• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권4호
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• pp.652-662
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• 2018

Diarrhea is a global disease with a high morbidity and mortality rate in children. In this study, 25 fecal samples were collected from children under 5 years old. Seven samples had been taken from healthy children without diarrhea and marked as the healthy control group; eight samples had been sampled from children with diarrhea caused by dyspepsia and defined as the non-infectious group; and ten samples had been taken from children with diarrhea induced by intestinal infections and identified as the infectious group. We detected the microbial communities of samples by using high-throughput sequencing of 16S rRNA genes. The proportion of aerobic and facultative anaerobic microbes in samples of the infectious group was much higher than in the non-infectious group. In addition, the relative abundance of Enterococcus in the healthy control group was significantly higher than in the non-infectious group and infectious group. This can be used as a potential diagnostic biomarker for diarrhea.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제19권2호
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• pp.66-73
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• 2004

본 연구에서는 보통의 조리조건과 위생적 조리조건에서 김밥을 조리하였을 때에, 각 조리조건하에서의 식자재(원재료),조리자의 손, 조리환경(조리기구 및 조리실),그리고 완성된 김밥의 미생물 품질을 살펴보고 이를 토대로 김밥조리과정 중의 중요관리점(CCPs)을 관찰하였다. 김밥과 그 원재료,조리자의 손, 그리고 조리기구(칼, 도마 및 김발)의 표준평판균, 대장균군, 분변성대장균군, 대장균, 황색포도상구균, 살모넬라균 등의 미생물을 식품공전에 준하여 측정하였으며 조리실의 미생물 오염도를 평가하였다. 모든 시료에서 대장균, 황색포도상구균 및 살모넬라균은 검출되지 않았으며 표준평판균, 대장균군 및 분변성대장균군은 보통의 조리조건에서보다 위생적 조건에서 현저하게 낮았다 김밥 원재료 중 비가열재료에서는 가열재료보다 표준평판균 및 대장균군수가 많이 검출되었다. 두 조건에서 조리실의 공중낙하균은 모두 양호한 수준이었다. 위생적 조리조건에서 만든 김밥은 보통의 조리조건에서 만든 김밥 에 비하여 표준평판균과 대장균군이 1/100수준이었으나 아직 분변성대장균군이 검출되었다. 따라서 비가열재료, 조리기구 및 조리자의 손의 미생물 오염, 그리고 조리 중의 교차오염이 김밥 미생물 오염의 주요 근원으로 지적되며, 비가열재료의 취급, 조리기구의 세척과 소독 및 조리자의 손씻기 단계가 CCPs로 제시된다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제37권4호
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• pp.322-331
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• 2017

본 연구는 바실러스, 효모 그리고 유산균으로 발효한 다양한 주스박들과 말 분변을 첨가한 in vitro 발효 시험을 통해 pH, 건물 분해율, 암모니아성 질소, 가스 발생량, 휘발성 지방산의 변화를 조사하였다. 주스박 첨가에 따른 발효액의 pH의 범위는 6.4~7.1로 미생물 발효에 의한 소화가 정상적으로 나타났다. 48시간 후 발효액에서 $10^9CFU/m{\ell}$ 정도 미생물이 증식함에 따라 사용한 주스박들이 장내 미생물에 의한 소화작용에 유용하게 이용될 것으로 판단되었다. 건물 분해율은 배양 12시간 이후부터 증가하여 48시간째에 사과박 39.19%, 포도박 38.22%, 당근박 37.02%, 감귤박 36.2% 그리고 혼합박 34.35%로 나타났다. 암모니아성 질소의 농도는 배양 12시간까지는 전 처리구에서 $1.5mg/100m{\ell}$의 수준이었으며 배양 24시간 이후부터 급격히 증가하였다. 가스 발생량은 혼합박이 가장 낮았으며, 배양 12시간 이후부터 급격히 증가하였다. 총 VFA는 배양 24시간부터 증가하여 48시간에 가장 높았다. 본 연구결과로부터 발효 주스박은 말 in vitro 소화과정에서 적정 pH를 유지하면서 건물 분해가 진행되었고 말의 맹장과 대장에서 섬유소 분해 미생물의 작용이 활발히 이루어질 수 있음을 제시하였다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제29권2호
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• pp.85-91
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• 2014

