Human breast milk (HBM) is essential for the infant's growth and development right after birth and is an irreplaceable source of nutrition for early human survival. Various infant formulas have many similarities to HBM in many components, but there is no perfect substitute for HBM. Recently, various breast milk components and their roles have been studied according to the development of various analysis techniques. As is already well known, HBM contains about 87%-88% water, and 124-g/L solid components as macronutrients, including about 7% (60-70 g/L) carbohydrates, 1% (8-10 g/L) protein, and 3.8% (35-40 g/L) fat. The composition may vary depending on the environmental factors, including maternal diet. Colostrum is low in fat but high in protein and relatively rich in immuneprotective components. Although HBM contains enough vitamins to ensure normal growth of the infant, vitamins D and K may be insufficient, and the infant may require their supplementation. Growth factors in HBM also serve as various bioactive proteins and peptides on the intestinal tract, vasculature, nervous system, and endocrine system. In the past, HBM of a healthy mother was thought to be sterile. However, several subsequent studies have confirmed the presence of rich and diverse microbial communities in HBM. Some studies suggested that the genera Staphylococcus and Streptococcus may be universally predominant in HBM, but the origin of microbiota still remains controversial. Lastly, milk is the one of most abundant body fluid of microRNAs, which are known to play a role in various functions, such as immunoprotection and developmental programming, through delivering from HBM and absorption by intestinal epithelial cells. In conclusion, HBM is the most important source of nutrition for infants and includes microbiomes and miRNAs for growth, development, and immunity.
Salmonella enterica serovar Typhimurium isolate HJL777 is a virulent bacterial strain in pigs. The high rate of salmonella infection are at high risk of non-typhoidal salmonella gastroenteritis development. Salmonellosis is most common in young pigs. We investigated changes in gut microbiota and biological function in piglets infected with salmonella via analysis of rectal fecal metagenome and intestinal transcriptome using 16S rRNA and RNA sequencing. We identified a decrease in Bacteroides and increase in harmful bacteria such as Spirochaetes and Proteobacteria by microbial community analysis. We predicted that reduction of Bacteroides by salmonella infection causes proliferation of salmonella and harmful bacteria that can cause an intestinal inflammatory response. Functional profiling of microbial communities in piglets with salmonella infection showed increasing lipid metabolism associated with proliferation of harmful bacteria and inflammatory responses. Transcriptome analysis identified 31 differentially expressed genes. Using gene ontology and Innate Immune Database analysis, we identified that BGN, DCN, ZFPM2 and BPI genes were involved in extracellular and immune mechanisms, specifically salmonella adhesion to host cells and inflammatory responses during infection. We confirmed alterations in gut microbiota and biological function during salmonella infection in piglets. Our findings will help prevent disease and improve productivity in the swine industry.
Pyrosequencing analysis of intestinal microflora from healthy Thai vegetarians and non-vegetarians exhibited 893 OTUs covering 189 species. The strong species indicators of vegetarians and non-vegetarians were Prevotella copri and Bacteroides vulgatus as well as bacteria close to Escherichia hermanii with % relative abundance of 16.9 and 4.5-4.7, respectively. Core gut microbiota of the vegetarian and non-vegetarian groups consisted of 11 and 20 different bacterial species, respectively, belonging to Actinobacteria, Firmicutes, and Proteobacteria commonly found in both groups. Two species, Faecalibacterium prausnitzii and Gemmiger formicilis, had a prevalence of 100% in both groups. Three species, Clostridium nexile, Eubacterium eligens, and P. copri, showed up in most vegetarians, whereas more diversity of Collinsella aerofaciens, Ruminococcus torques, various species of Bacteroides, Parabacteroides, Escherichia, and different species of Clostridium and Eubacterium were found in most non-vegetarians. Considering the correlation of personal characters, consumption behavior, and microbial groups, the age of non-vegetarians showed a strong positive correlation coefficient of 0.54 (p = 0.001) to Bacteroides uniformis but exhibited a moderate one to Alistipes finegoldii and B. vulgatus. Only a positive moderate correlation of body mass index and Parabacteroides distasonis appeared. Based on the significant abundance of potential pathogens, the microbiota of the non-vegetarian group showed an abundance of potential pathogen varieties of Bilophila wadsworthia, Escherichia coli, and E. hermannii, whereas that of the vegetarian group served for only Klebsiella pneumoniae. These results implied that the microbiota of vegetarians with high abundance of P. copri and low potential pathogen variety would be a way to maintain good health in Thais.
