반추동물의 장내 혐기성 미생물들을 사료에 첨가하여 반추가축에게 있어 생균제로서의 가능성을 검토하기 위한 선행실험으로 Holstein 젖소와 꽃사슴의 반추위 및 대장에 서식하는 미생물 중 섬유소 분해력이 강한 혐기성 박테리아를 순수 분리 하여 분리된 미생물들을 동정하고 이들 미생물들의 효소 특성을 구명하는 것이 본 실험의 목적이다. 본 연구의 결과를 요약하면 아래와 같다. 1. 반추동물의 반추위와 대장으로부터 분리된 혐기성 박테리아의 colony 형태 및 특징 Holstein 젖소의 반추위로부터 40균주, 꽃사슴의 반추위로부터 66균주 및 대장으로부터 13균주를 분리하였다. 꽃사슴의 반추위와 대장에서 분리된 혐기성 박테리아의 colony의 형태는 젖소에서 분리된 혐기성 박테리아의 colony의 형태에 비하여 다양하지 않았으며 대부분이 원형 모양 이였고, 또한 대부분이 편평하고 흰색이었다. 꽃사슴과 젖소는 일반적으로 같은 반추위를 가지고 있지만 사료의 구성비율, 급여회수, 급여수준과 같은 요인들이 달랐기 때문에 이와 같은 colony의 다양한 형태가 나타났다고 생각된다. 2. 분리된 혐기성 박테리아의 CMCase 활력 분리된 혐기성 박테리아들의 섬유소 분해력을 측정하고자 섬유소분해효소를 조사하였다. 젖소의 반추위에서 분리된 혐기성 박테리아가 꽃사슴에서 분리된 혐기성 박테리아에 비해 상당히 높은 섬유소 분해 효소활력을 나타내었다. 특히 Dehority's artificial medium with starch, ...
반추동물의 장내 혐기성 미생물들을 사료에 첨가하여 반추가축에게 있어 생균제로서의 가능성을 검토하기 위한 선행실험으로 Holstein 젖소와 꽃사슴의 반추위 및 대장에 서식하는 미생물 중 섬유소 분해력이 강한 혐기성 박테리아를 순수 분리 하여 분리된 미생물들을 동정하고 이들 미생물들의 효소 특성을 구명하는 것이 본 실험의 목적이다. 본 연구의 결과를 요약하면 아래와 같다. 1. 반추동물의 반추위와 대장으로부터 분리된 혐기성 박테리아의 colony 형태 및 특징 Holstein 젖소의 반추위로부터 40균주, 꽃사슴의 반추위로부터 66균주 및 대장으로부터 13균주를 분리하였다. 꽃사슴의 반추위와 대장에서 분리된 혐기성 박테리아의 colony의 형태는 젖소에서 분리된 혐기성 박테리아의 colony의 형태에 비하여 다양하지 않았으며 대부분이 원형 모양 이였고, 또한 대부분이 편평하고 흰색이었다. 꽃사슴과 젖소는 일반적으로 같은 반추위를 가지고 있지만 사료의 구성비율, 급여회수, 급여수준과 같은 요인들이 달랐기 때문에 이와 같은 colony의 다양한 형태가 나타났다고 생각된다. 2. 분리된 혐기성 박테리아의 CMCase 활력 분리된 혐기성 박테리아들의 섬유소 분해력을 측정하고자 섬유소분해효소를 조사하였다. 젖소의 반추위에서 분리된 혐기성 박테리아가 꽃사슴에서 분리된 혐기성 박테리아에 비해 상당히 높은 섬유소 분해 효소활력을 나타내었다. 특히 Dehority's artificial medium with starch, glucose and cellobiose(DAS)배지에서 배양된 H-18의 경우 123.18 μM/ml/min으로 유의적으로 가장 높은 효소 활력을 보였다. Dehority's artificial medium with cellulose(DAC) 배지에서 배양된 균주 중 H-15가 유의적(p<0.05)으로 가장 높은 활력을 보였고, H-1은 유의적(p<0.05)으로 가장 낮은 활력을 보였다. 대부분의 혐기성 박테리아들이 DAS 배지에서 배양된 것이 DAC 배지에서 배양된 혐기성 박테리아들 보다 CMCase 활력이 높게 나타났다. 