• Journal of Animal Science and Technology
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• 제64권4호
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• pp.752-769
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• 2022

Wheat gluten is an increasingly common ingredient in poultry diets but its impact on the small intestine in chicken is not fully understood. This study aimed to identify effects of high-gluten diets on chicken small intestines and the variation of their associated transcriptional responses by age. A total of 120 broilers (Ross Strain) were used to perform two animal experiments consisting of two gluten inclusion levels (0% or 25%) by bird's age (1 week or 4 weeks). Transcriptomics and histochemical techniques were employed to study the effect of gluten on their duodenal mucosa using randomly selected 12 broilers (3 chicks per group). A reduction in feed intake and body weight gain was found in the broilers fed a high-gluten containing diet at both ages. Histochemical photomicrographs showed a reduced villus height to crypt depth ratio in the duodenum of gluten-fed broilers at 1 week. We found mainly a significant effect on the gene expression of duodenal mucosa in gluten-fed broilers at 1 week (289 differentially expressed genes [DEGs]). Pathway analyses revealed that the significant DEGs were mainly involved in ribosome, oxidative phosphorylation, and peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR) signaling pathways. These pathways are involved in ribosome protein biogenesis, oxidative phosphorylation and fatty acid metabolism, respectively. Our results suggest a pattern of differential gene expression in these pathways that can be linked to chronic inflammation, suppression of cell proliferation, cell cycle arrest and apoptosis. And via such a mode of action, high-gluten inclusion levels in poultry diets could lead to the observed retardation of villi development in the duodenal mucosa of young broiler chicken.

• 한국가금학회지
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• 제42권3호
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• pp.231-238
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• 2015

라이코펜은 항산화제로서 많이 알려져 있지만, 최근에는 포유동물에서 염증 관련 면역과 지방대사 조절자로서 관심의 대상이 되기 시작하였다. 본 연구는 산란계에서 라이코펜의 가공 및 급이형태가 지방대사, 지방산 및 포도당 운반, 면역관련 유전자들의 발현에 미치는 영향을 관찰하고자 실시하였다. 백색레그혼(25주령) 48수를 lycopene의 첨가원에 따라 대조군(CON, basal diet(BD)), 토마토 건조분말 급여군(T1, BD+tomato powder-containing 10 mg lycopene/kg 사료), 토마토 건조분말 유화처리군(T2, BD+micellar of tomato powder-containing 10 mg lycopene/kg 사료) 및 정제 lycopene 급여군 (T3, BD+purified 10 mg lycopene/kg 사료) 등 모두 4처리구로 설정하여 5주간 사양시험을 실시하였다. 시험 종료 후 각 개체의 간으로부터 total RNA를 추출하고 real-time PCR을 이용하여 유전자들의 발현을 분석하였다. 라이코펜을 급여받은 닭은 급여형태와 관계없이 모두 PPAR${\gamma}$의 발현을 억제하였다(P<0.05). 지방합성효소 유전자 FASN의 발현은 T2에서 효과적으로 감소하였으나(P<0.05), T1, T3에서는 영향이 없었다. SREBP2와 C/EBP${\alpha}$ 또한 T2에서 효과적으로 유전자 발현이 억제됨을 보였다. 세포 내 포도당 흡수기능을 하는 GLUT8은 T2와 T3에서 유전자 발현이 증가하였다(P<0.05). 지방산 산화를 위한 지방산 운반체인 CPT-1 유전자는 라이코펜에 의한 영향을 받지 않았다. 면역 관련 염증인자인 TNF${\alpha}$와 IL6는 라이코펜에 의하여 효과적으로 그 발현이 억제되었다(P<0.05). 본 연구결과는 라이코펜의 급여 형태가 지방대사 관련 유전자 발현에 영향을 미치며, 그 중 유화처리된 라이코펜이 지방대사, 포도당 및 면역반응에 더 효과적 급이 수단이 될 수 있음을 보여주었다.

