Evaluation of energy in the diet is very important in animal nutrition because food intake is strongly influenced by the energy content of the diet. This means that the intake of other nutrients, such as amino acids, is affected by their ratio to energy content. Poultry can control their energy intake over a range of energy: protein ratios. Energy: protein ratio also affects the growth and body composition. Therefore we need to know what extent the relationship between energy and dietary protein influences the bird's performance. To predict the energy value of the diet or its chemical constituents, researchers have been working on modelling using the equations of the major biochemical pathways in terms of ATP generation and utilization. The activity of feeding and the metabolism caused by digestion and assimilation of food increase the animal's heat production and it can be measured by calorimetry technique. Theoretically, surplus amino acids which are not needed for protein synthesis stimulate an additional increase in metabolic rate and lead to increased energetic costs of catabolism and excretion. However, it has sometimes been shown that there was no measurable diet-induced thermoregulatory effect when an imbalanced amino acid mixture was fed. All these aspects are discussed in this review.
Cancer is the leading cause of human deaths worldwide. Understanding the biology underlying the evolution of cancer is important for reducing the economic and social burden of cancer. In addition to genetic aberrations, recent studies demonstrate metabolic rewiring, such as aerobic glycolysis, glutamine dependency, accumulation of intermediates of glycolysis, and upregulation of lipid and amino acid synthesis, in several types of cancer to support their high demands on nutrients for building blocks and energy production. Moreover, oncogenic mutations are known to be associated with metabolic reprogramming in cancer, and these overall changes collectively influence tumor-microenvironment interactions and cancer progression. Accordingly, several agents targeting metabolic alterations in cancer have been extensively evaluated in preclinical and clinical settings. Additionally, metabolic reprogramming is considered a novel target to control cancers harboring un-targetable oncogenic alterations such as KRAS. Focusing on lung cancer, here, we highlight recent findings regarding metabolic rewiring in cancer, its association with oncogenic alterations, and therapeutic strategies to control deregulated metabolism in cancer.
Tran, Len Van;Malla, Bilal Ahmad;Kumar, Sachin;Tyagi, Amrish Kumar
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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제30권5호
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pp.622-637
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2017
Fatty acids such as n-3 and n-6 polyunsaturated fatty acids (PUFA) are critical nutrients, used to improve male reproductive performance through modification of fatty acid profile and maintenance of sperm membrane integrity, especially under cold shock or cryopreservation condition. Also, PUFA provide the precursors for prostaglandin synthesis and can modulate the expression patterns of many key enzymes involved in both prostaglandin and steroid metabolism. Many studies carried out on diets supplemented with PUFA have demonstrated their capability to sustain sperm motility, viability and fertility during chilling and freezing as well as improving testis development and spermatogenesis in a variety of livestock species. In addition to the type and quantity of dietary fatty acids, ways of addition of PUFA to diet or semen extender is very crucial as it has different effects on semen quality in male ruminants. Limitation of PUFA added to ruminant ration is due to biohydrogenation by rumen microorganisms, which causes conversion of unsaturated fatty acids to saturated fatty acids, leading to loss of PUFA quantity. Thus, many strategies for protecting PUFA from biohydrogenation in rumen have been developed over the years. This paper reviews four aspects of PUFA in light of previous research including rumen metabolism, biological roles, influence on reproduction, and strategies to use in male ruminants.
Genetic factors clearly play a role in carcinogenesis, but migrant studies provide unequivocal evidence that environmental factors are critical in defining cancer risk. Therefore, one may expect that the lower availability of substrate for biochemical reactions leads to more genetic changes in enzyme function; for example, most studies have indicated the variant MTHFR genotype 677TT is related to biomarkers, such as homocysteine concentrations or global DNA methylation particularly in a low folate diet. The modification of a phenotype related to a genotype, particularly by dietary habits, could support the notion that some of inconsistencies in findings from molecular epidemiologic studies could be due to differences in the populations studied and unaccounted underlying characteristics mediating the relationship between genetic polymorphisms and the actual phenotypes. Given the evidence that diet can modify cancer risk, gene-diet interactions in cancer etiology would be anticipated. However, much of the evidence in this area comes from observational epidemiology, which limits the causal inference. Thus, the investigation of these interactions is essential to gain a full understanding of the impact of genetic variation on health outcomes. This report reviews current approaches to gene-diet interactions in epidemiological studies. Characteristics of gene and dietary factors are divided into four categories: one carbon metabolism-related gene polymorphisms and dietary factors including folate, vitamin B group and methionines; oxidative stress-related gene polymorphisms and antioxidant nutrients including vegetable and fruit intake; carcinogen-metabolizing gene polymorphisms and meat intake including heterocyclic amins and polycyclic aromatic hydrocarbon; and other gene-diet interactive effect on cancer.
