Wheat straw was treated on laboratory scale with 4% urea at a moisture level of 50% along with different amount of HC1 to fix various levels of ammonia (30, 40, 50 and 60%) and stored for 4 weeks. Result, revealed a significant (p<0.01) increase in CP content of the samples where HC1 was added. The CP content of the straw was only 7.8%, which increased to 14.1, 16.0, 15.0 and 15.2% with the addition of acid. Similarly the concentrations of NDF, ADF and hemicellulose was significantly different due to HC1 addition. The level of HC1 recommended was to trap 30% ammonia as there was not significant difference in CP content of straw due to addition of 4 levels of acids. Results of in vivo experiment conducted on nine buffaloes divided randomly into three groups of three animals in each revealed no significant difference in the intake of DM, OM, NDF, ADF, cellulose and hemicellulose in group I (ammoniated straw), group II (HC1 treated ammoniated straw) and group III (HC1 treated ammoniated straw + 1 kg barley grain), but the intake of CP was significantly (p<0.01) more in group III as compared to other 2 groups. The digestibility of DM, OM and CP was significantly (p<0.01) more in groups where HCI treated straw was fed as compared to only ammoniated straw fed group, whereas there was no significant difference in the digestibility of NDF, ADF and cellulose in 3 groups. Intake was significantly higher of nitrogen (p<0.05), calcium (p<0.01) and phosphorus (p<0.01) in group III as compared to other two groups. Animals in all the 3 groups showed positive nitrogen, calcium and phosphorus balance, though the balances of all the 3 nutrients were significantly higher in group III as compared to other 2 groups. Rumen fermentation study conducted in 3 rumen fistulated buffaloes in $3{\times}3$ latin square design offering the same 3 diets as in group I to III revealed that rumen pH was alike statistically in 3 groups and at various time intervals. The mean ammonia-N concentration was significantly (p<0.01) more in group II and III as compared to group I. The mean TVFA concentration (mM/100 ml SRL) were 6.46, 7.84 and 8.47 in 3 groups respectively and different statistically (p<0.01). Results revealed no significant difference in the activities of carboxy methyl cellulase, urease or protease at both the time of sampling (0 h and 4 h) in all the 3 groups of animals.
Kim, Min-Keun;Barman, Dhirendra Nath;Kang, Tae-Ho;Kim, Jung-Ho;Kim, Hoon;Yun, Han-Dae
Journal of Life Science
/
v.22
no.4
/
pp.437-446
/
2012
A metagenomic library of cow rumen in the pCC1FOS phage vector was screened in $E.$$coli$ EPI300 for cellulase activity on carboxymethyl cellulose agar plates. One clone was partially digested with $Sau$3AI, ligated into the $Bam$HI site of the pBluescript II SK+ vector, and transformed into $E.$$coli$$DH5{\alpha}$. We obtained a 1.5 kb insert DNA, designated $cel$5C, which hydrolyzes carboxymethyl cellulose. The cel5C gene has an open reading frame (ORF) of 1,125 bp encoding 374 amino acids. It belongs to the glycosyl hydrolase family 5 with the conserved domain LIMEGFNEIN. The molecular mass of the Cel5C protein induced from $E.$$coli$$DH5{\alpha}$, as analyzed by CMC SDS-PAGE, appeared to be approximately 42 kDa. The enzyme showed optimum cellulase activity at pH 4.0, and $50^{\circ}C$. We examined whether the $cel$5C gene comes from the 49 identified cow rumen bacteria using PCR. No PCR bands were identified, suggesting that the $cel$5C gene came from the unidentified cow rumen bacteria.
Acetyl xylan esterase (AXE), which hydrolyzes the ester linkages of the naturally acetylated xylan and thus known to have an important role for hemicellulose degradation, was isolated from the anaerobic rumen fungus Neocallimastix frontatlis PMA02, heterologously expressed in Escherichi coli (E.coli) and characterized. The full-length cDNA encoding NfAXE1 was 1,494 bp, of which 978 bp constituted an open reading frame. The estimated molecular weight of NfAXE1 was 36.5 kDa with 326 amino acid residues, and the calculated isoelectric point was 4.54. The secondary protein structure was predicted to consist of nine ${\alpha}$-helixes and 12 ${\beta}$-strands. The enzyme expressed in E.coli had the highest activity at $40^{\circ}C$ and pH 8. The purified recombinant NfAXE1 had a specific activity of 100.1 U/mg when p-nitrophenyl acetate (p-NA) was used as a substrate at $40^{\circ}C$, optimum temperature. The amount of liberated acetic acids were the highest and the lowest when p-NA and acetylated birchwood xylan were used as substrates, respectively. The amount of xylose released from acetylated birchwod xylan was increased by 1.4 fold when NfAXE1 was mixed with xylanase in a reaction cocktail, implying a synergistic effect of NfAXE1 with xylanase on hemicellulose degradation.
