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우연히 발견된 무증상 구루병 8예 (Eight cases of incidentally diagnosed as subclinical rickets)

  • 서지영;김규리;이희우;안영민
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제51권8호
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    • pp.812-819
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    • 2008
  • 목 적 : 비타민 D는 뼈의 무기질화에 필수적인 역할을 하는 호르몬으로 부족하게 되면 구루병이 생길 수 있다. 본 연구는 비타민 D 결핍증이 잘 발생하는 위험군을 알아보고 그 예방 대책에 대한 관심을 고지하고자 계획하게 되었다. 방 법 : 2003년 3월부터 2007년 7월까지 노원을지병원 소아과에 내원한 환아들중에서 검사 상 우연히 알칼리성인산분해효소가 증가해 있으면서 방사선사진으로 무증상 구루병으로 진단받은 환아들에 대하여 후향적으로 그 특징과 치료 경과를 조사하였다. 결 과 : 남아 6명과 여아 2명의 총 8명이 무증상 구루병으로 진단되었다. 이들의 진단 시 연령은 $12.6{\pm}5.8$개월이었으며, 1월부터 7월 사이에 진단되었고 동반질환으로 폐렴, 요로감염, 장염, 철결핍성 빈혈이 있었다. 이들은 모두 모유 수유를 위주로 하고 있었고, 진단당시 2명의 환아가 몸무게가 3백분위수 미만으로 성장 장애를 보이고 있었다. 진단 시 평균 혈중 알칼리성인산분해효소는 $1,995.8{\pm}739.5IU/L$로 증가되어 있었고, 평균 혈중 칼슘은 $9.5{\pm}0.6mg/dL$, 평균 혈중 인은 $3.6{\pm}1.5mg/dL$였다. 평균 intact-PTH는 $214.8{\pm}155.9pg/mL$로 증가되어 있었고 25-hydroxyvitamin D는 2명을 제외한 6명의 환아에서 30 ng/mL 미만으로 감소되어 있었다. 모든 환자들은 손목 방사선 촬영에서 구루병양 변화를 보이고 있었으나 외관상 골기형이나 발달 장애는 없었다. 이들 중 6명은 3개월간 calcitriol을 투여한 후 생화학적인 검사와 손목 방사선 사진 상의 변화는 호전되었고 정상적으로 성장하였다. 2명은 치료하지 않은 채 저절로 호전되었으며 역시 외관상 성장장애를 보이지는 않았으나 2년간의 추적 관찰 후 현재 1명은 무릎 관절면의 골간단 이형성을 보이고 있으며 다른 1명은 일시적인 척추 측만증을 보였다가 호전되고 있다. 결 론 :무증상 구루병으로 진단된 환아들이 비타민 D 결핍이나 부족으로 인한 것으로 생각되며 모유 수유아에서 비타민 D 결핍증의 빈도가 높으므로 알칼리성인산분해효소가 높은 환자에서는 이를 의심하여 25-hydroxyvitamin D와 손목 방사선 사진을 검사하여 확인하여야 하며 이들 중 일부는 비타민 D 결핍성 구루병으로 진행할 수 있으므로, 모유 수유아에서 비타민 D 보충에 대한 교육이 필요하리라 생각된다.

발효홍차가 흰쥐의 성장률, 혈청 단백질농도 및 효소활성에 미치는 영향 (Effects of Tea Fungus/Kombucha Beverage on Growth, Serum Protein Level and Enzyme Activities in Male Rats)