또한 대부분의 분리된 혐기성 박테리아들은 탄수화물공급원이 cellulose일 때 보다는 전분과 glucose등이 복합적 즉, 이용성이 높은 탄수화물 기질에서 더 높은 CMCase의 활력을 나타내었고, 이 같은 결과는 분리된 혐기성 박테리아들이 공급되는 탄수화물 기질의 종류에 따라 효소의 활력에 변화를 일으켰고 이것은 기질에 따른 미생물의 성장률의 변화에서 기인한다고 생각된다. H-6, H-11, H-15 및 H-21번 박테리아들은 탄수화물 기질이 cellulose일 때 더 높은 효소활력을 나타내었다. 이런 결과를 통하여 앞으로 꽃사슴에 대한 많은 연구가 계속 진행되어야 한다고 생각되어진다. 3. 분리된 혐기성 박테리아의 동정 결과 본 실험의 동정결과, H-4, H-9, H-10, H-14, H-15 및 H-17은 Peptostreptococcus spp. 이었으며 이중 H-4, H-14 및 H-15는 현재 반추위에서는 분리되지 않은 Peptococcus niger일 가능성이 높았고, H-17은 Peptostreptococcus indolicus일 가능성이 높았다. D-56, D-65, H-7 및 H-21은 Bifidobacterium spp. 일 가능성이 있는 것으로 보였다. H-1 및 H-6은 Prevotella ruminicola와 P. ruminocolar/buccae로 동정이 되었다. D-58은 Streptococcus intermedis로 동정이 되었고, cellobiose를 분해한 결과 Streptococcus속 계통의 박테리아들은 cellobiose를 잘 이용 하는 것을 알 수 있었다. 그러나 H-5, H-11 및 H-12는 생화학적 및 발효특성으로는 혐기성 박테리아 동정용 API 20A에는 등록되어 있는 80개의 strain과는 일치하지 않는 박테리아들이어서 동정결과를 나타낼 수 없었다. 4. 분리된 혐기성 박테리아의 가수분해 효소 활력 본 실험은 선발된 18 균주에 대한 특성조사를 위하여 다당류 및 단당류를 분해할 수 있는 가수분해 효소인 Avicelase, xylanase, β-D-glucosidase, α-L-arabinofuranosidase 및 β-xylosidase의 효소활력을 측정하였다. 분리된 혐기성 박테리아들은 이용되는 기질에 의하여 효소의 활력에 영향을 미치며 가수분해 효소의 종류에 따라 각 분리된 균주들마다의 다른 분포를 나타내었다. 동정 결과 H-1과 H-16은 Prevotella 속이더라도 효소분비특성이 달랐다. 또한, H-9, H-10, H-14, H-15 및 H-17은 DAS와 DAC배지에서의 효소 활력이 서로 비슷하여 같은 종의 박테리아일 가능성이 높은 것으로 생각되었다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 꽃사슴과 젖소는 일반적으로 같은 반추위를 가지고 있지만 사료의 구성비율, 급여회수, 급여수준과 같은 요인들이 달랐기 때문에 colony의 형태가 다양하게 나타났다. 젖소의 반추위에서 분리된 혐기성 박테리아가 꽃사슴에서 분리된 혐기성 박테리아에 비해 상당히 높은 섬유소 분해 효소활력을 나타내었고, 또한 대부분의 분리된 혐기성 박테리아들은 탄수화물공급원이 cellulose일 때보다는 전분과 glucose등이 복합적 즉, 이용성이 높은 탄수화물 기질에서 더 높은 CMCase의 활력을 나타내었다. 이 같은 결과는 분리된 혐기성 박테리아들이 공급되는 탄수화물 기질의 종류에 따라 효소의 활력에 변화를 일으켰고 이것은 기질에 따른 미생물의 성장률의 변화에서 기인한다고 생각된다. 그러나 강력한 섬유소 분해 박테리아는 분리되지 않았지만, 섬유소 분해 활력결과가 높은 혐기성 박테리아들을 이용하여 장내 생존율을 증가시킬 수 있는지에 대해서는 더 많은 실험이 수행되어야 한다고 생각된다. 그리고 꽃사슴에 관한 혐기성 미생물에 대하여 많은 관심과 연구가 필요 할 것이라 생각된다.
