• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제24권2호
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• pp.285-294
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• 2011

The abatement of methane emission from ruminants is an important global issue due to its contribution to greenhouse gas with carbon dioxide. Methane is generated in the rumen by methanogens (archaea) that utilize metabolic hydrogen ($H_2$) to reduce carbon dioxide, and is a significant electron sink in the rumen ecosystem. Therefore, the competition for hydrogen used for methanogenesis with alternative reductions of rumen microbes should be an effective option to reduce rumen methanogenesis. Some methanogens parasitically survive on the surface of ciliate protozoa, so that defaunation or decrease in protozoa number might contribute to abate methanogenesis. The most important issue for mitigation of rumen methanogenesis with manipulators is to secure safety for animals and their products and the environment. In this respect, prophylactic effects of probiotics, prebiotics and miscellaneous compounds to mitigate rumen methanogenesis have been developed instead of antibiotics, ionophores such as monensin, and lasalocid in Japan. Nitrate suppresses rumen methanogenesis by its reducing reaction in the rumen. However, excess intake of nitrate causes intoxication due to nitrite accumulation, which induces methemoglobinemia. The nitrite accumulation is attributed to a relatively higher rate of nitrate reduction to nitrite than nitrite to ammonia via nitroxyl and hydroxylamine. The in vitro and in vivo trials have been conducted to clarify the prophylactic effects of L-cysteine, some strains of lactic acid bacteria and yeast and/or ${\beta}$1-4 galactooligosaccharide on nitrate-nitrite intoxication and methanogenesis. The administration of nitrate with ${\beta}$1-4 galacto-oligosaccharide, Candida kefyr, and Lactococcus lactis subsp. lactis were suggested to possibly control rumen methanogenesis and prevent nitrite formation in the rumen. For prebiotics, nisin which is a bacteriocin produced by Lactococcus lactis subsp. lactis has been demonstrated to abate rumen methanogenesis in the same manner as monensin. A protein resistant anti-microbe (PRA) has been isolated from Lactobacillus plantarum as a manipulator to mitigate rumen methanogenesis. Recently, hydrogen peroxide was identified as a part of the manipulating effect of PRA on rumen methanogenesis. The suppressing effects of secondary metabolites from plants such as saponin and tannin on rumen methanogenesis have been examined. Especially, yucca schidigera extract, sarsaponin (steroidal glycosides), can suppress rumen methanogenesis thereby improving protein utilization efficiency. The cashew nutshell liquid (CNSL), or cashew shell oil, which is a natural resin found in the honeycomb structure of the cashew nutshell has been found to mitigate rumen methanogenesis. In an attempt to seek manipulators in the section on methane belching from ruminants, the arrangement of an inventory of mitigation technologies available for the Clean Development Mechanism (CDM) and Joint Implementation (JI) in the Kyoto mechanism has been advancing to target ruminant livestock in Asian and Pacific regions.

• ALGAE
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• 제32권3호
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• pp.199-222
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• 2017

Occurrence of Cochlodinium polykrikoides red tides have resulted in considerable economic losses in the aquaculture industry in many countries, and thus predicting the process of C. polykrikoides red tides is a critical step toward minimizing those losses. Models predicting red tide dynamics define mortality due to predation as one of the most important parameters. To investigate the roles of heterotrophic protists in red tide dynamics in the South Sea of Korea, the abundances of heterotrophic dinoflagellates (HTDs), tintinnid ciliates (TCs), and naked ciliates (NCs) were measured over one- or two-week intervals from May to Nov 2014. In addition, the grazing impacts of dominant heterotrophic protists on each red tide species were estimated by combining field data on red tide species abundances and dominant heterotrophic protist grazers with data obtained from the literature concerning ingestion rates of the grazers on red tide species. The abundances of HTDs, TCs, and NCs over the course of this study were high during or after red tides, with maximum abundances of 82, 49, and $35cells\;mL^{-1}$, respectively. In general, the dominant heterotrophic protists differed when different species caused red tides. The HTDs Polykrikos spp. and NCs were abundant during or after C. polykrikoides red tides. The mean and maximum calculated grazing coefficients of Polykrikos spp. and NCs on populations of co-occurring C. polykrikoides were $1.63d^{-1}$ and $12.92d^{-1}$, respectively. Moreover, during or after red tides dominated by the phototrophic dinoflagellates Prorocentrum donghaiense, Ceratium furca, and Alexandrium fraterculus, which formed serial red tides prior to the occurrence of C. polykrikoides red tides, the HTDs Gyrodinium spp., Polykrikos spp., and Gyrodinium spp., respectively were abundant. The maximum calculated grazing coefficients attributable to dominant heterotrophic protists on co-occurring P. donghaiense, C. furca, and A. fraterculus were 13.12, 4.13, and $2.00d^{-1}$, respectively. Thus, heterotrophic protists may sometimes have considerable potential grazing impacts on populations of these four red tide species in the study area.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제25권6호
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• pp.806-811
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• 2012

