Direct-fed microbials (DFM) have been used to enhance milk production in lactating cattle and to increase feed efficiency and body weight gain in growing ruminants. Primary microorganisms that have been used as DFM for ruminants are fungal cultures including Aspergillus oryzae and Saccharomyces cerevisiae and lactic acid bacteria such as Lactobacillus or Streptococcus. Attempts have been made to determine the basic mechanisms describing beneficial effects of DFM supplements. Various modes of action for DFM have been suggested including : stimulation of ruminal microbial growth, stabilization of ruminal pH, changes in ruminal microbial fermentation pattern, increases in digestibility of nutrients ingested, greater nutrient flow to the small intestine, greater nutrient retention and alleviation of stress, however, these responses have not been observed consistently. Variations in microbial supplements, dosage level, production level and age of the animal, diet and environmental condition or various combinations of the above may partially explain the inconsistencies in response. This review summarizes production responses that have been observed under various conditions with supplemental DFM and also corresponding modification of ruminal fermentation and other changes in the gastrointestinal tract of ruminant animals.
Emulsion-type cometics contain many kinds of carbon and energy source i.e., vegetable oil, mineral oil and carbohydrate etc., those can be used as nutrients and caused contamination by microbials. Thereby we have to keep cosmetics from the possibility of contamination by microbials. From this viewpoint, the purpose of this study is to get the data necessary not only to prevent dermatopathia occurred by microbials but also to sustain the quality. In this experiment, we observed how many Staphylococcus aureus were grown in the prepared cosmetics with or without antiseptics so as to prevent contamination. When the contamination proceed, the stability of phase was disturbed and creaming phenomina was happened with some discoloration and bad smell. About 40 days after, the pH was changed from 7.6 to 6.5 and the refractive index of cosmetic raw materials were changed from 1.4415 to 1.4490(water : oil=70:30). By adding antiseptics Into prepared cosmetics, the number of Staphylococcus aureus with challenge test method were decreased to 7$\times$103 cell/ml. For the antibacterial effect against Staphylococcus aureus, p-hydroxy benzoic acid propyl ester in phosphoric acid buffer solution was the best.
Chlorination and UV illumination are being widely applied to inactivate a number of pathogenic microbials in the environment. Here, we evaluated the inactivation efficiency of individual and combined treatments of chlorination and UV under various aqueous conditions. UV dosage was required higher in waste water than in phosphate buffer to achieve the similar disinfecting efficiency. Free chlorine generated by electrolysis of waste water was abundant enough to inactivate microbials. Based on these, hybrid system composed of sequential treatment of electrolysis-mediated chlorination and UV treatment was developed under waste water conditions. Compared to individual treatments, hybrid system inactivated bacteria (i.e., E. coli and S. typhimurium) and viruses (i.e., MS-2 bacteriophage, rotavirus, and norovirus) more efficiently. The hybrid system also mitigated the photo re-pair of UV-driven DNA damages of target bacteria. The combined results suggested the hybrid system would achieve high inactivation efficiency and safety on various pathogenic microbials in wastewater.
This study assessed the levels of water qualities and microbials contamination of inland olive flounder farms in Jeju in the summers from 2015 to 2017. Three farms (A-C) located in a concentrated area using mixing coastal seawater and underground seawater and one farm (D) located in an independent area using only coastal seawater were selected. Total ammonia nitrogen (TAN) reached a maximum of 0.898 ± 1.024 mg/L as N in the coastal seawater of A-C, which was close to the limit of the water quality management goal of the fish farm. TAN in the influent from A-C was up to three times higher than that of D, so that the discharged water did not spread to a wide range area along the coast and continued to affect the influent. TAN of the effluent in A-C increased by 2.7-4.6 times compared to the influent, resulting in serious self-pollution in the flounder farm. Heterotrophic marine bacteria in the influent of A-C was about 600 times higher than D, and the discharge of A-C was increased by about 30 times compared to the influent.
With the objective of identifying the commercial potential of new direct-fed microbials, several temperature-tolerant strains were isolated from cane molasses at $39^{\circ}C$ and tested for their tolerance to pH, bile salts, and a mixture of volatile fatty acids (acetic acid:propionic acid:butyric acid=6.5:2.0:1.5). It was found that the isolated strain DY 252 grew very well up to pH 2.0 and was resistant to relatively high concentrations of bile salts. Among the strains tested, DY 252 was least inhibited by the addition of volatile fatty acids to the growth medium at $39^{\circ}C$. Accordingly, it would appear that strain DY 252, identified as yeast Issatchenkia orientalis, may be a potential candidate for use as a microbial feed additive.
