• Animal Bioscience
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• 제36권11호
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• pp.1666-1684
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• 2023

Objective: Our objective was to examine the relationships of supplemental rumen-protected lysine (RPL) or lysine + methionine (RPLM) on lactational performance, plasma amino acids (AA) concentration, and nitrogen use efficiency of lactating dairy cows by using a meta-analysis approach. Methods: A total of 56 articles comprising 77 experiments with either RPL or RPLM supplementation were selected and analyzed using a mixed model methodology by considering the treatments and other potential covariates as fixed effects and different experiments as random effects. Results: In early lactating cows, milk yield was linearly increased by RPL (β₁ = 0.013; p<0.001) and RPLM (β₁ = 0.014; p<0.028) but 3.5% fat-corrected milk (FCM) and energy-corrected milk (ECM) (kg/d) was increased by only RPL. RPL and RPLM did not affect dry matter intake (DMI) but positively increased (p<0.05) dairy efficiency (Milk yield/DMI and ECM/DMI). As a percentage, milk fat, protein, and lactose were unchanged by RPL or RPLM but the yield of all components was increased (p<0.05) by feeding RPL while only milk protein was increased by feeding RPLM. Plasma Lys concentration was linearly increased (p<0.05) with increasing supplemental RPL while plasma Met increased (p<0.05) by RPLM supplementation. The increase in plasma Lys had a strong linear relationship (R² = 0.693 in the RPL dataset and R² = 0.769 in the RPLM dataset) on milk protein synthesis (g/d) during early lactation. Nitrogen metabolism parameters were not affected by feeding RPL or RPLM, either top-dress or when supplemented to deficient diets. Lactation performance did not differ between AA-deficient or AA-adequate diets in response to RPL or RPLM supplementation. Conclusion: RPL or RPLM showed a positive linear relationship on the lactational performance of dairy cows whereas greater improvement effects were observed during early lactation. Supplementing RPL or RPLM is recommended on deficient-AA diet but not on adequate-AA diet.

• 한국농림기상학회지
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• 제12권2호
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• pp.107-121
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• 2010

본 연구에서는 한반도의 주요 생태계인 활엽수림과 농경지에서 지면 모형 JULES(Joint UK Land Environment Simulator)으로 모의한 총일차생산량 (Gross Primary Productivity: GPP)과 생태계 호흡량 (ecosystem respiration: RE)의 수치 모사 결과에 영향을 미치는 주요 모수를 파악하였으며, 민감한 모수에 대해 실측자료를 사용함에 따른 모형 예측력의 개선 정도를 평가하였다. 민감도 실험의 결과, 활엽수림과 농경지에서 모두 JULES로 모의한 GPP는 잎 내부의 질소농도와 리불로오스이인산(RuBP) 카르복실화의 최대 속도에 가장 민감하였다. RE는 활엽수림에서는 목질부 탄소량과 엽면적지수를 연결시켜주는 상수에 가장 민감하였다. 반면에 농경지에서 수치모사된 RE는 GPP와 같이 각각 잎 내부의 질소 농도와 RuBP 카르복실화의 최대 속도에 가장 민감하였다. JULES로부터 제공된 모수의 값으로 모의된 두 지역의 GPP와 RE는 모두 관측값에 비해 과대평가되었다. 특히 활엽수림에서 GPP가 가장 민감하게 반응했던 잎 질소 농도의 실제 관측값이 모형에서 사용하는 기존 설정값의 50% 이하임을 고려할 때 모형에서 설정된 모수의 값으로 탄소 순환을 수치 모사할 경우에 모수의 기존 설정값과 실제값의 차이가 모형의 과다모의에 상당한 영향을 미침을 확인할 수 있었다. 따라서 한반도 탄소순환의 현실적인 모의를 위해서는 모형에서 요구되는 생물리학적 정보가 한반도 다양한 식생 기능 형태를 현실적으로 잘 반영하는지를 확인해야 할 뿐 아니라 지속적인 현장 관측을 통해서 생물리학적 정보와 관련된 자료기반을 마련하는 것이 중요하다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제18권2호
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• pp.151-157
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• 2005

