Many immunostimulating substances have been developed to improve immunity of domestic animals, although their exact mode of action and effects are not clearly defined, and they are now widely used in feed industry. Bacterial lipopolysaccharides, called endotoxin, in particular may have a profound effect not only on the immune system but also on macrophages of the reticuloendothelial system. Glucans from a variety of yeast cell wall have been shown to stimulate both specific and non-specific immune responses and to increase growth performance in pigs. Recently, there has been great interest in the role of complex carbohydrates in disease prevention and treatment. Mannanoligosaccharide is a glucomannoprotein complex derived from the cell wall of yeast. Generally, it was also known that the deficiencies of some major vitamins (vitamin A, E and C) and minerals (chromium and selenium) lead to impaired immune system and, as a result, immune function is depressed and recovery delayed. On the other hand, many researchers suggested that one possible reason for the superior performance observed in pigs fed plasma protein may be because of the presence of biologically active plasma proteins (e.g., immunoglobulins) which are known to contribute to the health of the starter pig. And, immunoglobulins present in plasma protein have been implicated as contributing to the overall immunocompetence of the newborn pig. Other immunostimulants, lactoferrin and lysozyme, mainly found in milk and egg white, have been known as having bacteriocidal and bacteriolytic effect. When considering practical use of immunostimulants, the concept of using immunostimulants is new to many people and, in most cases, it is poorly understood how and why such compounds act, and how they should be used in practice. Therefore, in order to clarify the reason for discrepancies in results, special attention should be paid to the dose/response relationship of immunostimulants and the duration of the effect.
진균류의 세포벽은 다양한 결합의 글루칸과 키틴질로 구성되었으며 이들의 생활사 전체에 해당하는 균사생장과 분화과정에서 키틴질 분해효소(chitinase)를 생성한다. 먹물버섯의 하나인 Coprinellus congregatus는 전 생활사 동안 최소 2종 이상의 chitinase를 생성한다. Chi1은 균사시기부터 버섯의 자가분해 시기까지 고르게 생성되며, chitinase 2는 버섯 자가분해 시기에 다량 생성된다. Chi1의 cDNA 유전자를 Pichia pastoris의 발현벡터의 하나인 pPICZB 벡터의 c-myc과 6x Histidine tag을 포함하는 Chi1 재조합 단백질 발현벡터를 구축하고 이를 발현시킨 후, Histidine tag에 의한 affinity chromatography 방법으로 Chi1 단백질을 정제하였다. 정제된 Chi1은 endochitinase의 기질인 4-nitrophenyl N,N',N"-triacetyl-${\beta}$-D-chitotrioside에 대하여 활성을 보였다. 이를 기질로 사용했을 때 최적 pH는 8.0이었고, 최적 온도는 $35^{\circ}C$로 확인되었다. $K_m$ 값과 $V_{max}$ 값은 각각 0.780 mM과 0.10 (OD $min^{-1}unit^{-1}$)로 나타났다. 이러한 생화학적 특성은 버섯 자가분해 시기에 작용할 것으로 판단되는 Chi2가 exochitinase 활성을 보이며, pH 4.0에서 최대 활성을 보이는 것을 종합하면 상호 보완작용을 할 것이라고 판단된다. 정제된 Chi1은 Alternaria alternata, Fusarium graminearum 및 Trichoderma harzianum 등과 같은 식물 병원성 균류에 처리한 결과 60 ${\mu}g/ml$ 농도에서 이들의 생장을 완전하게 억제하였다.
영지 균사체의 액체 배양에 의하여 생산된 세포의 다당시료 분획 중 우수한 항암활성을 나타내었던 산성분획인 BWS-DA-GI의 구조를 균사체 유래의 산성 다당 분획(MWS-DA-GI)과 비교하면서 조사하였다. BWS-DA-GI의 구성성분을 검토한 결과, 다량의 glucose, mannose 및 galactose와 미량의 xylose 및 fucose를 함유하였으며, glucose, galactose 및 mannose의 몰비는 2.5:2.1:2.5이었다. 반면, 균사체 유래의 산성 다당 분획인 MWS-DA-GI는 다량의 galactose, fucose, mannose 및 glucose와 미량의 xylose를 함유하였다. 또 BWS-DA-GI의 구조를 균사체 유래의 다당 분획인 MWS-DA-GI와 비교하면서 과요오드 산화, Smith분해, affinity chromatography 및 메칠화 분석으로 조사한 결과, 두 시료 모두 ${\beta}-1,3-glucan$이었고, BWS-DA-GI는 1,6분지를 보유하고 있는 반면, MWS-DA-GI는 1,4 및 1,6분지를 함께 보유하는 것으로 추정되었으며, 분자량은 각각 1,200,000 및 1,000,000 dalton이었다.
