• 제목/요약/키워드: Anaerobic fungi

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Effect of Glucose Levels and N Sources in Defined Media on Fibrolytic Activity Profiles of Neocallimastix sp. YQ1 Grown on Chinese Wildrye Grass Hay or Alfalfa Hay

  • Yang, H.J.;Yue, Q.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제24권3호
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    • pp.379-385
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    • 2011
  • 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.

논과 밭 토양에서 토층간 미생물 군집의 차이 (Variation of Microbial Community Along Depth in Paddy and Upland Field)

  • 김찬용;박기춘;이영근
    • 한국토양비료학회지
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    • 제42권2호
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    • pp.139-143
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    • 2009
  • 인지질 지방산을 분석하여 특정 미생물군의 수직적 분포와 토층간 미생물 군집 패턴을 조사하였다. 경북 농업기술원에 위치하고, 질소, 인산, 가리의 화학비료만 장기 연용한 논과 밭 포장에서 15 cm 깊이까지 토양을 채취하였다. 인지질 지표 지방산을 주요인 분석으로 분석하여 토양 미생물 군집을 분석한 결과 논과 밭 토양의 미생물 군집은 뚜렷하게 구분되었으며, 토층간 차이보다 논과 밭의 차이가 더 컸다. 논보다 밭은 토층이 깊어짐에 따라 미생물 군집이 급격하게 변하였는데, 미생물 군집 측면에서 밭보다 논의 표층이 더 두껍다고 볼 수 있다. cyclopropyl/monoenoic precursor 비율과 전체 포화지방산/전체 불포화 지방산 비율은 토심이 깊어짐에 따라 증가하였는데, 이는 토심이 깊어질수록 탄소원과 통기가 부족하기 때문에 일어나는 현상으로 보인다. 대체로 표토는 그램음성균, 곰팡이 등의 상대적 비율이 높고 토심이 깊어질수록 세균과 방선균의 상대적 비율이 높아졌다.

Enhancing Electricity Generation Using a Laccase-Based Microbial Fuel Cell with Yeast Galactomyces reessii on the Cathode

  • Chaijak, Pimprapa;Sukkasem, Chontisa;Lertworapreecha, Monthon;Boonsawang, Piyarat;Wijasika, Sutthida;Sato, Chikashi
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제28권8호
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    • pp.1360-1366
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    • 2018
  • The fungi associated with termites secrete enzymes such as laccase (multi-copper oxidase) that can degrade extracellular wood matrix. Laccase uses molecular oxygen as an electron acceptor to catalyze the degradation of organic compounds. Owing to its ability to transfer electrons from the cathodic electrode to molecular oxygen, laccase has the potential to be a biocatalyst on the surface of the cathodic electrode of a microbial fuel cell (MFC). In this study, a two-chamber MFC using the laccase-producing fungus Galactomyces reessii was investigated. The fungus cultured on coconut coir was placed in the cathode chamber, while an anaerobic microbial community was maintained in the anode chamber fed by industrial rubber wastewater and supplemented by sulfate and a pH buffer. The laccase-based biocathode MFC (lbMFC) produced the maximum open circuit voltage of 250 mV, output voltage of 145 mV (with a $1,000{\Omega}$ resistor), power density of $59mW/m^2$, and current density of $278mA/m^2$, and a 70% increase in half-cell potential. This study demonstrated the capability of laccase-producing yeast Galactomyces reessii as a biocatalyst on the cathode of the two-chamber lbMFC.

미생물을 이용한 환경오염원의 분해에 관한 연구 II (Studies on the Decomposition of Environmental Pollutants by Utilizing Microorganisms)

