반추위에서 분리한 곰팡이(IS-13)의 conjugated linoleic acid 생산 과정을 조사하고conjugated linoleic acid를 생산하는 곰팡이를 동정하기 위하여 본 연구를 실시하였다. IS-13 곰팡이가 함유된 배양액에 linoleic acid를 첨가한 결과 linoleic acid는 배양 12시간 이내에 conjugated linoleic acid와 trans-11 vaccenic acid로 biohydrogenation되었다. IS-13 곰팡이의 동정은 internal transcribed spacer 1 영역(ITS1)을 sequence하여 GenBank 유래의 관련 23속(종)의 반추위 곰팡이와 비교하였다. IS-13 곰팡이의 ITS1의 length는 218 bp인 것으로 확인되었으며, 염기서열 분석 결과 Orpinomyces species와 98% 일치하여 반추위내 Orpinomyces species는 conjugated linoleic acid 생산에 깊이 관여하는 것으로 확인되었다. 연구결과 본 균주는 Orpinomyces 속에 속하는 균으로 동정되었다.
The objective of this study was to identify biohydrogenation pathways for linoleic, linolenic, oleic and stearic acids by Orpinomyces species of rumen fungus during in vitro culture. Biohydrogenation of linoleic acid produced conjugated linoleic acid (cis-9, trans-11 C18:2), which was then converted to vaccenic acid (trans-11 C18:1) as the end product of biohydrogenation. Biohydrogenation of linolenic acid produced cis-9, trans-11, cis-15 C18:3 and trans-11, cis-15 C18:2 as intermediates and vaccenic acid as the end product of biohydrogenation. Oleic acid and stearic acid were not converted to any other fatty acid. It is concluded that pathways for biohydrogenation of linoleic and linolenic acids by Orpinomyces are the same as those for group A rumen bacteria.
Responses of the rumen fungus, Neocallimastix frontalis RE1, to long chain fatty acid (LCFA) were evaluated by measuring gas production, filter paper (FP) cellulose digestion and polysaccharidase enzyme activities. LCFA (stearic acid, $C_{18:0}$; oleic acid, $C_{18:1}$; linoleic acid, $C_{18:2}$ and linolenic acid, $C_{18:3}$) were emulsitied by ultrasonication under anaerobic condition, and added to the medium. When N frontalis RE1 was grown in culture with stearic, oleic and linoleic acid, the cumulative gas production, gas pool size, FP cellulose digestion and enzymes activities significantly (p<0.05) increased at some incubation times(especially, exponential phases of fungal growth, 48~120 h of incubation) relative to that for control cultures. However, the addition of linolenic acid strongly inhibited all of the investigated parameters up to 120 h incubation, but not after 168 and 216 h of incubation. These results indicated that stearic, oleic and linoleic acids tended to have great stimulatory effects on fungal cellulolysis, whereas linolenic acid caused a significant (p<0.05) inhibitory effects on the cellulolysis by the rumen fungus. These results are the first report of the effect of LCFAs on the ruminal fungi. Further research is needed to identify the mode of action of LCFAs on fungal strains and to verify whether or not ruminal fungi have ability to hydrate unsaturated LCFAs to saturated FAs. There was high correlation between cumulative in vitro gas production and fungal growth (94.78%), FP cellulose degradation (96.34%), CMCase activity(90.86%) or xylanase activity (87.67%). Thus measuring of cumulative gas production could be a useful tool for evaluating fungal growth and/or enzyme production by ruminal fungi.
Ha, J.K.;Lee, S.S.;Gao, Z.;Kim, C.-H.;Kim, S.W.;Ko, Jong Y.;Cheng, K.-J.
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
/
제14권7호
/
pp.941-946
/
2001
The effects of various concentrations of saturated fatty acids (SFA; caprylic, capric and stearic acids) on the growth of the anaerobic fungus, Neocallimastix frontalis C5-1 isolated from the rumen of a Korean native goat were investigated. At higher concentrations of fatty acids (0.1%, w/v), the addition of SFA strongly decreased filter paper (FP) cellulose digestion and polysaccharide-degrading enzyme activity. The sensitivity of the rumen anaerobic fungus to the added fatty acids increased in the following order: caprylic ($C_{8:0}$)>capric($C_{10:0}$)>stearic($C_{18:0}$) acid, although stearic acid had no significant (p<0.05) inhibitory effects at any of the concentrations tested. However, the addition of SFA at lower concentrations (0.01 and 0.001% levels), did not inhibit FP cellulose degradation and enzyme activity. Furthermore, although these parameters were slightly stimulated by the addition of SFA, they were not statistically different from control values. This is the first report examining the effects of fatty acids on anaerobic gut fungi. We found that the lower levels of fatty acids used in this experiment were able to stimulate the growth and specific enzyme activities of rumen anaerobic fungi, whereas the higher levels of fatty acids were inhibitory with respect to fungal cellulolysis.
