Prebiotics are known as components of intestinal microbiota that can improve and maintain human health status by stimulating the growth and activity of the intestinal tract as a method of controlling the intestinal environment. In this study, we examined whether 2’-fucosyllactose (FL) could affect intestinal microbial population and bowel activity. Water content and frequency of mouse feces were increased in the 2’-FL treated group at a high concentration (1,000 mg/kg), with brightness of the color enhanced and physical properties diluted. In addition, intestinal microbial analysis showed that harmful bacteria Clostridium and Staphylococcus strains were decreased and beneficial bacteria such as Lactobacillus strains were markedly increased in the group treated with a high concentration of 2’-FL compared to those in the control group. These findings suggest that administration of 2’-FL can maintain healthy bowel activity by reducing harmful bacteria population and improving diluted physical properties.

본 연구에서는 남극 로스해 연안에 서식하는 아델리펭귄(Pygoscelis adeliae)과 황제펭귄 (Aptenodytes forsteri)의 분변 시료를 기반으로 펭귄 장내 미생물 메타지놈 연구를 수행하였 다. Taxonomy 분석 결과, 아델리펭귄과 황제펭귄의 장내 미생물에는 주로 7개의 문(phylum), 18개의 과(family)가 존재하는 것으로 나타났다. 또한 미생물 다양성을 평가하기 위해 Alpha diversity 및 OTU abundance 분석을 수행한 결과, 전반적으로 아델리펭귄의 장내 미생물 다양 성이 황제펭귄보다 높은 것을 확인하였고, PCoA를 기반으로 한 Beta diversity 분석을 통해 두 개체군 간 장내 미생물 군집에 차이가 존재함을 확인하였다. PICRUSt를 활용한 기능적인 차원의 KEGG pathway 분석을 통해서는 아델리펭귄과 황제펭귄 시료에서 nucleoside and nucleotide biosynthesis pathway가 가장 많이 존재하는 것을 확인하였다. 본 연구를 통해 남극 아델리펭귄과 황제펭귄의 장내미생물 구성과 다양성을 비교분석 할 수 있었다. 본 연구 결과 는 향후 펭귄의 먹이 섭식 관련 연구에 활용될 수 있으며, 더 나아가 다양한 남극 생물의 장내 미생물 메타지놈 분석에 대한 기초가 될 수 있을 것이다.

버섯의 섭취는 버섯의 유용 성분에 의해 면역체계 및 장내미생물균총의 변화를 유발한다. 그중 많이 알려진 β- glucan 구조 기반 물질들은 염증매개물질의 분비는 억제 하고 대식세포의 활성은 유발하여 면역력의 증진을 도와 인체의 면역기능을 증진시킨다. 직접적인 유용 성분 이외의 다른 물질은 장내 미생물균총에 의해 단쇄지방산으로 변화되며, 변화된 단쇄지방산은 면역 및 다양한 질병의 완화를 유발하게 된다. 버섯이 포함하고 있는 성분은 β- glucan 외에도 장내미생물균총을 변화하게 유도하는 prebiotic로써의 역할을 수행하게 된다. 변화된 장내미생물 균총은 외부로부터 들어오는 다양한 감염성 균의 감염을 막으며, 면역체계의 균형 유지를 도우며, 질병을 예방하게 된다. 국내 섭취 빈도가 높은 새송이, 표고, 느타리, 팽이, 목이, 양송이 버섯의 유용 성분의 탐색, 장내미생물균총의 변화 및 섭취 시 인체의 단쇄지방산 변화 연구는 추후 버섯의 유용 성분, 장내미생물 및 질병과의 인과관계를 풀어내는데 기여할 것으로 여겨진다.

