Bifidobacteria are probiotic organisms that provide both flavor and health benefits when incorporated as live cultures into commercial dairy products. Because bifidobacteria are very sensitive to environmental conditions (acids, temperature, oxygen, bile salts, the presence of other cultures, etc.), their viability in human gastrointestinal tract is limited. The microencapsulation of bifidobacteria is a process to protect them against harsh environmental conditions, thereby increasing their viability while passing through human gastrointestinal tract. To confirm the survival rate of microencapsulated Bifidobacterium breve CBG-C2 in milk, their survival rate was compared with several kinds of free bifidobacteria and lactic acid bacteria in commercial yogurt products under simulated gastric and small intestinal conditions. Double-microencapsulation of the bacteria was employed to increase the survival rate during digestion. The outer layer was covered with starch and gelatin to endure gastric conditions, and the inner layer was composed of a hard oil for the upper small intestinal regions. Almost all microencapsulted bifidobacteria in the milk survived longer than the free bifidobacteria and lactic acid bacteria in the commericial yogurt products under the simulated gastric conditions. Numbers of surviving free bifidobacteria and lactic acid bacteria in the commercial products were significantly reduced, however, the viability of the microencapsulated bificobacteria in the milk remained quite stable under gastric and small intestine conditions over 3$\sim$6 hrs. Thus double-microencapsualtion of bifidobacteria in milk is a promising method for improving the survival of bifidobacteria during the digestive process.
The advent of human intestinal organoid systems has revolutionized the way we understand the interactions between the human gut and microorganisms given the host tropism of human microorganisms. The gut microorganisms have regionality (i.e., small versus large intestine) and the expression of various virulence factors in pathogens is influenced by the gut milieu. However, the culture conditions, optimized for human intestinal organoids, often do not fully support the proliferation and functionality of gut microorganisms. In addition, the regional identity of human intestinal organoids has not been considered to study specific microorganisms with regional preference. In this review we provide an overview of current efforts to understand the role of microorganisms in human intestinal organoids. Specifically, we will emphasize the importance of matching the regional preference of microorganisms in the gut and tailoring the appropriate luminal environmental conditions (i.e., oxygen, pH, and biochemical levels) for modeling real interactions between the gut and the microorganisms with human intestinal organoids.
Fructose in the form of sucrose and high fructose corn syrup is absorbed by the intestinal transporter and mainly metabolized in the small intestine. However, excess intake of fructose overwhelms the absorptive capacity of the small intestine, leading to fructose malabsorption. Carbohydrate response element-binding protein (ChREBP) is a basic helix-loop-helix leucine zipper transcription factor that plays a key role in glycolytic and lipogenic gene expression in response to carbohydrate consumption. While ChREBP was initially identified as a glucose-responsive factor in the liver, recent evidence suggests that ChREBP is essential for fructose-induced lipogenesis and gluconeogenesis in the small intestine as well as in the liver. We recently identified that the loss of ChREBP leads to fructose intolerance via insufficient induction of genes involved in fructose transport and metabolism in the intestine. As fructose consumption is increasing and closely associated with metabolic and gastrointestinal diseases, a comprehensive understanding of cellular fructose sensing and metabolism via ChREBP may uncover new therapeutic opportunities. In this mini review, we briefly summarize recent progress in intestinal fructose metabolism, regulation and function of ChREBP by fructose, and delineate the potential mechanisms by which excessive fructose consumption may lead to irritable bowel syndrome.
Yi, Jaeu;Jung, Jisun;Han, Daehee;Surh, Charles D.;Lee, You Jeong
Molecules and Cells
/
v.42
no.3
/
pp.228-236
/
2019
CD4 T cells differentiate into $ROR{\gamma}t/IL$-17A-expressing cells in the small intestine following colonization by segmented filamentous bacteria (SFB). However, it remains unclear whether SFB-specific CD4 T cells can differentiate directly from naïve precursors, and whether their effector differentiation is solely directed towards the Th17 lineage. In this study, we used adoptive T cell transfer experiments and showed that naïve CD4 T cells can migrate to the small intestinal lamina propria (sLP) and differentiate into effector T cells that synthesize IL-17A in response to SFB colonization. Using single cell RT-PCR analysis, we showed that the progenies of SFB responding T cells are not uniform but composed of transcriptionally divergent populations including Th1, Th17 and follicular helper T cells. We further confirmed this finding using in vitro culture of SFB specific intestinal CD4 T cells in the presence of cognate antigens, which also generated heterogeneous population with similar features. Collectively, these findings indicate that a single species of intestinal bacteria can generate a divergent population of antigen-specific effector CD4 T cells, rather than it provides a cytokine milieu for the development of a particular effector T cell subset.