반추동물의 장내 혐기성 미생물들을 사료에 첨가하여 반추가축에게 있어 생균제로서의 가능성을 검토하기 위한 선행실험으로 Holstein 젖소와 꽃사슴의 반추위 및 대장에 서식하는 미생물 중 섬유소 분해력이 강한 혐기성 박테리아를 순수 분리 하여 분리된 미생물들을 동정하고 이들 미생물들의 효소 특성을 구명하는 것이 본 실험의 목적이다. 본 연구의 결과를 요약하면 아래와 같다. 1. 반추동물의 반추위와 대장으로부터 분리된 혐기성 박테리아의 colony 형태 및 특징 Holstein 젖소의 반추위로부터 40균주, 꽃사슴의 반추위로부터 66균주 및 대장으로부터 13균주를 분리하였다. 꽃사슴의 반추위와 대장에서 분리된 혐기성 박테리아의 colony의 형태는 젖소에서 분리된 혐기성 박테리아의 colony의 형태에 비하여 다양하지 않았으며 대부분이 원형 모양 이였고, 또한 대부분이 편평하고 흰색이었다. 꽃사슴과 젖소는 일반적으로 같은 반추위를 가지고 있지만 사료의 구성비율, 급여회수, 급여수준과 같은 요인들이 달랐기 때문에 이와 같은 colony의 다양한 형태가 나타났다고 생각된다. 2. 분리된 혐기성 박테리아의 CMCase 활력 분리된 혐기성 박테리아들의 섬유소 분해력을 측정하고자 섬유소분해효소를 조사하였다. 젖소의 반추위에서 분리된 혐기성 박테리아가 꽃사슴에서 분리된 혐기성 박테리아에 비해 상당히 높은 섬유소 분해 효소활력을 나타내었다. 특히 Dehority's artificial medium with starch, glucose and cellobiose(DAS)배지에서 배양된 H-18의 경우 123.18 μM/ml/min으로 유의적으로 가장 높은 효소 활력을 보였다. Dehority's artificial medium with cellulose(DAC) 배지에서 배양된 균주 중 H-15가 유의적(p<0.05)으로 가장 높은 활력을 보였고, H-1은 유의적(p<0.05)으로 가장 낮은 활력을 보였다. 대부분의 혐기성 박테리아들이 DAS 배지에서 배양된 것이 DAC 배지에서 배양된 혐기성 박테리아들 보다 CMCase 활력이 높게 나타났다. 또한 대부분의 분리된 혐기성 박테리아들은 탄수화물공급원이 cellulose일 때 보다는 전분과 glucose등이 복합적 즉, 이용성이 높은 탄수화물 기질에서 더 높은 CMCase의 활력을 나타내었고, 이 같은 결과는 분리된 혐기성 박테리아들이 공급되는 탄수화물 기질의 종류에 따라 효소의 활력에 변화를 일으켰고 이것은 기질에 따른 미생물의 성장률의 변화에서 기인한다고 생각된다. H-6, H-11, H-15 및 H-21번 박테리아들은 탄수화물 기질이 cellulose일 때 더 높은 효소활력을 나타내었다. 이런 결과를 통하여 앞으로 꽃사슴에 대한 많은 연구가 계속 진행되어야 한다고 생각되어진다. 3. 분리된 혐기성 박테리아의 동정 결과 본 실험의 동정결과, H-4, H-9, H-10, H-14, H-15 및 H-17은 Peptostreptococcus spp. 이었으며 이중 H-4, H-14 및 H-15는 현재 반추위에서는 분리되지 않은 Peptococcus niger일 가능성이 높았고, H-17은 Peptostreptococcus indolicus일 가능성이 높았다. D-56, D-65, H-7 및 H-21은 Bifidobacterium spp. 