• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제27권4호
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• pp.739-746
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• 2017

As alternatives to antibiotics in livestocks, probiotics have been used, although most of them in the form of liquid or semisolid formulations, which show low cell viability after oral administration. Therefore, suitable dry dosage forms should be developed for livestocks to protect probiotics against the low pH in the stomach such that the products have higher probiotics survivability. Here, in order to develop a dry dosage forms of probiotics for poultry, we used hydroxypropyl methylcellulose phthalate 55 (HPMCP 55) as a tablet-forming matrix to develop probiotics in a tablet form for poultry. Here, we made three different kinds of probiotics-loaded tablet under different compression forces and investigated their characteristics based on their survivability, morphology, disintegration time, and kinetics in simulated gastrointestinal fluid. The results indicated that the probiotics formulated in the tablets displayed higher survival rates in acidic gastric conditions than probiotics in solution. Rapid release of the probiotics from the tablets occurred in simulated intestinal fluid because of fast swelling of the tablets in neutral pH. As a matrix of tablet, HPMCP 55 provided good viability of probiotics after 6 months under refrigeration. Moreover, after oral administration of probiotics-loaded tablets to chicken, more viable probiotics were observed, than with solution type, through several digestive areas of chicken by the tablets.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제17권3호
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• pp.394-400
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• 2004

To investigate the efficacy of alternatives to antibiotics, the present study was conducted to compare the effects of antibiotic, lactic acid, a blend of commercial essential oils (EOs) and EOs in combination with lactic acid on growth performance and the functional activity of the gut in broiler chickens. A total of 168 broiler chickens were given the basal diet supplemented with 10 ppm colistin (T1), 0.1% lactic acid (T2), 25 ppm EOs (T3), 25 ppm EOs+0.1% lactic acid (T4), 50 ppm EOs (T5) or 50 ppm EOs+0.1% lactic acid (T6) in the period 3 to 35 days of age. As a result, the broiler chickens assigned to T4 group throughout the experimental period had apparently (p<0.05) greater body weight and total gain than these assigned to T1, T2, T3 and T5 groups. However, there was no difference in growth performance among the birds fed the diets supplemented with antibiotic (T1), lactic acid (T2) and EOs (T3 and T5) alone. The weights of digestive organs and the number of lactobacilli and E. coli in the lower ileum were not affected by dietary treatments. Total trypsin activity was significantly (p<0.05) greater in T4 than T1, T2, T3 and T5 groups. Total and specific pancreatic $\alpha$-amylase activities were significantly (p<0.05) enhanced in the broiler chickens fed T4 diet compared with these fed T1, T2 and T3 diets. However, there were no differences in growth performance and digestive enzyme activities including pancreatic trypsin and $\alpha$-amylase between T4 and T6 groups fed the diets supplemented with either low or high EOs levels in combination of lactic acid. In conclusion, a blend of commercial EOs combined with lactic acid showed significant increases in digestive enzyme activities of the pancreas and intestinal mucosa, leading to increase in growth performance.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제48권4호
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• pp.527-547
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• 2020

