육계에서 비타민 C 및 E의 첨가 급여가 성장 능력과 스트레스 반응에 미치는 영향 The Effects of Dietary Supplementation of Vitamin C and E on the Growth Performance and the Stress Response in Broiler Chickens원문보기
본 연구는 브로일러에서 비타민 C와 E의 첨가 급여가 성장 능력 및 개체별 스트레스 경감 정도에 미치는 영향을 살펴보고자 하였다. 스트레스 반응 정도는 혈액과 각 조직별 세포들에 대한 텔로미어 함량, DNA 손상율 및 열손상단백질 유전자(HSP, HMGCR) 발현율을 분석하고 고찰하였다. 텔로미어 함량 및 감축율은 양적 형광접합보인법(Q-FISH)으로 분석하였고, DNA 손상율은 comet assay로 분석하였다. 열손상단백질 유전자 발현율은 HSP70, HSP90-${\alpha}$, HSP90-${\beta}$ 및 HMGCR을 표적으로 하여 real-time PCR로 분석하였다. 시험 결과, 급여 처리구 간에 체중, 증체량, 사료 섭취량, 사료 요구율 및 생존율 등 생산 능력의 차이는 없는 것으로 나타났다. 텔로미어 감축율에 있어서는 비타민 E 첨가 급여구가 대조구에 비해 유의하게 낮은 감축율을 보여 스트레스 경감의 효과를 나타내었다. DNA 손상율 또한 모든 비타민 첨가 급여구가 대조구에 비해 유의하게 낮은 양상을 보였다. HMGCR, HSP90-${\alpha}$ 및 HSP90-${\beta}$의 유전자 발현율에 있어서도 비타민 E 첨가 급여구가 대조구에 비해 유의하게 낮은 발현율을 나타내어 스트레스 경감 효과를 나타내었다. 이상의 결과에 따라 브로일러에 사료 내 비타민 E의 첨가 급여(100 mg/kg feed)는 성장 능력의 저하 없이 개체의 생리적 스트레스 정도를 경감시키는 바람직한 항산화 제재로 사료된다.
본 연구는 브로일러에서 비타민 C와 E의 첨가 급여가 성장 능력 및 개체별 스트레스 경감 정도에 미치는 영향을 살펴보고자 하였다. 스트레스 반응 정도는 혈액과 각 조직별 세포들에 대한 텔로미어 함량, DNA 손상율 및 열손상단백질 유전자(HSP, HMGCR) 발현율을 분석하고 고찰하였다. 텔로미어 함량 및 감축율은 양적 형광접합보인법(Q-FISH)으로 분석하였고, DNA 손상율은 comet assay로 분석하였다. 열손상단백질 유전자 발현율은 HSP70, HSP90-${\alpha}$, HSP90-${\beta}$ 및 HMGCR을 표적으로 하여 real-time PCR로 분석하였다. 시험 결과, 급여 처리구 간에 체중, 증체량, 사료 섭취량, 사료 요구율 및 생존율 등 생산 능력의 차이는 없는 것으로 나타났다. 텔로미어 감축율에 있어서는 비타민 E 첨가 급여구가 대조구에 비해 유의하게 낮은 감축율을 보여 스트레스 경감의 효과를 나타내었다. DNA 손상율 또한 모든 비타민 첨가 급여구가 대조구에 비해 유의하게 낮은 양상을 보였다. HMGCR, HSP90-${\alpha}$ 및 HSP90-${\beta}$의 유전자 발현율에 있어서도 비타민 E 첨가 급여구가 대조구에 비해 유의하게 낮은 발현율을 나타내어 스트레스 경감 효과를 나타내었다. 이상의 결과에 따라 브로일러에 사료 내 비타민 E의 첨가 급여(100 mg/kg feed)는 성장 능력의 저하 없이 개체의 생리적 스트레스 정도를 경감시키는 바람직한 항산화 제재로 사료된다.
This study was performed to investigate the investigated effects of dietary supplementation of vitamin C and E on the growth performance and stress response in broiler chickens. Stress response was analyzed by the quantity of telomeric DNA, the rate of DNA damage and the expression levels of heat sh...