• 농업생명과학연구
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• 제46권3호
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• pp.69-78
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• 2012

본 연구는 농촌진흥청에서 개발한 가축용 동계 사료작물인 청보리 품종별 종실 3종(우호, 영양 및 유연)을 이용하여, 일반성분 및 각종 영양학적 가치분석을 통해 사료가치를 평가하여, 국내 농후사료의 대부분을 차지하고 있는 에너지 사료인 수입옥수수의 대체 가능성을 조사하고자 실시하였고, 이와 함께 비교 할 수 있는 수입대두박(인도산)과 수입옥수수(미국산)를 동일한 조건으로 분석하였다. 일반성분 조사에서 청보리 품종별 종실의 조단백질 함량은 옥수수에 비해 높았고, 조지방 함량은 대두박에 비해 높았다. 대사에너지에서 청보리 품종별 종실이 옥수수 보다는 낮았지만 대두박 보다 높았다. 펩신 소화율(in-vitro)은 대두박이 가장 높았고, 옥수수와 청보리 품종별 종실은 유사하였다. 지방산 조성에서 청보리 종실이 대두박와 옥수수에 비해 포화지방산의 비율은 높고 불포화지방산과 필수지방산은 낮았다. 하지만, 오메가 3 지방산인 리놀렌산(18:3)은 옥수수에 비해 청보리 품종별 종실이 높았다. 구성아미노산에서 청보리 품종별 종실의 Lycine 함량이 대두박에 비해 낮지만, 옥수수에 비해 높았으며, 무기질 함량에서는 청보리 품종별 종실이 대두박에 비해 낮았지만, 옥수수에 비해서는 높았다. 이상의 결과에서 청보리 종실은 수입옥수수를 대체할 가능성이 충분한 것으로 예상되며, 청보리 품종간에서는 큰 차이를 보이지 않았으나, 조단백질 함량과 Lysin 함량이 높고, 대사에너지 함량과 무기질 성분이 풍부한 삼차망(hood spike type)의 유연보리가 가장 좋은 것으로 예상된다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제42권1호
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• pp.14-22
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• 2009

본 연구는 고지방 (열량의 37%를 지방으로 대체)을 급여한 마우스의 체중과 체내 지질함량에 미치는 보리순의 영향을 규명하고자 하였다. 4주령의 ICR 마우스 (n = 32)를 1주일간 적응시킨 후 정상식이를 급여한 정상군, 고지방을 급여한 고지방대조군, 고지방-보리순분말군과 고지방-보리순열수추출물군으로 나누어 8주간 사육하였다. 보리순은 사람이 하루에 3잔의 차를 마시는 양을 고려하여 보리순 1%수준이 섭취되도록 분말과 열수추출물을 각각 식이에 첨가 조제하여 8주간 급여하였다. 식이섭취량은 보리순분말군이 고지방대조군에 비하여 유의적으로 낮았으나 보리순열수추출물은 식이섭취량에 영향을 미치지 않았다. 보리순분말과 보리순열수추출물은 고지방식이로 유도된 비만마우스의 체중을 효과적으로 낮추었으며 특히, 내장지방무게의 대표적 지표인 부고환지방조직 무게를 유적으로 낮추었다. 이는 보리순이 식이섭취 억제에 의존적으로 체중감소 효과를 나타내지 않음을 제시한다. 혈장의 총 콜레스테롤 함량은 보리순분말과 열수추출물 급여시 고지방 대조군에 비해 각각 25%와 20%의 감소효과를 보였으며 중성지질 함량은 보리순분말군과 열수추출물군 모두 28%와 43%의 유의적인 감소를 보였다. 또한 보리순분말과 보리순열수추출물은 혈장 중의 총 콜레스테롤에 대한 HDL-콜레스테롤 비(HTR)를 고지방대조군에 비하여 유의적으로 높였다. 간조직과 지방조직의 트리글리세리드 함량은 정상군에 비해 고지방대조군이 각각 1.3배, 1.2배의 증가를 보였으나 보리순분말과 열수추출물 급여시 모두 간조직과 지방조직의 트리글리세리드 함량이 정상군과 유사한 수준으로 개선되었다. 신장에서의 트리글리세리드 함량은 고지방식이로 증가하는 경향을 보였고 심장에서는 1.4배의 유의적인 증가를 나타내었으며, 보리순열수추출군에서만 유의적인 개선효과를 볼 수 있었다. 간조직과 신장의 콜레스테롤 함량은 실험군간에 차이가 없었으나, 심장 중의 콜레스테롤 함량은 고지방대조군이 정상군보다 유의적으로 높았다. 보리순열수추출물의 경우 심장의 콜레스테롤 함량을 유의적으로 낮추었다. 변중의 콜레스테롤 함량은 고지방 대조군이 정상군에 비하여 낮은 반면, 트리글리세리드 함량은 약 6배 높았다. 한편, 보리순말과 열수추출물 급여는 고지방 대조군에 비하여 변으로의 트리글리세리드 배설을 유의적으로 증가시켰으나 콜레스테롤 함량에는 영향을 미치지 않았다. 간조직 중 FAS활성은 정상군에 비해 고지방대조군에서 1.7배 높아진 반면, ${\beta}$-oxidation은 유의적으로 낮았다. 보리순분말과 열수추출물은 지방산 합성효소의 활성을 정상군 수준으로 개선하였으나 지방산 산화에는 영향을 미치지 않았다. 콜레스테롤 합성에 관련하는 HMG-CoA reductase와 ACAT 활성은 각각 정상군보다 고지방대조군에서 각각 2.1배, 1.5배씩 높았으나 보리순분말과 열수추출물 급여시 유의적으로 낮았다. 이와 같이 보리순분말과 열수추출물은 고지방 식이로 비만을 유도한 마우스의 간조직에서 지방산과 콜레스테롤 합성을 저해함으로써 지질개선에 효과적인 것으로 나타났다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제31권9호
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• pp.1377-1384
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• 1998