Methane, one of the important greenhouse gas, has a higher global warming potential than that of carbon dioxide. Agriculture, especially livestock, is considered as the biggest sector in producing anthropogenic methane. Among livestock, ruminants are the highest emitters of enteric methane. Methanogenesis, a continuous process in the rumen, carried out by archaea either with a hydrogenotrophic pathway that converts hydrogen and carbon dioxide to methane or with methylotrophic pathway, which the substrate for methanogenesis is methyl groups. For accurate estimation of methane from ruminants, three methods have been successfully used in various experiments under different environmental conditions such as respiration chamber, sulfur hexafluoride tracer technique, and the automated head-chamber or GreenFeed system. Methane production and emission from ruminants are increasing day by day with an increase of ruminants which help to meet up the nutrient demands of the increasing human population throughout the world. Several mitigation strategies have been taken separately for methane abatement from ruminant productions such as animal intervention, diet selection, dietary feed additives, probiotics, defaunation, supplementation of fats, oils, organic acids, plant secondary metabolites, etc. However, sustainable mitigation strategies are not established yet. A cumulative approach of accurate enteric methane measurement and existing mitigation strategies with more focusing on the biological reduction of methane emission by direct-fed microbials could be the sustainable methane mitigation approaches.
Tseten, Tenzin;Sanjorjo, Rey Anthony;Kwon, Moonhyuk;Kim, Seon-Won
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제32권3호
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pp.269-277
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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.
오디균핵병에 대한 친환경농자재 방제효과시험에서 2012년 3월 초 석회유황합제 살포, 4월초 석회보르도액을 살포한 포장에서 미생물 2종과 천연물 4종 혼합제를 교호적으로 처리한 결과 70% 이상의 방제효과를 나타냈으나, 2013년도에는 약제 살포간격을 줄이는 등 더욱 철저히 방제 하였음에도 발병이 극심하여 미생물제 및 천연물합제 모두 17~64% 범위로 전년보다 효과가 저조하였다. 부안의 동일한 시험포장의 동일 조건하에서 지오파네이트메칠 농약을 3회 처리한 대조구에서도 약효가 저조하게 나타났다. 한편 뽕나무이에 대한 천연식물추출물 친환경농자재의 방제효과는 고삼추출물, 데리스추출물, 고삼+데리스+님오일 3개 처리구 모두 방제효과가 88~95% 정도로 우수하게 나타나 천연식물추출물 복합제를 이용 화학농약을 대체할 수 있을 만큼 충분한 방제효과가 확인되어 뽕나무이를 친환경적으로 방제할 수 있는 우수한 시험결과라고 판단되므로 오디 친환경 재배농가에 조속한 기술보급이 요망된다.
Type of dietary direct-fed microbials (DFMs) or poultry litter could directly influence the composition of gut microbiota. Gut microbiota plays an important role in shaping the developing immune system and maintaining the homeostasis of the mature immune system in mammal and chickens. The present study was carried out to investigate the interaction among litter, DFMs and immunity in broiler chickens exposed to a field-simulated environment. Immune status of broiler chickens was assessed by serum antibodies against Eimeria spp. and Clostridium spp. and intestinal cytokine mRNA expression. The current experimental design had a $3{\times}2$ factorial arrangement of treatments with three types of litter, i.e., fresh litter or used litter that was obtained from a farm with no disease outbreak (used litter) or a farm with history of a gangrenous dermatitis outbreak (GD litter), and two dietary treatments with or without DFMs. It was found that either DFM addition or type of litter significantly affected anticoccidial antibody levels of broiler chickens at d 42. In general, dietary DFMs increased the anticoccidial antibodies in the fresh-litter raised chickens, but lowered the levels in the GD-litter raised chickens. Serum antibodies against Clostridium perfringens ${\alpha}$-toxin were significantly (p<0.05) higher in chickens raised on GD litter compared with those raised on fresh litter. Cytokine mRNA expression was significantly (p<0.05) altered by either the type of litter or DFMs. Of interest, dietary DFMs lowered interferon-${\gamma}$, interleukin 1beta, and CXCLi2 cytokine mRNA expression in chickens raised on fresh litter but increased them in GD-litter raised chickens. In conclusion, dietary DFMs modulate various immune parameters of broiler chickens, but the DFM-mediated effects were dependent upon the type of litter on which chickens were raised.
Sixteen kinds of Chinese herb drugs using in digestive system have screened for antibacterial activity. It was revealed that all of the herb drug extracts showed antibacterial activity in one or more strains of microbials selected in this experiments. It is noteworthy that Aconitum trilobum showed inhibition of Klebsiella pneumoniae.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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