  • 고진복
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.466-470
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    • 2000
  • 본 연구는 절식 및 재급여가 Sprague-Dawley계통 수컷 흰쥐(55마리)의 지방조직내 LPL활성과 지방합성량에 미치는 영향을 구명하였다. 아울러 재급여하는 동안 다양한 식이섭취 제한이 LPL활설과 지방홥성에 어떻게 영향을 미치는 지도 조사하였다. 대조군(5마리)은 무제한 식이를 급여하였으며 실험 첫날 식이섭취 상태에서 바로 희생시켰으며, 그 외 모든 쥐는 2일간 절식시켰다. 2일 절식 후 그중 5마리의 주를 희생하여 절식군으로 두었으며, 나머지 쥐(45마리)는 절식 후 식이를 재급여하였는데, 이때 재급여하는 동안 식이섭취 제한 효과를 보기 위해 adlibitum group, 20% food restricted group(ad libitum group의 80%) 및 40% food restricted group(ad libitum group의 60%)로 나누어 실시하였다. 재급여 후 7일, 14일 및 21일째 되는 날 각각 희생하였다. 지방조직의 지방함성은 포도당이 총 지방이므로 변한 양으로 측정하였다. 체중과 지방조직의 무게는 재급여 후 ad libitum group은 5일만에, 20% food restricted group은 14일만에 대조군 수준에 도달하였다. 재급여시 40% food restricted group의 체중과 지방조직의 무게는 재급여 후 21일째가 되도록 대조군 수준에 도달하지 못했다. 식이 재급여 후 21일째 ad libitum group의 혈청 총 콜레스테롤함량은 대조군에 비해 높았다(p<0.05). HDL-콜레스테롤함량은 재급여시 40% food restricted group가 대조군에 비해 높았다 (p<0.05). 그러나 HDL-C/TC비율과 중성지방함량은 처리군간에 유의적인 변화를 나타내지 않았다. 절식 후 지방조직내 지방합성량과 LPL(HR-LPL과 TE-LPL)활성은 대조군에 비해 현저히 저하되었다(p<0.05). 재급여 후 21일째 ad libitum group의 지방합성량은 대조군에 비해 낮았다(p<0.05). 그러나 40% food restricted group의 지방합성량은 대조군에 비해 높았다(p<0.05). HR-LPL과 TE-LPL활성은 재급여시ad libitum group과 20% food re-stricted group은 재급여 후 21일째가 되도록 대조군수준에 도달하지 못했다. 이러한 결과를 통해 절식 후 식이를 재급여할 경우 식이섭취 제한은 LPL활성이 증가되는 것을 부분적으로 혹은 완전히 예방할 수 있으며, 지방조직내 지방축적에 영향을 미친다는 것을 말해 준다.

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울금(Curcuma longa L.)이 고지방·고콜레스테롤 식이 흰쥐에서의 담즙산 및 UDP-glucuronyl transferase 활성에 미치는 영향 (Effect of Tumeric (Curcuma longa) on Bile Acid and UDP-glucuronyl Transferase Activity in Rats Fed a High-fat and -cholesterol Diet)

  • 김민선;전성식;김상헌;최정화
    • 생명과학회지
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    • 제22권8호
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    • pp.1064-1070
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    • 2012
  • 본 연구는 울금 분말을 고지방 고콜레스테롤 쥐에 농도별로 2.5% (TPA group), 5% (TPB gorup)의 수준으로 공급하였을 시 담즙산 및 UDP-glucuronyl transferase (UDP-GT) 활성에 미치는 영향을 관찰하였다. 체중증가량은 정상군에 비해 고지방 고콜레스테롤 군에서 유의적으로 증가하였으나, 울금 분말을 공급한 군에서는 체중의 감소가 나타났다. 식이섭취량 및 식히효율에서는 정상군에 비해 고지방 고콜레스테롤 군에서 증가하였다. 총콜레스테롤 함량과 중성지질 함량은 정상군에 비해 고지방 고콜레스테롤 군에서 유의적으로 증가하였다. 혈중의 HDL 콜레스테롤은 정상군에 비해 고지방 고콜레스테롤 군에서 유의적으로 감소하였고, 울금 분말 공급군에서는 고지방 고콜레스테롤 군에 비해 유의적으로 증가하는 경향을 보였다. 반면, LDL 콜레스테롤 및 동맥경화지수(AI)에서는 고지방 고콜레스테롤에서 정상군에 비해 유의적으로 증가하였다. 간조직의 총 지질함량을 관찰한 결과 중성지질의 함량 및 총 콜레스테롤 함량은 정상군에 비해 고지방 고콜레스테롤 군에서 유의적으로 증가하였으며, 고지방 고콜레스테롤 군에 비해 울금 분말 공급군은 유의적으로 감소하는 경향을 나타내었다. 분변의 총 콜레스테롤 함량 및 중성지방 함량은 울금 분말을 공급한 군에 비해 고지방 고콜레스테롤군에 비해 다소 증가되었다. 혈청 중의 담즙산 농도는 고지방 고콜레스테롤 군에 비해 울금 분말을 공급한 TPA, TPB 군에서 유의적으로 증가 하였으며, UDP-GT활성을 관찰한 결과는 울금 분말 5%를 공급한 TPB 군은 고지방 고콜레스테롤 군에 비해 유의적으로 증가되었을 뿐만 아니라 가장 높은 활성을 나타내었다. 따라서 본 연구의 결과로 미루어 울금은 담즙산 및 UDP-GT의 활성을 높여줌으로써 지질대사의 개선작용을 지니고 있음을 확인할 수 있었다.

