목련과 수종인 함박꽃나무의 현탁배양세포로부터 생리활성을 갖는 리그난화합물인 (+)-eudesmin을 효율적으로 생산하기 위한 연구로써 플라스크배양 단계에서의 다양한 배양조건들 즉, 배지, 초기 당농도, 교반속도, 초기 접종농도, 그리고 elicitation 효과를 확인하고자 하였다. MS배지를 포함한 4종의 배지에서는 물질의 생산성과 생중량 모두에서 MS배지가 적합한 것으로 나타났다. 130 rpm으로 교반되는 항온배양기에서 $3\%$ sucrose와 0.5 mg/L 2,4-D가 첨가된 MS배지에 0.5 mg (DCW)의 농도로 세포를 접종한 실험구에서 8주 후 플라스크 당 3.71 g (DCW)의 생중량을 얻었으며, 지표물질인 (+)-eudesmin의 함량은 $5\%$ sucrose와 200 mg/L chitosan 처리구에서 $3.2{\mu}g/g$ (DCW)으로 대조구에 비해 1.7배의 증가를 나타내었다. 이와 같은 연구결과는 생물반응기를 이용한 목련과 수종에서의 유용물질 생산 연구에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.
DEAE-Toyopearl 650S, Superdex pg-75, Poros HQ, Superdex H200의 각종 칼러크로마토그래피를 이용하여 C.bifermentans DPH-1균주로부터 테트라클로로에틸렌(PCE) 분해 효소를 정제했다. 이 PCE 분해효소 (PCE dehalogenase)는 PCE를 환원적 탈염소화 반응에 의해 시스디클로로에딜렌 (cis-1,2-dichloroethylene)에 전환 가능하여, 이 때의 Vmax 및 Km 치는 각각 73 nmol/h.mg protein, 12$\mu$M이었다. 본 PCE dehalogenase의 겔여과 분자량 Maker Kit를 이용한 분석결과(70kDa)는 SDS-PAGE에 나타난 분자량(35kDa)의 약 2배인 것으로 확인되었다. 따라서 본 효소는 분자량 70kDa의 이량체(Homo dimer)인 것으로 추정되었다. 본 효소의 최적온도 및 pH는 각각 35$^{\circ}C$ 및 8.0 이었다. 또한 본 효소는 PCE외의 트리클로로에틸렌, 디클로로에틸렌 이성체, 1,2-디클로로에템, 1,2-디클로로프로판, 1,1,2-트리클로로에탄에 대하여도 활성을 타나내었다. N-말단 아미노산 분석결과에서도 본 효소는 현재 알려진 PCE dehalogenase와 그 배열이 전혀 다른 것으로 나타나 각종 유기염소 화합물의 분해능을 보유한 신종의 PCE 분해효소인 것이 확인되었다.
Shin, Jiwon;Kim, Bo-Ra;Guevarra, Robin B.;Lee, Jun Hyung;Lee, Sun Hee;Kim, Young Hwa;Wattanaphansak, Suphot;Kang, Bit Na;Kim, Hyeun Bum
농업과학연구
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제45권4호
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pp.655-663
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2018
The insect gut microbiome is known to have important roles in host growth, development, digestion, and resistance against pathogens. In addition, the genetic diversity of the insect gut microbiota has recently been recognized as potential genetic resources for industrial bioprocessing. However, there is limited information regarding the insect gut microbiota to better help us understand their potential benefits for enhanced pig production. With the development of next-generation sequencing methods, whole genome sequence analysis has become possible beyond traditional culture-independent methods. This improvement makes it possible to identify and characterize bacteria that are not cultured and located in various environments including the gastrointestinal tract. Insect intestinal microorganisms are known to have an important role in host growth, digestion, and immunity. These gut microbiota have recently been recognized as potential genetic resources for livestock farming which is using the functions of living organisms to integrate them into animal science. The purpose of this literature review is to emphasize the necessity of research on insect gut microbiota and their applicability to pig production or bioindustry. In conclusion, bacterial metabolism of feed in the gut is often significant for the nutrition intake of animals, and the insect gut microbiome has potential to be used as feed additives for enhanced pig performance. The exploration of the structure and function of the insect gut microbiota needs further investigation for their potential use in the swine industry particularly for the improvement of growth performance and overall health status of pigs.
