• Title/Summary/Keyword: antioxidant nutrient

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The hepatoprotective effects of silkworm: Insights into molecular mechanisms and implications

  • Young-Min Han;Da-Young Lee;Moon-Young Song;Seung-Won Lee;Eun-Hee Kim
    • International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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    • 제46권2호
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    • pp.25-33
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    • 2023
  • The liver, a multifunctional organ, plays a vital role in maintaining overall health and well-being by regulating metabolism, detoxification, nutrient storage, hormone balance, and immune function. Liver diseases, such as hepatitis, cirrhosis, fatty liver disease, and liver cancer, have significant clinical implications and remain a global health concern. This article reviews the therapeutic potential of silkworm larvae (Bombyx mori) and explores their underlying molecular mechanisms in protecting against liver diseases. Silkworm larvae are rich in proteins, vitamins, minerals, and n-3 fatty acids, making them a promising candidate for therapeutic applications. The anti-inflammatory mechanisms of silkworm larvae involve modulating the production of cytokine such as TNF-α and interleukins, inflammatory enzymes including cyclooxygenase-2 and macrophage polarization, thereby attenuating liver inflammation. Silkworm larvae also exhibit anti-oxidative effects by scavenging free radicals, reducing intracellular reactive oxygen species and enhancing the liver's antioxidant defense system. Moreover, silkworms have been reported to decrease the serum alcohol concentration and lipid accumulation. Understanding the therapeutic properties of silkworm larvae contributes to the development of innovative strategies for liver injury prevention and treatment. Further research is warranted to elucidate the precise signaling pathways involved in the anti-inflammatory and anti-oxidative effects of silkworm larvae, paving the way for potential therapeutic interventions in liver diseases.

인간 간암세포주 HepG2에서 김 분획물의 항산화 활성을 통한 증식 억제 및 유전자 발현 양상 (Anti-proliferating Effects and Gene Expression Profiles through Antioxidant Activity of Porphyra yezoensis Fractions on Human HepG2 Cell Lines)

  • 오윤정;김정민;방인석
    • 생명과학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.176-186
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    • 2018
  • 김(Porphyra yezoensis, Laver)의 MeOH 추출에 의한 유기용매 별 분획물에서 폴리페놀 함량과 항산화 활성 및 간암세포주 HepG2의 세포증식 억제효과를 확인하였다. $CHCl_3$ 분획물의 폴리페놀 함량은 $10.34{\mu}g/mg$으로 물 분획물의 $13.08{\mu}g/mg$ 보다는 다소 적게 나타났으나, DPPH 자유라디칼 소거에 의한 전자공여능(EDA)에서 나타난 $ED_{50}$$16.96{\mu}g/ml$로 가장 높게 나타났다. $CHCl_3$과 EtOAc 분획물은 농도의존적으로 HepG2 세포의 증식을 억제하였으며, 특히 $900{\mu}g/ml$$CHCl_3$ 분획물을 24시간 동안 처리하여 90%의 세포증식이 억제되었다. 한편 $CHCl_3$ 분획물이 처리된 HepG2 세포의 유전자 발현 양상을 microarray로 확인하였다. P. yezoensis의 효능과 연관지은 gene ontology 분석으로 비타민 D 합성 과정, 항균작용에 대한 반응 및 영양물질에 대한 반응에 관련된 유의 유전자들을 탐색하였다. 유의 유전자로 IL6R와 CYP1A1를 선정하였고, 이들 유전자의 상위 조절자는 ARNT 유전자가 선정되었다. 또한 50 및 $100{\mu}g/ml$$CHCl_3$ 분획물이 처리된 HepG2 세포에서 IL6R와 CYP1A1 단백질의 발현과 상위 조절자인 ARNT의 활성을 Western blotting으로 확인하였다.