육계에 급여되는 사료중의 단백질 수준과 깔짚 내의 Aluminum Sulfate 첨가가 깔짚 내의 질소 함량에 미치는 영향 (Effect of Aluminum Sulfate Addition to Litter and Dietary Protein Levels of Broilers on Litter Nitrogen Content)

  • Park, I. H.;K. H. Nahm
    • 한국가금학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.119-128
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    • 2003
  • The two experiments in this study compared litter nitrogen (N) contents after broiler chicks were raised for 42 days. Experiment I compared litter treated with aluminum sulfate (alum) [Al$_2$(SO$_4$)$_3$ㆍ14$H_2O$] (T$_1$) with nontreated litter (T$_2$) when the broiler chicks were fed the same levels of dietary protein (23% for 0∼3 weeks, 21% for 4∼6 weeks) Experiment 2 compared the alum treated litters of broiler chicks fed high protein diets (T$_3$) having 20.4% protein for 0∼3 weeks and 19.3% for 4∼6 weeks, with lower protein diets (T$_4$) having protein levels of 18.0% for 0∼3 weeks and 17.0% for 4 6 weeks. Each treatment had four replicate cages. As shown in Table 1, T$_1$ had a significantly (P<0.0l) lower pH and significantly (P<0.05) higher total N (TN), NH$_4$-N and inorganic N (IN) than T$_2$. T$_1$ and T$_2$ had similar moisture, organic carbon (OC), NO$_3$-N and organic N (ON). Alum treatment increased available N (AN) significantly (P<0.05) from 13.75$\pm$0.0l mg/g to 14.90$\pm$0.01 mg/g and predicted available N (PAN) significantly (P<0.05) from 15.00$\pm$0.0l to 16.50$\pm$0.02. The C : N ratios were 18.84$\pm$0.40 (T$_1$) and 19.46$\pm$0.10 (T$_2$) while the C : ON ratios were 28.49$\pm$1.15 (T$_1$) and 28.34$\pm$0.20 (T$_2$) although C : N ratios or C : ON ratios did not show any difference between T$_1$ and T$_2$. In Table 2, T$_3$ had significantly (P<0.05) higher moisture, TN, NH$_4$-N, ON and IN than T$_4$, while the pH, OC and NO$_3$-N were similar in both groups. The AN of T$_3$ increased significantly (P<0.05) from 10.99$\pm$0.0l mg/g to 12.98$\pm$0.03 mg/g, while the PAN increased significantly (P<0.05) from 12.39$\pm$0.10 mg/g (T$_4$) to 14.68$\pm$ 0.30 mg/g (T$_3$). The C : N ratios increased significantly (P<0.0l) from 20.07$\pm$0.20 (T$_3$) to 24.40$\pm$0.10 (T$_3$). The C : ON ratios also increased significantly (P<0.0l) from 28.99$\pm$1.15 (T$_3$) to 35.51$\pm$0.20 (T$_4$). These current research results show increased AN contents and PAN contents in alum treated litter or with increased CP levels regardless of alum treatment. However, none of the litters in this study could initially increase mineralization.

