Modeling the growth kinetics of lactic acid bacteria (LAB), one of the most valuable microbial groups in the food industry, has been actively pursued in order to understand, control, and optimize the relevant fermentation processes. Most modeling approaches have focused on the development of single population models. Primary single population models provide fundamental kinetic information on the proliferation of a primary LAB species, the effects of biological factors on cell inhibition, and the metabolic reactions associated with cell growth. Secondary single population models can evaluate the dependence of primary model parameters, such as the maximum specific growth rate of LAB, on the initial external environmental conditions. This review elucidates some of the most important single population models that are conveniently applicable to the LAB fermentation analyses. Also, a well-defined mixed population model is presented as a valuable tool for assessing potential microbial interactions during fermentation with multiple LAB species.
Communications for Statistical Applications and Methods
/
v.20
no.3
/
pp.235-240
/
2013
Generalized linear mixed models(GLMMs) are frequently used for the analysis of longitudinal categorical data when the subject-specific effects is of interest. In GLMMs, the structure of the random effects covariance matrix is important for the estimation of fixed effects and to explain subject and time variations. The estimation of the matrix is not simple because of the high dimension and the positive definiteness; subsequently, we practically use the simple structure of the covariance matrix such as AR(1). However, this strong assumption can result in biased estimates of the fixed effects. In this paper, we introduce Bayesian modeling approaches for the random effects covariance matrix using a modified Cholesky decomposition. The modified Cholesky decomposition approach has been used to explain a heterogenous random effects covariance matrix and the subsequent estimated covariance matrix will be positive definite. We analyze metabolic syndrome data from a Korean Genomic Epidemiology Study using these methods.
Kyurae Kim;Myung-Ho Kim;Ji In Kang;Jong-In Baek;Byeong-Min Jeon;Ho Min Kim;Sun-Chang Kim;Won-Il Jeong
Journal of Ginseng Research
/
v.48
no.1
/
pp.89-97
/
2024
Background: Ginsenoside F2 (GF2), the protopanaxadiol-type constituent in Panax ginseng, has been reported to attenuate metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease (MASLD). However, the mechanism of action is not fully understood. Here, this study investigates the molecular mechanism by which GF2 regulates MASLD progression through liver X receptor (LXR). Methods: To demonstrate the effect of GF2 on LXR activity, computational modeling of protein-ligand binding, Time-resolved fluorescence resonance energy transfer (TR-FRET) assay for LXR cofactor recruitment, and luciferase reporter assay were performed. LXR agonist T0901317 was used for LXR activation in hepatocytes and macrophages. MASLD was induced by high-fat diet (HFD) feeding with or without GF2 administration in WT and LXRα-/- mice. Results: Computational modeling showed that GF2 had a high affinity with LXRα. LXRE-luciferase reporter assay with amino acid substitution at the predicted ligand binding site revealed that the S264 residue of LXRα was the crucial interaction site of GF2. TR-FRET assay demonstrated that GF2 suppressed LXRα activity by favoring the binding of corepressors to LXRα while inhibiting the accessibility of coactivators. In vitro, GF2 treatments reduced T0901317-induced fat accumulation and pro-inflammatory cytokine expression in hepatocytes and macrophages, respectively. Consistently, GF2 administration ameliorated hepatic steatohepatitis and improved glucose or insulin tolerance in WT but not in LXRα-/- mice. Conclusion: GF2 alters the binding affinities of LXRα coregulators, thereby interrupting hepatic steatosis and inflammation in macrophages. Therefore, we propose that GF2 might be a potential therapeutic agent for the intervention in patients with MASLD.
Despite the importance of acetate kinase in the metabolism of bacteria, limited structural studies have been carried out on this enzyme. In this study, a three-dimensional structure of the Escherichia coli acetate kinase was constructed by use of molecular modeling methods. In the next stage, by considering the structure of the catalytic intermediate, trifluoroethanol (TFE) and trifluoroethyl butyrate were proposed as potential inhibitors of the enzyme. The putative binding mode of these compounds was studied with the use of a docking program, which revealed that they can fit well into the enzyme. To study the role of these potential enzyme inhibitors in the metabolic pathway of E. coli, their effects on the growth of this bacterium were studied. The results showed that growth was considerably reduced in the presence of these inhibitors. Changes in the profile of the metabolic products were studied by proton nuclear magnetic resonance spectroscopy. Remarkable changes were observed in the quantity of acetate, but other products were less altered. In this study, inhibition of growth by the two inhibitors as reflected by a change in the metabolism of E. coli suggests the potential use of these compounds (particularly TFE) as bacteriostatic agents.
Metabonomic analysis has been recognized as a powerful approach for characterizing metabolic changes in biofluids due to toxicity, disease process or environmental influences. To investigate the possibility of relating metabolic changes with $^{1}H-NMR$ spectra, urine samples from Sprague-Dawley rats treated with various dietary restrictions or toxic substances (nicotine) were analysed using $^{1}H-NMR$ spectroscopy and pattern recognition techniques. Dietary restrictions-given to male rats were normal diet and high fat diet and fasting. The nicotine urine samples were collected from SD rats administered with nicotine (25 mg/kg) at the various time intervals. $^{1}H-NMR$ spectra of all urine samples were acquired at 400 MHz on a VARIAN spectrometer. To establish the presence of any intrinsic class-related patterns or clusters in each NMR data, methods of PCA (principal component analysis) and soft independent modeling of class analogy (SIMCA) analysis were used, and the results from these analyses were compared to each other. In all cases of dietary conditions and nicotine treatment, SIMCA analysis gave better results for the discrimination of NMR spectra of urine samples than PCA.
