Domestic ruminant animals are reared in diverse production systems, ranging from extensive systems under semi-arid and tropical conditions with poor feed resources to intensive systems in temperate and cold areas with high quality feed. Nitrogen (N) recycling between the body and gut of ruminants plays a key role in the adaptation to such diverse nutritional conditions. Ammonia and microbial protein produced in the gut and urea synthesized in the liver are major players in N-recycling transactions. In this review, we focus on the physiological factors affecting urea production and recycling. Sheep and buffalo probably have higher abilities to reabsorb urea from the kidney compared with cattle. This affects the degree of urea-N recycling between the body and gut at both low and high N intakes. The synthesis and gut entry of urea also differs between cattle bred for either dairy or beef production. Lactating dairy cows show a higher gut entry of urea compared with growing cattle. The synthesis and recycling of urea dramatically increases after weaning, so that the functional development of the rumen exerts an essential role in N transactions. Furthermore, high ambient temperature increases urea production but reduces urea gut entry. An increase in total urea flux, caused by the return to the ornithine cycle from the gut entry, is considered to serve as a labile N pool in the whole body to permit metabolic plasticity under a variety of physiological, environmental and nutritional conditions.
Jin, Jong Beom;Cha, Jin Wook;Shin, Il-Shik;Jeon, Jin Young;An, Hye Suck;Cha, Kwang Hyun;Pan, Cheol-Ho
Journal of Applied Biological Chemistry
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제64권1호
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pp.49-55
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2021
The diet plays a fundamental role in the formation of the gut microbiota, determining the interrelationship between the gut microbiota and the host. The current study investigated the effect of Chlorella vulgaris on the gut microbiota by using simulated in vitro digestion and colonic fermentation. Bioaccessibility was measured after in vitro digestion, and SCFAs and microbial profiling were analyzed after colonic fermentation. The bioaccessibility of C. vulgaris was 0.24 g/g. The three major SCFAs (acetate, propionate, and butyrate) increased significantly when compared to the control group. In microbial profiling analysis, microorganisms such as Faecalibacterium, Dialister, Megasphaera, Dorea, Odoribacter, Roseburia, Bifidobacterium, Butyricmonas, and Veillonella were high in C. vulgaris group. Among them, Faecalibacterium, Dialister, Megasphaera, Roseburia, and Veillonella were thought to be closely associated with the increased level of SCFAs. Finally, it can be expected to help improve gut microbiota and health through ingestion of C. vulgaris. However, further studies are vital to confirm the changes in the gut microbiota in in vivo, when C. vulgaris is ingested.
Microbial dysbiosis in the gut is associated with human diseases, and variations in mucus alter gut microbiota. Therefore, we explored the effects of mucin on the gut microbiota using a community of 19 synthetic gut microbial species. Cultivation of these species in modified Gifu anaerobic medium (GAM) supplemented with mucin before synthetic community assembly facilitated substantial growth of the Bacteroides, Akkermansia, and Clostridium genera. The results of 16S rRNA microbial relative abundance profiling revealed more of the beneficial microbes Collinsella, Bifidobacterium, Ruminococcus, and Lactobacillus. This increased acetate levels in the community cultivated with, rather than without (control), mucin. We identified differences in predicted cell function and metabolism between microbes cultivated in GAM with and without mucin. Mucin not only changed the composition of the gut microbial community, but also modulated metabolic functions, indicating that it could help to modulate microbial changes associated with human diseases.
Se Rin Choi;Hyunji Lee;Digar Singh;Donghyun Cho;Jin-Oh Chung;Jong-Hwa Roh;Wan-Gi Kim;Choong Hwan Lee
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제33권10호
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pp.1317-1328
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2023
Green tea (GT) polyphenols undergo extensive metabolism within gastrointestinal tract (GIT), where their derivatives compounds potentially modulate the gut microbiome. This biotransformation process involves a cascade of exclusive gut microbial enzymes which chemically modify the GT polyphenols influencing both their bioactivity and bioavailability in host. Herein, we examined the in vitro interactions between 37 different human gut microbiota and the GT polyphenols. UHPLC-LTQ-Orbitrap-MS/MS analysis of the culture broth extracts unravel that genera Adlercreutzia, Eggerthella and Lactiplantibacillus plantarum KACC11451 promoted C-ring opening reaction in GT catechins. In addition, L. plantarum also hydrolyzed catechin galloyl esters to produce gallic acid and pyrogallol, and also converted flavonoid glycosides to their aglycone derivatives. Biotransformation of GT polyphenols into derivative compounds enhanced their antioxidant bioactivities in culture broth extracts. Considering the effects of GT polyphenols on specific growth rates of gut bacteria, we noted that GT polyphenols and their derivate compounds inhibited most species in phylum Actinobacteria, Bacteroides, and Firmicutes except genus Lactobacillus. The present study delineates the likely mechanisms involved in the metabolism and bioavailability of GT polyphenols upon exposure to gut microbiota. Further, widening this workflow to understand the metabolism of various other dietary polyphenols can unravel their biotransformation mechanisms and associated functions in human GIT.