우리나라 성인의 한식 섭취율에 따른 다량영양소 및 항산화 비타민 섭취현황 : 2007~2012년 국민건강영양조사 자료를 이용하여 (Estimated macronutrients and antioxidant vitamins intake according to Hansik consumption rate among Korean adults: Based on the Korea National Health and Nutrition Examination Survey 2007~2012)

  • 김성아;전신영;홍은주;정효지
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제49권5호
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    • pp.323-334
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    • 2016
  • 본 연구에서는 우리나라 19세 이상 성인의 한식 섭취율과 그에 따른 식생활 특성을 파악하기 위해 제 4 5기 국민건강영양조사 (2007~2012) 자료의 24시간 회상법 자료와 한식 데이터베이스 및 상용식품 중 영양소 함량 데이터베이스를 연계하여, 1일 한식 섭취율과 영양소 및 항산화 비타민 섭취량을 추정하였다. 그 결과 대상자 33,069명 중 75%가 1일 한식 섭취율이 75% 이상이었고, 한식 중에서는 배추김치, 잡곡밥, 쌀밥 순으로 섭취빈도가 높았다. 한식 섭취율이 높은 군일수록 대상자의 평균 연령이 통계적으로 유의하게 높았고, 가구소득이 가장 낮은 1분위와 교육수준이 가장 낮은 1분위의 비율이 통계적으로 유의하게 높았다. 한식 섭취율에 따른 4분위군의 영양소 섭취 양상을 살펴보았을 때, 한식 섭취율이 높은 군일수록 에너지, 단백질, 지방의 평균 섭취량이 통계적으로 유의하게 낮았고, 항산화 비타민 중에서는 비타민 A, ${\beta}$-카로틴과 ${\beta}$-크립토잔틴, 비타민 C가 한식 섭취율과 양의 관계를 보였으며, 레티놀, ${\alpha}$-카로틴 비타민 E 섭취량은 음의 관계를 보였다. 또한 한식 섭취율이 높은 군일수록 감자 및 전분류, 두류, 종실류, 채소류, 과일류, 해조류의 섭취가 높았고, 곡류, 당류, 우유 유제품, 유지류 등의 섭취가 낮았다. 이상의 결과를 요약하면, 한식 섭취율이 높은 군은 그렇지 않은 군에 비해 에너지 섭취량이 적고, 다량영양소 중 탄수화물의 에너지 비율은 높은 반면, 지방의 에너지 비율은 적었다. 한식 섭취율은 비타민 A, ${\beta}$-카로틴과 ${\beta}$-크립토잔틴, 비타민 C 등의 항산화 비타민 섭취량과 유의한 양의 연관성이 있었으며, 성, 연령, 소득수준 등이 각각 동일할 때에도, 한식 섭취율이 높은 군은 낮은 군에 비해 항산화 영양상태가 우수함을 확인할 수 있었다. 한식의 섭취 수준에 따른 건강 영향을 구명하기 위한 후속연구의 수행이 필요한 것으로 사료된다.

생강(Zingiber officinale Roscoe) 부위별 이화학적 특성 및 항산화 활성 (Physicochemical Properties and Antioxidant Capacities of Different Parts of Ginger (Zingiber officinale Roscoe))