The objective of this study was to investigate the effect of enzymolytic products of soybean meal (ESBM), as one of the protein sources in the diet, on the growth performance, nutrient digestibility and immune function of weaned piglets. Soybean meal produced by bioprocessing with fermentation and enzymolysis contains reduced anti-nutritional factors and improved protein utilization. A total of 240 weaned piglets (Duroc${\times}$Landrace${\times}$Yorkshire, $9.01{\pm}0.22\;kg$ body weight) were randomly allocated to 4 treatments with 6 pens per treatment and 10 piglets per pen. The diets were based on corn-soybean meal and ESBM partially replaced soybean meal and soybean protein isolate at the inclusion level of 5, 10 or 15% in the basal diet. Feed intake and body weight were measured weekly. On days 24 to 27, faeces of each replicate were proportionally collected to determine the nutrient digestibility. On day 28 of the experiment, one piglet from each replicate was slaughtered humanely to collect immune organs. The results showed that inclusion of ESBM increased (p<0.05) the final weight, daily feed intake and daily gain of weaned pigs compared with the control diet, and ESBM at the inclusion levels of 10 and 15% improved (p<0.05) the feed/gain compared with the control diet. There were no differences (p>0.05) in daily feed intake among the levels of ESBM, but increasing the levels of ESBM from 5 to 15% improved (p<0.05) the final weight, average daily gain of pigs and feed/gain. The inclusion of ESBM at 5 to 15% increased (p<0.05) the digestibility of crude protein (CP) by 5 to 16%, and ESBM at 15% increased (p<0.05) the digestibility of digestible energy (DE), Ca and P compared with the control diet. ESBM increased (p<0.05) the relative weights of thymus and mandibular lymph nodes by 57.7 and 29.6%, respectively. The percentages of T lymphocytes, CD4+ and CD8+ in peripheral blood of weaned piglets were also increased (p<0.05) by feeding ESBM. The results suggest that ESBM can be a better protein source in improving growth performance, nutrient digestibility and immune function of weaned piglets.
This study, collaborated Gifu University, Japan, was performed to analyze chemical pollutants and microorganism and to clarify the distribution of sulfate-reducing bacteria and their insolubilization of heavy metal ions in leachates sampled seasonally between 1994 and 1996 from Nanjido waste landfill site, sampled 4 times between 1995 and 1996 from Pusan and Daejeon waste landfill site, and sampled 1 time between 1992 and 1994 from Hokkaido, Nagoya, Osaka and Hukuoka waste landfill site in Japan. The results were as follows: 1. The temperatures of internal leachate and leachate effluent were 40$\circ$C and 30$\circ$C, respectively, and the pH values of both leachates were about 8.0 at Nanjido waste landfill site. The concentration of SO$_4^{-2}$ gradually increased with the degree of stabilization and that of NO$_3$-N was detected in a part of sampling sites at one and half years, and in all sampling sites at 3 years after completion of landfill. 2. The organic substances in leachate of Nanjido waste landfill site decreased with the degree of stabilization and they were very fluctuated with measuring point and time. The concentration of organic substance and heavy metals in internal leachate were higher than in leachate effluent and those of Cd, Hg, and Pb were lower than detection limit except a part of samples in 1996. 3. APCs in internal leachate and leachate effluent were not much different and the minimum of APCs in internal leachate and leachate effluent were $1.0\times 10^4$/ml and $4.0\times 10^1$/ml, respectively. 4. The maximums of SRBs in Nanjido, Pusan, and Daejeon waste landfill site were 9180 MPN/ml, 24000 MPN/ml, and 348 MPN/ml, respectively and the maximum of SRBs in Japan waste landfill site was 9300 MPN/ml. 5. During 2-week-SRB culture, the values of MPN were high at 50$\circ$C for initial culture period and at 30$\circ$C for last culture period. MPN started to appear at first day and rapidly increased between 7th day and 9th day. 6. Cadmium and copper were insolubilized by SRB within 6 hr and iron and zinc were done within 48 hr. The rates of insolubilization of Cd, Cu, Fe, Zn, T-Cr were 100%, 99.5%, 95.0%, 99.8%, 16.1% after 48 hr treatment with SRB, respectively.