  • 이재구;김기철;김창한
    • 미생물학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.53-66
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    • 1982
  • 1. When Chong Ju and Chung Ju soils possessing different physicochemical properties were treated with 500 ppm of TOK and incubated in flooded anaerobic condition for 2, 4, and 6 months, respectively, they produced 4-Chloro-4'-amino diphenyl ether, 2,4-Dichloro-4'-amino diphenyl ether(amin-TOK), N-[4'-(4-Chlorophenoxy)] phenyl acetamide, and N-[4'-(4-Chlorophenoxy)] phenyl formamide as the metabolities. This result indicates that TOK undergose the reduction of its $NO_2\;to\;NH_2$ group, dechlorination, acetylation, and formylation under this condition. The cleavage of ether linkage does not occur. In addition, TOK degrades more readily in Chung Ju soil which is characterized by pH 6.43 and higher contents of $Ca^{++}$ and C.E.C. than in Chong Ju soil which is lower in pH, $Ca^{++}$, and C.E.C. 2. In the aerobic incubation of TOK of 25ppm in Chung Ju soil suspension for 21 days, the ratio of the resulting metabolites, TOK : amino-TOK : 4-Chloro-4'-amino diphenyl ether was 100 : 130 : 76. Meanwhile, in the 42 day incubation, the ratio was 100 : 19 : 5, which indicates that TOK in aerobic condition dose not necessrily degrade as a function of the incubation period. 3. The citrate buffer extract of Chung Ju soil has the capability of degrading TOK, which was verified to be due to the action of the microorganisms involved. 4. Twelye strains of soil bacteria were isolated from the TOK-treated soils. In the incubation of TOK in pure cultures of the respective isolates, the strain T-1-1 isolated from Chong Ju soil had almost no degradability whereas the strain T-2-3 was the most potent. The degradation of TOK by the isolates constituted mostly the reduction of the nitro group to amino group. 5. In a test for the degradability of TOK by some selected microorganisms, Pseudomonas species were more potent than fungi. Yet, Isolate B which had been isolated from Chung Ju soil suspension was the most potent.

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Aspergilus Oyzae 혹은 Saccharomyces Cerevisiae를 첨가하여 제조한 맥주박 위주 발효사료가 반추위 미생물에 미치는 영향 (Effects of Brewery Meal-Based Fermented Feedstuff Supplemented with Aspergillus Oryzae or Saccharomyces Cerevisiae on Ruminal Microorganism)

  • 박병기;라창식;김병완;오진석;신종서
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.307-318
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    • 2005
  • 본 연구는 Aspergillus oryzae(AO) 혹은 Saccharomyces cerevisiae(SC)를 첨가하여 제조한 맥주박 위주 발효사료의 급여가 한우의 반추위내 미생물에 미치는 영향을 조사하기 위해 실시하였다. 공시동물은 반추위 cannula가 장착된 한우 암소 2두를 이용하였다. 시험은 시판 배합사료 $715\%$ 및 corn silage $28.5\%$ 급여구(대조구), 시판 배합사료 $45.0\%$, AO 첨가 발효사료 $26.5\%$ 및 com silage $28.5\%$ 급여구(TAO)와 시판 배합사료 $45.0\%$, SC 첨가 발효사료 $26.5\%$ 및 corn silage $28.5\%$ 급여구(TSC)의 3처리구로 구분하여 수행하였다. Total viable bacteria(p<0.05), 혐기성 곰팡이 및 protozoa(p<0.05)의 수는 대조구에 비해 TAO 및 TSC에서 높았다. 단백질 분해 박테리아(p<0.05), 섬유소 분해 박테리아 및 xylan 이용 박테리아 수는 대조구에 비해 TAO 및 TSC구에서 높은 경향이었다 Protozoa의 건물회수율은 대조구에 비해 TAO 및 TSC구에서 높았다(p<0.05). 총 미생물 및 protozoa의 조단백질 함량은 대조구 및 TAO구에 비해 TSC구에서 높았다(p<0.05). 박테리아의 조단백질 함량은 대조구에 비해 TAO 및 TSC구에서 높았다(p<0.05). 총 미생물의 조지방 함량은 대조구 및 TSC구에 비해 TAO구에서 높았으며 (p<0.05), protozoa 및 박테리아의 조지방 함량은 대조구 및 TAO구에 비해 TSC구에서 높았다(p<0.05). 총 미생물의 필수아미노산 비율은 TAO 및 TSC구에 비해 대조구에서 높았다. 박테리아의 methionin 및 alanine 비율은 대조구에 비해 TAO 및 TSC구에서 높았다(p<0.05). 이상의 결과에서 AO 혹은 SC를 첨가하여 제조한 발효사료의 급여는 반추위내 미생물 수 및 균체 조성 변화에 영향을 미치는 것으로 판단된다.

