장내미생물은 사람의 건강과 질병과 큰 관련성을 가지고 있어 현재 많은 연구가 이루어지고 있으며 프로바이오틱스나 프리바이오틱스와 같은 장내 건강을 부여하는 산업에서 응용 되고 있다. 특히 프리바이오틱스 같은 경우는 식물 유래 dietary fiber로 많이 알려져 있으며 장내미생물의 변화를 줄 수 있는 새로운 소재에 대해 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 주로 소비되는 옥수수, 밀, 쌀, 감자의 생 전분의 소화율 차이를 비교해보았으며 섭취 시 phenotype과 장내 미생물, cecum내 metabolite의 변화를 살펴보기 위해 16주간 마우스에게 각 전분으로 대체된 사료를 공급하였다. 그리고 16주 후 몸무게, 장 무게, insulin sensitivity의 차이를 살펴보고 cecum contents에서 장내미생물과 metabolite의 차이를 비교해볼 수 있었다. 네 가지 전분 중 생 감자전분이 가장 낮은 소화율을 가졌으며 마우스에게 공급할 각 전분 대체 사료 역시 감자에서 가장 낮은 소화율을 확인할 수 있었다. 또한 생 감자 전분 그룹에서 16주 후 가장 낮은 몸무게와 무게 증가를 보였으며 insulin sensitivity가 가장 높고 혈장에서 상대적으로 낮은 LDL cholesterol를 가지는 결과를 볼 수 있었다. 게다가 소화율이 가장 낮았던 생 감자 전분을 섭취한 그룹은 가장 무거운 장 무게를 가지고 있었으며 이를 바탕으로 장내미생물의 변화에 대한 연구를 진행할 수 있었다. 장내미생물 분석을 진행한 결과 다른 그룹들과 장내미생물의 큰 유의차를 보였다. 감자 전분이 다른 그룹에 비해 다른 diversity를 가지고 있음을 확인할 수 있었으며 특히 Akkermansia, Rikenellaceae 과 Sutterella 같은 균주들이 감자 전분 그룹의 cecum에서 독점하고 있었음을 확인할 수 있었다. 그리고 장내미생물의 구성이 다르기 때문에 ...
장내미생물은 사람의 건강과 질병과 큰 관련성을 가지고 있어 현재 많은 연구가 이루어지고 있으며 프로바이오틱스나 프리바이오틱스와 같은 장내 건강을 부여하는 산업에서 응용 되고 있다. 특히 프리바이오틱스 같은 경우는 식물 유래 dietary fiber로 많이 알려져 있으며 장내미생물의 변화를 줄 수 있는 새로운 소재에 대해 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 주로 소비되는 옥수수, 밀, 쌀, 감자의 생 전분의 소화율 차이를 비교해보았으며 섭취 시 phenotype과 장내 미생물, cecum내 metabolite의 변화를 살펴보기 위해 16주간 마우스에게 각 전분으로 대체된 사료를 공급하였다. 그리고 16주 후 몸무게, 장 무게, insulin sensitivity의 차이를 살펴보고 cecum contents에서 장내미생물과 metabolite의 차이를 비교해볼 수 있었다. 네 가지 전분 중 생 감자전분이 가장 낮은 소화율을 가졌으며 마우스에게 공급할 각 전분 대체 사료 역시 감자에서 가장 낮은 소화율을 확인할 수 있었다. 또한 생 감자 전분 그룹에서 16주 후 가장 낮은 몸무게와 무게 증가를 보였으며 insulin sensitivity가 가장 높고 혈장에서 상대적으로 낮은 LDL cholesterol를 가지는 결과를 볼 수 있었다. 게다가 소화율이 가장 낮았던 생 감자 전분을 섭취한 그룹은 가장 무거운 장 무게를 가지고 있었으며 이를 바탕으로 장내미생물의 변화에 대한 연구를 진행할 수 있었다. 장내미생물 분석을 진행한 결과 다른 그룹들과 장내미생물의 큰 유의차를 보였다. 감자 전분이 다른 그룹에 비해 다른 diversity를 가지고 있음을 확인할 수 있었으며 특히 Akkermansia, Rikenellaceae 과 Sutterella 같은 균주들이 감자 전분 그룹의 cecum에서 독점하고 있었음을 확인할 수 있었다. 그리고 장내미생물의 구성이 다르기 때문에 이차 대사 산물 분석을 진행했을 때 감자 전분 그룹에서 다른 그룹들보다 SCFA의 종류인 propionic acid가 생성되고 감자 그룹의 장내미생물에 의한 bile acid 구성의 변화를 볼 수 있었다. 실험 결과를 통해 네 가지 전분 중 가장 낮은 소화율을 가진 감자 전분을 섭취시켰을 때 phenotype 장내 미생물 변화를 가져왔음을 확인할 수 있었을 뿐만 아니라 생 감자 전분에 의해 변화된 장내미생물을 확인할 수 있었다. 또한 감자 전분의 발효로 인해 장내에서 생성된 propionic acid와 secondary bile acid와 같은 이차 산물과 변화된 phenotype 과의 연관성에 대해 제안할 수 있었다. 따라서 본 연구를 바탕으로 생 전분의 종류에 따라 소화율의 차이를 가지며 낮은 소화율을 가지는 생 감자 전분을 섭취시킨 쥐의 phenotype 변화, 장내미생물과 장내에서 생성되는 이차 대사산물의 변화를 바탕으로 감자 생 전분의 프리바이오틱스 가능성을 충분히 입증할 수 있었다.