Studies were made of digestion of timothy (Pheleum pretense) hay, tall fescue (Festuca elatior) hay, and rice (Oryza sativa) straw in pure cultures of rumen anaerobic fungus, Neocallimastix frontails MCH3. The fungus was inoculated on ground forages (1%, w/v) in an anaerobic medium and incubated at $39^{\circ}C$. Incubation was continued for 24, 48, 72 and 96 h. The losses of dry matter, xylose and glucose of forage during incubation were determined at the end of these incubation periods. Xylose and glucose were considered to be released from xylan and cellulose, respectively. The digested xylan to digested cellulose (X/C) ratios of the substrate were calculated. Xylanase and carboxymethyl cellulose (CMCase) of culture supernatant and residual substrate was measured at the same time. The X/C ratios in the cultures on timothy hay and rice straw were greater than 0.5 in the first 24-h incubation period. The values were smaller than 0.3 in tall fesque. The ratio of xylanase activity to that of CMCase in the first 24-h incubation period correlated well with the traits in X/C ratio. However xylanase activity was still superior to CMCase in the following incubation period (48 to 96 h), although the glucose (designated as cellulose) was more intensively digested than xylose (designated as xylan). The production of these polysaccharidases appeared to correlate with substrate cell-wall sugar composition, xylose to glucose ratios, at the beginning of fast growing period.
Kwon, Mi;Song, Jaeyong;Ha, Jong K.;Park, Hong-Seog;Chang, Jongsoo
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
/
제22권11호
/
pp.1555-1565
/
2009
Anaerobic rumen fungi have been regarded as good genetic resources for enzyme production which might be useful for feed supplements, bio-energy production, bio-remediation and other industrial purposes. In this study, an expressed sequence tag (EST) library of the rumen anaerobic fungus Neocallimastix frontalis was constructed and functional genes from the EST library were analyzed to elucidate carbohydrate metabolism of anaerobic fungi. From 10,080 acquired clones, 9,569 clones with average size of 628 bp were selected for analysis. After the assembling process, 1,410 contigs were assembled and 1,369 sequences remained as singletons. 1,192 sequences were matched with proteins in the public data base with known function and 693 of them were matched with proteins isolated from fungi. One hundred and fifty four sequences were classified as genes related with biological process and 328 sequences were classified as genes related with cellular components. Most of the enzymes in the pathway of glucose metabolism were successfully isolated via construction of 10,080 ESTs. Four kinds of hemi-cellulase were isolated such as mannanase, xylose isomerase, xylan esterase, and xylanase. Five $\beta$-glucosidases with at least three different conserved domain structures were isolated. Ten cellulases with at least five different conserved domain structures were isolated. This is the first solid data supporting the expression of a multiple enzyme system in the fungus N. frontalis for polysaccharide hydrolysis.
Acetyl xylan esterase (AXE), which hydrolyzes the ester linkages of the naturally acetylated xylan and thus known to have an important role for hemicellulose degradation, was isolated from the anaerobic rumen fungus Neocallimastix frontatlis PMA02, heterologously expressed in Escherichi coli (E.coli) and characterized. The full-length cDNA encoding NfAXE1 was 1,494 bp, of which 978 bp constituted an open reading frame. The estimated molecular weight of NfAXE1 was 36.5 kDa with 326 amino acid residues, and the calculated isoelectric point was 4.54. The secondary protein structure was predicted to consist of nine ${\alpha}$-helixes and 12 ${\beta}$-strands. The enzyme expressed in E.coli had the highest activity at $40^{\circ}C$ and pH 8. The purified recombinant NfAXE1 had a specific activity of 100.1 U/mg when p-nitrophenyl acetate (p-NA) was used as a substrate at $40^{\circ}C$, optimum temperature. The amount of liberated acetic acids were the highest and the lowest when p-NA and acetylated birchwood xylan were used as substrates, respectively. The amount of xylose released from acetylated birchwod xylan was increased by 1.4 fold when NfAXE1 was mixed with xylanase in a reaction cocktail, implying a synergistic effect of NfAXE1 with xylanase on hemicellulose degradation.
