된장의 면역증강 효과에 미치는 영향을 위장관도에서 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. $CD4^+/CD8^+$ T 림프구의 면역조직화학적 염색반응에서 된장식이를 첨가한 모든 실험군에서 $CD4^+$T 세포는 공장의 점막 고유층과 음와 아래의 고유층에서 강한 면역 반응을 나타내었고, 결장에서는 점막 하층과 외막층의 혈관 주위에서 강한 면역반응을 나타내었다. 반면, $CD8^+$ T 세포는 Group III에서 결장의 점막상피, 점막 고유층, 점막하층 및 외막층에서 강한 면역반응을 나타내었고, uNOS에 대한 면역 반응에서는 된장 식이를 첨가한 모든 실험군에서 결장 점막하층과 근육층신경얼기에서 강한 면역반응을 나타내었다. Protein kinase C-${\alpha}$에 대한 면역반응은 Group II와 Group III에서 점막상피와 근육층에서 강한 면역반응을 나타내었고, stem cell factor에 대한 면역반응은 된장식이를 첨가한 모든 실험군의 점막상피와 Group I의 근육층에서 강한 면역반응을 나타내었다. 이상의 실험결과로 대조군에 비하여 농도별로 된장식이를 첨가한 실험군에서 $CD4^+/CD^+8$에 대하여 강한 면역반응을 보인 것으로 보아 위장관에서 면역능을 증가시킬 것으로 사료되며, uNOS의 증가에 따른 NO의 방출이 위장관의 운동과 혈관운동을 촉진하여 위비움과 결장의 운동을 촉진할 것으로 사료되었다. 또한 농도별로 된장 식이를 첨가한 실험군에서 protein kinase C-${\alpha}$와 stem cell factor에 대한 면역반응이 위장관의 점막상피에서 강하게 나타난 것으로 보아 점막 상피세포의 증식과 분화를 촉진시켜 여러 가지 물질의 흡수와 전달에 관여할 것으로 사료되었다.
된장의 면역증강 효과에 미치는 영향을 위장관도에서 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. $CD4^+/CD8^+$ T 림프구의 면역조직화학적 염색반응에서 된장식이를 첨가한 모든 실험군에서 $CD4^+$ T 세포는 공장의 점막 고유층과 음와 아래의 고유층에서 강한 면역 반응을 나타내었고, 결장에서는 점막 하층과 외막층의 혈관 주위에서 강한 면역반응을 나타내었다. 반면, $CD8^+$ T 세포는 Group III에서 결장의 점막상피, 점막 고유층, 점막하층 및 외막층에서 강한 면역반응을 나타내었고, uNOS에 대한 면역 반응에서는 된장 식이를 첨가한 모든 실험군에서 결장 점막하층과 근육층신경얼기에서 강한 면역반응을 나타내었다. Protein kinase C-${\alpha}$에 대한 면역반응은 Group II와 Group III에서 점막상피와 근육층에서 강한 면역반응을 나타내었고, stem cell factor에 대한 면역반응은 된장식이를 첨가한 모든 실험군의 점막상피와 Group I의 근육층에서 강한 면역반응을 나타내었다. 이상의 실험결과로 대조군에 비하여 농도별로 된장식이를 첨가한 실험군에서 $CD4^+/CD^+8$에 대하여 강한 면역반응을 보인 것으로 보아 위장관에서 면역능을 증가시킬 것으로 사료되며, uNOS의 증가에 따른 NO의 방출이 위장관의 운동과 혈관운동을 촉진하여 위비움과 결장의 운동을 촉진할 것으로 사료되었다. 또한 농도별로 된장 식이를 첨가한 실험군에서 protein kinase C-${\alpha}$와 stem cell factor에 대한 면역반응이 위장관의 점막상피에서 강하게 나타난 것으로 보아 점막 상피세포의 증식과 분화를 촉진시켜 여러 가지 물질의 흡수와 전달에 관여할 것으로 사료되었다.
We investigated the immunostimulatory effects of doenjang, a famous Korean traditional food made from fermented soybean paste, on the immunohistochemical reaction in the gastrointestinal (GI) tract and immune response in mice. Male C57BL/6N mice (6 weeks-old) were divided into 4 experimental diet tr...
