인간 질병의 위험 요인에 대한 Probiotics의 효과: 총설

천정환 ( Jung Whan Chon ),김동현 ( Dong Hyeon Kim ),김현숙 ( Hyun Sook Kim ),김홍석 ( Hong Seok Kim ),황대근 ( Dae Geun Hwang ),송광영 ( Kwang Young Song ),임진혁 ( Jin Hyuk Yim ),최다솜 ( Da Som Choi ),임종수 ( Jong Soo Lim ) 한국유가공기술과학회 2014 Journal of Dairy Science and Biotechnology (JMSB) Vol.32 No.1

Probiotics에 대한 많은 연구는 위장내 질환에서 장내 미생물 균총의 중요성을 강조하고 있으며, 최근에는 심장 혈관 위험에 초점을 맞추어서 연구가 시작되고 있다. 비만이 dysbiosis에 관련될 수 있는 의료 장애 및 대사 장애로 특정 되어진다. 이를 위해 위험 요인을 감소시키는 도구로 사용되는 probiotic 균주는 반드시 향후에 검사되어져야 한다. Probiotics는 체외 및 생체내 연구에서 여섯 가지 장애 및 장해에 대해서 긍정적인 효과를 보여주며, 특히 이것은 항 염증 성질 또는 효소활력에 기인한 것이다. 각각의 경우에 박테리아가 숙주에 영향을 미칠 수 있는 메카니즘은 잘 정리 되어 보고되었다. 그러나, 특히 비만, 당뇨, 산화 스트레스에 대한 이중 맹검 무작위 임상 시험의 부족으로 불가능한확정적인 결론을 만든다. 더구나, 지금까지 어떠한 연구결과에서도 직접적으로 심혈 관계 질환의 위험 인자에 대한 probiotics의 영향에 관해서는 언급된 것이 없었다. 심혈관계 질환으로는 동맥류, 협심증, 동맥 경화증, 뇌 혈관 사고, 뇌 혈관 질환, 울혈성 심부전, 관상 동맥 질환, 심근 경색, 말초 혈관 질환 등이 포함된다. 예측과 대표적인 검색 도구의 사용은 probiotic 균주의 새로운 기능을 가진 종류의 선택이 가능하게 해준다. 비만의 경우, 무균 동물 실험 방법의 확립은 probiotic 균주에 의한 미생물균총과 조절의 상호 작용을 이해가 추후 진행되어야 할 것이다. 불행하게도, 이 엄격한 방법론은 거의 적용되지 않고 있으며, 현재의 추세는 경험적으로 특정 의료 장애에 대한 일반적인 메커니즘은 설명이 되지만, 반응의 정확한 모드는 완전히 알려지지 않음에도 불구하고 probiotic 균주를 테스트하고 있는 실정이다. 더욱이 많은 연구가 직접 동물 모델에서 진행되었지만, 그 결과를 항상 인간에게 바로 적용할 수는 없다. 이 방법론의 개선은 인간 미생물 균총과 관련된 생쥐를 사용하거나 자연적으로 질병을 유발할 수 있도록 개발된 다른 동물모델을 사용할 수 있을 것이다. 인간 Microbiome 프로젝트와 MetaHIT(인간의 창자의 metagomics)같은 현재 연구는 인간에게 생체외 및 동물 모델 자료의 이용에 있어서 자세한 정보를 제공해야만 하고, 또한 새로운 예측 가능한 모델의 개발이 이루어져야 할 것이다. 현재 의료 장애와 반응 메커니즘과의연관성에 관해서 많은 관심과 연구가 진행되고 있고, 원하는 특정 활력을 가지고 있는 균주에 대해서 더 개선된 검증을 개발을 할 수 있는 방법이 필요하다. 장래에는 재조합 probiotics와 특정한 의학적 질환으로 고통 받는 환자의 미생물 균총의 조성을 재조합 probiotics으로 해결할 수 있을 것이며, 또한 probiotics의 사용은 장내 미생물균총을 조정할 수 있으며, 과체중과 비만 사람들을 위Probiotics에 대한 많은 연구는 위장내 질환에서 장내 미생물 균총의 중요성을 강조하고 있으며, 최근에는 심장 혈관 위험에 초점을 맞추어서 연구가 시작되고 있다. 비만이dysbiosis에 관련될 수 있는 의료 장애 및 대사 장애로 특정 되어진다. 이를 위해 위험 요인을 감소시키는 도구로 사용되는 probiotic 균주는 반드시 향후에 검사되어져야 한다. Probiotics는 체외 및 생체내 연구에서 여섯 가지 장애 및 장해에 대해서 긍정적인 효과를 보여주며, 특히 이것은 항 염증 성질 또는 효소활력에 기인한 것이다. 각각의 경우에 박테리아가 숙주에 영향을 미칠 수 있는 메카니즘은 잘 정리되어 보고되었다. 그러나, 특히 비만, 당뇨, 산화 스트레스에 대한 이중 맹검 무작위 임상 시험의 부족으로 불가능한 확정적인 결론을 만든다. 