Enterococcus는 fecal indicator bacterium의 하나로서 환경내에서 fecal contamination을 탐지 하는 지표로서 사용되며, 현재 각 Enterococcus spp. 의 서로 다른 당 분해능을 이용한 분별법이 개발되었으며, 이를 위해 서로 다른지역의 소, 돼지, 닭, 오리 그리고 사람으로 부터 총 1826의 Enterococcus 샘플을 획득 하였음. 이 연구는 Enterococcus를 통해 microbial source tracking 의 가능성을 제시하고 있음.
Administration of dietary fibers has various health benefits, mainly by increasing numbers of beneficial bacteria and enhancing production of short-chain fatty acids in the colon. There has been growing interest in the addition of dietary fiber to human diet, due to its prebiotic effects. This study aimed to evaluate the prebiotic activity of inulin using an in vitro batch fermentation system with human fecal microbiota. Fermentation of inulin resulted in a significantly greater ratio of Lactobacillus or Bifidobacteria to Enterobacteria strains as an index of healthy human intestine and elevated butyrate concentration, which are related to improvement of gut health.
Noh, Hyun Suk;Ingale, Santosh Laxman;Lee, Su Hyup;Kim, Kwang Hyun;Kwon, Ill Kyong;Kim, Young Hwa;Chae, Byung Jo
Journal of Animal Science and Technology
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제56권3호
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pp.10.1-10.7
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2014
An experiment was conducted to investigate the effects of dietary supplementation with citrus pulp, fish by-product, and Bacillus subtilis fermentation biomass on the growth performance, apparent total tract digestibility (ATTD) of nutrients, and fecal microflora of weanling pigs. A total of 180 weaned piglets (Landrace ${\times}$ Yorkshire ${\times}$ Duroc) were randomly allotted to three treatments on the basis of body weight (BW). There were six replicate pens in each treatment with 10 piglets per pen. Dietary treatments were corn-soybean meal-based basal diet supplemented with 0 (control), 2.5, and 5.0% citrus pulp, fish by-product, and B. subtilis fermentation biomass. The isocaloric and isoproteineous experimental diets were fed in mash form in two phases (d 0 ~ 14, phase I and d 15 ~ 28, phase II). Dietary treatments had significant linear effects on gain to feed ratio (G:F) in all periods, whereas significant linear effects on ATTD of dry matter (DM), gross energy (GE), and ash were only observed in phase I. Piglets fed diet supplemented with 5.0% citrus pulp, fish by-product, and B. subtilis fermentation biomass showed greater (p < 0.05) G:F (phase I, phase II, and overall) as well as ATTD of DM, GE, and ash (phase I) than pigs fed control diet. Dietary treatments also had significant linear effects on total anaerobic bacteria populations by d 14 and 28. In addition, piglets fed diet supplemented with 5.0% citrus pulp, fish by-product and B. subtilis fermentation biomass showed greater (p < 0.05) fecal total anaerobic bacteria populations (d 14 and 28) than pigs fed control diet. Dietary treatments had no significant effects (linear or quadratic) on average daily gain (ADG), average dial feed intake (ADFI; phase I, phase II, and overall), or fecal populations of Bifidobacterium spp., Clostridium spp., and coliforms (d 14 and 28). These results indicate that dietary supplementation with 5.0% citrus pulp, fish by-product, and B. subtilis fermentation biomass has the potential to improve the feed efficiency, nutrient digestibility, and fecal microflora of weanling pigs.
The effect of Bacillus subtilis natto on hindgut fermentation and microbiota of early lactation Holstein dairy cows was investigated in this study. Thirty-six Holstein dairy cows in early lactation were randomly allocated to three groups: no B. subtilis natto as the control group, B. subtilis natto with $0.5{\times}10^{11}cfu$ as DMF1 group and B. subtilis natto with $1.0{\times}10^{11}cfu$ as DMF2 group. After 14 days of adaptation period, the formal experiment was started and lasted for 63 days. Fecal samples were collected directly from the rectum of each animal on the morning at the end of eighth week and placed into sterile plastic bags. The pH, $NH_3$-N and VFA concentration were determined and fecal bacteria DNA was extracted and analyzed by DGGE. The results showed that the addition of B. subtilus natto at either treatment level resulted in a decrease in fecal $NH_3$-N concentration but had no effect on fecal pH and VFA. The DGGE profile revealed that B. subtilis natto affected the population of fecal bacteria. The diversity index of Shannon-Wiener in DFM1 decreased significantly compared to the control. Fecal Alistipes sp., Clostridium sp., Roseospira sp., beta proteobacterium were decreased and Bifidobacterium was increased after supplementing with B. subtilis natto. This study demonstrated that B. subtilis natto had a tendency to change fecal microbiota balance.