Deoxynivalenol (DON) and related trichothecene mycotoxins are extensively distributed in the cereal-based food and feed stuffs worldwide. Recent climate changes and global grain trade increased chance of exposure to more DON and related toxic metabolites in poorly managed production systems. Monitoring the biological and environmental exposures to the toxins are crucial in protecting human and animals from toxicities of the hazardous contaminants in food or feeds. Exposure biomarkers including urine DON itself are prone to shift to less harmful metabolites by intestinal microbiota and liver metabolic enzymes. De-epoxyfication of DON by gut microbes such as Eubacterium strain BBSH 797 and Eubacterium sp. DSM 11798 leads to more fecal secretion of DOM-1. By contrast, most of plant-derived DON-glucoside is also easily catabolized to free DON by gut microbes, which produces more burden to body. Phase 2 hepatic metabolism also contributes to the glucuronidation of DON, which can be useful urine biomarkers. However, chemical modification could be very typical depending on the anthropologic or genetic background, luminal bacteria, and hepatic metabolic enzyme susceptibility to the toxins in the diet. After toxin exposure, effect biomarkers are also important in estimating the linkage and mechanisms of foodborne diseases in human and animal population. Most prominent adverse effects are demonstrated in the DON-induced immunological and behavioral disorders. For instance, acutely elevated interleukin-8 from insulted gut exposed to dietaty DON is a dominant clinical biomarker in human and animals. Moreover, subchronic exposure to the toxins is associated with high levels of serum IgA, a biological mediator of IgA nephritis. In particular, anorexia monitoring using mouse models are recently developed to monitor the biological activities of DON-induced feed refusal. It is also mechanistically linked to alteration of serotoin and peptide YY, which are promising biomarkers of neurological disorders by the toxins. As animal-alternative biomonitoring, huamn enterocyte-based assay has been developed and more realistic gut mimetic models would be useful in monitoring the effect biomarkers in resposne to toxic contaminants in the future investigations.

• 한국가금학회지
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• 제34권4호
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• pp.287-294
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• 2007

본 연구는 질소원 결핍 배지에서 배양되어 in vitro 실험상에서 항균 활력이 있는 것으로 증명된 Aspergillus oryzae 배양물을 질소원 공급 배지와 비교하여 육계의 증체, 사료 섭취량, 영양소 이용율, 유해 가스 생산 및 분내 미생물 균총 변화 등에 미치는 영향을 조사하기 위하여 시행되었다. 총 168수 2일령 육계를 7 처리구(대조구, 질소원 공급 배지에서 자란 Aspergillus oryzae 배양물(NAOF) 0.05, 0.1, 0.5%, 질소원 결핍 배지에서 자란 Aspergillus oryzae 배양물(NNAOF) 0.05, 0.1, 0.5%에 배치하였다. 본 실험 결과 Aspergillus oryzae 첨가로 사료의 기호성이 증가되었으며, Aspergillus oryzae 배양시 질소원 결핍 처리는 일반적인 배양 방법에 비하여 증체와 사료 기호성에 더욱 효과적으로 작용하였다. 영양소 소화율은 질소원 처리 구간의 유의적 차이는 없었지만, 대조구에 비하여 Aspergillus oryzae 배양물을 첨가시에 영양소의 소화율이 전반적으로 향상되었는데, 이러한 결과는 육계의 소장 및 대장의 pH 조절에 관여하고 유익균의 생장을 촉진하며, 유해균의 증식을 억제할 수 있는 효소나 대사산물이 분비되어 긍정적으로 작용하여 사료의 기호성 및 영양소의 소화율을 증진시킨 결과라고 추정할 수 있다. 처리에 따른 분내 총균수 변화는 유의적(p<0.05)인 차이를 보였으며, 균수는 NNAOF>NAOF>대조구순으로 나타났다. E. coli와 살모넬라에서는 Aspergillus oryzae 배양물 처리구가 대조구에 비해 현저하게(p<0.05) 감소되었고, 특히 NNAOP 처리구에서 가장 낮게 나타났다. 분내 암모니아 가스 발생량을 조사한 결과, 실험실적으로 검사할 수 있는 발생량은 대조구>NAOF>NNAOF 순으로 나타났다. 본 연구 결과는 NNAOF을 이용한 육계 생산은 생산성 향상과 더불어 환경 오염을 예방할 수 있는 방법임을 시사하므로 더욱 심도있는 연구가 필요한 것으로 판단된다.

