• Biomolecules & Therapeutics
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• 제27권5호
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• pp.457-465
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• 2019

Patients with diabetes mellitus (DM) often suffer from diverse skin disorders, which might be attributable to skin barrier dysfunction. To explore the role of lipid alterations in the epidermis in DM skin disorders, we quantitated 49 lipids (34 ceramides, 14 free fatty acids (FFAs), and cholesterol) in the skin epidermis, liver, and kidneys of db/db mice, a Type 2 DM model, using UPLC-MS/MS. The expression of genes involved in lipid synthesis was also evaluated. With the full establishment of hyperglycemia at the age of 20 weeks, remarkable lipid enrichment was noted in the skin of the db/db mice, especially at the epidermis and subcutaneous fat bed. Prominent increases in the ceramides and FFAs (>3 fold) with short or medium chains ($LXR{\alpha}/{\beta}$ and $PPAR{\gamma}$, nuclear receptors promoting lipid synthesis, lipid synthesis enzymes such as elongases 1, 4, and 6, and fatty acid synthase and stearoyl-CoA desaturase were highly expressed in the skin and livers of the db/db mice. Collectively, our study demonstrates an extensive alteration in the skin and systemic lipid profiles of db/db mice, which could contribute to the development of skin disorders in DM.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제62권3호
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• pp.229-237
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• 2019

More effective treatments are needed for non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD). We hypothesized that water extracts of blackberry fruits (BF) and leaves (BL) and their combinations (BFL) reduce fat deposition in HepG2 cells and modulate shor-tchain fatty acids (SCFA) and fecal bacteria in vitro. HepG2 cells were treated with BF, BL, BFL1:2, and BFL1:3 for 1 h, and 0.5 mM palmitate was added to the cells. Moreover, low ($30{\mu}g/mL$) and high doses ($90{\mu}g/mL$) of BL and BF were applied to fecal bacteria in vitro, and SCFA was measured by GC. BL, BF, BFL1:2, and BFL1:3 reduced triglyceride deposition in the cells in a dose-dependent manner, and BFL1:2 and BFL1:3 had a stronger effect than BF. The content of malondialdehyde, an index of oxidative stress, was also reduced in BL, BF, and BFL1:2 with increasing superoxide dismutase and glutathione peroxidase activities. The mRNA expression of acetyl CoA carboxylase, fatty acid synthase, and sterol regulatory element-binding protein-1c was reduced in BL, BF, BFL1:2, and BFL1:3 compared to the control, and BFL1:2 had the strongest effect. By contrast, the carnitine palmitolytransferase-1expression, a regulator of fatty acid oxidation, increased mostly in BFL1:2 and BFL1:3. Tumor necrosis factor-${\alpha}$ and interleukin-$1{\beta}$ expression was reduced in BL compared to that in BF and BFL1:2 in HepG2 cells. Interestingly, BL increased propionate production, and BF increased butyrate and propionate production and increased total SCFA content in fecal incubation. BF increased the contents of Bifidobacteriales and Lactobacillales and decreased those of Clostridiales, whereas BL elevated the contents of Bacteroidales and decreased those of Enterobacteriales. In conclusion, BFL1:2 and BFL1:3 may be potential therapeutic candidates for NAFLD.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
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• 제16권2호
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• pp.119-136
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• 1998