Sheep production is affected by genetic and non-genetic factors. A knowledge of these factors is essential for efficient management and for the accurate estimation of breeding values. The objective of this study was to establish the non-genetic factors which affect birth weight and weaning weight in Dorper, Mutton Merino and indigenous Sabi sheep breeds. A total of 2,625 birth and weaning weight records from Grasslands Research Station collected from 1991 through 1993, were used. The records were collected from indigenous Sabi (939), Dorper (807) and Mutton Merino (898) sheep. A mixed classification model containing the fixed effects of year, birth status and sex was used for identification of non-genetic factors. Sire within breed was included as a random effect. Two factor interactions and three factor interactions were important in indigenous Sabi, Mutton Merino and Dorper sheep. The mean birth weights were 4.37${\pm}$0.04 kg, 4.62${\pm}$0.04 kg and 3.29${\pm}$0.04 kg for Mutton Merino, Dorper and Sabi sheep, respectively. Sire had significant effects (p<0.05) on birth weight in Mutton Merino and indigenous Sabi sheep. Year of lambing had significant effects (p<0.05) on birth weight in indigenous Sabi, Mutton Merino and Dorper sheep. The effect of birth status was non significant in Dorper and Mutton Merino sheep while effect of birth status was significant on birth weight in indigenous Sabi sheep. In Indigenous Sabi sheep lambs born as singles (3.30${\pm}$0.05 kg) were 0.23 kg heavier than twins (3.07${\pm}$0.05 kg), in Mutton Merino lambs born as singles (3.99${\pm}$0.08 kg) were 0.07 kg heavier than twins (3.92${\pm}$0.08 kg) and in Dorper lambs born as singles (4.41${\pm}$0.04 kg) were 0.02 kg heavier than twins (4.39${\pm}$0.04 kg). On average males were heavier than females (p<0.05) weighing (3.32${\pm}$0.04 kg vs. 3.05${\pm}$0.07 kg) in indigenous Sabi, 4.73${\pm}$0.03 kg vs. 4.08${\pm}$0.05 in Dorper and 4.26${\pm}$0.07 kg vs. 3.66${\pm}$0.09 kg in Mutton Merino sheep. Two way factor interactions of sire*year, year*sex and sex*birth status had significant effects (p<0.05) on birth weight in indigenous Sabi, Mutton Merino and Dorper sheep while the effect of year*birth status was non significant on birth weight in Indigenous Sabi sheep. The three way factor interaction of year*sex*birth status had a significant effect (p<0.01) on birth weight in indigenous Sabi and Mutton Merino. Tupping weight fitted as a covariate had significant effects (p<0.001) on birth weight in indigenous Sabi, Mutton Merino and Dorper sheep. The mean weaning weights were 17.94${\pm}$0.31 kg, 18.19${\pm}$0.28 kg and 14.39${\pm}$0.28 kg for Mutton Merino, Dorper and Indigenous Sabi sheep, respectively. Effects of sire and sire*year were non significant on weaning weight in Dorper and Mutton Merino while year, sex and sex*year interaction had significant effects (p<0.001) on weaning weight. On average males were heavier than females (p<0.001) at weaning. The respective weaning weights were 18.05${\pm}$0.46 kg, 18.68${\pm}$0.19 kg, 14.14${\pm}$0.15 kg for males and 16.64${\pm}$0.60 kg, 16.41${\pm}$0.31 kg, 12.64${\pm}$0.32 kg for females in Mutton Merino, Dorper and Indigenous Sabi sheep. Lambs born as singles were significantly heavier at weaning than twins, 0.05 kg, 0.06 kg and 0.78 kg for Mutton Merino, Dorper and Indigenous Sabi sheep, respectively. Effect of tupping weight was highly significant on weaning weight. The three way factor interaction year*sex*birth status had a significant effect (p<0.01) on weaning weight. Correction for environmental effects is necessary to increase accuracy of direct selection for birth weight and weaning weight.