An experiment was conducted to evaluate Pediococcus spp.-fermented chicken meat as a snack for dogs. The fermented or non-fermented snacks used in this study were prepared through the following process; meat mixtures containing 52.8% MDCM, 35.2% chicken breast meat (CBM) and 9.7% corn starch were inoculated with or without Pediococcus spp., incubated at 37℃ for 24 h and then sterilized at 121℃ for 20 min. During the 24-h fermentation, the pH of fermented chicken snack dropped rapidly with concomitant increase in number of lactic acid bacteria. The nutritional composition was not altered by fermentation. In vitro pepsin nitrogen digestibility was higher (p < 0.05) in the fermented snack compared with the non-fermented snack. Upon storage at room temperature for 14 days, bacteria grew slowly in fermented vs. non-fermented snack samples. In a palatability trial, dogs preferred non-fermented over fermented snack food. In 12-d-long feeding trial, fecal ammonia content was lowered, but fecal lactic acid content was increased in dogs fed the fermented vs. non-fermented snack food. Our study shows that the fermented MDCM-based snack exhibited good preservability upon storage, and improved in vitro nitrogen digestibility and fecal characteristics in dogs.
Objective: The objective of this study was to select an effective in vitro digestion-fermentation model to estimate the effect of decreasing dietary crude protein (CP) on odor emission during pig production and to suggest potential prediction markers through in vitro and in vivo experiments. Methods: In the in vitro experiment, three diet formulations with different CP contents (170 g/kg, 150 g/kg, and 130 g/kg) but containing the same standardized ileal digestible essential amino acids (SID-EAA) were assessed. Each diet was evaluated by two different in vitro gastric-intestinal phase digestion methods (flask and dialysis), combined with fresh pig feces-ferment inoculation. Eighteen growing barrows (31.9±1.6 kg) were divided into three groups: control diet (180 g CP/kg, without SID-EAA adjustment), 170 g CP/kg diet, and 150 g CP/kg diet for 4 weeks. Results: The in vitro digestion results indicated that in vitro digestibility was affected by the gastric-intestinal phase digestion method and dietary CP level. According to the gas kinetic and digestibility results, the dialysis method showed greater distinguishability for dietary CP level adjustment. Nitrogen-related odor compounds (NH3-N, indole, p-cresol, and skatole) were highly correlated with urease and protease activity. The feeding study indicated that both EAA-adjusted diets resulted in a lower odor emission especially in p-cresol and skatole. Both protease and urease activity in feces were also closely related to odor emissions from nitrogen metabolism compounds. Conclusion: Dialysis digestion in the gastric-intestinal phase followed by fresh fecal inoculation fermentation is suitable for in vitro diet evaluation. The enzyme activity in the fermentation and the fecal samples might provide a simple and effective estimation tool for nitrogen-related odor emission prediction in both in vitro and in vivo experiments.
돈분과 옥분을 50:50으로 혼합하여 3$0^{\circ}C$에서 발효시킬때 초기에는 fecal streptococci가 많이 출현하나 이후 lactobacilli가 발효의 주역을 담당하고 7일 후에는 L. acidophilus, L. fermenti와 L. delbrueckii가 함께 성장하였다. 탈효과정중 젖산균에 의한 산생성으로 인하여 pH가 4.2까지 감소하였으며, E. coli와 효모가 1~2일만에 검출되지 않았으므로 다른 유해 미생물의 생육 억제도 생각할 수 있게 되었다. 또한 옥분내의 풍부한 영양 성분과 발향물의 분취가 산취로 대체됨으로써 풍미가 가축기호에 적당하게 되고 가축분의 이용시 본 시험에서 사용한 방법을 이용함으로써 생돈분의 가열멸균이 아닌 유산균의 자연발효를 통하여 돈분을 사료화시킬 수 있음을 보여주고 있다.
