Rony Lizana, Riveros;Rosiane, de Sousa Camargos;Marcos, Macari;Matheus, de Paula Reis;Bruno Balbino, Leme;Nilva Kazue, Sakomura
Animal Bioscience
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제36권1호
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pp.75-83
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2023
Objective: The objective of this study was to describe a methodological procedure to quantify the heat production (HP) partitioning in basal metabolism or fasting heat production (FHP), heat production due to physical activity (HPA), and the thermic effect of feeding (TEF) in roosters. Methods: Eighteen 54-wk-old Hy Line Brown roosters (2.916±0.15 kg) were allocated in an open-circuit chamber of respirometry for O2 consumption (VO2), CO2 production (VCO2), and physical activity (PA) measurements, under environmental comfort conditions, following the protocol: adaptation (3 d), ad libitum feeding (1 d), and fasting conditions (1 d). The Brouwer equation was used to calculate the HP from VO2 and VCO2. The plateau-FHP (parameter L) was estimated through the broken line model: HP = U×(R-t)×I+L; I = 1 if t<R or I = 0 if t>R; Where the broken-point (R) was assigned as the time (t) that defined the difference between a short and long fasting period, I is conditional, and U is the decreasing rate after the feed was withdrawn. The HP components description was characterized by three events: ad libitum feeding and short and long fasting periods. Linear regression was adjusted between physical activity (PA) and HP to determine the HPA and to estimate the standardized FHP (st-FHP) as the intercept of PA = 0. Results: The time when plateau-FHP was reached at 11.7 h after withdrawal feed, with a mean value of 386 kJ/kg0.75/d, differing in 32 kJ from st-FHP (354 kJ/kg0.75/d). The slope of HP per unit of PA was 4.52 kJ/mV. The total HP in roosters partitioned into the st-FHP, termal effect of feeding (TEF), and HPA was 56.6%, 25.7%, and 17.7%, respectively. Conclusion: The FHP represents the largest fraction of energy expenditure in roosters, followed by the TEF. Furthermore, the PA increased the variation of HP measurements.
사료의 단백질과 에너지 수준이 흰쥐의 성장 및 체조성에 미치는 영향을 알기 위해서 생후 3주된 Sprague-Dawley계 albino rat 암수 각각 100마리에서 표준사료를 5일동안 급여한 후 암쥐는 체중이 $70{\sim}80g$되는 것으로 93마리를 선택하였다(3마리는 개시기 도체분석에 사용하였으며, 90마리는 사양실험에 사용하였음). 실험사료의 에너지 수준은 ME를 저에너지(3200kcal/kg), 중에너지(3600kcal/kg), 고에너지(4000kcal/kg)로 달리했으며, 단백질 수준은 ME 3600kcal/kg에 대해서 저단백질(15%), 중단백질(25%), 고단백질(35%)의 3수준으로 하고, 지방수준은 ME 3600kcal/kg에 대해서 저지방(10%), 중지방(20%), 고지방(40%)의 3수준으로 정하고 나머지 에너지는 전분과 포도당으로 보충한 9종의 사료처리구에 대한 사양실험, 및 도체분석 실험을 실시했던 바 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 증체량은 암수 모두 저단백질 수준(13%)에서 가장 높았으며, 암쥐의 경우 증체량이 가장 큰 것은 LP-HE구(121g)였고, 숫쥐의 경우 LPME(210g)로서 사료의 에너지 수준에 따라서 암수의 최대증체량은 달랐다 이 결과에서 성장을 위해서 숫쥐는 NRC(1980) 사양 표준 에너지(3600kcal/kg)에 적합하나 암쥐는 더 많은 사료 에너지의 요구됨이 시사되었다. 8주간 성장 곡선을 보면 암수간에 상당한 차이를 보였으며 암쥐는 3주까지, 숫쥐는 5주까지 급격한 성장을 보였고, 그 이후부터는 완만한 성장율을 나타냈다. 또한 증체량에 대한 사료중 영양소 수준의 효과가 암쥐에서 보다 수쥐에서 더욱 예민하게 나타났다. 이 결과에서 사양실험에 적합한 실험동물은 암쥐보다 숫쥐가 더욱 효과적이라 생각되었다. 사료섭취량은 증체량 사이에 밀접한 관계가 있음을 나타냈다. 사료효율은 암쥐의 경우 단백질과 에너지 수준이 NRC(1980) 사양표준치에서 가장 높은 사료효율을 나타냈다. 단백질 효율은 암수 모두 저단백질 수준에서 가장 높았으며 에너지 수준은 암쥐의 경우 고에너지 수준에서, 숫쥐의 경우 중에너지 수준에서 가장 높은 단백질 효율을 나타냈다. 사료의 단백질과 에너지 수준이 흰쥐의 성장에 미치는 영향을 보면 사료효율 및 단백질 효율은 증체량에 직접적인 영향을 미친다. 증체량은 사료의 섭취량에 영향을 받기보다는 사료의 조성에 영향을 받는 것으로 생각되며 특히 에너지 수준에 따라 크게 영향을 받는다. (2) 체조성에 관하여 체수분과 체단백질은 암수 모두 사료 단백질 수준에 의해서 차이가 없었다. 체지방은 암쥐의 경우 사료 단백질과 에너지 수준이 증가할수록 뚜렷하게 증가했으나 숫쥐의 경우 단백질 및 에너지 수준에 의해서 큰 차이가 없었다. (3) 이상으로 본 실험결과를 종합하여 볼 때 암수의 성장곡선간에는 상당한 차이가 있었으며, 최대 증체량은 암쥐의 경우 단백질 수준 13%, 에너지 수준 3600kcal/kg으로 구성된 사료에서 얻어졌으며, 암수 각각 이 수준의 사료에서 또한 가장 높은 사료 효율 및 단백질 효율을 보였다. 이러한 사료의 조성은 암쥐의 경우 단백질 수준은 NRC 사양 표준치 이상에서 숫쥐의 경우 단백질과 에너지 수준이 모두 NRC 사양표준치에 일치했다.
