plasmid DNA 5㎕을 취하고, 멸균 증류수에 희석된 TE buffer 약 1㎖(≒995㎕)를 취해잘 섞어 준다. (Plasmid DNA 희석배수 : 0.5%)5. 4에서 섞은 시료를 cuvette에 옮긴다.6. UV-VIS spectrophotometer Holder에 cuvette을 꽂아 넣는다.7. 파장 260nm에 대한 측정값과 280nm에 대한 측정값을 얻는다.ResultA _{eqalign{260#}}(260nm) 측정값 : 0.105A _{280}(280nm) 측정값 : 0.062dsDNA 농도 :A _{eqalign{260#}}×dilution×50μg/㎖= 0.105×200×50μg/㎖ =1050μg/㎖A _{eqalign{260#}}:A _{280} 비교를 통한 순도 측정: 0.105÷0.062 = 1.69Discussion & ConclusiondsDNA 농도 측정 공식에서
2019학년도 2학기스마트낙농과학 출석 대체 과제 4차사료 첨가제 급여 기술을 통한유단백 증진건국대학교동물자원과학과CONTENTSⅠ. 사료 첨가제를 통한 젖소 사양 관리◎ 사료 첨가제의 첨가 목적◎ 주요 사료 첨가제의 종류◎ 사료 첨가제를 통한 젖소 사양 관리 사례Ⅱ. 유단백 증진을 위한 사료 첨가제 기술개발 동향◎ 비타민류 가공처리 효과◎ 아미노산제와 콜린 첨가 효과◎ 효소처리 유단백 강화 사료급여 효과※ 참고문헌Ⅰ. 사료 첨가제를 통한 젖소 사양 관리◎ 사료 첨가제의 사용 목적반추위 내 발효 대사를 변화시킬 수 있는 사료 첨가제의 사용 효과와 작용 기전에 대한 연구결과를 바탕으로 젖소의 생산성을 높이고 여러 대사 장애와 번식 장애 예방을 위해 사료 첨가제가 사양 관리에 쓰이고 있다. 사료 첨가제 사용의 주요 목적은 다음과 같다.① 고능력우의 영양소 보충으로 산유 성적 향상 및 체중감소 예방② 사료 내 섬유소의 소화 이용성 증가③ 유성분 변화 및 유질 개선④ 번식 장애 예방⑤ 고온 스트레스 예방◎ 주요 사료 첨가제의 종류젖소의 생산성 증진 및 질병 예방을 위해 급여하는 사료 첨가제에는 동물용 의약품으로 분류되는 약품성 첨가제와 비약품성의 영양성 첨가제로 종류를 구분할 수 있는데, 영양성 첨가제의 종류는 위 표와 같다.◎ 사료 첨가제를 통한 젖소 사양 관리 사례사료 첨가제를 통한 젖소 사양 관리 기술 확대를 위하여, 2017년 총 30종 75개소에 국비·도비 지원을 통한 기술보급 시범사업이 진행되었다. 이 사업의 취지는 안전한 축산물 생산기반을 조성 및 고품질 조사료 생산체계를 구축하고, 양질의 미생물 확대공급을 위한 것으로 경기도 여주 농가에서는 젖소의 간 기능 개선 및 유단백 향상 기술보급 시험이 진행되었다.○ 사업목적· 젖소의 간 기능 개선을 통한 고품질 우유 안정생산· 사료 단백질 이용성 개선으로 사료비 절감 및 젖소 경제수명 연장○ 사업개요· 사 업 량 : 1개소(여주)· 사 업 비 : 3천만원 (국비 50, 시군비 50%)· 주요 내용- 우유 내 유사료 첨가제 기술 투입- 젖소 간 기능 개선 및 사료 효율 향상을 위한 사료 단백질 급여 기술- 우군별 영양 대사 및 간 기능 개선 분석 컨설팅 추진○ 사업성과이처럼 우유 내 유단백 함량을 증가시키기 위해선 개량 및 사양 관리를 통한 방법은 생산성 향상을 위해 점차 필수적이며, 이중 사양 관리에서 사료의 영양소 이용효율증대를 위한 여러 방법이 제시되고 있다. 