Objective: Temperature could influence protein and amino acid deposition as well as gut microbiota profile and composition. However, the specific effects of ambient temperature on amino acids deposition and gut microbiota composition remain insufficiently understood. Methods: A total of 300 one-day-old Avian broilers were randomly divided into three groups and reared at high, medium, and low temperature (HT, MT, and LT), respectively. Breast muscle and fecal samples were collected for amino acid composition analysis and 16S rRNA gene sequence analysis. Results: Our data showed that compared to the MT group, there was a decrease of muscle leucine and tyrosine (p<0.05), as well as an increase of methionine in the HT group (p<0.05) and a decrease of serine in the LT group. Examination of microbiota shift revealed that at genus level, the relative abundance of Turicibacter and Parabacteroides was increased in the HT group (p<0.05) and that the relative abundances of Pandoraea, Achromobacter, Prevotella, Brevundimonas, and Stenotrophomonas in the LT group were higher than those in the MT group (p<0.05). In addition, there were substantial correlations between microbes and amino acids. In the HT group. Turicibacter was negatively correlated with aspartic acid and tyrosine, whereas Parabacteroides was positively correlated with methionine (p<0.05). In the LT group, there were multiple positive correlations between Achromobacter and arginine, isoleucine or tyrosine; between Prevotella and cysteine or phenylalanine; between Brevundimonas and cysteine; and between Stenotrophomonas and cysteine as well as a negative correlation between Stenotrophomonas and serine. Conclusion: Our findings demonstrated that amino acid content of breast muscle and intestinal microbiota profile was affected by different ambient temperatures. Under heat exposure, augmented abundance of Parabacteroides was correlated with elevated methionine. Low temperature treatment may affect muscle tyrosine content through the regulation of Achromobacter.
Kim, Young-Hoon;Kim, Sae-Hun;Whang, Kwang-Youn;Kim, Young-Jun;Oh, Se-Jong
Journal of Microbiology and Biotechnology
/
제18권7호
/
pp.1278-1285
/
2008
The intestinal epithelial cell (IEC) layer of the intestinal tract makes direct contact with a number of microbiota communities, including bacteria known to have deleterious health effects. IECs possess innate protective strategies against pathogenic challenge, which primarily involve the formation of a physicochemical barrier. Intestinal tract mucins are principal components of the mucus layer on epithelial surfaces, and perform a protective function against microbial damage. However, little is currently known regarding the interactions between probiotics/pathogens and epithelial cell mucins. The principal objective of this study was to determine the effects of Lactobacillus on the upregulation of MUC2 mucin and the subsequent inhibition of E. coli O157:H7 attachment to epithelial cells. In the current study, the attachment of E. coli O157:H7 to HT-29 intestinal epithelial cells was inhibited significantly by L. acidophilus A4 and its cell extracts. It is also important to note that the expression of MUC2 mucin was increased as the result of the addition of L. acidophilus A4 cell extracts (10.0 mg/ml), which also induced a significant reduction in the degree to which E. coli O157:H7 attached to epithelial cells. In addition, the mRNA levels of IL-8, IL-1$\beta$, and TNF-$\alpha$ in HT-29 cells were significantly induced by treatment with L. acidophilus A4 extracts. These results indicate that MUC2 mucin and cytokines are important regulatory factors in the immune systems of the gut, and that selected lactobacilli may be able to induce the upregulation of MUC2 mucin and specific cytokines, thereby inhibiting the attachment of E. coli O157:H7.
Extensive studies have shown that breast milk is the best source of nutrition for infants, especially during the first six months, because it fulfills almost all of their nutritional needs. Among the many functional building blocks in breast milk, human milk oligosaccharides (HMOs) have been receiving more attention recently. Furthermore, it is the third most common group of compounds in human milk, and studies have demonstrated the health benefits it provides for infants, including improved nutritional status. HMOs were previously known as the 'bifidus factor' due to their 'bifidogenic' or prebiotic effects, which enabled the nourishment of the gastrointestinal microbiota. Healthy gastrointestinal microbiota are intestinal health substrates that increase nutrient absorption and reduce the incidence of diarrhea. In addition, HMOs, directly and indirectly, protect infants against infections and strengthen their immune system, leading to a positive energy balance and promoting normal growth. Non-modifiable factors, such as genetics, and modifiable factors (e.g., maternal health, diet, nutritional status, environment) can influence the HMO profile. This review provides an overview of the current understanding of how HMOs can contribute to the prevention and treatment of nutritional issues during exclusive breastfeeding.