This study was conducted to evaluate effects of plant extracts on methanogenesis and rumen microbial diversity in in vitro. Plant extracts (Artemisia princeps var. Orientalis; Wormwood, Allium sativum for. Pekinense; Garlic, Allium cepa; Onion, Zingiber officinale; Ginger, Citrus unshiu; Mandarin orange, Lonicera japonica; Honeysuckle) were obtained from the Plant Extract Bank at Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology. The rumen fluid was collected before morning feeding from a fistulated Holstein cow fed timothy and commercial concentrate (TDN; 73.5%, crude protein; 19%, crude fat; 3%, crude fiber; 12%, crude ash; 10%, Ca; 0.8%, P; 1.2%) in the ratio of 3 to 2. The 30 ml of mixture, comprising McDougall buffer and rumen liquor in the ratio of 4 to 1, was dispensed anaerobically into serum bottles containing 0.3 g of timothy substrate and plant extracts (1% of total volume, respectively) filled with $O_2$-free $N_2$ gas and capped with a rubber stopper. The serum bottles were held in a shaking incubator at $39^{\circ}C$ for 24 h. Total gas production in all plant extracts was higher (p<0.05) than that of the control, and total gas production of ginger extract was highest (p<0.05). The methane emission was highest (p<0.05) at control, but lowest (p<0.05) at garlic extract which was reduced to about 20% of methane emission (40.2 vs 32.5 ml/g DM). Other plant extracts also resulted in a decrease in methane emissions (wormwood; 8%, onion; 16%, ginger; 16.7%, mandarin orange; 12%, honeysuckle; 12.2%). Total VFAs concentration and pH were not influenced by the addition of plant extracts. Acetate to propionate ratios from garlic and ginger extracts addition samples were lower (p<0.05, 3.36 and 3.38 vs 3.53) than that of the control. Real-time PCR indicted that the ciliate-associated methanogen population in all added plant extracts decreased more than that of the control, while the fibrolytic bacteria population increased. In particular, the F. succinogens community in added wormwood, garlic, mandarin orange and honeysuckle extracts increased more than that of the others. The addition of onion extract increased R. albus diversity, while other extracts did not influence the R. albus community. The R. flavefaciens population in added wormwood and garlic extracts decreased, while other extracts increased its abundance compared to the control. In conclusion, the results indicated that the plant extracts used in the experiment could be promising feed additives to decrease methane gas emission from ruminant animals while improving ruminal fermentation.

• 한국수산과학회지
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• 제35권4호
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• pp.342-347
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• 2002