실제 유단백 증진을 위한 사료 첨가제 기술개발 동향에 대해 알아보도록 하겠다.Ⅱ. 유단백 증진을 위한 사료 첨가제 기술개발 동향◎ 비타민류 가공처리 효과비타민류는 분만 전후 젖소에 있어서 중요한 생리활성 물질로 대표적으로는 비타민 C, 비타민 A, 비타민 E를 꼽을 수 있다. 비타민 C는 스트레스 호르몬의 분해를 촉진하여 여름철 고온 스트레스, 분만 및 환경변화 스트레스 극복, 질병에 대한 저항력 향상, 지방합성 호르몬(GPDH) 활성화, 콜라겐 단백질 합성을 촉진하여 단백질 이용성을 향상하는 물질이며 비타민 A는 유방염 발생을 감소시키고 수정률을 향상하는 물질, 비타민 E는 면역강화를 보조하는 물질이다. 이러한 생리활성 물질을 착유 중인 소에게 급여하면 물질의 성상에 따라 다르지만 보통 유 생산량을 많게 하고 유단백 함량을 높여주는 것으로 나타났다.예를 들면, 비타민 A를 반추위에서의 보호 작용을 통해 조직에 쉽게 흡수가 되도록 나노좀 기술을 접목하여 제조한 후 소 유래 유선세포(MAC-T 세포)에 일정량의 농도 처리를 하면 세포 생존능력이 코팅하지 않는 것보다 높고, 알파 및 카파 카제인 합성 유전자 발현량은 각각 약 2배, 베타 카제인의 합성 유전자 발현량이 약 1.4배 증가함을 보여 결론적으로 젖소에 비타민 A 혹은 β-카로틴 보충이 유선의 면역 반응기전을 향상하고 유선 건강에 긍정적인 영향을 주고 있다는 점을 암시해준다.이와 관련하여 농촌진흥청 국립축산과학원과 고려대학교 식품생명공학과에서 실시한 연구 사례가 있다.(김태일 외 10명)젖소의 유단백 함량을 증진하는 생리 활성 물질로 비타민 A, C,하여 진행한 연구에서는 식물성 인지질인 Lipoid S 75를 이용 비타민류를 나노좀화하고, 나노에멀젼기기를 이용하여 가공하여 MACT-T cell 대상 Bovine Mammary epithelial cell 생육도를 조사하였다.연구에 앞서 비타민 가공을 통해 비타민 자체 독성을 감소시켰다. 비타민 A의 경우 농도 200ug/ml를 MAC-T cell에 처리하여 유선 세포의 viability를 조사하였을 경우, 세포 생존율이 가공 전은 50%에 비해 가공 후의 시료는 90%가 생존하여 가공으로 인해 비타민 A 자체 독성이 감소하였다. 비타민 E의 경우에는 비타민 A처럼 가공으로 인해 독성이 감소하였다. 비타민 C의 경우는 가공하였을 경우 가공 전과 후의 각각 물질에 대한 독성은 없었으나 안정성이 감소하였다.비타민류 가공 전후 유단백 생산에 관여한 유전자 마커 발현량을 조사한 결과 비타민 A와 비타민 E는 가공한 후 유단백 생산에 관여하는 유전자 마커 발현량(Alpha-casein mRNA, Beta-casein mRNA, Kappa-casein mRNA)이 증가함을 보여주었고, 비타민 C의 경우는 Alpha-casein mRNA와 Beta-casein mRNA의 발현량은 감소하였으나 Kappa-casein mRNA의 발현량은 비교군 대비 2배 이상 증가하였다.연구결과, 비타민 A와 비타민 E는 자체로도 유단백 생산 증대 기능이 있으나 나노화에 의해 기능성이 증가하여 유단백 증진을 위한 소재로 활용할 수 있을 것으로 인정되나 비타민 C의 경우는 나노좀화시 안정성이 감소함에 따라 유단백 증진을 위한 소재로는 부적합한 것으로 판단되었다.