본 연구에서는 streptozotocin으로 당뇨를 유발시킨 횐쥐에게 methanol로 추출하여 분획한 참마의 $H_2O$ 분획물을 경구투여하고 selenium은 식이로 보충하여 당뇨시 14일간 혈당과 지질대사에 미치는 영향을 실험하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 당뇨대조군은 당뇨로 인한 대사상의 변화로 정상군과는 다른 대사적인 차이를 나타내었다. 전 실험 기간 중 횐쥐의 체중변화는 정상군에 비해 당뇨실험군 모두에서 유의적으로 감소되었으며 DJT-Se군에서 다른 당뇨실험군보다 적은 양의 체중감소를 보였다. 참마와 Se 보충식이에 따른 식이효율도 DJT-Se군에서 유의적인 차이는 아니었지만 다른 당뇨실험군에 비해 높았다. 장기 의 무게를 체중 100g당으로 환산하였을 때 간장과 신장의 무게는 정상군보다 유의적으로 비대해졌으며 비장은 당뇨실험군 모두에서 정상군보다 무게가 낮게, 췌장은 높게 나타났다. 혈장 포도당 수준은 당뇨실험군 중 DJT-Se군에서 유의적으로 낮아졌으며 인슐린의 함량 수준은 당뇨실험군 간의 유의적인 차이를 보이지 않았으나 DJT-Se군에서 약간 높았다. 혈장단백질 수준은 당뇨대조군에 비해 당뇨실험군 모두에서 높게 나타났다. 혈장 지질 수준에 미치는 영향을 보면 혈장 cholesterol의 경우 당뇨대조군과 당뇨실험군 간의 큰 차이는 없었으나 당뇨실험군에서 낮은 경향을 보였다. HDL-cholesterol 수준은 모든 당뇨실험군에서 높게 나타났다. 중성지방의 경우는 DJT-Se군과 Se군에서 유의적으로 낮은 수준이었다. 유리지방산 함량은 정상군과 당뇨실험군 사이에 차이를 보이지 않았다. AST와 ALT 활성도는 군 간에 큰 차이를 보이지 않았으나 당뇨대조 군에 비해 DJT군에서는 유의성을 보였다. 본 연구 결과 참마나 Se를 독립적으로 섭취하는 것 보다는 병용하여 보충하는 것이 항산화 작용의 상승효과를 보여주어 고혈당과 지방대사산물에 작용하여 혈당강하효과를 보일 것으로 생각된다. 참마의 혈당강하에 영향하는 생리활성성분과 Se보충에 의한 대사적인 변화에 대하여 더 구체적인 생화학적인 연구가 이루어져야 될 것으로 여겨진다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제55권4호
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• pp.462-475
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• 2022