• 미생물학회지
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• 제49권1호
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• pp.24-29
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• 2013

본 연구는 prebiotics와 probiotics가 in vitro 배양조건에서 돼지 장내 미생물 및 발효산물에 미치는 영향에 대하여 검토 하였다. prebiotics로써 이소말토-올리고당(IMO), 부분분해 치커리이눌린(CI), 라피노스(RA), 사이클로덱스트린(CD)을 사용하였으며 probiotics로는 Lactobacillus reuteri를 사용하였다. In vitro 발효시험은 육성돈 사료를 소화효소로 가수분해 시킨 사료와 5%의 돈분 그리고 prebiotics와 probiotics를 첨가 또는 무첨가하여 24시간 동안 배양시켰다. 배양 후 발효액 내의 미생물, 가스, pH, 암모니아, 황화수소, 단쇄지방산을 분석하였다. 엔테로박테리아는 prebiotics와 probiotics 첨가구가 대조구와 비교하여 유의적으로 감소하였으며, 락토바실러스 수는 유의적으로 증가하였다. 발효액의 pH는 대조구에 비하여 첨가구에서 낮았으며 prebiotics보다 prebiotics+probiotics 첨가구에서 더욱 낮았다. 암모니아, 황화수소 및 스카톨의 농도는 prebiotics+probiotics 구보다 prebiotics 첨가시 유의적으로 감소하였다. 단쇄지방산은 prebiotics 보다 prebiotics+probiotics 구에서 유의적으로 많이 생성되었다. 본 시험의 결과 prebiotics 첨가는 암모니아, 황화수소 및 스카톨의 농도를 감소시키는데 효과가 있었으며, prebiotics+probiotics는 유산균과 단쇄지방산의 농도를 증가시키는 효과가 있었다. In vitro에서 얻어진 실험 결과가 실제로 돼지에 급여 시 같은 결과가 얻어질런지에 대한 추가적인 연구가 필요하다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제33권10호
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• pp.1544-1557
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• 2020

Objective: Genomic selection (GS) is becoming popular in animals' genetic development. We, therefore, investigated the single-step genomic best linear unbiased prediction (ssGBLUP) as tool for GS, and compared its efficacy with the traditional pedigree BLUP (pedBLUP) method. Methods: A total of 9,952 males born between 1997 and 2018 under Hanwoo proven-bull selection program was studied. We analyzed body weight at 12 months and carcass weight (kg), backfat thickness, eye muscle area, and marbling score traits. About 7,387 bulls were genotyped using Illumina 50K BeadChip Arrays. Multiple-trait animal model analyses were performed using BLUPF90 software programs. Breeding value accuracy was calculated using two methods: i) Pearson's correlation of genomic estimated breeding value (GEBV) with EBV of all animals (r_M1) and ii) correlation using inverse of coefficient matrix from the mixed-model equations (r_M2). Then, we compared these accuracies by overall population, info-type (PHEN, phenotyped-only; GEN, genotyped-only; and PH+GEN, phenotyped and genotyped), and bull-types (YBULL, young male calves; CBULL, young candidate bulls; and PBULL, proven bulls). Results: The r_M1 estimates in the study were between 0.90 and 0.96 among five traits. The r_M1 estimates varied slightly by population and info-type, but noticeably by bull-type for traits. Generally average r_M2 estimates were much smaller than r_M1 (pedBLUP, 0.40 to0.44; ssGBLUP, 0.41 to 0.45) at population level. However, r_M2 from both BLUP models varied noticeably across info-types and bull-types. The ssGBLUP estimates of r_M2 in PHEN, GEN, and PH+ GEN ranged between 0.51 and 0.63, 0.66 and 0.70, and 0.68 and 0.73, respectively. In YBULL, CBULL, and PBULL, the r_M2 estimates ranged between 0.54 and 0.57, 0.55 and 0.62, and 0.70 and 0.74, respectively. The pedBLUP based r_M2 estimates were also relatively lower than ssGBLUP estimates. At the population level, we found an increase in accuracy by 2.0% to 4.5% among traits. Traits in PHEN were least influenced by ssGBLUP (0% to 2.0%), whereas the highest positive changes were in GEN (8.1% to 10.7%). PH+GEN also showed 6.5% to 8.5% increase in accuracy by ssGBLUP. However, the highest improvements were found in bull-types (YBULL, 21% to 35.7%; CBULL, 3.3% to 9.3%; PBULL, 2.8% to 6.1%). Conclusion: A noticeable improvement by ssGBLUP was observed in this study. Findings of differential responses to ssGBLUP by various bulls could assist in better selection decision making as well. We, therefore, suggest that ssGBLUP could be used for GS in Hanwoo proven-bull evaluation program.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제37권2호
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• pp.160-169
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• 2009

