• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제27권1호
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• pp.46-54
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• 2014

This study was conducted to investigate the effects of eucalyptus (E. Camaldulensis) crude oils (EuO) supplementation on voluntary feed intake and rumen fermentation characteristics in swamp buffaloes. Four rumen fistulated swamp buffaloes, body weight (BW) of $420{\pm}15.0$ kg, were randomly assigned according to a $2{\times}2$ factorial arrangement in a $4{\times}4$ Latin square design. The dietary treatments were untreated rice straw (RS) without EuO (T1) and with EuO (T2) supplementation, and 3% urea-treated rice straw (UTRS) without EuO (T3) and with EuO (T4) supplementation. The EuO was supplemented at 2 mL/h/d in respective treatment. Experimental animals were kept in individual pens and concentrate mixture was offered at 3 g/kg BW while roughage was fed ad libitum. Total dry matter and roughage intake, and apparent digestibilites of organic matter and neutral detergent fiber were improved (p<0.01) by UTRS. There was no effect of EuO supplementation on feed intake and nutrient digestibility. Ruminal pH and temperature were not (p>0.05) affected by either roughage sources or EuO supplementation. However, buffaloes fed UTRS had higher ruminal ammonia nitrogen and blood urea nitrogen as compared with RS. Total volatile fatty acid and butyrate proportion were similar among treatments, whereas acetate was decreased and propionate molar proportion was increased by EuO supplementation. Feeding UTRS resulted in lower acetate and higher propionate concentration compared to RS. Moreover, supplementation of EuO reduced methane production especially in UTRS treatment. Protozoa populations were reduced by EuO supplementation while fungi zoospores remained the same. Total, amylolytic and cellulolytic bacterial populations were increased (p<0.01) by UTRS; However, EuO supplementation did not affect viable bacteria. Nitrogen intake and in feces were found higher in buffaloes fed UTRS. A positive nitrogen balance (absorption and retention) was in buffaloes fed UTRS. Supplementation of EuO did not affect nitrogen utilization. Both allantoin excretion and absorption and microbial nitrogen supply were increased by UTRS whereas efficiency of microbial protein synthesis was similar in all treatments. Findings of present study suggested that EuO could be used as a feed additive to modify the rumen fermentation in reducing methane production both in RS and UTRS. Feeding UTRS could improve feed intake and efficiency of rumen fermentation in swamp buffaloes. However, more research is warranted to determine the effect of EuO supplementation in production animals.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제46권5호
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• pp.763-772
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• 2004

Neocallimastix frontalis SA에게 에너지원으로 filter paper 또는 볏짚만을 공급하여 반추위 곰팡이를 배양하는 동안 섬유소 분해 양상을 현미경으로 관찰하고 cellulase와 xylanase 생산에 미치는 영향을 비교하였다. 혐기성 반추위 곰팡이를 접종한 후 filter paper를 광학 현미경으로 관찰하였을 때 filter paper의 표면과 모서리에 유주자의 부착, 포자낭의 발달 그리고 복잡한 그물망의 균사 엽상체의 형성이 관찰되었으며, 배양 7일 후에는 filter paper의 소화 그리고 섬유사의 결착성 및 견고성의 감소 현상이 나타났다. 또한 분쇄한 볏짚 표면에서도 미성숙 및 성숙한 포자낭들이 관찰되었으며, 일반적으로 이들 균사들은 볏짚의 부스러진 부분이나 잘리어진 모서리에서 많이 발견되었다. cellulase와 xylanase는 배양기간 동안 filter paper와 볏짚 기질 모두에서 빠르게 그 농도가 증가하였으며, 볏짚 첨가시에 비해 filter paper 첨가시가 더 높은 경향을 보였다. 특히 두 가질간의 cellulase와 xylanase 효소 활성은 각각 48 그리고 96시간 배양 이후에 큰 차이를 보였다(P<0.05). 따라서 filter paper는 복합 구조를 갖는 볏짚에 비하여 cellulase와 xylanase 생산을 위한 더 좋은 유도 물질임을 발견하였다. 이상의 결과들을 N. frontalis에 대한 에너지원으로서 단일 복합체인 filter paper가 복합 구조의 볏짚에 비해 더 우수하였으며, 물리적 및 화학적으로 섬유소를 분해하는 혐기성 반추위 곰팡이라 할 지라도, 리그닌화된 견고한 섬유소 구조를 파괴시킬 수 있는 물리적 처리는 반추위 곰팡이의 분해 작용 및 성장에 도움을 줄 수 있음을 시사한다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제29권7호
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• pp.1083-1095
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• 2019