농약(農藥)이 담수토양중(湛水土壤)중 미생물상(微生物相) 변화(變化)에 끼치는 영향(影響) (Effect of Pesticides on Change of Soil Microflora in Flooded Paddy Soil)

  • 한성수;김성조;백승화;최효정
    • 한국환경농학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.83-95
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    • 1990
  • 농약(農藥)이 토양(土壤) 미생물(微生物)의 상변화(相變化)에 끼치는 영향(影響)을 구명(究明)하기 위하여 담수토양(湛水土壤) 상태하(狀態下) 수도(水稻)를 이앙(移秧)한 구(區)와 이앙(移秧)하지 않은 구(區)에 살충제(殺蟲劑)인 carbofuran, 제초제(除草劑) pyrazolate 및 pyrazolate+pretilachlor 합제(合劑)를 처리(處理)한 후(後) pH 변화(變化)와 총세균(總細菌), 그람 음성균(陰性菌), 사상균(絲狀菌)등의 수(數)를 경시적으로 조사분석(調査分析)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. pH 변화(變化)는 수도재배(水稻栽培) 약제(藥劑) 처리후(處理後) 시일(時日)이 경과(經過)함에 따라 약간(若干) 낮아지다 6주(週)째에는 다시 상승(上昇)하였고, 수도(水稻)를 재배(栽培)한지 않은 경우(境遇) 약제처리후(藥劑處理後)의 pH는 거의 변화(變化)가 없었다. 2. 공시약제(供試藥劑) 모두 수도재배(水稻栽培) 유무(有無)에 관계(關係)없이 약제처리(藥劑處理) 후(後)의 총세균수(總細菌數)는 대조구(對照區)에 비하여 적었고 처리약량(處理藥量)이 증가(增加)함에 따라 감소(減少)되었으나 시일(時日)이 경과(經過)함에 따라 증가(增加)되었다. 3. 농약처리후(農藥處理後) 6주(週)째까지 그람 음성균(陰性菌)의 수(數)는 대조구(對照區)보다 적었고 시일(時日)이 경과(經過)함에 따라 carbofuran처리구(處理區)의 그람 음성균(陰性菌)의 수(數)는 감소(減少)되었으나 pyrazolate 및 합제처리(合劑處理)의 그람 음성균(陰性菌) 수(數)는 증가(增加)되는 경향(傾向)이었다. 4. 약제처리구(藥劑處理區)의 혐기성(嫌氣性) 세균(細菌)의 수(數)도 대조구(對照區)보다도 적었으나 시일(時日)이 경과(經過)하면서 증가(增加)되었다. 5. 사상균(絲狀菌)의 수(數)는 carbofuran 처리(處理)의 경우(境遇) 대조구(對照區)와 비슷하였으나 pyrazolate와 그 합제처리구(合劑處理區)의 경우(境遇)는 처리농도(處理濃度)가 증가(增加)하면서 4-5주(週)째 까지는 더욱 감소(減少)되다가 6주(週)째 까지는 더욱 감소(減少)되다가 6주(週)째에는 증가(增加)한는 경향(傾向)이었다.

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오이 시설재배에서 키토산 처리가 토양 미생물상에 미치는 효과 (Effect of Chitosan on Microbial Community in Soils Planted with Cucumber under Protected Cultivation)

