• 생명과학회지
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• 제29권6호
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• pp.747-753
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• 2019

인지기능 저하는 장 단기 기억 및 주의력 소실과 우울증, 불안증의 증가를 특징으로 한다. 또한, 인지기능 저하는 알츠하이머, 파킨슨병과 같은 다양한 퇴행성 뇌질환과 연관되어 있다. 경제적 부담, 안전 위협을 포함하는 인지기능 저하와 관련된 사회적 문제는 고령화가 진행됨에 따라 증가하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 전 세계적으로 많은 연구가 수행되고 있다. 일반적으로 인지기능 저하를 유발할 가능성이 있는 원인으로는 노화에 따른 대사 및 호르몬 불균형, 감염, 약물 오남용, 신경세포 손상 등이 알려져 있지만 다양한 요인이 관련되어 있으므로 원인 규명이 어려운 한계점 때문에 뚜렷한 치료전략 수립이 어려운 실정이다. 최근의 연구에 따르면 퇴행성 뇌질환 발생의 원인과 이에 대한 치료전략 수립에 있어서 장내미생물의 역할이 중요하게 제시되고 있다. 특히, 알츠하이머병과 파킨슨병에서 장내미생물 조성의 변화 및 이들에 의한 대사산물에 따른 분자생물학적, 신경행동학적 증상의 변화가 밝혀졌다. 알츠하이머병 동물모델에서 장내미생물의 변화는 NMDA 수용체와 글루탐산의 변화를 통해 기억능력 소실을 야기하였다. 반면, 알츠하이머병 동물모델에 프로바이오틱스를 투여하였을 때, 비정상적인 신경학적 행동이 유의적으로 감소하였다. 파킨슨병은 장내미생물 군집의 변화와 직접적인 연관성을 보였으며 이는 이차적 증상인 변비 발생에도 영향을 미치는 것으로 나타났다. 파킨슨병 동물모델에 투여한 프로바이오틱스는 단쇄지방산 중 하나인 뷰티르산 증가를 통한 신경세포 보호효과를 나타내었다. 또한, 알츠하이머병과 파킨슨병에서 뇌-혈관장벽의 기능이상이 밝혀졌으며, 뇌-혈관장벽 변화는 장내미생물 불균형에 의한 전신성 염증에 따른 미세소관의 파괴 및 투과성 증가와 연관된 것으로 나타났다. 더불어 장내미생물 대사과정에서 생성된 대사산물은 퇴행성 뇌질환의 발생과 치료에 영향을 미친다. 본 논문에서는 인지기능 저하의 진행을 지연시킴으로써 심화를 방지할 수 있는 효과적인 접근법을 제시하기 위하여 인지기능 저하와 장내미생물의 연관성을 심층적으로 고찰하여 치료적 대안으로 제시하고자 한다.

• BMB Reports
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• 제40권3호
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• pp.368-372
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• 2007

Ghrelin belongs to the family of a gut-brain hormone that promotes food intake and controls energy balance. Recently, it has also been shown to regulate bone formation directly. Dental tissue shares several functional, developmental and anatomical similarities with bone, and in the present study we have investigated the presence of ghrelin in 44 human teeth using immunocytochemistry and radioimmunoassay. Both methods showed that the hormone is present in canines and molars, mainly in the odontoblasts but also in the pulp. Ghrelin could potentially play interesting physiological roles in teeth.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제21권10호
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• pp.1473-1478
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• 2008

An experiment was conducted to investigate the mechanism for the effect of tetrabasic zinc chloride (TBZC) in enhancing growth performance of weanling piglets. Gut-brain peptides play an important role in the regulation of growth and appetite in animals. This study evaluated the effects of TBZC on blood concentrations of growth hormone (GH), ghrelin, insulin-like growth factor-I (IGF-I), cholecystokinin (CCK) and neuropeptide Y (NPY). Seventy-two weanling piglets (Landrace$\times$Large White) with an initial body weight (BW) of $6.7{\pm}0.16kg$ and aged $24{\pm}1days$ were assigned to three dietary treatments: i) control diet without TBZC supplement, ii) the control diet supplemented with 2,000 mg Zn from TBZC/kg and iii) TBZC-supplemented diet pair-fed with respect to the control diet. Each treatment had six replications (pens) of four piglets. At the end of a 14-d experimental period, piglets were weighed and feed consumption was measured, and blood samples were collected for assays of GH, ghrelin, IGF-I, CCK and NPY concentrations. The inclusion of TBZC in the diet increased average daily gain (p<0.01), average daily feed intake (p<0.05), and feed conversion ratio (p<0.05). Pair-fed piglets had higher ADG, and lower FCR than (p<0.05) Control piglets. Supplementation of the diet with TBZC increased (p<0.05) serum GH and plasma ghrelin levels in weanling piglets, but did not affect (p>0.05) serum IGF-I and plasma NPY and CCK concentrations. Pair-fed piglets had lower (p<0.05) serum GH levels than TBZC-supplemented piglets, but did not (p>0.05) differ from Control piglets. These data indicated that TBZC elevated the concentration of ghrelin and GH. This observation may partly explain the beneficial effects of TBZC on growth performance of weanling piglets.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제14권12호
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• pp.1794-1802
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• 2001