젖은 모든 새로 태어난 동물의 많은 필수영양소와 에너지를 공급해 주며, 유제품의 가공에 영향을 주는 독특한 물리적 특성을 지니고 있다. 본 연구에서는 동물의 유지방에 존재하는 주요 혹은 미량 성분의 조성과 구조를 비교하고, 갖 태어난 어린 동물의 영양요구량과 관련된 연구결과를 검토하고자 한다. 젖의 내용물과 조성은 동물의 종류에 따라 매우 다양하며, 이는 다양한 환경에서 적응하기 위한 진화과정에 의한 것으로 알려져 있다. 동물에 따라 젖의 지방종의 분포는 유사하지만 지방산의 조성은 일반적으로 매우 복잡하고 특이하다. 이는 각종 동물의 식이에서 오는 지방산과 유선에서 생합성된 지방산의 성격이 서로 다르기 때문이다. 특징적으로 젖의 지방산은 다른 조직에서는 발견되지 않는 짧은 사슬지방산과 중간 사슬지방산을 함유하고 있으나, 대부분의 동물에서 젖의 주요 지방인 중성지방은 구조적으로 매우 유사한 경향을 보이고 있다. 우유는 어린 동물에 많은 필수영양소와 에너지를 공급해준다. 이러한 영양소들은 우유가공 중 많은 물리적 특성에 영향을 준다. 우유의 주요물질과 미량물질을 비교함으로써 신생동물에 영양요구량을 예견할 수도 있다. 우유의 조성분은 동물에 따라 상당히 다르며 그것은 주로 환경에 적응하기 위해서 진화된 과정 중에 생겨난 것이다. 우유의 지방종 분포는 비슷하지만 지방산의 조성은 일반적으로 매우 복잡하고 특성이 있다. 이들 지방산 유선에서 합성되거나 사료섭취에 의한 것이다. 특징적으로 우유에서 발견되는 짧은 지방산과 긴 사슬의 지방산은 다른 조직에서는 잘 발견되지 않는다. 우유에 주요 지방인 중성지질은 동물의 종류에 따라서 매우 다양하지만 구조는 비슷하다. 실제로 우유 중의 지방구 형성과정은 잘 알려져 있지 않으나 세포의 ER로 부터 유례된 TG를 함유한 소포체가 지방구의 핵을 이룬다는 지적이 있다. 최근에는 각종 혈관질환관련 질병의 증가로 우유의 지방산을 해양동물에서 온 EPA나 DHA와 같은 불포화지방산으로 대체하고자 하는 연구가 많이 이루어지고 있다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권3호
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• pp.587-595
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• 2000

국내 하수처리장에 적용되는 BNR(Biological Nutrients Removal) 공정의 효율저하 원인은 유입원수의 낮은 C/N비와 탄소 (Carbon source) 부족이 가장 큰 것으로 지적되어 왔다. 탄소원의 효율적인 공급을 위해 1차 슬러지 산 발효조(Acid fermenter)를 이용하여 SCFAs(Short-Chain Fatty Acids) 생성을 유도할 수 있다. 본 연구에서는 side-stream의 산 발효조와 조합된 $A_2/O$ 프로세스를 운전하여 영양염류 제거에 미치는 영향을 연구하였다. 그 결과 산 발효조의 최대 SCFAs생성은 중온상의 SRT 4~5일에서 약 3.000mg/L(as COD), 대략 0.10~0.16 mg SCFA(as COD)/mg 1차 슬러지(as COD)로 나타났다. 또한 생성된 SCFAs의 성상비는 Acetic, Propionic, (iso)Butyric 및 (iso)Valeric이 1, 0.7, 0.5 그리고 0.6 순으로 나타났다. BNR공정의 side-stream 산 발효조 적용에 의한 영양염류 제거효율은 크게 증가하는 것으로 나타났다. T-N은 인공하수(R1)의 경우 35% 정도의 낮은 처리효율을 나타냈으나 인공 SCFA 주입(R2) 및 발효산물 투입(R3)의 경우 제거효율 74%, 76%로 크게 향상되는 것으로 나타났다. 또한 Phosphate 는 R1의 경우 45% 의 처리효율을 나타냈으나 R2, R3의 경우 73~74% 정도로 양호한 처리효율을 나타냈다. 이는 발효산물 및 SCFA 주입에 의해 혐기조에서 인의 방출 및 호기조에서 과잉섭취가 잘 이루어졌기 때문으로 R3의 경우 인의 방출율은 $0.34g\;PO_4-P/g$ COD로 기존 연구와 비교해서 유사한 것으로 나타났다.

• Animal Bioscience
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• 제35권11호
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• pp.1698-1710
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• 2022

Objective: Raw potato starch (RPS) is resistant to digestion, escapes absorption, and is metabolized by intestinal microflora in the large intestine and acts as their energy source. In this study, we compared the effect of different concentrations of RPS on the intestinal bacterial community of weaned piglets. Methods: Male weaned piglets (25-days-old, 7.03±0.49 kg) were either fed a corn/soybean-based control diet (CON, n = 6) or two treatment diets supplemented with 5% RPS (RPS5, n = 4) or 10% RPS (RPS10, n = 4) for 20 days and their fecal samples were collected. The day 0 and 20 samples were analyzed using a 16S rRNA gene sequencing technology, followed by total genomic DNA extraction, library construction, and high-throughput sequencing. After statistical analysis, five phyla and 45 genera accounting for over 0.5% of the reads in any of the three groups were further analyzed. Furthermore, short-chain fatty acids (SCFAs) in the day 20 fecal samples were analyzed using gas chromatography. Results: Significant changes were not observed in the bacterial composition at the phylum level even after 20 d post feeding (dpf); however, the abundance of Intestinimonas and Barnesiella decreased in both RPS treatment groups compared to the CON group. Consumption of 5% RPS increased the abundance of Roseburia (p<0.05) and decreased the abundance of Clostridium (p<0.01) and Mediterraneibacter (p< 0.05). In contrast, consumption of 10% RPS increased the abundance of Olsenella (p<0.05) and decreased the abundance of Campylobacter (p<0.05), Kineothrix (p<0.05), Paraprevotella (p<0.05), and Vallitalea (p<0.05). Additionally, acetate (p<0.01), butyrate (p<0.05), valerate (p = 0.01), and total SCFAs (p = 0.01) were upregulated in the RPS5 treatment group Conclusion: Feeding 5% RPS altered bacterial community composition and promoted gut health in weaned piglets. Thus, resistant starch as a feed additive may prevent diarrhea in piglets during weaning.