This study aimed to investigate the effects of probiotic treatment with IgY and Bacillus subtilis complex on diarrhea and weight gain in Hanwoo calves. Bacillus and E. coli levels were measured in the feces of calves post probiotic administration. Subsequently, calves with diarrhea were divided into two groups. The total and daily weight gain was measured in 23 calves after three months of suckling and divided into three groups. In Test 1, Bacillus was detected of the control group constantly at 104 CFU/g; a statistically significant difference was observed between the treatment and the control groups on the 1st and 3rd day (p<0.05) but not on the 7th day, confirming that the Bacillus subtilis survived in the intestine only until the 7th day. The treatment and control groups in Test 2 did not show any significant difference in the E. coli levels. However, comparison of changes in the E. coli levels showed a decreased of 6.39×108±9.80×108 CFU/g in the control group increase by 1.54×109±2.16×109 CFU/g, and, a decrease by 1.47×109±2.20×109 CFU/g; a decrease of by 4.20×107±3.90×108 CFU/g was observed in the treated group, an increase by 7.19×108±2.04×109 CFU/g, anda a decrease by 9.22×108±1.79×109 CFU/g. The changes in, control group were more rapid than in the treatment group. Therefore we hypothesize that probiotics inhibit E. coli growth. A concurrent improvement in weight gain was observed following probiotic administration. The IgY and Bacillus subtilis probiotics complex used in this study can be effectively used for the prevention and treatment of calf diarrhea.

본 연구의 목적은 출산 전 필라테스 운동과 프로바이오틱스 섭취가 출산 후 여성의 장내미생물, 신체구성, 혈중지질, 비만호르몬, 염증성 사이토카인에 미치는 영향을 알아보는데 있다. 총 15명의 임산부를 운동+프로바이오틱스섭취군(PEX, n=5), 운동군(EX, n=5), 대조군(CON, n=5)으로 구분하였다. PEX 집단과 EX 집단은 8주 동안 주 2회 필라테스 운동에 참여하였고 준비운동 10분, 본 운동 30분, 정리운동 10분으로 실시하였으며, PEX 집단은 매일 공복에 프로바이오틱스 1 캡슐을 섭취하였다. 그 결과 출산 후 PEX 집단의 체지방 및 WHR 수치가 감소하였다. 장내미생물의 변화는 비피도박테리움, 락토바실러스, 클로스트리디움, 퍼미큐테스, 박테리오데스의 구성 수준에서 집단 간 유의한 차이가 나타나지 않았다. 비만 호르몬과 염증성 사이토카인의 변화는 PEX 집단에서 사후 렙틴, IL-6, TNF-a 수치가 감소하는 것으로 나타났고, 혈중 지질 수준에서는 차이가 없었다. 결론적으로 출산 전 필라테스와 프로바이오틱스 병행 처치는 출산 후 여성의 복부지방 감소에 효과적이며 염증 및 비만 관련 호르몬에 긍정적인 영향을 주어 산후 빠른 회복에 도움이 될 것이다.

이 연구는 복분자에서 분리된 Lactobacillus plantarum stain (GBL16 및 17)을 포함한 probiotic에 대해 수행되었으며, 장내 미생물 변화를 확인하였다. Balb/c 마우스모델에서 GBL 16, 17을 포함한 시제품인 PMC와 시판중인 유산균 과자 BFY를 8주간 경구 투여 하였다. PMC의 투여는 장내 미생물총의 균형을 향상시키고, 장내개선에 긍정적인 영향을 보였다. 맹장을 이용한 NGS 분석을 통해 확인한 결과, 스트레스 후 증가하는 양상을 보이는 균인 Lachnospiraceae균이 감소하는 경향을 보였다. Alistipes균의 증가는 염증성 장 질환에 효과가 있을 것으로 판단되나, 추후 더 많은 연구가 필요할 것으로 보인다.

This study was conducted to investigate effects of feeding fermented milk on growth, intestinal microorganisms and fecal noxious gas emission in suckling pigs. A total of a hundred birth piglets (Landrace×Yorkshire×Duroc) were randomly assigned into feeding group and control group during suckling period that ten pigs per sow. Fermented milk contained 3.0×108/g of Bacillus and 3.5×108/g of Lactobacillus, and was supplied by top dressing method. Fermented milk fed to the sulking pigs indicated tendency to increase weaning body weight (p=0.052) and average daily gain (p=0.094). Total microbial flora and Escherichia coli in the feces were lower (p<0.05) in the feeding group than the non-feeding group. Reversely, Lactobacillus was higher (p<0.01) in feces of the pigs fed fermented milk than the pigs of the control group. Hydrogen sulfide emitted in feces was decreased in feeding group compared with control group (p<0.05). Similarly, fecal total mercaptans was diminished in the feeding group than the control group (p<0.01). Therefore, the fermented milk fed to the sulking pigs may improved growth and can influence positively intestinal microorganisms and fecal noxious gas emission.