The purpose of this study was to isolate cellulolytic and hemicellulolytic anaerobic bacteria inhabiting from gut of ruminants and investigate their hydrolytic enzyme activities. Extracellular CMCase activities of H-strains isolated from the rumen of a Holstein dairy cow were higher than those of D- and DC- strains from the rumen and large intestine of Korean spotted deer. Most isolated bacteria utilized more efficiently Dehority's artificial medium containing starch, glucose and cellobiose (DAS) than those in Dehority's artificial medium containing cellulose only (DAC). The results of biochemical reactions and sugar fermentation indicated that the isolated bacteria belong to one of bacterial strains of Peptostreptococcus spp., Bifidobacterium spp., Prevotela ruminicola/buccae, Clostridium beijer/butyricum and Streptococcus intermedis which are not highly cellulolytic. Activities of Avicelase, xylanase, β-D-glucosidase, α-L-arabinofuranosidase and β-xylosidase of the isolated anaerobic bacteria in DAS were higher than those in DAC. In conclusion, the results indicated the higher enzyme activities of the isolated strains cultured in DAS medium were mainly caused by their specific carbohydrate utilization for enzyme production and growth rate. The highly cellulolytic bacteria were not isolated in the present experiment. Thus further research is required to investigate characteristics of gut bacteria from Korean spotted deer.
The aim of this study was tofind out the effects of supplementation of vitamin A to the diets of high or low amounts of concentrates for ruminants. In the first experiment, ruminal fermentation patterns with the data of pH, VFA production and cellulose disappearance rates in the rumen in vitro were investigated. In the second experiment, enzyme activities, gas production and dry matter degradabilities using cellulolytic bacteria, Ruminococcus flavefaciens were investigated. Ruminal pH was higher in low amounts of concentrates than in high amounts of concentrates as expected, however, no significant differences were found. Cellulose disappearance rates improved in vitamin A addition particularly in early incubation time (before 24h) and also the production of volatile fatty acids increased in vitamin A addition. These trends were more evident in diets containing high amounts of concentrates than in low amounts of concentrates and it may indicate that vitamin A is more required in the diets of high amounts of concentrates. In the second experiment, gas production, enzyme activities and dry matter degradabilities using cellulolytic bacteria, Ruminococcus flavefaciens were not different between vitamin A added and non-added diets. Ruminococcus flavefaciens may not require additional vitamin A for its own growth.
Journal of The Korean Society of Grassland and Forage Science
/
v.36
no.1
/
pp.7-14
/
2016
The objective of this study was to determine the effect of bacterial inoculation (Lactobacillus plantarum or combo inoculant mixed with Lactobacillus plantarum and Lactobacillus buchneri) and addition of fibrolytic enzyme on chemical compositions and fermentation characteristics of whole crop barley (WCB) and triticale (TRT) silage, their ruminal in vitro fermentation, and digestibility. In TRT silage, enzyme addition significantly (p<0.01) decreased NDF content compared to no enzyme addition treatment. Organic acids such as lactate and acetate contents in WCB and TRT silages were significantly (p<0.01) higher compared to those in the control. Particularly, lactate content was the highest in L. plantarum treatment. Fibrolytic enzyme treatment on both silages had relatively higher lactic acid bacteria content, while mold content was lower in both treatments compared to that in the control. In vitro dry matter digestibility was generally improved in WCB silages. It was higher (p<0.01) in TRT with mixed treatment of L. plantarum, L. buchneri, and enzyme compared to others. In vitro ruminal acetate production was relatively higher in treatments with both enzyme and inoculant additions compared to that in the control. Therefore, the quality of silage and rumen fermentation could be improved by inoculants (L. plantarum and L. buchneri) regardless whether whole crop barley (WCB) or triticale (TRT) silage was used. Although it was found that fibrolytic enzyme addition to both silages had various quality and rumen fermentation values, further study is needed.
