Direct-fed microbials (DFM) have been used to enhance milk production in lactating cattle and to increase feed efficiency and body weight gain in growing ruminants. Primary microorganisms that have been used as DFM for ruminants are fungal cultures including Aspergillus oryzae and Saccharomyces cerevisiae and lactic acid bacteria such as Lactobacillus or Streptococcus. Attempts have been made to determine the basic mechanisms describing beneficial effects of DFM supplements. Various modes of action for DFM have been suggested including : stimulation of ruminal microbial growth, stabilization of ruminal pH, changes in ruminal microbial fermentation pattern, increases in digestibility of nutrients ingested, greater nutrient flow to the small intestine, greater nutrient retention and alleviation of stress, however, these responses have not been observed consistently. Variations in microbial supplements, dosage level, production level and age of the animal, diet and environmental condition or various combinations of the above may partially explain the inconsistencies in response. This review summarizes production responses that have been observed under various conditions with supplemental DFM and also corresponding modification of ruminal fermentation and other changes in the gastrointestinal tract of ruminant animals.
Muhlisin, Muhlisin;Song, Chang Soo;Rhee, Yong Joon;Song, Young Han;Lee, Sung Ki
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
/
v.29
no.5
/
pp.722-730
/
2016
The carcass traits and meat quality of Hanwoo (Korean native cattle) whose diets were supplemented with direct-fed microbial (DFM) and pine cone extract (PCE) were evaluated. Twenty head of Hanwoo steers were divided equally into four groups and for a period of 6 months were given different diets: One group was fed a basal diet as control (CON), the other three groups were fed a basal diet supplemented with DFM-1%, DFM+PCE-1% and DFM+PEC-3%, respectively. DFM+PCE3% diet resulted the lowest carcass quality grade. The loins of DFM-1% contained higher moisture and lower fat than did the loins from the CON group. The crude protein content of DFM+PCE-3% group was significantly higher than that of the other groups. The water holding capacity and Warner-Bratzler shear force of the DFM+PCE-1% and 3% groups were lower than those of the CON and DFM-1% groups. The DFM-1% and 3% groups contained lower saturated fatty acid, higher unsaturated fatty acid, mono-unsaturated fatty acid, and poly-unsaturated fatty acid than did CON and DFM+PCE 1% group. Moreover, the n6:n3 ratios of DFM-1% and DFM+PCE-1% and 3% groups were slightly lower than that of the CON group. Thus we concluded that DFM and PCE supplementation resulted healthier Hanwoo beef with lower fat content and n6:n3 ratio.
Tseten, Tenzin;Sanjorjo, Rey Anthony;Kwon, Moonhyuk;Kim, Seon-Won
Journal of Microbiology and Biotechnology
/
v.32
no.3
/
pp.269-277
/
2022
Human activities account for approximately two-thirds of global methane emissions, wherein the livestock sector is the single massive methane emitter. Methane is a potent greenhouse gas of over 21 times the warming effect of carbon dioxide. In the rumen, methanogens produce methane as a by-product of anaerobic fermentation. Methane released from ruminants is considered as a loss of feed energy that could otherwise be used for productivity. Economic progress and growing population will inflate meat and milk product demands, causing elevated methane emissions from this sector. In this review, diverse approaches from feed manipulation to the supplementation of organic and inorganic feed additives and direct-fed microbial in mitigating enteric methane emissions from ruminant livestock are summarized. These approaches directly or indirectly alter the rumen microbial structure thereby reducing rumen methanogenesis. Though many inorganic feed additives have remarkably reduced methane emissions from ruminants, their usage as feed additives remains unappealing because of health and safety concerns. Hence, feed additives sourced from biological materials such as direct-fed microbials have emerged as a promising technique in mitigating enteric methane emissions.
Two experiments were conducted to evaluate the effects of direct-fed microbial supplementation on the growth performance and nutrient digestibility in pigs. In experiment 1, forty eight pigs were used in a 42-d growth assay. There were four pigs per pen and three pens per treatment. Dietary treatments included 1) NC (without antibiotic basal diet), 2) PC (NC diet+0.1% antibiotic, 100 g/kg chlortetracycline), 3) DFM-1 (NC diet+0.2% Lactobacillus reuteri and Lactobacillus salivarius complex) and 4) DFM-2 (NC diet+0.2% Lactobacillus reuteri, Lactobacillus salivarius, Lactobacillus plantarum and Yeast complex). For the overall period, no treatment had significant effects in growth performance. In the nutrition digestibility, the pigs fed DFM diets were improved in DM and N digestibility compared with the pigs fed NC and PC diets but it was not significantly different. In experiment 2, sixty four crossbred pigs were used in a 98-d growth assay. There were four pigs per pen and four pens per treatment. Dietary treatments included 1) HND (high nutrient diet), 2) LND (low nutrient diet), 3) HND+DFM (HND diet+0.2% Lactobacillus reuteri and Lactobacillus plantarum complex) and 4) LND+DFM (LND diet+0.2% Lactobacillus reuteri and Lactobacillus plantarum complex). For overall period of growing phase, the pigs fed LND diets had improved gain/feed (p=0.01) and for overall period in the finishing phase, the pigs fed LND with DFM diets had higher ADG, ADFI and gain/feed than the others but there were no significant differences (p>0.13). In total period of growing-finishing phase, the pigs fed LND diet had higher gain/feed than the pigs fed HND diets (p<0.05). In growing phase, there were not significant differences among the treatments means for DM and N digestibility. However, the pigs fed diets with DFM had improved N digestibility (p<0.02) compared to the pigs fed diets without DFM in finishing phase. In conclusion, DFM slightly improved the growth performance in growing-finishing pigs.