이유기 보충식 현황과 어머니 인식 조사 (Current feeding practices and maternal nutritional knowledge on complementary feeding in Korea)

  • 염혜원;서정완;박혜숙;최광해;장주영;류일;양혜란;김재영;서지현;김용주;문경래;강기수;박기영;이성수;심정옥
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제52권10호
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    • pp.1090-1102
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    • 2009
  • 목 적:이유기의 영양은 영유아의 성장과 발달 뿐 아니라 성인 건강에도 장기적으로 영향을 미친다. 또한 이 시기의 영양섭취는 전적으로 보호자에게 의존하므로 보호자의 이유기 보충식에 대한 인식이 중요하다. 이에 본 영양위원회에서는 이유기 보충식 현황을 조사하여 과거 영양위원회 보고와 비교하고, 어머니의 이유기 보충식에 대한 인식 수준을 조사분석하여 문제점을 파악하고 영유아 영양 상담의 방향과 개선책을 제시하고자 하였다. 방 법:2008년 9월에서 12월까지 전국 14개 종합병원 소아청소년과를 방문한 9-15개월 영유아의 어머니를 대상으로 본 위원회에서 만든 설문지를 작성하도록 하였다. 총 1,078매 설문지를 SAS 9.1 통계프로그램을 이용하여 분석하였다. 결 과:이유기 보충식을 4-7개월에 89.3%에서 시작하였다. 93.3 %에서 처음 준 음식은 쌀미음이었고, 96.5%에서 숟가락으로 주기 시작하였다. 12-15개월 영유아를 대상으로 식품 도입 시기를 보면 6-7개월에 쇠고기를 준 경우는 43.2%였고 12개월 이전 소금 뿌린 김을 준 경우 35.3%, 된장국을 준 경우는 50.7%, 생우유를 준 경우는 10.7%였다. 이유기 보충식에 대한 정보원은 육아 책이나 잡지(57.9%), 친구나 또래 엄마(29.9%), 인터넷(28.7%), 부모나 친지(14.1%), 의료인(4.4%) 순이었다. 영양위원회에서 시행한 1993년 조사와 비교하면 4개월 이전 이유기 보충식을 시작한 경우(0.4% vs. 20.6%)와 시판 이유기 보충식으로 시작한 경우(6.7% vs. 38.8%)가 현저히 감소하였다. 숟가락으로 시작한 경우(96.5% vs. 57%)는 현저히 증가하였다. 어머니의 이유기 보충식에 대한 인식 수준에 대한 10문항을 점수화 하였을 때 평균 인식 점수는 $7.5{\pm}2.1$였고 다음 4문항에서 동의율이 낮았다: 고기를 이유기 초기에 도입해야 한다(57.4%), 분유(우유)가 두유보다 좋다(65.1%), 아기에게 이온음료를 먹일 필요가 없다(66.6%), 분유병은 15-18개월에 떼야 한다(67.5%). 인식 점수는 출생 순서가 빠른 경우, 어머니의 나이가 30대인 경우, 학력이 대졸 이상인 경우, 거주 지역이 서울과 경기 지역인 경우, 이유기 보충식에 대한 정보원이 의료인과 책이나 잡지인 경우에 가장 높았다. 결 론:이유기 보충식 실행 방법은 과거와 비교하여 현저하게 개선되었다. 소아청소년과 의사는 어떤 음식을 언제 도입하는지에 대한 체계적인 이유기 보충식 스케줄을 제공해야 하며 다양한 이유기 보충식에 대한 정보원을 관리 감독 해야 할 것이다.

