Dong-Hyun Lim;Da Jin Sol Jung;Kwang-Seok Ki;Dong-Hyeon Kim;Manhye Han;Younghoon Kim
Journal of Animal Science and Technology
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제65권1호
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pp.197-208
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2023
The objective of this study was to investigate the effects of a traditional dry period (60 d) versus a no dry period (0 d) on the milk production, physiological response, and metabolic status of dairy cows exposed to heat stress during the transition period. Holstein dairy cows (n = 15) with similar expected calving dates were randomly assigned to two different dry period lengths: (1) no dry period (n = 7) and (2) a traditional dry period of 60 days (n = 8). All cows were studied from 8 weeks before expected calving to 10 weeks after calving and experienced heat stress during the transition period. The results showed that cows with no dry period decreased their milk yield in subsequent lactation, but compensated for the loss of milk yield accounted for by additional milk yield before calving. The energy balance at postpartum was improved in cows with no dry period compared to cows with a traditional dry period. There were no significant differences in the physiological response and blood metabolites at postpartum between the dry period lengths of dairy cows exposed to heat stress during the transition period. Taken together, our results showed that omitting the dry period improved the milk production and metabolic status of dairy cows exposed to heat stress during the transition period.
A feeding trial was conducted in tilapia to determine the growth performance, nutrient digestibility, digestive enzymes, and postprandial blood metabolites in response to different dietary amylose-amylopectin ratios. Five isonitrogenous and isolipidic diets containing an equal starch level with different amylose-amylopectin ratios of 0.11 (diet 1), 0.24 (diet 2), 0.47 (diet 3), 0.76 (diet 4) and 0.98 (diet 5) were formulated using high-amylose corn starch (as the amylose source) and waxy rice (as the amylopectin source). Each diet was hand-fed to six tanks of 15 fish each, three times a day over a 6-wk period. After the growth trial, a postprandial blood metabolic test was carried out. Fish fed diet 2 exhibited the highest percent weight gain and feed efficiency and protein efficiency ratio, whereas fish fed with diet 5 showed the lowest growth and feed utilization among treatments. The digestibility for starch in fish fed diet 1 and 2 was higher than those in fish fed with other diets (p<0.05). The highest activities for protease, lipase and amylase were found in fish fed the diet 2, diet 1, and diet 1 respectively among dietary treatments, while the lowest values for these indexes were observed in fish fed the diet 3, diet 5 and diet 4, respectively. The liver glycogen concentrations in fish fed diets 4 and 5 were found higher than in fish fed other diets (p<0.05). The feeding rate, hepatosomatic index, condition factor, and plasma parmeters (glucose, triglyceride, total cholesterol, high-density lipoprotein cholesterol, and low-density lipoprotein cholesterol) did not differ across treatments. In terms of postprandial blood responses, peak blood glucose and triglycerides were lower after 3 or 6 h in the fish fed with diets 3-5 than in the fish fed diet 1, but delayed peak blood total amino acid time was observed in fish fed with the diets 1 or 2. The lowest peak values for each of the three blood metabolites were observed in fish fed diet 5. The results indicate that high-dietary amylose-amylopectin ratio could compromise growth, but help in reducing the blood glucose stress on fish caused by postprandial starch load.