Kim, Min-Kook;Lee, Hong-Gu;Park, Jeong-Ah;Kang, Sang-Kee;Choi, Yun-Jaie
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
/
v.24
no.5
/
pp.643-649
/
2011
The objective of this study was to determine the effect of feeding direct-fed microbials (DFM) on the growth performance and prophylaxis of calf diarrhea during the pre-weaning period as an alternative to antibiotics. A multi-species DFM was formulated including three lactic acid bacteria (Lactobacillus salivarius Ls29, Pediococcus acidilactia Pa175, and L. plantarum Lp177), three Bacillus strains (B. subtilis T4, B. polymyxa T1 and SM2), one yeast, Saccharomyces boulardii, and a nonpathogenic E. coli Nissle 1917. Lactic acid bacteria and Bacillus strains were selected based on the antibacterial activity against various animal pathogens, especially pathogenic E. coli using agar diffusion methods in vitro. Test and control groups were fed milk replacer and calf starter supplemented with DFM ($10^9$ cfu each of eight species/d/head, n = 29) or with antibiotics (0.1% neomycin sulfate in milk replacer and Colistin 0.08% and Oxyneo 110/110 0.1% in calf starter, n = 15), respectively. Overall fecal score and the incidence rate of diarrhea were reduced in the DFM group compared to the antibiotics one. About 40% of calves in antibiotic group suffered from diarrhea while in DFM group only 14% showed diarrhea. There was no difference in the average daily gain and feed efficiency of two groups. The hematological levels of calves were all within the normal range with no significant difference. In conclusion, the feeding of multispecies DFM during the pre-weaning period could reduce calf diarrhea and there was no difference in the growth performance between the groups, thus showing the potential as an alternative to antibiotics.
The objective of this work was to isolate a microorganism, able to produce high lactate dehydrogenase (LDH) activity, for use as a microbial feed additive. The LDH is an important enzyme for lactate conversion in the rumen, thereby possibly overcoming lactic acidosis owing to sudden increases of cereal in the diets of ruminants. In the present study, various bacterial strains were screened from a variety of environments. Among the isolated microorganisms, strain FFy 111-1 isolated from a Korean traditional fermented vegetable food called Kimchi showed the highest enzyme activity, along with retaining strong enzyme activity even in rumen fluid in vitro. Based on morphological and biochemical characteristics as well as compositions of cellular fatty acids plus API analyses, this strain was identified as Lactobacillus sp. The optimum temperature and pH for growth were found to be 30$^{\circ}C$ and pH 6.5, respectively. A maximum cell growth of 2.2 at $A_{650}$ together with LDH activity of 2.08 U per mL was achieved after 24 h of incubation. Initial characterization of FFy 111-1 suggested that it could be a potential candidate for use as a direct-fed microbial in the ruminant animals.
With the objective of identifying the commercial potential of new direct-fed microbials, several temperature-tolerant strains were isolated from cane molasses at $39^{\circ}C$ and tested for their tolerance to pH, bile salts, and a mixture of volatile fatty acids (acetic acid:propionic acid:butyric acid=6.5:2.0:1.5). It was found that the isolated strain DY 252 grew very well up to pH 2.0 and was resistant to relatively high concentrations of bile salts. Among the strains tested, DY 252 was least inhibited by the addition of volatile fatty acids to the growth medium at $39^{\circ}C$. Accordingly, it would appear that strain DY 252, identified as yeast Issatchenkia orientalis, may be a potential candidate for use as a microbial feed additive.