• Animal Bioscience
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• 제34권1호
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• pp.93-101
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• 2021

Objective: Temperature could influence protein and amino acid deposition as well as gut microbiota profile and composition. However, the specific effects of ambient temperature on amino acids deposition and gut microbiota composition remain insufficiently understood. Methods: A total of 300 one-day-old Avian broilers were randomly divided into three groups and reared at high, medium, and low temperature (HT, MT, and LT), respectively. Breast muscle and fecal samples were collected for amino acid composition analysis and 16S rRNA gene sequence analysis. Results: Our data showed that compared to the MT group, there was a decrease of muscle leucine and tyrosine (p<0.05), as well as an increase of methionine in the HT group (p<0.05) and a decrease of serine in the LT group. Examination of microbiota shift revealed that at genus level, the relative abundance of Turicibacter and Parabacteroides was increased in the HT group (p<0.05) and that the relative abundances of Pandoraea, Achromobacter, Prevotella, Brevundimonas, and Stenotrophomonas in the LT group were higher than those in the MT group (p<0.05). In addition, there were substantial correlations between microbes and amino acids. In the HT group. Turicibacter was negatively correlated with aspartic acid and tyrosine, whereas Parabacteroides was positively correlated with methionine (p<0.05). In the LT group, there were multiple positive correlations between Achromobacter and arginine, isoleucine or tyrosine; between Prevotella and cysteine or phenylalanine; between Brevundimonas and cysteine; and between Stenotrophomonas and cysteine as well as a negative correlation between Stenotrophomonas and serine. Conclusion: Our findings demonstrated that amino acid content of breast muscle and intestinal microbiota profile was affected by different ambient temperatures. Under heat exposure, augmented abundance of Parabacteroides was correlated with elevated methionine. Low temperature treatment may affect muscle tyrosine content through the regulation of Achromobacter.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제27권8호
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• pp.1491-1499
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• 2017

Trimethylamine N-oxide (TMAO), which is transformed from trimethylamine (TMA) through hepatic flavin-containing monooxygenases, can promote atherosclerosis. TMA is produced from dietary carnitine, phosphatidylcholine, and choline via the gut microbes. Previous works have shown that some small molecules, such as allicin, resveratrol, and 3,3-dimethyl-1-butanol, are used to reduce circulating TMAO levels. However, the use of bacteria as an effective therapy to reduce TMAO levels has not been reported. In the present study, 82 isolates were screened from healthy Chinese fecal samples on a basal salt medium supplemented with TMA as the sole carbon source. The isolates belonged to the family Enterobacteriaceae, particularly to genera Klebsiella, Escherichia, Cronobacter, and Enterobacter. Serum TMAO and cecal TMA levels were significantly decreased in choline-fed mice treated with Enterobacter aerogenes ZDY01 compared with those in choline-fed mice treated with phosphate-buffered saline. The proportions of Bacteroidales family S24-7 were significantly increased, whereas the proportions of Helicobacteraceae and Prevotellaceae were significantly decreased through the administration of E. aerogenes ZDY01. Results indicated that the use of probiotics to act directly on the TMA in the gut might be an alternative approach to reduce serum TMAO levels and to prevent the development of atherosclerosis and "fish odor syndrome" through the effect of TMA on the gut microbiota.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제33권10호
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• pp.1610-1616
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• 2020

Objective: This study was to evaluate the effect of husbandry systems and strains on cecum microbial diversity of Jingyang chickens under the same dietary conditions. Methods: A total of 320 laying hens (body weight, 1.70±0.15 kg; 47 weeks old) were randomly allocated to one of the four treatments: i) Silver-feathered hens in enrichment cages (SEC) with an individual cage (70×60×75 cm), ii) Silver-feathered hens in free range (SFR) with the stocking density of 1.5 chickens per ten square meters, iii) Gold-feathered hens in enrichment cages (GEC), iv) Gold-feathered hens in free range (GFR). The experiment lasted 8 weeks and the cecum fecal samples were collected for 16S rDNA high throughput sequencing at the end of experiment. Results: i) The core microbiota was composed of Bacteroidetes (49% to 60%), Firmicutes (21% to 32%) and Proteobacteria (2% to 4%) at the phylum level. ii) The core bacteria were Bacteroides (26% to 31%), Rikenellaceae (9% to 16%), Parabacteroides (2% to 5%) and Lachnoclostridium (2% to 6%) at the genus level. iii) The indexes of operational taxonomic unit, Shannon, Simpson and observed species were all higher in SFR group than in SEC group while in GEC group than in GFR group, with SFR group showing the greatest diversity of cecum microorganisms among the four groups. iv) The clustering result was consistent with the strain classification, with a similar composition of cecum bacteria in the two strains of laying hens. Conclusion: The core microbiota were not altered by husbandry systems or strains. The free-range system increased the diversity of cecal microbes only for silver feathered hens. However, the cecum microbial composition was similar in two strain treatments under the same dietary conditions.

