• Journal of Animal Science and Technology
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• 제64권4호
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• pp.800-811
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• 2022

The integration of metabolomics and transcriptomics may elucidate the correlation between the genotypic and phenotypic patterns in organisms. In equine physiology, various metabolite levels vary during exercise, which may be correlated with a modified gene expression pattern of related genes. Integrated metabolomic and transcriptomic studies in horses have not been conducted to date. The objective of this study was to detect the effect of moderate exercise on the metabolomic and transcriptomic levels in horses. In this study, using nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy, we analyzed the concentrations of metabolites in muscle and plasma; we also determined the gene expression patterns of branched chain (alpha) keto acid dehydrogenase kinase complex (BCKDK), which encodes the key regulatory enzymes in branched-chain amino acid (BCAA) catabolism, in two breeds of horses, Thoroughbred and Jeju, at different time intervals. The concentrations of metabolites in muscle and plasma were measured by ¹H NMR (nuclear magnetic resonance) spectroscopy, and the relative metabolite levels before and after exercise in the two samples were compared. Subsequently, multivariate data analysis based on the metabolic profiles was performed using orthogonal partial least square discriminant analysis (OPLS-DA), and variable important plots and t-test were used for basic statistical analysis. The stress-induced expression patterns of BCKDK genes in horse muscle-derived cells were examined using quantitative reverse transcription polymerase chain reaction (qPCR) to gain insight into the role of transcript in response to exercise stress. In this study, we found higher concentrations of aspartate, leucine, isoleucine, and lysine in the skeletal muscle of Jeju horses than in Thoroughbred horses. In plasma, compared with Jeju horses, Thoroughbred horses had higher levels of alanine and methionine before exercise; whereas post-exercise, lysine levels were increased. Gene expression analysis revealed a decreased expression level of BCKDK in the post-exercise period in Thoroughbred horses.

• 운동영양학회지
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• 제24권2호
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• pp.30-37
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• 2020

[Purpose] The present study investigated the effect of endurance exercise with blood flow restriction (BFR) performed at either 25% maximal oxygen uptake (${\dot{V}}O_2$ max) or 40% ${\dot{V}}O_2$ max) on muscle oxygenation, energy metabolism, and endocrine responses. [Methods] Ten males were recruited in the present study. The subjects performed three trials: (1) endurance exercise at 40% ${\dot{V}}O_2$ max without BFR (NBFR40), (2) endurance exercise at 25% ${\dot{V}}O_2$ max with BFR (BFR25), and (3) endurance exercise at 40% ${\dot{V}}O_2$ max with BFR (BFR40). The exercises were performed for 15 min during which the pedaling frequency was set at 70 rpm. In BFR25 and BFR40, 2 min of pressure phase (equivalent to 160 mmHg) followed by 1 min of release phase were repeated five times (5 × 3 min) throughout 15 minutes of exercise. During exercise, muscle oxygenation and concentration of respiratory gases were measured. The blood samples were collected before exercise, immediately after 15 min of exercise, and at 15, 30, and 60 minutes after completion of exercise. [Results] Deoxygenated hemoglobin (deoxy-Hb) level during exercise was significantly higher with BFR25 and BFR40 than that with NBFR40. BFR40 showed significantly higher total-hemoglobin (total-Hb) than NBFR40 during 2 min of pressure phase. Moreover, exercise-induced lactate elevation and pH reduction were significantly augmented in BFR40, with concomitant increase in serum cortisol concentration after exercise. Carbohydrate (CHO) oxidation was significantly higher with BFR40 than that with NBFR40 and BFR25, whereas fat oxidation was lower with BFR40. [Conclusion] Deoxy-Hb and total Hb levels were significantly increased during 15 min of pedaling exercise in BFR25 and BFR40, indicating augmented local hypoxia and blood volume (blood perfusion) in the muscle. Moreover, low-and moderate-intensity exercise with BFR facilitated CHO oxidation.