◎ 아미노산제 첨가 효과라이신, 메치오닌, 시스테인 등의 아미노산류 역시 분만 전후 젖소에 있어 중요한 생리 활성 물질이다. 라이신과 메치오닌은 젖소의 성장과 우유 생산에 필수아미노산으로 기능하며, 시스테인은 메치오닌의 요구량을 절약할 수 있는 물질이며, 메치오닌과 함께 타우린의 전구체로서 우유 내 타우린 함량 증가에 영향을 줄 수 의 성상에 따라 다르지만 이러한 제한 아미노산 첨가 급여 시, 유 생산량을 높일 수 있으며 유단백 함량을 높여주는 것으로 나타났다.메치오닌과 라이신이 반추위에서 분해되지 않고 소장에서 흡수될 수 있도록 코팅하여 처리하는 연구결과가 다수 발표되고 있다. 대표적으로 Delaby(1994)는 메치오닌을 반추위를 보호하는 형태로 급여하면 유단백질이 증가하는 것을 보여주었다. 이를 위해선 메치오닌, 라이신, 콜린 및 기타 필요 성분을 찾아서 이들을 반추위에서 분해되지 않고 소장에서 흡수할 수 있도록 코팅 처리한 반추위 보호 기술을 기존 기술보다 진보되고 향상된 기술개발도 필수적이며, 이를 통해 우유 내 유단백이 효과적으로 증가할 수 있는 사료 첨가제로서의 활용 필요성이 대두되고 있다.앞서 비타민제를 공시 물질로 하여 유단백 증진 연구를 진행한 농촌진흥청 국립축산과학원과 고려대학교 식품생명공학과에서 실시한 아미노산류 가공처리가 젖소의 유단백 함량 증진 개선 여부에 관한 연구 사례(김태일 외 10명)를 살펴보면 아래와 같다.메치오닌, 시스테인, 라이신을 공시 물질로 하여 식물성 인지질인 Lipoid S 75를 이용 아미노산류를 나노좀화하였고, 나노에멀젼기기를 이용해 가공하였다. (미세유동화회수 5회, 가공 압력 700mPascal) 해당 연구에서는 MACT-T cell 대상 Bovine Mammary epithelial cell 생육도를 조사하여 유단백 증진 여부를 규명했다.독성 저하를 위해 아미노산류 중 메치오닌, 시스테인, 라이신을 각각 200ug/ml 농도를 MAC-T cell에 처리하였고, 이후 유선 세포의 생존율을 조사한 결과 메치오닌과 시스테인의 경우는 가공 후 원료의 독성이 감소하였으나 라이신의 경우는 나노좀화시 독성이 증가하였다.아미노산류 가공 전후 유단백 생산에 관여한 유전자 마커 발현량을 조사한 결과 메치오닌은 Beta-casein mRNA, 라이신은 Kappa-casein mRNA에서 가공 후 발현량이 높았으나 나노화 후 카제인의 종류에 따른 편차가 크 낮았다. 시스테인은 가공 후 유전자 마커 발현량(Alpha-casein mRNA, Beta-casein mRNA, Kappa-casein mRNA)이 감소하였다.연구결과, 시스테인의 경우 나노좀화에 따른 유단백 생산능에 대한 기능성 하락 가능성이 높게 나타났고, 라이신의 경우 나노좀화 후 카제인의 종류에 따른 편차가 심하고 나노좀의 안정성이 낮아 유단백 증진을 위한 소재로는 부적합한 것으로 판단되었으나, 메치오닌의 경우 나노좀화 전후로 카제인의 종류에 따라 증감에 차이가 있으나 유단백의 전체적인 균형은 나노좀화 후 향상되어 유단백 생산 증대 기능이 있는 것으로 판단할 수 있었다.아미노산 가공 코팅 기술은 제환기나 당의기를 사용하는 방법이 있다. 