  • 이혜련;이종헌;박철성;라경란;하진숙;차미현;김세나;최용민;황진봉;남진식
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제43권9호
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    • pp.1369-1379
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    • 2014
  • 생강을 기능성 소재로 이용하기 위하여 생강 부위별 각종 영양성분 분석 및 용매 추출을 달리하여 항산화능 비교 분석, 유효성분으로 gingerol류, shogaol류 및 catechin류를 분석하였다. 일반성분은 생강 잎, 줄기, 뿌리 모두 탄수화물과 회분이 주된 구성성분이었으며, 생강 뿌리에 비해 잎, 줄기에서 조섬유의 함량이 4~5배 유의적으로 높은 값을 보였다(P<0.05). 그리고 환원당 함량은 뿌리에 비해 줄기에서 약 3배 정도 높았다. 조사포닌 함량은 줄기<뿌리<잎 순으로 함량이 높았으며, 특히 뿌리보다 잎에서 1.7배 높았다(P<0.05). 무기질 조성 및 함량은 생강 부위에 따라 큰 차이를 나타내었다. 줄기의 Sr, Ca, K 함량은 뿌리보다 4배 이상 높은 값을 보였으며, 잎의 Ca 함량은 뿌리보다 5배 유의적으로 높은 값을 보였다(P<0.05). Gingerols, shogaols 및 capsaicin 함량은 생강 뿌리에서 7종 성분 모두 확인되었으며, 잎과 줄기에서도 6-gingerol, 10-gingerol, 8-shogaol을 확인할 수 있었다. 특히 8-shoaol은 뿌리보다 잎에서 5배 높은 함량을 나타내었다. 지방산 함량 및 조성분석에서는 지방산 중 capric acid는 생강 뿌리에서만 검출되었으며, arachidic acid는 잎, 뿌리에서만 검출되었다. 잎은 줄기, 뿌리에 비해 linoleic acid, linolenic acid의 필수지방산 함량이 높았고, 뿌리보다 약 5배 높은 함량을 보였다. 총 페놀함량 측정 결과, 메탄올 추출물은 뿌리<잎<줄기 순으로 함량이 높았으며, 분획에서 잎은 물층에서 43.9 g/kg, 줄기는 에틸아세테이트에서 65.5 g/kg, 뿌리는 헥산에서 187.2 g/kg으로 높은 함량을 나타내었다. 그리고 총 플라보노이드 함량은 잎, 줄기의 모든 분획물은 뿌리의 분획물 함량과 비슷하거나 높은 함량을 보였다. Catechin류 함량은 메탄올 추출물에서 뿌리<잎<줄기 순으로 높았으며, 특히 줄기는 뿌리에 비해 약 30배 높은 함량을 보였다. 항산화 활성은 생강의 잎, 줄기에서도 높은 폴리페놀 함량을 보인 분획물에서 높은 항산화 활성을 보였다. 이 결과로 보아 생강은 뿌리 단독보다는 뿌리와 잎, 줄기를 모두 활용하는 것이 바람직하나 잎의 경우 식용으로 인정되어 있지 않아 이를 활용하기 위한 허가 추진 및 제도 개선이 필요하다.

수경재배 양액 내 탄산정 처리에 의한 상추의 생육 및 생리활성물질 함량 변화 (Changes in Growth and Bioactive Compounds of Lettuce According to CO2 Tablet Treatment in the Nutrient Solution of Hydroponic System)

  • 복권정;노승원;김영국;남창수;진채린;박종석
    • 생물환경조절학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.85-93
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    • 2021
  • 수경재배시 양액 내 탄산정처리를 통한 상추의 생육 및 생리활성물질 변화를 조사하기 위해 네덜란드에서 시판되는 고형 탄산정을 사용하였다. 실험은 무처리를 대조구로 하여 0.5배, 1배, 2배 처리구로 구성하였다. 실험결과, 탄산정 처리 후 챔버내 대기 CO2 농도는 처리 직후 2배 처리구에서 472.2µL·L-1로 가장 높은 수치를 보였으며, 양액내 pH는 2배 처리구는 pH 6.03로 가장 많이 감소하였다. 이후 시간이 경과함에 따라 CO2 농도와 pH는 처리 전 수준으로 회복하는 모습을 나타냈다. 상추의 엽폭과 엽면적은 탄산정 2배 처리시 17.1cm, 1067㎠로 가장 큰값을 나타내었으며 지상부 생체중, 건물 중은 0.5배 처리구에서 63.87g, 3.08g으로 가장 높게 나타났다. 상추의 근장은 대조구에서 28.4cm로 가장 길었으나 처리구들간에 지하부의 생체중, 건물중은 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 외관상 탄산정 처리에 의해 상추의 근장이 짧아지고 곁뿌리가 많이 발생한 것이 관찰되었다. 또한 뿌리가 갈색으로 약간 변하는 결과가 있었지만, 지상부 생육에는 부정적인 영향을 미치지 않은 것으로 나타났다. 탄산정 처리에 의한 상추의 생리활성물질을 분석한 결과 chlorogenic acid와 quercetin 두가지 물질이 검출되었으며 이를 정량분석한 결과 1배 처리구에서 chlrogenic acid는 대조구보다 249% 증가하였지만 quercetin은 37% 감소한 결과를 나타냈다. 항산화 활성을 나타내는 DPPH 라디컬 소거능을 비교한 결과 대조구와 0.5배 처리가 1배, 2배 처리보다 유의적으로 높은 값을 나타냈다. 이를 통해 탄산정 처리가 수경재배 상추의 생육과 생리활성물질을 증대에 효과가 있음을 제시한다.