더구나, 지금까지 어떠한 연구결과에서도 직접적으로 심혈 관계 질환의 위험 인자에 대한 probiotics의 영향에 관해서는 언급된 것이 없었다. 심혈관계 질환으로는 동맥류, 협심증, 동맥 경화증, 뇌 혈관 사고, 뇌 혈관 질환, 울혈성 심부전, 관상 동맥 질환, 심근 경색, 말초 혈관 질환 등이 포함된다. 예측과 대표적인 검색 도구의 사용은 probiotic 균주의 새로운 기능을 가진 종류의 선택이 가능하게 해준다. 비만의 경우, 무균 동물 실험 방법의확립은 probiotic 균주에 의한 미생물균총과 조절의 상호작용을 이해가 추후 진행되어야 할 것이다. 불행하게도, 이 엄격한 방법론은 거의 적용되지 않고 있으며, 현재의 추세는 경험적으로 특정 의료 장애에 대한 일반적인 메커니즘은 설명이 되지만, 반응의 정확한 모드는 완전히 알려지지 않음에도 불구하고 probiotic 균주를 테스트하고 있는 실정이다. 더욱이 많은 연구가 직접 동물 모델에서 진행되었지만, 그 결과를 항상 인간에게 바로 적용할 수는 없다. 이 방법론의 개선은 인간 미생물 균총과 관련된 생쥐를 사용하거나 자연적으로 질병을 유발할 수 있도록 개발된 다른 동물모델을 사용할 수 있을 것이다. 인간 Microbiome 프로젝트와 MetaHIT(인간의 창자의 metagomics)같은 현재 연구는 인간에게 생체외 및 동물 모델 자료의 이용에 있어서 자세한 정보를 제공해야만 하고, 또한 새로운 예측 가능한 모델의 개발이 이루어져야 할 것이다. 현재 의료 장애와 반응 메커니즘과의연관성에 관해서 많은 관심과 연구가 진행되고 있고, 원하는 특정 활력을 가지고 있는 균주에 대해서더 개선된 검증을 개발을 할 수 있는 방법이 필요하다. 장래에는 재조합 probiotics와 특정한 의학적 질환으로 고통 받는 환자의 미생물 균총의 조성을 재조합 probiotics으로 해결할 수 있을 것이며, 또한 probiotics의 사용은 장내 미생물균총을 조정할 수 있으며, 과체중과 비만 사람들을 위해 음식 섭취량을 관리할 수 있으며, 제1형 당뇨병과 고콜 레스테롤 혈증을 줄일 수 다른 대안으로 이용될 것이다. 결론적으로 Probiotics 미생물은 역사적으로 장내 미생물의 균형을 방해하고, 설사 또는 염증성장질환 같은 위장 장애를 감소하는 데 사용되어오고 있다. 최근의 연구는 의료 질환에 probiotics의 확장 사용에 대한 가능성을 탐구하고 있다. 왜냐하면 심혈관 질환 및 당뇨병 발병 위험을 증가(비만, 고 콜레스테롤 혈증, 동맥 고혈압 등)와 대상장애 (hyperhomocysteinemia, 산화 스트레스 등) 등의 발병 위험이 점점 높아지기 때문이다. 따라서 probiotics와 숙주 간의 상호작용에 관여하는 기전을 재정립하여 probiotics에 의해서 생성된 유익한 효과의 특성을 식별하는 것이 요구된다. 특정 probiotics 균주는 (1) 면역 반응을 조절함으로써, (2) 특정 분자를 생산하여, (3) biopeptides을 발충하여, 그리고 (4) 신경계 활성을 조절함으로써 작용할 수 있다. 현재까지 대부분의 연구는 동물 모델에서 실시되었다. 따라서 인간 에 관련된 메카니즘에 새로운 조사 probiotics 균주의 넓은 다양한 질환에 효율적인 사용을 가능하게 하기 위한 연구가 절실히 요구되어진다. GRAS probiotics can be used to modulate intestinal microbiota and to alleviate various gastrointestinal disorders. In several recent studies, researchers have explored the potential expansion and usability of probiotics to reduce the risk factors associated with diseases, including obesity, hypercholesterolemia, arterial hypertension, hyperhomocysteinemia, and oxidative stress. In this review, our aim was to clarify the mechanism underlying interactions between hosts (animal or human) and probiotics and the beneficial effects of probiotics on human health.