The effects of daily dietary Bacillus subtilis (Bs), and adding L-tryptophan, fructan, or casein to fecal fermentation broths were investigated as means to reduce the production of noxious gas during manure fermentation caused by ammonia, hydrogen sulfide ($H_2S$), and 3-methylindole (skatole). Eighty swine ($50.0{\pm}0.5kg$) were equally apportioned to an experimental group given Bs in daily feed, or a control group without Bs. After 6 weeks, fresh manure was collected from both groups for fermentation studies using a $3{\times}3$ orthogonal array, in which tryptophan, casein, and fructan were added at various concentrations. After fermentation, the ammonia, $H_2S$, L-tryptophan, skatole, and microflora were measured. In both groups, L-tryptophan was the principle additive increasing skatole production, with significant correlation (r = 0.9992). L-tryptophan had no effect on the production of ammonia, $H_2S$, or skatole in animals fed Bs. In both groups, fructan was the principle additive that reduced $H_2S$ production (r = 0.9981). Fructan and Bs significantly interacted in $H_2S$ production (p = 0.014). Casein was the principle additive affecting the concentration of ammonia, only in the control group. Casein and Bs significantly interacted in ammonia production (p = 0.039). The predominant bacteria were Bacillus spp. CWBI B1434 (26%) in the control group, and Streptococcus alactolyticus AF201899 (36%) in the experimental group. In summary, daily dietary Bs reduced ammonia production during fecal fermentation. Lessening L-tryptophan and increasing fructan in the fermentation broth reduced skatole and $H_2S$.
Cheonggukjang is a traditional fermented food in Korea, which is known to exert beneficial effects on health. In this study, we evaluated the effects of cheonggukjang fermented by Bacillus subtilis SCGB 574 (B574) on high fat diet (HFD)-deteriorated large intestinal health. Rats were fed with HFD or HFD supplemented with 10.1% cheonggukjang (B574). Fecal microbiota was analyzed based on 16S rRNA gene sequences, and the fecal and serum metabolome were measured using GC-MS. Our results showed that SCGB574 intake significantly reduced body weight, restored tight junction components, and ameliorated inflammatory cell infiltration. SCGB574 also shifted gut microbiota by increasing the abundance of short chain fatty acid producers such as Alistipes and Flintibacter, although it decreased the abundance of Lactobacillus. Serum and fecal metabolome analyses showed significantly different metabolic profiles between the groups. The top five metabolites increased by SCGB574 were i) arginine biosynthesis, ii) alanine, aspartate, and glutamate metabolism; iii) starch and sucrose metabolism; iv) neomycin, kanamycin, and gentamicin biosynthesis; and v) galactose metabolism. These results showed that cheonggukjang fermented by SCGB574 ameliorates adverse effects of HFD through improving intestinal health.
A total of 120 finishing pigs ([Yorkshire${\times}$Landrace]${\times}$Duroc) with an average body weight (BW) of $49.72{\pm}1.72kg$ were used in 12-wk trial to evaluate the effects of protected organic acids on growth performance, nutrient digestibility, fecal micro flora, meat quality and fecal gas emission. Pigs were randomly allotted to one of three dietary treatments (10 replication pens with 4 pigs per pen) in a randomly complete block design based on their initial BW. Each dietary treatment consisted of: Control (CON/basal diet), OA1 (basal diet+0.1% organic acids) and OA2 (basal diet+0.2% organic acids). Dietary treatment with protected organic acid blends linearly improved (p<0.001) average daily gain during 0 to 6 week, 6 to 12 week as well as overall with the increase in their inclusion level in the diet. The dry matter, N, and energy digestibility was higher (linear effect, p<0.001) with the increase in the dose of protected organic acid blends during 12 week. During week 6, a decrease (linear effect, p = 0.01) in fecal ammonia contents was observed with the increase in the level of protected organic acid blends on d 3 and d 5 of fermentation. Moreover, acetic acid emission decreased linearly (p = 0.02) on d7 of fermentation with the increase in the level of protected organic acid blends. During 12 weeks, linear decrease (p<0.001) in fecal ammonia on d 3 and d 5 and acetic acid content on d 5 of fermentation was observed with the increase in the level of protected organic acid blends. Supplementation of protected organic acid blends linearly increased the longissimus muscle area with the increasing concentration of organic acids. Moreover, color of meat increased (linear effect, quadratic effect, p<0.001, p<0.002 respectively) and firmness of meat showed quadratic effect (p = 0.003) with the inclusion of increasing level of protected organic acid in the diet. During the 6 week, increment in the level of protected organic acid blends decreased (linear effect, p = 0.01) Escherichia coli (E. coli) counts and increased (linear effect, p = 0.004) Lactobacillus counts. During 12-wk of experimental trial, feces from pigs fed diet supplemented with organic acid blends showed linear reduction (p<0.001) of E. coli counts and the tendency of linear increase (p = 0.06) in Lactobacillus count with the increase in the level of organic acid blends. In conclusion, 0.2% protected organic acids blends positively affected growth performance, nutrient digestibility, fecal gas emission and meat quality in finishing pigs without any adverse effects on blood parameters.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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