Farm animals such as piglets are often affected by environmental stress, which can disturb the gut ecosystem. Antibiotics were commonly used to prevent diarrhea in weaned piglets, but this was banned by the European Union due to the development of antibiotic resistance. However, the use of probiotics instead of antibiotics may reduce the risk posed by pathogenic microorganisms and reduce the incidence of gastrointestinal diseases. Therefore, this study was conducted to investigate the effects of Lactobacillus casei Zhang on the mechanical barrier and immune function of early-weaned piglets infected using Escherichia coli K88 based on histomorphology and immunology. Fourteen-day-old weaned piglets were divided into a control group and experimental groups that were fed L. casei Zhang and infected with E. coli K88 with or without prefeeding and/or postfeeding of L. casei Zhang. The L. casei Zhang dose used was $10^7CFU/g$ diet. Jejunum segments were obtained before histological, immunohistochemical, and western blot analyses were performed. In addition, the relative mRNA expression of toll receptors and cytokines was measured. Piglets fed L. casei Zhang showed significantly increased jejunum villus height, villus height-crypt depth ratio, muscle thickness, and expression of proliferating cell nuclear antigen and tight junction proteins ZO-1 and occludin. The use of L. casei Zhang effectively reduced intestinal inflammation after infection. We found that L. casei Zhang feeding prevented the jejunum damage induced by E. coli K88, suggesting that it may be a potential alternative to antibiotics for preventing diarrhea in early-weaned piglets.
The present study was conducted to evaluate the effect of the dietary supplementation of Bacillus amyloliquefaciens-based direct-fed microbial (DFM) on growth performance, nutrient utilization, intestinal morphology and cecal microflora in broiler chickens. A total of two hundred and eighty eight 1-d-old Arbor Acres male broilers were randomly allocated to one of four experimental treatments in a completely randomized design. Each treatment was fed to eight replicate cages, with nine birds per cage. Dietary treatments were composed of an antibiotic-free basal diet (control), and the basal diet supplemented with either 15 mg/kg of virginiamycin as antibiotic growth promoter (AGP), 30 mg/kg of Bacillus amyloliquefaciens-based DFM (DFM 30) or 60 mg/kg of Bacillus amyloliquefaciens-based DFM (DFM 60). Experimental diets were fed in two phases: starter (d 1 to 21) and finisher (d 22 to 42). Growth performance, nutrient utilization, morphological parameters of the small intestine and cecal microbial populations were measured at the end of the starter (d 21) and finisher (d 42) phases. During the starter phase, DFM and virginiamycin supplementation improved the feed conversion ratio (FCR; p<0.01) compared with the control group. For the finisher phase and the overall experiment (d 1 to 42) broilers fed diets with the DFM had better body weight gain (BWG) and FCR than that of control (p<0.05). Supplementation of virginiamycin and DFM significantly increased the total tract apparent digestibility of crude protein (CP), dry matter (DM) and gross energy during both starter and finisher phases (p<0.05) compared with the control group. On d 21, villus height, crypt depth and villus height to crypt depth ratio of duodenum, jejunum, and ileum were significantly increased for the birds fed with the DFM diets as compared with the control group (p<0.05). The DFM 30, DFM 60, and AGP groups decreased the Escherichia coli population in cecum at d 21 and d 42 compared with control group (p<0.01). In addition, the population of Lactobacillus was increased in DFM 30 and DFM 60 groups as compared with control and AGP groups (p<0.01). It can be concluded that Bacillus amyloliquefaciens-based DFM could be an alternative to the use of AGPs in broilers diets based on plant protein.
Kim, Jo Eun;Kim, Ki Hyun;Kim, Kwang-Sik;Kim, Young Hwa;Kim, Dong Woon;Park, Jun-Cheol;Kim, Sam-Chul;Seol, Kuk-Hwan
Korean Journal of Agricultural Science
/
v.43
no.3
/
pp.387-393
/
2016
This study was conducted to determine the fermentative characteristics of wheat bran inoculated with a starter culture of direct-fed microbes as a microbial wheat bran (DMWB) feed additive. Wheat bran was prepared with 1% (w/w, 0.5% Lactobacillus plantarum and 0.5% of Saccharomyces cerevisiae) starter culture treatment (TW) or without starter culture as a control (CW). Those were fermented under anaerobic conditions at $30^{\circ}C$ incubation for 3 days. Samples were taken at 0, 1, 2, and 3 days to analyze chemical composition, microbial growth, pH, and organic acid content. Chemical composition was not significantly different between CW and TW (p > 0.05). In TW, the number of lactic acid bacteria and yeast increased during the 3 days of fermentation (p < 0.05) and the population of lactic acid bacteria was significantly higher than in CW (p < 0.05). After 3 days, the number of yeast in TW was $7.50{\pm}0.07log\;CFU/g$, however, no yeast was detected in CW (p < 0.05). The pH values of both wheat bran samples decreased during the 3 days of fermentation (p < 0.05), and TW showed significantly lower pH than CW after 3 days of fermentation (p < 0.05). Contents of lactic acid and acetic acid increased significantly at 3rd day of fermentation in TW. However, no organic acids were generated in CW during testing period. These results suggest that 3 days of fermentation at $37^{\circ}C$ incubation after the inoculation wheat bran with starter culture makes it possible to produce a direct-feed with a high population of lactic acid bacteria at more than $10^{11}CFU/g$.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.