National Genetic Evaluation (System) of Hanwoo (Korean Native Cattle)

  • Park, B.;Choi, T.;Kim, S.;Oh, S.H.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제26권2호
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    • pp.151-156
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    • 2013
  • Hanwoo (Also known as Korean native cattle; Bos taurus coreanae) have been used for transportation and farming for a long time in South Korea. It has been about 30 yrs since Hanwoo improvement began in earnest as beef cattle for meat yield. The purpose of this study was to determine the trend of improvement as well as to estimate genetic parameters of the traits being used for seedstock selection based on the data collected from the past. Hanwoo proven bulls in South Korea are currently selected through performance and progeny tests. National Hanwoo genetic evaluations are implemented with yearling weight (YW), carcass weight (CW), eye muscle area (EMA), backfat thickness (BF) and marbling score (MS). Yearling weights and MS are used for selecting young bulls, and EMA, BF, and MS are used for selecting proven bulls. One individual per testing room was used for performance tests, and five individuals per room for progeny tests. Individuals tested were not allowed to graze pasture, but there was enough space for them to move around in the testing room. Feeds including roughages and minerals were fed ad libitum, and concentrates were provided at the rate of about 1.8% of individual weight. Overall means of the traits were $352.8{\pm}38.56$ kg, $335.09{\pm}44.61$ kg, $77.85{\pm}8.838\;cm^2$, $8.6{\pm}3.7$ mm and $3.293{\pm}1.648$ for YW, CW, EMA, BF and MS. Heritabilities estimated in this study were 0.30, 0.30, 0.42, 0.50 and 0.63 in YW, CW, EMA, BF and MS, respectively, which are similar to results from previous research. Yearling weight was 315.54 kg in 1998, and had increased to 355.06 kg in 2011, resulting in about 40 kg of improvement over 13 yrs. YW and CW have improved remarkably over the past 15 yrs. Breeding values between 1996 and 2000 decreased or did not change much, but have moved in a desirable direction since 2001. These improvements correspond with the substantial increase in use of animal models since the late 1990s in Korea. Hanwoo testing programs have practically contributed to the improvement in aspects of quality and quantity. In sum, the current selection system is good enough to accommodate circumstances where fewer sires are used on many more cows. Although progeny tests take longer and cost more, they seem to be appropriate under the circumstances of the domestic market with its higher requirement for better meat quality. Consequently, accumulative data collection, genetic evaluation model development, revision of selection indices, as well as cooperation among farms, associations, National Agricultural Cooperative Federation, universities, research institutes, and government agencies must be applied to the Hanwoo selection program. All these efforts will assist the domestic market to secure a competitive position against imported beef under Free Trade Agreement trade system and will provide farmers with higher profits as well as the public with a higher quality of beef.

Effects of Dietary L-carnitine Supplementation on Growth Performance, Organ Weight, Biochemical Parameters and Ascites Susceptibility in Broilers Reared Under Low-temperature Environment

  • Wang, Y.W.;Ning, D.;Peng, Y.Z.;Guo, Y.M.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제26권2호
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    • pp.233-240
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    • 2013
  • The objective of this study was to investigate the effects of L-carnitine on growth performance, organ weight, biochemical parameters of blood, heart and liver, and ascites susceptibility of broilers at different ages reared under a low-temperature environment. A total of 420 1-d-old male Ross 308 broilers were randomly assigned to two dietary treatments with fifteen replicates of fourteen broilers each. Treatment diets consisted of L-carnitine supplementation at levels of 0 and 100 mg/kg. At 11-d of age, low temperature stress was used to increase ascites susceptibility. Blood, heart and liver samples were collected at different ages for analysis of boichemical parameters. The results showed that, there was no significant difference in growth performance with L-carnitine supplementation, but the mortality due to ascites was significantly decreased. Dietary L-carnitine supplementation significantly reduced heart index (HI) and ascites heart index (AHI) on d 21, lung index (LUI) on d 35 and liver index (LI) on d 42. The broilers fed diets containing L-carnitine had significantly lower red blood cell counts (RBC), hemoglobin (HGB) concentration and hematocrit (HCT) on d 42. Dietary L-carnitine supplementation significantly reduced malondialdehyde (MDA) content of heart tissue on d 21 and 35, and significantly increased total superoxide dismutase (T-SOD) and Glutathione peroxidase (GSH-Px) activity of the heart on d 21 and 42. L-carnitine supplementation significantly reduced serum triglyceride (TG) content on d 28 and 35 and serum glucose (GLU) on d 35 and 42, and significantly increased serum total protein (TP) and globulin (GLO) content on d 42. L-carnitine supplementation significantly enhanced liver succinodehydrogenase (SDH), malic dehydrogenase (MDH) and $Na^+$-$K^+$-ATPase activity on d 28, and tended to reduce the lactic acid (LD) level of liver on d 35 (p = 0.06). L-carnitine supplementation significantly reduced serum uric acid (UA) content on d 28, 35 and 42. Based on the current results, it can be concluded that dietary L-carnitine supplementation reduced organ index, red blood cell counts and hematocrit, enhanced antioxidative capacity of the heart, enhanced liver enzymes activity involved in tricarboxylic acid cycle, and reduced serum glucose and triglyceride. Therefore, it is suggested that L-carnitine can potentially reduce susceptibility and mortality due to ascites.

