• 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.

• 한국식품영양과학회지
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• 제39권5호
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• pp.684-691
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• 2010

본 연구는 저항전분이 Loperamide 유도 변비 쥐의 대장내 환경과 혈중지질 농도에 미치는 영향에 대해 실험 조사하였다. 실험동물은 Sprague-Dawley계 수컷 쥐를 사용하였으며 60마리를 정상 셀룰로오스군, 변비 셀룰로오스군, 변비 펙틴군, 변비 RS2군, 변비 고RS2군, 변비 RS3군의 6개 군으로 나누었다. AIN-76 식이를 기본으로 각각 다른 식이 섬유원 즉, 셀룰로오스, 펙틴, RS2, RS3를 첨가하여 에너지 밀도가 동일한 실험식을 변비 유발 쥐에 5주 동안 투여하여 다음과 같은 결과를 얻었다. RS3 투여군과 고농도 RS2 투여군은 맹장 내용물의 비피더스균 수를 정상대조군에 비해 유의적으로 높이는 효과를 나타내었다. 맹장 내용물의 단쇄지방산총량은 셀룰로오스 군에 비해 펙틴과 저항전분군들에서 유의적으로 높았고, 개별 단쇄지방산은 프로피온산의 경우 펙틴군에서 가장 높았으며 부티르산은 CR3군에서 가장 높았다. 저항전분의 투여는 맹장 내용물의 pH를 셀룰로오스군에 비해 유의적으로 낮추었다. RS3 투여는 대장 관내 점막의 두께를 정상대조군에 비해 증가시키는 경향을 보였고, 점액분비 세포의 활성도를 정상대조군과 비슷한 수준으로 나타내었다. 염증지표 $PGE_2$의 수준은 저항전분 보충군들이 정상셀룰로오스군에 비해서는 높았으나 변비 셀룰로오스군이나 펙틴군에 비해서는 유의적으로 낮았다. 뿐만 아니라 저항전분들의 투여는 종류에 관계없이 변비동물에서 혈중 중성지질과 총 콜레스테롤 농도를 낮추고 HDL-콜레스테롤의 비율을 높임으로써 동맥경화지수를 낮추어 지질대사를 개선하는 유익한 효과를 나타내었다. 이상의 결과들에서 저항성 전분들은 장내 비피더스균과 같은 유용균의 증식을 활성화 시키며 단쇄지방산의 생산을 증가시킴으로써 장내 pH를 낮추는 효과를 나타낼 수 있으며, 또한 대장 점막층의 두께와 점액분비 세포수를 증가시키고 염증지표 수준을 낮춤으로서 변비동물의 대장 내의 환경을 건강하게 유지하고 장 기능을 효과적으로 개선시킬 뿐 아니라 혈중지질의 개선효과를 함께 나타낼 것으로 사료된다.