Butyrate is known to play a significant role in energy metabolism and regulating genomic activities that influence rumen nutrition utilization and function. Thus, this study investigated the effects of an isolated butyrate-producing bacteria, Clostridium saccharobutylicum, in rumen butyrate production, fermentation parameters and microbial population in Holstein-Friesian cow. An isolated butyrate-producing bacterium from the ruminal fluid of a Holstein-Friesian cow was identified and characterized as Clostridium saccharobutylicum RNAL841125 using 16S rRNA gene sequencing and phylogenetic analyses. The bacterium was evaluated on its effects as supplement on in vitro rumen fermentation and microbial population. Supplementation with $10^6CFU/ml$ Clostridium saccharobutylicum increased (p < 0.05) microbial crude protein, butyrate and total volatile fatty acids concentration but had no significant effect on $NH_3-N$ at 24 h incubation. Butyrate and total VFA concentrations were higher (p < 0.05) in supplementation with $10^6CFU/ml$ Clostridium saccharobutylicum compared with control, with no differences observed for total gas production, $NH_3-N$ and propionate concentration. However, as the inclusion rate (CFU/ml) of C. saccharobutylicum was increased, reduction of rumen fermentation values was observed. Furthermore, butyrate-producing bacteria and Fibrobacter succinogenes population in the rumen increased in response with supplementation of C. saccharobutylicum, while no differences in the population in total bacteria, protozoa and fungi were observed among treatments. Overall, our study suggests that supplementation with $10^6CFU/ml$ C. saccharobutylicum has the potential to improve ruminal fermentation through increased concentrations of butyrate and total volatile fatty acid, and enhanced population of butyrate-producing bacteria and cellulolytic bacteria F. succinogenes.

• 한국초지조사료학회지
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• 제25권4호
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• pp.307-318
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• 2005

본 연구는 Aspergillus oryzae(AO) 혹은 Saccharomyces cerevisiae(SC)를 첨가하여 제조한 맥주박 위주 발효사료의 급여가 한우의 반추위내 미생물에 미치는 영향을 조사하기 위해 실시하였다. 공시동물은 반추위 cannula가 장착된 한우 암소 2두를 이용하였다. 시험은 시판 배합사료 $715\%$ 및 corn silage $28.5\%$ 급여구(대조구), 시판 배합사료 $45.0\%$, AO 첨가 발효사료 $26.5\%$ 및 com silage $28.5\%$ 급여구(TAO)와 시판 배합사료 $45.0\%$, SC 첨가 발효사료 $26.5\%$ 및 corn silage $28.5\%$ 급여구(TSC)의 3처리구로 구분하여 수행하였다. Total viable bacteria(p<0.05), 혐기성 곰팡이 및 protozoa(p<0.05)의 수는 대조구에 비해 TAO 및 TSC에서 높았다. 단백질 분해 박테리아(p<0.05), 섬유소 분해 박테리아 및 xylan 이용 박테리아 수는 대조구에 비해 TAO 및 TSC구에서 높은 경향이었다 Protozoa의 건물회수율은 대조구에 비해 TAO 및 TSC구에서 높았다(p<0.05). 총 미생물 및 protozoa의 조단백질 함량은 대조구 및 TAO구에 비해 TSC구에서 높았다(p<0.05). 박테리아의 조단백질 함량은 대조구에 비해 TAO 및 TSC구에서 높았다(p<0.05). 총 미생물의 조지방 함량은 대조구 및 TSC구에 비해 TAO구에서 높았으며 (p<0.05), protozoa 및 박테리아의 조지방 함량은 대조구 및 TAO구에 비해 TSC구에서 높았다(p<0.05). 총 미생물의 필수아미노산 비율은 TAO 및 TSC구에 비해 대조구에서 높았다. 박테리아의 methionin 및 alanine 비율은 대조구에 비해 TAO 및 TSC구에서 높았다(p<0.05). 이상의 결과에서 AO 혹은 SC를 첨가하여 제조한 발효사료의 급여는 반추위내 미생물 수 및 균체 조성 변화에 영향을 미치는 것으로 판단된다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제27권
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• pp.29-46
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• 1984