Effects of amino acid composition in pig diet on odorous compounds and microbial characteristics of swine excreta

  • Recharla, Neeraja;Kim, Kihyun;Park, Juncheol;Jeong, Jinyoung;Jeong, Yongdae;Lee, Hyunjeong;Hwang, Okhwa;Ryu, Jaehyoung;Baek, Youlchang;Oh, Youngkyun;Park, Sungkwon
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제59권12호
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    • pp.28.1-28.8
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    • 2017
  • Background: Major amino acids in pig diets are Lys, Met, Thr, and Trp, but little is known about the requirements for the other essential amino acids, especially on odorous compounds and microbial characteristics in feces of growing-finishing pigs. To this end, different levels of amino acid composition added to diets to investigate the effects of amino acid composition on microbial characteristics and odorous compounds concentration. Methods: A total eight (n = 8) barrows (Landrace ${\times}$ Yorkshire ${\times}$ Duroc) with an average bodyweight of $89.38{\pm}3.3kg$ were individually fed diets formulated by Korean Feeding Standards 2007 (old version) or 2012 (updated with ideal protein concept) in metabolism crates with two replication. After 15-day adaptation period, fresh faecal samples were collected directly from pigs every week for 4 weeks and analysed for total volatile fatty acids (VFA), phenols and indoles by using gas chromatography. The nitrogen was determined by Kjeldahl method. Bacterial communities were detected by using a 454 FLX titanium pyrosequencing system. Results: Level of VFA tended to be greater in 2012 than 2007 group. Among VFAs, 2012 group had greater (p < 0.05) level of short chain fatty acids (SCFA) than control.Concentration of odorous compounds in feces was also affected by amino acid composition in pig diet. Levels of ammonium and indoles tended to be higher in 2012 group when compared with 2007 group.Concentration of phenols, p-cresol, biochemical oxygen demand, and total Kjeldahl nitrogen, however, were lower (P < 0.05) in 2012 treatment group compare to 2007. The proportion of Firmicute phylum were decreased, while the Bacteriodetes phylum proportion increased and bacterial genera includingCoprococcus, Bacillus, and Bacteroides increased (p < 0.05) in 2012 compare to 2007 group. Conclusion: Results from our current study indicates that well balanced amino acid composition reduces odor by modulating the gut microbial community. Administration of pig diet formulated with the ideal protein concept may help improve gut fermentation as well as reduce the odor causing compounds in pig manure.