Metabolic responses to the protein-free, high-carbohydrate diet and subsequent food restriction on the same diet at the level of 50% and 75% has been studied on the adult albino rats. The energy source was either corn starch or sugar. In experiment I, adult male rats weighing $509{\pm}8g$ were divided into two groups 10 rats each. Rats fed on the stock diet served as a control. Rats of restriction group received a protein free diet until they reduced their weight down to 400g and continue on a protein-calorie restriction diet until they reduced their weight down to 300g. In experiment II, 28 adult male rats and the same numbers of female rats weighing $329{\pm}5g$ and $223{\pm}4g$ respectively were divided into four groups, 7 males and females in each. Rats fed on a stock diet were sacrificed at the point when others started a protein free diet. These were served as the control. The protein free group received a protein free diet ad libitum for 4 weeks. The 50% restriction group and 75% restriction group were fed on a protein free diet coupled with food restriction at levels of 50% and 75% respectively for 3 weeks. In the result of this study: 1. The rate of body weight changes was similar between the males and the females. Feeding protein free diet ad lib. initiated a rapid weight lost of approximately 25% and protein free diet coupled with food restriction showed 37-43% reduction of their initial weight. 2. There was no significant differences in the value of the N concentration in liver, spleen, brain and muscle between controls and experimental groups. 3. Rats fed on protein free diet showed 1/10 value of the control in the nitrogen excretion in urine. However female showed less N excretion than male. 4. Observing blood picture, the effects of protein depletion and calorie restriction were not appeared any remarkable changes. 5. There was no sign of fatty liver which might result from protein depletion and calorie restriction. 6. Following semi-starvation, FAO and HMP-DH total enzyme activity was reduced, but activity per unit weight was relatively stable.
배 경 : 결핵균의 성장 속도가 늦은 이유가 mammalian cell이나 대장균에 비해 결핵균 AK의 매우 낮은 활성도에 의한 것이라는 추측으로부터 AK1과 유사한 촉매능을 나타내는 AKmt 돌연변이 유전자와 human muscle-type AK 합성 유전자(AK1)를 각각 Mycobacterium/E.coli 발현벡터에 재조합(pMVAKmtDM, pEMAK1)하여 성장 속도가 매우 느린 BCG에 형질전환함으로써 이들 단백질들의 촉매능에 의한 성장 속도 변화가 일어나는지를 확인하고자 하였다. 방 법 : Human AK1의 촉매 활성도와 유사하도록 결핵균 AK (AKmt)유전자의 ATPbd와 LID domain을 돌연변이하여 제조한 유전자(AKmtDM)와 human muscle-type adenylate kinase 합성 유전자(AK1)를 Mycobacterium/E.coli 발현벡터에 클로닝하여 재조합 BCG를 제조하였고, 이들 재조합 BCG와 BCG Pasteur $1173P_2$ (wild-type)를 7H9 액체배지에 접종하여 2-3 일 간격으로 $A_{600}$ 값을 측정하였다. 결 과 : 재조합 BCG의 성장 속도는 Wild-type BCG의 성장 속도에 비해 변화가 없었다. 결 론 : 결핵균 adenylate kinase의 정확한 기능은 알 수 없으나, adenylate kinase의 촉매 활성도의 증가는 BCG의 성장 속도에는 영향을 주지 않는 것으로 판단된다.
