Kim, E.T.;Park, C.G.;Lim, D.H.;Kwon, E.G.;Ki, K.S.;Kim, S.B.;Moon, Y.H.;Shin, N.H.;Lee, S.S.
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
/
제27권12호
/
pp.1721-1725
/
2014
The objective of this study was to evaluate the in vitro effects of coconut materials on ruminal methanogenesis and fermentation characteristics, in particular their effectiveness for mitigating ruminal methanogenesis. Fistulated Holstein cows were used as the donor of rumen fluid. Coconut materials were added to an in vitro fermentation incubated with rumen fluid-buffer mixture and timothy substrate for 24 h incubation. Total gas production, gas profiles, total volatile fatty acids (tVFAs) and the ruminal methanogens diversity were measured. Although gas profiles in added coconut oil and coconut powder were not significantly different, in vitro ruminal methane production was decreased with the level of reduction between 15% and 19% as compared to control, respectively. Coconut oil and coconut powder also inhibited gas production. The tVFAs concentration was increased by coconut materials, but was not affected significantly as compared to control. Acetate concentration was significantly lower (p<0.05), while propionate was significantly higher (p<0.05) by addition of the coconut materials than that of the control. The acetate:propionate ratio was significantly lowered with addition of coconut oil and coconut powder (p<0.05). The methanogens and ciliate-associated methanogens in all added coconut materials were shown to decrease as compared with control. This study showed that ciliate-associated methanogens diversity was reduced by more than 50% in both coconut oil and coconut powder treatments. In conclusion, these results indicate that coconut powder is a potential agent for decreasing in vitro ruminal methane production and as effective as coconut oil.
Kim, E.T.;Min, K.S.;Kim, C.H.;Moon, Y.H.;Kim, S.C.;Lee, Sung-Sill
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
/
제26권4호
/
pp.517-522
/
2013
The effect on methanogens attached to the surface of rumen ciliate protozoa by the addition of plant extracts (pine needles and ginkgo leaves) was studied with particular reference to their effectiveness for decreasing methane emission. The plant extracts (pine needles and ginkgo leaves) were added to an in vitro fermentation incubated with rumen fluid. The microbial population including bacteria, ciliated-associated methanogen, four different groups of methanogens and Fibrobacter succinogenes were quantified by using the real-time PCR. Gas profiles including methane, carbon dioxide and hydrogen, and runinal fermentation characteristics were observed in vitro. The methane emission from samples with an addition of individual juices from pine needles, ginkgo leaves and 70% ethanol extract from ginko leaves was significantly lower (p<0.05, 27.1, 28.1 and 28.1 vs 34.0 ml/g DM) than that of the control, respectively. Total VFAs in samples with an addition of any of the plant extracts were significantly lower than that of the control (p<0.05) as well. The order Methanococcales and the order Methanosarcinales were not detected by using PCR in any incubated mixtures. The ciliate-associated methanogens population decreased from 25% to 49% in the plant extacts as compared to control. We speculate that the supplementation of juice from pine needles and ginkgo leaves extract (70% ethanol extract) decreased the protozoa population resulting in a reduction of methane emission in the rumen and thus inhibiting methanogenesis. The order Methanobacteriales community was affected by addition of all plant extracts and decreased to less than the control, while the order Methanomicrobiales population showed an increase to more than that of the control. The F. succinogenes, the major fibrolytic microorganism, population in all added plant extracts was increased to greater than that of the control. In conclusion, pine needles and ginkgo leaves extracts appear to have properties that decrease methanogenesis by inhibiting protozoa species and may have a potential for use as additives for ruminants.
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.
Eight feeds (mixture of wheat straw and oil seed cakes in 3:1 ratio) were evaluated for methane emission and fermentation pattern with buffalo rumen liquor as inoculum in an in vitro gas production test. The cakes tested were groundnut cake (GNC), soybean cake (SBC), mustard seed cake (MSC), cotton seed cake (CSC), karanj seed cake expeller extracted (KCEE), karanj seed cake solvent extracted (KCSE), caster bean cake expeller extracted (CBCEE) and caster bean cake solvent extracted (CBCSE). The gas production (ml/g dry matter) was significantly higher with SBC and MSC followed by CSC, GNC, KCSE, KCEE, CBCSE and was the lowest with CBCEE. Methane emission was significantly lower with KCEE, KCSE, CBCEE, CBCSE (20.32- 22.43 ml/g DM) than that with SBC, GNC, CSC (27.34-31.14 ml/g DM). Mustard seed cake was in-between the two groups of oil cakes in methane production. In vitro true digestibility was highest with SBC followed by GNC, CSC, MSC, KCSE, KCEE, CBCSE and CECEE. Ammonia nitrogen level was positively correlated with the amount of protein present in the cake. Total holotrich protozoa were significantly higher with SBC, whereas, large spirotrich protozoa tended to be lower than with other cakes. The counts of small spirotrich and total protozoa were similar with all the cakes. Total volatile fatty acid production and acetate to propionate ratio were significantly higher with SBC and significantly lower with KCEE as compared to the other cakes. Among the conventional oil cakes tested in the present experiment (GNC, SBC, MSC and CSC), mustard seed cake-based feed produced the minimum methane without affecting other fermentation characteristics adversely.