이는 설탕, 라이신, 아라비아검, 셀룰로오스 등을 물이나 용매에 용해한 후 분사하여 구형 물질을 제조한 후 유동층 공정기(fluid bed) 시스템을 사용하여 다시 셀룰로오스, 검류, 당류, 탄산칼슘, 탈크 등을 분사하여 건조함으로 기능성 물질을 보호하는 방법이다.해당 방법은 제조 시간이 오래 걸려 대량생산에 어려움이 있으며, 사료화하기 위해서는 공정 중에 사용된 용매를 완전히 제거해야 하고, 셀룰로오스나 검 등의 피복 물질이 반추위에 서식하는 미생물에 의해 영양원으로 사용되어 반추위 보호 능력이 떨어진다는 점에서 활용성이 떨어지는 단점을 가진다.또 다른 코팅 기술로는 기능성 물질을 에틸 셀룰로오스, 경화유지, 왁스 등의 보호 물질과 혼합하여 냉동 스프레이하는 방식이 있다. 그러나 이 경우 부지 및 장치비의 소요가 많으며, 사용되는 냉풍의 온도가 영하 60℃의 매우 차가운 공기를 사용함으로써 에너지 비용이 많이 들어 제품 생산비용이 증가하게 된다는 단점이 있다. 또한, 제품을 순간적인 냉각에 의한 방법으로 생산하기 때문에 제품 내에 거대한 구멍이나 기포와 크랙이 형성될 가능성이 있으며, 제품 생산 시 운전 조건이 까다롭다는 단점을 가진다. 반추위 보호 코팅 표면에 배열된 기능성 물질 자체의 용해를 보호할 수 없기에 이하다.
2019학년도 2학기동물바이오비지니스 출석 대체 과제북한 지역 축산의 당면 과제 해결을 위해 축산인으로서 해야할 일건국대학교동물자원과학과CONTENTSⅠ. 북한 축산의 현황◎ 북한 축산 시장의 정책◎ 축종 및 축산 생산량◎ 북한의 축산환경 (토양 및 기후)Ⅱ. 북한 축산의 당면과제◎ 비료 이용의 결핍으로 작물 생산 능력 저하◎ 열악한 축사 시설 및 방역 문제Ⅲ. 축산인으로서 통일 후 축산을 위해 할 일◎ 천연 난각 칼슘 비료의 활용 및 지원◎ 세포 등판 축산지구를 활용한 산지 축산의 활용◎ 육로를 활용한 축산 유통 활용 방안 증대와 철저한 수의 방역※ 참고문헌Ⅰ. 북한 축산의 현황북한은 국가 운영체계와 제도적인 면에서 남한과 큰 차이를 보이는 만큼 축산 시장 구조에서도 남한과 여러 측면에서 큰 차이를 나타낸다. 통일 후 북한 축산의 발전을 위해 동물자원과학과 학생 및 축산인으로서 할 일에 대해 생각해보기에 앞서 북한 축산의 현황을 살펴보고자 한다. 북한 축산 시장에 있어 정책적인 측면, 생산하는 축종 및 생산량, 토양 및 기후를 비롯한 북한의 축산환경에 대해 다음과 같이 분석해보았다.◎ 북한 축산 시장의 정책북한의 축산은 국가의 계획경제 체제 아래 이루어지고 있고, 시장경제 체제의 남한과는 달리, 중앙농업위원회가 직접 통제하는 국영 축산, 협동농장 중심의 공동축산, 그리고 농가에서 잉여노동을 이용하여 자의적으로 영위하는 농가의 부업 축산으로 구성되어 있다. 북한의 축산은 국영축산과 공동축산이 주축이 되어 가축을 집단사육하고 있어 그 생산성은 낮은 편이다. 그리고 부업 축산은 1960년대 초부터 권장하고 있으나 소를 제외한 돼지, 염소, 토끼, 닭, 오리 등 중소가축으로 국한되고 사육 규모도 소규모로 제한되고 있다.국영 축산은 지역별로 기후에 적합한 축종을 선택하여 가축을 집단으로 사육하는 전문화 사육방식의 축산으로, 총 경지면적의 12%, 축산물생산의 20% 이상을 차지하고 있다. 