$\gamma$-PGA는 우리 전통 콩 발효식품인 청국장의 끈적끈적한 점액성의 성분으로, 매우 다양한 기능을 가지고 있는 천연 소재이다. 이러한 $\gamma$-PGA가 아토피발진 억제 가능성을 알아보기 위해 NC/Nga 생쥐를 사용하여 in vitro 실험을 실시하였다. $\gamma$-PGA(PGA-HM, 분자량 300 kDa)를 초음파처리로 저분자화시킨 30 kDa 이하의 저분자 PGA-LM를 만들고, 고분자 PGA-HM과 PGA-LM을 사용하여 실험하였는데 동일한 결과를 얻어 PGA-LM 실험결과 중심으로 보고한 것이다. 아토피 피부발진 NC/Nga 생쥐의 비장에서 B 세포와 T세포를 순수 분리하여 항알레르기 작용에 대한 in vitro 실험을 실시하였다. PGA-LM은 hFCs에 대한 세포독성 실험에서 모든 농도에서 세포독성을 나타내지 않았다. PGA-LM이 B 세포 분화 및 활성화에 미치는 영향을 관찰하기 위하여, NC/Nga 생쥐의 비장에서 순수 분리한 B 세포에 anti-CD40/rmIL-4로 자극한 결과, 대조군은 전사인자인 NF-${\kappa}B$의 활성화로 IL-$1\beta$, IL-6, 그리고 TNF-$\alpha$ mRNA의 발현이 증가되었다. 그러나 PGA-LM과 양성대조군인 rmIL-10 투여군은 염증사이토카인 IL-$1\beta$, IL-6 그리고 TNF-$\alpha$ mRNA 유전자 발현이 감소하였고, IL-10 mRNA 유전자 발현은 증가하였으나 TGF-$\beta$ mRNA의 유전자 발현은 대조군과 큰 차이가 나타나질 않았다. 또한 CD4+ T 세포에 PGA-LM $100\;{\mu}g/ml$를 처리한 후 4일간 동시 배양하여 CD4+IFN-$\gamma$+와 CD4+CD25+foxp3+ Treg 세포를 세포내 염색으로 분석한 결과에서는 CD4+IFN-$\gamma$+인 Th1 세포의 증가와 CD4+CD25+foxp3+ Treg 세포를 증가시켜 알레르기반응에서 우위한 Th2 세포에서 Th1 세포로 전환시키는 면역조절 역할을 나타내었다. 이상의 결과로 NC/Nga 생쥐에서 PGA-LM은 염증유전자 발현을 억제시키고 IFN-$\gamma$+의 증가 및 조절 T 세포의 유도로 아토피피부염의 피부발진을 치료하는 면역조절제로 사용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2023년도 춘계학술대회
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• pp.7-7
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• 2023

현재 다양한 4차산업의 주요기술로는 빅데이터, 사물인터넷, 인공지능, 블록체인, 혼합현실(MR), 드론 등이 대표적인 기술들이다. 특히 최근에 세계적인 기술적 트랜드로 자리 잡고 있는 "디지털 트윈(digital twin)은 물리적인 사물과 컴퓨터에 동일하게 표현되는 가상 모델의 개념으로서. 실제 물리적인 자산 대신 소프트웨어로 가상화한 자산의 Digital twin을 만들어 모의실험함으로써 실제 농작업의 특성(현재 상태, 농업생산성, 농작업 시나리오, 등)에 대한 정확한 정보를 얻을 수 있다. 본 연구에서는 노지노업 주산지에 대한 디지털 트윈 데이터를 구축하고 스마트팜 단지를 설계 및 구축하여, 통합관제시스템 운영을 통해 자동 물관리, 원격생육예찰, 드론방제, 병충해 예찰작업 등으로 농작업을 효율화하고자 한다. 또한, 빅데이터 분석을 통한 적정량의 비료·농약사용으로 환경적 부하를 최소화하여, 노동력절감, 농작물 생산성을 향상할 수 있는 디지털 환경제어농업을 국내에 보급하고자 한다. 이러한 노지농업 기술은 디지털 농작업 및 재배관리 등 으로 노동력이 절감되고, 기후변화에 대비한 물이용 최적화와 토양오염예방 효과를 기대할 수 있으며, 전국 재배환경 디지털 데이터 확보를 통한 노지작물의 정량적인 생육관리가 가능하게 된다. 또한 농업생산성 향상을 통한 탄소중립 RED++ 활동을 직접적으로 실천을 할 수 있는 방안이다. 취득된 고정밀·고화질 영상기반 농작물 생육데이터취득을 통한 생육현황 분석과 예측은 디지털 영농작업관리에 매우 효과적이다. 실제 국립식량과학원 남부작물부에서는 지중점적, 땅속배수 등 다양한 종류의 노지스마트팜 연구개발을 진행하였다. 특히, 올해부터는 전국농업기술원 단지를 대상으로 노지스마트팜 시설 구축 및 기술 보급을 통한 사업화를 본격적으로 진행하고 있다. 본 연구에서는 디지털 트윈 기술과 노지스마트팜 기술을 융합한 농업분야 구축사례와 향후 활용방안에 대하여 서술하고자 한다.