An experiment was conducted to study the effect of temperature and pH on in vitro nutrient degradability, volatile fatty acid profile and methane production. The fermenter used was the semi-continuous system, known as the rumen simulation technique (RUSITEC). Sixteen cylinders were used at one time with a volume of 800 ml, the dilution rate was set at 3.5%/hour, the infused buffer being McDougall's artificial saliva. Basal diet (9.6 g DM) used in RUSITEC consisted of (DM) 6.40 g Timothy hay, 1.86 g crushed corn and 1.34 g soybean meal. The food for the fermentation vessel was provided in nylon bags, which were gently agitated in the liquid phase. The experiment lasted for 17 d with all the samples taken during the last 5 d. Treatments were allocated at random to four vessels each and were (1) two temperature levels of $39^{\circ}C$ and $41^{\circ}C$ (2) two pH levels of 6.0 and 7.0. The total diet contained ($g\;kg^{-1}$ DM) 957 OM, 115 CP and $167MJ\;kg^{-1}$ (DM) GE. Although increase in temperature from $39^{\circ}C$ to $41^{\circ}C$ reduced degradation of major nutrients in vitro, it was non-significant. Interaction effect of temperature with pH also reflected a similar trend. However, pH showed a significant (p<0.05) negative effect on the degradability of all the nutrients in vitro. Altering the in vitro pH from 7 to 6 caused marked reduction in DMD from 60.2 to 41.8, CPD from 76.3 to 55.3 and GED from 55.3 to 35.1, respectively. Low pH (6) depressed total VFA production (61.9 vs. 34.9 mM) as well as acetate to propionate ratio in vitro (from 2.0 to 1.5) when compared to pH 7. Compared to pH 7, total gas production decreased from 1,841 ml to 1,148 ml at pH 6, $CO_2$ and $CH_4$ production also reduced from 639 to 260 ml and 138 to 45 ml, respectively. This study supported the premise that pH is one of the principal factors affecting the microbial production of volatile fatty acids and gas. Regulating the ruminal pH to increase bacterial activity may be one of the methods to optimize VFA production, reduce methane and, possibly, improve animal performance.
To compare response of feeding concentrate mixtere and wheat straw (Group I) with either urea molasses liquid diet (UMLD) as sole ration (group II) or UMLD (similar to protein equivalent of concentrate mixture) plus wheat straw (group III) on intake and utilisation of nutrients and overall performance, twelve crossbred adult male cattle (Holstein Friesian ${\times}$ Hariana) aged about 2.5 years and weighing 342 kg were randomly allotted into three equal groups following completely randomised design and fed respective diets for a period of 60 days. Thereafter, a metabolism trial of seven days duration was conducted to assess nutrient utilisation and nitrogen balance. Animals fed UMLD as sole ration consumed significantly (p < 0.01) less amount of most of the nutrients as compared to other two groups, except crude protein, intake of which was higher in this group but it was comparable between II and III and III and I. On the other hand, digestibilities of nutrients were higher (p < 0.01) in group II, though it was comparable between other two groups, except ADF, the digestibility of which was lower in group II. Inspite of positive nitrogen balance in all the three groups, being significantly (p < 0.01) higher in group I, animals of group II and III lost their body weight especially to the utmost extent in group II, although the amount of energy (TDN) intake were similar statistically. Results indicate that during a scarcity period and economic compulsions, feeding of UMLD can be practised to replace only concentrate mixture from the maintenance ration of adult crossbred cattle for shorter duration as roughage part seems to be essential for the normal functioning of the rumen microbes and overall performance of the animals.
낙동강 하구해역에서의 물질순환과 영양염 flux의 특성을 파악하기 위해 단순박스 모델을 이용하여 담수수지, 염분수지, DIN과 DIP의 물질수지를 산정하였다. 하구와 인근해역의 염분으로 산정한 수지에 의해, 모델영역으로 유입되는 담수의 양은 0.94×10/sup 9/m³/month 였고, 해수에 의한 교환량은 2.7×10/sup 9/m³/month였으며, 담수의 체류시간은 2.03 day으로 나타났다. 영양염의 부하량은 DIN과 DIP가 각각 3.7×10³ton/month, 69.4ton/month로 나타났다. 유입 DIN의 2.6%와 유입 DIP의 8.6%가 식물플랑크톤에 의해 섭취되고 있고, 장림하수처리장에서의 영양염 부하량은 모델영역으로 유입되는 질소부하량의 16%, 인부하량의 10.2%를 차지하고 있다.
