• 제목/요약/키워드: Gut microbes

검색결과 60건 처리시간 0.035초

락토바실러스 아시도필러스 CBT LA1 생균과 사균체의 세포부착력, 자가응집력, 소수성 상호작용력, LPS 결합력에 대한 평가 (Assessment of cell adhesion, cell surface hydrophobicity, autoaggregation, and lipopolysaccharide-binding properties of live and heat-killed Lactobacillus acidophilus CBT LA1)

  • 신주현;이중수;서재구
    • 미생물학회지
    • /
    • 제51권3호
    • /
    • pp.241-248
    • /
    • 2015
  • 프로바이오틱스에 대한 연구는 주로 생균의 효과가 많이 알려져 있지만 가열 처리된 유산균인 사균체의 기능에 대한 연구도 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 락토바실러스 아시도필러스 CBT LA1의 사균체의 장관장벽 기능에 대하여 in vitro, in vivo에서 실험하였다. 이를 위하여, 세포표면 소수성 상호작용력(cell surface hydrophobicity), 자가응집력(autoaggregation), 세포에 부착하는 능력(cell adhesion)과 자가응집력(autoaggregation), LPS와의 결합력을 조사하였다. 또한 HT-29 장상피세포에서 LPS로 유도되는 IL-8의 발현을 억제하는 효과를 조사하였다. CBT LA1을 80도에서 121도까지 10분 동안 열을 처리하였을 때, 80도에서 열을 처리한 CBT LA1 사균체가 가장 높은 세포에 부착하는 능력을 보여 주었다. CBT LA1 생균과 비교했을 때, 80도에서 열을 처리한 CBT LA1 사균체는 높은 LPS와의 결합력, 소수성 상호작용력, 자가응집력, HT-29 세포에 부착하는 능력과 IL-8의 발현을 억제하는 능력을 보여주었다. In vivo 실험에서 FITC로 label된 LPS를 투여하였을 때 16시간 후, CBT LA1 사균체를 섭취한 동물의 장관 내 LPS가 가장 많이 제거되었다. 이러한 연구 결과들은 CBT LA1 생균처럼 CBT LA1 사균체도 장관장벽 기능을 가지며 이는, 파마바이오틱스로서 그 가능성을 시사한다.

Isolation, Screening and Identification of Swine Gut Microbiota with Ochratoxin A Biodegradation Ability

  • Upadhaya, Santi Devi;Song, Jae-Yong;Park, Min-Ah;Seo, Ja-Kyeom;Yang, Liu;Lee, Chan-Ho;Cho, Kyung-J.;Ha, Jong-K.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
    • /
    • 제25권1호
    • /
    • pp.114-121
    • /
    • 2012
  • The potential for ochratoxin A (OTA) degradation by swine intestinal microbiota was assessed in the current study. Intestinal content that was collected aseptically from swine was spiked with 100 ppb OTA and incubated for 6 and 12 h at $39^{\circ}C$. An OTA assay was conducted using the incubated samples, and it was found that 20% of the OTA toxin was detoxified, indicating the presence of microbes capable of OTA degradation. Twenty-eight bacterial species were isolated anaerobically in M 98-5 media and 45 bacterial species were isolated using nutrient broth aerobically. Screening results showed that one anaerobic bacterial isolate, named MM11, detoxified more than 75% of OTA in liquid media. Furthermore, 1.0 ppm OTA was degraded completely after 24 h incubation on a solid 'corn' substrate. The bacterium was identified by 16S rDNA sequencing as having 97% sequence similarity with Eubacterium biforme. The isolation of an OTA-degrading bacterium from the swine natural flora is of great importance for OTA biodegradation and may be a valuable potential source for OTA-degradation enzymes in industrial applications.

Assay of ${\beta}$-Glucosidase Activity of Bifidobacteria and the Hydrolysis of Isoflavone Glycosides by Bifidobacterium sp. Int-57 in Soymilk Fermentation

