This study was conducted to investigate the antibacterial, antioxidant, and in vitro greenhouse gas mitigation activities of fermented Scutellaria baicalensis Georgi extract. Seven starter cultures were used, comprising four of lactic acid bacteria and three of Saccharomyces cerevisiae. Ten grams of S. baicalensis Georgi powder was diluted in 90 mL autoclaved MRS broth. Each seed culture was inoculated with 3-10% (v/v) S. baicalensis Georgi MRS broth and incubated at $30^{\circ}C$ for 48 h. Among the starter cultures used, only Lactobacillus plantarum EJ43 could withstand the fermentation conditions. This fermentation broth was dried and extracted with ethanol to assess its antibacterial, antioxidant, and in vitro methane mitigation activities. The extract of S. baicalensis Georgi fermented by L. plantarum EJ43 (SBLp) showed higher antibacterial activity (bigger clear zone) compared to the unfermented S. baicalensis Georgi extract (SB0). SBLp also presented 1.2 folds higher antioxidant activity than SB0. During in vitro rumen fermentation, SBLp showed reduction in methane production compared to SB0 or the control. In conclusion, fermentation by L. plantarum EJ43 may enhance antibacterial and antioxidant activities of S. baicalensis Georgi and decrease enteric methane production.
Tseten, Tenzin;Sanjorjo, Rey Anthony;Kwon, Moonhyuk;Kim, Seon-Won
Journal of Microbiology and Biotechnology
/
제32권3호
/
pp.269-277
/
2022
Human activities account for approximately two-thirds of global methane emissions, wherein the livestock sector is the single massive methane emitter. Methane is a potent greenhouse gas of over 21 times the warming effect of carbon dioxide. In the rumen, methanogens produce methane as a by-product of anaerobic fermentation. Methane released from ruminants is considered as a loss of feed energy that could otherwise be used for productivity. Economic progress and growing population will inflate meat and milk product demands, causing elevated methane emissions from this sector. In this review, diverse approaches from feed manipulation to the supplementation of organic and inorganic feed additives and direct-fed microbial in mitigating enteric methane emissions from ruminant livestock are summarized. These approaches directly or indirectly alter the rumen microbial structure thereby reducing rumen methanogenesis. Though many inorganic feed additives have remarkably reduced methane emissions from ruminants, their usage as feed additives remains unappealing because of health and safety concerns. Hence, feed additives sourced from biological materials such as direct-fed microbials have emerged as a promising technique in mitigating enteric methane emissions.
Twelve rumen fistulated cross-bred calves were divided into three groups and fed wheat straw and concentrate mixture according to their maintenance requirement. Animals in group II and III were fed 50 and 100mg rumensin per day, in addition to basal feed. Supplementation of rumensin in the diet decreased the dry matter intake significantly (p<0.05) along with a significant decrease in the straw intake. Digestibility coefficients of all the nutrients were not affected significantly except that of CF digestibility which was lower (p<0.05) in groups II and III as compared to group I. Among N-parameters in the rumen fluid, mean $NH_3-N$ was significantly lower in groups II and III (19.13 and 18.63 mg N/100 ml respectively) than in group I (22.68); total-N and TCA-ppt-N did not differ among the three groups. Total VFA concentration did also not differ among the three groups, however, propionate increased from 24.33 molar % to 32.73 while acetate and butyrate decreased respectively from 65.85 to 58.81% and 9.79 to 8.46%. Total VFA, bacteria and protozoa production rates were not affected significantly due to rumensin in diet. Methane production per kg DDM as well as % of methane in total gas were reduced at both the levels of rumensin on different concentrate ratios with wheat straw as roughage. Similar trend was also observed with rice straw and concentrate mixture as substrate with rumensin addition.
The objective of this study is to investigate the effects of Cynanchum wilfordii (CW) on cell viability, anti-oxidant activity, volatile fatty acid (VFA) production and methane gas production. Collected rumen fluid incubated with CW powder (1% w/v) for 12 and 24 hours were analyzed for pH, VFAs and methane. Alamar blue assay showed no significant difference on the viability of 3T3-L1 and C2C12 cells treated with CW for 24 hours. TBARS data showed a dose dependent increase on the antioxidant activity of CW. VFAs increased in the CW-treated groups compared to the control group. In addition, propionate increased more than other VFAs by the treatment with CW. There was a significant decrease in methane gas production in batch culture treated with CW in 12hrs. In conclusion, it was suggested that Cynanchum wilfordii could manipulate rumen fermentation considered by increasing VFA production and inhibition of methanogenesis.
