• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제29권11호
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• pp.1664-1674
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• 2016

This research analyzed the effect of ${\beta}$-glucan that is expected to alleviate the production of the inflammatory mediator in macrophagocytes, which are processed by the lipopolysaccharide (LPS) of Escherichia. The incubated layer was used for a nitric oxide (NO) analysis. The DNA-binding activation of the small unit of nuclear factor-${\kappa}B$ was measured using the enzyme-linked immunosorbent assay-based kit. In the RAW264.7 cells that were vitalized by Escherichia coli (E. coli) LPS, the ${\beta}$-glucan inhibited both the combatant and rendering phases of the inducible NO synthase (iNOS)-derived NO. ${\beta}$-Glucan increased the expression of the heme oxygenase-1 (HO-1) in the cells that were stimulated by E. coli LPS, and the HO-1 activation was inhibited by the tin protoporphyrin IX (SnPP). This shows that the NO production induced by LPS is related to the inhibition effect of ${\beta}$-glucan. The phosphorylation of c-Jun N-terminal kinases (JNK) and the p38 induced by the LPS were not influenced by the ${\beta}$-glucan, and the inhibitory ${\kappa}B-{\alpha}$ ($I{\kappa}B-{\alpha}$) decomposition was not influenced either. Instead, ${\beta}$-glucan remarkably inhibited the phosphorylation of the signal transducer and activator of transcription-1 (STAT1) that was induced by the E. coli LPS. Overall, the ${\beta}$-glucan inhibited the production of NO in macrophagocytes that was vitalized by the E. coli LPS through the HO-1 induction and the STAT1 pathways inhibition in this research. As the host immune response control by ${\beta}$-glucan weakens the progress of the inflammatory disease, ${\beta}$-glucan can be used as an effective immunomodulator.

• 한국가금학회지
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• 제35권2호
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• pp.183-190
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• 2008

본 실험은 Beta-glucan 제제들이 산란계의 생산성, 혈액성상, 소장내 미생물 균총 및 면역 체계에 미치는 영향을 측정하기 위해 실시하였다. 사양 실험은 40주령의 산란계(Hy-Line Brown) 720수를 선별하여 A형 2단 케이지에 대조구 포함 총 5처리구로 구성하여 처리당 4반복 반복당 36수씩 randomized block design으로 배치하였다. 시험 기간 동안 물과 사료는 자유 섭취하게 하였으며 일반적인 점등 관리(자연일조+조명:16 hr)를 실시하였다. 시험구는 대조구, $BetaPolo^{(R)}$ (미생물 발효 ${\beta}-glucan$, 수용성)구, $HiGlu^{(R)}$(미생물 발효 ${\beta}-glucan$)구, $OGlu^{(R)}$(Oat ${\beta}-glucan$)구 그리고 $BGlu^{(R)}$(Barley ${\beta}-glucan$)구 등 5처리구로 두었다. 생산성에 있어서 일계 산란율은 처리간에 유의한 차이가 없었으나 hen-housed egg production에 있어서 OGlu구가 HiGlu 구에 비해 유의하게 낮았다. 사료 섭취량과 사료 요구율은 처리간에 유의한 차이가 있었는데 모든 ${\beta}-glucan$처리구들이 대조구에 비해 낮았다. 계란 품질에 있어서 난각 강도는 대조구에 비해 모든 ${\beta}-glucan$ 처리구들이 유의하게 높았고 그 중에서 BGlu구가 가장 높았다. 난각색과 Haugh unit는 ${\beta}-glucan$ 처리구들이 대조구보다 낮았는데 특히 OGlu구가 가장 낮았다. 혈액성상에 있어 leucocytes는 전반적으로 ${\beta}-glucan$ 처리구들이 대조구보다 낮았다. Erythrocytes 중 적혈구 용적율(HCT)과 평균적혈구용적(MCV)은 처리간에 유의한 차이가 있었는데 MCV는 ${\beta}-glucan$ 처리구들이 대조구에 비해 높은 수준을 보였다. 특히 ${\beta}-glucan$ 처리구중에서 OGlu구가 leucocytes와 erythrocytes 수준이 가장 높았다. 소장내 미생물 균총도 처리간 유의적 차이가 없었으나 Cl. perfringens 의 경우 모든 ${\beta}-glucan$ 처리구에서 대조구에 비하여 감소하는 경향을 보였다. 난황내 IgY 함량에 있어서는 전체적으로 유의적인 차이는 없으나 시험 마지막 5기에 ${\beta}-glucan$ 처리구 들에서 증가하는 경향을 보였다. 혈액내 IgG, IgA 함량에 있어서는 유의적 차이가 없었다. 이상의 결과를 종합해보면 산란계에 ${\beta}-glucan$ 제제들의 급여가 사료 요구율과 난각 강도를 유의하게 개선시켰는데 혈액성상, 장내 미생물 균총, 면역 기능 등에 순기능적 개선에 의한 결과라고 사료된다.