Biosynthesis of lactate-containing polyhydroxyalkanoates (PHAs) was examined in recombinant Escherichia coli W strain from sucrose. The Pseudomonas sp. MBEL 6-19 phaC1437 gene and the Clostridium propionicum pct540 gene, which encode engineered Pseudomonas sp. MBEL 6-19 PHA synthase 1 ($PhaC1_{Ps6-19}$) and engineered C. propionicum propionyl-CoA transferase ($Pct_{Cp}$), respectively, were expressed in E. coli W to construct key metabolic pathway to produce poly(3-hydroxybutyrate-co-lactate) [P(3HB-co-LA)]. The recombinant E. coli W expressing the phaC1437 gene and the pct540 gene could synthesize P(3HB-co-13mol%LA) up to the polymer content of 31.3 wt% when it was cultured in chemically defined MR medium containing 20 g/L of sucrose and 2 g/L of sodium 3-hydroxybutyrate. When Ralstonia eutropha phaAB genes were additionally expressed to provide 3-hydroxybutyrate-CoA (3HB-CoA) from sucrose, P(3HB-co-16mol%LA) could be synthesized from sucrose as a sole carbon source without supplement of sodium 3-hydroxybutyrate in culture medium, but the PHA content was decreased to 12.2 wt%. The molecular weight of P(3HB-co-16 mol%LA) synthesized in E. coli W using sucrose as carbon source were $1.53{\times}10^4$ ($M_n$) and $2.78{\times}10^4$ ($M_w$), respectively, which are not different from those that have previously been reported by other recombinant E. coli strains. Engineered E. coli strains developed in this study should be useful for the production of lactate-containing PHAs from sucrose, one of the most abundant and least expensive carbon sources.
Kim, Ki-Woong;Won, Yong Lim;Ko, Kyung Sun;Roh, Ji Won
Toxicological Research
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제30권2호
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pp.91-97
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2014
This study aimed to identify changes in the level of neuropeptides among current smokers, former smokers, and individuals who had never smoked, and how smoking habits affect obesity and metabolic syndrome (MetS). Neuropeptide levels, anthropometric parameters, and metabolic syndrome diagnostic indices were determined among male workers; 117 of these had never smoked, whereas 58 and 198 were former and current smokers, respectively. The total sample comprised 373 male workers. The results obtained from anthropometric measurements showed that current smokers attained significantly lower body weight, body mass index, waist circumference, and abdominal fat thickness values than former smokers and those who had never smoked. Current smokers' eating habits proved worse than those of non-smokers and individuals who had never smoked. The level of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) in the neuropeptides in the case of former smokers was $23.6{\pm}9.2pg/ml$, higher than that of current smokers ($20.4{\pm}6.1$) and individuals who had never smoked ($22.4{\pm}5.8$) (F = 6.520, p = 0.002). The level of adiponectin among former smokers was somewhat lower than that of current smokers, whereas leptin levels were higher among former smokers than current smokers; these results were not statistically significant. A relationship was found between adiponectin and triglyceride among non-smokers (odds ratio = 0.660, ${\beta}$ value=-0.416, p < 0.01) and smokers (odds ratio = 0.827, ${\beta}$ value=-0.190, p < 0.05). Further, waist circumference among non-smokers (odds ratio = 1.622, ${\beta}$ value=0.483, p < 0.001) and smokers (odds ratio = 1.895, ${\beta}$ value=0.639, p < 0.001) was associated with leptin. It was concluded that cigarette smoking leads to an imbalance of energy expenditure and appetite by changing the concentration of neuropeptides such as adiponectin, BDNF, leptin, and hsCRP, and influences food intake, body weight, the body mass index, blood pressure, and abdominal fat, which are risk factors for MetS and cardiovascular disease.
신생아에서의 미토콘드리아 질환은 임상 증상이 다양하고 비특이적이라 진단이 어렵고, 치명적으로 생존율이 낮기 때문에 이에 대한 연구는 미비하다. 본 연구에서는 신생아기에 미토콘드리아 질환 소견으로 치료한 3례를 보고하였다. 증례 1은 갑작스럽게 발생한 강직성 경련, 의식 소실 및 심한 대사성 산증과다기관 기능 부전으로 미토콘드리아 병증이 의심되었다. 혈장내 젖산/피루브산염 비가 55.6, 아미노산 검사에서는 알라닌 2,237 nmol/ml로 증가되었다. 증례 2에서는 급성 부신기능부전과 급성 신부전으로 복막 투석을 하였으나 대사성 산증이 지속되었다. 혈장 내 젖산/피루브산염 비가 23.9였고, 근 조직을 이용한 효소 분석에서 1번 복합체의 호흡 사슬 결함이 진단되었다. 증례 3은 출생 후 2개월간 반복되는 대사성 산증과 기면, 수유 곤란 소견을 보였다. 혈장 내 젖산/피루브산염 비가 19.4로 정상 범위의 경계에 있었으나 뇌척수액 검사상 젖산/피루브산염 비가 57로 현저하게 증가된 소견을 보였고, 뇌 자기 공명 분광경 검사에서 lactate peak 소견을 보였다. 근 조직을 이용한 효소 분석에서 2번 복합체의 호흡 사슬 결함이 진단되었다. 세증례 모두에서 미토콘드리아 질환 소견으로 비타민, 조효소 Q10 및 L-카르니틴을 투여하였다.