섬모충은 윤충류보다 다양한 크기를 가지고 있으며, 얇은 세포벽, 느린 운동성, 빠른 번식률로 새로운 동물성 먹이생물로써 개발가능성을 가지고 있다. 한국 연안 수역인 수영만, 광양만 및 경기만 소래 염전지역에서 식물성 플랑크톤 네트를 이용하여 6종의 섬모충을 채집하였으며, capillary pipette로 분리 $\cdot$배양하였다. 먹이생물로써의 개발가능성을 파악하기 위하여 크기, 운동성, 배양밀도 및 부유능력을 평가하였으며, 채집된 섬모충류 가운데 광양만에서 채집된 Euplotes sp. (K-1)가 가장 적합한 것으로 평가되었다. MErds 기본배지에 glycine, glucose, yeast extract을 각 0.1 g씩 첨가하여 변형한 MErds-2 배지는 기본배지보다도 약 6배의 번식률을 보여, Euplotes sp.를 비롯한 기타 섬모충 배양배지로도 유용하였다. Euplotes sp. (K-1)은 수온 $22.5^{\circ}C$, pH 8,조도 2,000 lux에서 각각 최고의 번식률을 보였으며, 이들 환경조건에 대해 비교적 폭넓은 환경적응력을 나타내었다. 한편, 빵효모 1.0 g/L의 첨가에 의해서도 대량배양이 가능하였다. 본 연구에서의 섬모충은 종보관이 용이하며 폭넓은 환경 적응력과 간단한 방법의 대량배양이 가능하여 초기 동물성 먹이생물로써의 높은 잠재력을 가지고 있는 것으로 평가되었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제49권3호
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• pp.221-226
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• 2006

효과적인 항비만효과를 가진 식품소재 개발을 위해 155종의 생약추출물에 대해 pancreatic lipasae에 대한 억제효과를 탐색하였다. 탐색 결과, 정향, 대복피, 백자인, 계피, 강황, 향유, 감초, 오배자 그리고 복분자의 메탄올 추출물들이 $200\;{\mu}g/ml$ 농도에서 췌장지방분해효소에 대한 억제효과를 나타내었다. 특히, 상기의 추출물에 대해 추가적인 클로로포름 추출과정을 통해 얻은 분획에 있어 대복피와 계피의 경우, 현재 비만치료제로 시판되고 있는 orlistat와 비교하여 pancreatic lipase에 대해 80%와 89% 정도로 유사한 억제효과를 나타내었다. 이러한 결과는 생약추출물이 비만을 예방하는데 있어 효과적인 지방분해효소억제제로서 개발될 수 있음을 증명하는 것이다.

• 생태와환경
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• 제41권1호
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• pp.11-18
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• 2008

국내산 담수 섬모충 플랑크톤의 종조성과 계절적 변화를 조사하기 위하여 2000년 12월 15일부터 2001년 12월 6일까지 팔당호에서 표층수를 채집하였다. 출현한 분류군 중 소모류(Oligotrichs)가 53%로 출현 양이 가장 많았다. 상대적으로 높은 개체수를 보인 봄인 3월 30일($1.9\times10^4$ cells $L^{-1}$)과 4월 6일($1.85\times10^4$ cells $L^{-1}$),여름인 6월 8일($1.7\times10^4$ cells $L^{-1}$)과 7월 20일($1.9\times10^4$ cells $L^{-1}$)에 급증하였다. 우점적으로 출현한 종들은 뚜렷한 계절성을 나타내어 겨울과 봄인 저수온기에는 세포크기가 비교적 큰$(>50{\mu}m)$ Stylonychia sp1, Phascolodon vorticella, Codonella cratera가 출현하였으며 여름과 가을인 고수온기에는 세포크기가 작은$(<30{\mu}m)$ Vorticella spp., Rimostrombidium hyalinum, Halteria grandinella가 출현하였다. 세포크기가 큰 종들은 Chl-${\alpha}$와 상관성을(r=0.33, p<0.05, n=39) 나타낸 반면, 소형종인 Halteria grandinella는 bacteria와 상관성을(r=0.35, p<0.05, n=39) 나타내었다.

• 환경생물
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• 제41권1호
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• pp.89-100
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• 2023