We investigated the immunostimulatory effects of doenjang, a famous Korean traditional food made from fermented soybean paste, on the immunohistochemical reaction in the gastrointestinal (GI) tract and immune response in mice. Male C57BL/6N mice (6 weeks-old) were divided into 4 experimental diet treatment groups and a basal diet (control) group, and fed with different diets for 4 weeks. The immunoreactive density of $CD4^+/CD8^+$ lymphocytes were strongly stained in the jejunum and colon in Group III. The immunoreactivity of universal nitric oxide synthase (uNOS) was strongly stained in the myenteric plexus in the colon of all doenjang-fedgroups (I, II and III). The colonic immunoreactive density of protein kinase C-${\alpha}$ (PKC-${\alpha}$) was strongly increased in Groups II and III, while that of stem-cell factor (c-kit) was increased in colonic mucosa of all doenjang-fedgroups (I, II and III) and especially increased in the colonic muscle layer of Group III. These morphological and immunological results indicated that the intake of doenjang could improve the mucosal immune reaction, gastrointestinal motility, blood circulation in the GI tract, and the immuneactivity of the body. These results provide experimental evidence about the health benefits of doenjang.
We investigated the immunostimulatory effects of doenjang, a famous Korean traditional food made from fermented soybean paste, on the immunohistochemical reaction in the gastrointestinal (GI) tract and immune response in mice. Male C57BL/6N mice (6 weeks-old) were divided into 4 experimental diet treatment groups and a basal diet (control) group, and fed with different diets for 4 weeks. The immunoreactive density of $CD4^+/CD8^+$ lymphocytes were strongly stained in the jejunum and colon in Group III. The immunoreactivity of universal nitric oxide synthase (uNOS) was strongly stained in the myenteric plexus in the colon of all doenjang-fedgroups (I, II and III). The colonic immunoreactive density of protein kinase C-${\alpha}$ (PKC-${\alpha}$) was strongly increased in Groups II and III, while that of stem-cell factor (c-kit) was increased in colonic mucosa of all doenjang-fedgroups (I, II and III) and especially increased in the colonic muscle layer of Group III. These morphological and immunological results indicated that the intake of doenjang could improve the mucosal immune reaction, gastrointestinal motility, blood circulation in the GI tract, and the immuneactivity of the body. These results provide experimental evidence about the health benefits of doenjang.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 두류제품의 기능성 평가에 관한 연구의 일환으로 순창에서 생산된 전통된장의 면역조절 작용을 확인함으로써 우리지역의 대두 발효식품인 전통된장의 기능성을 과학적으로 입증하고자 하였다.
제안 방법
1차 항체는 anti-CD4(1:100, Santa Cruz Biotechnology Inc.), anti-CD8(1:100, Santa Cruz Biotechnology Inc.) 그리고 anti-uNOS(1:50, Sigma), PKC-α(1:100, Santa Cruz Biotechnology Inc.) 및 stem cell factor(1:100, Santa Cruz Biotechnology Inc.)를 1% normal serum(Vector Laboratories Inc.)과 0.3% Triton-X 100(Sigma)이 함유된 phosphate buffer saline(PBS, pH 7.4, Gibco BRL, Grand Island, NY, USA)으로 희석하여 4 oC에서 24시간 반응시켰다.
각각의 생쥐들은 대조군과 실험식이 투여군으로 임의대로 배정하여 나누었으며, 실험동물은 온도 22±2 oC, 습도 55±10%, 명암주기 12시간의 사육조건에서 일주일 동안 적응시킨 후 4주간 고형사료와 물을 자유로이 섭취하도록 하였다.
4, Gibco BRL, Grand Island, NY, USA)으로 희석하여 4 oC에서 24시간 반응시켰다. 그 후 2차 항체인 biotinylated anti-rat IgG(Vector Laboratories Inc.)와 biotinylated anti-rabbit IgG(Vector Laboratories Inc.)를 1:200으로 희석하여 실온에서 1시간 동안 반응시킨 후, 0.1 M PBS(Gibco BRL)로 수세하였다. 그리고 peroxidase가 표지된 avidin-biotin complex(ABC, Vector Laboratories Inc.