Probiotic Benefits of Lactic Acid Bacteria

Lee, Sung Je,Kim, Keun Sung 中央大學校 食糧資源硏究所 1999 食糧資源硏究所 論文集 Vol.18 No.1

A brief history of probiotics and the criteria for the selection of probiotics and the types of probiotics currently maketed in the America are discussed. Probiotics currently refer to live microbial food supplements, but the future developments of the scientific research on probiotics may redefine our current concept of probiotics. The best known are the lactic acid bacteria, that are widely used in yoghurts and other dairy products. These microorganisms are non-pathogenic and non-toxigenic, retain viability during storage, and survive passage through the stomach and small intestine. The three criteria to select potential probiotics such as viability, adhesion, and production of antimicrobial substances are mainly considered here. Other additonal biological aspects such as immune modulation, nutritional enhancement, or cancer suppression, can be considered as well. However, each commercial probiotic preparation has several desirable health-related beneficial properties instead of meeting all the obove selection criteria. Several commercial dairy products containing probiotic bacterial are presently available on sale as food and dietary products containing probiotic bacteria are presently available on sale as food and dietary supplements in the American market. A growing number of food manufacturers and medical research units all over the world are beginning to seek scientific validations on probiotics and to understand the mechanisms by which probiotics exert their biological effects on human health and well-being. The future developments will increase our understandings of the type and magnitude of probiotics in relation with human benefits and this information will be strain-specific. Not all probiotic products are equally beneficial, and research will differentiate them.

Oral Delivery of Probiotics in Poultry Using pH-Sensitive Tablets

( Tao Jiang ),( Hui-shan Li ),( Geon Goo Han ),( Bijay Singh ),( Sang-kee Kang ),( Jin-duck Bok ),( Dae-duk Kim ),( Zhong-shan Hong ),( Yun-jaie Choi ),( Chong-su Cho ) 한국미생물 · 생명공학회 2017 Journal of microbiology and biotechnology Vol.27 No.4

As alternatives to antibiotics in livestocks, probiotics have been used, although most of them in the form of liquid or semisolid formulations, which show low cell viability after oral administration. Therefore, suitable dry dosage forms should be developed for livestocks to protect probiotics against the low pH in the stomach such that the products have higher probiotics survivability. Here, in order to develop a dry dosage forms of probiotics for poultry, we used hydroxypropyl methylcellulose phthalate 55 (HPMCP 55) as a tablet-forming matrix to develop probiotics in a tablet form for poultry. Here, we made three different kinds of probiotics-loaded tablet under different compression forces and investigated their characteristics based on their survivability, morphology, disintegration time, and kinetics in simulated gastrointestinal fluid. The results indicated that the probiotics formulated in the tablets displayed higher survival rates in acidic gastric conditions than probiotics in solution. Rapid release of the probiotics from the tablets occurred in simulated intestinal fluid because of fast swelling of the tablets in neutral pH. As a matrix of tablet, HPMCP 55 provided good viability of probiotics after 6 months under refrigeration. Moreover, after oral administration of probiotics-loaded tablets to chicken, more viable probiotics were observed, than with solution type, through several digestive areas of chicken by the tablets.