Gastrointestinal tract of ruminants as well as monogastric animals are colonised by a variety of microorganisms including bacteria, fungi and protozoa. Gastrointestinal ecosystem, especially the rumen is emerging as an important source for enrichment and natural selection of microbes adapted to specific conditions. It represents a virtually untapped source of novel products (e.g. enzymes, antibiotics, bacteriocins, detoxificants and aromatic compounds) for industrial and therapeutic applications. Several gastrointestinal bacteria and fungi implicated in detoxification of anti-nutritional factors (ANFs) can be modified and manipulated into promising system for detoxifying feed stuffs and enhancing fibre fermentation both naturally by adaptation or through genetic engineering techniques. Intestinal lactobacilli, bifidobacteria and butyrivibrios are being thoroughly investigated and widely recommended as probiotics. Restriction endonucleases and native plasmids, as stable vectors and efficient DNA delivery systems of ruminal and intestinal bacteria, are increasingly recognised as promising tools for genetic manipulation and development of industrially useful recombinant microbes. Enzymes can improve the nutrient availability from feed stuffs, lower feed costs and reduce release of wastes into the environment. Characterization of genes encoding a variety of commercially important enzymes such as cellulases, xylanases, $\beta$-glucanases, pectinases, amylases and phytases will foster the development of more efficacious and viable enzyme supplements and enzyme expression systems for enhancing livestock production.
Seventeen strains were isolated from soil, cattle rumen, cereal sewage dregs, insect on agar plate containing insoluble glucan as a sole carbon source from immobilized Streptococcus mutans, which produced alpha-1,3 glucanase for lysis of dental plaque. Among these strains isolated from soil, SW-522 and SW-713 that had appeared to produce the high level of alpha-1,3 glucanase, degraded insoluble glucan from S. mutans 97.6% and 49.4%, respectively in 5 hours. The activity of crude alpha-1,3 glucanase from SW-522 was 1.3mg insoluble glucan/min.mg protein. This enzyme was entirely degraded insoluble glucan on glass tube which produced by S. mutans in TH medium with 5% sucrose.
Ko, Kyong-Cheol;Lee, Binna;Cheong, Dae-Eun;Han, Yunjon;Choi, Jong Hyun;Song, Jae Jun
Journal of Microbiology and Biotechnology
/
v.25
no.11
/
pp.1835-1841
/
2015
A cell surface display system for heterologous expression of the multifunctional cellulase, CelEx-BR12, in Escherichia coli was developed using truncated E. coli outer membrane protein C (OmpC) as an anchor motif. Cell surface expression of CelEx-BR12 cellulase in E. coli harboring OmpC-fused CelEx-BR12, designated MC4100 (pTOCBR12), was confirmed by fluorescence-activated cell sorting and analysis of outer membrane fractions by western blotting, which verified the expected molecular mass of OmpC-fused CelEx-BR12 (~72 kDa). Functional evidence for exocellulase activity was provided by enzymatic assays of whole cells and outer membrane protein fractions from E. coli MC4100 (pTOCBR12). The stability of E. coli MC4100 (pTOCBR12) cellulase activity was tested by carrying out repeated reaction cycles, which demonstrated the reusability of recombinant cells. Finally, we showed that recombinant E. coli cells displaying the CelEx-BR12 enzyme on the cell surface were capable of growth using carboxymethyl cellulose as the sole carbon source.
Ferulic acid esterase (FAE) and acetyl esterase (AE) cleave feruloyl groups substituted at the 5'-OH group of arabinosyl residues and acetyl groups substituted at O-2/O-3 of the xylan backbone, respectively, of arabinoxylans in the cell wall of grasses. In this study, the enzyme profiles of FAE, AE and polysaccharide hydrolases of the anaerobic rumen fungus Neocallimastix sp. YQ1 grown on Chinese wildrye grass hay (CW) or alfalfa hay (AH) were investigated by two $2{\times}4$ factorial experiments, each in 10-day pure cultures. The treatments consisted of two glucose levels ($G^+$: glucose at 1.0 g/L, $G^-$: no glucose) and four N sources (N1: 1.0 g/L yeast extract, 1.0 g/L tryptone and 0.5 g/L $(NH_4)_2SO_4$; N2: 2.8 g/L yeast extract and 0.5 g/L $(NH_4)_2SO_4$; N3: 1.6 g/L tryptone and 0.5 g/L $(NH_4)_2SO_4$; N4: 1.4 g/L tryptone and 1.7 g/L yeast extract) in defined media. The optimal combinations of glucose level and N source for the fungus on CW, instead of AH, were $G^-N4$ and $G^-N3$ for maximum production of FAE and AE, respectively. Xylanase activity peaked on day 4 and day 6 for the fungus grown on CW and AH, respectively. The activities of esterases were positively correlated with those of xylanase and carboxymethyl cellulase. The fungus grown on CW exhibited a greater volatile fatty acid production than on AH with a greater release of ferulic acid from plant cell wall.
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.