As a novel approach for disease control and prevention, nutritional modulation of the intestinal health has been proved. However, It is still unknown whether branched-chain amino acid (BCAA) is needed to maintain intestinal immune-related function. The objective of this study was to determine whether BCAA supplementation in protein restricted diet affects growth performance, intestinal barrier function and modulates post-weaning gut disorders. One hundred and eight weaned piglets ($7.96{\pm}0.26kg$) were randomly fed one of the three diets including a control diet (21% crude protein [CP], CON), a protein restricted diet (17% CP, PR) and a BCAA diet (BCAA supplementation in the PR diet) for 14 d. The growth performance, plasma amino acid concentrations, small intestinal morphology and intestinal immunoglobulins were tested. First, average daily gain (ADG) (p<0.05) and average daily feed intake (ADFI) (p<0.05) of weaned pigs in PR group were lower, while gain:feed ratio was lower than the CON group (p<0.05). Compared with PR group, BCAA group improved ADG (p<0.05), ADFI (p<0.05) and feed:gain ratio (p<0.05) of piglets. The growth performance data between CON and BCAA groups was not different (p>0.05). The PR and BCAA treatments had a higher (p<0.05) plasma concentration of methionine and threonine than the CON treatment. The level of some essential and functional amino acids (such as arginine, phenylalanine, histidine, glutamine etc.) in plasma of the PR group was lower (p<0.05) than that of the CON group. Compared with CON group, BCAA supplementation significantly increased BCAA concentrations (p<0.01) and decreased urea concentration (p<0.01) in pig plasma indicating that the efficiency of dietary nitrogen utilization was increased. Compared with CON group, the small intestine of piglets fed PR diet showed villous atrophy, increasing of intra-epithelial lymphocytes (IELs) number (p<0.05) and declining of the immunoglobulin concentration, including jejunal immunoglobulin A (IgA) (p = 0.04), secreted IgA (sIgA) (p = 0.03) and immunoglobulin M (p = 0.08), and ileal IgA (p = 0.01) and immunoglobulin G (p = 0.08). The BCAA supplementation increased villous height in the duodenum (p<0.01), reversed the trend of an increasing IELs number. Notably, BCAA supplementation increased levels of jejunal and ileal immunoglobulin mentioned above. In conclusion, BCAA supplementation to protein restricted diet improved intestinal immune defense function by protecting villous morphology and by increasing levels of intestinal immunoglobulins in weaned piglets. Our finding has the important implication that BCAA may be used to reduce the negative effects of a protein restricted diet on growth performance and intestinal immunity in weaned piglets.
Kang Won, Park;Hyeon, Yang;Min Gook, Lee;Sun A, Ock;Hayeon, Wi;Poongyeon, Lee;In-Sul, Hwang;Jae Gyu, Yoo;Choon-Keun, Park;Bo Ram, Lee
Journal of Animal Science and Technology
/
v.64
no.6
/
pp.1105-1116
/
2022
Recently, we reported the robust in vitro three-dimensional (3D) expansion of intestinal organoids derived from adult bovine (> 24 months) samples. The present study aimed to establish an in vitro 3D system for the cultivation of intestinal organoids derived from growing cattle (12 months old) for practical use as a potential alternative to in vivo systems for various purposes. However, very few studies on the functional characterization and 3D expansion of adult stem cells from livestock species compared to those from other species are available. In this study, intestinal crypts, including intestinal stem cells, from the small intestines (ileum and jejunum) of growing cattle were isolated and long-term 3D cultures were successfully established using a scaffold-based method. Furthermore, we generated an apical-out intestinal organoid derived from growing cattle. Interestingly, intestinal organoids derived from the ileum, but not the jejunum, could be expanded without losing the ability to recapitulate crypts, and these organoids specifically expressed several specific markers of intestinal stem cells and the intestinal epithelium. Furthermore, these organoids exhibited key functionality with regard to high permeability for compounds up to 4 kDa in size (e.g., fluorescein isothiocyanate [FITC]-dextran), indicating that apical-out intestinal organoids are better than other models. Collectively, these results indicate the establishment of growing cattle-derived intestinal organoids and subsequent generation of apical-out intestinal organoids. These organoids may be valuable tools and potential alternatives to in vivo systems for examining host-pathogen interactions involving epithelial cells, such as enteric virus infection and nutrient absorption, and may be used for various purposes.
The aim of this experiment was to compare the characterization of fatty acid digestion of Beijing Fatty (BF) and Arbor Acres (AA) chickens. One-day-old male AA and BF chickens were raised in the same house, and fed with the same diet. We first evaluated utilization of dietary fatty acids in chickens by the total collection procedure, and chickens were then killed to compare the abundance of intestinal mRNA expression of liver-fatty acid binding protein (L-FABP) and intestinal-fatty acid binding protein (I-FABP) by Real-time PCR, and also the pH of intestinal mucosa at 3 and 6 weeks of age. Another group of chickens were sampled at 6 weeks of age to compare the total bile acid concentration in serum, and lipase activity in contents of the small intestine. Results showed that compared to AA chickens, BF chickens had higher lipase activity in the content of the small intestine (p<0.05), greater total bile acid content in portal vein blood (p<0.05) at 6 weeks of age, lower intestinal mucosal pH at both 3 weeks (p<0.05) and 6 weeks (p<0.05) of age, and higher abundance of liver-fatty acid binding protein (L-FABP) mRNA expression in intestine tissues at 6 weeks of age (p<0.05), and higher digestibility of fatty acids at both 3 and 6 weeks (p<0.05) of age. There was no difference in I-FABP mRNA expression between AA and BF chickens at either age. Thus, BF chickens had greater fatty acids utilization than AA chickens that was associated with L-FABP, lipase activity, bile acid content and intestinal mucosal pH.