The present study was conducted to investigate the effects on growth performance, nutrient digestibility, and gut health of broiler chickens when a dietary supplementation of multienzymes was added to diets, containing different energy levels. A total of 480 broiler chickens of similar body weight (Ross 308, 1-day-old) were randomly subjected to four treatments. The dietary treatments included a corn-soybean meal-based diet supplemented with: multienzyme (amylase+protease+ mannanase+xylanase+phytase), 0.05% enzyme, and different energy levels (3010 and 3060 kcal/kg). The experimental diets were fed to the chicks in a mash form for 35 days in two phases (1–21 d, phase I; and 22–35 d, phase II). During the overall period, chicks fed with diets supplemented with multienzymes had a better weight gain (p<0.05) and feed conversion ratio (FCR) than those fed with diets without enzymes. There was no difference in the growth rate and FCR among the chicks fed with diets supplemented with enzymes, even though the dietary energy levels were different. The apparent fecal and ileal digestibility of dry matter, gross, crude protein, calcium, and phosphorus were significantly enhanced (p<0.05). The population of cecal and ileal Lactobacillus spp. was significantly increased (p<0.05), and Clostridium spp. and coliforms were significantly decreased (p<0.05) in diets supplemented with enzymes. Villus height and villus height to crypt depth ratio in the small intestine was also significantly enhanced (p<0.05) in diets supplemented with enzymes. In conclusion, multienzyme supplementation had positive effects on the weight gain of broilers, FCR, digestibility of nutrients, and on the growth of intestinal microbiota.

본 연구는 농후사료의 급여수준을 달리하여 제주산마 에게 급여하는 경우에 체중 변화, 장내 미생물 조성 및 혈액성상의 변화에 미치는 효과를 구명하기 위하여 수행 되었다. 공시축으로 24-36개월의 제주산마(제주마×더러브 렛) 14두를 공시하였으며, 농후사료의 급여수준을 체중의 1.5%(5두), 2%(4두)와 2.5%(5두)로 급여하여 봄과 겨울 증 체율 및 혈액 특성과 생리적 변화를 조사하였다. 봄에 총 증체량은 1.5%, 2%, 2.5% 급여한 처리구에서 12.6kg, 21.5kg, 29.0kg, 겨울에 총 증체량은 21.6kg, 28.0kg, 42.6kg을 나타냈고, 일당 증체량은 봄에는 0.23kg, 0.39kg, 0.54kg, 겨울에는 0.40kg, 0.52kg, 0.79kg을 나타내어 체중의 2.5%를 섭취한 구에서 높은 경향을 나타내었다. 내독 소는 농후사료 과다 섭취에 의해 그람음성균의 세포벽에 서 방출되는 물질로 봄에 시행한 시험에서 3주차 때 농 후사료를 체중의 2%와 2.5%를 급여한 처리구에서 유의 적으로 낮은 결과를 나타내었으나(p<0.05) 이후에는 점차 모든 처리구에서 수치가 비슷해져 적응하는 경향을 보여 모든 처리구가 농후사료 급여에 적응하는 경향을 보였다. 봄에 실시한 실험에서 8주차에 분 pH는 농후사료를 체 중의 1.5%, 2%, 2.5% 급여한 처리구에서 각각 6.2, 5.8, 5.7로 나타나 농후사료를 체중의 2%와 2.5%를 급여한 처 리구에서 유의적으로 낮은 결과를 나타내었다(p<0.05). 직장온도는 겨울에 실시한 실험에서 8주차에 농후사료를 1.5%, 2%, 2.5%. 급여구에서 각각 37.8℃, 37.9℃, 38.4℃ 를 나타내어 농후사료 2.5% 급여구에서 직장온도가 유의 적으로 높은 수치를 나타내었다(p<0.05). 분내 미생물에 서는 셀룰로오스와 탄수화물(구조 탄수화물) 분해에 관여 하는 미생물로 알려진 Fibrobacter가 체중의 1.5% 급여했 을 경우 총 미생물군에서 2.49%를 차지하였고, 2%와 2.5% 급여구에서는 각각 1.42%와 1.09%를 차지하여 농후 사료 급여량이 증가할수록 유의적으로 감소하는 경향을 보였다. 결론적으로 농후사료 2.5%의 급여가 비육마 사육 방법으로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