림프기관에서의 면역반응과 위장관도에서의 면역조직화학적 변화를 관찰하기 위하여 생후 6주령 된 C57BL/6N 계통의 웅성 생쥐를 각 군에 6마리씩 배정하여 4주간 사육하였다(Table 1). 각각의 생쥐들은 대조군과 실험식이 투여군으로 임의대로 배정하여 나누었으며, 실험동물은 온도 22±2 oC, 습도 55±10%, 명암주기 12시간의 사육조건에서 일주일 동안 적응시킨 후 4주간 고형사료와 물을 자유로이 섭취하도록 하였다.
면역조직화학적 염색을 위하여 위, 십이지장, 공장 및 결장의 절편들을 xylene으로 paraffin을 제거한 후 함수과정을 거쳤다. 비특이적 항원반응을 차단하기 위하여 10% normal goat serum(Vector Laboratories Inc.
003%가 되게 첨가하여 실온에서 10～15분 동안 발색시켰다. 반응이 끝난 조직은 수세한 후 통상적인 조직처리 방법에 따라 탈수, 투명화 과정을 거친 다음 봉입하여 광학현미경으로 관찰하였다.
발색제는 3,3'-diaminobenzidine(DAB, Sigma)을 0.1 M PBS(Gibco BRL)에 0.05%가 되게 용해하여, 사용 직전에 H2O2를 0.003%가 되게 첨가하여 실온에서 10～15분 동안 발색시켰다.
각각의 생쥐들은 대조군과 실험식이 투여군으로 임의대로 배정하여 나누었으며, 실험동물은 온도 22±2 oC, 습도 55±10%, 명암주기 12시간의 사육조건에서 일주일 동안 적응시킨 후 4주간 고형사료와 물을 자유로이 섭취하도록 하였다. 실험식이는 대조군에는 AIN-76 basal diet(17)만을, 투여군은 AIN-76 basal diet에 농도별로 0.5%, 2.5% 그리고 5%의 된장을 첨가하여 제조한 후 급여하였다(Table 2). 된장분말시료의 일반적인 영양성분 분석 자료는 Table 3과 같다.
대상 데이터
된장은 전북 순창에서 전통적인 방법으로 제조된 된장을 구입하여 동결건조 시킨 뒤 100 mesh sieve를 통과한 분말을 실험에 사용하였다.
그 밖에 사용된 시약들은 대부분이 Sigma Chemical Co. 제품들로 사용되었다.
데이터처리
모든 자료는 mean±SE이며, 통계학적 유의성 검정은 Student's t-test에 의하여 검정하였다.
성능/효과
세포매개성 면역반응에 중요한 역할을 담당하는 T 림프구에는 살해 T 세포(killer T cell, Tc)와 도움 T세포(helper T cell, TH)가 있는데, 외부에서 세균과 같은 항원이 들어왔을 때 CD4+ 세포인 TH가 활성화되어 cytokine과 같은 특정물질을 분비하고, 분비된 cytokine은 Tc의 활성화를 도와서, 활성화된 Tc인 CD8+는 병원체에 감염된 세포들을 제거하는 것으로 알려져 있으며(19), CD4+ 림프구는 대장 내 음와(crypt) 바닥의 상피세포에 위치하고, CD8+ 림프구는 선택적으로 분화된 상피세포 사이에 위치하면서(20), 위장관에서의 점막면역계통의 생리적 기능과 관련되어 있는 것으로 알려져 있다(21). CD4+ T 세포의 면역조직화학적 염색 반응의 결과(Fig. 1), 공장에서의 관찰소견은 대조군에서는 공장 융모내 고유층 내에서 미약하게 관찰되었으나 농도별로 된장 식이를 첨가한 모든 실험군(GroupⅠ, Ⅱ 및 Ⅲ)에서는 강한 면역반응을 나타내었다(Fig. 1A). 결장에서의 관찰 소견은 대조군에서는 결장의 점막 고유층과 점막하층에서 미약하게 소수의 세포들이 관찰되었으나, Group Ⅰ에서는 점막하층과 외막층의 혈관 주위에서 강한 면역반응을 나타내었고, Group Ⅲ에서는 점막 고유층, 점막하층 및 외막층의 혈관 내에서 강한 면역반응을 나타내었다(Fig.