  • Jeon, Ki-Suk;Ji, Geun-Eog;Hwang, In-Kyeong
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
    • /
    • 제12권1호
    • /
    • pp.8-13
    • /
    • 2002
  • The isoflavone glycosides are hydrolyzed by ${\beta}$-glucosidase from gut microbes to the bioactive aglycones. However, the specific bacteria from the human intestinal tract that are involved in the metabolism of these compounds are not known. This study was undertaken to develop a fermented soymilk which converts isoflavones to the more bioactive aglycones form using a Bifidobacterium strain. The ${\beta}$-glucosidase activity of 15 Bifidobacterium strains were measured during cell growth. Among them, Bifidobacterium sp. Int-57 was selected for this study, because it has the highest ${\beta}$-glucosidase activity. Growth, acid development, ${\beta}$-glucosidase activity, and the hydrolysis of daidzin and genistin were investigated in four soymilks inoculated with Bifidobacterium sp. Int-57. After 12 h of fermentation, the counts of viable Bifidobacterium sp. Int-57 in all the soymilks reached a level of more than $10^8$ cfu/ml, which was then maintained. The pH of soymilks started to decrease rapidly after 6 h of fermentation and leveled off after 18 h. The titratable acidity of BL# 1 soymilk, BL#2 soymilk, and JP#l soymilk increased from 0.18 to 1.21, 1.15, and $1.08\%$ over the fermentation period, respectively. After 24 h of fermentation, the $\beta$-glucosidase activity in BL#1 soymilk, BL#2 soymilk, JP#l soymilk, and JP#2 soymilk increased to 59.528, 40.643, 70.844, and 56.962 mU/ml, respectively. The isoflavone glycosides, daidzin and genistin, in soymilks were hydrolyzed completely in the relatively short fermentation time of 18 h. These results show that Bifidobacterium sp. Int-57 can be used as a potential starter culture for developing fermented soymilk which has completely hydrolyzed isoflavone glycosides.

Decoding the intestinal microbiota repertoire of sow and weaned pigs using culturomic and metagenomic approaches

  • Mun, Daye;Kim, Hayoung;Shin, Minhye;Ryu, Sangdon;Song, Minho;Oh, Sangnam;Kim, Younghoon
    • Journal of Animal Science and Technology
    • /
    • 제63권6호
    • /
    • pp.1423-1432
    • /
    • 2021
  • To elucidate the role and mechanism of microbes, we combined culture-dependent and culture-independent approaches to investigate differences in gut bacterial composition between sows and weaned pigs. Under anaerobic conditions, several nonselective and selective media were used for isolation from fecal samples. All isolated bacteria were identified and classified through 16S rRNA sequencing, and the microbiota composition of the fecal samples was analyzed by metagenomics using next generation sequencing (NGS) technology. A total of 278 and 149 colonies were acquired from the sow and weaned pig fecal samples, respectively. Culturomics analysis revealed that diverse bacterial genus and species belonged to Firmicutes, Actinobacteria, Proteobacteria, and Bacteroidetes were isolated from sow and weaned pigs. When comparing culture-dependent and culture-independent analyses, 191 bacterial species and 2 archaeal bacterial species were detected through culture-independent analysis, and a total of 23 bacteria were isolated through a culture-dependent approach, of which 65% were not detected by metagenomics. In conclusion, culturomics and metagenomics should be properly combined to fully understand the intestinal microbiota, and livestock-derived microbial resources should be informed by culturomic approaches to understand and utilize the mechanism of host-microbe interactions.

Effects of different feeding systems on ruminal fermentation, digestibility, methane emissions, and microbiota of Hanwoo steers

  • Seul Lee;Jungeun Kim;Youlchang Baek;Pilnam Seong;Jaeyong Song;Minseok Kim;Seungha Kang
    • Journal of Animal Science and Technology
    • /
    • 제65권6호
    • /
    • pp.1270-1289
    • /
    • 2023
  • This study evaluates how different feeding systems impact ruminal fermentation, methane production, and microbiota of Hanwoo steers native to Korea. In a replicated 2 × 2 crossover design over 29 days per period, eight Hanwoo steers (507.1 ± 67.4 kg) were fed twice daily using a separate feeding (SF) system comprising separate concentrate mix and forage or total mixed rations (TMR) in a 15:85 ratio. The TMR-feeding group exhibited a considerable neutral detergent fiber digestibility increase than the SF group. However, ruminal fermentation parameters and methane production did not differ between two feeding strategies. In addition, TMR-fed steers expressed elevated Prevotellaceae family, Christensenellaceae R-7 group, and an unidentified Veillonellaceae family genus abundance in their rumen, whereas SF-fed steers were rich in the Rikenellaceae RC9 gut group, Erysipelotrichaceae UCG-004, and Succinivibrio. Through linear regression modeling, positive correlations were observed between the Shannon Diversity Index and the SF group's dry matter intake and methane production. Although feeding systems do not affect methane production, they can alter ruminal microbes. These results may guide future feeding system investigations or ruminal microbiota manipulations as a methane-mitigation practice examining different feed ingredients.