L. G. T. G. Rajapaksha;C. W. R. Gunasekara;P. S. de Alwis
Genomics & Informatics
/
v.20
no.4
/
pp.41.1-41.9
/
2022
The pathogen Gallibacterium anatis has caused heavy economic losses for commercial poultry farms around the world. However, despite its importance, the functions of its hypothetical proteins (HPs) have been poorly characterized. The present study analyzed the functions and structures of HPs obtained from Gallibacterium anatis (NCTC11413) using various bioinformatics tools. Initially, all the functions of HPs were predicted using the VICMpred tool, and the physicochemical properties of the identified virulence proteins were then analyzed using Expasy's ProtParam server. A virulence protein (WP_013745346.1) that can act as a potential drug target was further analyzed for its secondary structure, followed by homology modeling and three-dimensional (3D) structure determination using the Swiss-Model and Phyre2 servers. The quality assessment and validation of the 3D model were conducted using ERRAT, Verify3D, and PROCHECK programs. The functional and phylogenetic analysis was conducted using ProFunc, STRING, KEGG servers, and MEGA software. The bioinformatics analysis revealed 201 HPs related to cellular processes (n = 119), metabolism (n = 61), virulence (n = 11), and information/storage molecules (n = 10). Among the virulence proteins, three were detected as drug targets and six as vaccine targets. The characterized virulence protein WP_013745346.1 is proven to be stable, a drug target, and an enzyme related to the citrate cycle in the present pathogen. This enzyme was also found to facilitate other metabolic pathways, the biosynthesis of secondary metabolites, and the biosynthesis of amino acids.
In order to investigate the effect of inhibitors on L-threonine biosynthesis in Escherichia coli, we have constructed a metabolic network model of amino acid biosynthesis from L-aspartate to L-threonine by using available informations from literatures and databases. In the model, the effects of inhibitors on the biosynthesis of L-threonine was included as an appropriate mathematical form. For simulation study, we used initial values as L-aspartate 5 mM, ATP 5 mM, NADPH 2 mM, and observed the concentration changes of intermediate metabolites over concentration changes of respective inhibitors. As a result, we found that concentrations of intermediate metabolites were not significantly changed over concentration changes of L-lysine, L-methionine, and L-glutamate. But, there were considerable changes of intermediates over concentration changes of L-serine, L-cysteine, and L-threonine, which can be considered as essential effectors on L-threonine synthesis. Contrary, the synthesis of L-threonine seems to be not related to the amounts of L-aspartate, and inversely proportional to the accumulated amount of D,L-aspartic ${\beta}$-semialdehyde.
Kimchi is a traditional Korean food prepared by fermenting vegetables, such as Chinese cabbage and radishes, which are seasoned with various ingredients, including red pepper powder, garlic, ginger, green onion, fermented seafood (Jeotgal), and salt. The various unique microorganisms and bioactive components in kimchi show antioxidant activity and have been associated with an enhanced immune response, as well as anti-cancer and anti-diabetic effects. Red pepper inhibits decay due to microorganisms and prevents food from spoiling. The vast amount of biological information generated by academic and industrial research groups is reflected in a rapidly growing body of scientific literature and expanding data resources. However, the genome, biological pathway, and related disease data are insufficient to explain the health benefits of kimchi because of the varied and heterogeneous data types. Therefore, we have constructed an appropriate semantic data model based on an integrated food knowledge database and analyzed the functional and biological processes associated with kimchi in silico. This complex semantic network of several entities and connections was generalized to answer complex questions, and we demonstrated how specific disease pathways are related to kimchi consumption.
Kim, Ho Jun;Kim, Wan Soo;Lim, Dong Hwan;Han, Chang Soo
Journal of the Korean Society for Precision Engineering
/
v.33
no.3
/
pp.173-181
/
2016
This paper reports on the development of a roller-cam clutch mechanism. This mechanism can transfer bidirectional torque with high backdrivability, as well as increase actuation energy efficiency, in electrical exoskeleton robots. The developed mechanism was installed at the robot knee joint and unclutched during the swing phase which uses less metabolic energy, thereby functioning as a passive joint. The roller-cam clutch aimed to increase actuation energy efficiency while also producing high backdrivability by generating zero impedance for users during the swing phase. To develop the mechanism, mathematical modeling of the roller-cam clutch was conducted, with the design having more than three safety factors following optimization. Titanium (Ti-6AL-4V) material was used. Finally, modeling verification was done using ANSYS software.
This study was focused on investigating the growth properties of a sulfate reducing bacterium Deslfovibrio sp. B5 which has metabolic ability for desulfurization of petroleum. The optimal temperature and pH for growth of Desulfovibiro sp. B5 were $38^{\circ}C$ and 6.6-7.0, respectively. Addition of 10% corn steep liquor to the Postgate medium C resulted in 0.79 g/L cell concentration, corresponding to a 1.8-fold increase in dry cell mass. Acetate concentrations above 10g/$\ell$ inhibited cell growth significantly. $H_2S$ generated from the sulfate reduction also inhibited the growth of Desulfovibrio sp. B5 at a concentration of 10mM total sulfide. But $N_2$ gassing relieved the growth inhibition by $H_2$S and thereby resulted in a 1.75-fold enhancement in specific growth and lactate consumption pattern of Desulfovibrio sp. B5.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.