• Childhood Kidney Diseases
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• 제10권1호
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• pp.8-17
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• 2006

목적 : 생체 외 당뇨병 상태로서 고농도의 당을 포함하는 배양액과 후기당화합물을 적용하여 세포배양하고 이때에 나타나는 병리적 변화, 즉, 세포외 기질의 변화와 형태학적 변화와 함께 투과성(여과율)의 변화를 살펴보았고 동시에 당뇨병성 신증에서의 단백뇨의 기전을 설명하고자 하였다. 방법 : 후기당화합물의 준비를 위해 50mg/mL BSA(Fraction V, Sigma)와 pretense inhibitor를 포함한 PBS(pH 7.4)에 glucose-6-phosphate를 섞어 0.2 M의 용액을 만들었다. BSA를 대조군으로 하였으며, 후기당화합물과 BSA를 $5{\mu}g/cm^2$ surface area의 농도가 되도록 붓고 다음과 같은 비교 대상의 culture dishes를 만들었다(B5; BSA만 첨가 - 5 mM, B30; BSA만 첨가 - 30mM, A5; 후기당화합물만 첨가 - 5 mM, A30; 후기당화합물만 첨가 - 30 mM, A/B 25: osmotic control - 25 mM mannitol). 이틀 배양 후와 일 주 배양 후 각각의 culture dishes에 있는 heparan sulfate proteoglycan (HSPG)양을 ELISA를 이용하여 측정하고 B5를 대준군으로 하여 각각 비교하였다. 각각의 colture dishes에 있는 사구체 상피세포를 scanning EM(Hitachi S-570, Japan)을 이용하여 형태학적 관찰을 하였다. Cellulose semi-permeable membrane을 이용하여 각각의 culture dishes에서 두 시간 동안 apical chamber를 통해 여과되는 BSA양을 sandwich ELISA method로 측정하여 투과성에 대한 분석을 하였다. 결과 : 이틀 동안 배양 후 측정한 대조군을 포함한 다섯 culture dishes의 HSPG양은 통계학적 차이는 없었다. 일 주 배양 후에 이틀 동안 배양한 B5 dish에 비해서 일 주 배양한 A30 dish를 제외한 일 주 배양한 모든 dishes에서 10% 이상의 HSPG양의 증가를 보였다(P<0.05) 일 주 배양한 B5 dish에 비해선 일 주 배양한 A30과 B30 dish에서 각각 HSPG양이 각각 77.8%와 95.3%로 감소하였고(P>0.05), osmotic control group(A/B 25)에선 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(P>0.05). 후기당화합물이 첨가된 경우에 SEM상 분리된 세포사이이음(intercellular junction)과 융합된 미세융모를 관찰할 수 있었다. BSA의 투과성은 일 주 배양 후 A30 dish에서만 일 주 배양 후 B5 dish에 비해 19% 증가하는 소견을 보였으나 통계적인 유의성은 없었다(P>0.05). 결론 : 사구체 상피세포의 HSPG 형성의 감소에 고농도의 당과 후기당화합물은 서로 부가적인 역할을 하고 후기당화합물이 더 큰 역할을 함을 알 수 있다. HSPG 감소 소견과 더불어 SEM상 장기간 고혈당을 유지하면 사구체 여과기전에서 size-selective와 charge-selective 장벽에 결함을 유발할 수 있으며 당뇨병에서의 단백뇨의 기전 중 하나로 생각된다.