• Preventive Nutrition and Food Science
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• 제20권2호
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• pp.110-118
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• 2015

This study was performed to investigate changes in the content and purity, as well as physical characteristics of ${\beta}$-glucan extracted from acid hydrolyzed whole grain barleys. Waxy and non-waxy barleys (Hordeum vulgare) were hydrolyzed with different concentrations of HCl (0.1~0.5 N) for 1 h. As the HCl concentration increased, the contents of total and soluble ${\beta}$-glucan from acid hydrolyzed barley decreased. However the ratio of soluble/total ${\beta}$-glucan content and purities of ${\beta}$-glucan significantly increased. The ratio of ${\beta}-(1{\rightarrow}4)/{\beta}-(1{\rightarrow}3)$ linkages, molecular weight, and viscosity of soluble ${\beta}$-glucan of raw barleys were 2.28~2.52, $6.0{\sim}7.0{\times}10^5g/mol$, and 12.8~32.8 centipoise (cP). Those of isolated soluble ${\beta}$-glucan were significantly decreased to 2.05~2.15, $6.6{\sim}7.8{\times}10^3g/mol$, and 3.6~4.2 cP, respectively, with increasing acid concentration. The re-solubility of raw barley ${\beta}$-glucan was about 50%, but increased to 97% with increasing acid concentration. Acid hydrolysis was shown to be an effective method to produce ${\beta}$-glucan with high ratio of soluble ${\beta}$-glucan content, purity, water solubility, and low viscosity.

• 한국식품영양학회지
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• 제29권2호
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• pp.162-170
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• 2016

The effects of dietary ${\beta}$-glucan, obtained from bacterial fermentation, on the intestinal mass, short chain fatty acids, lactate production and pH in Sprague-Dawley (SD) rats were evaluated. SD rats fed with 0% (control group), 1% or 5% ${\beta}$-glucan supplemented diets (w/w) for 3 weeks. The presence of ${\beta}$-glucan in the diets resulted in a significant increase in colonic contents in a dose dependent manner. The amount of short chain fatty acids increased in rats fed ${\beta}$-glucan diets. Rats fed the 5% ${\beta}$-glucan diets had higher levels of acetate, propionate and butyrate by 1.8, 1.7 and 3.0 fold of the control group in the cecum, and 2.2, 2.9 and 3.1 fold of the control group in the colon, respectively. The ${\beta}$-glucan diets also significantly increased the levels of cecal and colonic lactate by 1.4~3.4 fold, when compared to the control diet, indicating that dietary ${\beta}$-glucan stimulated the growth of lactic acid bacteria within the intestine. These results suggest that dietary ${\beta}$-glucan, by providing short chain fatty acids and reducing the cecal and colonic pH, may be beneficial in improving gut health, and provide evidence for the use of ${\beta}$-glucan as a dietary supplement for human consumption.