• 한국식품영양과학회지
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• 제26권2호
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• pp.358-369
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• 1997

우리나라 주요 사망원인중의 하나가 되고 있는 혈관질환의 주된 위험인자로 고콜레스테롤 혈증이 지적되고 있다. 콜레스테롤 저하효과가 있는 식이 인자에는 단백질의 종류, 지방의 종류와 양, 식이섬유, 우유, 칼슘, flavonoid 등이 있다. 특히 수용성 식이 섬유의 콜레스테롤 저하효과는 현저하며 동물실험과 인체실험을 통하여 확인되었다. 혈장 콜레스테롤 저하효과가 현저한 식이섬유에는 psyllium husk, pectin, oat fiber, guar gum, sodium alginate 등이 있으며, 농도에 비례하여 그 효과가 커지는 것은 아닌듯하다. 수용성 식이섬유의 콜레스테롤 저하효과에 대한 정확한 기작은 알려져 있지 않으나 몇 가지 가설이 제시되고 있다. 첫째, 식이섬유가 장에서 점성용액을 형성하여 지질 흡수를 저해함으로써 혈장과 간 콜레스테롤 농도를 낮춘다는 것이며, 둘째, 체내 콜레스테롤이 체외로 배설되는 유일한 경로인 담즙산의 소장흡수를 방해하고 변으로의 배설을 증가시켜 체내 콜레스테롤 pool 크기를 감소시킨다는 것이다. 세째, 대장미생물에 의해 생성된 식이섬유의 발효부산물인 short chain fatty acids가 콜레스테롤의 합성을 저해한다는 것이다. 이외에도 여러 가설들이 제시되고 있으며, 이러한 가설들이 서로 상호 배제적인 것은 아니며, 단독으로 혹은 복합적으로 작용하는 것으로 보인다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제2권1호
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• pp.25-31
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• 1985

인유, 조제 분유 및 시유의 트리글리세리드의 구조를 비교하기 위하여 트리글리세리드의 지방산 조성, 아실 탄소수 및 종을 박충 크로마토그래피 및 가스 크로마토그래피를 사용하여 분석하였다. 인유에서는 단쇄 지방산이 검출되지 않은 반면 조세 분유와 시유에서는 1% 미만의 수준들로 검출되었다. 인유에 비하여 조세 분유는 8 : 0, 22 : 0, 24 : 0 등이 유의하게 높은 반면 10 : 0, 14 : 0 등의 지방산들은 유의하게 낮았다. 시유는 인유에 비하여 8 : 0, 10 : 0, 18 : 0, 22 : 0, 24 : 0 등이 유의하게 높았고 12 : 0, 20 : 0 등이 유의하게 낮았다. $18 : 2{\omega}6$은 인유가 12.0%, 조제 분유가 15.0%로 서로 비슷한 반면 시유는 3.8%로 가장 낮았다. 탄소수 20개 이상의 ${\omega}6$계 및 ${\omega}3$계 장쇄 고도 불포화 지방산들은 인유에 비하여 조제 분유와 시유에서 유의하게 낮았다. 인유는 아실 탄소수 44-52, 조제 분유는 50-54, 시유는 36-40 을 가진 글리세드가 주종을 이루고 있었다. 조제 분유에서는 아실 탄소수 50과 52, 시유에서는 42만 제외하고 나머지의 탄소수들은 인유의 그것들과 모두 유의한 차이를 보였다. 조제 분유의 saturates 는 인유의 그것에 비하여 2 배 가량 높았을 뿐 기타 종에서는 모두 유의하게 낮았다. 시유에서도 dienes를 제외한 모든 종에서 조제 분유에서와 동일한 경향이 나타났다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제18권11호
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• pp.1646-1654
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• 2005

