• Journal of Ginseng Research
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• 제38권2호
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• pp.106-115
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• 2014

Background: Gut microbiota is regarded as one of the major factors involved in the control of body weight. The antiobesity effects of ginseng and its main constituents have been demonstrated, but the effects on gut microbiota are still unknown. Methods: To investigate the effect of ginseng on gut microbiota, 10 obese middle-aged Korean women took Panax ginseng extracts for 8 wk and assessment of body composition parameters, metabolic biomarkers, and gut microbiota composition was performed using 16S rRNA gene-based pyrosequencing at baseline and at 8 wk. Significant changes were observed in body weight and body mass index; however, slight changes were observed in gut microbiota. We divided the participants into two groups, the effective and the ineffective weight loss groups, depending on weight loss effect, in order to determine whether the antiobesity effect was influenced by the composition of gut microbiota, and the composition of gut microbiota was compared between the two groups. Results: Prior to ginseng intake, significant differences of gut microbiota were observed between both at phyla and genera and the gut microbiota of the effective and ineffective weight loss groups was segregated on a principal coordinate analysis plot. Conclusion: Results of this study indicate that ginseng exerted a weight loss effect and slight effects on gut microbiota in all participants. In addition, its antiobesity effects differed depending on the composition of gut microbiota prior to ginseng intake.

• 미생물학회지
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• 제52권1호
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• pp.49-58
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• 2016

부유 세균의 군집과 구별되는 생물막내 세균 군집은 다양한 수생태계에서 중요한 생태학적 역할을 수행한다. 자연계에서 생물막이 생태학적으로 중요함에도 불구하고, 남극 해양 환경에서 생물막 형성 과정 동안의 세균 군집 구조와 그들의 변화에 대한 연구는 수행되지 않았다. 본 연구에서, 남극 해양 환경에서 생물막 형성 초기 단계에서의 세균 군집 구조 변화를 16S rRNA 유전자의 pyrosequencing을 통해 수행하였다. 생물막내 전반적인 세균 군집은 주변의 해수의 군집과 매우 달랐다. 전체 세균 군집의 78.8%에서 88.3%를 차지한 Gammaproteobacteria와 Bacteroidetes의 상대적 풍부도는 생물막의 형성에 따라 급격하게 변하였다. Gammaproteobacteria는 생물막 형성 진행에 따라 증가하다가 (4일째에 75.7%), 7일째에 46.1%로 감소하였다. 반면, Bacteroidetes는 초기에서 중기로 갈수록 감소하다가 다시 증가하는 양상을 보이며, Gammaproteobacteria와 반대의 변화 양상을 나타내었다. 생물막 형성의 초기 과정에 우점 하는 OTU (>1%)들의 변화 양상은 시기에 따라 뚜렷한 차이를 보였다. Gammaproteobacteria에 속하는 종의 경우, 4일째까지 증가한 반면, 첫째날 가장 우점 하였던 문인 Bacteroidetes에 속하는 종은 4일째까지 감소한 후, 다시 증가하는 양상을 보였다. 흥미롭게, Pseudoalteromonas prydzensis가 67.4%를 차지하며 우점 하였는데, 이는 생물막 형성에 이 종이 중요한 역할을 수행함을 시사하는 것으로 보인다.

• 생명과학회지
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• 제25권3호
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• pp.323-328
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• 2015

