• 생명과학회지
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• 제9권2호
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• pp.160-168
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• 1999

Butyrate는 탄소사슬이 짧은 지방산 중 하나로 소화되지 않은 식이성 섬유의 혐기적 발효결과 포유동물의 위장관내에 millimolar 농도로 유지되며 대장의 상피세포에서 흡수되어 energy원으로 사용된다. 70%정도 confluent하게 자란 사람의 대장암세포주인 HT29 cell에 5mM sodium butyrate를 시간별로 처리하고 세포의 생존율, 암세포의 분화정도의 biomarker로 알려진 alkaline phosphatase 및 PLC-rl의 발현정도를 측정하였으며 sphingolipid의 생합성 및 ceramidase 활성도 측정하였다. Sodium butyrate 처리는 성장중인 HT29 cell의 부착을 저해하여 처리 1일째부터 세포수가 감소하였고 형질막 효소인 alkaline phosphatase의 발현을 증가시켰으며 PLC-${\gamma}$의 발현을 감소시켰다. 또한, 복합 sphingolipid들의 생합성을 측정한 결과, 세포성장의 저해와 함께 sphingomyelin은 2일째부터 감소하였으며, galactosyl ceramide는 1일째부터 급속히 감소하였다. 그러나 ceramide의 경우, 1일째는 처리하기 전보다 680dpm/mg protein정도 증가하였으며 2일째에는 다시 급속히 감소하였다. 또한 butyrate처리에 의하여 HT29 cell의 acid ceramidase와 neutral ceramidase활성이 저해됨을 관찰하였는데 그 결과 ceramide함량이 초기에 증가된 것으로 생각된다. 본 실험결과들로부터 HT29 cell의 sodium butyrate처리는 세포분화 또는 세포성장저해를 가져오는데 이와 함께 초기의 ceramide함량 및 alkaline phosphatase활성의 증가와 galactosylceramide함량 및 LC-rl 발현의 감소현상이 동반됨을 알 수 있다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제59권5호
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• pp.11.1-11.7
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• 2017

Background: Use of prebiotics in companion animal nutrition is often considered advantageous over probiotics because of the ease of handling, ability to withstand processing and storage etc. While most of the studies on prebiotic use in dogs have been done with processed food as basal diet, the response in relation to homemade diet feeding is not very well explored. Methods: The study was conducted to evaluate the effects of dietary mannanoligosaccharide (MOS) supplementation on nutrient digestibility, hindgut fermentation, immune response and antioxidant indices in dogs. Ten Spitz pups were divided into two groups: control (CON) with no supplementation, and experimental (MOS) wherein the basal diet was supplemented with MOS at 15 g/kg diet. All dogs were fed on a home-prepared diet for a period of 150 days. The study protocol included a digestion trial, periodic blood collection and analysis for lipid profile and erythrocytic antioxidants. Immune response of the animals was assessed towards the end of the feeding period. Results: Results revealed no significant (P > 0.05) variations in palatability score, intake and apparent digestibility of nutrients between the groups. Faecal score, faeces voided, faecal pH, concentrations of ammonia, lactate and short-chain fatty acids were comparable (P > 0.05) between the two groups. Cell-mediated immune response, assessed as delayed-type of hypersensitivity response, was significantly higher (P < 0.05) in the MOS group. The percent of lymphocyte sub-populations CD4+ and ratio of CD4+:CD8+ were also significantly (P < 0.05) higher in MOS group. The serum IgG levels were similar (P > 0.05) in both the groups. Supplementation of MOS lowered (P < 0.05) serum total- and LDL- cholesterol levels, when compared with the control group. The erythrocytic antioxidant indices were similar (P > 0.05) between the two groups. Conclusions: The results indicated that supplementation of MOS at the rate of 15 g/kg in the diet of dog augmented the cell-mediated immune response and serum lipid profile without any influences on digestibility of nutrients, hindgut fermentation and antioxidants indices.

• 한국광물학회지
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• 제15권3호
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• pp.231-240
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• 2002