중앙농업위원회 또는 도농촌경리위원회에서 직접 관리하는 국영 축산은 돼지 공장, 종자 토끼 확보를 목표로 하는 모습을 보인다. 공동축산은 일정량의 축산물을 생산해야 하는 동시에 부업 축산을 하는 농가에 필요로 하는 종축과 종금을 생산하여 공급하기도 한다.부업 축산은 그 우월성이 인정되어 1961년부터 농가에 장려해왔으며, 1971년부터는 농가는 물론 협동농장, 학교 등에서도 염소, 토끼, 닭, 오리 등 일정 수의 가축을 의무적으로 사육하도록 하였다. 농장 소속 농민에게 호당 가축 사육두수를 지정해 축산을 장려하고 있으며, 특히 가축사육증대를 위해 이들 가축을 주민이 농민 시장에서 임의로 판매할 수 있도록 함으로써 부업 축산을 장려하고 있다.◎ 축종 및 축산 생산량남한과 다른 축산정책 속에서 북한은 자국의 축산 발전을 위해 개량한 주요 경제 동물인 닭. 돼지, 소의 품종을 보유하고 있는데, 육종 개량 기술력이 우수하지 못해 남한과 비교하여 가축의 능력이 비교적 낮은 실정이다.닭의 경우 만경닭, 장수닭, 만수닭 등의 개량품종을 보유하고 있는데 산란계 초산일령이 남한의 산란계와 비교하여 최대 1개월이 늦고, 육계의 출하 시기도 1-2주 정도 늦다.평양종, 자산종, 자모종으로 대표되는 돼지의 경우도 남한의 돼지와 비교하여 번식 시기가 늦고, 지육 체중에서는 최대 30kg 가까이 차이를 나타내고 있다.북한 젖소의 경우 산유량이 남한의 2분의 1 수준이며 주목해 볼 점은 북한의 육우는 남한과 달리 도축 전에 농업에 활용하는 역우로 활용되기 때문에 순수 육우에 비해 질기고, 영양 가치가 떨어진다고 합니다. 동시에 가격대도 높아 북한 주민의 소비 인기는 매우 낮은 실정이라고 합니다.남북한의 사육두수를 비교해보면 2014년을 기준으로 남북한의 가축으로 소는 3천190천두/575천두(5.5배), 돼지는 1만90천두/2천100천두(4.8배), 닭은 15만6천410천두/1만4천500천두(10.8배)로 인구대비 2:1의 비율을 적용하더라도 북한의 곡류 급여 위주의 가축 두수 확보는 남한에 비교해 열악한 상황이다. 따라서 북한은 염소, 토끼 등의 풀을 바탕으로 가 남한과 비교하여 척박한 환경을 가지고 있다.농경지의 총면적은 남북한 사이 큰 차이는 없으나, 농경지 면적 중 논의 비중이 60%인 남한에 비해 북한은 30% 정도에 불과하고, 대부분의 농경지는 경사 지대를 밭으로 개간하여 활용하고 있다. 평균 기온이 낮고, 강수량도 적어 밭의 활용이 중요한데 북한의 척박한 토질은 토양의 생산성을 저하되는 요인이 되고 있다.북한 지역의 토양은 대개 사질토양으로 양분의 보유능력이 떨어지고, 산성이 강하고, 유기물이 적으며 유효 토심의 깊이가 얕다. 중국 접경 산림지대와 서해 연안의 평야 지대, 황해남도 일원 등에는 ‘중립질 화강암’이 산발적으로 분포하고 있다. 이 지역은 양질~식질 계 토양이 분포하고 산성 형질을 보이며, 유기물과 유효 인산이 적은 편이며 유효 토심은 깊다.열악한 토양은 북한 축산 동물의 사료 자급률을 떨어뜨리며, 이는 북한 축산 발전을 위해 극복해야 하는 요인이다.Ⅱ. 북한 축산의 당면과제전문가들은 북한의 고질적인 식량부족 원인으로 세 가지를 꼽고 있다. 첫째, 집단 영농과 같은 구조적인 문제, 둘째, 경작 가능한 농지 규모의 부족 및 낮은 비료 활용성, 셋째, 2018년 가뭄과 폭염 같은 기후적인 요소가 바로 그 원인이다.