• Mycobiology
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• 제38권2호
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• pp.144-148
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• 2010

$\beta$-Glucans have been known to exhibit antitumor activities by potentiating host immunity by an unknown mechanism. The C-type lectin dectin-1, a $\beta$-glucan receptor, is found on the macrophage and can recognize various $\beta$-glucans. Previously, we demonstrated the presence of $\beta$-glucan receptor, dectin-1, on the Raw 264.7 cells as well as on murine mucosal organs, such as the thymus, the lung, and the spleen. In order to investigate immunopotentiation of innate immunity by $\beta$-glucan, we stimulated a murine macrophage Raw 264.7 cell line with $\beta$-glucans from Pleurotus ostreatus, Saccharomyces cerevisiae, and Laminaria digitata. Then, we analyzed cytokines such as tumor necrosis factor (TNF)-$\alpha$ and interleukin (IL)-6 by reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR). In addition we analyzed gene expression patterns in $\beta$-glucan-treated Raw 264.7 cells by applying total mRNA to cDNA microarray to investigate the expression of 7,000 known genes. When stimulated with $\beta$-glucans, the macrophage cells increased TNF-$\alpha$ expression. When co-stimulation of the cells with $\beta$-glucan and lipopolysaccharide (LPS), a synergy effect was observed by increased TNF-$\alpha$ expression. In IL-6 expression, any of the $\beta$-glucans tested could not induce IL-6 expression by itself. However, when co-stimulation occurred with $\beta$-glucan and LPS, the cells showed strong synergistic effects by increased IL-6 expression. Chip analysis showed that $\beta$-glucan of P. ostreatus increased gene expressions of immunomodulating gene families such as kinases, lectin associated genes and TNF-related genes in the macrophage cell line. Induction of TNF receptor expression by FACS analysis was synergized only when co-stimulated with $\beta$-glucan and LPS, not with $\beta$-glucan alone. From these data, $\beta$-glucan increased expressions of immunomodulating genes and showed synergistic effect with LPS.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제62권2호
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• pp.211-217
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• 2019

Dietary pattern has paramount importance in shaping the gut microbiota and its associated host health. Herein this study, long term (12 weeks) impact of mushroom derived dietary fiber, ${\beta}-glucan$, is investigated for its effect on low fiber diet consumption. Inclusion of dietary fiber into the low fiber diet (LFD) increased the abundance of genera Lactobacillus and Anaerostipes, the microbes responsible for butyrate (major 'fuel source' of colonocytes) production. Mice fed LFD with ${\beta}-glucan$ showed significant increase in the length of small intestine compared to that of the LFD group without ${\beta}-glucan$. Further, dietary fiber consumption enhanced goblet cell density along with mucosal layer thickness. These results indicate promising effects of ${\beta}-glucan$ towards maintenance of healthy gut and gut microbiota.

• 생명과학회지
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• 제28권1호
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• pp.17-25
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• 2018

본 연구에서는 아토피 피부염 동물 모델에 대한 ${\beta}$-1,3/1,6-glucan과 L. plantarum LM1004의 면역조절 효과를 확인하고자 하였다. 가려움증의 횟수와 유출된 evans blue, 그리고 혈청 IgE와 histamine의 농도는 ${\beta}$-1,3/1,6-glucan과 L. plantarum LM1004를 섭취한 그룹에서 아토피 피부염 유발그룹에 비해 유의적으로 감소하는 결과를 나타내었다. 아토피 피부염이 유발되면 전사 수준에서 Th2 및 Th17 세포의 전사인자 및 cytokine은 과발현되며, ${\beta}$-1,3/1,6-glucan과 L. plantarum LM1004를 섭취하였을 때 이를 유의적으로 감소되었다. 또한 ${\beta}$-1,3/1,6-glucan과 L. plantarum LM1004는 Th1 및 Treg 세포의 전사인자(T-bet, GATA-3, $ROR{\gamma}T$, Foxp3) 및 cytokine (INF-${\gamma}$, IL-4, IL-17, TGF-${\beta}$)의 발현을 증가시킴으로써 면역 균형을 조절하는 것으로 나타났다. Galectin-9과 filaggrin은 아토피피부염 유발 처리군에서 유의적으로 가장 낮았으며, ${\beta}$-1,3/1,6-glucan 처리군에서 유의적으로 가장 높게 나타났다. 이와 반대로 TSLP는 아토피 피부염 유발그룹에서 유의적으로 가장 높았으며 ${\beta}$-1,3/1,6-glucan과 L. plantarum LM1004를 섭취한 그룹은 대조군과 유사한 수준이었다. 이러한 결과를 통해 ${\beta}$-1,3/1,6-glucan과 L. plantarum LM1004는 아토피 피부염 동물 모델에서 면역조절 작용 및 아토피 피부염의 개선 효과를 가짐을 알 수 있었다. 따라서 ${\beta}$-1,3/1,6-glucan과 L. plantarum LM1004는 아토피 피부염에 유용한 천연소재로서 사용될 것으로 기대된다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2021년도 춘계학술대회
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• pp.22-22
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• 2021