An experiment was conducted to examine the effects of Kalopanax pictus Nakai (Kalopanax) on in vitro rumen fermentation and methane (CH4) reduction. Kalopanax trunk was extracted with 70% ethanol and 70% methanol. Rumen fluid, alfalfa hay and buffer (control: C) supplemented with 0.3% Kalopanx juice (T1), 0.3% ethanol extract (T2) and 0.3% methanol extract (T3) in the total volume of culture medium were incubated at $38^{\circ}C$ for 24h and 48h. Rumen pH was lower in all Kalopanax treatments during all incubations than that in control (p<0.05). Total VFA and total gas production in T2 and T3 was significantly higher than that in C at 48h incubation (p<0.05). Ammonia-N was decreased in all treatments compared with C during the incubation periods (p<0.05). At 24h incubation, $CH_4$ contents were significantly reduced by both alcohol extracts. It is concluded that supplementing Kalopanax extracts can stimulate ruminal fermentation of rumen microorganisms and inhibit methanogenesis.
Almost half of New Zealand's greenhouse gas emissions arise from agriculture and enteric methane ($CH_4 $) emissions arising from ruminant animals constitute 30% of total $CO_2$-e emissions. Enteric $CH_4$ emissions have increased by 9% since 1990. Extensive research has been undertaken to develop reliable methods for measuring enteric $CH_4$ emissions. New Zealand studies using the SF6 tracer technique suggest that on average this technique yields similar values to the 'gold' standard of calorimetry, but with a larger variance. National inventory estimates based on results obtained using the $SF_6$ technique will therefore overestimate the uncertainty. Mitigating emissions can be achieved by changing feed type but there are practical and cost barriers to the use of alternative feeds. Forages containing condensed tannins do reduce emissions but are agronomically inferior to the forages currently used. Rumen additives have shown some success in-vitro but results from in-vivo trials with both monensin and fumaric acid have been disappointing. The development of methods for directly manipulating rumen microorganisms are at an early stage and work to develop vaccines that can inhibit methanogenesis has yielded mixed results. The successful identification of sheep with contrasting $CH_4$ yields raises the possibility that, in the long term, a breeding approach to $CH_4$ mitigation is feasible.
Lee, Shin Ja;Jeong, Jin Suk;Shin, Nyeon Hak;Lee, Su Kyoung;Kim, Hyun Sang;Eom, Jun Sik;Lee, Sung Sill
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
/
제32권12호
/
pp.1864-1872
/
2019
Objective: This study was conducted to evaluate the effects of Ecklonia stolonifera (E. stolonifera) extract addition on in vitro ruminal fermentation characteristics, methanogenesis and microbial populations. Methods: One cannulated Holstein cow ($450{\pm}30kg$) consuming timothy hay and a commercial concentrate (60:40, w/w) twice daily (09:00 and 17:00) at 2% of body weight with free access to water and mineral block were used as rumen fluid donors. In vitro fermentation experiment, with timothy hay as substrate, was conducted for up to 72 h, with E. stolonifera extract added to achieve final concentration 1%, 3%, and 5% on timothy hay basis. Results: Administration of E. stolonifera extract to a ruminant fluid-artificial saliva mixture in vitro increased the total gas production. Unexpectedly, E. stolonifera extracts appeared to increase both methane emissions and hydrogen production, which is contrasts with previous observations with brown algae extracts used under in vitro fermentation conditions. Interestingly, real-time polymerase chain reaction indicated that as compared with the untreated control the ciliate-associated methanogen and Fibrobacter succinogenes populations decreased, whereas the Ruminococcus flavefaciens population increased as a result of E. stolonifera extract supplementation. Conclusion: E. stolonifera showed no detrimental effect on rumen fermentation characteristics and microbial population. Through these results E. stolonifera has potential as a viable feed supplement to ruminants.