This study evaluated the composition two popular species of edible bamboo shoots in Korea (Phyllostachyspubescens and Sinoarundinarianigra) and the effect of their abundant dietary fiber on intestinal microorganisms in healthy young women. The ranges of total moisture, crude protein, crude lipid, crude ash, and dietary fiber content were 87.190.8, 2.943.5, 0.150.39, 0.411.05, and 4.206.15% (wet weight basis), respectively. Moisture and crude ash content increased after heat treatment; however, crude protein, crude lipid, and dietary fiber content were reduced after heating. The major minerals found in bamboo shoots were potassium, phosphorous, sulfur, magnesium, and calcium. In addition, glucose and fructose were abundant free sugars, while asparagine and tyrosine were the most abundant free amino acids. Approximately 70% of the total free fatty acids found in bamboo shoots were linoleic acid and linolenic acid. The ascorbic acid content was 6.60~17.56 mg/100 g (wet weight basis), and one phenolic compound, p-hydroxy benzoic acid, was 0.10.2% (wet weight basis) and detected by HPLC analysis. The intake of bamboo shoots for seven days significantly increased viable cell counts of Lactobacillus spp. and reduced viable cell counts of Bacteriodes spp. in feces (p<0.05). In our data, bamboo shoots may be useful in the food industry as high dietary fiber ingredients.

본 연구에서는 인체 내 장내 세균 및 병원성 식중독 세균에 선인장 추출물이 미치는 영향과 항산화, 항고혈압 활성에 대하여 분석하였다. 항균활성은 96well- plate법과 paper disc법을 이용하여 실험하였으며 줄기 추출물의 경우 96well-plate 및 paper disc법의 결과, 장내유해균인 Eubacterium limosum 및 Clostridium perfringens, C. butyricum, C. difficile과 Staphylococcus aureus에 대하여 높은 억제율을 보였으나 Bacteroides fragilis, Bifidobacterium bifidum, Lactobacillus acidophilis, Streptococcus thermophilus의 경우 억제율을 나타내지 않았다. 열매 추출물의 경우 장내유해균 및 장내유익균에 Bacteroides fragilis, Bifidobacterium bifidum, Lactobacillus acidophilis, and Streptococcus thermophilis에 대하여 억제율을 나타내지 않았다. 또한 줄기 추출물의 경우 열 및 pH에서도 장내미생물에 대한 항균활성에 안정함을 나타내었다. 선인장 추출물의 폴리페놀과 플라보노이드 함량 및 DPPH 전자공여능을 측정한 결과 열처리하지 않은 열매와 줄기 추출물의 폴리페놀은 3.02 mg/g, 5.85 mg/g, 플라보노이드는 1.04 mg/g, 2.1 mg/g, 전자공여능은 87, 88%로 높은 수율을 나타내었다. 선인장 추출물의 항고혈압활성은 줄기 추출물의 경우 88.8% 열매 추출물의 경우 69.2%의 항고혈압활성을 보였으며 상기 결과를 종합할 때, 선인장 줄기추출물은 장내 유해균의 억제 및 유익균의 증진을 통한 장내 균총 개선을 위한 기능성 식품소재로 활용할 수 있다고 판단된다.

From the course of screening of useful enzyme producing microorganism from insect guts, we isolated 9 lipase producing strains and their lipase producing activities were tested. 16S rDNA sequence analysis showed that they were Gram negative bacteria grouped on Serratia sp., Pseudomonas sp., and Burkholderia sp.. Among them, an excellent lipase producing strain, Burkholderia sp. HY-10 identified by 16S rDNA analysis and biochemical methods, was further studied its lipase producing characteristics. It was isolated from a longcorm beetle, Prionus insularis and showed cell density dependent lipase producing activity in the culture media that contained olive oil as a carbon source. Maximum lipase production was achieved in the M9 media containing 0.5% yeast extract and 0.5% olive oil when cultured at 30℃ for 36-42 hrs.