발효가 가능한 탄수화물을 이용하거나 효소 이용 및 사료가공 등에 관한 이해를 증진시키는 길은 닭의 분중 휘발성 유가물질의 감소를 가져올 수 있다. 전분질의 소화는 가루사료를 (밀과 보리) 알곡으로 대치하게 하였다. 그러나 근위의 pH로 볼 때 사료의 종류나 형태는 연속성이 떨어진다. 펠렛으로 만든 사료는 사료 요구율이 $0\siml2%$ 증진된다. 전분질의 소화는 xylase를 첨가하였을 때 대사 에너지(ME) 가는 35% 증진 효과가 잇는 것으로 보고되었다. 전분질의 이용과 전분질이 아닌 다당류(NSP)의 이용은 전분질을 포함한 알갱이 사료의 존재 즉 비 영양소 물질(ANF)의 포함 여부에 달려 있다. 사료 생산 기술의 증가는 $33^{\circ}C$에서 만들어지는 펠렛 사료에 이용될 수 있는 건조된 상태의 효소나 액체상태의 효소 생산 기법에 달려 있다. 수용성 NSP나 arabinoxylans 또는 beta-glucan 등은 부분적으로 효소 가격이 크기로 나누어지는 정도에 따라 달라진다. 적은 크기는 수분 흡수력이 감소되어야 하는데 만약 수분 흡수력이 지나치면 소화물에 수분이 너무 많아지게 되어 분에 수분 함량이 많아지며 사료 곡물 중에 비스코시티 현상이 생겨서 계란 껍질이 지저분해진다.
Objective: Wheat bran (WB) and rice bran (RB) are the agricultural by-products used as poultry feed in many developing countries. However, their use for poultry feed is limited due to high fiber and the presence of anti-nutritional substances (e.g. ${\beta}-glucans$). The objective of this study was to develop a method to improve the quality of those brans by reducing the fiber content. Methods: A two-step fermentation method was developed where the second fermentation of first fermented dry bran was carried out. Fermentation was performed at a controlled environment for 3 h and 6 h (n = 6). The composition of brans, buffer solution and rumen liquor was maintained in a ratio of 1:2:3, respectively. Brans were analyzed for dry matter, crude fiber (CF), acid detergent fiber (ADF), neutral detergent fiber (NDF), and acid detergent lignin (ADL) content. Celluloses and hemicelluloses were calculated from the difference of ADF-ADL and NDF-ADF, respectively. Samples were compared by two-factor analysis of variance followed by Tukey's multiple comparison tests (p<0.05). Results: CF %, ADF % and cellulose tended to decrease and NDF % and hemicellulose content was reduced significantly (p<0.05). After the 1st fermentation step, NDF decreased $10.7%{\pm}0.55%$ after 3 h vs $17.0%{\pm}0.78%$ after 6 h in case of WB. Whereas, these values were $2.3%{\pm}0.30%$ (3 h) and $7.5%{\pm}0.69%$ (6 h) in case of RB. However, after the 2nd fermentation step, the decrease in the NDF content amounted to $9.1%{\pm}0.72%$ (3 h), $17.4%{\pm}1.13%$ (6 h) and $9.3%{\pm}0.46%$ (3 h), $10.0%{\pm}0.68%$ (6 h) in WB and RB, respectively. Cellulose and hemicellulose content was reduced up to $15.6%{\pm}0.85%$ (WB), $15.8%{\pm}2.20%$ (RB) and $36.6%{\pm}2.42%$ (WB), $15.9%{\pm}3.53%$ (RB), respectively after 2nd fermentation of 6 h. Conclusion: Two-step fermentation process improved the quality of the brans for their use in poultry feed.
독버섯인 갈황색 미치광이버섯의 균사체 추출물(EGM) 및 배양여액 농축물(SGB)의 생리활성을 탐색하였다. 다당류 및 단백질, 페놀화합물, 총 ${\beta}-glucan$ 함량은 EGM의 경우 각각 80.14%, 5.04%, 3.50 mg/ml, 5.95%이었으며, SGB는 78.68%, 4.75%, 3.32 mg/ml, 3.28%로 나타났다. 아질산염 소거능은 pH 1.2에서 EGM의 경우 100 mg/ml 처리 시 64.68%이었다. 환원력의 경우 EGM는 10 mg/ml 처리 시 0.54였으며, SGB는 100 mg/ml의 농도에서 0.87로 가장 높았고 10 mg/ml에서 0.57을 나타내었다. 그리고 linoleic acid의 자동산화 억제 실험에서 EGM의 경우 반응 30시간 이후에는 1 mg/ml 농도에서 합성항산화제인 butyl hydroxy toluene (BHT)나 vitamin E보다 높은 항산화활성을 나타내었다. 암세포 성장억제는 EGM의 경우 10 mg/ml의 농도에서 모든 세포에서 약 59%이상의 억제율을 보였으며, SGB의 경우 자궁암 세포인 HeLa에서 45%의 억제 효과를 나타낸 반면, 정상 간세포주인 NCTC에서도 76.76%의 억제를 나타내었다. 혈전용해 활성에서는 EGM의 경우 Streptokinase의 1,180 unit/g과 동일한 활성을 보였고, SGB는 1,011 unit/g을 나타내었다. ACE 저해활성에서 EGM의 경우 통상법에서는 $8.186{\pm}0.053%$이고, 전처리법에서는 $10.184{\pm}0.223$로 나타났으나, SGB의 경우 ACE 저해활성이 없는 것으로 나타났다. 항보체 활성의 경우 100 mg/ml농도에서 EGM의 경우 51.48%, SGB의 경우 62.65%의 활성도를 보였으며, 10 mg/ml 농도에서는 각각 7.01% 및 17.74%를 나타내었다. 체내 uric acid 생성인자인 xanthine oxidase 저해활성은 1 mg/ml 농도에서 EGM의 경우 9.53%, SGB의 경우 16.92%의 저해효과를 나타내었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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