장내미생물은 사람의 건강과 질병과 큰 관련성을 가지고 있어 현재 많은 연구가 이루어지고 있으며 프로바이오틱스나 프리바이오틱스와 같은 장내 건강을 부여하는 산업에서 응용 되고 있다. 특히 프리바이오틱스 같은 경우는 식물 유래 dietary fiber로 많이 알려져 있으며 장내미생물의 변화를 줄 수 있는 새로운 소재에 대해 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 주로 소비되는 옥수수, 밀, 쌀, 감자의 생 전분의 소화율 차이를 비교해보았으며 섭취 시 phenotype과 장내 미생물, cecum내 metabolite의 변화를 살펴보기 위해 16주간 마우스에게 각 전분으로 대체된 사료를 공급하였다. 그리고 16주 후 몸무게, 장 무게, insulin sensitivity의 차이를 살펴보고 cecum contents에서 장내미생물과 metabolite의 차이를 비교해볼 수 있었다. 네 가지 전분 중 생 감자전분이 가장 낮은 소화율을 가졌으며 마우스에게 공급할 각 전분 대체 사료 역시 감자에서 가장 낮은 소화율을 확인할 수 있었다. 또한 생 감자 전분 그룹에서 16주 후 가장 낮은 몸무게와 무게 증가를 보였으며 insulin sensitivity가 가장 높고 혈장에서 상대적으로 낮은 LDL cholesterol를 가지는 결과를 볼 수 있었다. 게다가 소화율이 가장 낮았던 생 감자 전분을 섭취한 그룹은 가장 무거운 장 무게를 가지고 있었으며 이를 바탕으로 장내미생물의 변화에 대한 연구를 진행할 수 있었다. 장내미생물 분석을 진행한 결과 다른 그룹들과 장내미생물의 큰 유의차를 보였다. 감자 전분이 다른 그룹에 비해 다른 diversity를 가지고 있음을 확인할 수 있었으며 특히 Akkermansia, Rikenellaceae 과 Sutterella 같은 균주들이 감자 전분 그룹의 cecum에서 독점하고 있었음을 확인할 수 있었다. 그리고 장내미생물의 구성이 다르기 때문에 이차 대사 산물 분석을 진행했을 때 감자 전분 그룹에서 다른 그룹들보다 SCFA의 종류인 propionic acid가 생성되고 감자 그룹의 장내미생물에 의한 bile acid 구성의 변화를 볼 수 있었다. 실험 결과를 통해 네 가지 전분 중 가장 낮은 소화율을 가진 감자 전분을 섭취시켰을 때 phenotype 장내 미생물 변화를 가져왔음을 확인할 수 있었을 뿐만 아니라 생 감자 전분에 의해 변화된 장내미생물을 확인할 수 있었다. 또한 감자 전분의 발효로 인해 장내에서 생성된 propionic acid와 secondary bile acid와 같은 이차 산물과 변화된 phenotype 과의 연관성에 대해 제안할 수 있었다. 따라서 본 연구를 바탕으로 생 전분의 종류에 따라 소화율의 차이를 가지며 낮은 소화율을 가지는 생 감자 전분을 섭취시킨 쥐의 phenotype 변화, 장내미생물과 장내에서 생성되는 이차 대사산물의 변화를 바탕으로 감자 생 전분의 프리바이오틱스 가능성을 충분히 입증할 수 있었다.
Gut microbiome has a pivotal role associated with human health and was affected by various factors. To investigate the association between phenotypic changes and impact on the gut microbiome by raw starch-based feeds, after confirmed that difference of digestibility according to raw starch, we provi...
Gut microbiome has a pivotal role associated with human health and was affected by various factors. To investigate the association between phenotypic changes and impact on the gut microbiome by raw starch-based feeds, after confirmed that difference of digestibility according to raw starch, we provided starches (corn, wheat, rice, potato) substituted based on the nutritional composition of AIN93G, ad libitum 6 weeks-aged C57BL/6 male mice for 16 weeks. Potato starch group was lowest weight gain, fat tissue among another group and high insulin sensitivity. Microbiome in the mice’s cecum was analyzed by 16S rRNA gene sequencing and metabolite analysis conducted at cecum contents. At results, taxonomy assignment indicated that abundances of Akkermansia, Rikenellaceae, and Sutterella were increased at cecum of mice fed raw potato starch compared to the other starch groups. In addition, gut microbiota of raw potato starch group had high carbohydrate and energy metabolism than other groups and when analyzed metabolite at cecum. Raw potato starch group has more produce propionic acid than other starch groups. The results showed that the difference of digestibility of each starch, the difference of phenotype according to digestibility and the change of intestinal microorganism were observed, and it was confirmed that the potato starch, which had the lowest digestibility, showed the difference in intestinal microorganism and metabolism.
Gut microbiome has a pivotal role associated with human health and was affected by various factors. To investigate the association between phenotypic changes and impact on the gut microbiome by raw starch-based feeds, after confirmed that difference of digestibility according to raw starch, we provided starches (corn, wheat, rice, potato) substituted based on the nutritional composition of AIN93G, ad libitum 6 weeks-aged C57BL/6 male mice for 16 weeks. Potato starch group was lowest weight gain, fat tissue among another group and high insulin sensitivity. Microbiome in the mice’s cecum was analyzed by 16S rRNA gene sequencing and metabolite analysis conducted at cecum contents. At results, taxonomy assignment indicated that abundances of Akkermansia, Rikenellaceae, and Sutterella were increased at cecum of mice fed raw potato starch compared to the other starch groups. In addition, gut microbiota of raw potato starch group had high carbohydrate and energy metabolism than other groups and when analyzed metabolite at cecum. Raw potato starch group has more produce propionic acid than other starch groups. The results showed that the difference of digestibility of each starch, the difference of phenotype according to digestibility and the change of intestinal microorganism were observed, and it was confirmed that the potato starch, which had the lowest digestibility, showed the difference in intestinal microorganism and metabolism.
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