• 생명과학회지
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• 제33권7호
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• pp.565-573
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• 2023

숙주 동물과 동물의 장내 미생물의 건강 또는 생산성에 대한 연구결과를 미루어 볼 때, 가축 동물의 장내 미생물에 대한 연구는 매우 중요하다. 본 연구는 국내에서 사육되는 젖소 중 홀스타인 종과 저지종 젖소의 장내 미생물을 분석하고 차세대 염기서열 분석을 통해 젖소 종에 따른 장내 미생물 군집 구조의 차이를 규명하고자 하였다. 젖소의 원유 생산과 관련있는 것으로 알려진 종 풍부도와 종 다양성 지수 분석 결과 대부분의 풍부도 및 다양성 지수가 홀스타인 종 보다 저지 종에서 유의한 수준으로 높은 것으로 나타났으나, 종 간의 계통학적 거리를 합산하여 산출되는 phylogenetic diversity 지수는 낮은 것으로 나타났다. 미생물 분포 분석 결과 홀스타인과 저지 종의 두 집단 장내 미생물 군집 구조가 다른 것으로 나타났다. 두 종의 젖소에서 과(family) 수준의 다양한 장내 미생물간의 분포에 상관관계가 있는 것으로 나타났으며, 특히 저지 종의 장내 미생물은 다양한 미생물 분포 사이에 매우 유의한 수준의 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 두 종의 젖소 장내 미생물 구조에 차이가 있는지 확인하기 위해 beta-diversity 분석을 수행하였으며, PCoA 분석과 UPGMA clustering 분석 결과 두 그룹의 cluster가 명확히 분리되는 것을 시각적으로 확인하였으며, PERMANOVA 분석 결과 두 종의 장내 미생물 군집 구조가 통계적으로 매우 유의한 수준의 차이가 있는 것으로 나타났다. 두 젖소 종의 장내 미생물 군집 구조 차이에 기여하는 미생물을 확인하기 위해 LEfSe 분석을 수행하였으며, 그 결과 Firmicutes, Bacilli, Moraxellaceae, Pseudomonadales 등의 상대적인 미생물 분포 차이가 두 그룹간 장내 미생물 군집 구조 차이에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제26권2호
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• pp.124-134
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• 2021

대한민국 대양섬 독도의 담수인 물골은 과거에 음용수로 활용되었지만 수질 악화 때문에 더 이상 음용수의 역할을 하지 못하고 있다. 2007년부터 물골은 바닷새에 의한 오염원의 유입을 차단하기 위해서 덮개를 덮어 보호하고 있으며 이는 매우 낮은 광도를 유지하고 있음을 의미한다. 본 조사는 2020년 5월, 6월, 8월, 11월 물골의 수질 평가 및 질소화합물과 미생물간의 잠재적 상호관계를 파악하기 위해서 수행되었다. 4차례 조사에서 물골의 염분은 1.39~1.57 psu의 범위로 나타났다. 또한, 낮은 부유물질량(범위: 0.8~5.1 mg L^-1) 및 엽록소-a 농도(범위: <0.01~0.49 ㎍ L^-1)와 상당히 높은 용존 무기 질소 농도(범위: 35.9~47.2 mg L^-1)가 측정되었다. 따라서 물골 수질 특성은 엽록소-a 농도가 낮으며, 영양분이 매우 높은 기수환경이라 할 수 있다. 이러한 독특한 물골의 환경적 특성은 빛의 차단, 독도 주변의 해무(또는 해수)와 많은 수의 바닷새 배설물 때문으로 판단된다. 한편, 물골 시료에 광노출(800~8000 lux)을 했음에도 불구하고 엽록소-a는 모두 <0.5 ㎍ L^-1로 낮은 값을 보였다. 이는 광도 증가에 따라 식물플랑크톤 생물량이 크게 증가되지 않았음을 시사한다. 더불어 용존 무기 질소 중 질산염이 >90% 차지하였고, 2020년 5월과 6월 광노출 실험에서 질산염 농도와 박테리아 개체수 간에 통계적으로 유의한 음의 상관관계가 나타났다(R=-0.762, p<0.05). 그러므로 독도 물골 내 종속영양 박테리아는 질산염 감소에 중요한 요인이고, 종속영양 박테리아와 질산염 간의 관계는 계절적인 차이가 있는 것으로 여겨진다.