일 가능성이 있는 것으로 보였다. H-1 및 H-6은 Prevotella ruminicola와 P. ruminocolar/buccae로 동정이 되었다. D-58은 Streptococcus intermedis로 동정이 되었고, cellobiose를 분해한 결과 Streptococcus속 계통의 박테리아들은 cellobiose를 잘 이용 하는 것을 알 수 있었다. 그러나 H-5, H-11 및 H-12는 생화학적 및 발효특성으로는 혐기성 박테리아 동정용 API 20A에는 등록되어 있는 80개의 strain과는 일치하지 않는 박테리아들이어서 동정결과를 나타낼 수 없었다. 4. 분리된 혐기성 박테리아의 가수분해 효소 활력 본 실험은 선발된 18 균주에 대한 특성조사를 위하여 다당류 및 단당류를 분해할 수 있는 가수분해 효소인 Avicelase, xylanase, β-D-glucosidase, α-L-arabinofuranosidase 및 β-xylosidase의 효소활력을 측정하였다. 분리된 혐기성 박테리아들은 이용되는 기질에 의하여 효소의 활력에 영향을 미치며 가수분해 효소의 종류에 따라 각 분리된 균주들마다의 다른 분포를 나타내었다. 동정 결과 H-1과 H-16은 Prevotella 속이더라도 효소분비특성이 달랐다. 또한, H-9, H-10, H-14, H-15 및 H-17은 DAS와 DAC배지에서의 효소 활력이 서로 비슷하여 같은 종의 박테리아일 가능성이 높은 것으로 생각되었다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 꽃사슴과 젖소는 일반적으로 같은 반추위를 가지고 있지만 사료의 구성비율, 급여회수, 급여수준과 같은 요인들이 달랐기 때문에 colony의 형태가 다양하게 나타났다. 젖소의 반추위에서 분리된 혐기성 박테리아가 꽃사슴에서 분리된 혐기성 박테리아에 비해 상당히 높은 섬유소 분해 효소활력을 나타내었고, 또한 대부분의 분리된 혐기성 박테리아들은 탄수화물공급원이 cellulose일 때보다는 전분과 glucose등이 복합적 즉, 이용성이 높은 탄수화물 기질에서 더 높은 CMCase의 활력을 나타내었다. 이 같은 결과는 분리된 혐기성 박테리아들이 공급되는 탄수화물 기질의 종류에 따라 효소의 활력에 변화를 일으켰고 이것은 기질에 따른 미생물의 성장률의 변화에서 기인한다고 생각된다. 그러나 강력한 섬유소 분해 박테리아는 분리되지 않았지만, 섬유소 분해 활력결과가 높은 혐기성 박테리아들을 이용하여 장내 생존율을 증가시킬 수 있는지에 대해서는 더 많은 실험이 수행되어야 한다고 생각된다. 그리고 꽃사슴에 관한 혐기성 미생물에 대하여 많은 관심과 연구가 필요 할 것이라 생각된다.
The purpose of this study was to isolate, identify anaerobic bacteria inhabiting from the rumen and gut of ruminants. Isolated bacteria were investigated for colony growth characteristics, extracellular carboxymetylcellulase activity, biochemical reactions and sugar fermentation, extracellular avice...