The present study was carried out to develop cholesterol-reduced and gamma linolenic acid (GLA)-added butter and to examine the changes in chemical and sensory properties, and cholesterol lowering effect of GLA addition. The cholesterol removal rate reached 93.2% by $\beta$-cyclodextrin in butter before GLA addition. The thiobarbituric acid value of cholesterol-reduced and GLA-added butter increased slowly up to 4 week and plauteaued thereafter. TBA value was significantly increased with 2% GLA addition, compared with no GLA addition. The production of short-chain free fatty acids (FFA) increased with storage in all treatments. From 4 weeks storage, the amount of short-chain FFA in 2% GLA-added group was significantly higher than those in other groups. Among sensory characteristics, color, greasiness and overall acceptability were mostly affected by GLA addition, however, the rancidity value of 2% GLA addition was significantly different from those of control and GLA-unadded and cholesterol-reduced butter at 0, 6 and 8 week storage. Among groups, no difference was found in texture in all storage periods. The smallest increase of total blood cholesterol in rats was found in the group fed 2% GLA-added and cholesterol-reduced butter for 8 week, compared with that in controls. The present results showed the possibility of cholesterol-reduced and GLA-added butter development without much difference in chemical, rheological and sensory properties, and indicated a slow increase effect on blood total cholesterol in rats.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제19권3호
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• pp.450-458
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• 2006

The present study was carried out to investigate the changes in chemical and sensory properties, and cholesterol lowering effect of evening primrose oil (EPO) addition in cholesterol-reduced Cheddar cheese. The cholesterol removal rate reached 92.07% by ${\beta}$-cyclodextrin in the cheese before EPO addition. The thiobarbituric acid (TBA) value of cholesterol-reduced and EPO-added cheese increased with both ripening time and amount of EPO addition. Addition of 5% EPO resulted in a significant difference in TBA value after 4-week ripening, compared with no addition of EPO. The production of short-chain free fatty acids (FFAs) increased with ripening period in all treatments. From 4 week of ripening, the amounts of short-chain FFA in 3 and 5% EPO-added groups were significantly higher than those in other groups. Among sensory characteristics, rancidity was mostly affected by EPO addition, however, the rancidity value of 1% EPO-added was not significantly different from that of EPO-free and cholesterol-reduced cheese. Also, Cheddar cheese flavor was not profoundly affected by 1% EPO addition in all ripening periods. Total blood cholesterol dramatically decreased from 184.0 to 137.1 mg/dL with 5% EPO-added and cholesterol-reduced cheese following 8 weeks of feeding. The present results indicated that 5% EPO addition resulted in a profound lowering effect on blood total cholesterol with some adverse effects on chemical and sensory properties.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권7호
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• pp.1133-1140
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• 2018

Pseudomonas fluorescens KLR101 was found to be capable of producing polyhydroxyalkanoate (PHA) using various sugars and fatty acids with carbon numbers ranging from 2 to 6. The PHA granules consisted mainly of a poly(3-hydroxybutyrate) homopolymer and/or poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) copolymer. Genomic DNA of P. fluorescens was fractionated and cloned into a lambda library, in which a 5.8-kb fragment that hybridized to a heterologous phaC probe from Ralstonia eutropha was identified. In vivo expression in Klebsiella aerogenes KC2671 (pUMS), restriction mapping, Southern hybridization experiments, and sequencing data revealed that PHA biosynthesis by P. fluorescens relied upon a polypeptide encoded by a 1,683-bp non-operonal ORF, which was preceded by a possible -24/-12 promoter and highly similar to DNA sequences of a gene encoding PHA synthase in the genus Pseudomonas. In vivo expression of the putative PHA synthase gene ($phaC_{Pf}$) in a recombinant Escherichia coli strain was investigated by using glucose and decanoate as substrates. E. coli (${phaC_{Pf}}^+$, pUMS) grown in medium containing glucose accumulated PHA granules consisting mainly of 3-hydroxybutyrate, whereas only a trace amount of 3-hydroxydecanoate was detected from an E. coli fadR mutant (${phaC_{Pf}}^+$) grown in medium containing decanoate. In vitro enzymatic assessment experiments showed that 3-hydroxybutyryl-CoA was efficiently used as a substrate of purified $PhaC_{Pf}$, suggesting that the putative PHA synthase of P. fluorescens utilizes mainly short-chain-length PHA precursors as a substrate.