◎ 비료 이용의 결핍으로 작물 생산 능력 저하사료작물 생산에 토양의 영양분은 매우 중요하다. 토양의 영양이 부족하다면 이를 대체하는 방법은 바로 비료의 이용이다. 그러나 북한의 비료 공급량은 최근 가장 많았던 2016년에 비해 2017년 기준 40% 감소, 최근 5년 평균과 비교하여 16% 감소한 추세를 보였다.북한의 화학비료 생산량 및 공급량은 시설의 노후화, 가동률 저하로 인한 관리 부재 등으로 1990년대 생산력에서 벗어나지 못하고 있고, 남한으로부터 이어져 온 비료 지원 역시 2008년 이후 중단되어 비료 수급량 문제는 더 심각해질 것으로 보인다. 이에 북한 당국은 중국으로부터의 화학비료의 수입과 2011년 북한 국가과학원에서 개발한 아미노산 미량원소 비료 등의 화학비료 활용을 통해 오염으로도 이어지기도 했다. 북한 국토환경보호부 역시 2012년 화학비료 사용을 경계했으나 분뇨 등의 유기비료가 적절한 처리 없이 토양으로 이어져 사료작물 생산 저하 문제는 해결하지 못하고 있다.◎ 열악한 축사 시설 및 방역 문제북한 지역의 열악한 축사환경과 낙후된 경영방식 및 방역기술은 북한 축산의 활성화와 낮은 생산성을 유발하고 있다.수의 방역 측면에서 북한의 문제는 다음과 같다.a) 수의기술자의 전문성 부족, 수의 약품 및 가축 사료공급 능력 저하, 축산 노동력의 이탈에 따라 수의 방역 기능의 정상적인 가동이 어려운 점.b) 전염병 확산에 취약한 상황이 전개 : 비위생적 축사, 부족한 사료공급에 따라 사료 가축의 면역력 저하, 위생관리 없는 가축 방목으로 인해 전염병 감염에 취약한 점c) 북한 당국의 체제유지 명분으로 전염병 발생을 공개하지 않거나, 무분별한 댐 건설, 물길 훼손으로 사육 가축과 야생동물의 접점을 증가시킨 점2000년대와 2010년대에 들어 북한의 가축전염병 발생 현황은 더 늘고 있으며 이는 인접 국가인 남한에도 유의미한 영향을 미치고 있다. 최근 국내 양돈 농가를 휩쓸고 있는 아프리카돼지열병(ASF) 발생 역시 북한 내 발병이 선행된 후 이어졌다. 2019년 5월 30일 북한 내 ASF 발생 기사와 함께 북한은 이례적으로 세계동물보건기구에 즉각 보고하였다.중국과 몽골로 이어지는 대륙에 인접한 지역으로서 북한은 항시 수의 방역에 촉각을 곤두세워야 하고, 북한 내 축산환경도 개선하여 질병 확산 방지를 위한 노력을 이어나가야 한다.Ⅲ. 축산인으로서 통일 후 축산을 위해 해야할 일남북한의 교류 및 통일 후 분야별 제도 정착에는 정치적인 이슈가 깊이 관여되어 있을 수 있다. 건국대학교 동물자원과학과 학생으로서 또한, 잠재적인 대한민국의 축산인으로서 정치적인 이슈를 떠나 축산 분야와 관련한 기술적인 교류 및 통일 후 한반도 축산 발전을 위한 기술적인 이슈를 중점적으로 과제를 설정하고 분석해보고자 한다.◎ 천연 난각 칼슘 비료의 활용 및 지원달걀은 다. 그리고 천연칼슘은 자연에서 얻어지는 칼슘을 말하며, 원료에 따라 광물성과 비광물성으로 나눌 수 있다. 광물성은 석회석이 대표적이며, 비광물성으로는 패각 칼슘과 난각 칼슘이 있다. 패각 칼슘은 굴, 대합, 가리비 등의 껍질을 분쇄하여 제조하는 것으로 표면에 이물질이 많아 주로 사료용이나 비료 또는 공업용으로 사용된다. 