Effects of supplementation of probiotics and prebiotics on growth performance, nutrient digestibility, organ weight, fecal microbiota, blood profile, and excreta noxious gas emissions in broilers

Yun, W.,Lee, D.H.,Choi, Y.I.,Kim, I.H.,Cho, J.H. Elsevier 2017 The Journal of applied poultry research Vol.26 No.4

<P><B>Abstract</B></P> <P>This experiment was conducted to investigate the effects of supplementation of probiotics and prebiotics on growth performance, nutrient digestibility, relative organ weight, fecal microbiota, blood profile, and excreta noxious gas emissions in broilers. A total of 714 one-day-old mixed sex ROSS 308 broilers with the initial BW = 40 ± 0.69 g was used in a 4-week trial. All birds were raised in wire cages. Birds were randomly allotted to 7 treatments with 6 replicates per treatment and 17 broilers per pen. Dietary treatments included: 1) T1 (control), 2) T2 [T1 + 0.2% probiotics (<I>Bacillus sp</I>. 1 × 10<SUP>9</SUP> CFU, <I>Lactobacillus sp.</I> 1 × 10<SUP>8</SUP> CFU, <I>Aspergillus niger</I>. 1 × 10<SUP>7</SUP> CFU)], 3) T3 (T1 + 1% chicory fiber), 4) T4 (T1 + 1% rice bran), 5) T5 (T1+ 0.2% probiotics + 1% chicory fiber), 6) T6 (T1 + 0.2% probiotics + 1% rice bran), and 7) T7 (T1 + 0.2% probiotics + 1% chicory fiber + 1% rice bran). During d 1 to 14, broilers fed the T5, T6, and T7 diets had greater body weight gain (BWG) compared with the T1 diet (<I>P</I> < 0.05). Moreover, probiotics-included treatments resulted in higher BWG compared with the probiotics-free diets (<I>P</I> < 0.05). Broilers fed the T7 diet increased more in BWG compared with those fed the T1 diet, whereas feed conversion ratio (FCR) decreased more in the T7 diet than the T1 diet overall (<I>P</I> < 0.05). Dry matter (DM) digestibility increased more in the T5, T6, and T7 diets compared with the T1 diet (<I>P</I> < 0.05). Broilers fed probiotics-based diets had more improved DM digestibility compared with those fed probiotics-free diets (<I>P</I> < 0.05). Excreta <I>Lactobacillus</I> counts increased more in the T7 diet compared with the T1 diet (<I>P</I> < 0.05). Broilers fed with probiotics diets had higher excreta <I>Lactobacillus</I> counts compared with those fed the probiotics-free diets (<I>P</I> < 0.05). In conclusion, supplementation with 0.2% probiotics and 1% dietary fiber as prebiotics could improve the growth performance, DM digestibility, and excreta <I>Lactobacillus</I> counts in broilers raised in wire cages.</P>