This study was performed to investigate the investigated effects of dietary supplementation of vitamin C and E on the growth performance and stress response in broiler chickens. Stress response was analyzed by the quantity of telomeric DNA, the rate of DNA damage and the expression levels of heat shock proteins (HSPs) and hydroxyl-3-methyl-glutaryl coenzyme A reductase (HMGCR) genes on tissues and blood. The telomere length and telomere shortening rates were analyzed by quantitative fluorescence in situ hybridization on the nuclei of lymphocytes and tissues. The DNA damage rate of lymphocytes was quantified by the comet assay. The expression levels of HSP70, HSP90s and HMGCR genes were measured by quantitative real-time polymerase chain reaction in lymphocytes. In results, there was no significant difference among treatments in body weight, weight gain, feed intake and mortality. The telomere shortening rate of the lymphocytes was significantly lower in the vitamin E supplemented group than the control group. The DNA damage was also decreased supplemented with vitamin C and E, as compared to the control group. The vitamin E supplemented group had a significant positive effect on the expressions of HMGCR, HSP90-${\alpha}$ and HSP90-${\beta}$ in lymphocytes, but had no significance on HSP70, as compared to the control group. We concluded that the dietary supplementation of vitamin E (100 mg/kg feed) had reduced the individual physiological stress response without stunt growth in broiler chickens.
This study was performed to investigate the investigated effects of dietary supplementation of vitamin C and E on the growth performance and stress response in broiler chickens. Stress response was analyzed by the quantity of telomeric DNA, the rate of DNA damage and the expression levels of heat shock proteins (HSPs) and hydroxyl-3-methyl-glutaryl coenzyme A reductase (HMGCR) genes on tissues and blood. The telomere length and telomere shortening rates were analyzed by quantitative fluorescence in situ hybridization on the nuclei of lymphocytes and tissues. The DNA damage rate of lymphocytes was quantified by the comet assay. The expression levels of HSP70, HSP90s and HMGCR genes were measured by quantitative real-time polymerase chain reaction in lymphocytes. In results, there was no significant difference among treatments in body weight, weight gain, feed intake and mortality. The telomere shortening rate of the lymphocytes was significantly lower in the vitamin E supplemented group than the control group. The DNA damage was also decreased supplemented with vitamin C and E, as compared to the control group. The vitamin E supplemented group had a significant positive effect on the expressions of HMGCR, HSP90-${\alpha}$ and HSP90-${\beta}$ in lymphocytes, but had no significance on HSP70, as compared to the control group. We concluded that the dietary supplementation of vitamin E (100 mg/kg feed) had reduced the individual physiological stress response without stunt growth in broiler chickens.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 실용 브로일러를 대상으로 항산화 및 생리 활성 물질로 알려진 비타민 C와 E의 첨가 급여가 개체별 성장 능력 및 스트레스 경감 정도에 미치는 영향을 살펴보고자 각 조직별 세포들에 대한 텔로미어 함량, DNA 손상율과 HSP 유전자 발현율을 분석하고 고찰하였다.
본 연구는 브로일러에서 비타민 C와 E의 첨가 급여가 성장 능력 및 개체별 스트레스 경감 정도에 미치는 영향을 살펴보고자 하였다. 스트레스 반응 정도는 혈액과 각 조직별 세포들에 대한 텔로미어 함량, DNA 손상율 및 열손상단백질 유전자(HSP, HMGCR) 발현율을 분석하고 고찰하였다.
비타민 첨가 급여가 육계의 각 조직별 세포들의 텔로미어 함량 변화에 미치는 영향을 살펴보았다. Table 3은 처리구별 개체들의 백혈구 세포의 텔로미어 함유율을 분석 제시한 값으로 3주령에는 처리구 간 차이가 없었으나, 5주령 시험 종료 시 비타민 E 및 C+E 첨가 급여구가 대조구에 비해 유의하게 높은 telomeric DNA 함량을 나타내었다.
HSP 및 HMGCR 유전자 발현 분석을 위하여 혈액은 익 정맥으로부터 채혈하였고, 간은 도살 직후 조직을 소량 채취하였다. 혈액은 채혈 직후 Histopaque(Sigma Chem)를 이용하여 순수 백혈구를 분리하였고, 분리한 백혈구 세포와 간 조직은 QIAampⓇ RNA Blood Mini Kit(Qiagen GmbH, Hilden, Germany)를 이용하여 RNA를 추출하고 cDNA를 합성하였다.