Evidence highlighting the importance of gut microbiota in biodiversity conservation is growing; however, gut bacteria in South Korean wildlife have not been well identified. Using a culture-dependent isolation method, we identified the gut bacteria from Korean aquatic wildlife: the gazami crab (Portunus trituberculatus), Korean striped bitterling (Acheilognathus yamatsutae), oily bitterling (Acheilognathus koreensis), leopard mandarin fish (Siniperca scherzeri), Korean dark chub (Zacco koreanus), diving beetle (Cybister lewisianus), spotted steed (Abbottina springeri), and Korean spotted sleeper (Odontobutis obscura interrupta). We identified 18 strains previously unrecorded in South Korea by comparing 16S rRNA gene sequences of isolates against the EzBioCloud and National Institute of Biological Resources(NIBR) databases. The isolated strains belong to the phyla Actinobacteria, Bacteroidetes, Firmicutes, and Proteobacteria. We also assessed for phylogenetic relatedness, Gram-stain reaction, colony and cell morphology, and biochemical characteristics. Basic information and 16S rRNA gene sequences of the isolates were registered in NIBR, and NIBR accession numbers are provided.
Several studies have reported the effect of absorption of procyanidins and their contribution to the small intestine. However, differences between dietary interventions of procyanidins and interventions via antibiotic feeding in pigs are rarely reported. Following 16S rRNA gene Illumina MiSeq sequencing, we observed that both procyanidin administration for 2 months (procyanidin-1 group) and continuous antibiotic feeding for 1 month followed by procyanidin for 1 month (procyanidin-2 group) increased the number of operational taxonomic units, as well as the Chao 1 and ACE indices, compared to those in pigs undergoing antibiotic administration for 2 months (antibiotic group). The genera Fibrobacter and Spirochaete were more abundant in the antibiotic group than in the procyanidin-1 and procyanidin-2 groups. Principal component analysis revealed clear separations among the three groups. Additionally, using the online Molecular Ecological Network Analyses pipeline, three co-occurrence networks were constructed; Lactobacillus was in a co-occurrence relationship with Trichococcus and Desulfovibrio and a co-exclusion relationship with Bacillus and Spharerochaeta. Furthermore, metabolic function analysis by phylogenetic investigation of communities by reconstruction of unobserved states demonstrated modulation of pathways involved in the metabolism of carbohydrates, amino acids, energy, and nucleotides. These data suggest that procyanidin influences the gut microbiota and the intestinal metabolic function to produce beneficial effects on metabolic homeostasis.
The gut is an important organ with digestive and immune regulatory function which consistently harbors microbiome ecosystem. The gut microbiome cooperates with the host to regulate the development and function of the immune, metabolic, and nervous systems. It can influence disease processes in the gut as well as extra-intestinal organs, including the brain. The gut closely connects with the central nervous system through dynamic bidirectional communication along the gut-brain axis. The connection between gut environment and brain may affect host mood and behaviors. Disruptions in microbial communities have been implicated in several neurological disorders. A link between the gut microbiota and the brain has long been described, but recent studies have started to reveal the underlying mechanism of the impact of the gut microbiota and gut barrier integrity on the brain and behavior. Here, we summarized the gut barrier environment and the 4 main gut-brain axis pathways. We focused on the important function of gut barrier on neurological diseases such as stress responses and ischemic stroke. Finally, we described the impact of representative environmental sensors generated by gut bacteria on acute neurological disease via the gut-brain axis.
One of the most powerful health management practices is the use of antibiotics, but their use is being restricted because of health safety issues. The swine industry has been looking for various alternatives to antibiotics and increasingly considers the use of dietary factors like feed ingredients, feed additives, feed formulation practices, or feeding methods, instead of using antibiotics to improve pig health and performance. Among other alternatives to antibiotics, spray-dried plasma may be a candidate. Spray-dried plasma is a blood product that provides bioavailable nutrients and physiologically active components such as immunoglobulins, glycoproteins, growth factors, peptides, etc. It is an excellent protein source with balanced and highly digestible amino acids. Several beneficial physiological activities depend on components of spray-dried plasma, such as immune competence (antibacterial activity), modulation of microbiota and/or immune system, integrity of intestinal barrier function, etc. These beneficial effects can contribute to improvement of pig performance and health by modulation of microbiota in the digestive tract and/or immune system. Therefore, it is suggested that spray-dried plasma has great potential as an antibiotics alternative.
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.