Effect of Graded Levels of Rice Mill Feed (RMF) Supplementation on Intake, Nutrient Digestibility, Microbial N Yield and Growth Rate of Native (Bos Indicus) Bulls Fed Rice Straw Alone

  • Chowdhury, S.A.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
    • /
    • 제10권5호
    • /
    • pp.445-454
    • /
    • 1997
  • Rice bran commonly available in Bangladesh is a mixture of rice hulls (60%), bran (35%) and polishing (5%), referred here as rice mill feed (RMF). Dose response effect of RMF supplementation to a straw diet including a zero level was measured on the intake, digestibility, nitrogen balance, microbial N yield and growth rate of growing native (Bos indicus) bulls. Twelve bulls of 33 months old and $272{\pm}31.5kg$ weight were randomly allocated to diets having 0 (T1), 1 (T2) and 2 (T3) kg RMF in addition to 200 g wheat bran, 200 g molasses, 60 g salt and 30 g oyestershe\l powder. Concentrate intake was 5.5, 19.2 and 29.5% of the dietary intake for the T1, T2 and T3 treatment respectively. RMF supplementation had no significant effect on the straw DM intake. However, with the increasing levels of RMF supplementation, total DM & digestible OM intake and the whole gut digestibilities of DM, OM, N & ADF increased but in deminishig return. Total microbial N yield estimated from the urinary purine excretion were 15.35, 26.56 and 38.44 g/d for the treatment T1, T2 and T3 respectively. Both the N intake and the N balance increased linearly in response to increasing level of RMF. Supplementation of RMF linearly increased the energy intake and dietary energy concentration. Growth rate in the T1, T2 and T3 treatments were 112, 125 and 250 g/d respctively. The basal N excretion and the maintenance energy requirement of the experimental animals were estimated to be 615 mg/kg $W^{0.75}/d$ and 447 kJ/kg $W^{0.75}/d$ respectively. The estimated efficiency on N utilization was 0.83 mg/mg of N intake ($r^2=0.997$) while the efficiency of metabolizable energy utilization for growth was 0.15. Since animal refused higher levels of RMF, inclusion up to 2 kg level (about 25% of the total DM intake) appears to have no depressing effect on the performances of animal. However, RMF itself fail to meet the critical nutrient need of the rumen microbes. Therefore response of supplementing RMF after correcting the critical nutrient deficiency need to be studied.

Growth, carcass traits, cecal microbial counts, and blood chemistry of meat-type quail fed diets supplemented with humic acid and black cumin seeds

  • Arif, Muhammad;Rehman, Abdur;Abd El-Hack, Mohamed E.;Saeed, Muhammad;Khan, Fateh;Akhtar, Muhammad;Swelum, Ayman A.;Saadeldin, Islam M.;Alowaimer, Abdullah N.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
    • /
    • 제31권12호
    • /
    • pp.1930-1938
    • /
    • 2018
  • Objective: The present study attempted to determine safe and sufficient growth promoters in poultry feeding. Methods: A total of 520 seven-day-old quail chicks were randomly allotted to eight treatment groups in a $4{\times}2$ factorial design experiment to evaluate the effect of different levels of humic acid (HA) and black cumin (BC) seed and their interactions on growth, carcass traits, gut microbes, and blood chemistry of growing quails. Quails were randomly distributed into 8 groups in a $4{\times}2$ factorial design, included 4 HA levels (0, 0.75, 1.5, and 2.25 g/kg diet) and 2 BC levels (0 or 5 g/ kg diet). Results: Increasing HA level associated with a gradual increase in final weight, feed intake and body weight gain along with an improvement in feed conversion ratio. Dietary addition of 5 g BC powder/kg diet gave similar results. The highest level of HA (2.25 g/kg diet) recorded the best values of carcass weight, breast yield, intestinal length, and intestinal weight comparing with the control and other HA levels. Total viable microbial counts decreased (p<0.05) with increasing levels of HA except the intermediate level (1.5 g/kg diet). The concentration of serum cholesterol and low density lipoprotein (excluding that 0.75 g HA) decreased (p<0.05) and high density lipoprotein increased (p = 0.034) along with increasing HA level. The interaction between the $2.25g\;HA{\times}5g$ gave the best results regarding most studied parameters. Conclusion: These findings indicated that HA combined with BC could be used as effective growth promoters, with the recommended level being 2.25 g HA+5 g BC/kg of quail diet.