This study was conducted to compare the effects of dietary supplementation of Sodium Gluconate (SG), Mannan Oligosaccharide (MOS) and Potassium Diformate (PDF) on growth performance and small intestinal morphology in nursery piglets. One hundred forty four female piglets ($11.69{\pm}0.71\;kg$) were divided into 4 treatments with six replicates of six pigs each. The pigs received a control diet or diets supplemented with SG, MOS and PDF at 2,500, 3,000 and 8,000 ppm; respectively, for 6 weeks. Supplementation of SG, MOS or PDF increased final body weight, average daily gain and tended to improve feed to gain ratio (p = 0.02, 0.04 and 0.16; respectively), other than average daily feed intake, intestinal pH and the bacterial populations were not influenced by the dietary treatments. SG significantly decreased the ammonia concentration in the caecum (p<0.05) and supplementation of SG, MOS or PDF tended to increase lactic acid and total short chain fatty acid concentration in the caecum (p = 0.08, 0.09; respectively), in addition SG, MOS or PDF slightly increased butyric acid concentration in the caecum (p = 0.14). SG highly significant increased the villous height in jejunum (p<0.01) and supplementing SG, MOS or PDF significantly increased crypt depth in jejunum (p<0.05), moreover, PDF significantly increased villous height and crypt depth ratio in jejunum (p<0.05) compared with control. The dietary treatments did not influence villous height and crypt depth in duodenum and villous height in jejunum (p>0.05). It can be concluded that supplementing SG, MOS or PDF as a feed additive has the potential to improve the growth performance, the intestinal lactic acid bacteria population, intestinal short-chain fatty acid concentration and the intestinal morphology of pigs.
BACKGROUND/OBJECTIVES: Consumption of cholesterol-rich foods, such as eggs, has a minimal effect on circulating cholesterol levels in healthy humans. To gain insight, we investigated whether phospholipids rich in eggs (EPL) interfere with intestinal cholesterol absorption in vivo. MATERIALS/METHODS: To investigate the acute effect of EPL on intestinal cholesterol absorption, male C57BL/6J mice were orally administered with 6, 11, or 19 mg of EPL for three days. We also tested the effect of chronic EPL consumption on cholesterol metabolism in the small intestine and the liver in mice with diet-induced hypercholesterolemia. Male C57BL/6J mice were fed a high fat/high cholesterol (HF/HC; 35% fat, 0.25% cholesterol, w/w) diet for 4 weeks to induce hypercholesterolemia, and subsequently the mice were either fed 0, 0.4 or 0.8% (w/w) of EPL for 6 weeks. RESULTS: Intestinal cholesterol absorption was significantly decreased by the highest dose of acute EPL administration compared to control. Chronic EPL supplementation did not significantly alter intestinal cholesterol absorption nor plasma levels of total cholesterol and low-density lipoprotein cholesterol. In the small intestine and the liver, EPL supplementation minimally altered the expression of genes which regulate cellular cholesterol levels. CONCLUSION: Although chronic EPL consumption was not able to counteract hypercholesterolemia in HF/HC-fed mice, acute EPL administration decreased intestinal cholesterol absorption. This study provides in vivo evidence that acute administration of PLs in eggs prevent cholesterol absorption in the intestine, suggesting a mechanism for a minimal effect of egg consumption on circulating cholesterol levels.
In this study, the effects of processed small black soybeans on the intestinal morphological characteristics of rats were examined. Adult male rats were fed diets containing raw, cooked, or acidified small black soybean powders for 4 weeks. The total short chain fatty acid (SCFA) level was significantly higher in the acidified small black soybean supplemented group than in the raw and cooked soybean diet groups. The major SCFAs found in the experimental groups were acetate, followed by propionate and butyrate. The duodenal villus height and colonic mucosal thickness were also significantly higher in the acidified small black soybean supplemented group than in the raw and cooked soybean diet groups. The acidified small black soybean supplemented group showed the densest colonic mucosa by staining with alcian blue (AB), as compared to the raw and cooked soybean diet groups. The acidified small black soybean supplemented group exhibited strongly stained $CD4^+$ in the mucosal lamina propria, while cooked and acidified diet groups were more strongly stained $CD8^+$ in the submucosal lamina propria than the raw diet group. These results suggest that acidified small black soybeans may help improve intestinal function.
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.