Biotechnology will play critical role in improving animal productivity. Animal growth rate and muscle deposition potential can be greatly improved by the application of biotechnology and biotechnological products. Administration of recombinant somatotropin (ST) or other compounds such as IGF-1 and growth hormone-releasing peptides (GHRPs) can enhance growth rate and carcass lean percentage. Gene transfer offers a powerful approach to manipulate endocrine system and metabolic pathways toward faster growth and better feed efficiency. Biotechnology is also extensively used for improving metabolism and activity of gut microorganisms for better nutrient digestibility. Knockout of growth-inhibiting genes such as myostatin results in considerable acceleration of body weight and muscle growth. Animal growth can also be improved by the use of gene therapy. Immunomodulation is another approach for efficient growth through controlling the activity of endogenous anabolic hormones. All the above aspects will be discussed in this review.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제13권4호
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• pp.207-215
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• 2009

시상하부-뇌하수체-생식소(hypothalamus-pituitary-gonad, HPG) 호르몬 축의 활성에 영향을 미치는 수많은 인자들은 생식 기능을 조절하고, 사춘기 개시와 폐경기 진입과 같은 뚜렷한 생식 능력의 단계 전이를 초래한다. 지방세포로부터 분비되는 다기능적 호르몬인 leptin의 발견 이후, 곧 이어 생식과 신체의 에너지 균형 사이의 긴밀한 관계에 대한 증거들이 밝혀졌다. 위장관으로부터 분비되는 또 다른 다기능 호르몬인 ghrelin은 이미 알려져 있던 growth hormone secretagogue receptor(GHSR)의 내인성 리간드이며, 에너지 항상성의 조절에서 leptin에 상응하는 물질로 알려졌다. 예상대로, ghrelin 또한 HPG 축의 활성의 조절을 통해 생식 능력을 조절함이 증명되었다. 이 논문은 ghrelin의 발견과 유전자 구조, 조직 내의 분포, 그리고 역할과 HPG 축에서의 생식 호르몬 분비 조절에 대한 포유동물의 생식에서의 ghrelin-GHSR 신호에 관한 최신 정보를 요약한 것이다. 뇌하수체에서의 POMC 유전자 발현과 유사하게, preproghrelin 유전자는 alternative splicing과 번역 후 변형(posttranslational modification)을 거치는 복잡한 레퍼토리의 전사체들과 펩티드 산물을 만들어 낸다. 에너지 항상성을 제외한 신체 생리 기능의 조절에서의 preproghrelin 유전자 산물의 역할에 관한 정보는 제한적이지만, 신진 대사와 생식 사이에서의 ghrelin의 상호작용에 관해서는 충분한 증거들이 있다. 흰쥐와 인간에서, ghrelin 수용체인 GHSRs(GHSR1a와 GHSR1b)의 분포는 본래 ghrelin의 표적으로 여겨진 시상하부와 뇌하수체뿐만 아니라 정소와 난소에서도 확인되었다. 뇌와 생식소에서도 preproghrelin 유전자 발현이 확인되었는데, 이것은 HPG 축에서 ghrelin이 국부적인 역할을 담당할 가능성을 시사한다. 비록 뇌하수체에서의 기능은 아직 확실치 않지만, ghrelin은 시상하부의 GnRH, 뇌하수체의 생식소자극호르몬과 생식소의 성 스테로이드 호르몬 분비에 대한 음성적인 조절자로서의 역할을 수행하는 것으로 보인다. 최근의 연구들은 사춘기 개시, 그리고 아마도 폐경기 진입의 조절에서 ghrelin의 관여를 시사한다. 이제 ghrelin이 '뇌-위장관' 축의 필수적인 호르몬 요인이며, 신 진 대사와 생식 사이를 연결하는 조절 물질이라는 가능성은 매우 높다. '배부름'을 반영하는 leptin 신호와는 정반대인 ghrelin 신호는 신체 에너지 균형 상태로 볼 때 '배고픔'을 표현하는 것으로 생각되며, 항상성의 유지에서 최우선 사항으로 고려되지 않는 생식으로의 에너지 투자가 이루어지지 않도록 하는데 필수적일 것으로 사료된다. 생식능력 조절에 있어서 ghrelin의 보다 명확한 작용 메커니즘과 역할에 대한 깊은 통찰력을 얻고 성공적인 생의학적 적용을 위해서는 향후 더 많은 연구들이 필요하다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제32권1호
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• pp.72-80
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• 2022