어병 세균은 어류 양식업의 경제적 피해 뿐만 아니라, 인수공통감염원으로 알려진 전염성 병원균이다. 어병 세균을 제어하기 위해 지속적인 항생제의 사용은 부작용이 수반되기 때문에, 천연 유래 소재의 개발이 요구된다. 본 연구에서는 항생제대체제 개발을 위해 항세균효과가 우수한 침엽수 정유를 발굴하고자 하였다. 소나무과에 속하는 전나무 (Abies holophylla), 곰솔 (Pinus thunbergii), 섬잣나무 (Pinus parviflora), 솔송 (Tsuga sieboldii), 리기테다소나무 (Pinus rigitaeda)의 잎에서 hydro-distillation법을 이용하여 정유를 추출하였으며, 추출된 정유는 어병 세균인 Edwardsiella tarda, Photobacterium damselae, Streptococcus parauberis, Lactococcus garivieae에 대하여 항균력을 평가하였다. 그 결과, 전나무와 곰솔 잎 정유가 그람 음성 세균인 E. tarda와 P. damselae에 대하여 선택적으로 강한 항균력을 나타냈다. GC-MS 분석 결과, 전나무 잎 정유의 주요 성분은 (-)-bornyl acetate (29.45%), D-limonene (20.47%), camphene (11.73%)이고, 곰솔 잎 정유의 주요 성분은 α-pinene (59.81%)으로 각각 확인되었다. 또한, 미량으로 존재하지만 정유와 동일한 효능을 나타내는 유효 성분으로 oxygenated monoterpenes인 neryl acetate, (-)-borneol, (-)-carveol의 세가지 화합물을 구명하였다. 따라서 그람 음성어병세균의 생장억제효과가 우수한 전나무와 곰솔 잎 정유는 사료 첨가제, 수산용 의약품 등 생물학적 제제로 활용 될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국가금학회지
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• 제40권1호
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• pp.25-29
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• 2013

본 실험은 목초액을 활용한 전통 한약재 추출, 발효액의 항균과 항산화 능력을 측정함으로써 가금 사료 내 항생제 대체제로의 사용 가능성을 타진하고자 실시하였다. 참나무를 숯가마에 넣고 고온에서 탄화시킴으로써 수집되는 목초액을 활용하여 마늘, 백출, 계피, 황련, 어성초, 황백과 정향과 혼합, 실온에서 50일간 숙성시킨 다음 숙성물을 분리, 항균과 항산화 능력을 측정하였다. 유산균에 대한 생육 저지환은 황련을 제외한 6종의 한약재 추출 숙성액에서 유의적으로 작은 1.28~1.63 mm이었으며, 장내 유해 미생물들인 살모넬라와 대장균에 대한 생육 저지환의 크기는 계피와 정향에서 각각 3.30과 3.48 mm로 가장 우수한 항균성을 나타내었다. 황련의 장내 유해 미생물에 대한 생육 저지환의 직경은 각각 살모넬라 2.21 mm와 대장균 3.34 mm로 살모넬라는 생육 저지환의 직경이 계피보다 유의적으로 작았으나(p<0.05), 대장균에서는 정향과 통계적 유의성이 없었다(p>0.05). 폴리페놀과 플라보노이드 함량은 각각 정향과 황련에서 가장 높은 4.28과 0.38 mg/mL이었으며, 황백은 정향과 황련보다는 다소 낮은 2.98 mg/kg과 0.22 mg/kg이었다. 라디칼 소거능을 나타내는 DPPH는 플라보노이드가 0.38 mg/mL인 황련에서 가장 높은 0.41 mM을 나타내었으며, 폴리페놀과 플라보노이드 함량이 2.56 mg/mL과 0.20 mg/mL로 낮았던 어성초에서 유의적으로 낮은 0.18 mM의 DPPH를 나타내었다(p<0.05). 따라서 가금 사료 내 천연의 항생 대체제를 첨가하고자 한다면 항균 능력이 우수하면서도 라디칼 소거능력까지 양호하였던 계피, 황련과 정향 목초액 추출, 숙성물이 천연의 대체제로 활용 가능할 것으로 판단된다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제48권1호
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• pp.1-15
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• 2005