Objective: An experiment was conducted to assess the effect of dragon fruit peel pellet (DFPP) as a rumen enhancer of dry matter consumption, nutrient digestibilities, ruminal ecology, microbial protein synthesis and rumimal methane production in Holstein crossbred bulls. Methods: Four animals, with an average live-weight of 200±20 kg were randomly assigned in a 4×4 Latin square design to investigate the influence of DFPP supplementation. There were four different dietary treatments: without DFPP, and with 200, 300, and 400 g/h/d, respectively. Results: Results revealed that dry matter consumption of total intake, rice straw and concentrate were not significantly different among treatments (p>0.05). It was also found that ruminal pH was not different among treatments (p>0.05), whilst protozoal group was reduced when DFPP increased (p<0.01). Blood urea nitrogen and NH3-N concentrations were increased at 400 g of DFPP supplementation (p<0.01). Additionally, volatile fatty acid production of propionate was significantly enhanced by the DFPP supplementation (p<0.05), while production of methane was consequently decreased (p<0.05). Furthermore, microbial protein synthesis and urinary purine derivatives were remarkably increased especially at 400 g of DFPP supplementation (p<0.05). Conclusion: Plant secondary compounds or phytonutrients (PTN) containing saponins (SP) and condensed tannins (CT) have been reported to influence rumen fermentation. DFPP contains both CT and SP as a PTN. The addition of 400 g of DFPP resulted in improved rumen fermentation end-products especially propionate (C3) and microbial protein synthesis. Therefore, DFPP is a promising rumen enhancer and indicated a significant potential of DFPP as feedstuff for ruminant feed to mitigate rumen methane production.
Pineiro-Vazquez, Angel T.;Canul-Solis, Jorge R.;Jimenez-Ferrer, Guillermo O.;Alayon-Gamboa, Jose A.;Chay-Canul, Alfonso J.;Ayala-Burgos, Armin J.;Aguilar-Perez, Carlos F.;Ku-Vera, Juan C.
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
/
제31권11호
/
pp.1738-1746
/
2018
Objective: The aim of the experiment was to assess the effect of increasing amounts of Leucaena leucocephala forage on dry matter intake (DMI), organic matter intake (OMI), enteric methane production, rumen fermentation pattern and protozoa population in cattle fed Pennisetum purpureum and housed in respiration chambers. Methods: Five crossbred heifers (Bos taurus${\times}$Bos indicus) (BW: $295{\pm}6kg$) were fed chopped P. purpureum grass and increasing levels of L. leucocephala (0%, 20%, 40%, 60%, and 80% of dry matter [DM]) in a $5{\times}5$ Latin square design. Results: The voluntary intake and methane production were measured for 23 h per day in respiration chambers; molar proportions of volatile fatty acids (VFAs) were determined at 6 h postprandial period. Molar concentration of VFAs in rumen liquor were similar (p>0.05) between treatments. However, methane production decreased linearly (p<0.005), recording a maximum reduction of up to ~61% with 80% of DM incorporation of L. leucocephala in the ration and no changes (p>0.05) in rumen protozoa population were found. Conclusion: Inclusion of 80% of L. leucocephala in the diet of heifers fed low-quality tropical forages has the capacity to reduce up to 61.3% enteric methane emission without affecting DMI, OMI, and protozoa population in rumen liquor.
This study evaluated the effect of Candida norvegensis (C. norvegensis) viable yeast culture on in vitro ruminal fermentation of oat straw. Ruminal fluid was mixed with buffer solution (1:2) and anaerobically incubated with or without yeast at $39^{\circ}C$ for 0, 4, 8, 16, and 24 h. A fully randomized design was used. There was a decrease in lactic acid (quadratic, p = 0.01), pH, (quadratic, p = 0.02), and yeasts counts (linear, p<0.01) across fermentation times. However, in vitro dry matter disappearance (IVDMD) and ammonia-N increased across fermentation times (quadratic; p<0.01 and p<0.02, respectively). Addition of yeast cells caused a decrease in pH values compared over all fermentation times (p<0.01), and lactic acid decreased at 12 h (p = 0.05). Meanwhile, yeast counts increased (p = 0.01) at 12 h. C. norvegensis increased ammonia-N at 4, 8, 12, and 24 h (p<0.01), and IVDMD of oat straw increased at 8, 12, and 24 h (p<0.01) of fermentation. Yeast cells increased acetate (p<0.01), propionate (p<0.03), and butyrate (p<0.03) at 8 h, while valeriate and isovaleriate increased at 8, 12, and 24 h (p<0.01). The yeast did not affect cellulolytic bacteria (p = 0.05), but cellulolytic fungi increased at 4 and 8 h (p<0.01), whereas production of methane decreased (p<0.01) at 8 h. It is concluded that addition of C. norvegensis to in vitro oat straw fermentation increased ruminal fermentation parameters as well as microbial growth with reduction of methane production. Additionally, yeast inoculum also improved IVDMD.