난각 칼슘은 난각을 가공하여 분쇄한 제품으로 제조 방법에 따라 소성법과 비소성법으로 구분할 수 있으며 주로 식품이나 의약품, 화장품 등에 사용된다. 난각 칼슘은 자연에서 추출하여 화학비료보다 안전하며 소화흡수가 잘 되어 사료로도 사용 가능하며, 비료로 사용 시 물에 희석하거나 바로 흙에 혼합하여 사용한다. 또한, 난각은 세척 후 건조하여 분쇄하고 식초와 섞어 발효시키면 액비로 사용할 수 있다. 난각은 석회질이기 때문에 알칼리 토양에서 잘 자라는 식물에게 유용한 양분이 된다. 보통 식물의 생장은 산성의 흙에서 나빠지는데 난각 비료를 사용하면 산성의 흙을 중화시켜줄 수 있어 식물의 생장에 도움이 된다.이렇듯 난각의 석회질 성분은 알칼리 토양에 잘 자라는 식물에게 유용한 양분이 됨과 동시에 토질 유기물량을 개선할 수 있습니다. 또 북한과 같은 산성 토양 형질을 중화시켜줄 수 있어, 통일 후 북한 지역을 활용하기 위한 노력에서 화학비료를 대체 할 수 있는 지속 가능한 비료 자원으로 활용이 가능할 것입니다.◎ 세포 등판 축산지구를 활용한 산지 축산의 활용2018년 발간한 북한 토지 주택 리뷰에 따르면 북한의 세포 등판 축산지구는 1억 5천만평으로 뉴질랜드 Pember station의 8240만평 보다 웃도는 세계 최대 규모이며, 2012년부터 2017년까지 토끼/염소를 시작으로 김정은 체제 아래 5년간 국가 인력 총동원 사업으로 완공했다. 일제 강점기 군마가 키워져 온 지형을 김일성이 축산에 활용하기 시작하면서 현대적인 축산지구로 활용해오고 있다. 이곳 세포 등판 축산지구는 민둥산 고지대에 위치해있으나, 북한강, 임진강, 남대천의 풍부한 수자원을 바탕 한다.
2019학년도 2학기동물바이오비지니스 과제 5주차생명공학기업(바이오 기업)의경영 특징과 당면 정책 과제건국대학교동물자원과학과CONTENTSⅠ. 생명공학기업(바이오 기업)의 경영적 특성Ⅱ. 생명공학기업(바이오 기업)의 당면 정책 과제※ 참고문헌Ⅰ. 생명공학기업(바이오 기업)의 경영적 특성생명공학기업, 즉 바이오 기업은 생명 공학 기술(Biotechnology)을 바탕으로 생물체의 기능과 정보를 활용하여 유용물질을 상업적으로 생산하는 기업으로 바이오산업(bioindustry)은 정보통신(ICT) 산업에 이어 우리나라의 미래 성장동력으로 주목받고 있다.생명공학기업 경영 측면에서 고려해야 할 바이오산업의 특성은 다음과 같다.① 연구 집약적 산업으로 매출액 대비 연구비의 비중이 다른 산업에 비해 높다.② 신약개발의 경우, 신약후보물질의 안전성을 확보하기 위해 제품출시 전까지 전임상 결과 및 여러 임상 시험 결과가 필요하고 오랜 기간의 복잡한 개발과정이 필요하다.③ 지적 재산권 확보가 핵심적 요소로, 특허 물질에 대한 특허 확보가 기업의 핵심 성공 요인이다.④ 고위험 고부가가치 산업으로 개발 완료까지 막대한 개발비와 장기간의 개발 기간이 소요된다.건강, 식량, 원료, 환경 등 글로벌 이슈에 대한 솔루션을 제공하는 기술력 개발이 생명공학기업의 주 경영 전략이다. 기술경영(MOT : Management Of Technology)은 바이오 산업 분야에서 인식이 저조한 실정이었으나, R&D 전략 수립과 기술개발 관리에서부터 출발하여 개발된 기술을 관리하고, 조합 또는 획득하여 제품화하는 한편, 적절한 경영기법을 활용해 제품을 시장에 도입하는 일련의 과정을 관리하는 경영적 관심이 높아지고 있다. 