본 연구는 팔미트산으로 인슐린 저항성을 유도한 C2C12 근육세포주에서 ADLE의 인슐린 저항성개선효과를조사하고이에대한조절기전을확인하고자하였다. C2C12 근육세포주에 ADLE를 처리 시, AMPK의 활성화를 통해 포도당흡수 (glucose uptake)가 증가되었으며, 이는 미토콘드리아-매개 에너지 생합성 조절단백질인 PGC1α, UCP3, CS 활성을 증가시킴과 동시에 지방산 합성인자인 ACC, FAS, SREBP-1의 발현을 억제함을 알 수 있었다. 세포주에서 확인된 결과들을 고지방식이 유도 당뇨마우스의 근육조직에서 조사한 결과, 고지방식이와 ADLE를 동시에 처리한 그룹에서 AMPK 활성화, GLUT4 발현증가와 미토콘드리아 에너지 대사증가, 지방산 합성 감소효과를 보였다. 이상의 결과들로, ADLE가 근육 내 에너지 대사 관련 경로의 상위유전자인 AMPK를 활성화하여 GLUT4의 세포막 이동을 증진시켜 당대사 조절에 관여하는 것을 관찰하였으며, AMPK의 인산화 증가는 PGC1α의 활성화에 관여하고, 이를 통해 열 발산 대사와 관련된 UCP3의 증가 및 CS 활성을 증가시키고, 지방산 합성 관련 유전자 발현을 억제시킴을 알 수 있었다. 본 결과로부터 ADLE는 대사증후군에서 공통적으로 나타나는 인슐린 저항성을 개선시킬 수 있으며, 이는 근육세포에서의 AMPK의 활성화를 통한 에너지생성기전과 관련이 있음을 알 수 있었다. ADLE는 비만, 당뇨 등의 다양한 부작용을 가진 약제와는 다른 안전성을 보장할 수 있는 이점을 가지고 있어 인슐린 저항성 및 제2형 당뇨병 치료를 위한 기능성 식품 소재로의 활용 가능성도 충분히 가지고 있음을 확인할 수 있었다.

• 대한유전성대사질환학회지
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• 제17권3호
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• pp.77-84
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• 2017

Purpose: From the early 1990's, use of Tandem mass spectrometry in neonatal screening test, made early stage detection of disorders that was not detectable by the previous methods of inspection. This research aims to evaluate the frequency of positive results in national neonatal screening test by Tandem mass spectrometry and its usefulness. Methods: A designated organization for inherited metabolic disorder executed neonatal screening test on newborns using Tandem mass spectrometry from January 2006 to December 2015, followed by the investigation of these data by the Planned Population Federation of Korea (PPFK), and this research analyzed those inspected data from the PPFK. Results: Among total childbirth of 4,590,606, from January 2006 to December 2015, 3,445,238 were selected for MS/MS and conduction rate was 75.1%. 261 out of the selected 3,445,238 were confirmed patients and for last decade, detection rate of total metabolic disorder was 1/13,205. In 261 confirmed patients, 120 had an amino acid metabolic disorder and its detection rate was 1/28,710 and 110 had an organic acid metabolic disorder and detection rate was 1/31,320. Also, 31 had a fatty acid metabolic disorder and detection rate was 1/13,205. Conclusion: Inherited metabolic disorder is very rare. Until now, it was difficult to precisely grasp an understanding on the national incidence of inherited metabolic disorder, due to lack of overall data and inconsistent and incomplete long-term result analysis. However, this research attempted to comprehensively approach the domestic incidence, by analyzing previous 10 years of data.

• 한국식품영양학회지
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• 제26권3호
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• pp.591-600
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• 2013

This study investigated the changes in the nutraceutical lipid components of brown rice oil after germination. Four different high-yielding cultivars (Dasan1, Segyejinmi, Hanareum1 and Hanareum2) of Korean brown rice were selected and brown rice oil was extracted from each cultivar before and after germination. Free fatty acid, squalene, policosanols, and isomers of phytosterol were analyzed using GC, and isomers of tocols (tocopherol and tocotrienol) and ${\gamma}$-oryzanol were quantified using HPLC from both brown rice oil (BRO) and germinated brown rice oil (GBRO). The contents of phytosterol isomers, campesterol, stigmasterol, and ${\beta}$-sitosterol were increased by 8.3%, 31.6%, 3.3% in GBRO, respectively. Furthermore, the squalene content showed the highest increase of up to 2.4 fold in GBRO compared to BRO. In addition, linoleic and linolenic acid composition increased whereas oleic and palmitic acid decreased in the GRBO. However, the contents of tocols (tocopherol and tocotrienol) in GBRO were lower than those in BRO, and there was no significant difference in policosanol and ${\gamma}$-oryzanol between GBRO and BRO. These results suggest that GBRO has the potential as a healthy and functional source due to its lipid profile on improved lipid metabolism.