이 글은 굿의 공연화 방법을 모색하기 위하여 시작되었다. 그 방법을 찾기 위해 먼저 지금까지 이루어졌던 굿공연을 정리해야 했다. 무엇보다 공연의 미덕은 '다양성 창출'이라고 생각하기에 기존의 공연 문법을 정리하고, 이와는 다른 길을 모색하기 위함이었다. 그러나 1980년대부터 본격화된 굿공연을 정리하는 것은 생각보다 쉽지 않은 일이었다. 기존에 한 번도 정리되지 않았기 때문이다. 그러기에 본 연구자의 직 간접적인 경험에 의거하여 중요한 공연들을 시대순으로 정리해보았다. 무엇보다 공연을 가능케 하는 것은 그 공연의 기획자(때론 개인이 아닌 그룹일 수 있고, 때론 기관이다)이기에 이들을 주목하였다. 전국민속예술경연대회, 공간사랑, 굿학회, 마당세실극장, 서울놀이마당, 국립국악원이 굿공연의 중심 공간 및 기획 주체였다. 굿공연사 기술은 그 자체로 가치있는 작업이다. 그러나 이 작업은 개인의 노력으로 하기에는 방대한 작업이며, 그 가치의 확산을 위해서는 공공프로젝트로 진행해야 한다. 이에 본고는 이에 대한 필요성을 제기하고 있다. 한편 본고는 앞서 말했듯이 굿의 공연화 방법을 모색하기 위한 전제조건으로 굿공연사를 기술했다. 시론적으로나마 굿공연사를 정리하니 대부분의 공연이 굿을 하는 이들이 공연 주체가 되었고, 그로 인하여 굿공연의 방식은 원래의 굿을 그대로 시간에 맞추어 실연하는 방식을 크게 벗어나지 못함을 알게 되었다. 이에 굿을 소재로 다른 방식의 공연을 하는 마당극패 신명과 연희패 The광대의 작업을 소개하였다. 이를 통해 총체적으로 얽혀있는 굿의 공연요소들이 잘 가공된다면 굳이 '재현'의 방식이 아닌, 새로운 공연으로의 소재나 메타포가 될 수 있을 것으로 기대하였다.
각 지역에서 수집한 무당벌레(JK, CK, CJ)의 소화기관을 채취하여 장내세균의 밀도를 조사한 결과, 호기배양의 경우 $6.0{\times}10^4$ CFU/gut, 혐기배양 결과 $8.0{\times}10^6$ CFU/gut로 계수되었다. 호기적 조건에서 배양된 세균 집락은 총 7가지 형태로 분류되었으며, 혐기적 조건에서 배양된 집락은 총 3가지 형태로 유사한 특징을 나타내었다. 무당벌레 각 소화기관으로부터 호기성세균 34균주와 혐기성세균 82균주, 총 116균주의 장내세균을 순수분리하였다. 호기성 세균 34균주를 대상으로 16S rRNA 유전자 염기서열을 해석한 결과, ${\alpha}$-Proteobacteria (3균주), ${\gamma}$-Proteobacteria (2 균주), Firmicutes (24 균주), Actinobacteria (4 균주) 그리고 Deinococcus-Thermus (1균주) 계통군으로 분류되었다. Firmicutes 계통군의 Bacillus thuringiensis와 Staphylococcus 속의 다양한 종은 JK, CK 및 CI 무당벌레 소화기관에서 모두 공통적으로 분리되었다. 형태적으로 유사한 혐기세균의 16S rRNA-ARDRA 패턴양상을 분석하여 유사도 70%에서 비교한 결과, 17개 ARDRA group으로 분류되었다. 각 ARDRA group에 속하는 대표 혐기성세균의 16S rRNA 유전자 염기서열을 해석한 결과, 무당벌레 소화기관에서 분리된 모든 혐기성 장내세균은 ${\gamma}$-Proteobacteria 계통군에 속하는 것으로 나타났으며 Hafnia alvei, Enterobacter ludwigii, Enterobacter kobei, Pseudomonas oryzihabitans 그리고 Pseudomonas koreensis와 높은 유연관계를 갖는 것으로 확인되었다. 무당벌레 소화기관으로부터 분리된 전체 장내세균의 약 70%가 ${\gamma}$-Proteobacteria 계통군에 속하였으며, 23%가 Firmicutes 계통군으로 무당벌레 소화기관 내 주요 계통군임이 확인되었다.