들깻잎의 caffeic acid와 rosmarinic acid 함량과 항산화 활성 비교를 통한 우수 유전자원 선발 (Selection of Excellent Genetic Resources Based on Comparison of Caffeic and Rosmarinic Acid Contents and Antioxidant Activity in Perilla Accessions)

  • 김영지;이재은;유은애;이수경;;;노형준
    • 한국자원식물학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.1-9
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    • 2022
  • 본 연구에서는 국내 들깨의 우수 유전자원 선발을 위한 목적으로, 3개의 대조품종(다유, 대유, 안유)을 비롯하여 원산지가 모두 한국인 들깨 18자원을 이용하여 caffeic acid와 rosmarinic acid 함량을 비교 분석 및 항산화 활성 평가를 수행하였다. 주성분 분석 결과, caffeic acid와 rosmarinic acid 함량이 제 1, 제2 주성분으로 전체 변이의 86.59%를 해석이 가능하였다. 상관관계 결과, caffeic acid는 rosmarinic acid, TPC, DPPH와 음의 유의성을 보였고, rosmarinic acid는 TPC 및 DPPH와 양의 유의성을 보였다. 총 페놀 함량과 DPPH는 높은 유의성이 있다는 이전 연구에서 보고된 결과와 유사한 결과를 확인하였으며, 들깻잎의 rosmarinic acid가 caffeic acid보다 항산화 활성에 긍정적인 영향을 나타내는 것으로 사료된다. Caffeic acid 고함량을 보인 IT242238 (27.52 mg/g)가 대조 품종인 다유(18.33 mg/g)의 약 1.5배 높은 함량을 보였으며, rosmarinic acid 고함량을 보인 IT226619 (90.30 mg/g)가 대조 품종인 대유(64.21 mg/g)의 약 1.4배 높은 함량을 보였다. 총 폴리페놀 함량이 높은 IT226919(378.19 ㎍·(GAE)/mg·(DE))는 대유(201.1 ㎍·(GAE)/mg·(DE))의 약 1.9배 높은 함량을 나타냈다. 항산화 활성 값이 가장 우수한 IT226619 (122.90 ㎍·(ASC)/mg·(DE))가 대조 품종인 대유(94.61 ㎍·(GAE)/mg·(DE))보다 1.3배 높은 항산화 활성 값을 보였다. 이상의 연구결과로 IT242238, IT226619, IT226692, IT274907, IT105964 자원은 고기능성 들깨 품종 연구 및 기능성 천연물 관련 연구에 대한 기초 자료에 대한 기초 자료로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

양액 내 자당 처리에 의한 수경재배 쑥의 생리활성물질 증진 (Enhancement of Bioactive Compounds in Mugwort Grown under Hydroponic System by Sucrose Supply in a Nutrient Solution)