농작물이 병해충 및 잡초 등에 의하여 피해를 받게 되면 농업생산성은 상당히 저하된다. 따라서 농업생산성을 높이기 위하여 합성농약을 과용해 왔고, 이로 인하여 토양의 질과 농업환경이 파괴되는 결과를 초래하고 있어서 지속적인 농업이 점차 어려워지고 있다. 오늘날의 농업은 농업환경의 파괴를 최소화하고 농산물의 안전성을 확보함과 동시에 생산성을 증대해야하는 복합적인 문제에 직면해 있다. 한편, 식물은 일반적으로 생존하기 위하며 외부의 침입으로부터 자신을 보호하거나 자신의 영역을 확보하기 위하며 다양한 종류의 2차대사물질을 생산하고 방출한다. 병원균이 침입했을 때 식물이 생산하는 항생물질인 phytoalexin으로는 화본과 식물의 경우 flavonoid계와 diterpenoid계의 물질을 생성하고, 쌍자엽 식물은 감염된 병원균의 종류에 상관없이 Leguminosae과는 flavonoids계, Cruciferae과는 indole 유도체, Solanaceae과는 sesquiterpenoid계, Umbelliferae과는 coumarin계 물질들을 생성하여 병원균에 저항성을 가진다. 곤충의 생리작용을 저해하거나 섭생을 싫어하게 하는 기능의 물질로는 terpene계의 pyrethrin, azadirachtin, limonin, cedrelanoid, toosendanin, fraxinellone/dictamnine 등이 있으며, alkaloid계로서는 terpenoid와 alkaloid가 결합된 sesquiterpene pyridine 및 norditerpenoids alkaloids와 azepine계, amide계, loline계, stemofoline계, pyrrolizidine계 alkaloids 등이 있다. 식물은 또한 자신의 영역을 확보하기 위하여 다른 식물의 생장을 저해하는 물질을 생성하는데 여기에는 terpene계의 essential oil 및 sesquiterpene lactone과 이외에 benzoxazinoids, glucosinolate, quassinoid, cyanogenic glycoside, saponin, sorgolennone, juglone 등 다수의 2차 대사물질들이 있다. 이와 같은 기능의 2차 대사물질을 병해충 및 잡초 방제에 직, 간접으로 이용하는 것은 친환경농업의 한 가지 방법일 수 있다. 그러나 천연물질들은 자연계에서 쉽게 분해되어 효율이 떨어지는 경우가 많고 식물을 통하여 생산하는데도 한계가 있다. 따라서 보다 안전성과 효율성이 뛰어난 2차 대사물질을 찾아내는 연구와 아울러 방제기능이 있는 물질의 생합성경로를 구명하고 대사공학적으로 이용하므로 병해충에 저항성이 있고 잡초 방제효과를 갖는 형질전환 식물을 육성하는 연구가 지속적으로 이루어져야 할 것이다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권6호
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• pp.1018-1025
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• 2016

Probiotics are considered as the best effective alternatives to antibiotics. The aim of this study was to characterize the probiotic potential of lactobacilli for use in swine farming by using in vitro evaluation methods. A total of 106 lactic acid bacterial isolates, originating from porcine feces, were first screened for the capacity to survive stresses considered important for putative probiotic strains. Sixteen isolates showed notable acid and bile resistance, antibacterial activity, and adherence to intestinal porcine epithelial cells (IPEC-1). One isolate, LR1, identified as Lactobacillus reuteri, was selected for extensive study of its probiotic and functional properties in IPEC-1 cell models. L. reuteri LR1 exhibited good adhesion to IPEC-1 cells and could inhibit the adhesion of enterotoxigenic Escherichia coli (ETEC) to IPEC-1 cells. L. reuteri LR1 could also modulate transcript and protein expression of cytokines involved in inflammation in IPEC-1 cells; the Lactobacillus strain inhibited the ETEC-induced expression of proinflammatory transcripts (IL-6 and TNF-α) and protein (IL-6), and increased the level of anti-inflammatory cytokine (IL-10). Measurement of the permeation of FD-4 showed that L. reuteri LR1 could maintain barrier integrity in monolayer IPEC-1 cells exposed to ETEC. Immunolocalization experiments showed L. reuteri LR1 could also prevent ETEC-induced tight junction ZO-1 disruption. Together, these results indicate that L. reuteri LR1 exhibits desirable probiotic properties and could be a potential probiotic for use in swine production.