본 연구에서는 울릉도 성인봉지역의 근권 토양시료로부터 세균군집의 다양성을 조사하였다. 파이로시퀀싱에 의한 16S rRNA 유전자의 염기서열 분석결과 총 1,613개 OTUs를 확인했다. 세균 군집 조사결과 문 수준에서 Proteobacteria문이 42.29%, Acidobacteria문이 26.30%, 그리고 Actinobacteria문이 6.89%로 전체세균의 81.47%를 차지하였다. 강 수준에서는 α-proteobacteria강이 36.07%로 우점하고 있었으며, Acidobacteria_c강이 10.65% 차 우점하였다. 과 수준에서는 Bradyrhizobiaceae과가 22.83%로 우점하고 있었으며, Acidobacteriaceae과가 10.62%으로차 우점하고 있었다. 울릉도와 독도는 환경적으로 유사하지만 울릉도에서의 식물상이 보다 다양하고 개체수가 훨씬 많기 때문에 우점하고 있는 세균의 비율은 높은 차이를 보였지만 비우점 세균들이 차지하는 비율은 다양하게 나타났다. 울릉도와 독도의 세균군집의 다양성 차이는 환경요인에 의한 영향보다 지리적인 위치와 더 관련이 있으며 또한 식생의 유형에 따라 세균 군집의 다양성 영향을 미치는 것으로 보인다.

• 생명과학회지
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• 제29권9호
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• pp.986-995
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• 2019

장내 미생물은 숙주의 건강을 유지하는 데 중요한 역할을 하며, 식단에 의하여직접적으로 영향을 받아 조절된다. 김치는 식이 섬유와 젖산균(LAB)이 풍부한 발효 식품이다. 발효 김치가 장내 미생물의 구성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 6주령의 수컷 Sprague-Dawley 흰쥐 45마리를 대상으로 기본 사료(CON), 발효 김치(FK)와 키토산 첨가 발효 김치(CFK)를 각각 4주간 급여 하였다. 체중과 사료 섭취량을 매주 측정하였으며, 미생물 분석은 장내용물 수집 후 pyrosequencing을 통하여 16S rRNA 유전자 분석으로 확인 하였다. FK 및 CFK군은 대조군에 비해 체중, 사료 효율 및 혈중 triglyceride 농도가 감소한 것으로 나타났다. 장내 미생물의 다양성은 대조군에 비해 FK와 CFK군 모두에서 증가하였다. 비만과 관련된 Firmicutes 미생물이 감소한 반면, 체중 감소와 관련된 Bacteroidetes 미생물이 증가하였다. 젖산균과 체중 감소 관련 박테리아 및 butyrate 생산 박테리아는 대조군에 비해 FK 및 CFK군에서 증가하였다. 발효 김치는 비만을 억제하고 장내 유익한 미생물의 성장을 촉진하였다.

• 농업생명과학연구
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• 제50권1호
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• pp.117-124
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• 2016

토양 미생물 군집은 외부 환경변화에 있어 식물 군집보다 더 빨리 반응할 수 있다는 점에서 복원 과정의 초기 지표로 활용될 수 있다. 이런 측면에서 인위적인 교란에 대한 생태계 반응을 측정하고 생태계 복원의 지표를 제공하는 토양 미생물 군집 연구가 증가하고 있는 추세이다. 본 연구는 2012년과 2013년 준공된 이화령과 육십령 백두대간 생태축 복원사업지와 주변 임분에서 각각 토양을 채취하여 16S rRNA 파이로시퀀싱 기법을 이용하여 토양 박테리아 군집을 분석하였다. 문(Phylum) 수준에서의 박테리아 다양성은 이화령이 평균 29.3, 육십령이 평균 32.3으로 나왔고 복원사업지와 주변 임분은 통계적으로 유의한 차이를 보였으나(p<0.01), 지리적 위치(이화령과 육십령 비교)나 토심(0~15cm, 16~30cm 비교)에 따른 유의한 영향은 나타나지 않았다. 검색된 토양 박테리아 중에서 Acidobacteria(37.3%)와 Proteobacteria(31.1%)가 가장 우점적으로 분포하는 것으로 나타났으며, 복원한 토양과 주변 임분에서 이 두 문의 박테리아 다양성 양상은 서로 상반되었다. 즉, 인공적으로 복원된 토양에서는 Proteobacteria가 높은 비율로 나타났고(38.1%, 인근 산림토양에서는 24.2%), 주변 임분에서는 Acidobacteria가 다양한 것으로 나타났다(55.4%, 복원 사업지는 19.2%). 이러한 경향은 토양의 영양상태에 따라 선호하는 박테리아 종류가 다르다는 기존의 연구 결과와 유사하였으며, 특히 Acidobacteria는 산성토양을 선호하는 등 토양산도와 밀접한 연관이 있을 것으로 생각된다. 따라서, 토양 박테리아 군집 특성은 연구지 위치나 토심에 따른 영향보다는 토양복원에 따른 영향이 더 크게 나타났고 이는 향후 토양복원의 성공여부를 정량적으로 모니터링하는데 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