Kim, Eun Tae;Hwang, Hee Soon;Lee, Sang Min;Lee, Shin Ja;Lee, Il Dong;Lee, Su Kyoung;Oh, Da Som;Lim, Jung Hwa;Yoon, Ho Baek;Jeong, Ha Yeon;Im, Seok Ki;Lee, Sung Sill
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
/
제29권9호
/
pp.1280-1286
/
2016
This study was aimed to evaluate the in vitro effects of medicinal herb extracts (MHEs) on ruminal fermentation characteristics and the inhibition of protozoa to reduce methane production in the rumen. A fistulated Hanwoo was used as a donor of rumen fluid. The MHEs (T1, Veratrum patulum; T2, Iris ensata var. spontanea; T3, Arisaema ringens; T4, Carduus crispus; T5, Pueraria thunbergiana) were added to the in vitro fermentation bottles containing the rumen fluid and medium. Total volatile fatty acid (tVFA), total gas production, gas profiles, and the ruminal microbe communities were measured. The tVFA concentration was increased or decreased as compared to the control, and there was a significant (p<0.05) difference after 24 h incubation. pH and ruminal disappearance of dry matter did not show significant difference. As the in vitro ruminal fermentation progressed, total gas production in added MHEs was increased, while the methane production was decreased compared to the control. In particular, Arisaema ringens extract led to decrease methane production by more than 43%. In addition, the result of real-time polymerase chain reaction indicted that the protozoa population in all added MHEs decreased more than that of the control. In conclusion, the results of this study indicated that MHEs could have properties that decrease ruminal methanogenesis by inhibiting protozoa species and might be promising feed additives for ruminants.
The objectives were to compare the ability of various rumen microbial fractions to reduce nitrate and to assess the effect of nitrate on in vitro fermentation characteristics. Physical and chemical methods were used to differentiate the rumen microbial population into the following fractions: whole rumen fluid (WRF), protozoa (Pr), bacteria (Ba), and fungi (Fu). The three nitrogen substrate treatments were as follows: no supplemental nitrogen source, nitrate or urea, with the latter two being isonitrogenous additions. The results showed that during 24 h incubation, WRF, Pr and Ba fractions had an ability to reduce nitrate, and the rate of nitrate disappearance for the Pr fraction was similar to the WRF fraction, while the Ba fraction needed an adaptation period of 12 h before rapid nitrate disappearance. The WRF fraction had the greatest methane ($CH_4$) production and the Pr fraction had the greatest prevailing $H_2$ concentration (p<0.05). Compared to the urea treatment, nitrate diminished net gas and $CH_4$ production during incubation (p<0.05), and ammonia-N ($NH_3$-N) concentration (p<0.01). Nitrate also increased acetate, decreased propionate and decreased butyrate molar proportions (p<0.05). The Pr fraction had the highest acetate to propionate ratio (p<0.05). The Pr fraction as well as the Ba fraction appears to have an important role in nitrate reduction. Nitrate did not consistently alter total VFA concentration, but it did shift the VFA profile to higher acetate, lower propionate and lower butyrate molar proportions, consistent with less $CH_4$ production by all microbial fractions.
Lee, Shin Ja;Shin, Nyeon Hak;Jeong, Jin Suk;Kim, Eun Tae;Lee, Su Kyoung;Lee, Sung Sill
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
/
제31권1호
/
pp.54-62
/
2018
Objective: Due to the threat of global warming, the livestock industry is increasingly interested in exploring how feed additives may reduce anthropogenic greenhouse gas emissions, especially from ruminants. This study investigated the effect of Rhodophyta supplemented bovine diets on in vitro rumen fermentation and rumen microbial diversity. Methods: Cannulated Holstein cows were used as rumen fluid donors. Rumen fluid:buffer (1:2; 15 mL) solution was incubated for up to 72 h in six treatments: a control (timothy hay only), along with substrates containing 5% extracts from five Rhodophyta species (Grateloupia lanceolata [Okamura] Kawaguchi, Hypnea japonica Tanaka, Pterocladia capillacea [Gmelin] Bornet, Chondria crassicaulis Harvey, or Gelidium amansii [Lam.] Lamouroux). Results: Compared with control, Rhodophyta extracts increased cumulative gas production after 24 and 72 h (p = 0.0297 and p = 0.0047). The extracts reduced methane emission at 12 and 24 h (p<0.05). In particular, real-time polymerase chain reaction analysis indicated that at 24 h, ciliate-associated methanogens, Ruminococcus albus and Ruminococcus flavefaciens decreased at 24 h (p = 0.0002, p<0.0001, and p<0.0001), while Fibrobacter succinogenes (F. succinogenes) increased (p = 0.0004). Additionally, Rhodophyta extracts improved acetate concentration at 12 and 24 h (p = 0.0766 and p = 0.0132), as well as acetate/propionate (A/P) ratio at 6 and 12 h (p = 0.0106 and p = 0.0278). Conclusion: Rhodophyta extracts are a viable additive that can improve ruminant growth performance (higher total gas production, lower A/P ratio) and methane abatement (less ciliateassociated methanogens, Ruminococcus albus and Ruminococcus flavefaciens and more F. succinogenes.
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.