Ginseng, the root of the Panax ginseng, has been widely used as a traditional herbal medicine in Korea, China, and Japan for thousands of years. Now ginseng has become popular as functional health food and natural medicine and it is one of the bestselling natural products in the world. Gut microbiota has been found to play an important role in the metabolism and pharmacological action of orally administered ginseng. Recent animal and clinical studies have shown that compound K (20-O -beta-D-glucopyranosyl-20(S)-protopanaxadiol, CK) is the major ginsenoside metabolite deriving from gut microbiota-induced biotransformation and is more efficiently absorbed into the systemic circulation than its parent ginsenosides. Since ginsenoside metabolism varies between individuals depending on the population of gut microbiota, much attention paid to the transformation of major ginsenosides into more pharmacologically active ginsenosides using diverse methods including heating, acid hydrolysis, microbial conversion, and enzymatic treatment. Recently, in food and drug industry and academia, the development of fermented ginseng products using probiotic bacteria is being intensively studied due to the potential health benefits of ginsenoside metabolites and probiotics. This review summarizes recent studies on the metabolism of ginsenoside by gut microbiota and biotransformation of ginsenoside using lactic acid bacteria and their enzymes.

Social needs are increasing due to the increase of degenerative brain diseases because of the aging society. The most common type of degenerative brain diseases is Alzheimer's disease and Parkinson's disease, which makes most of cases. New scientific challenges indicate that gut microbiota are directly associated with the progress of degenerative brain diseases through triggering metabolic diseases, modulating immune response, and changing diversity of microbial community. A high-valuable strategy is proposed for the management of these disorders and as an adjuvant for psychiatric treatment of degenerative brain diseases and other related metabolic diseases through modulation of the gut microbiota including probiotics.

본 연구는 반추위 메탄저감용 약용식물 첨가제 개발을 위해 유산균을 이용하여 발효한 두충 및 감초 추출물의 항균활성, 항산화활성 및 in vitro 반추위 발효시험을 실시하였다. 발효 약용식물 추출물 제조를 위해 접종된 종균의 성장효율을 조사하기 위해 실시한 생균수 측정 결과 L. curvatus NJ40, L. brevis NJ42 및 L. plantarum NJ45가 두충과 감초 모두에서 유의적으로 높은 균주 성장을 나타냈다(p<0.05). 항균활성측정 결과는 두충과 감초 추출물에서 공통적으로 L. curvatus NJ40 및 L. plantarum NJ45 로 발효한 추출물이 일부 병원균에 대한 항균효과를 나타내는 것으로 조사되었다. In vitro 반추위 발효시험에서 두충 및 감초 발효 추출물을 적용한 결과, 감초 추출물에서 메탄 저감효과가 나타났다. 특히 반추위내 미생물 발효 특성을 대표할 수 있는 휘발성지방산 생성효율을 향상 시키면서, 전반적 반추위 발효에 부정적 영향이 없는 것으로 나타났다.

장내미생물 개선에 효과가 있는 약용식물소재들을 탐색하여 정장제품 개발하고자 13종의 식물을 물과 에탄올로 각각 추출하여 농도별로 유해균인 C. perfringens, E. coli와 유익균인 B. longum의 생육에 미치는 영향을 in vitro실험으로 시험한 결과는 아래와 같다. 가. C. perfringens은 민들레와 인진쑥 물 추출물에, 돌나물, 오미자, 민들레, 부추, 생강, 쑥, 인진쑥, 질경이 에탄올추출물에 강하게 생육억제 되었다. 나. E. coli은 돌나물, 오미자 물과 에탄올 추출물에서 강하게 생육억제 되었다. 다. B. longum은 추출용매에 관계없이 생육에는 크게 영향을 주지 않았다. 라. 돌나물과 오미자 에탄올추출물이 유익균에 생육억제 없이, 두 유해균을 억제됨으로서 이들 소재가 정장제품으로의 개발 가능성이 있다고 생각되었다.