속성수로서 현재까지 이용연이 그리 넓지 못한 활엽수(闊葉樹)를 이용(利用)한 당화액(糖化液)으로 단세포단백질(單細胞蛋白質) 생산(生産)에 의(依)한 사료화(飼料化) 전환(轉換)에 관(關)한 기초적(基礎的)인 몇가지 실험(實驗)을 한 결과(結果)는 아래와 같다. Aspergillus niger sm-10, Irpex lacteus, Tricoderma viride sm-6 3균주(菌株)의 셀룰라아제 역가(力價)를 비교(比較)해 본 결과(結果) Tricoderma viride sm­6 의 역가(力價)가 가장 높았으며, 이들을 combination하였을 때에는 상조에 의한 역가상승(力價上昇)(Synergistic effect)은 보이지 않았다. T. viride sm-6의 배양학적(培養學的)인 면을 살펴본 결과(結果) 밀기울배지에 질소원으로서 proteose peptone, 유도제 (inducer)로서 Tween 80, cellulose를 첨가(添加)했을때 역가증가(力價增加) 현상(現象)이 나타났으며 이와 같은 배지에서 배양시(培養時) C.M. Cellulose와 Filter paper 분해 효소역가(酵素力價)는 120hr에 최고에 도달(到澾)했다. 기질(基質)에 효소(酵素)를 반응(反應)시켜 당화액(糖化液)을 생성(生成)하는데 있어서 전처리(前處理)를 한 기질(基質)은 대조주에 비해 약 40%의 환원당 증가(增加)를 보였고, 또한 기질입자(基質粒子)가 작을수록 환원당 증가현상(增加現象)을 보였으며 글루코스 등의 당(糖)은 반응액중(反應液中) 적은 농도(濃度)에서도 커다란 feed back inhibition현상을 나타냈다. 기질(基質)을 rehydralysis시에는 약 31%의 환원당 전환율(轉換率)을 보였다. 이때 당화액(糖化液)을 정량해 본 결과(結果) glucose : xylose의 양이 1.77:1로서 glucose의 양이 많았다. 여기에 단세포(單細胞) 단백질(蛋白質)을 생산(生産)할 목적(目的)으로 부식토, 퇴비, 수액, 토양등의 42점의 시료로부터 xylose 자화성 효모(酵母) 13균주(菌株)를 선별하였으며 그때의 우수균주(優秀菌株)로서 3개균주(個菌株)를 선발(選拔)하였다. 이들 분리주의 배양학적(培養學的) 특징(特徵)을 살펴 본 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 분리주중(分離株中) CHS-2, CHS-3, ST-40, CHS -12, CHS-13 균주(菌株)가 당화액(糖化液)을 잘 자화함을 알았다. 2. 분리균주중(分離菌株中) CHS-13 균주(菌株)의 생육도(生育度)가 가장 양호하였으며 초기 최적 pH는 4.4이었으며 최적온도(最適溫度)는 $30^{\circ}C$이었다. 3. CHS-3 균주(菌株)의 specific growth rate는 $0.23\;h^{-1}$, generation time 은 3.01h이었다. 4. CHS -13균주(菌株)의 기질소비율(基質消費率)은 81%이었다. 5. CHS-13 균주(菌株)의 형태학적(形態學的) 배양학적(培養學的) 특성(特性)을 조사(調査)한 결과(結果) Candida guilliermondii var. guilliermondii 로 동정(同定)되었다. 6. CHS-13 균주(菌株)를 당화액(糖化液)에 배양(培養)시켰을 때 Lowry-protein 함량은 $0.72\;mg/m{\ell}$ 이었으며 , yeast extract 첨가(添加)하여 배양시(培養時)는 yeast extract 농도(濃度)가 증가(增加)함에 따라 단백질(蛋白質) 함량(含量)도 증가(增加)하였다. 7. CHS-13 균주(菌株)의 RNA 함량(含量)은 $4.92{\times}10^{-2 }\;mg/m{\ell}$이었으며 yeast extract 농도(濃度)가 증가(增加)함에 따라 증가(增加)하다가 농도(濃度) 0.2%에서 최대함량(最大含量)을 나타내고 그후는 감소(減少)하였다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제29권4호
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• pp.500-508
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• 2016