  • 박기춘;장태현
    • 원예과학기술지
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    • 제30권3호
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    • pp.261-269
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    • 2012
  • 오이시설하우스 토양에 키토산의 분말과 액상을 처리하여 90일, 160일 및 200일이 경과한 후에 인지질지방산을 추출하여 토양 미생물상 구성 및 토양 미생물의 생리적 지표를 분석하였다. 확인된 총지방산을 주요인 분석으로 분석한 결과 키토산 처리 후 90일에 키토산 분말 처리구는 PC(주요인)1 대하여 키토산을 처리하지 않은 대조구와 완전히 구분되었고, 키토산 용액 처리구는 PC2 모두에 대하여 대조구와 뚜렷이 구분되었다. 키토산 분말 처리 후 160일에 대조구와 비교하여 키토산 분말 처리구는 PC2에 대하여 완전히 구분되었지만 키토산 용액 처리구는 PC1과 PC2 모두에 대하여 뚜렷이 구분되지 못하였다. 키토산 처리 후 200일에는 PC1과 PC2 모두에 대하여 처리 간 차이가 없었다. 지표 지방산을 이용한 미생물군과 생리적 지표의 차이를 보면, 키토산을 토양에 처리한 후 90일에는 토양미생물군에 미치는 효과가 나타나지 않았지만, 곰팡이/세균 비율은 키토산 용액 처리구에서 유의성 있게 증가하였다. 키토산 처리 후 160일은 균근이 키토산 분말 처리구에서 증가하였다. 세균은 그램 음성균/그램 양성균 비율이 키토산 용액 처리구에서 증가하였고, cyclo-지방산/전구체 비율은 대조구가 키토산 분말 처리구보다 높았다. 곰팡이/세균 비율은 키토산 처리구 모두가 통계적으로 유의성 있게 높았다. 키토산 처리 후 200일 조사에서 호기성균/혐기성균 세균의 비율이 키토산 분말 처리구가 키토산 용액 처리구보다 높았고, 포화지방산/불포화지방산 비율은 키토산 용액 처리구가 키토산 분말 처리구보다 통계적으로 유의성 있게 높았다. 키토산은 처리 후 160일까지 토양 미생물상을 변화시켰으며 분말에서 효과가 컸다. 미생물 생리적 지표에 미치는 키토산의 영향은 처리 160일 이후에 나타나기 시작하여 200일까지 나타났다.

고추역병 길항미생물 Bacillus subtilis AH18과 Bacillus licheniformis K11의 토양미생물 생태에 미치는 영향 (Effects of Phytophthora Blight-antagonistic Microorganisms Bacillus subtilis AH18 and Bacillus licheniformis K11 on the Soil Microbial Community)

  • 박기춘;임종희;김상달;이영근
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제52권3호
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    • pp.121-125
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    • 2009
  • 고추역병에 대한 길항미생물로 선발된 Bacillus subtilis AH18과 Bacillus licheniformis K11의 토양미생물 생태에 미치는 영향을 조사하기 위하여 이들 미생물을 단독 또는 복합으로 토양에 처리한 후 토양미생물상의 변화를 관찰하였다. 토양미생물 생태의 변화는 토양에서 인지질 지방산을 추출한 후 전체 지방산과 지표 지방산의 상대적 비율로 분석하였다. 전체적 인지질 지방산 구성과 각 지표 지방산 분석에 의해서 B. subtilis AH18 처리구는 무처리 대조구와 완전히 구분되었다. 전체 토양미생물상을 B. subtilis AH18 처리가 바꾸었고 세균 비율을 감소시켰으며, 곰팡이세균 비율을 높였으며, 그램음성균/그램양성균의 비율을 낮추었으며, 혐기성균/호기성균의 비율은 증가시켰다. 또한 불량환경 적응성을 의미하는 cy19:0/18:$1{\omega}7c$ 지방산비율과 단불포화지방산/포화지방산 비율도 B. subtilis AH18 처리구가 증가시켰다. 이에 반하여 B. licheniformis K11 처리나 두 미생물의 동시 처리는 전술한 토양미생물 지표에 큰 영향을 미치지 않았다. 따라서 지방산 분석을 토양미생물상 분석에서 B. subtilis AH18의 단용처리는 미생물을 처리하지 않은 대조구에 비하여 토양미생물상을 뚜렷이 바꾸었지만, B. subtilis AH18가 B. licheniformis K11와 혼용되었을 때는 토양미생물상 변화에 미치는 영향이 적었다. 따라서 이들 두 미생물을 동시에 처리할 경우 고추역병 방제와 토양미생물 생태 보존의 두 목적을 동시에 이룰 수 있을 것으로 기대된다.