된장의 면역증강 효과에 미치는 영향을 위장관도에서 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. CD4+/CD8+ T 림프구의 면역조직화학적 염색반응에서 된장식이를 첨가한 모든 실험군에서 CD4+ T 세포는 공장의 점막 고유층과 음와 아래의 고유층에서 강한 면역 반응을 나타내었고, 결장에서는 점막하층과 외막층의 혈관 주위에서 강한 면역반응을 나타내었다. 반면, CD8+ T 세포는 Group Ⅲ에서 결장의 점막상피, 점막 고유층, 점막하층 및 외막층에서 강한 면역반응을 나타내었고, uNOS에 대한 면역 반응에서는 된장 식이를 첨가한 모든 실험군에서 결장 점막하층과 근육층신경얼기에서 강한 면역반응을 나타내었다.
CD8+ 림프구의 면역조직화학적 염색반응의 결과(Fig. 2), 공장에서의 관찰 소견은 대조군에서는 공장의 융모와 음와 아래의 고유층 내에서만 미약하게 관찰되었으나, 농도별로 된장 식이를 첨가한 모든 실험군(GroupⅠ, Ⅱ 및 Ⅲ)에서는 융모의 점막 고유층에서 강한 면역반응을 나타내었다(Fig. 2A). 결장에서의 관찰 소견은, Group Ⅲ에서는 점막 고유층, 점막하층, 외막층 및 점막상피에서 강한 면역반응을 나타내었다(Fig.
Protein kinase C-α에 대한 면역반응은 Group Ⅱ와 Group Ⅲ에서 점막상피와 근육층에서 강한 면역반응을 나타내었고, stem cell factor에 대한 면역반응은 된장식이를 첨가한 모든 실험군의 점막상피와 Group Ⅰ의 근육층에서 강한 면역반응을 나타내었다.
4는 결장에서의 PKC-α에 대한 면역조직화학적 변화를 나타내었다. 대조군에서는 결장의 점막과 점막하층에서는 약한 면역반응을 나타내었고, 근육층에서는 중등도의 면역반응이 관찰되었으나, Group Ⅰ의 점막층과 근육층에서는 중등도의 면역반응을, Group Ⅱ 및 Group Ⅲ의 점막층과 근육층에서는 강한 면역반응을 나타내었다. PKC-α는 다양한 신호전달과정에 관여하는 효소로서 세포막에 존재하는 인지질에 의존하는 serine/threonine kinase 군에 속하고, 이중 PKC-α는 classical PKC의 대표적인 칼슘의존성 효소이며(29), 대식세포에서 lipopolysaccharide로 유도된 iNOS의 생성과 밀접한 관련이 있다고 알려져 있다(30,31).
또한 근육층신경얼기에서 방출된 NO는 결장 통과시간 및 결장 내용물의 추진을 용이하게 하는 것으로 보고되었다(28). 따라서 본 실험의 결과에서 나타난 된장식이를 첨가한 실험군에서 NOS의 발현의 촉진은 NO의 방출을 증가시켜 위장관의 운동과 혈관운동을 촉진함으로써 위 비움과 결장의 운동을 촉진할 것으로 사료되었다.
따라서 본 실험의 된장식이군에서 농도의 증가에 따라 PKC-α에 대한 면역반응이 위장관의 점막상피에서 강하게 나타난 것으로 보아 점막 상피세포의 증식과 분화를 촉진하여 여러 가지 물질의 흡수와 전달에 관여할 것으로 사료되었다.
3A). 또한 결장에서의 uNOS에 대한 면역조직화학적 변화에 대한 관찰소견은 대조군에서는 결장의 근육층신경얼기와 외막층 및 일부 결장 표면 상피에서 미약한 면역반응을 나타냈으나, Group Ⅰ에서는 결장의 점막하층과 근육층신경얼기에서, Group Ⅱ와 Group Ⅲ에서는 근육층신경얼기에서 강한 면역반응을 나타내었다(Fig. 3B). 최근 약리 및 생리학적 연구에 의하면 NO는 포유류 위장관도에서 비아드레날린성, 비콜린성 억제신경에서 신경전달물질로서 작용하여 위장관에서 신경세포의 조절에 중요한 역할을 하며, NOS의 활성은 주요 내장신경계통의 신경세포나 신경섬유에서 관찰되고(26), NOS의 신경 동질 효소들은 근육층신경얼기에서 관찰된다고 하였다(27).