스포츠 과학 분야에서는 운동 선수들의 경기력 향상과 운동 피로의 신속한 회복을 도모하기 위하여 한약을 복용하고 그 효과와 유의성에 대하여 연구가 활발히 이루어지고 있다. 격심한 운동을 수행할 때 나타나는 Glucose 등 에너지원의 고갈, Lactate 등 대사 산물의 축적, 전해질의 불균형 등의 여러 제반 증상이 기허(氣虛)로 인하여 나타나는 전신의 증후와 유사하다고 생각하여 보중익기탕(補中益氣湯)을 투여한 후 인체의 대사 변화를 관찰함으로서 운동수행능력에 미치는 영향과 유의성을 평가하고자 하였다. 본 연구는 장거리 달리기 선수를 대상으로 2주간의 보중익기탕(補中益氣湯)의 투여가 에너지 대사 및 전해질 대사에 미치는 영향을 규명하기 위하여 최대심박수의 70% 강도의 운동을 실시한 후 운동전 안정시, 운동 직후, 휴식 후 10분, 휴식 후 30분, 휴식 후 1시간으로 나누어 혈액검사를 하였을 때 나타나는 각종 변인의 반응 양상을 비교 분석하여 유의한 결과를 얻었다. 혈중 에너지 대사에서는 Free fatty acid와 Lactate 반응에서 유의성 있는 차이가 나타났고, 전해질 대사에서도 Na+, Cl-와 K+반응에서 모두 유의성 있는 차이를 나타냈다. 그러므로 보중익기탕(補中益氣湯)은 에너지 및 전해질 대사에서 유의성있는 변화를 나타내었으며 운동수행능력의 향상에 유효하였다.
본 연구는 연안 환경오염 및 양식용수의 이용과정에서 파생될 수 있는 철 오염이 넙치의 생리적 변화에 미치는 영향을 파악하기 위하여 12주 동안의 만성적 조건하에서 그들의 조직, 대사 및 생존의 변화를 검토하였다. 철에 노출시킨 넙치 아가미의 뚜렷한 조직학적 변화양상은 0.93mg/$\ell$ 이상의 농도에서 2주 후부터 조사개체 중에 $50\%$이상이 나타났다. 이들의 변화양상은 새판의 만곡, 새판 말단부의 곤봉-화, 상피세포의 파괴, 상피층의 박리현상, 괴사 및 새판의 융합 등으로 나타났으며, 이 같은 손상정도는 철 농도가 증가함에 따라 심하게 나타났다. 산소소비는 철 농도 0.42mg/$\ell$ 이하에서는 유의한 감소가 인정되지 않았으나, 0.93 mg/$\ell$ 농도에서는 실험 2주 후부터 유의한 감소가 관찰되었고, 12주 후의 0.93, 4.89 및 9.78mg/$\ell$농도에서 각각 37.1, 43.5 및 $53.2\%$가 감소하였다. 생존율은 0.42mg/$\ell$이하의 철 농도에서 $100\%$가 관찰되었고, 0.93mg/$\ell$농도에서는 $92.5\%$의 생존율을 보였으나, 유의한 감소는 철 농도 4.89mg/$\ell$에서 실험 5주 후, 9.78mg/$\ell$농도에서는 4주 후부터 관찰되었다. 이상의 결과는 연안해역 및 양식장 등에 0.93 mg/$\ell$ 이상의 철 농도가 존재할 경우, 넙치는 아가의 손상 및 대사활동의 저하 등으로 인해 성장에도 악영향을 받을 수 있을 것으로 사료된다.
식물 대사체 (plant metabolomics) 연구는 식물 세포 및 조직에 존재하는 모든 대사산물의 시간적, 공간적 변화를 추적 조사함으로써 식물의 복잡한 생리 현상을 총체적으로 이해하는 연구이다. 이와 같은 식물 대사체 연구는 최근 개발이 이루어지고 있는 여러 오믹스 연구 분야의 하나로 시스템생물학의 한 분야이다. 식물 대사체 연구는 시료로부터 순수 화합물 또는 복합물을 정제하거나 또는 정제가 이루어지지 않은 혼합액으로부터 대사체 스펙트럼 정보를 확보하여 분석이 이루어지므로 추출액 제조 및 얻어진 대사체 데이터의 분석과정의 표준화가 필수적으로 이루어져야 한다. 이는 대사체 분석 결과의 해상도 및 재현성의 확보의 핵심 요소 이다. 식물 대사체 연구는 기능유전체학의 연구 수단은 물론 식물의 종, 품종, 더 나아가 GM 식물의 식별, 대사조절 기작 규명, 유용물질 생산, 식물의 외부 환경 스트레스 요인에 대한 다양한 생리적 반응 이해 등 다양한 연구 분야에서 활용이 이루어지고 있다. 최근 식물 대사체 연구는 모델식물(벼, 애기장대)의 유전체 정보와 연계하여 돌연변이주의 분석을 통해 유전자의 기능 정의 수단으로 활용되고 있다. 따라서 향후 유전체 정보와 대사체 정보의 연계를 통해 복잡한 대사경로 규명이나 다양한 생리 현상 해석 연구가 더욱 활발하게 진행될 것으로 전망된다.