• Journal of Ginseng Research
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• 제47권3호
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• pp.376-384
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• 2023

Background: Hepatic lipid disorder impaired mitochondrial homeostasis and intracellular redox balance, triggering development of non-alcohol fatty liver disease (NAFLD), while effective therapeutic approach remains inadequate. Ginsenosides Rc has been reported to maintain glucose balance in adipose tissue, while its role in regulating lipid metabolism remain vacant. Thus, we investigated the function and mechanism of ginsenosides Rc in defending high fat diet (HFD)-induced NAFLD. Methods: Mice primary hepatocytes (MPHs) challenged with oleic acid & palmitic acid were used to test the effects of ginsenosides Rc on intracellular lipid metabolism. RNAseq and molecular docking study were performed to explore potential targets of ginsenosides Rc in defending lipid deposition. Wild type and liver specific sirtuin 6 (SIRT6, 50721) deficient mice on HFD for 12 weeks were subjected to different dose of ginsenosides Rc to determine the function and detailed mechanism in vivo. Results: We identified ginsenosides Rc as a novel SIRT6 activator via increasing its expression and deacetylase activity. Ginsenosides Rc defends OA&PA-induced lipid deposition in MPHs and protects mice against HFD-induced metabolic disorder in dosage dependent manner. Ginsenosides Rc (20mg/kg) injection improved glucose intolerance, insulin resistance, oxidative stress and inflammation response in HFD mice. Ginsenosides Rc treatment accelerates peroxisome proliferator activated receptor alpha (PPAR-α, 19013)-mediated fatty acid oxidation in vivo and in vitro. Hepatic specific SIRT6 deletion abolished ginsenoside Rc-derived protective effects against HFD-induced NAFLD. Conclusion: Ginsenosides Rc protects mice against HFD-induced hepatosteatosis by improving PPAR-α-mediated fatty acid oxidation and antioxidant capacity in a SIRT6 dependent manner, and providing a promising strategy for NAFLD.

• 환경생물
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• 제40권3호
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• pp.247-254
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• 2022

본 연구는 자연에서 채집한 불볼락(Sebastes thompsoni)을 대상으로 고 수온 노출에 따른 생물의 행동반응 및 내성 한계(tolerance limit)를 규명하기 위하여 연속적으로 행동관찰이 가능한 추적시스템을 사용하여 노출 수온구간별 행동패턴의 변화, 임계 수온범위 및 아치사 행동반응을 분석하였다. 실험 결과, 대조수온(15.0℃)을 20.0℃로 높였을 때, BI (behavioral index)는 노출 초기 10시간 동안 일시적으로 증가하였으나 60~70시간 동안 뚜렷한 행동의 변화 없이 일정한 속도로 안정된 유영 패턴을 보였다. 그러나, 25℃에서는 활동량의 급격한 저하, 30℃에서는 활동성 지연과 정지행동 등과 같은 비정상적 유영 및 대사활동 교란이 확인되었으며, 온도의 상승에 따라 개체의 사망률이 높아지는 경향을 보였다. 이러한 결과는, 불볼락의 수온에 대한 내성한계는 25.0~30.0℃이며 생존에 큰 영향을 미치는 수온은 30.0℃ 부근임을 나타낸다. 본 연구의 결과가 효과적인 불볼락의 양식을 위한 환경 조건 설정에 도움을 줄 것으로 기대한다.

• 생명과학회지
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• 제33권7호
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• pp.538-548
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• 2023

식물 천연추출물에서 항균력을 갖는 활성 물질을 분리하고 이를 구강 건강 관리 제품에 사용하려는 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 유기용매를 사용하여 독활과 우방자로부터 추출한 복합 화합물에 대한 구강 감염균인 Streptococcus mutans의 특정 유전자 발현 변화를 분석하여 항균 기작을 분석하고자 하였다. 전사체 분석 결과, 두 가지 천연추출물에 의해 다양한 대사 및 생리 작용과 연관된 유전자의 발현이 공통적으로 증가하거나 감소하는 것으로 나타났다. 세 가지 유전자(SMU_1584c, SMU_2133c, SMU_921)는 공통적으로 높은 수준으로 발현되었으며, 특히 이 중 SMU_921 (rcrR)은 두 가지 sugar phosphotransferase system (PTS)의 전사 활성자로써 당원의 수송과 생물막 형성에 기여하는 것으로 알려져 있다. 또한, 우방자 추출물에 비해 다수의 유전자 발현 변화에 영향을 미치는 것으로 나타난 독활 추출물의 성분 분석을 진행하였고, 활성 분획의 가스 크로마토그래피-질량분석법(GC-MS)을 통해 두 가지 활성 단일 물질을 동정하였다. 물질 분리 과정에서 여러 유기용매 분획 중 hexane층(ACEH)의 항균 활성이 가장 높게 관찰되었다. 다양종 미생물 군집을 사용한 실험결과, S. mutans에 대한 ACEH의 항균 특이성이 관찰되었으나, 상대적으로 S. sanguinis와 S. gordonii의 생균수도 크게 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 독활 천연추출물의 광범위한 항균 활성을 시사하며, 동정한 단일 물질의 항균 기작을 분석하여 맞춤형 항균 소재 개발에 중요한 기초 자료를 제공할 수 있다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제66권3호
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• pp.514-522
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• 2024