비병원성 야생효모 Candida oleophila WP5-19-1로부터 장내유용세균 유해 효소 β-glucuronidase 저해제의 생산 및 특성 (Production and Characterization of the Beneficial β-glucuronidase Inhibitor from non pathogenic wild yeast, Candida oleophila WP5-19-1, and its effects on gut microbes )

  • 박선정;이종수
    • 한국균학회지
    • /
    • 제50권1호
    • /
    • pp.31-40
    • /
    • 2022
  • 비병원성 야생효모로부터 대장에서의 독성물질 활성화에 관여하여 대장암을 유발시키는 효소 중의 하나인 β-glucuronidase를 저해하는 물질을 생산하기 위하여 대전광역시 월평공원으로부터 분리 동정한 야생효모들 중 비병원성 야생효모들을 선별하여 배양 상등액과 무세포 추출물을 각각 제조한 후 β-glucuronidase 저해활성을 측정하였다. 133균주의 비병원성 야생효모들 중 C. oleophila WP5-19-1의 무세포추출물이 49.0%의 가장 높은 저해활성을 보여 우수 균주로 최종 선발하였다. β-Glucuronidase 저해물질 최적 생산 조건은 C. oleophila WP5-19-1를 초기 pH를 6.0으로 조정한 dextrose 5% 함유한 potato dextrose 배지에 접종하여 30℃에서 24시간 배양하였을 때였고 이때 IC50값; 8.4 mg으로 가장 높은 저해활성을 보였다. C. oleophila WP5-19-1의 β-glucuronidase 저해물질을 한외여과와 Sephadex G-50으로 gel 여과를 실시하여 부분 정제하였고 이들은 30-60℃, pH 6.0-9.0에서 80% 이상의 잔존 저해활성을 보여 안정하였다. 또한 철, 구리, 아연과 같은 중금속 이온들은 저해활성을 활성화시켰다.

국내에서 사육되는 Holstein 젖소과 Jersey 젖소의 대변 미생물 분석 : 비교연구 (Fecal Microbiota Profiling of Holstein and Jersey, in South Korea : A Comparative Study)

  • 하광수;서지원;양희건;박세원;이수영;박영경;이란희;정도연;양희종
    • 생명과학회지
    • /
    • 제33권7호
    • /
    • pp.565-573
    • /
    • 2023
  • 숙주 동물과 동물의 장내 미생물의 건강 또는 생산성에 대한 연구결과를 미루어 볼 때, 가축 동물의 장내 미생물에 대한 연구는 매우 중요하다. 본 연구는 국내에서 사육되는 젖소 중 홀스타인 종과 저지종 젖소의 장내 미생물을 분석하고 차세대 염기서열 분석을 통해 젖소 종에 따른 장내 미생물 군집 구조의 차이를 규명하고자 하였다. 젖소의 원유 생산과 관련있는 것으로 알려진 종 풍부도와 종 다양성 지수 분석 결과 대부분의 풍부도 및 다양성 지수가 홀스타인 종 보다 저지 종에서 유의한 수준으로 높은 것으로 나타났으나, 종 간의 계통학적 거리를 합산하여 산출되는 phylogenetic diversity 지수는 낮은 것으로 나타났다. 미생물 분포 분석 결과 홀스타인과 저지 종의 두 집단 장내 미생물 군집 구조가 다른 것으로 나타났다. 두 종의 젖소에서 과(family) 수준의 다양한 장내 미생물간의 분포에 상관관계가 있는 것으로 나타났으며, 특히 저지 종의 장내 미생물은 다양한 미생물 분포 사이에 매우 유의한 수준의 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 두 종의 젖소 장내 미생물 구조에 차이가 있는지 확인하기 위해 beta-diversity 분석을 수행하였으며, PCoA 분석과 UPGMA clustering 분석 결과 두 그룹의 cluster가 명확히 분리되는 것을 시각적으로 확인하였으며, PERMANOVA 분석 결과 두 종의 장내 미생물 군집 구조가 통계적으로 매우 유의한 수준의 차이가 있는 것으로 나타났다. 두 젖소 종의 장내 미생물 군집 구조 차이에 기여하는 미생물을 확인하기 위해 LEfSe 분석을 수행하였으며, 그 결과 Firmicutes, Bacilli, Moraxellaceae, Pseudomonadales 등의 상대적인 미생물 분포 차이가 두 그룹간 장내 미생물 군집 구조 차이에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

말분변 미생물을 이용한 주스박 사료의 발효 특성 (Fermentation Characteristics of Juice Pomace Feed by Horse Feces Microbes)