In this study, the survival capacity (acid and bile salt tolerance, and adhesion to gut epithelial cells) and probiotic properties (enzyme activity-inhibition and anti-inflammatory activities, inhibition of adipogenesis, and stress hormone level reduction) of Lactiplantibacillus plantarum LRCC5314, isolated from kimchi (Korean traditional fermented cabbage), were investigated. LRCC5314 exhibited very stable survival at ph 2.0 and in 0.2% bile acid with 89.9% adhesion to Caco-2 intestinal epithelial cells after treatment for 2 h. LRCC5314 also inhibited the activities of α-amylase and α-glucosidase, which are involved in elevating postprandial blood glucose levels, by approximately 72.9% and 51.2%, respectively. Treatment of lipopolysaccharide (LPS)-stimulated RAW 264.7 cells with the LRCC5314 lysate decreased the levels of the inflammatory factors nitric oxide, tumor necrosis factor (TNF-α), interleukin (IL)-1β, and interferon-γ by 88.5%, 49.3%, 97.2%, and 99.8%, respectively, relative to those of the cells treated with LPS alone. LRCC5314 also inhibited adipogenesis in differentiating preadipocytes (3T3-L1 cells), showing a 14.7% decrease in lipid droplet levels and a 74.0% decrease in triglyceride levels, as well as distinct reductions in the mRNA expression levels of adiponectin, FAS, PPAR/γ, C/EBPα, TNF-α, and IL-6. Moreover, LRCC5314 reduced the level of cortisol, a hormone with important effect on stress, by approximately 35.6% in H295R cells. L. plantarum LRCC5314 is identified as a new probiotic with excellent in vitro multifunctional properties. Subsequent in vivo studies may further demonstrate its potential as a functional food or pharmabiotic.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제37권4호
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• pp.878-892
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• 2020

본 연구의 목적은 출산 전 필라테스 운동과 프로바이오틱스 섭취가 출산 후 여성의 장내미생물, 신체구성, 혈중지질, 비만호르몬, 염증성 사이토카인에 미치는 영향을 알아보는데 있다. 총 15명의 임산부를 운동+프로바이오틱스섭취군(PEX, n=5), 운동군(EX, n=5), 대조군(CON, n=5)으로 구분하였다. PEX 집단과 EX 집단은 8주 동안 주 2회 필라테스 운동에 참여하였고 준비운동 10분, 본 운동 30분, 정리운동 10분으로 실시하였으며, PEX 집단은 매일 공복에 프로바이오틱스 1 캡슐을 섭취하였다. 그 결과 출산 후 PEX 집단의 체지방 및 WHR 수치가 감소하였다. 장내미생물의 변화는 비피도박테리움, 락토바실러스, 클로스트리디움, 퍼미큐테스, 박테리오데스의 구성 수준에서 집단 간 유의한 차이가 나타나지 않았다. 비만 호르몬과 염증성 사이토카인의 변화는 PEX 집단에서 사후 렙틴, IL-6, TNF-a 수치가 감소하는 것으로 나타났고, 혈중 지질 수준에서는 차이가 없었다. 결론적으로 출산 전 필라테스와 프로바이오틱스 병행 처치는 출산 후 여성의 복부지방 감소에 효과적이며 염증 및 비만 관련 호르몬에 긍정적인 영향을 주어 산후 빠른 회복에 도움이 될 것이다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제63권4호
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• pp.904-918
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• 2021

This study was conducted to investigate the effect of cooling systems on reproductive performance, body temperature, blood metabolites, and the intestinal microbiome in early gestating sows exposed to high ambient temperature. In total, 39 pregnant sows (Landrace × Yorkshire; 2 parities) were randomly assigned to and maintained in the following three treatment groups (13 sows per group) over days 0 to 35 of pregnancy: (i) air cooling (AC; 26.87 ± 1.23℃), (ii) water-drip cooling (WC; 28.81 ± 0.91℃), and (iii) a lack of cooling with heat stress (HS; 30.72 ± 0.70℃). Backfat thickness was measured before and after HS. Feces were collected on day 0 and 35 d of the trial for microbiome analysis, whereas blood was taken at day 35 of pregnancy and analyzed. Reproductive performance and physiological responses were identified at day 35. Respiration rate along with rectal and skin temperatures were lower (p < 0.05) in the AC group than in the HS and WC groups. Serum blood urea nitrogen values were increased (p < 0.05) in the WC group compared with those measured in the AC and HS groups. Triiodothyronine was found at greater levels (p < 0.05) in the AC than in the HS group. Reproductive performance was not affected by the cooling systems. At the phylum level, fecal pathogenic Spirochaete and Euryarchaeota were found in higher numbers (p < 0.05) in all groups after HS. Similarly, at the genus level, the amount of Treponema was greater (p < 0.05) in all groups after HS. In conclusion, our results suggest that AC or WC can ameliorate or mitigate the adverse effects of HS on the physiological parameters of pregnant sows reared under high temperatures.