바이오 기술경영은 사업이 시작된 이후의 기업 활동에 관심을 두는 MBA 교육과 달리 기술의 관점에서 기술개발단계 이후부터 기술혁신에 초점을 두고 있다.생명공학기업의 바이오 기술경영의 주안점은 지식기반산업인 바이오 산업 분야에서 전공 영역의 기술과 경영기술을 통합적으로 이해하여 연구개발, 제품혁신, 공정혁신을 주도하면서 기술 중심의 경쟁력 확보에 주력한다는 것이다. 특히, 전략적 기술경영에서는 기술이 기업 목표달성에 효과적으로 기여할 수 있도록 기술을 전략적으로 획득, 관리. 활용에 초점을 맞춘다.기술마케팅 역시 바이오 경영기술의 핵심요소로 볼 수 있는데, 기술마케팅은 포화된 시장에서 선발주자 혹은 경쟁사에 대응하여 기업의 제품의 차이를 만드는 역할을 한다. 바이오 제품 및 기술의 판매 촉진은 전문인을 대상으로 한 제품품질 또는 설계품질 등 기술적 특성에 초점을 맞춘다. 바이오 의약 산업의 경우 임상과 인허가 및 승인·판매에 장기간의 대규모 투자가 요구된다는 점에서 국내 제약사들이 자체 연구개발을 완료한 제품에 대해 독자적인 해외시장 진출보다는 글로벌 제약회사들과 제휴를 통한 공동 임상 실험 및 마케팅 전략을 추구하는 것이 바람직한 경영 전략으로 볼 수 있다.Ⅱ. 생명공학기업(바이오 기업)의 당면 정책 과제국내 바이오산업, 생명공학기업의 근본적인 문제점은 해외 기업과 비교하여 국내 기업들의 규모가 영세하며 임상 등 상용화 가능한 응용개발연구의 낮은 비중이다. 2007년도 기준 바이오산업의 초 수급 규모는 4조 7,347억원의 규모로 시장규모는 3조 2,632억원, 생산 규모는 3조 7,138억원이나, 사료 첨가제로 쓰이는 아미노산인 라이신의 생산 규모 6,550억원을 포함해 100억원 이상의 생산제품은 74개, 수출 19개, 국내판매 46개 제품으로 영세하여 바이오산업계 전반에 파급효과를 미칠 수 있는 성공사례가 많지 않다. 규모의 경제로 인한 이러한 한계를 극복하고, 장차 우리나라에서 세계적인 바이오 기업들이 탄생하여, 이를 통해 차세대 성장동력으로서의 바이오산업의 발전을 도모하기 위해서는 정부와 민간기업의 역할분담 및 국민적 차원의 이해와 협조가 필수적이다.먼저 정부는 바이오 연구개발 투자를 확충하고 투자 효율성을 제고 해야 한다. 점진적으로 정부 연구 개발비의 투자를 진행하고 이후 민간의 투자를 유도하는 방향으로 나아가야 할 것이다. 신약 개발과 같은 중점 투자 분야를 설정하여 선택과 집중을 통해 과학적이고 체계적인 성과평가체계의 도입을 통해 제한된 예산을 효율적으로 활용하는 정책추진이 요구된다.이와 더불어 바이오산업화를 지원하는 법과 제도, 시설 등 인프라 확충전략을 강화해 나가야 한다. 이를 위해 바이오산업화를 방해하는 취약요소들을 도출하고 제품 인허가 등록제 개선, 벤처투자 및 수출산업 활성화 시책 등 산업화 촉진을 위한 법과 제도를 다져야 한다.또한, 바이오 관련 인력, 시설, 정보 인프라의 지속적 구축과 지원체계의 확립을 위한 정책연구 활성화와 부처 간 연계도 강화해야 할 것이다. 신속하고 저렴한 국제수준의 전임상과 임상 지원 체제를 강화하고, 이를 위해 필요한 시설 및 자금을 민간에 간접 지원하거나 해외 자본을 유치하는 정책도 마련되어야 할 것이다.