Probiotics의 병원성미생물에 대한 길항적 억제효과

육영삼,이영기,김가연 한국산학기술학회 2019 한국산학기술학회논문지 Vol.20 No.12

To investigate the antagonistic inhibitory effects in a mixed culture between probiotics and various pathogenic microorganisms, 140 probiotics were identified using a 16 rRNA sequencing phylogenetic analysis method, and various probiotics strains were isolated from Korean kimchi from January to December 2016. The antagonistic inhibition test of a mixed culture of four probiotics (Enterococcus faecalis, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus rhamnosus, and Lactobacillus reuteri) with excellent antimicrobial activity and six pathogenic microorganisms (Candida albicans, Salmonella Enteritidis, E. coli O157:H7, Shigella flexneri, Staphylococcus aureus, and Pseudomonas aeruginosa)showed that the growth of most probiotics strains increased normally after culture, but growth was inhibited almost completely in most pathogenic microorganisms, except for S. Enteritidis. This antagonistic inhibitory effect in vitro was attributed to the low pH of the lactic acid and organic acid produced during fermentation. As a result, four probiotics strains isolated from Korean Kimchi are very likely to be developed as therapeutic agents for female yeast infections and colon and skin care. In the future, these therapeutic agents will help improve public health related to probiotics. Probiotics와 다양한 병원성 미생물간의 혼합배양에서의 길항적 억제효과를 조사하기 위해 2016년 1월부터 12월까지 국내 김치로부터 다양한 probiotics 균주를 분리하여 16S rRNA sequencing을 통한 계통학적 분석을 통해 140주의 프로바이오틱스를 동정하였다. 이중 항균력이 우수한 probiotics 4종(Enterococcus faecalis, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus rhamnosus, and Lactobacillus reuteri )과 병원성 미생물 6종 (Candida albicans, Salmonella Enteritidis, E. coli O157:H7, Shigella flexneri, Staphylococcus aureus, and Pseudomonas aeruginosa)간의 혼합배양에서의 길항적 억제시험에서 probiotics 균주들은 대부분 배양 후에 균수가 정상적으로 크게 증가했지만 C. albicans를 포함하여 대부분의 병원성미생물들은 S. Enteritidis 를 제외하고 거의 완전하게 성장이 억제되었다. 이러한 in vitro 에서의 길항적 억제효과는 생성된 젖산과 유기산등의 낮은 pH에 의한 효과인 것으로 생각된다. 이상의 결과로 한국 김치에서 분리된 probiotics 균주 4종은 여성질염, 대장 및 피부관리 관련 치료제로써의 개발 가능성이 매우 큰 것으로 생각되며 향후 이러한 치료제는 probiotics 관련 국민건강 및 보건향상에 크게 기여할 것으로 생각된다.

Bacillus subtilis PNG-4의 단독 및 Lactobacillus acidophilus와의 혼합 사용이 산란계의 건물소화율, 혈액성상 및 계분의 악취 발생에 미치는 영향

김이수(Lee-Su Kim),차상우(Sang-Woo Cha),조성경(Sung-Kyung Cho),김성복(Sung-Bok Kim),이봉덕(Bong-Duk Lee),이수기(Soo-Kee Lee) 충남대학교 농업과학연구소 2010 농업과학연구 Vol.37 No.1

Two experiments were conducted to investigate the effect of probiotics on the malodor removal. In experiment 1, dietary effects (several malodorous gas concentration of excreta, dry matter metabolizability, and blood profiles) were determined using laying hens. A total of 30 Hy-line brown layers, 68-wk of age, were randomly allocated into 5 groups with 3 replicates of 2 birds each. The treatments were probiotics free, 0.2% and 0.4 % addition of mixed probiotics ( Bacillus subtilis PNG-4 + Lactobacillus acidophilus LAS), and 0.2 and 0.4 % addition of single probiotics ( Bacillus subtilis PNG-4). In experiment 2, the effects of mixing of probiotics into the excreta on the malodorous gas removal was investigated. There were three treatments (probiotics free, Bacillus subtilis PNG-4 + Lactobacillus acidophilus LAS, and Bacillus subtilis PNG-4) with three replicates. The malodorous gas concentrations were detected at 0, 3, 7 and 14 day of incubation. In experiment 1, ammonia concentration was significantly decreased by feeding mixed probiotics at 14th day of incubation. However, amines, hydrogen sulfide, ethylmercapthan, and methylmercapthan were not significantly affected by mixed probiotics. Dry matter metabolizability was significantly increased by feeding probiotics, but no significant differences between single and mixed probiotics. There was no significant differences in blood profiles. In experiment 2, mixing of probiotics into the excreta did not affect the concentration of ammonia, amines, hydrogen sulfide, ethylmercapthan, and methylmercapthan. Therefore, these experiments suggested that Bacillus subtilis PNG-4 + Lactobacillus acidophilus LAS supplementations could improve ammonia gas removal, and dry matter metabolizability in layers. Also, decrease of ammonia concentration was higher in mixed probiotics group compare to the single probiotics group. On the other hand, mixing of probiotics into the excreta appeared not to be a useful method.