This study mainly evaluated the responses in growth performance of growing pigs to different energy systems and energy levels in diets. Subsequently, we compared the nutrient digestibility and digestible nutrient concentrations of each energy level diet. In experiment 1, a total of 144 growing pigs with an average initial body weight (BW) of 26.69 ± 7.39 kg were randomly allotted to six dietary treatments (four pigs/pen; six replicates/treatment) according to a 2 × 3 factorial arrangement resulting from two energy systems (metabolizable energy [ME] and net energy [NE]) and three energy levels (low [LE], recommended [C], and high energy [HE]). Pigs were fed the experimental diets for 6 weeks and were allowed free access to feed and water during the experimental period. In experiment 2, 12 growing pigs with an average initial BW of 27.0 ± 1.8 kg were randomly allotted to individual metabolism crates and fed the six diets in a replicated 6 × 6 Latin square design. The six dietary treatments were identical to those used in the growth trial. Pigs were fed their respective diets at 2.5 times the estimated energy requirement for maintenance per day, and this was divided into two equal meals provided twice per day during the experimental period. Differences in energy systems and energy levels had no significant effect on the growth performance or nutrient digestibility (except acid-hydrolyzed ether extract [AEE]) of growing pigs in the current study. However, the digestible concentrations of ether extract, AEE, and acid detergent fiber (g/kg dry matter [DM]) in diets significantly increased (p < 0.05) with increasing energy levels. Additionally, there was a tendency (p = 0.09) for an increase in the digestible crude protein content (g/kg DM) as the energy content of the diet increased. Consequently, differences in energy systems and levels did not affect the BW, average daily gain, and average daily feed intake of growing pigs. This implies that a higher variation in dietary energy levels may be required to significantly affect growth performance and nutrient digestibility when considering digestible nutrient concentrations.

• 농약과학회지
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• 제2권3호
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• pp.107-116
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• 1998

Gibberellic acid에 대한 밀과 메귀리간에 차등반응을 이용하여 제초제에 gibberellic acid를 첨가함으로써 상대적으로 민감한 반응을 보였던 메귀리를 효과적으로 방제할 수 있는 조합을 찾고, 그 효과증대의 생리적 원인을 조사하고자 실험하였다. 밀은 $GA_{3}$에 대한 낮은 신장반응을 보였으나, 메귀리는 이보다 $4{\sim}5$배 높은 반응을 보였다. $GA_{3}$에 침지된 메귀리 종자를 파종한 후 토양처리했을 때는 isoproturon, trifluralin의 효과가 증진되었다. 경엽처리의 경우 $GA_{3}$는 tralkoxydim fenoxaprop-ethyl, metsulfuron-methyl, metribuzine, isoproturon의 효과를 증진시켰으나, oxyfluofen과 paraquat의 효과에는 거의 영향을 미치지 않았다. 경엽처리조건에서 체계처리를 할 경우 tralkoxydim처리 이전에 $GA_{3}$를 처리하면 tralkoxydim의 효과를 증진시켰으나, tralkoxydim처리 이후에 $GA_{3}$를 처리하면 효과가 낮은 경향이었다. 그러나 $GA_{3}$를 어느 시기에 처리하여도 tralkoxydim의 신장저해효과를 증진 또는 경감시키지는 못하였고, $GA_{3}$가 처리된 잎의 과산화작용 화합물에 대한 반응은 무처리와 비교하여 일정한 경향을 보이지 않았다. 이들 결과로 보아 $GA_{3}$가 일부 제초제의 효과를 증진시킨 것은 조직의 연화(세포신장 촉진)에 의한 높은 제초반응 때문이라기보다는 제초제 흡수, 이행의 변화 또는 제초작용 발현과 관련한 체내대사의 촉진 때문으로 추정된다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제48권7호
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• pp.706-710
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• 2005