옥시스테롤은 담즙산 합성 동안 일련의 효소 반응에 의해 생성된 콜레스테롤의 산화물로써, 콜레스테롤과 유사하게 세포내 영역으로 빠르게 이동하여 면역 세포 반응, 지질 대사 및 콜레스테롤 항상성과 같은 다양한 세포 과정을 조절한다. 글루코코르티코이드 수용체(GR), 에스트로겐 수용체(ER) 및 간 X 수용체(LXR)와 같은 종류의 핵 수용체는 여러 조직에서 옥시스테롤에 의해 조절될 수 있다. 가장 풍부한 옥시스테롤인 27-하이드록시콜레스테롤(27-OHC)은 조직 특이적 방식에 의해 에스트로겐 수용체 활성을 활성화하거나 억제하기 때문에 선택적 에스트로겐 수용체 조절자로 규명되었다. 특히 27-하이드록시콜레스테롤이 동맥 경화증 플라크에서 많이 발견되고 대식세포가 거품 세포로 변형되는 것을 가속화하기 때문에 동맥 경화증 발병에 기여하는 것이 분명해 보이나, 다른 연구들에서는 27-하이드록시콜레스테롤이 간 및 지방 조직을 포함한 다양한 대사 기관에 미치는 영향에 대해 반대 의견이 존재한다. 따라서 본 총설을 통해 대사 조직에서의 27-하이드록시콜레스테롤 역할에 대한 논의와 함께, 죽상 동맥 경화증 및 대사 증후군에 영향을 주는 27-하이드록시콜레스테롤의 세부 기전에 대해 논의하고자 한다.
공학교육의 좋은 예제로써 ET 운동 시 신체가 반응하는 Respiratory Exchange Ratio (호흡교환률 RER, epm)와 Heart Rate (심장박동률 HR, bpm)의 변화분석이다. 에너지소비량, 운동속도, 그리고 체중감량이 달라질 경우 이에 반응하는 혈관순환계에 대한 Health Training Cardiorespiratory 반응을 통해 호흡교환률(RER)과 심장박동률(HR)의 변화에 대해서 연구되어졌다. 연구결과에 따르면 (1)열소비량이 늘어날수록 호흡교환률(RER)은 지속적으로 일정하게 상승하는 반면 심장박동률(HR)은 서서히 상승하다가 임계점을 지나면 갑자기 크게 증가함을 볼 수 있었다. 그리고 그 임계점이 대략 275 Cal 였다. (2)운동속도가 서서히 증가함에 따라서 RER은 역시 서서히 증가하는 반면 HR은 임계점(약 6.7km/h)까지는 서서히 증가하지만 이후에서는 급격한 증가를 보인다. (3)체중감량이 서서히 증가할 때 (또는, 대사 소비량이 늘어남에 따라서) RER은 역시 서서히 증가하였으나 HR은 체중감량과는 무관함을 보였다.