  • 염문선;이준수;오명민
    • 생물환경조절학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.23-33
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    • 2023
  • 자당(suc)은 포도당(glu)과 과당(fru)으로 구성된 이당류로, 식물에서 양분으로 작용하여 탄수화물 공급을 공급하는 분자일 뿐만 아니라, 신호 분자로서도 작용하여 당 특이적 신호전달을 유도하고 유전자 발현과 대사물질을 변화시킨다. 본 연구에서는 쑥에서 생리활성물질의 증진이 뿌리를 통한 자당 흡수로 인한 당 특이적 신호전달로 인한 것인지 아니면 삼투 또는 생물학적 스트레스와 같은 다른 요인으로 인해 유도된 것인지를 확인하고자 수행되었다. 삼투 스트레스와의 비교를 위해 삽목을 통해 발근된 쑥 묘를 정식 4주 후 3일간 만니톨(man)과 suc을 3가지 농도로(10mM, 30mM, 50mM) 호글랜드 양액과 함께 처리하였다. 3일간의 man과 suc 처리는 쑥의 지상부 생체중에 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 총 페놀 함량, 총 플라보노이드 그리고 항산화도는 man과 suc 처리구에서 서로 다른 증진 패턴을 보였으며, suc 처리가 man로 유도된 삼투 스트레스와는 다른 기작으로 생리활성물질을 증진시키는 것을 확인하였다. 또한, suc 50mM 처리된 쑥 추출물은 에탄올로 유도된 알코올 자극과 t-BHP로 유도된 산화 스트레스에 대해 각 1.7배, 1.6배 높은 HepG2 cell 보호 효과를 나타냈다. suc처리와 생물학적 스트레스의 비교를 위해 suc 30mM 처리된 용액에서 배양하여 미생물을 얻은 후 이를 suc 30mM과 같이 또는 미생물 만을 정식 후 3주된 쑥에 3일간 양액과 함께 처리하였다. 처리 3일 차에 지상부 생체중의 변화 없이 당 함량이 미생물 처리 여부와 상관없이 suc 처리구들에서 유의적으로 대조구와 미생물 처리에 비해 증가하였다. 또한, 총 페놀 함량과 항산화도 역시 suc 30mM과 suc 와 미생물 혼합 처리구에서 미생물 처리구에 비해 증가하였다. 따라서, 양액 내 suc 처리로 인한 생리활성물질의 증진이 부수적인 스트레스에 의한 것이 아닌, suc 신호전달 효과임을 확인하였다. 본 실험은, 수경재배에서 뿌리를 통한 자당의 신호전달 효과로 인한 생리활성물질의 증진이 유도된다는 가능성을 제시한다.

포도씨 지방질의 분획정량과 이화학적 특성 (Quantification and Physicochemical Properties of Grape Seed Lipids)

  • 이선화;김종범;강한철
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제44권3호
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    • pp.173-178
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    • 2001
  • 본 연구는 포도씨의 영양성분을 분석하여 식용유지 자원 등으로서의 가능성을 검토하고 우수자원을 발굴하기 위하여 시행되었다. 포도씨의 전체 영양 성분을 분석한 결과 수분은 10.1%, 조단백질 11.7%, 조지방질 29.7%, 조회분 2.53%, 및 총 당 4.38 ${\mu}g/mg$, 환원당 3.96 ${\mu}g/mg$ 등의 평균함량을 나타내었다. 지방산 조성은 리놀렌산이 가장 많아 평균 66.15%를 차지하고 있으며 그 다음으로 을레인산>팔미트산>스테아르산의 순으로 구성되어 있고 리놀레닉산은 아주 적은 량을 함유하고 있었다. 중성지방질의 평균 함량은 85.4%, 당지방질은 6.50%, 그리고 인지방질은 8.06%로 나타나 전반적으로 포도씨 지방질은 중성지방질의 주성분에 인지방질과 당지방질이 소량으로 구성되어 있음을 알 수 있다. 포도씨 조지방질의 평균 검화가는 187.5을 나타내 들깨 기름 보다는 낮고 참깨 기름 보다는 높은 검화가를 나타내었다. 포도씨 기름의 항산화력이 참깨 또는 들깨씨 기름보다 우수하여 1,1,-diphenyl-2-picryl-hydrazyl (DDPH) 환원 능력에 있어서 각각 12 및 50% 높은 항산화 능력을 나타내었다. 항산화 물질과 페놀 함량에 있어서 참깨유 또는 들깨유보다도 많은 량을 함유하고 있다. 암흑 또는 햇빛 보관 조건에 관계없이 포도씨 기름이 참깨나 들깨 보다 낮은 산패도를 나타내고 있어 상당히 높은 산화 안정성을 보이고 있다. 또한 $150^{\circ}C$ 열처리를 가한 다음 산패도를 측정하였을 때도 포도씨 기름은 이들보다도 낮은 산패도를 나타내고 있다. 이러한 우수한 산화 안정성은 포도씨에 많이 함유되어 있는 항산화 물질과 관계가 되는 것으로 생각된다.