The aim of this study was to evaluate a temperature-induced two-stage cultivation (TTC) strategy for the regulation of lipid and carbohydrate production by two microalgae, Chlorella vulgaris and Dunaliella salina, for biofuel production. The microalgae were grown under several temperature conditions (15, 25, 35, and $45^{\circ}C$) and optimal growth was observed at $25^{\circ}C$ for both microalgae. To test the TTC, aseptically cultured microalgae were incubated under optimal conditions ($25^{\circ}C$) for 20 days, and then divided into four aliquots that were incubated at 15, 25, 35, and $45^{\circ}C$ for 5 days. Similar but somewhat decreased growth rates were observed at the non-optimal temperatures (15, 35, and $45^{\circ}C$). In addition, while total lipid accumulation increased in a temperature-dependent manner in both microalgae, total carbohydrate increased with temperature in C. vulgaris but decreased in D. salina. However, for lipid and carbohydrate production, while the highest lipid productions of C. vulgaris and D. salina were observed at $25^{\circ}C$ and $35^{\circ}C$, respectively, the highest total carbohydrate productions of C. vulgaris and D. salina were obtained at $15^{\circ}C$ and $25^{\circ}C$, respectively. These results suggest that the TTC strategy may be easily and efficiently applied to bioprocessing for biofuel production.
Lee, Yun Sun;Park, Hyun-Seung;Lee, Dong-Kyu;Jayakodi, Murukarthick;Kim, Nam-Hoon;Lee, Sang-Choon;Kundu, Atreyee;Lee, Dong-Yup;Kim, Young Chang;In, Jun Gyo;Kwon, Sung Won;Yang, Tae-Jin
Journal of Ginseng Research
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제41권1호
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pp.60-68
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2017
Background: Various Panax ginseng cultivars exhibit a range of diversity for morphological and physiological traits. However, there are few studies on diversity of metabolic profiles and genetic background to understand the complex metabolic pathway in ginseng. Methods: To understand the complex metabolic pathway and related genes in ginseng, we tried to conduct integrated analysis of primary metabolite profiles and related gene expression using five ginseng cultivars showing different morphology. We investigated primary metabolite profiles via gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) and analyzed transcriptomes by Illumina sequencing using adventitious roots grown under the same conditions to elucidate the differences in metabolism underlying such genetic diversity. Results: GC-MS analysis revealed that primary metabolite profiling allowed us to classify the five cultivars into three independent groups and the grouping was also explained by eight major primary metabolites as biomarkers. We selected three cultivars (Chunpoong, Cheongsun, and Sunhyang) to represent each group and analyzed their transcriptomes. We inspected 100 unigenes involved in seven primary metabolite biosynthesis pathways and found that 21 unigenes encoding 15 enzymes were differentially expressed among the three cultivars. Integrated analysis of transcriptomes and metabolomes revealed that the ginseng cultivars differ in primary metabolites as well as in the putative genes involved in the complex process of primary metabolic pathways. Conclusion: Our data derived from this integrated analysis provide insights into the underlying complexity of genes and metabolites that co-regulate flux through these pathways in ginseng.
Objective: The objective of the present study was to investigate pork quality from Hereford${\times}$Berkshire female and intact male pigs reared outdoors in an alternative production system. Methods: Berkshire purebred sows were artificially inseminated, once in the fall and again in the spring of the following year, with semen from Hereford boars and managed free of antibiotics in an outdoor hoop structure until the last month of pregnancy, after which they were moved to a pasture-based unit of 0.8 hectares with individual lots with a farrowing hut, shade, and water ad libitum. Piglets were weaned at 4 weeks of age and housed in a deep-bedded hoop structure, grouped by sex. Animals were harvested at market weight of 125 kg, approximately 200 days of age. Hot carcass weight was collected at the time of the harvest. After 24 hours of refrigeration, carcass characteristics were measured. Longissimus dorsi samples collected from the right side loin. Loins were cut into 2.54-cm thick chops and were used to measure marbling score, color score, drip loss, and ultimate pH. Sensory panel tests were conducted as well at North Carolina State University. For pork characteristics and sensory panel data, trial and sex were included in the statistical model as fixed effects. Hot carcass weight was included in the model as a covariate for backfat thickness. Results: Neither the subjective nor the objective color scores displayed any differences between the boars and the gilts. No difference was found for pH and marbling score between trials or sexes. Gilts had a thicker backfat measurement at the last lumbar and a narrower longissimus muscle area measurement when compared to the boars. The only difference in the sensory characteristics was found between the trials for texture and moisture scores. Conclusion: Consumers were not able to detect boar taint under the condition of this study, which is that the intact males were reared outdoors. Additional trials would be necessary; however, based on the results of the present study, outdoor rearing can be suggested as a solution to the issue of boar taint.
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