목 적 : 출생 후 3세까지는 언어와 청각신경로의 발달의 가장 중요한 시기로 신생아 청력 선별검사를 통해서 선천성 난청의 조기 진단은 청력 손실로 인한 언어장애를 최소화 하고 언어 발달을 위한 재활 교육의 기회를 제공하여 정상적인 언어 생활을 하는데 중요한 역할을 하게 된다. 우리나라에는 아직 충분한 통계가 없지만 미국의 경우 정상 신생아의 1,000명당 2-7명이 선천성 영구적 난청을 가지고 태어나는 것으로 알려져 있고, 2세 이전에 난청이 발견되어 치료하지 않는다면 언어발달의 중요한 시기를 놓치게 되어 행동장애나 학습장애를 초래하게 된다. 이 연구는 신생아 청력 선별검사를 통해 신생아 난청의 빈도를 파악하여 신생아 청력검사의 중요성을 알리고자 한다. 방 법 : 2003년 5월 20일부터 2004년 5월 19일까지 좋은문화 병원에서 출생한 신생아 2,755명 중 부모의 동의를 얻은 1,718명을 대상으로 생후 1개월 이내 내간유발반응검사(AABR. ALGO-3)를 이용하여 35 dB의 소리를 주어 시행하였다. 난청의 위험요소가 있는 군과 위험요소가 없는 군으로 구분하였고 1차 청력검사에서 통과된 경우 'pass'군 통과되지 않는 경우 'refer'군으로 하였다. 생후 1개월내 청력검사에서 'pass'되지 않았으면 1개월 뒤에 재검사를 받도록 하였고 재검사에서 'refer'가 나온 경우 난청 클리닉에 의뢰하여 난청을 확진하였다. 결 과 : 총 1,718명 중 'pass'군과 'refer'군 사이의 분만형태 출생체중 재태연령에는 차이가 없었다. 1차 검사에서 'refer'가 나온 경우는 총 45명(2.6%)이었으며 이중 35명이 재검사를 받았으며 10명은 재검사를 거절하였다. 재검사한 35명 중 6명(17.0%)이 재검사를 통과하지 못하였고 모두 선천성 난청으로 진단되었다. 이는 전체 검사자 1,718명의 0.35%(1,000명당 3.5명) 해당되었다. 'refer'군에서 한 가지 이상 위험요소가 동반되는 경우는 45명 중 10명(22.2%) 'pass'군에서 위험요소가 있는 경우는 1,673명 중 263명(15.7%)으로, 위험 요소가 있으면서 'refer'가 나온 군이 위험요소가 없으면서 'refer'가 나온 군과 비교했을 때 통계적으로 의미가 없었다. 결 론 : 본 연구의 결과는 신생아기의 난청의 빈도가 1,000명 당 3.5명으로 외국 통계와 비슷한 것으로 나타났으며, 이는 선천성 대사질환보다 월등히 빈도가 높으며, 태어나는 신생아에서 반드시 신생아 청력선별검사를 해야 할 것으로 사료된다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제17권1호
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• pp.39-48
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• 2011