SBM을 이용하여 2006년 가막만의 담수, 염분, 영양염 등 물질 수지를 산정하였다. 담수유출량은 $-174.2{\sim}72.5{\times}10^3m^3/day$로 나타났으며 개방경계에서의 해수 교환에 의한 mixing volume은 $-2.4{\times}10^7\sim4.9{\times}10^7m^3/day$로 만 내외의 염분차이에 의해 크게 좌우 받았다. 육상기인 DIP와 DIN의 유입 flux의 범위는 397.0~1158 mole/day 및 1750~8328 mole/day의 범위로 다른 지역에 비해 낮았다. DIP의 소실 또는 생성은 물수지의 변동에 의해 크게 좌우 되는 특징을 보였으며, 또한, 물질체류시간에 의해 물질수지가 크게 좌우되어 NEM도 크게 달라지는 결과를 보였다.
In this third report influence of vibration on growth and on some metabolism of young growing rats fed on varying levels of protein was investigated. Forty eight (48) young growing male rats weighing about 60 grams were used, grouping to four (4) groups, twelve (12) rats each group. They were fed on 8%, 13%, 19%, and 26% casein diet respectively (See the table 1) for the period of 10 weeks experiment. During the experimental period the half number of the rats of each group were subjected to a given degree of vibration for two (2) hours daily. Observations for growth rate, food and protein efficiency ratios, organs development, cholesterol levels in aorta, total nitrogen, urea nitrogen and creatinine levels in urine may be summarized as follows 1. Growth was impaired by the vibration in all groups including 26% easein diet. 2. There is tendeney that in higher protein diets, the organs (See table 3) developed more well. And also the impairment of the organs development by the vibration revealed less in higher protein diets. 3. Food and protein efficiency ratios were generally decreased under vibration and the food efficiency was improved by increasing the protein level in diet. 4. Total and free cholesteral levels in aorta were increased by the vibration. Ester from/tatal ratio was 17.7% and 17.3% respectively at 8% and 13% protein diets and 54.8% and 54.2% at 19% and 26% protein diets. These show that, in higher protein diets, the vibration doesn't influence the cholesterol ratio. 5. Total nitrogen, urea nirogen and creatinine levels in urine were increased by increasing the protion level in diet and also increased by the vibration. 6. It seems that, according to the above observations, the vibration used in this experiment influenced, in certain extent, on physical development, physiological availability of nutrients, and on body metabolism. And it is also thought that higher protein diets act some good role in protecting body from suffering from vibration.
To delineate the relationship between the nutrient intake from diet and the serum biochemical markers of bone metabolism, 56 postmenopausal women of 50 to 77 years of age were recruited. The biochemical markers including osteocalcin, calcium, phosphorus, estradiol and free testosterone were measured in fasting blood. Bone mineral density(BMD) was measured also by dual energy X-ray absorptiometry, and the nutrient intake of earth individual subject was estimated by 24-hour recall of 3 days. The age of the subjects was 64.8 $\pm$ 7.7 years, and the BMDs of the subject were 0.86 $\pm$ 0.26g/$cm^2$(Lumbar spine), 0.60 $\pm$ 0.10g/$cm^2$ (Femoral neck), 0.49 $\pm$ 0.10g/$cm^2$(Trochanter), and 0.41 $\pm$ 0.14g/$cm^2$(Ward's triangle). There were no significant differences among age and nutrient intake level groups due to the small sample size. The biochemical markers showed certain degree of relationship with nutrient intake levels. The results were compared among 3 groups with different nutrient intake level classified by the percentage of Recommended Daily Allowances(RDA) for Koreans as follows low < 75% RDA, 75% RDA $\leq$ adequate < 125% RDA, high $\geq$ 125% RDA. The low energy and low riboflavin groups showed significantly higher serum osteocalcin levels than those of the high intake groups(p < 0.05). On the other hand, there was a trend for serum Ca level to be higher with high nutrient intake. In this case, protein and thiamin were the only nutrients that reached a statistical significance(p < 0.05). And the groups with low intake for protein and Ca showed significantly lower serum free testosterone levels than that of other intake groups(p < 0.05). This study suggests an important role of nutrient intake levels on blood biochemical markers of bone metabolism.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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