  • 황원욱;김겸헌;우개민;임정호;우제훈;채현석;박남건;김수기
    • 한국초지조사료학회지
    • /
    • 제37권4호
    • /
    • pp.290-300
    • /
    • 2017
  • 본 연구에서는 주스박에 토착하고 있는 미생물을 분리하고 이를 발효에 이용하여 사료적 가치를 평가하고자 하였다. 주스박과 대두박을 원료로 하여 바실러스, 효모 그리고 유산균을 혼합 접종하여 수분 60%에서 고체발효 후의 pH변화, 총 균수의 변화와 같은 발효특성과 원료의 시간대별 일반성분의 변화를 확인하고자 하였다. 사과박, 당근박, 포도박, 감귤박에서 발효에 이용하기 위한 토착균주들을 분리, 동정하였으며 분리균 중 Lactobacillus plantarum, Weissella cibaria 및 Bacillus subtilis를 선택하여 농산부산물 고체발효에 이용하였다. 발효 주스박의 원료로는 사과박, 당근박, 포도박, 감귤박과 각 박을 동일비율로 혼합한 혼합박을 이용하여 5개의 시험구를 구성하였다. 위의 박들을 대두박과 2:3의 비율로 혼합하였으며 수분은 60%로 하여 발효 출발점에 바실러스, 12시간대에 효모 그리고 24시간에 유산균을 단계적으로 접종하여 $35^{\circ}C$에서 총 48시간 동안 발효하였다. 발효에 의한 pH변화는 발효 전후에서 사과박, 당근박, 포도박, 감귤박 그리고 혼합박에서 각각 $6.25{\rightarrow}4.47$, $6.23{\rightarrow}4.41$, $6.12{\rightarrow}4.66$, $5.49{\rightarrow}4.56$ 그리고 $5.45{\rightarrow}4.40$로 낮아지는 변화를 보였다. 발효 시간에 따른 생균수를 조사한 결과 발효 최초 접종시 초기 균수인 $10^7$에 비해 12, 24 그리고 48시간 발효 후에 모든 처리구에서 $10^8{\sim}10^9$로 증식되면서 발효가 지속적으로 진행되어 선별한 균주와 단계별 균주의 접종조건이 주스박을 발효함에 있어 적합한 것으로 판단되었다. 발효 초기인 12시간까지 젖산의 생성이 급격히 진행되었으며 사과박, 당근박, 포도박, 감귤박 그리고 혼합박에서 각각 632.40, 726.74, 674.29, 647.39 그리고 748.77 mMol/g으로 생성되었다. 발효 시간에 따른 건물함량은 초기 건물함량인 60%에서 12, 24시간 발효 후 당근박의 건물함량이 각각 54.84%, 56.66%로 다른 처리구들보다 유의적으로 높은 값을 보였으며(p<0.05), 포도박은 45.3%, 44.15%로 낮은 건물량을 보였다(p<0.05). 전반적으로 건물함량은 원물의 20%정도가 감소되었으며, 발효 시간에 따라서는 크게 변하지 않았다. 발효 시간대별 NDF는 발효 12시간째 모든 주스박에서 많은 감소를 보였으며 24시간부터 서서히 감소 또는 유지를 하였으며, 24시간대에는 포도박과 사과박이 가장 높은 경향을 보였다(p<0.10). ADF는 전반적으로 발효 시간에 따라 큰 변화를 보이지 않았으나, 사과박은 발효초기에 비해 12시간 때부터 급격히 감소하는 경향을 보였다 (p<0.10). 발효 시간에 따른 조회분은 쥬스박 별로 차이를 보이지 않았으나 (p<0.05), 전체적으로 감소되는 경향을 보였다. 주스박을 이용한 말용 사료를 개발하기 위해 사과박, 당근박, 포도박 그리고 말분변을 접종하였을 때 이들을 이용하는 우점 균주를 분리할 수 있었다. 이들 균주 중에서 발효에 유용하게 사용할 수 있는 바실러스와 유산균을 선별하였다. 바실러스, 효모 그리고 유산균을 3단계로 12시간 간격으로 각각 순서에 따라 접종하였다. 각 균주의 접종이후 12시간부터는 총 균수가 각각 $10^8$ 이상으로 유지하였다. 48시간 배양 후는 바실러스, 효모 그리고 유산균이 거의 균등하게 성장하였으며 이러한 주스박 발효물을 이용하여 말 사료로 이용하면 식품부산물을 사료자원으로 이용할 수 있을 뿐만 아니라 말을 위한 생균제의 급여로 말의 장내에서 유익한 균총의 유지에 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다.