• International Journal of Oral Biology
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• 제43권1호
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• pp.13-21
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• 2018

Radiotherapy (RT) is a mainstay in the treatment of head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC). For locally advanced HCSCC, concurrent chemoradiotherapy (CCRT) benefits HCSCC patients in terms of better survival and loco-regional control. In this study, we evaluated changes in oral microbiota in patients, who received CCRT for head and neck cancer. Oral rinsed samples were weekly collected before and during CCRT and at 4 weeks following treatment from HNSCC patients, who had received 70 Gy of radiation delivered to the primary sites for over 7 weeks and concurrent chemotherapy. Oral microbiota changes in three patients were analyzed by next-generation sequencing using 16S rRNA 454 pyrosequencing. On an average, 15,000 partial 16S rRNA gene sequences were obtained from each sample. All sequences fell into 11 different bacterial phyla. During early CCRT, the microbial diversity gradually decreased. In a patient, who did not receive any antibiotics during the CCRT, Firmicutes and Proteobacteria were the most abundant phylum. During the early CCRT, proteobacteria gradually decreased while Firmicutes increased. During the late CCRT, firmicutes gradually decreased while Bacteroides and Fusobacteria increased. In all the patients, yellow complex showed a gradual decrease, while orange and red complex showed a gradual increase during the CCRT. At 4 weeks after CCRT, the recovery of oral microbiota diversity was limited. During CCRT, there was a gradual increase in major periodontopathogens in association with the deterioration of the oral hygiene. Henceforth, it is proposed that understanding oral microbiota shift should provide better information for the development of effective oral care programs for patients receiving CCRT for HNSCC.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제27권12호
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• pp.1726-1735
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• 2014

This study investigated the effects of acarbose addition on changes in ruminal fermentation characteristics and the composition of the ruminal bacterial community in vitro using batch cultures. Rumen fluid was collected from the rumens of three cannulated Holstein cattle fed forage ad libitum that was supplemented with 6 kg of concentrate. The batch cultures consisted of 8 mL of strained rumen fluid in 40 mL of an anaerobic buffer containing 0.49 g of corn grain, 0.21 g of soybean meal, 0.15 g of alfalfa and 0.15g of Leymus chinensis. Acarbose was added to incubation bottles to achieve final concentrations of 0.1, 0.2, and 0.4 mg/mL. After incubation for 24 h, the addition of acarbose linearly decreased (p<0.05) the total gas production and the concentrations of acetate, propionate, butyrate, total volatile fatty acids, lactate and lipopolysaccharide (LPS). It also linearly increased (p<0.05) the ratio of acetate to propionate, the concentrations of isovalerate, valerate and ammonia-nitrogen and the pH value compared with the control. Pyrosequencing of the 16S rRNA gene showed that the addition of acarbose decreased (p<0.05) the proportion of Firmicutes and Proteobacteria and increased (p<0.05) the percentage of Bacteroidetes, Fibrobacteres, and Synergistetes compared with the control. A principal coordinates analysis plot based on unweighted UniFrac values and molecular variance analysis revealed that the structure of the ruminal bacterial communities in the control was different to that of the ruminal microbiota in the acarbose group. In conclusion, acarbose addition can affect the composition of the ruminal microbial community and may be potentially useful for preventing the occurrence of ruminal acidosis and the accumulation of LPS in the rumen.