A study on encapsulating probiotics through indirect carbonation using oyster shells

( Youjeong Lee ),( Sehun Kim ),( Myoung-jin Kim ) 한국폐기물자원순환학회 2022 ISSE 초록집 Vol.2022 No.-

About 300,000 tons of oyster shells are produced annually in Korea, but many of them are piled up without being reused. Oyster shells are suitable for use as a source of calcium after calcination because their primary gradient is calcium carbonate. Recently, the probiotics market has been growing rapidly as interest in health has increased. Commercially distributed probiotics require encapsulation (coating), and the survival rate of probiotics varies depending on the capsule material and manufacturing process. Existing technologies necessitate multiple coatings of probiotics, mainly by adding alginate, protein, polysaccharide, and other chemicals. Such additional processing cause problems such as long manufacturing time, process complexity, and increased production cost. Furthermore, many probiotics die due to coating deformation during freeze-drying, and the number of probiotics that die in the body despite coating is considerable. In this study, we developed a technology to encapsulate probiotics with calcium carbonate produced by indirect carbonation using oyster shells as a calcium source. We added probiotics to the hydrated suspension of the calcined shells and injected carbon dioxide to produce probiotics encapsulated with calcium carbonate (PEC). It was confirmed through SEM, CLSM, and TGA analyses that the probiotics were encapsulated with calcium carbonate and the probiotics within the capsule were alive. Through indirect carbonation using oyster shells, we developed a technology for encapsulating probiotics, which was more economical than the existing probiotic coating technology. Furthermore, since the capsule shape was not deformed during the drying process of PEC and probiotics were protected from gastric juice and bile, the intestinal arrival rate of probiotics was high, enabling the efficient intake of probiotics. In addition, since the encapsulated calcium carbonate was dissolved in the body, there would be advantageous to consume calcium nutrients.

Next-generation probiotics, parabiotics 및 postbiotics

조광근,이승호,최인순,이상원,Cho, Kwang Keun,Lee, Seung Ho,Choi, In Soon,Lee, Sang Won 한국생명과학회 2021 생명과학회지 Vol.31 No.6

사람의 장내 미생물은 숙주의 대사 조절에서 중요한 역할을 한다. 장내 미생물 균총의 불균형은 비만, 대사 증후군과 밀접하게 병리학적, 생리학적 상호작용을 한다. A. muciniphila는 최근 인간의 대변에서 분리되었으며, 장내 미생물의 약 1-4%를 차지하는 우점균이다. A. muciniphila 유래 외막(external membran) 단백질 Amuc_1100과 세포외 소포(EVs)의 이용은 비만치료를 위한 새로운 전략이 될 수 있다. A. muciniphila는 비만과 같은 대사 장애치료를 위한 차세대 probiotics로 고려되고 있다. F. prausnitzii는 next-generation probiotic로서 건강한 성인의 경우 장내미생물 균총의 약 5%를 차지하며 성인 장 건강의 지표이다. F. prausnitzii는 butyrate-producing bacterium로서 항염증 효과를 나타내며, 면역 질환과 당뇨병 치료를 위한 next-generation probiotics로 기대된다. Postbiotics는 probiotics에 의해 분비되는 세포 상층액에 포함된 대사산물의 복잡한 혼합물이다. 반면, parabiotics는 probiotics를 불활성화 시킨 미생물 세포이다. Paraprobiotics와 postbiotics는 probiotics에 비해 명확한 화학구조(clear chemical structures)와 안전한 투여 용량(safety dose parameters), 장기간의 유통 기간(longer shelf life) 등 많은 장점을 가지고 있어서 probiotics를 대체할 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 장 생태계의 불균형을 정상적으로 복원하기 위해서 장내 공생 박테리아(commensal bacteria) 중 next-generation probiotics (NGPs)를 사용하는 것이 가장 자연스런 방법이다. 따라서 next-generation probiotics 를 대상으로 parabiotics와 postbiotics와 같은 새로운 식품이나 약품으로 개발하는 것이 필요하다. Human intestinal microbiota play an important role in the regulation of the host's metabolism. There is a close pathological and physiological interaction between dysbiosis of the intestinal microflora and obesity and metabolic syndrome. Akkermansia muciniphila, which was recently isolated from human feces, accounts for about 1-4% of the intestinal microbiota population. The use of A. muciniphila- derived external membrane protein Amuc_1100 and extracellular vesicles (EVs) could be a new strategy for the treatment of obesity. A. muciniphila is considered a next-generation probiotic (NGP) for the treatment of metabolic disorders, such as obesity. Faecalibacterium prausnitzii accounts for about 5% of the intestinal microbiota population in healthy adults and is an indicator of gut health. F. prausnitzii is a butyrate-producing bacterium, with anti-inflammatory effects, and is considered an NGP for the treatment of immune diseases and diabetes. Postbiotics are complex mixtures of metabolites contained in the cell supernatant secreted by probiotics. Parabiotics are microbial cells in which probiotics are inactivated. Paraprobiotics and postbiotics have many advantages over probiotics, such as clear chemical structures, safe dose parameters, and a long shelf life. Thus, they have the potential to replace probiotics. The most natural strategy to restore the imbalance of the intestinal ecosystem normally is to use NGPs among commensal bacteria in the gut. Therefore, it is necessary to develop new foods or drugs such as parabiotics and postbiotics using NGPs.