Kim, Myung Kyum;Jang, Seon-A;Namkoong, Seung;Lee, Jin Woo;Park, Yuna;Kim, Sung Hyeok;Lee, Sung Ryul;Sohn, Eun-Hwa
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제30권4호
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pp.583-590
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2020
Deinococcus actinosclerus BM2T (GenBank: KT448814) is a radio-resistant bacterium that is newly isolated from the soil of a rocky hillside in Seoul. As an extremophile, D. actinosclerus BM2T may possess anti-inflammatory properties that may be beneficial to human health. In this study, we evaluated the anti-inflammatory effects of BM2U, an aqueous extract of D. actinosclerus BM2T, on lipopolysaccharide (LPS)-mediated inflammatory responses in RAW264.7 macrophage cells. BM2U showed antioxidant capacity, as determined by the DPPH radical scavenging (IC50 = 349.3 ㎍/ml) and ORAC (IC50 = 50.24 ㎍/ml) assays. At 20 ㎍/ml, BM2U induced a significant increase in heme oxygenase-1 (HO-1) expression (p < 0.05). BM2U treatment (0.2-20 ㎍/ml) significantly suppressed LPS-induced increase in the mRNA expression of proinflammatory cytokines tumor necrosis factor-α (TNF-α), interleukin (IL)-1β, and IL-6 (p < 0.05). BM2U treatment also suppressed the expression of inducible nitric oxide synthase (iNOS) and cyclooxygenase-2 (COX-2), which are involved in the production of inflammatory mediators. BM2U treatment also inhibited the activation of nuclear factor-κB (NF-κB) and mitogen-activated protein kinases (MAPKs): JNK, ERK, and p-38 (p < 0.05). Collectively, BM2U exhibited anti-inflammatory potential that can be exploited in attenuating inflammatory responses.
The onset, severity, and ultimate outcome of malaria infection are influenced by parasite-expressed virulence factors as well as by individual host responses to these determinants. In both humans and mice, liver injury follows parasite entry, persisting to the erythrocytic stage in the case of infection with the fatal strain of Plasmodium falciparum. Hepatic nuclear factor (HNF)-$1{\alpha}$ is a master regulator of not only the liver damage and adaptive responses but also diverse metabolic functions. In this study, we analyzed the expression of host HNF-$1{\alpha}$ in relation to malaria infection and evaluated its interaction with the 5'-untranslated region of subtilisin-like protease 2 (subtilase, Sub2). Recombinant human HNF-$1{\alpha}$ expressed by a lentiviral vector (LV HNF-$1{\alpha}$) was introduced into mice. Interestingly, differences in the activity of the 5'-untranslated region of the Pf-Sub2 promoter were detected in 293T cells, and LV HNF-$1{\alpha}$ was observed to influence promoter activity, suggesting that host HNF-$1{\alpha}$ interacts with the Sub2 gene.
Kim, You-Sun;Kokturk, Nurdan;Kim, Ji-Young;Lee, Sei Won;Lim, Jaeyun;Choi, Soo Jin;Oh, Wonil;Oh, Yeon-Mok
Molecules and Cells
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제39권10호
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pp.728-733
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2016
Mesenchymal stem cells (MSCs) effectively reduce airway inflammation and regenerate the alveolus in cigarette- and elastase-induced chronic obstructive pulmonary disease (COPD) animal models. The effects of stem cells are thought to be paracrine and immune-modulatory because very few stem cells remain in the lung one day after their systemic injection, which has been demonstrated previously. In this report, we analyzed the gene expression profiles to compare mouse lungs with chronic exposure to cigarette smoke with non-exposed lungs. Gene expression profiling was also conducted in a mouse lung tissue with chronic exposure to cigarette smoke following the systemic injection of human cord blood-derived mesenchymal stem cells (hCB-MSCs). Globally, 834 genes were differentially expressed after systemic injection of hCB-MSCs. Seven and 21 genes, respectively, were up-and downregulated on days 1, 4, and 14 after HCB-MSC injection. The Hbb and Hba, genes with oxygen transport and antioxidant functions, were increased on days 1 and 14. A serine protease inhibitor was also increased at a similar time point after injection of hCB-MSCs. Gene Ontology analysis indicated that the levels of genes related to immune responses, metabolic processes, and blood vessel development were altered, indicating host responses after hCB-MSC injection. These gene expression changes suggest that MSCs induce a regeneration mechanism against COPD induced by cigarette smoke. These analyses provide basic data for understanding the regeneration mechanisms promoted by hCB-MSCs in cigarette smoke-induced COPD.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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