Effects of dietary enzyme cocktail on growth performance, intestinal morphology, and nutrient digestibility of weaned pigs

  • Kim, Yunkang;Baek, Jangryeol;Jang, Kibeom;Kim, Junsu;Kim, Sheena;Mun, Daye;Kim, Byeonghyeon;Kim, Younghwa;Park, Juncheol;Choe, Jeehwan;Song, Minho
    • 농업과학연구
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    • 제44권4호
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    • pp.513-518
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    • 2017
  • Soybean, one of most widely used swine feed component in the world, contains non-starch polysaccharides (NSP). The digestive system of weaned pigs is not yet fully developed, and thus weaned pigs cannot easily digest diets based on corn and soybean meal. Dietary exogenous enzymes supplementation has been intensively investigated to assist digestion of anti-nutritional factors, such as NSP. This experiment was conducted to investigate the effects of dietary enzyme cocktail on growth performance, intestinal morphology, and nutrient digestibility of weaned pigs. A total 36 weaned pigs ($5.92{\pm}0.48kg\;BW$; 28 d old) were randomly allotted to 2 dietary treatments (3 pigs/pen, 6 replicates/treatment) in a randomized complete block design. The dietary treatments were a typical diet based on corn and soybean meal (CON) and CON with 0.05% enzyme cocktail (Cocktail; mixture of xylanase, ${\alpha}-amylase$, protease, ${\beta}-glucanase$, and pectinase). Pigs were fed their respective diets for 6 wk. Growth performance, morphology of ileum, apparent ileal digestibility (AID) and apparent total tract digestibility (ATTD) of dry matter, crude protein, and energy of weaned pigs were measured. No significant differences (p > 0.05) were observed for growth performance for the duration of the experimental period, and morphology of ileum, and nutrient digestibility between CON and Cocktail treatment groups. Therefore, the results from the current study indicated that enzyme cocktail supplementation in diets had no influence on growth performance, intestinal morphology, and nutrient digestibility of weaned pigs.

Magnetron Sputter Coating of Inner Surface of 1-inch Diameter Tube

  • Han, Seung-Hee;An, Se-Hoon;Song, In-Seol;Lee, Keun-Hyuk;Jang, Seong-Woo
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.135-135
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    • 2015
  • Tubes are of extreme importance in industries as for fluid channels or wave guides. Furthermore, some weapon systems such as cannons use the tubes as gun barrels. To increase the service life of such tubes, a protective coating must be applied to the tubes' inner surface. However, the coating methods applicable to the inner surface of the tubes are very limited due to the geometrical restriction. A small-diameter cylindrical magnetron sputtering gun can be used to deposit coating layers on the inner surface of the large-bore tubes. However, for small-bore tubes with the inner diameter of one inch (~25 mm), the magnetron sputtering method can hardly be accommodated due to the space limitation for permanent magnet assembly. In this study, a new approach to coat the inner surface of small-bore tubes with the inside diameter of one inch was developed. Instead of using permanent magnets for magnetron operation, an external electro-magnet assembly was adopted around the tube to confine the plasma and to sustain the discharge. The electro-magnet was operated in pulse mode to provide the strong axial magnetic field for the magnetron operation, which was synchronized with the negative high-voltage pulse applied to the water-cooled coaxial sputtering target installed inside the tube. By moving the electro-magnet assembly along the tube's axial direction, the inner surface of the tube could be uniformly coated. The inner-surface coating system in this study used the tube itself as the vacuum chamber. The SS-304 tube's inner diameter was 22 mm and the length was ~1 m. A water-cooled Cu tube (sputtering target) of the outer diameter of 12 mm was installed inside of the SS tube (substrate) at the axial position. The 50 mm-long electro-magnet assembly was fed by a current pulse of 250 A at the frequency and pulse width of 100 Hz and 100 usec, respectively. The calculated axial magnetic field strength at the center was ~0.6 Tesla. The central Cu tube was synchronously driven by a HiPIMS power supply at the same frequency of 100 Hz as the electro-magnet and the applied pulse voltage was -1200 V with a pulse width of 500 usec. At 150 mTorr of Ar pressure, the Cu deposition rate of ~10 nm/min could be obtained. In this talk, a new method to sputter coat the inner surface of small-bore tubes would be presented and discussed, which might have broad industrial and military application areas.

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