생균제의 급여가 육계의 생산성과 장내 미생물의 변화에 미치는 영향

류경선,박홍석 한국가금학회 1998 韓國家禽學會誌 Vol.25 No.1

Two experiment were conducted to evaluate the feeding value of probiotics for the broiler chicks. Basal diets based on corn and soybean meal with no supplemental probiotics contained 21% dietary crude protein for the first 3 weeks and 19% for the rest of two weeks. In experiment 1, 0.2 % probiotics containing 2X 10 6 cfu /ml of Saccharomyces cerevisiae(S), Clostridium butyricum(C), Lactobacillus acidophilus(L), Bacillus polyfermenticus(B) were respectively supplemented to control groups. Two hundred day-olo chicks were randomly assigned to five treatments which had four replicates of 10 chicks each per treatment. Weight gain, feed consurnption, feed conversion ratio (FCR) were weekly measured for 5 weeks. The number of intestinal microflora was examined at the end of experiment. In experiment 1, Weight gain and feed intake of chicks fed probiotics exhibited a significant response compared to those of control for the first three weeks(P<0.01). Weight gain of S or C treatments was higher than that of control for the rest of two weeks, whereas it was significantly lower in L and B treatments than S or C treatments (P<0.01). Chicks fed S or C was significantly increased weight gain(P <0.05) compared to that of control at five weeks of age. FCR of C treatment seemed to improve relative to other supplemental probiotics groups, but was not significantly different. The number of intestinal anaerobes and Lactobacillus in large intestine of chicks fed probiotics supplements was significantly decreased compared to control groups(P<0.01). In experiment 2, there were six treatments: Ti, control; T2, 0.2%S; T3, 0.2%S + 0.2%C; T4, 0.2%S + 0.2%L; T5, 0.2%S + 0.2%B; T6, 0.2%S + 0.1%C + o.i%L + 0.1%B. Control diet based on corn soybean meal contained 21% CP and 3,2OOca1 /g ME with no probiotics. There were four replicates of 10 chicks each per treatment. Weight gain of chicks fed probiotics tended to increase compared to control groups, but were not significantly different between them. FCR was also improved in probiotics treatments. However, there were no significant differences between probiotics supplementation and control groups. The results of these experiments indicated that dietary supplemental probiotics improved weight gain, feed efficiency for the first three weeks of young broiler chicks, whereas supplementation of C, L, B combined probiotics to young broiler chicks was not superior to those of single or two probiotics.