The maintenance of poultry gut health is complex depending on the intricate balance among diet, the commensal microbiota, and the mucosa, including the gut epithelium and the superimposing mucus layer. Changes in microflora composition and abundance can confer beneficial or detrimental effects on fowl. Antibiotics have devastating impacts on altering the landscape of gut microbiota, which further leads to antibiotic resistance or spread the pathogenic populations. By eliciting the landscape of gut microbiota, strategies should be made to break down the regulatory signals of pathogenic bacteria. The optional strategy of conferring dietary fibers (DFs) can be used to counterbalance the gut microbiota. DFs are the non-starch carbohydrates indigestible by host endogenous enzymes but can be fermented by symbiotic microbiota to produce short-chain fatty acids (SCFAs). This is one of the primary modes through which the gut microbiota interacts and communicate with the host. The majority of SCFAs are produced in the large intestine (particularly in the caecum), where they are taken up by the enterocytes or transported through portal vein circulation into the bloodstream. Recent shreds of evidence have elucidated that SCFAs affect the gut and modulate the tissues and organs either by activating G-protein-coupled receptors or affecting epigenetic modifications in the genome through inducing histone acetylase activities and inhibiting histone deacetylases. Thus, in this way, SCFAs vastly influence poultry health by promoting energy regulation, mucosal integrity, immune homeostasis, and immune maturation. In this review article, we will focus on DFs, which directly interact with gut microbes and lead to the production of SCFAs. Further, we will discuss the current molecular mechanisms of how SCFAs are generated, transported, and modulated the pro-and anti-inflammatory immune responses against pathogens and host physiology and gut health.
Kobayashi, Yasuo;Koike, Satoshi;Taguchi, Hidenori;Itabashi, Hisao;Kam, Dong K.;Ha, Jong K.
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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제17권6호
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pp.877-884
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2004
Although gut microbial functions have been analyzed through cultivation of isolated microbes, molecular analysis without cultivation is becoming a popular approach in recent years. Gene cloning studies have partially revealed the mechanisms involved in fiber digestion of individual microbe. The molecular approach finally made it possible to analyze full genomes of the representative rumen cellulolytic bacteria Fibrobacter and Ruminococcus. The coming database may contain useful information such as regulation of gene expression relating to fiber digestion. Meanwhile, unculturable bacteria are still poorly characterized, even though they are main constituents of gut microbial ecosystem. The molecular analysis is essential to initiating the studies on these unculturable bacteria. The studies dealing with rumen and large intestine are revealing considerable complexity of the microbial ecosystems with many undescribed bacteria. These bacteria are being highlighted as possibly functional members contributing to feed digestion. Manipulation of gut bacteria and gut ecology for improving animal production is still at challenging stage. Bacteria newly introduced in the rumen, whether they are genetically modified or not, suffer from poor survival. In one of these attempts, Butyrivibrio fibrisolvens expressing a foreign dehalogenase was successfully established in sheep rumen to prevent fluoroacetate poisoning. This expands choice of forages in tropics, since many tropic plants are known to contain the toxic fluoroacetate. This example may promise the possible application of molecular breeding of gut bacteria to the host animals with significance in their health and nutrition. When inoculation strategies for such foreign bacteria are considered, it is obvious that we should have more detailed information of the gut microbial ecology.
Complex microbial communities play an important role in the human health and co-evolved with human in the form of symbiosis. Many literatures provide new evidences that the increased prevalence of obesity cannot be attributed solely to changes in the human genome, nutritional habits, or reduction of physical activity in our daily lives. The intestinal flora was recently proposed as an environmental factor responsible for the control of body weight and energy metabolism. A number of studies suggest that the modulation of gut microbiota affects host metabolism and has an impact on energy storage and demonstrated a role for the gut microbiota in weight gain, fat increase, and insulin resistance. Variations in microbiota composition are found in obese humans and mice and the microbiota from an obese mouse confers an obese phenotype when transferred to an axenic mouse. As well, the gut microbial flora plays a role in converting nutrients into calories. Specific strategies for modifying gut microbiota may be a useful means to treat or prevent obesity. Dietary modulations of gut microbiota with a view to increasing bifidobacteria have demonstrated to reduce endotoxemia and improve metabolic diseases such as obesity. The fermentation of medicinal herbs is intended to exert a favorable influence on digestability, bioavailability and pharmacological activity of herbal extract. Therefore we also expect that the fermented herbal extracts may open up a new area to treat obesity through modulating gut microbiota.
This study investigated and analyzed Sadanggut for General Namyi, Agisee Gutdang in Haengdang-dong, Dodanggut in Bonghwa Mountainto examine the type and characteristics of official hats for shaman's costumes based on Seoul village gutas a spiritualistic shaman revealing the divinity of music for gutthrough singing, dancing, divine material and official hats. Commonly worn official hats were Goggal(conical hats), Jeonlip(soldier's felt hats), and Heuklip(black hats) for Seoul village gut as the object of thisstudy. Each official hat had a close relationship with subjects for divinity and musical meaning for gut. Julip(Red hats), Jokduri(bride's headpiece), helmets, Iksubgwan(King's official hat), and Daesu(Queen's a big wig with various hairpins) were also worn. Official hats worn for Seoul village gutwere understood to symbolize divinity and raise authority and dignity to the public through aggressive appearance, exaggeration and splendor. Concretely, official hats at Seoul village gut first had roles to materialize the divinity of each music of gut. Second, recognized as a part of performance or traditional culture in present day, aggressive official hats were favored to supply splendid attraction and maximize scenes of divined heroic epic poem in gut. Third, for Seoul village gut, colors and silhouettes of modern traditional costumes were reflected pursuing partial change and focused on exaggeration and splendor to express the mirth and festival of gutwhile maintaining traditional costumes.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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