Emissions of nitrous oxide (N$_2$O) and methane (CH$_4$) from poultry enteric fermentation were investigated using a respiration chamber. Birds were placed in a respiration chamber for certain intervals during their growing period or for the whole life cycle. The accumulated gas inside the chamber was sampled and analyzed for N$_2$O and CH$_4$ production. A curve for gas production during a life cycle was fitted. The calculated area under the curve estimated the emission factor of poultry enteric fermentation on a life cycle basis (mg bird$^{-1}$ life cycle$^{-1}$). This method can be used to estimate CH$_4$ or N$_2$O emissions from different types of avian species taking into account factors such as diet, season or thermal effects. The CH$_4$/N$_2$O emission factors estimated for commercial broiler chickens, Taiwan country chickens and White Roman Geese were 15.87/0.03, 84.8/16.4 and 1,500/49 (mg bird$^{-1}$ life cycle$^{-1}$), respectively, while the calculated CH$_4$/N$_2$O emission from enteric fermentations were 3.03/0.006, 14.73/2.84 and 9.5/0.31 (Mg year$^{-1}$), respectively in Taiwan in the year of 2000. The described method is applicable to most poultry species and the reported emission factors were applicable to meat type poultry only.
혐기성소화(嫌氣性消化)에 미치는 온도(溫度)의 영향(影響)을 가장 효과적으로 파악할 수 있는 체류시간(滯留時間) 5일(日)에서 인공(人工)슬러지를 대상으로 $35{\sim}55^{\circ}C$의 소화실험(消化實驗)을 행하였다. 소화온도증가(消化溫度增加)에 따라 메탄발효(醱酵)의 저해(沮害)가 감소하여, 중온(中溫) 및 중간영역(中間領域)의 온도(溫度)에서는 잔발효(酸醱酵)가 우세하였으나 $55^{\circ}C$에서는 활발한 메탄발효(醱酵)가 이루어졌다. 온도(溫度)의 변화(變化)는 미생물활성(微生物活性)뿐 아니라 슬러지의 물리(物理), 화학적(化學的) 특성(特性)에도 영향(影響)을 미친다고 추정된다. 또한 유입(流入) 슬러지의 희석(稀釋)에 의하여 소화저해(消化沮害)가 크게 감소하여 모든 온도(溫度)에서 활발한 메탄발효(醱酵)가 가능하였다. 소화효율(消化效率)은 수리학적(水理學的) 부하량외(負荷量外)에 유기물부하량(有機物負荷量)에도 지배받음을 알 수 있었다. 소화효율(消化效率)의 급격한 저해(沮害)가 발생된다고 보고된 $40{\sim}45^{\circ}C$에서도 뚜렷한 저해(沮害)는 없었다. 한편 소화온도증가(消化溫度增加)에 따라 소화(消化)슬러지의 침강특성(沈降特性)도 향상되었다.
This study was conducted to determine the effect of lysozyme addition on in vitro rumen fermentation and to identify the lysozyme inclusion rate for abating methane ($CH_4$) production. An in vitro ruminal fermentation technique was done using a commercial concentrate to rice straw ratio of 8:2 as substrate. The following treatments were applied wherein lysozyme was added into 1 mg dry matter substrate at different levels of inclusion: Without lysozyme, 2,000, 4,000, and 8,000 U lysozyme. Results revealed that, lysozyme addition had a significant effect on pH after 24 h of incubation, with the highest pH (p<0.01) observed in 8,000 U lysozyme, followed by the 4,000 U, 2,000 U, and without lysozyme. The highest amounts of acetic acid, propionic acid (p<0.01) and total volatile fatty acid (TVFA) (p<0.05) were found in 8,000 U after 24 h of incubation. The $CH_4$ concentration was the lowest in the 8,000 U and the highest in the without lysozyme addition after 24 h of incubation. There was no significant differences in general bacteria, methanogen, or protozoan DNA copy number. So far, addition of lysozyme increased the acetate, propionate, TVFA, and decreased $CH_4$ concentration. These results suggest that lysozyme supplementation may improve in vitro rumen fermentation and reduce $CH_4$ emission.
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.