• 한국식품영양과학회지
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• 제35권5호
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• pp.613-621
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• 2006

기능성 식품소재인 $\beta$-glucan을 우유식빵에 첨가하여 제조한 우유식빵을 항온배양기 (온도 $20^{\circ}C$, 습도 40%)에 저장하면서 이화학적, 관능적 특성을 분석하였다. 우유식빵의 수분함량은 저장하면서 감소하는 경향을 나타내었는데 $\beta$-glucan 첨가량이 증가할수록 높은 값을 나타내었다. 기계적 조직감을 TPA로 측정한 결과, 저장 전 우유식빵의 경도는 대조군과 차이가 없었으나 저장기간이 경과됨에 따라 $\beta$-glucan 첨가량이 많을수록 경도증가가 적어 유의적으로 낮은 수치를 나타내었다. 저장전 빵의 색상은 crumb와 crust 모두 명도(L), 적색도(a) 및 황색도(b)가 $\beta$-glucan 30% 첨가군을 제외하고 유의적인 차이가 없었으나, 저장기간이 증가함에 따라 명도가 증가하는 경향을 나타내었다. 노화도는 TPA와 DSC를 통해 알아보았는데, $\beta$-glucan 20 및 30% 첨가군에서 유의적으로 낮았다. 관능검사(9점 척도법) 결과, 저장기간이 증가함에 따라 부피, 향, 담백함, 우유맛, 껍질경도가 감소하고 색상, 이취, 경도 및 씹힘성이 증가하였다. 또한, 저장 4일째 전반적인 기호도는 대조군과 $\beta$-glucan 10% 첨가군이 6.6, 6.4점인데 반해 $\beta$-glucan 20% 첨가군이 7.6점으로 높게 나타났으며 $\beta$-glucan 30% 첨가군은 부피, 빵의 안팍의 색상 및 질감에 있어 품질이 저하되어 전반적인 수용도에서 가장 낮은 점수(1.8점)를 받았다. 이상의 결과로 부터 $\beta$-glucan 20%을 우유식빵에 첨가할 때 저장 중 식빵내 수분을 유지시켜주고, 조직감이 단단해지는 것을 막아주는 효과가 있어 우유식빵의 저장기간을 연장시켜줌을 알 수 있었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제38권8호
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• pp.1084-1089
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• 2009

인삼을 배지로 사용하여 목질진흙버섯(Phellinus linteus), 영지버섯(Ganoderma lucidum) 및 노루궁뎅이버섯(Hericium erinaceum) 균사체를 접종 배양하여 얻어진 균사체 인삼배양물과 원료 인삼에 대한 사포닌과 $\beta$-glucan의 변화를 분석하였다. 원료인삼의 구성사포닌 함량은 22.47mg/g이었으나 균사체로 배양된 인삼의 사포닌 함량은 목질 진흙버섯이 39.78 mg/g, 영지버섯이 55.88 mg/g 그리고 노루궁뎅이버섯이 32.69 mg/g으로 원료인삼에 비해 증가하였다. 균사체 인삼배양물의 사포닌은 PPT계는 감소하였고 PPD계는 증가하였다. 구성사포닌 중 ginsenoside Rd는 원료인삼에 비해 균사체 인삼배양물에서 각각 17, 30 및 12배 증가하였다. 3종의 균사체와 균사체 인삼배양물들의 총 glucan 함량은 각각 46.24, 34.74 및 34.02% 그리고 28.77, 17.78 및 21.77%이었다. $\beta$-glucan 함량은 균사체에서는 각각 29.14, 19.44 및 23.39%이었고 인삼배양물에서는 각각 8.85, 5.46 및 5.51%로 나타나 목질진흙버섯이 균사체와 인삼배양물에서 가장 높은 함량을 나타내었다.