• 대한유전성대사질환학회지
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• 제15권1호
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• pp.40-43
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• 2015

Short-chain acyl-CoA dehydrogenase (SCAD) deficiency is an autosomal recessive mitochondrial disorder of fatty acid oxidation associated with mutations in the ACADS gene. While patients diagnosed clinically have a variable clinical presentation, patients diagnosed by newborn screening are largely asymptomatic. We describe here the case of a 1-year-old male patient who was detected by newborn screening and diagnosed as SCAD deficiency. Spectrometric screening for inborn errors of metabolism at 72hrs after birth showed elevated butyrylcarnitine (C4) level of 1.69 mol/L (normal, <0.83 mol/L), C4/C2 ration of 0.26 (normal, <0.09), C5DC+C60H level of 39 mol/L (normal, <0.28 mol/L), and C5DC/C8 ration of 7.36 (normal, <4.45). The follow-up testing at 18 days of age were performed: liquid chromatography tandem mass spectrometry (LC-MS/MS), urine organic acids, and quantitative acylcarnitine profile. C4 carnitine was elevated as 0.91; urine organic acid analysis showed elevated ethylmalonic acid as 62.87 nmol/molCr (normal, <6.5), methylsuccinate 6.81 nmol/molCr (normal, not detected). Sequence analysis of ACADS revealed a homozygous missense mutation, c.164C>T (p.Pro55Leu). He is growing well and no episodes of seizures or growth retardation had occurred.

• 한국식품영양과학회지
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• 제30권6호
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• pp.1190-1196
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• 2001

고콜레스테롤 식이 횐쥐에서 xylooligo당이 간장에서의 콜레스테롤대사에 미치는 영향을 관찰하였다. 실험동물은 100$\pm$10g의 Sprague-Dawley 횐쥐를 이용하여 정상 식이군과 1% 고콜레스테롤 실험군으로 나누고 다시 실험군은 1%의 고콜레스테롤 식이에 xylooligo당을 0%, 5%, 10% 및 15% 농도 첨가군(C, C5XO, C10XO 및 C15XO군)으로 나누어 4주간 자유섭식시킨 후 콜레스테롤 대사 개선효과를 알아보았다. 간조직중의 중성지방과 콜레스테롤함량은 정상군에 비해 C군에서는 각각 3.9배, 20배씩 증가되었으며 C군에 비해 C10XO군은 거의 절반으로 감소되었다. 간조직의 HMG-CoA reductase 활성은 정상군에 비해 C군은 45% 감소되었으나, xylooligo당 공급군에서는 정상군 수준이었다. 간조직중의 지방산 조성은 oleic acid( $C_{18:1}$)과 linoleic acid( $C_{18:2}$)은 정상군에 비해 C군에서 유의적(p<0.05)으로 증가되었고, ara chidonic acid( $C_{20:4}$)는 감소되었으나 xylooligo당 공급으로 증가되었다. 총포화지방산(SFA)은 정상군에 비해 고콜레스테롤 식이로 인해 감소되 었으나, xylooligo당 공급으로 정상화되었다. 고콜레스테롤군에서는 총 단일불포화지방산(MUFA)은 증가되었으나, xylooligo당 공급으로 감소되었다. 항혈전지수인 n-3/n-6 지방산 비는 정상군에 비해 C군에서 감소되었으나, xylooligo당 10% 공급군에서는 C군에 비해 유의적으로 증가하였다. 결론적으로 식이 xylooligo당은 고콜레스테롤 식이로 인한 고콜레스테롤 혈증이나 고지혈증의 위험인자인 콜레스테롤을 감소시킬 수 있는 콜레스테롤 대사 개선 기능이 우수하므로 기능성 식품 신소재나 식이섬유의 대용품으로도 활용될 수 있으리라 생각된다.다.