미생물에 의한 금속이온의 환원은 탄소와 금속의 생지화학적 순환에 영향을 줄 뿐만 아니라 또한 금속, 방사성원소, 그리고 유기물로 오염된 지하수와 토양의 정화에 있어서 중요한 역할 가능성을 시사하고 있다. 지구의 극한 환경(예: 심해저 퇴적, 알칼리성 호수 등)에서 서식하는 철환원 박테리아를 분리하여 금속이온의 환원과 광물 형성 등의 실험에 이용하여 본 결과에 의하면, 이들 철환원 박테리아는 Fe(III), Mn(IV), Cr(VI), Co(III), and U(VI)이온 등을 환원시킬 뿐만 아니라, 자철석($Fe_3$$O_4$), 능철석($FeCO_3$), 방해석($CaCO_3$), 능망간석($MnCO_3$), 비비아나이트 [$Fe_3$($PO_4$)$_2$ .$8H_2$O], 우라니나이트(UO) 등의 광물을 형성한다. 철 환원 박테리아에 의한 광물 형성과 금속이온의 환원에 영향을 미치는 주요소는 대기의 조성, 화학 조성, 및 박테리아의 종이다. 호열성 철환원 박테리아는 철수화물과 금속이온(Co, Cr, Ni) 등을 동시에 환원시켜 금속 치환된 자철석을 합성하며, 또한 석탄회 등을 이용하여 탄산염 광물을 형성하여 대기 중의 이산화탄소를 고정하는 역할을 하기도 한다. 따라서 미생물에 의한 금속이온이 환원은 자연계에서 철과 탄소의 지화학적인 순환에 영향 미치며, 또한 미생물에 의한 자철석의 합성은 산업적으로 많은 이용가치가 있을 것으로 본다.

• 대한임상검사과학회지
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• 제50권1호
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• pp.11-19
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• 2018

본 연구에서는 최근에 연구되어 온 장내 세균총이 특히 주요 장질환의 발병에 있어서, 어떠한 역할을 하는지 보고된 여러 문헌들을 중심으로 연구 결과들을 요약 하였다. 예를 들자면, 면역체계를 매개하여 병이 악화되는 여러 질환에서 정상일 때와 달리 바뀐 장내 세균총을 통해 악화된다고 보고된 바 있다. 장내 세균총의 역할에 대해 많이 연구된 장질환 중에서, 많이 연구된 3개의 질환은 과민성 장 증후군, 염증성 장질환, 대장암이다. 그러나, 사람의 장내에 존재하는 세균총은 몸에 이로우며, 비타민 A 합성, 단사슬지방산의 생산, 담즙산 대사과정과 같은 장내 생리적 기능 매개를 통해 장내 항상성을 유지한다고 알려져 있다. 이와 같이, 장내에 존재하는 이로운 세균 군집과 해로운 세균 군집의 균형은 장내 건강에 주요한 영향을 미친다. 장질환을 포함한 여러 질환의 발병 및 진행에서 장내 세균총의 변화가 주요 원인으로 추측되고 있는 실정이다. 현재까지 보고된 많은 연구 결과에도 불구하고, 어떤 장내 세균총 구성이 몸에 가장 이로운 지학계에서도 의견이 분분한 상태이다. 본 논문에서는, 주요 장질환으로 알려진 과민성 장 증후군, 염증성 장질환, 대장암과 장내 세균총과의 관계에 대해 연구한 논문들에 대해 연결 지어 요약하였다. 마지막으로, 장내 세균총을 매개로 악화되는 장질환을 완화하며, 장내 건강을 지키기 위한 수단으로 천연물을 이용한 치료 전략을 제시하고자 한다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제13권3호
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• pp.348-353
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• 2003

Generally, two different types of fructose polymer are found in nature. One is inulin, whose fructosyl residues are linked mainly by a ${\beta}-(2,1)-linkage$, while the other is high-molecular-weight levan, whose fructosyl residues are linked mainly by a ${\beta}-(2,6)-linkage$. In contrast to the extensive studies on the prebiotic properties of inulin, there has been no report on the effect of levan on the large bowel microflora in viva. Therefore, to examine whether dietary levan can be used as a prebiotic, Sprague-Dawley male rats were fed one of two diets for 3 weeks: 1) basal diet plus sucrose; 2) basal diet plus 10% (wt/wt) levan. The cecal bowel mass, cecal and colon short-chain fatty acids (SCFAs), pH, and microflora were then compared. The intake of the levan-containing diet significantly increased the total cecal weight and wall weight. The analyses of the SCFAs in the cecal and colonic contents revealed that levan was converted into acetate, butyrate, and lactate, which resulted in acidic conditions. The intake of levan also significantly increased the total number of microorganisms by 5-fold and lactic acid-producing bacteria (LAB) 30-fold in the feces. Accordingly, the current work shows that levan can be used as a prebiotic for stimulating the growth of LAB in an animal model.

