Effect of Dietary Benzoic Acid on Beneficial Microflora and Immune Response in the Intestine of Weaning Pigs

We evaluated the effect of dietary supplements with benzoic acid on intestinal beneficial bacteria concentration and immune response of weaning pigs. Supplementation with benzoic acid at 0.5% or control diet for 35 days resulted in a higher Lactobacillus casei concentration in the cecum. Supplementation with benzoic acid at 0.5% increased concentration of L. plantarum in the cecum. Pigs with the control diet and 0.5% benzoic acid had significantly increased concentration of B. subtillis in the cecum compared to the antibiotic group, while the concentration of B. subtillis in the rectum increased in pigs given 0.3 and 0.5% benzoic acid (p<0.05). Compared with the control group, the level of interleukin-$1{\beta}$ mRNA showed a significant decrease in the proximal small intestine in pigs fed diets supplemented with benzoic acid at 0.5% or antibiotic. Feeding 0.5% benzoic acid resulted in a marked reduction in the expression of IL-6 mRNA in the middle small intestine (p<0.05). Supplementation with benzoic acid at 0.5% or antibiotic resulted in a lower level of tumor necrosis factor-mRNA in the middle intestine. Up to 0.5% benzoic acid may be included in weaning diets for improvement of intestinal beneficial bacteria, thus modulating genes of pro-inflammatory cytokines in the gastrointestinal tract.

사료내 벤조산 첨가가 이유돼지의 장내 미생물 균총 및 면역체계에 미치는 영향

본 연구에서는 이유자돈 사료에 벤조산 첨가가 위장 내 소화물과 방광 내 뇨의 pH, 장내 유익 미생물 균총수 및 장 조직 내 염증성 싸이토카인 유전자 발현양에 미치는 영향을 조사하였다. 자돈기 5주 동안 이유자돈 사료 내 벤조산 0.3%과 0.5% 첨가는 자돈 위 내 pH는 감소시키지는 않았으나, 방광 내 뇨의 pH 수치는 유의적으로 감소하는 것으로 나타났다. Lactobacillus casei 수는 맹장부위에서 벤조산 0.5% 첨가구와 대조구에서 유의적으로 가장 높게 나타났다. Lactobacillus plantarum 수는 맹장부위에서 벤조산 0.5% 첨가구에서 가장 높게 나타났다. 또한, 직장부위에서 L.plantarum 수는 대조구를 제외하고 모든 처리구에서 유의적으로 높게 나타났다. Bacillus subtillis 수는 맹장부위에서 벤조산0.5% 첨가구와 대조구에서 유의적으로 가장 높게 나타났으며, 직장부위에서는 벤조산0.3%와 0.5% 첨가구에서 가장 높게 나타났다. IL-$1{\beta}$ mRNA 유전자 발현 수준은 소장 상단에서는 벤조산 0.5%와 항생제 처리구에서, 소장중부에서는 벤조산 0.3%와 0.5% 처리구에서, 말단부위에서는 벤조산 0.3% 처리구에서 대조구보다 유의적으로 낮게 나타났다. IL-6 mRNA 유전자 발현 수준은 소장중부에서는 벤조산 0.5% 처리구에서 대조구보다 유의적으로 낮게 나타났다. TNF-${\alpha}$ mRNA 유전자 발현 수준은 소장 중단에서 벤조산 0.5%와 항생제 처리구에서 대조구 보다 낮게 나타났다. 본 실험을 통하여, 자돈 사료 내 benzoic acid 0.5% 첨가는 뇨의 pH 감소와 장내 유익 미생물 균총 수 조절 및 소장 내 면역체계 반응에 긍정적인 영향을 미치므로 자돈 건강을 향상 할 수 있으리라 사료된다.