최근 반추위 미생물 군집의 응용기술을 이용한 사료효율 개선연구 (Recent Application Technologies of Rumen Microbiome Is the Key to Enhance Feed Fermentation)

  • 이스람 마푸줄;이상석
    • 생명과학회지
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    • 제28권10호
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    • pp.1244-1253
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    • 2018
  • 반추위 속에는 박테리아, 고세균, 프로토조아, 곰팡이 및 바이러스와 같은 다양한 미생물들이 편성의 혐기조건에서 공생하고 있다. 사료의 발효에 중요한 역할을 하고 있는 반추위 미생물은 위내 발효과정에서 에너지 손실에 영향을 주는 메탄의 발생을 제외하면 에너지와 단백질 대사에 필수적인 다양한 휘발성 지방산을 생산한다. 반추위내 미생물의 이용효율을 개선시키기 위해 사료배합비조절, 천연사료첨가제, 생균제첨가 등의 다양한 접근방법들이 사용되고 있다. 최근에 반추위 군집에 대한 메타유전체 또는 메타전사체와 같은 차세대 유전체 해독기술 또는 차세대 시퀀싱 기술의 적용으로 반추위 미생물의 다양성 및 기능에 대한 이해가 크게 증가하였다. 특히 메타단백질체와 메타대사체는 반추위 생태계의 복잡한 미생물네트워크에 대한 더 깊은 통찰력을 제공할 뿐만 아니라, 다양한 반추가축용 사료에 대한 반응을 제공함으로서 생산효율을 개선시키는데 기여하였다. 본 논문에서는 반추위내 사료의 발효와 이용을 향상시키기 위한 메타오믹스 기술, 즉, 메타유전체, 메타전사체, 메타단백질체 및 메타대사체의 최신 응용기술을 요약하고자 한다.

기질의 종류가 Neocallimastix frontalis에 의한 섬유소 분해양상과 섬유소 분해 효소 생산에 미치는 영향 (Effects of Substrates on Fiber Digestion Pattern and Fibrolytic Enzyme Production by Neocallimastix frontalis)

  • 성하균;이성실;하종규
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제46권5호
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    • pp.763-772
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    • 2004
  • Neocallimastix frontalis SA에게 에너지원으로 filter paper 또는 볏짚만을 공급하여 반추위 곰팡이를 배양하는 동안 섬유소 분해 양상을 현미경으로 관찰하고 cellulase와 xylanase 생산에 미치는 영향을 비교하였다. 혐기성 반추위 곰팡이를 접종한 후 filter paper를 광학 현미경으로 관찰하였을 때 filter paper의 표면과 모서리에 유주자의 부착, 포자낭의 발달 그리고 복잡한 그물망의 균사 엽상체의 형성이 관찰되었으며, 배양 7일 후에는 filter paper의 소화 그리고 섬유사의 결착성 및 견고성의 감소 현상이 나타났다. 또한 분쇄한 볏짚 표면에서도 미성숙 및 성숙한 포자낭들이 관찰되었으며, 일반적으로 이들 균사들은 볏짚의 부스러진 부분이나 잘리어진 모서리에서 많이 발견되었다. cellulase와 xylanase는 배양기간 동안 filter paper와 볏짚 기질 모두에서 빠르게 그 농도가 증가하였으며, 볏짚 첨가시에 비해 filter paper 첨가시가 더 높은 경향을 보였다. 특히 두 가질간의 cellulase와 xylanase 효소 활성은 각각 48 그리고 96시간 배양 이후에 큰 차이를 보였다(P<0.05). 따라서 filter paper는 복합 구조를 갖는 볏짚에 비하여 cellulase와 xylanase 생산을 위한 더 좋은 유도 물질임을 발견하였다. 이상의 결과들을 N. frontalis에 대한 에너지원으로서 단일 복합체인 filter paper가 복합 구조의 볏짚에 비해 더 우수하였으며, 물리적 및 화학적으로 섬유소를 분해하는 혐기성 반추위 곰팡이라 할 지라도, 리그닌화된 견고한 섬유소 구조를 파괴시킬 수 있는 물리적 처리는 반추위 곰팡이의 분해 작용 및 성장에 도움을 줄 수 있음을 시사한다.