• 한국가금학회지
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• 제34권2호
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• pp.137-141
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• 2007

본 연구는 Saccharomyces exguus의 첨가 급여가 육계 생산성 및 분내 유해가스 발생에 미치는 영향을 구명하기 위하여 수행되었다. 1일령 육계 수평아리(Ross strain) 270수를 공시하여 3처리 3반복 반복당 30수씩 완전 임의배치하였다. 처리구는 대조구인 항생제 첨가구 및 효모 0.5와 1.0% 처리구를 두었다. 본 실험에서 5주 종료 체중 및 증체율이 효모의 첨가 수준에 따라 유의하게 증가하였으며(P<0.05), 사료 요구율은 효모 첨가시 개선되는 경향이 보였으나, 유의성은 인정되지 않았다. 맹장 내 E. coli, Salmonella, Lactobacillus 수는 대조구인 항생제 첨가구와 비교하여 차이가 없었다. 암모니아 가스의 발생량은 대조구에 비해 유의하게 감소하였다(P<0.05). 계분 내 저급 지방산 및 휘발성 유기 화합물은 변화가 없었다. 본 연구 결과 육계에 Saccharomyces exguus급여는 생산성을 향상시키고 계분 내 암모니아 가스 발생량을 감소시켜 항생제 대체 및 환경 개선제로 이용 가능함을 시사하였다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제29권7호
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• pp.971-978
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• 2016

The aim of this study was to evaluate the effect of replacing corn grain for sugar cane molasses (MO) or glucose syrup (GS) in the starter concentrate on performance and metabolism of dairy calves. Thirty-six individually housed Holstein male calves were blocked according to weight and date of birth and assigned to one of the starter feed treatments, during an 8 week study: i) starter containing 65% corn with no MO or GS (0MO); ii) starter containing 60% corn and 5% MO (5MO); iii) starter containing 55% corn and 10% MO (10MO); and iv) starter containing 60% corn and 5% GS (5GS). Animals received 4 L of milk replacer daily (20 crude protein, 16 ether extract, 12.5% solids), divided in two meals (0700 and 1700 h). Starter and water were provided ad libitum. Starter intake and fecal score were monitored daily until animals were eight weeks old. Body weight and measurements (withers height, hip width and heart girth) were measured weekly before the morning feeding. From the second week of age, blood samples were collected weekly, 2 h after the morning feeding, for glucose, ${\beta}$-hydroxybutyrate and lactate determination. Ruminal fluid was collected at 4, 6, and 8 weeks of age using an oro-ruminal probe and a suction pump for determination of pH and short-chain fatty acids (SCFA). At the end of the eighth week, animals were harvested to evaluate development of the proximal digestive tract. The composition of the starter did not affect (p>0.05) concentrate intake, weight gain, fecal score, blood parameters, and rumen development. However, treatment 5MO showed higher (p<0.05) total concentration of SCFAs, acetate and propionate than 0MO, and these treatments did not differ from 10MO and 5GS (p>0.05). Thus, it can be concluded that the replacement of corn by 5% or 10% sugar cane molasses or 5% GS on starter concentrate did not impact performance, however it has some positive effects on rumen fermentation which may be beneficial for calves with a developing rumen.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제31권11호
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• pp.1833-1839
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• 2018

Objective: Incorporating high fibre ingredients into pig diets has the potential to reduce odour emissions from of pigs. The current study was carried out to determine effect of diets containing 0, 80 and 160 g/kg of each of lucerne hay, maize cobs and sunflower husks on the chemical characteristics and odours from pig slurries. Methods: Twenty eight pigs averaging $18{\pm}2.0kg$ were kept in individual cages, over four weeks. All pigs were fed ad libitum. Faeces and urine were collected, mixed in a 1:2.3 ratio (w/w), stored and fermented for 16 days in a temperature controlled room at $22^{\circ}C{\pm}2.3^{\circ}C$. The slurry was sampled twice (on day 1 and on day 16) of the fermentation period and analysed for pH, chemical oxygen demand (COD), nitrogen and short chain fatty acids (SCFA) concentration, on wet basis. All samples were tested for odour offensiveness using 18 panelists. A scale of 1 to 5 was used to rank the odour severity, (1 = not offensive, 5 = extremely offensive). Results: Slurry pH and COD varied with fibre source (p<0.05). On day 16, COD for lucerne hay, sunflower husk and maize cobs were 369, 512, and 425 (standard error of the mean = 34.2) mg of oxygen per litre. Total SCFA concentration was higher at day 16 than day 1 (p<0.05). Odour offensiveness varied with fibre source across both incubation periods (p<0.05). Sunflower husks and lucerne hay-based diets were rated as less offensive (mean rank = 2.2) than maize cob diets (mean rank of 4.3) (p<0.05). Conclusion: It was concluded that different fibre sources and incubation period influence chemical composition and odour of the slurry. There is, thereby, a need to incorporate locally available fibrous feeds in the diet of pigs because they have an economical and environmental relevance to pig management.