• BMB Reports
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• 제50권11호
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• pp.578-583
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• 2017

Programmed cell death-1 (PD-1) is a coinhibitory molecule and plays a pivotal role in immune regulation. Here, we demonstrate a role for PD-1 in pathogenesis of inflammatory bowel disease (IBD). Wild-type (WT) mice had severe wasting disease during experimentally induced colitis, while mice deficient for PD-1 ($PD-1^{-/-}$) did not develop colon inflammation. Interestingly, $PD-1^{-/-}$ mice cohoused with WT mice became susceptible to colitis, suggesting that resistance of $PD-1^{-/-}$ mice to colitis is dependent on their gut microbiota. 16S rRNA gene-pyrosequencing analysis showed that $PD-1^{-/-}$ mice had altered composition of gut microbiota with significant reduction in Rikenellaceae family. These altered colon bacteria of $PD-1^{-/-}$ mice induced less amount of inflammatory mediators from colon epithelial cells, including interleukin (IL)-6, and inflammatory chemokines. Taken together, our study indicates that PD-1 expression is involved in the resistance to experimental colitis through altered bacterial communities of colon.

• 한국산림과학회지
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• 제106권2호
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• pp.121-129
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• 2017

토양미생물은 산림 생태계 구성 요소로써 산림 내 물질 순환 및 식물 생장 등에 중요한 역할을 한다. 그러나 국내 산림과학분야에서는 토양 균류 일부 종에 대한 연구가 주로 실시되어졌으며, 박테리아를 포함한 미생물 군집에 대한 연구는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 16S rRNA gene 영역에 대한 차세대염기서열분석법을 통해, 장군봉 천연 소나무림 토양 내 존재하는 박테리아 군집 구성을 파악하였다. 분석 결과, phylum 수준에서 Proteobacteria, Acidobacteria, Actinobacteria, Planctomycetes 등이 나타나, 전형적인 토양 박테리아 군집 구성을 보였다. 또한, 부영양 환경을 선호하는 Proteobacteria가 가장 높은 비율을 차지하였는데, 다른 인공림과 비교하여 장군봉 천연 소나무림 토양 유기물량이 상대적으로 풍부한 것이 원인으로 생각된다. 한편, 토양 내 질소 순환에 기여를 하는 뿌리혹박테리아 분류군을 살펴본 결과, Burkholderia, Bradyrhizobium, Rhizobium 속이 주로 존재하는 것을 확인하였다. 토양 물리 화학적 특성과 박테리아 군집 구성간의 상관관계를 분석한 결과, 토양 내 pH가 박테리아 군집 구성과 관련된 주요 토양 특성인 것으로 확인되었다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제30권4호
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• pp.495-504
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• 2017

Objective: Manipulating the fermentation to improve the performance of the ruminant has attracted the attention of both farmers and animal scientists. Propionate salt supplementation in the diet could disturb the concentration of propionate and total volatile fatty acids in the rumen. This study was conducted to evaluate the effect of calcium propionate supplementation on the ruminal bacterial community composition in finishing bulls. Methods: Eight finishing bulls were randomly assigned to control group (CONT) and calcium propionate supplementation (PROP) feeding group, with four head per group. The control group was fed normal the total mixed ration (TMR) finishing diet, and PROP group was fed TMR supplemented with 200 g/d calcium propionate. At the end of the 51-day feeding trial, all bulls were slaughtered and rumen fluid was collected from each of the animals. Results: Propionate supplementation had no influence the rumen fermentation parameters (p>0.05). Ruminal bacterial community composition was analyzed by sequencing of hypervariable V3 regions of the 16S rRNA gene. The most abundant phyla were the Firmicutes (60.68%) and Bacteroidetes (23.67%), followed by Tenericutes (4.95%) and TM7 (3.39%). The predominant genera included Succiniclasticum (9.43%), Butyrivibrio (3.74%), Ruminococcus (3.46%) and Prevotella (2.86%). Bacterial community composition in the two groups were highly similar, except the abundance of Tenericutes declined along with the calcium propionate supplementation (p = 0.0078). Conclusion: These data suggest that the ruminal bacterial community composition is nearly unchanged by propionate supplementation in finishing bulls.