Real-time PCR을 위한 primer 제작은 reference gene(Actin) 및 HSP70, 90-α, 90-β 및 HMGCR을 표적 유전자(target gene)로 하여 primer-dimer가 형성되지 않는 200 bp 이하의 크기로 제작하였다(Table 1). Quantitative PCR은 real-time PCR machine(Model LC480, Roche, Mannheim, Germany)을 이용하여 cDNA 5 uL(10 ng/ uL), primer(5 pmol/ uL) 각각 0.5 uL, SYBR Green (Roche, GmbH, Mannheim, Germany) 10 uL, ddH2O 5 uL를 넣어 최종 volume이 20 uL가 되도록 하고, 95℃에서 5분 처리하여 최초 변성시킨 후, 95℃ 10초 변성, 60℃ 30초 접합, 72℃ 10초간 신장 반응을 40회 반복하면서 진행 중 실시간 형광 모니터링하였다. 이후 Tm 값 측정을 위한 melting curve analysis 과정을 수행하고, LightCyclerⓇ 480 software v1.
Real-time PCR을 위한 primer 제작은 reference gene(Actin) 및 HSP70, 90-α, 90-β 및 HMGCR을 표적 유전자(target gene)로 하여 primer-dimer가 형성되지 않는 200 bp 이하의 크기로 제작하였다(Table 1).
10분 정도 침지 후 25 V, 300 mA로 30분간 전기영동하고, 건조 후 중성 buffer에 5분간 정치하였다. 건조된 슬라이드는 80 uL propidium iodide(0.4 ug/ ml)로 5분간 염색하고, 냉장 초자수로 수세 후 형광현미경 (AX-70)으로 관찰하였다. 관측된 상은 디지털카메라로 촬영하고, Comet Score software v1.
9% sodium citrate(Sigma Chem, St Louis, MO, USA) 용액을 첨가하여 15분간 저장 처리하고, 이후 고정액을 10방울 정도 첨가하여 원심분리시켰다. 고정처리는 methanol과 acetic acid가 3:1로 혼합된 고정액을 이용하고, 이를 3회 반복 처리한 후 세포액을 3~5방울 정도 떨어뜨려 슬라이드 표본을 제작하였다. 한편, 백혈구 시료는 개체의 날개 정맥으로부터 약 5 mL의 혈액을 채취하여 Ficoll(Amersham Bioscience, Uppsala, Sweden)을 이용하여 백혈구만 순수 분리하고, DPBS 용액으로 2～3회 수세 후 각 분석에 제공하였다.
4 ug/ ml)로 5분간 염색하고, 냉장 초자수로 수세 후 형광현미경 (AX-70)으로 관찰하였다. 관측된 상은 디지털카메라로 촬영하고, Comet Score software v1.5(TriTek Corp. Sumerduck, VA, USA)로 분석하였다. 분석항목으로는 1) % DNA in tail 로 전체 comet intensity 대비 tail intensity의 비율, 2) Tail Moment로서 tail내 DNA생성률(%) 및 3) Olive Moment로 tail intensity×head까지의 상대적 거리/total comet intensity를 조사하였다.
브로일러에서 비타민 C 및 E의 첨가급여가 스트레스 관련 유전자인 HSP70, HSP90-α, HSP90-β 및 HMGCR 유전자 발현에 미치는 영향을 살펴보고자 급여 처리 후 5주령 개체의 혈액 세포로부터 이들의 발현량을 분석하였다.
본 연구는 브로일러에서 비타민 C와 E의 첨가 급여가 성장 능력 및 개체별 스트레스 경감 정도에 미치는 영향을 살펴보고자 하였다. 스트레스 반응 정도는 혈액과 각 조직별 세포들에 대한 텔로미어 함량, DNA 손상율 및 열손상단백질 유전자(HSP, HMGCR) 발현율을 분석하고 고찰하였다. 텔로미어 함량 및 감축율은 양적 형광접합보인법(Q-FISH)으로 분석하였고, DNA 손상율은 comet assay로 분석하였다.