• Animal Bioscience
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• 제36권5호
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• pp.740-752
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• 2023

Objective: Dietary phytase increases bioavailability of phytate-bound phosphorus (P) in pig nutrition affecting dietary calcium (Ca) to P ratio, intestinal uptake, and systemic utilization of both minerals, which may contribute to improper bone mineralization. We used phytase to assess long-term effects of two dietary available P (aP) levels using a one-phase feeding system on gene expression related to Ca and P homeostasis along the intestinal tract and in the kidney, short-chain fatty acids in stomach, cecum, and colon, serum, and bone parameters in growing gilts and barrows. Methods: Growing pigs (37.9±6.2 kg) had either free access to a diet without (Con; 75 gilts and 69 barrows) or with phytase (650 phytase units; n = 72/diet) for 56 days. Samples of blood, duodenal, jejunal, ileal, cecal, and colonic mucosa and digesta, kidney, and metacarpal bones were collected from 24 pigs (6 gilts and 6 barrows per diet). Results: Phytase decreased daily feed intake and average daily gain, whereas aP intake increased with phytase versus Con diet (p<0.05). Gilts had higher colonic expression of TRPV5, CDH1, CLDN4, ZO1, and OCLN and renal expression of TRPV5 and SLC34A3 compared to barrows (p<0.05). Phytase increased duodenal expression of TRPV5, TRPV6, CALB1, PMCA1b, CDH1, CLDN4, ZO1, and OCLN compared to Con diet (p<0.05). Furthermore, phytase increased expression of SCL34A2 in cecum and of FGF23 and CLDN4 in colon compared to Con diet (p<0.05). Alongside, phytase decreased gastric propionate, cecal valerate, and colonic caproate versus Con diet (p<0.05). Phytase reduced cortical wall thickness and index of metacarpal bones (p<0.05). Conclusion: Gene expression results suggested an intestinal adaptation to increased dietary aP amount by increasing duodenal trans- and paracellular Ca absorption to balance the systemically available Ca and P levels, whereas no adaption of relevant gene expression in kidney occurred. Greater average daily gain in barrows related to higher feed intake.

• 한국환경농학회지
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• 제23권4호
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• pp.220-227
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• 2004

본 연구는 음식물찌꺼기의 혐기성 산발효에 있어 여러 조건들 중 온도가 효율적인 가수분해와 산발효에 미치는 영향을 검토하기 위해 고온($55^{\circ}C$)과 중온($35^{\circ}C$)에서 각각 실험을 수행하여 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 음식물찌꺼기의 혐기성 산발효시 산생성 효율을 높이기 위한 전처리 과정으로 음식물찌꺼기에 NaOH를 투입한 결과 가수분해효율을 표현한 가용화 정도(Solubilizatio)가 0.01g NaOH/g TS이하로 투입된 경우 $0.01\;mgSCODP_{prod.}/mgICOD_{inf.}$이하를 타내었으나, 0.05g NaOH/g TS이상을 투입했을 때는 $0.07{\sim}0.09\;mgSCOD_{prod.}/mgICOD_{inf.}$로 나타났다. 따라서 음식물찌꺼기에 NaOH를 투입하여 효율적인 가수분해가 이루어지기 위해서는 g TS당 0.05 g이상의 NaOH가 투입되어야 할 것으로 판단된다. 음식물찌꺼기를 NaOH로 전처리 한 후 고온($55^{\circ}C$) 산발효를 실시했을 때 0.05 g NaOH/g TS 투입시 SCOD의 증가치 3,800 mg/L로 최대의 가용화와 산생성에 효과적인 pH 5.95를 얻을 수 있었다. 0.05g NaOH/g TS를 투입하여 중온($35^{\circ}C$)에서 산발효를 실시한 경우와 비교하여 SCOD 증가치가 약 5배정도 높았고, 최대 가용화에 이르는 시간도 중온의 2/3 정도로 짧아 음식물찌꺼기의 가용화에는 고온이 효과적인 것으로 나타났다. NaOH 0.05 g NaOH/g TS로 전처리된 음식물찌꺼기의 산발효 결과 고온($55^{\circ}C$) 및 중온($35^{\circ}C$)에서 각각 반응시작 후 72시간에 12,600 mg/L, 120시간에 9,800 mg/L의 VFA농도를 나타내어 동일기질을 이용하여 산발효를 실시했을 때 중온보다는 고온에서 미생물의 활성증대와 유기물의 가수분해가 촉진되어 VFA생성이 효율적인 것으로 판단되었다. 고온에서 NaOH에 전처리 된 음식물찌꺼기를 산발효 시켰을 때 VFA가 가장 높았던 시점을 기준으로 VFA의 조성을 조사한 결과 acetic acid가 45.9%, buftc acid가 26.7%, propionic acid가 13.9% 등으로 총 유기산 발생량의 86.5%를 차지하였다.