• 식품과학과 산업
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• 제51권4호
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• pp.302-312
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• 2018

우유 단백질과 같은 식이 단백질은 분해되기 전에는 대사 조절을 위한 생물학적인 활성을 나타내지 않으나 장에서의 소화과정이나 단백질 분해 효소, 또는 미생물 발효 과정을 통하여 저분자의 펩타이드로 분해되어 수용체 결합을 통하여 생체조절기능을 발휘하거나, 체내 대사의 조절에 관여하는 다양한 효소의 활성을 억제함으로써 기능을 발휘하기도 한다. 우유단백질의 섭취에 의한 혈당 감소 효과는 여러 연구자에 의하여 확인되었으며, 그 작용 기전은 주로 분지사슬 아미노산에 의한 인슐린 분비촉진 기전과 음식물의 소화 과정 중 위장관에서 췌장에서 인슐린 분비 촉진, glucagon의 분비를 감소시켜 혈당을 감소시키는 역할을 담당하는 내분비 호르몬의 일종인 GLP-1의 작용에 영향을 미치는 기전을 생각할 수 있다. 생리적 환경에서 GLP-1은 GLP-1을 가수분해하여 불활성화시키는 DPP-4에 의하여 빠르게 분해되어 생물학적 활성을 소실하기 때문에 DPP-4 억제제는 제 2형 당뇨의 새로운 치료 방법으로써 주목을 받고 있다. DPP-4의 억제 효능을 가진 다수의 기능성 펩타이드가 우유단백질의 분해에 의하여 생성됨이 보고되었으며 그 효능이 in vitro 연구는 물론 동물 모델을 이용한 연구에서도 증명되었다. 이상의 연구 결과를 근거로 할 때 우유 단백질 유래 DPP-4 억제 펩타이드는 인체 적용 연구를 통하여 혈당 조절에 도움을 주는 기능성 소재로 개발될 수 있는 충분한 가능성을 가지고 있다고 판단된다.

• Animal Bioscience
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• 제37권4호
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• pp.689-696
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• 2024

Objective: Our study examined the impact of propriety blends of Bacillus strain probiotics on the performance, egg quality, and faecal microflora of laying hens. Methods: A total of 183 Institut de selection Animale (ISA) brown laying hens aged 23 weeks with an average body weight of 1,894±72 g were randomly allocated into 3 groups as control (corn-soybean meal based diet, CON), 0.5 g/kg Enterosure probiotics (ET1, 3×10⁸ colony-forming unit [CFU]/kg feed), and 5 g/kg Enterosure probiotics (ET2, 3×10⁹ CFU/kg feed) administered in mashed form. At the completion of each phase hen day egg production (HDEP), average egg weight (AEW), feed intake, and faecal microbiota were evaluated. Results: HDEP and AEW were higher (p<0.05) in the ET2-supplemented diet in phase 3 (week 9 to 12) compared with CON. Egg mass (EM) was higher (p<0.05) in phase 2 at ET2, and also higher (p<0.05) in phase 3 at the ET1 and ET2-supplemented diets compared with CON. Feed conversion ratio was lower (p<0.05) in phase 3 at the ET1 and ET2-supplemented diets, with ET2 being the lowest compared with ET1 and CON. Yolk colour was higher (p<0.05) in the ET-supplemented diets at phase 3 compared with CON. Bifidobacterium spp. was higher (p<0.05) in the ET2- supplemented diet compared with CON in phase 2, while in In phase 3, Lactobacillus spp. and Bifidobacterium spp. were higher (p<0.05) in the ET-supplemented diets compared with CON. Coliforms were lower (p<0.05) in the ET-supplemented diets compared with CON in phase 3. Conclusion: The propriety blends of Bacillus strain probiotics supplements at 0.5 g/kg and 5 g/kg could improve the production and quality of eggs with more significance at 5 g/kg for HDEP, AEW and EM, which was achieved via the increase of beneficial microbiomes such as Lactobacillus spp., Bifidobacterium spp., and the decrease of pathogenic microbiomes like Escherichia coli and Coliforms which was speculated to improve gut barrier function and the reproductive hormone.