이상의 실험 결과로 대조군에 비하여 농도별로 된장식이를 첨가한 실험군에서 CD4+/CD+8에 대하여 강한 면역반응을 보인 것으로 보아 위장관에서 면역능을 증가시킬 것으로 사료되며, uNOS의 증가에 따른 NO의 방출이 위장관의 운동과 혈관운동을 촉진하여 위비움과 결장의 운동을 촉진할 것으로 사료되었다. 또한 농도별로 된장 식이를 첨가한 실험군에서 protein kinase C-α와 stem cell factor에 대한 면역반응이 위장관의 점막상피에서 강하게 나타난 것으로 보아 점막 상피세포의 증식과 분화를 촉진시켜 여러 가지 물질의 흡수와 전달에 관여할 것으로 사료되었다.
CD4+/CD8+ T 림프구의 면역조직화학적 염색반응에서 된장식이를 첨가한 모든 실험군에서 CD4+ T 세포는 공장의 점막 고유층과 음와 아래의 고유층에서 강한 면역 반응을 나타내었고, 결장에서는 점막하층과 외막층의 혈관 주위에서 강한 면역반응을 나타내었다. 반면, CD8+ T 세포는 Group Ⅲ에서 결장의 점막상피, 점막 고유층, 점막하층 및 외막층에서 강한 면역반응을 나타내었고, uNOS에 대한 면역 반응에서는 된장 식이를 첨가한 모든 실험군에서 결장 점막하층과 근육층신경얼기에서 강한 면역반응을 나타내었다. Protein kinase C-α에 대한 면역반응은 Group Ⅱ와 Group Ⅲ에서 점막상피와 근육층에서 강한 면역반응을 나타내었고, stem cell factor에 대한 면역반응은 된장식이를 첨가한 모든 실험군의 점막상피와 Group Ⅰ의 근육층에서 강한 면역반응을 나타내었다.
Protein kinase C-α에 대한 면역반응은 Group Ⅱ와 Group Ⅲ에서 점막상피와 근육층에서 강한 면역반응을 나타내었고, stem cell factor에 대한 면역반응은 된장식이를 첨가한 모든 실험군의 점막상피와 Group Ⅰ의 근육층에서 강한 면역반응을 나타내었다. 이상의 실험 결과로 대조군에 비하여 농도별로 된장식이를 첨가한 실험군에서 CD4+/CD+8에 대하여 강한 면역반응을 보인 것으로 보아 위장관에서 면역능을 증가시킬 것으로 사료되며, uNOS의 증가에 따른 NO의 방출이 위장관의 운동과 혈관운동을 촉진하여 위비움과 결장의 운동을 촉진할 것으로 사료되었다. 또한 농도별로 된장 식이를 첨가한 실험군에서 protein kinase C-α와 stem cell factor에 대한 면역반응이 위장관의 점막상피에서 강하게 나타난 것으로 보아 점막 상피세포의 증식과 분화를 촉진시켜 여러 가지 물질의 흡수와 전달에 관여할 것으로 사료되었다.
이러한 대장의 상피내림프구들은 TH에서 분비하는 물질과 유사한 다양한 사이토카인을 분비하므로 CD4+세포가 우세하게 존재하는 것으로 알려져 있다(22). 이상의 실험결과로 대조군에 비하여 된장 식이를 첨가한 모든 실험군에서 CD4+ 및 CD8+ T 림프구에 강한 면역 반응을 나타낸 것으로 보아 된장의 섭취가 위장관내 T 림프구(TH/TC cells)의 활성을 증가시켜 위장관내에서 면역능력의 향상에 도움이 되는 것을 알 수 있었다.
전통된장 식이를 4주간 섭취시킨 후 실험동물의 체중변화와 사료섭취량을 비교한 결과는 Table 4와 같다. 즉, 사료섭취량은 Control이 3.6 g으로 가장 높고, Group III이 2.9 g으로 가장 낮아 된장의 첨가량이 증가할수록 사료섭취량은 감소하는 경향을 나타내었다. 또, 체중변화는 Control이 24.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
된장은 어떤 식품인가?