In vitro 발효에서 Prebiotics와 Probiotics가 돼지 장내미생물과 발효산물에 미치는 영향

김동운,채수진,김영화,정현정,이성대,박준철,조규호,사수진,김인철,김인호,Kim, Dong-Woon,Chae, Su-Jin,Kim, Young-Hwa,Jung, Hyun-Jung,Lee, Sung-Dae,Park, Jun-Cheol,Cho, Kyu-Ho,Sa, Soo-Jin,Kim, In-Cheul,Kim, In-Ho 한국미생물학회 2013 미생물학회지 Vol.49 No.1

본 연구는 prebiotics와 probiotics가 in vitro 배양조건에서 돼지 장내 미생물 및 발효산물에 미치는 영향에 대하여 검토 하였다. prebiotics로써 이소말토-올리고당(IMO), 부분분해 치커리이눌린(CI), 라피노스(RA), 사이클로덱스트린(CD)을 사용하였으며 probiotics로는 Lactobacillus reuteri를 사용하였다. In vitro 발효시험은 육성돈 사료를 소화효소로 가수분해 시킨 사료와 5%의 돈분 그리고 prebiotics와 probiotics를 첨가 또는 무첨가하여 24시간 동안 배양시켰다. 배양 후 발효액 내의 미생물, 가스, pH, 암모니아, 황화수소, 단쇄지방산을 분석하였다. 엔테로박테리아는 prebiotics와 probiotics 첨가구가 대조구와 비교하여 유의적으로 감소하였으며, 락토바실러스 수는 유의적으로 증가하였다. 발효액의 pH는 대조구에 비하여 첨가구에서 낮았으며 prebiotics보다 prebiotics+probiotics 첨가구에서 더욱 낮았다. 암모니아, 황화수소 및 스카톨의 농도는 prebiotics+probiotics 구보다 prebiotics 첨가시 유의적으로 감소하였다. 단쇄지방산은 prebiotics 보다 prebiotics+probiotics 구에서 유의적으로 많이 생성되었다. 본 시험의 결과 prebiotics 첨가는 암모니아, 황화수소 및 스카톨의 농도를 감소시키는데 효과가 있었으며, prebiotics+probiotics는 유산균과 단쇄지방산의 농도를 증가시키는 효과가 있었다. In vitro에서 얻어진 실험 결과가 실제로 돼지에 급여 시 같은 결과가 얻어질런지에 대한 추가적인 연구가 필요하다. In the present study, the effects of prebiotics and prebiotics+probiotics on intestinal microflora and fermentation products were evaluated in a pig in vitro fermentation model. The substrates used in this study were iso-malto oligosaccharide (IMO), partially digested chicory-inulin (CI), raffinose (RA), and cyclodextrin (CD) as prebiotics and Lactobacillus reiteri as probiotics. For a pig in vitro fermentation, the experimental diet for growing pigs was predigested using digestive enzymes secreted by small intestine and this hydrolyzed diet was mixed with a buffer solution containing 5% fresh swine feces. The mixture was then incubated with either prebiotics or prebiotics+probiotics for 24 h. Samples were taken at 24 h, and viable counts of microflora, gas, pH, volatile organic compounds (VOCs) and short-chain fatty acid (SCFA) were analyzed. The viable count of Enterobacteriaceae was significantly decreased (p<0.001) in all treatments containing prebiotics and prebiotics+probiotics when compared to the control. However, the number of lactic acid bacteria increased in the prebiotics and prebiotics+probiotics treatment. The pH values in the fermentation fluid decreased in all treatments when compared to the control, and their effects were greater in the prebiotics+probiotics group than prebiotics group. Fermentation with prebiotics resulted in a reduction in malodorous compounds such as ammonia, hydrogen sulfide and skatole when compared to the prebiotics+probiotics group. Short-chain fatty acid production was also higher for treatment with prebiotics+probiotics than treatment with prebiotics. In conclusion, the results of this study demonstrated that fermentation with prebiotics was effective in reducing the formation of malodorous compounds and prebiotics+probiotics was effective in increasing lactic acid bacteria and SCFA and reducing the pH. Moreover, further studies will be needed to determine whether the results observed in the in vitro model would occur in pigs that ingest these prebiotics or probiotics.