하계 동중국해 북부해역의 표층은 CDW와 HSW 해역으로 구분되며, CDW 해역은 DIN 농도, 총 Chl-a 농도 및 소형 Chl-a 비중이 높았고, 박테리아와 섬모충류 개체수도 높게 나타났다. 상대적으로 영양염 농도가 낮은 HSW 해역에서는 총 Chl-a 농도가 낮고, CDW 해역에 비해 소형 Chl-a 비중은 감소하고, 초미소 Chl-a 비중이 증가한 것으로 나타났다. 박테리아 개체수는 CDW 해역과 유의한 차이가 나타나지 않았지만, 섬모충류 개체수는 감소한 것으로 나타났다. CDW 해역에서는 박테리아가 식물플랑크톤 외에도 용존유기탄소로부터 유기물을 공급받을 것으로 생각되지만, HSW 해역에서는 박테리아가 초미소식물플랑크톤으로부터 배출되는 유기물에 의존하는 것으로 나타났다. 두 해역 모두에서 박테리아와 섬모충류 간의 유의한 상관성이 관찰되지 않아, 조사해역에서는 박테리아가 섬모충류의 주요 먹이원이 아닌것으로 여겨진다. Chl-a 농도가 감소할수록 박테리아 탄소량/식물플랑크톤 탄소량이 증가했으며, 이는 영양염이 풍부한 CDW 해역에 비해 빈영양 수괴의 영향을 받은 HSW 해역에서는 미생물 먹이망의 역할이 더욱 강하게 작용한다는 것을 가리킨다. 본 연구 결과는 CDW 및 빈영양 대마난류의 세기 변화가 식물플랑크톤의 크기 및 군집 분포에 영향을 미치며, 이에 따라 해양 먹이망 내 미생물 먹이망의 기여도가 다르게 나타난다는 것을 시사한다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제15권1호
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• pp.1-7
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• 2010

본 연구에서는 자연혼합배양(nature mixed culture)이라는 기법을 이용하여 해수관상어를 사육하는데 성공하였고 자연혼합배양수조에서 해수관상어의 자어는 정상적으로 성장하고 생존 가능하였다. 자연혼합배양수조에 출현한 플랑크톤성 미소생물은 모두 34종이었으며 그 중에는 Detonula pumila, Nitzschia sp., Fragilaria oceanica, Chaetoceros curvisetus, Stephanodiscus sp., Chaetoceros decipiens, Chaetoceros sp., Thalassiosira rotula, Eucampia zodiacus, Diploneis splendica, Nitzschia longissima, Surirella cuneata, Asterionella glacialis, Nitzschia spp., Chaetoceros debile, Thalassionema nitzschioides, Nitzschia, closterium, Skletonema costatum과 Licmophora sp와 같은 규조류가 19종, Euglena sp, Gonyaulax sp., Pyramimonas sp., Protoperidinium sp., Eutreptia, sp., Parapedinella sp., unidentified micro-flagellate, Gyrodinium sp., Scrippsiella trochoidea, Gymnodinium sanguineum, Chrysochromulina sp., Gymnodinium sp., Prorocentrum triestinum과 Micromonas sp.와 같은 편모조류가 14종 그리고 1종의 섬모충으로서 Mesodinium rubrum가 관찰되었다. 한편, 미소생물 종 중에서 편모조류의 한종인 Chrysochromulina sp.는 사육기간 동안 우점하였는데 이와 같은 결과는 배양 개시 후 10일째부터 지속적이고 안정적으로 유지 가능하였다.

• 생태와환경
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• 제39권3호통권117호
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• pp.378-389
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• 2006