This study was conducted to investigate the effects of Momordica charantia saponin (MCS) on ruminal fermentation of maize stover and abundance of selected microbial populations in vitro. Five levels of MCS supplements (0, 0.01, 0.06, 0.30, 0.60 mg/mL) were tested. The pH, $NH_3-N$, and volatile fatty acid were measured at 6, 24, 48 h of in vitro mixed incubation fluids, whilst the selected microbial populations were determined at 6 and 24 h. The high dose of MCS increased the initial fractional rate of degradation at t-value = 0 ($FRD_0$) and the fractional rate of gas production (k), but decreased the theoretical maximum of gas production ($V_F$) and the half-life ($t_{0.5}$) compared with the control. The $NH_3-N$ concentration reached the lowest concentration with 0.01 mg MCS/mL at 6 h. The MSC inclusion increased (p<0.001) the molar proportion of butyrate, isovalerate at 24 h and 48 h, and the molar proportion of acetate at 24 h, but then decreased (p<0.05) them at 48 h. The molar proportion of valerate was increased (p<0.05) at 24 h. The acetate to propionate ratio (A/P; linear, p<0.01) was increased at 24 h, but reached the least value at the level of 0.30 mg/mL MCS. The MCS inclusion decreased (p<0.05) the molar proportion of propionate at 24 h and then increased it at 48 h. The concentration of total volatile fatty acid was decreased (p<0.001) at 24 h, but reached the greatest concentration at the level of 0.01 mg/mL and the least concentration at the level of 0.60 mg/mL. The relative abundance of Ruminococcus albus was increased at 6 h and 24 h, and the relative abundance of Fibrobacter succinogenes was the lowest (p<0.05) at 0.60 mg/mL at 6 h and 24 h. The relative abundance of Butyrivibrio fibrisolvens and fungus reached the greatest value (p<0.05) at low doses of MCS inclusion and the least value (p<0.05) at 0.60 mg/mL at 24 h. The present results demonstrates that a high level of MCS quickly inhibits in vitro fermentation of maize stover, while MCS at low doses has the ability to modulate the ruminal fermentation pattern by regulating the number of functional rumen microbes including cellulolytic bacteria and fungi populations, and may have potential as a feed additive applied in the diets of ruminants.

• 동물자원연구
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• 제30권3호
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• pp.111-120
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• 2019

생물학적 평가 방법 중 in situ와 in vitro 평가 방법은 비용 및 시간을 절약할 수 있으며 동물 복지 측면에서 제약이 적어 주목되고 있는 방법이다. In vitro 실험에서 사용되는 사료 접종법으로 배양병에 직접 사료를 담는 dispersion 방법은 실제 반추위 발효 상황에 근접한 조건에서 실험할 수 있는 장점이 있지만, 시간과 노동력이 많이 소모된다. 반대로 사료 주머니를 이용한 방법은 실험 수행의 편이성이 있지만 첨가제 실험 수행의 제약이 있으며, 미생물 활성과 섬유소 소화율이 저하되는 단점이 있다. 본 실험은 dispersion 방법과 사료 주머니 방법을 조합하여 보다 편리한 방법으로 dispersion 에 가까운 높은 재현성의 발효 성상과 소화율 평가 가능할 것이라고 생각하여 in vitro 발효 성상과 미생물 조성을 비교하였다. Dispersion 방법과 nylon bag 을 조합한 실험에서 건물 소화율은 세척 과정에서 미생물 및 사료 입자의 유실로 과대평가될 수 있지만 이론적 최대 가스 발생량 V_max, 가스 발생량에 대한 분해 속도 상수 K_g 에서 유의적 차이가 나타나지 않으며, IVNDFD, pH, NH₃-N, total VFA 발생량 그리고 VFA 조성에서도 유의적 차이가 나지 않았다. Real-time PCR 을 이용한 미생물 조성 분석에서는 general bacteria의 절대량에서 유의적 차이가 나지 않았다. 상기의 결과를 종합해 볼 때, in vitro 실험에서 사료 주머니의 사용은 충분히 적용가능하며 일반적인 방법인 dispersion과 비교해 볼 때, 영양소 이용에 있어 반추미생물의 사료 접촉을 방해하지 않을 것으로 생각된다. 하지만 in vitro bach culture 방법은 배양조건에서 제약이 있어, 향후 연속 배양 방법과 in situ의 실험을 통해 본 실험의 실험결과에 대한 추가적인 규명이 필요할 것으로 사료된다.