Ferulic acid esterase (FAE) and acetyl esterase (AE) cleave feruloyl groups substituted at the 5'-OH group of arabinosyl residues and acetyl groups substituted at O-2/O-3 of the xylan backbone, respectively, of arabinoxylans in the cell wall of grasses. In this study, the enzyme profiles of FAE, AE and polysaccharide hydrolases of the anaerobic rumen fungus Neocallimastix sp. YQ1 grown on Chinese wildrye grass hay (CW) or alfalfa hay (AH) were investigated by two $2{\times}4$ factorial experiments, each in 10-day pure cultures. The treatments consisted of two glucose levels ($G^+$: glucose at 1.0 g/L, $G^-$: no glucose) and four N sources (N1: 1.0 g/L yeast extract, 1.0 g/L tryptone and 0.5 g/L $(NH_4)_2SO_4$; N2: 2.8 g/L yeast extract and 0.5 g/L $(NH_4)_2SO_4$; N3: 1.6 g/L tryptone and 0.5 g/L $(NH_4)_2SO_4$; N4: 1.4 g/L tryptone and 1.7 g/L yeast extract) in defined media. The optimal combinations of glucose level and N source for the fungus on CW, instead of AH, were $G^-N4$ and $G^-N3$ for maximum production of FAE and AE, respectively. Xylanase activity peaked on day 4 and day 6 for the fungus grown on CW and AH, respectively. The activities of esterases were positively correlated with those of xylanase and carboxymethyl cellulase. The fungus grown on CW exhibited a greater volatile fatty acid production than on AH with a greater release of ferulic acid from plant cell wall.
Objective: This study aimed to assess the impact of a hydroethanolic extract of walnut green husks (WGH) on rumen fermentation and the diversity of bacteria, methanogenic archaea, and fungi in sheep fed a high-concentrate diet. Methods: Five healthy small-tailed Han ewes with permanent rumen fistula were selected and housed in individual pens. This study adopted a self-controlled and crossover design with a control period and an experimental period. During the control period, the animals were fed a basal diet (with a ratio of concentrate to roughage of 65:35), while during the treatment period, the animals were fed the basal diet supplemented with 0.5% hydroethanolic extract of WGH. Fermentation parameters, digestive enzyme activities, and microbial diversity in rumen fluid were analyzed. Results: Supplementation of hydroethanolic extract of WGH had no significant effect on feed intake, concentrations of total volatile fatty acids, isovalerate, ammonia nitrogen, and microbial protein (p>0.05). However, the ruminal pH, concentrations of acetate, butyrate and isobutyrate, the ratio of acetate to propionate, protozoa count, and the activities of filter paper cellulase and cellobiase were significantly increased (p<0.05), while concentrations of propionate and valerate were significantly decreased (p<0.05). Moreover, 16S rRNA gene sequencing revealed that the relative abundance of rumen bacteria Christensenellaceae R7 group, Saccharofermentans, and Ruminococcaceae NK4A214 group were significantly increased, while Ruminococcus gauvreauii group, Prevotella 7 were significantly decreased (p<0.05). The relative abundance of the fungus Pseudomonas significantly increased, while Basidiomycota, Fusarium, and Alternaria significantly decreased (p<0.05). However, there was no significant change in the community structure of methanogenic archaea. Conclusion: Supplementation of hydroethanolic extract of WGH to a high-concentrate diet improved the ruminal fermentation, altered the structure of ruminal bacterial and fungal communities, and exhibited beneficial effects in alleviating subacute rumen acidosis of sheep.
The degree of autolysis and presence of cell-wall degrading enzymes in an anaerobic ruminal fungus, Piromyces communis OTSI, grown in liquid medium, was monitored to evaluate the effect of self-digestion on fungal biomass. After a 30 days incubation period fungal dry weight decreased by 45% and the cell wall component chitin decreased by 22%. Chitinase activity detected in the supernatant was mainly of the endotype and peaked at day 6 of the incubation. ${\beta}-1$, 3-glucanase was detected from day 4 and increased throughout the incubation period. Autolysis was a slow process, and under natural conditions it is unlikely that it plays a significant role in the degradation of the spent fungal vegetative stage in the rumen.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.