본 연구에 이용된 공시동물은 실용 브로일러(Ross종) 수컷 216수로서 구입 후 2일 간의 적응기간을 거친 후, 3일령부터 35일령까지 사양 시험을 실시하였다. 시험구는 각 처리구 당 6반복, 반복 당 9수씩 총 54수씩을 완전임의 배치하여 배합사료만을 급여한 대조구(Control), 사료 kg당 비타민 C(ascorbic acid, 99.8%) 200 mg 첨가구, 비타민 E(alphatocopherol acetate 50%) 100 mg 첨가구 및 비타민 C(200 mg/kg)+ E(100 mg/kg) 첨가구로 설정하였다. 본 시험에 사용한 기초 사료는 육계 전기(3～21일령) 및 후기(22～35일령) 상업용 사료로서 이들 사료에 상기 처리구별 비타민을 첨가하여 완전 혼합 후 급여하였다.
열손상단백질 유전자 발현율은 HSP70, HSP90-α, HSP90-β 및 HMGCR을 표적으로 하여 real-time PCR로 분석하였다.
육계에서 비타민 C 및 E의 첨가 급여가 개체의 스트레스 완화 정도에 미치는 영향을 살펴보고자 혈액 세포내 DNA 손상율을 comet assay법으로 분석하고, 대조구와의 차이를 검토하였다. 세포들에 스트레스를 가하게 되면 apoptosis가 촉진되어 DNA 손상이 급격히 증가된다(Chen et al.
본 시험에 사용한 기초 사료는 육계 전기(3～21일령) 및 후기(22～35일령) 상업용 사료로서 이들 사료에 상기 처리구별 비타민을 첨가하여 완전 혼합 후 급여하였다. 육계의 사양 관리는 경남과학기술대학교 부속 동물 사육장의 관리 지침에 준하여 35일간 군사용 케이지에서 사육하고, 자유 채식시켰다. 체중의 측정은 시험 개시, 21일령 및 35일령에 각각 실시하고, 동 기간에 사료 섭취량을 측정하여 사료 요구율을 계산하였다.
(2012)의 방법과 동일하게 수행하였다. 이를 간략히 소개하면, 슬라이드 표본을 RNase(Boehringer Mannheim, Indianapolis, IN, USA) 처리 후 건조시킨 다음 Hybridization 용액(13 uL formamide, 5 uL hybridization buffer, 200 ng chicken telomeric DNA probe)을 떨어뜨려 밀봉하고, 85℃에서 5분간 변성(denaturation)시킨 후, 38.5℃에서 12시간 이상 접합(hybridization)시켰다. 접합 후 슬라이드를 2× SSC로서 72℃에서 5분간 처리하고, 실온의 PN buffer(0.
5 uL, SYBR Green (Roche, GmbH, Mannheim, Germany) 10 uL, ddH2O 5 uL를 넣어 최종 volume이 20 uL가 되도록 하고, 95℃에서 5분 처리하여 최초 변성시킨 후, 95℃ 10초 변성, 60℃ 30초 접합, 72℃ 10초간 신장 반응을 40회 반복하면서 진행 중 실시간 형광 모니터링하였다. 이후 Tm 값 측정을 위한 melting curve analysis 과정을 수행하고, LightCyclerⓇ 480 software v1.5(Roche Diagnostics, GmbH, Mannheim, Germany)를 이용하여 분석하였다. Reference gene을 이용한 각 표적 유전자의 상대적 정량값은 Livak과 Schmittgen(2001)이 제시한 2-△△Ct 방법으로 분석하였다.
현미경으로 관찰한 상들 중 임의로 5개의 간기 핵을 한 프레임으로 하여 디지털카메라 (Model DP-70, Olympus, Tokyo, Japan)로 촬영하고, 이를 컴퓨터에 저장하였다. 저장된 상은 이미지 분석 프로그램(MetaMorphⓇ, UIC, Pennsylvania, USA)을 이용하여 핵 대비 telomeric DNA 분포량을 계산하였다.
육계의 사양 관리는 경남과학기술대학교 부속 동물 사육장의 관리 지침에 준하여 35일간 군사용 케이지에서 사육하고, 자유 채식시켰다. 체중의 측정은 시험 개시, 21일령 및 35일령에 각각 실시하고, 동 기간에 사료 섭취량을 측정하여 사료 요구율을 계산하였다. 그 밖의 시험에 관련된 닭의 관리 및 취급은 본 대학 동물실험윤리위원회(IACUC)의 규정을 준수하고 승인을 받았다.