본 연구는 2005년 4월부터 12월까지 팔당댐과 경안천에서 박테리아와 원생생물 생물량과 개체크기의 계절적 변화와 이에 영향을 미치는 요인들에 대하여 분석하였다. 조사기간 동안 박테리아의 밀도는 팔당댐과 경안천에서 각각 $2.8{\sim}64.6\;{\times}\;10^6$, $6.1{\sim}43.3\;{\times}\;10^6\;cells\;{\cdot}\;mL^{-1}$로서 두 지점에서 비슷한 분포를 보였고, 수온이 높은 여름동안에도 증가하지 않았다. 원생생물의 총생물량은 팔당호 ($12{\sim}73\;{\mu}gC\;{\cdot}\;L^{-1}$)에 비해 경안천 ($26{\sim}169\;{\mu}gC\;{\cdot}\;L^{-1}$)에서 훨씬 높았으며, 평균 세포크기도 경안천에서 크게 나타났다. 원생생물의 총생물량 중에서 HNAN이 전반적으로 가장 큰 비중을 차지하였으나, 팔당댐에서 4, 10, 11월에 경안천에서 6월에는 섬모충류의 비중이 가장 컸다. PNAN은 상대적으로 매우 낮은 생물량을 보였으나 봄과 가을동안에는 높게 나타났다. HNAN은 두 지점에서 모두 3{\sim}7\;{\mu}m$ 크기의 작은 개체들이 우점하였다. HNAN 평균 세포의 크기는 영양염의 농도가 훨씬 높았던 경안천에서 더 크게 나타났다. 섬모충의 세포당 평균 크기는 여름 동안에 작았다. 팔당댐에서 HNAN 생물량은 Chl-a 농도와 상관성이 있었으며, 또한 섬모충류의 생물량과 관련이 높게 나타나 HNAN의 증가가 섬모충류의 높은 생물량으로 연결된 것으로 판단되었다. 경안천에서 PNAN과 HNAN은 Chl-a 농도와 높은 상관성을 보였고, PNAN의 생물량이 증가할수록 HNAN의 생물량도 증가하였다. 섬모충류의 생물량은 다른 생물보다는 영양염 (TN, TP)과 입자성 물질(SS)과 높은 상관성을 보였다. 또한 두 지점 모두에서 원생생물의 생물량은 박테리아 생물량과 밀접한 관계를 보였고, 섬모충류는 박테리아 뿐만 아니라 편모류의 생물량과도 밀접한 관계가 있는 것으로 나타났다. 팔당호 생태계에서 본 연구의 결과가 보여준 microbial loop 구성요인들의 높은 생물량과 이들 간의 밀접한 상관관계는 팔당호 생태계 플랑크톤 먹이망 내에서 microbial loop를 통한 먹이망 기능이 중요함을 시사한다.

• 한국어병학회지
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• 제9권1호
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• pp.21-31
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• 1996

양식산 무지개송어(Oncorhynchus mykiss) 및 한국산메기(Silurus asotus)를 시료로 하여 Ichthyophthirius multifiliis의 발달 단계를 형태학적으로 관찰하고 또한 수온별로 탈낭에 따른 소요시간을 조사하고자 하였다. 1. multifiliis의 발달단계를 형태학적으로 관찰한 결과 크게 기생기(parasitic phase)와 비기생기(non-parasitic phase)로 구분할 수 있었고 phoront, trophont, protomont, tomont, tomite 및 theront 의 6 단계의 발달 과정을 거치는 것을 알 수 있었다. 침입형인 phoront 는 $60{\times}40-100{\times}70{\mu}m$의 방추형 또는 구형으로 34-38열의 meridional kineties를 가졌고 구부 장치가 발달하기 시작하였다. 영양형인 trophont는 80-$800{\mu}m$의 구형 또는 아메바형이며, 말굽형의 대핵, 미미한 세포구 및 발달된 수축포를 가진 것으로 관찰되었다. 피낭 형성형인 protomont는 200-$800{\mu}m$의 구형으로 미미한 대핵과 현저히 발달된 수축포를 가지고 있었으며 구부 장치의 흡수 및 exocyst를 형성하기 시작하였다. 피낭체내 분열형인 tomont는 크기와 모양이 protomont와 같았으나 대핵은 보이지 않았고 endocyst를 형성하여 두꺼운 cyst wall 을 가졌으며 구부 장치가 완전히 흡수된 것으로 관찰되었다. 딸세포형인 tomite는 35-$50{\mu}m$의 구형으로 세포구가 보이며 구부장치가 나타나기 시작했다. 감염형인 theront는 크기, 모양 및 meridional kineties가 phoront와 같았으며 돌기 및 세포구가 앞끝과 중간 부위에 있는 것으로 나타났다. I. multifiliis 의 탈낭에 따른 소요 시간은 수온과 직접적으로 관련이 있는 것으로 조사되었으며 수온 $28^{\circ}C$에서 10-14 시간이 소요되었고 수온이 낮아질수록 탈낭에 따른 소요 시간이 길어져서 수온 $9^{\circ}C$에서는 약 129 시간이 소요되는 것으로 나타났다.