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인산제한상태에서 발현되는 Pichia pastoris 유래 유전자 탐색 (Screening of the Genes Expressed in Pichia pastoris Grown in Phosphate-Limited Chemostat Culture)

  • 홍지연;안정오;박명수;최순용;최의성;정준기;이홍원
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.272-277
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    • 2007
  • P. pastoris는 대장균에 비해 정확한 접힘, 당화, 효율적인 분비기작등의 장점을 가지고 있어 재조합 단백질의 생산을 위한 균주로서 관심을 받고 있다. 또한 재조합 단백질의 효율적인 생산공정 개발을 위하여 배양공정 중 특정 시간이나 조건에서 발현될 수 있는 효율적인 유도성 프로모터의 개발도 중요 관심 분야이다. 본 연구에서는 연속배양을 이용하여 P. pastoris의 배양 중 특정 기질이 소모되었을 때 발현되는 자동 유도성 프로모터를 개발하기 위하여, 인산이 고갈되었을 때 과발현 되는 유전자들을 탐색하였다. 인산 제한 연속배양의 정상상태에서 얻어진 균체로 부터 total RNA와 mRNA를 분리하였고, 이로부터 cDN를 합성하여 인산제한조건에서 과발현되는 유전자들을 확보하였다. 그 중 빈도수가 높은 8종의 유전자 3-phosphoglycerate kinase, glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase(GAPDH), glucokinase, thiol-specific antioxidant protein, triosephosphate isomerase, sodium/phosphate symporter(NPS) 그리고 pyruvate decarboxylase를 선별하였고, Northern blot analysis를 수행한 결과 인산 섭취에 관련된 NPS 유전자가 인산제한조건에서 과발현 됨을 확인하였다. 본 연구실에서는 자동유도성 프로모터로서 NPS유래의 프로모터의 잠재성을 알아보기 위하여, 관련 유전자를 확보하여 외래 유전자를 이용한 발현연구를 진행 중이다.

Effects of Adding Essential Oil to the Diet of Weaned Pigs on Performance, Nutrient Utilization, Immune Response and Intestinal Health

  • Li, Pengfei;Piao, Xiangshu;Ru, Yingjun;Han, Xu;Xue, Lingfeng;Zhang, Hongyu
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제25권11호
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    • pp.1617-1626
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    • 2012
  • The objective of this study was to evaluate the effects of adding essential oils to the diet of weaned pigs on performance, nutrient utilization, immune response and intestinal health. A total of 96 weaning pigs ($8.37{\pm}1.58$ kg) were allotted to one of three dietary treatments. The treatments consisted of an unsupplemented basal diet (negative control, NC) or similar diets supplemented with 0.01% of an essential oil product which contained 18% thymol and cinnamaldehyde (EOD) as well as a diet supplemented with 0.19% of an antibiotic mixture which provided 150 ppm chlortetracycline, 80 ppm colistin sulfate and 50 ppm kitasamycin (positive control, PC). Each treatment was provided to eight pens of pigs with four pigs per pen. Over the entire 35 d experiment, ADG and fecal score were improved (p<0.05) for pigs fed the PC and EOD compared with the NC. Dry matter and crude protein digestibility as well as lymphocyte proliferation for pigs fed the PC and EOD diets were increased significantly compared with NC (p<0.05). IGF-I levels in plasma were significantly increased (p<0.05) in pigs fed the PC diet compared with pigs fed the NC diet. Interleukin-6 concentration was lower (p<0.05) and the tumor necrosis factor-${\alpha}$ level was higher (p<0.05) in the plasma of pigs fed the EOD diet than the NC diet. Plasma total antioxidant capacity level increased (p<0.05) in pigs fed the EOD diet compared with pigs fed the NC. Villus height to crypt depth ratio in the jejunum was greater (p<0.05) in pigs fed the PC and EOD diets than the NC. The numbers of E. coli in the cecum, colon and rectum were reduced (p<0.05) in pigs fed the PC and EOD diets compared with the control. In the colon, the ratio of Lactobacilli to E. coli was increased (p<0.05) in pigs fed the EOD diet compared with NC diet. Total aerobe numbers in the rectum were decreased (p<0.05) in pigs fed the PC and EOD diets compared with the control. Collectively, these results indicate that blends of essential oils could be a candidate for use as an alternative to traditional antibiotics in weaning pig diets.