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Effects of Exogenous Enzymes on Ruminal Fermentation and Degradability of Alfalfa Hay and Rice Straw

  • Yang, H.E.;Son, Y.S.;Beauchemin, K.A.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제24권1호
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    • pp.56-64
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    • 2011
  • This study was conducted to evaluate the use of exogenous enzymes as a potential means of improving the ruminal digestion (i.e., degradability) of alfalfa hay and rice straw. Twenty six enzyme-additives were examined in terms of protein concentration and enzymic activities on model substrates. The exogenous enzymes contained ranges of endoglucanase, xylanase, ${\beta}$-glucanase, ${\alpha}$-amylase, and protease activities. Six of the enzyme additives were chosen for further investigation. The enzyme additives and a control without enzyme were applied to mature quality alfalfa hay substrate and subsequently incubated in rumen batch cultures. Five of the enzyme additives (CE2, CE13, CE14, CE19, and CE24) increased total gas production (GP) at 48 h of incubation compared to the control (p<0.05). The two additives (CE14 and CE24) having the greatest positive effects on alfalfa hay dry matter, neutral detergent fibre (NDF) and acid detergent fibre (ADF) degradability were further characterized for their ability to enhance degradation of low quality forages. The treatments CE14, CE24, a 50:50 combination of CE14 and CE24 (CE14+24), and control (no enzyme) were applied to mature alfalfa hay and rice straw. For alfalfa hay, application of the two enzyme additives, alone and in combination, increased GP compared to the control at 48 h fermentation (p<0.05), whereas only CE14 and CE14+24 treatments improved GP from rice straw (p<0.05). Rumen fluid volatile fatty acid concentrations throughout the incubation of rice straw were analyzed. Acetate concentration was slightly lower (p<0.05) for CE14${\times}$CE24 compared to the control, although individually, CE14 and CE24 acetate concentrations were not different from the control. Increases (p<0.05) in alfalfa hay NDF degradability measured at 12 and 48 h of incubation occurred only for CE14 (at 12 h) and for CE14+24 (at 12 and 48 h). Similarly, ADF degradability increased (p<0.05) with CE14 and CE14+24. As for rice straw, increased DM degradability was observed at 12 and 48 h of incubation for all enzyme treatments with an exception for CE14 at 12 h. The degradability of NDF was improved by all the enzyme treatments at either incubation time, while ADF degradability was only enhanced at 48 h. Overall, the enzymes led to enhanced digestion of mature alfalfa and there was evidence of improved digestibility of rice straw, an even lower quality forage.

김치 첨가 햄버거빵의 품질 특성 (Quality Characteristics of Hamburger Bread Prepared by the Addition of Kimchi Homogenate)

  • 김정숙
    • 동아시아식생활학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.34-38
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    • 2004
  • 전통 발효 식품인 김치가 젖산균 함량이 높고 락트산, 아세트산 등의 유기산이 함유되어 있으며 이산화탄소와 수소 등의 가스를 생성하는 다양한 젖산균류가 살아있는 특성을 활용해서 김치와 빵을 배합하여 햄버거용 김치빵을 제조한 후 그 물성과 관능적 특성을 조사하고 기능성 제빵 제품으로서 상용화를 시도하고자 하였다. 김치 파쇄물을 첨가하지 않은 반죽의 pH는 5.58이었으나 7% 첨가구의 경우는 5.30, 14% 첨가구는 5.24, 21% 첨가구는 5.19로서 김치 첨가율이 높을수록 pH는 낮아졌으며 산도는 pH와는 반대로 높아지는 결과를 보였다. 굽기 손실율은 대조구에 비해 김치 첨가량이 증가할수록 10.90%, 8.73%, 6.55%, 5.45%로 감소하는 경향을 나타내었다. Loaf volume index는 김치 파쇄물을 첨가한 빵이 대조구에 비해 큰 것으로 나타났으며 7% 첨가시는 5.4%, 14% 첨가시는 10.8%, 21% 첨가시는 17.2% 증대되어 김치 첨가율이 높아질수록 빵의 부피가 뚜렷하게 증대되는 결과를 나타내었다. 빵의 hardness는 김치 파쇄물을 첨가하여 제조한 것이 낮은 결과로 나타났으며 7% 첨가구는 대조구 경도의 80.6%, 14% 첨가구는 56.9%, 21% 첨가구는 51.3%를 나타내었다. 빵의 cohesiveness는 김치 파쇄물의 첨가율이 7∼l4%일 경우는 증가한 반면 21% 첨가구의 경우에는 오히려 대조구보다 감소하였다. 빵의 springiness도 cohesiveness와 동일한 경향을 나타내었으나 gumminess는 첨가율의 증대에 따라 다소 감소하였으며 brittleness도 비슷한 감소결과로 나타났다. 김치빵의 외관은 김치 첨가구가 대조구에 비해 다소 높았으며 14∼21% 첨가구가 높았다. Crust 색상에 대한 기호도는 대조구가 가장 높은 값을 나타내었으며 내부조직의 색상은 14∼21% 첨가구가 기호도가 높았다. 맛에 대한 기호도는 14>21>7>0% 순이었으며 조직감은 21>14>7>0%의 기호도를, 향미에 대한 기호도는 14>21>7>0%첨가구의 순으로 맛에 대한 기호도와 같은 경향을 나타내었다. 종합적인 기호도는 14>21>7>0%순으로 14% 첨가구에서 가장 높은 것으로 평가되었다. 이상의 여러 결과에서 김치 파쇄물을 14%첨가한 구에서 물성 및 관능적 품질특성이 가장 우수한 결과를 나타내었다.