본 시험은 국내에 도입되기 시작한 AMS에 대하여 설치 동기, 설치 후 우유생산량과우유품질, AMS 설치계기 및 설치 후 만족도, AMS 운영상 애로점 및 건의사항 등을 조사 분석하였다. 설치 계기가 무엇인가에 대한 응답비율은 노동력 부족 44%, 체험목장으로 전환 25%, 소들의 고능력화에 대응 19% 순이었으며 기타 6%였다. AMS 설치농가의 사육경력은 평균 24.9년, 평균 연령은 53.2세로 나타났으며 가족노동력만으로 경영하는 목장이 조사농가의 38%, 고용+자가노동력 형태의 목장이 63%로 나타났다. 목장의 산유능력은 두당 평균 유량은 1일 $30.9{\ell}$, 평균 유지율 3.9%, 세균수는 9.1천개/$m{\ell}$ 수준이었다. 후계자 육성에 대한 질문에 매우 그렇다라고 응답한 비율은 68%였으며, 보통 18%, 아니다와 매우 아니다라고 응답한 비율은 18%로 나타났다. 시스템 운영현황 및 애로사항을 파악하기 위하여 AMS의 프로그램 주운영자에 대한 질문에 본인 44%, 부인 6%, 자녀 또는 후계자사람이 44%, 기타 6%나 되었다. AMS 운영상 가장 어려운 점에 대한 조사결과, 기기 작동 및 복잡한 프로그램 운영이 각각 31%로 가장 많았다. 그 외 기계 에러 및 고장에 대한 애로사항이 25%이였다. 도태원인에 대하여 유방염 28%, 번식장애 20%, 발굽질환 19%, AMS에 부적합한 유두 배열 12%, 분만 후 대사성질병 7%, 노산 등 기타 14%였다. 시스템 설치 후 유지보수 계약 체결유무 및 비용에 대하여 유지보수 계약 56%, 유지 보수 계약 미체결 44%이었다. 유지보수 계약 평균 계약비용은 연간 658만원 정도였다. 시스템 설치 후 항목별 만족도에 대하여 5점 만점에 3.9점이었으며, 노동력 절감 3.7점, 업체의 A/S 3.6점, 산유량 증가 3.2점, 원유의 체세포 수 저감 2.8점이었다. 시스템 설치 시 고려사항 및 건의사항에 대하여 고가의 장비를 효율적으로 사용하기 위하여 젖소의 유방과 유두 배열이 적합하도록 젖소를 선발하는 것, 시스템을 운용할 수 있는 능력, 적합한 환경, 재정적 능력과 부지 확보, 지속적인 관찰 등이 권장되어야 할 것으로 나타났으며, 설치 업체에 대해서는 컨설팅이 체계화될 필요가 가장 높게 나타났으며 이어서 보다 저렴한 설치와 서비스의 체계화를 요구하는 결과를 보였다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제43권5호
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• pp.728-735
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• 1996

연구배경: 말초혈액내 백혈구의 약 60%를 차지하는 호중구는 세균 및 진균 감염시 일차 방어기전으로 염증부위에 모여 세균 및 진균을 탐식하고 이때 활성화된 호중구는 산화율을 생성하고 이와 함께 탈과립된 효소 등에 의해서 살균작용이 이루어진다. Respiratory burst에 의하여 생성된 산화물은 감염에서의 살균 작용 외에, 염증반응의 중추 역할을 하는 물질로서 조직손상, 약물대사, 노화, 발암과정에 관여하여 각종 질환과의 연관성을 제시하고 있다. 본 연구는 폐렴환자에 있어서 폐렴의 경과 중에 중요한 역할을 하는 호중구로부터 산화물의 생성능력을 보기 위해 Respi ratory burst 활성도를 측정하였다. 방법: 건강인 24명과 폐렴으로 진단된 24명의 환자를 대상으로 혈액내 호중구의 respiratory burst 활성도를 입원 1일, 3일, 5일, 7일, 9일째에 자극하지 않은 상태 및 fMLP(formyl- MethionylLeucyl-Phenylalanine)와 PMA(phorbol myristate acerate)로 자극한 상태에서 DCF-DA를 이용한 유세포분석법으로 측정하였다. 결과: 정상인 호중구는 생리적 자극제인 fMLP에 대해 통계학적으로 의미는 없지만 약간 높은 활성도를 보였고 비생리적 자극제인 PMA에 대해서는 통계학적으로 의미있는 높은 활성도를 나타냈다. 그러나 폐렴환자의 호중구는 PMA에 자극은 되었으나 정상인 호중구보다 활성도가 덜 증가하였다(p<0.01). 호중구의 respiratory burst 활성도를 폐렴과 정상인에서 비교할 때, 자극 전에는 양군간에 차이가 없었고 fMLP로 자극한 경우에도 의미있는 차이는 없었다. 그러나 PMA로 자극한 경우 내원 1일부터 10일까지 폐렴환자는 정상인에 비해 자극에 대한 respiratory burst 활성도의 증가폭이 통계적으로 의미있게 폐렴 초기에 저하되었다가 치료가 진행됨에 따라 정상화되는 양상을 보였다. 결론: 폐렴으로 진단된 환자의 치료과정 중 혈중 호중구로부터의 과산화수소 생성능은 항생제 투여전에는 감소된 상태였으며 이후 치료 개시와 함께 점차 증가하여 9일째에는 정상인 수준으로 회복되었다.