목적: 우리나라 케톤분해이상질환군의 연령별분포, 임상양상 등을 알아보고자 본 연구를 시행하였다. 방법: 2007년 1월부터 2015년 9월 사이에 소변유기산분석을 시행하였던 2,794명의 환자 중에서 반복부하 유기산분석으로 진단된 67명의 케톤분해이상질환군환자들의 임상양상을 분석하였다. 결과: 케톤분해이상질환군 환자의 분포는 신생아기 1명, 영아기 30명, 소아기 31명, 청소년기 5명으로 나타났고, 가장 많은 주증상은 경련발작이었으며 발달지연을 동반한 경련발작, 발달지연 등이 뒤를 이었다. 결론: 우리나라의 발병빈도는 다른 나라에 비하여 높은 것으로 판단되며, 소아청소년과 의사들의 관심이 필요하다고 판단된다.
제II형 글루타르산혈증은 발생 시기와 정도에 따라서 질병의 경과를 달리한다. 지발형의 경우 평상시에는 증상이 없고, 검사 소견도 정상 소견을 보이나 대사가 증가되는 hypercatabolic status에서는 저혈당, 대사성 산혈증, 고암모니아혈증 등이 나타나며, 다양한 신경학적인 증상들이 나타날 수 있다. 따라서 신경학적인 증상들이 있는 경우 기본적인 검사들을 시행해 보고, 위와 같은 소견들이 보이는 경우에는 소변의 유기산 분석을 통한 진단이 필요하다. 정맥내로 포도당이 투여되면 유기산 분석의 양상이 매우 빠른 속도로 정상화될 수 있으므로 정맥내로 포도당을 투여하기 전에 소변 검체를 채취하여 냉동 보관하는 것은 정확하고 빠른 진단을 위하여 필수적이라고 할 수 있다.
본 연구는 PME 처리가 미생물의 생리변화에 미치는 영향을 중심으로 PME의 항균작용을 규명하기 위해서 소수성 분획과 친수성 분획으로 분리하고, 공시균주를 사용하여 미생물의 성장 및 에너지대사 관련효소의 활성에 미치는 영향을 조사하였다. 매실추출물 분획별 항균활성은 변패미 생물인 C. fragariae를 대상으로 paper disk법으로 관찰하였다. 총 추출물(PME)의 소수성 분획은 C. fragariae의 성장을 저해하기는 하나 그 효과가 총 추출물 보다 약한 반면, 친수성 분획은 총 추출물보다 더 뚜렷한 저해 효과를 보였다. 이와 같은 매실추출물의 분획별 미생물의 생육억제효과는 다른 식품부패미생물 군에서도 동일한 패턴을 보여 주었다. B. cereus, E, coli 및 Fusarium sp.에 대해서는 PME의 친수성 분획은 뚜렷한 항균효과를 보여 주었으며, 총 추출물 또한, 항균력을 나타내었으나, 소수성 분획은 낮은 항균력을 보여 본 실험의 공시균주인 C. fragariae에 대한 매실추출물의 분획별 항균효과를 확인할 수 있었다. 매실 추출물첨가 배지 상에서 C. fragariae의 생육이 크게 억제된다는 실험결과를 토대로 매실추출물의 항균활성물질이 미생물 세포내의 효소계의 효소활성을 저해에 기인한 것인가를 알아보기 위하여, 에너지생성대사에 관여하는 몇 가지 효소 활성(glucose-6-phosphate dehydrogenase, succinate dehydrogenase, malate dehydrogenase, hexokinase)에 미치는 매실추출물의 영향을 살펴보았다. 이 결과로 매실추출물은 총 추출물 및 친수성 분획이 일부 에너지 생성대사 효소계의 효소활성에 영향을 미치는 것으로 나타나(12-40%), 매실 추출물의 항균물질이 세포내로 침투되어 membrane에 존재하는 효소의 활성을 억제하는 것으로 추정할 수 있었다. 본 연구결과를 토대로 미루어, 매실추출물의 항균 작용은 세포내 에너지 생성에 관여하는 효소의 활성을 감소시키는 현상에 기인하는 것으로 추정되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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