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Soil column중 제초제 bentazon의 용탈 행적 (Leaching behavior of the herbicide bentazon in soil column)

  • 경기성;오경석;안기창;권정욱;이재구
    • 농약과학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.59-64
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    • 1998
  • 토양의 물리화학적 특성에 따른 제초제 bentazon의 용탈행적을 구명하기 위하여 3종의 토양을 soil column(내경 5 cm ${\times}$ 길이 34 cm)에 30cm 높이까지 충전하고 [$^{14}C$]bentazon을 처리한 후 벼(Oryza sativa L.)를 9주간 관행법에 따라 재배하였다. 용탈된 $^{14}C$ 방사능의 양은 벼를 재배하지 않은 경우는 토양의 물리화학적 특성에 관계없이 총처리 방사능의 약 $91{\sim}92%$이었으나 벼를 재배한 경우는 $21{\sim}50%$로서 $^{14}C$ 용탈량이 현저히 감소하였으며, pH가 높고 유기물 함량이 낮은 토양에서 더 많았다. $^{14}CO_{2}$의 발생량은 총처리방사능의 0.2% 미만으로 매우 적었고 유기물 함량이 높은 토양일수록 뿌리를 통한 지상부로의 이행율이 적었다. Soil column으로부터 모은 용탈수의 $^{14}C$ 방사능이 수상에 분포하는 양은 용탈기간과 벼의 생육에 따라 증가하였으나 토양의 이화학적 특성에 따른 영향은 나타나지 않았다. 토양결합잔류물의 양은 벼를 재배하고 유기물 함량이 높은 토양에서 증가하였다.

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벼 재배 Lysimeter 토양중 살균제 $^{14}C-Propiconazole$의 행방 (Behaviour of Fungicide $^{14}C-Propiconazole$ in Rice Plant Grown-Lysimeter Soil)

  • 김인선;서용택
    • 한국환경농학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.215-220
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    • 1999
  • 살균제 propiconazole의 벼 재배 lysimeter 토양중 행방을 조사하기 위한 실험을 수행하였다. Lysimeter의 토양은 미사질 식양토로 구성되었다. 벼 이앙 15일 후 propiconazole을 0.12kg/10a 수준으로 lysimeter 토양표면에 년 1회씩 2년에 걸쳐 2회 처리한 다음 경시적인 약제의 용탈량, 토양중 분포량 $^{14}CO_2$ 생성량, 그리고 벼에 흡수 및 이행량을 조사하였다. 약제처리 후 16주 동안 lysimeter토양에서 용탈된 방사능은 1 년차와 2 년차 실험 모두 자연 방사능 수준이었다. 시험 기간동안 lysimeter 토양에서 방출된 $^{14}CO_2$는 1 년차와 2 년차 실험에서 처리 방사능의 각각 5.7%와 7.8%였으며, 휘발성 물질의 생성율은 자연 방사능 수준으로 매우 낮아 propiconazole이 화학적으로 안정한 화학물임을 시사하였다. Propiconazole은 토양중에서 잔류방사능의 대부분이 토심 20cm 이내에 존재하여 지하수 오염의 가능성은 매우 낮았다. Lysimeter 토양중 재배된 벼에 흡수 및 이행된 propiconazole의 방사능은 1 년차 및 2 년차 실험에서 각각 처리 방사능의 3.7%와 7.6%였다.

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Atheroprotective nasal immunization with a heat shock protein 60 peptide from Porphyromonas gingivalis

  • Joo, Ji-Young;Cha, Gil-Sun;Kim, Hyun-Joo;Lee, Ju-Youn;Choi, Jeomil
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제50권3호
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    • pp.159-170
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    • 2020
  • Purpose: Immunization with Porphyromonas gingivalis heat shock protein 60 (PgHSP60) may have an immunoregulatory effect on atherogenesis. The aim of this study was to determine whether nasal immunization with a PgHSP60 peptide could reduce atherosclerotic plaque formation in apolipoprotein E knockout (ApoE KO) mice. Methods: Seven-week-old male ApoE KO mice were assigned to receive a normal diet, a Western diet, a Western diet and challenge with PgHSP60-derived peptide 14 (Pep14) or peptide 19 (Pep19), or a Western diet and immunization with Pep14 or Pep19 before challenge with Pep14 or Pep19. Results: Atherosclerotic plaques were significantly smaller in mice that received a Western diet with Pep14 nasal immunization than in mice that received a Western diet and no Pep14 immunization with or without Pep14 challenge. An immunoblot profile failed to detect serum reactivity to Pep14 in any of the study groups. Stimulation by either Pep14 or Pep19 strongly promoted the induction of CD4+CD25+ forkhead box P3 (FoxP3)+ human regulatory T cells (Tregs) in vitro. However, the expression of mouse splenic CD4+CD25+FoxP3+ Tregs was lower in the Pep14-immunized mice than in the Pep14-challenged or Pep19-immunized mice. Levels of serum interferon gamma (IFN-γ) and transforming growth factor beta were higher and levels of interleukin (IL) 10 were lower in the Pep14-immunized mice than in the other groups. Induction of CD25- IL-17+ T helper 17 (Th17) cells was attenuated in the Pep14-immunized mice. Conclusions: Nasal immunization with Pep14 may be a mechanism for attenuating atherogenesis by promoting the secretion of IFN-γ and/or suppressing Th17-mediated immunity.