The purpose of this study was to isolate, identify anaerobic bacteria inhabiting from the rumen and gut of ruminants. Isolated bacteria were investigated for colony growth characteristics, extracellular carboxymetylcellulase activity, biochemical reactions and sugar fermentation, extracellular avicelase, xylanase, β-D-glucosidase, αL-arabinofuranosidase and β-D-xylosidase enzyme activities. The results of this study were as follows: The colony types of bacteria were different from the ruminant. Extracellular CMCase activities of H-strains which had been isolated from the rumen of a Holstein dairy cows were higher than those of D- and DC- strains which had been isolated from the rumen and large intestine of deer. This study indicated that most isolated bacteria efficiently utilized Dehority's artificial starch medium than Dehority's artificial cellulose medium. CMCase activity of the isolated anaerobic bacteria could be changed by the substrates of carbohydrate sources. The results of biochemical reactions and sugar fermentation indicated that H-4, 9, 10, 14, 15 and H-17 as Peptostreptococcus spp. and D-56, D-65, H-7, H-21 as Bifidobacterium spp. H-1 and H-6 was identified to Prevotella ruminicola and Prevotella ruminocolar/buccae. Avicelase activity was in the range of 2.28 to 42.28 glucose μmole/ml/min and β-D-glucosidase activity was in the range of 24 to 80 pNP μmole/ml/min in the isolated bacteria. Most of α-L-arabinofuranosidase activity was in the range of 10 to 20 pNP μmole/ml/min. Xylanase activity of H-18 was 398 xylose μmole/ml/min and that H-4, H-12 and H-14 was 300 xylose μmole/ml/min. Beta-D-glucosidase activity of most of isolated anaerobic bacteria was in the range of 24 to 80 pNP μmole/ml/min. Beta-D-xylosidase activity of H-1 was 388.51 pNP μmole/ml/min on DAS medium but the activities of the other isolated anaerobic bacteria low. It is indicated that most enzyme activities of the isolated anaerobic bacteria were higher in DAS medium than those in DAC medium, and when they utilized substrates of carbohydrate sources, enzyme activity of isolated anaerobic bacteria would be changed.
The purpose of this study was to isolate, identify anaerobic bacteria inhabiting from the rumen and gut of ruminants. Isolated bacteria were investigated for colony growth characteristics, extracellular carboxymetylcellulase activity, biochemical reactions and sugar fermentation, extracellular avicelase, xylanase, β-D-glucosidase, αL-arabinofuranosidase and β-D-xylosidase enzyme activities. The results of this study were as follows: The colony types of bacteria were different from the ruminant. Extracellular CMCase activities of H-strains which had been isolated from the rumen of a Holstein dairy cows were higher than those of D- and DC- strains which had been isolated from the rumen and large intestine of deer. This study indicated that most isolated bacteria efficiently utilized Dehority's artificial starch medium than Dehority's artificial cellulose medium. CMCase activity of the isolated anaerobic bacteria could be changed by the substrates of carbohydrate sources. The results of biochemical reactions and sugar fermentation indicated that H-4, 9, 10, 14, 15 and H-17 as Peptostreptococcus spp. and D-56, D-65, H-7, H-21 as Bifidobacterium spp. H-1 and H-6 was identified to Prevotella ruminicola and Prevotella ruminocolar/buccae. Avicelase activity was in the range of 2.28 to 42.28 glucose μmole/ml/min and β-D-glucosidase activity was in the range of 24 to 80 pNP μmole/ml/min in the isolated bacteria. Most of α-L-arabinofuranosidase activity was in the range of 10 to 20 pNP μmole/ml/min. Xylanase activity of H-18 was 398 xylose μmole/ml/min and that H-4, H-12 and H-14 was 300 xylose μmole/ml/min. Beta-D-glucosidase activity of most of isolated anaerobic bacteria was in the range of 24 to 80 pNP μmole/ml/min. Beta-D-xylosidase activity of H-1 was 388.51 pNP μmole/ml/min on DAS medium but the activities of the other isolated anaerobic bacteria low. It is indicated that most enzyme activities of the isolated anaerobic bacteria were higher in DAS medium than those in DAC medium, and when they utilized substrates of carbohydrate sources, enzyme activity of isolated anaerobic bacteria would be changed.
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