된장은 대두를 주원료로 하여 가공한 저장성이 있는 조미 식품으로서 예로부터 전해내려 온 발효식품인 동시에 우리 식생활의 단백질 공급원으로서도 중요한 전통부식이다(1-3). 된장의 품질은 맛이나 향기 그리고 색깔 등에 의해 결정되어지는데, 된장의 맛은 주로 발효 숙성과정에서 콩 단백질로부터 생성된 아미노산에 기인하며, 여기에 미량의 당분과 소금의 짠 맛이 조화되어 맛을 더하게 되고, Aspergillus oryzae, Bacillus 속, 효모 그리고 젖산균의 발효과정에서 생성된 휘발성 성분과 미생물 발효에서 생성되는 색이 조합되어 된장의 품질이 결정된다(4,5).
된장의 품질이 결정되는 요인은?
된장은 대두를 주원료로 하여 가공한 저장성이 있는 조미 식품으로서 예로부터 전해내려 온 발효식품인 동시에 우리 식생활의 단백질 공급원으로서도 중요한 전통부식이다(1-3). 된장의 품질은 맛이나 향기 그리고 색깔 등에 의해 결정되어지는데, 된장의 맛은 주로 발효 숙성과정에서 콩 단백질로부터 생성된 아미노산에 기인하며, 여기에 미량의 당분과 소금의 짠 맛이 조화되어 맛을 더하게 되고, Aspergillus oryzae, Bacillus 속, 효모 그리고 젖산균의 발효과정에서 생성된 휘발성 성분과 미생물 발효에서 생성되는 색이 조합되어 된장의 품질이 결정된다(4,5). 전통된장은 원료인 콩으로부터 유래되는 각종 영양성분을 제공하는 1차 기능과 맛과 풍미를 제공하는 2차 기능 이외에도 최근의 연구 보고들에 따르면 혈당 강하, 항산화 효과(6,7), 고혈압 방지 효과(8), 항돌연변이성, 항암성, 혈전용해능 등 식품의 3차 기능인 각종 생리활성이 있는 것으로 알려져 있다(9-13).
된장의 면역증강 효과에 미치는 영향을 위장관도에서 관찰하여 얻은 결과는?
된장의 면역증강 효과에 미치는 영향을 위장관도에서 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. CD4+/CD8+ T 림프구의 면역조직화학적 염색반응에서 된장식이를 첨가한 모든 실험군에서 CD4+ T 세포는 공장의 점막 고유층과 음와 아래의 고유층에서 강한 면역 반응을 나타내었고, 결장에서는 점막하층과 외막층의 혈관 주위에서 강한 면역반응을 나타내었다. 반면, CD8+ T 세포는 Group Ⅲ에서 결장의 점막상피, 점막 고유층, 점막하층 및 외막층에서 강한 면역반응을 나타내었고, uNOS에 대한 면역 반응에서는 된장 식이를 첨가한 모든 실험군에서 결장 점막하층과 근육층신경얼기에서 강한 면역반응을 나타내었다. Protein kinase C-α에 대한 면역반응은 Group Ⅱ와 Group Ⅲ에서 점막상피와 근육층에서 강한 면역반응을 나타내었고, stem cell factor에 대한 면역반응은 된장식이를 첨가한 모든 실험군의 점막상피와 Group Ⅰ의 근육층에서 강한 면역반응을 나타내었다. 이상의 실험 결과로 대조군에 비하여 농도별로 된장식이를 첨가한 실험군에서 CD4+/CD+8에 대하여 강한 면역반응을 보인 것으로 보아 위장관에서 면역능을 증가시킬 것으로 사료되며, uNOS의 증가에 따른 NO의 방출이 위장관의 운동과 혈관운동을 촉진하여 위비움과 결장의 운동을 촉진할 것으로 사료되었다. 또한 농도별로 된장 식이를 첨가한 실험군에서 protein kinase C-α와 stem cell factor에 대한 면역반응이 위장관의 점막상피에서 강하게 나타난 것으로 보아 점막 상피세포의 증식과 분화를 촉진시켜 여러 가지 물질의 흡수와 전달에 관여할 것으로 사료되었다.
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