텔로미어의 함량 분석은 혈액, 간, 비장 및 정소 조직을 대상으로 하였으며, DNA 및 HSP 분석은 혈액으로부터 시료를 분리하여 이용하였다. 혈액은 3주령 및 5주령 때 처리 별 무작위로 12수씩 추출하여 각 개체로부터 채혈하였고, 각 조직들은 동일 개체들을 대상으로 시험 종료 때 도살 후 부위별 채집하였다.
고정처리는 methanol과 acetic acid가 3:1로 혼합된 고정액을 이용하고, 이를 3회 반복 처리한 후 세포액을 3~5방울 정도 떨어뜨려 슬라이드 표본을 제작하였다. 한편, 백혈구 시료는 개체의 날개 정맥으로부터 약 5 mL의 혈액을 채취하여 Ficoll(Amersham Bioscience, Uppsala, Sweden)을 이용하여 백혈구만 순수 분리하고, DPBS 용액으로 2～3회 수세 후 각 분석에 제공하였다.
형광접합 발현 양상은 적녹 파장대의 필터(WIB filter)를 부착한 형광 현미경(Model AX-70, Olympus, Tokyo, Japan)을 이용하였다. 현미경으로 관찰한 상들 중 임의로 5개의 간기 핵을 한 프레임으로 하여 디지털카메라 (Model DP-70, Olympus, Tokyo, Japan)로 촬영하고, 이를 컴퓨터에 저장하였다. 저장된 상은 이미지 분석 프로그램(MetaMorphⓇ, UIC, Pennsylvania, USA)을 이용하여 핵 대비 telomeric DNA 분포량을 계산하였다.
텔로미어의 함량 분석은 혈액, 간, 비장 및 정소 조직을 대상으로 하였으며, DNA 및 HSP 분석은 혈액으로부터 시료를 분리하여 이용하였다. 혈액은 3주령 및 5주령 때 처리 별 무작위로 12수씩 추출하여 각 개체로부터 채혈하였고, 각 조직들은 동일 개체들을 대상으로 시험 종료 때 도살 후 부위별 채집하였다. 채집된 조직들은 D-PBS(Gibco, Invitrogen Corp.
HSP 및 HMGCR 유전자 발현 분석을 위하여 혈액은 익 정맥으로부터 채혈하였고, 간은 도살 직후 조직을 소량 채취하였다. 혈액은 채혈 직후 Histopaque(Sigma Chem)를 이용하여 순수 백혈구를 분리하였고, 분리한 백혈구 세포와 간 조직은 QIAampⓇ RNA Blood Mini Kit(Qiagen GmbH, Hilden, Germany)를 이용하여 RNA를 추출하고 cDNA를 합성하였다. Real-time PCR을 위한 primer 제작은 reference gene(Actin) 및 HSP70, 90-α, 90-β 및 HMGCR을 표적 유전자(target gene)로 하여 primer-dimer가 형성되지 않는 200 bp 이하의 크기로 제작하였다(Table 1).
대상 데이터
8%) 200 mg 첨가구, 비타민 E(alphatocopherol acetate 50%) 100 mg 첨가구 및 비타민 C(200 mg/kg)+ E(100 mg/kg) 첨가구로 설정하였다. 본 시험에 사용한 기초 사료는 육계 전기(3～21일령) 및 후기(22～35일령) 상업용 사료로서 이들 사료에 상기 처리구별 비타민을 첨가하여 완전 혼합 후 급여하였다. 육계의 사양 관리는 경남과학기술대학교 부속 동물 사육장의 관리 지침에 준하여 35일간 군사용 케이지에서 사육하고, 자유 채식시켰다.
본 연구에 이용된 공시동물은 실용 브로일러(Ross종) 수컷 216수로서 구입 후 2일 간의 적응기간을 거친 후, 3일령부터 35일령까지 사양 시험을 실시하였다. 시험구는 각 처리구 당 6반복, 반복 당 9수씩 총 54수씩을 완전임의 배치하여 배합사료만을 급여한 대조구(Control), 사료 kg당 비타민 C(ascorbic acid, 99.
배경 염색은 propidium iodide solution(Sigma Chem)을 떨어뜨린 후 커버 글라스를 덮고, 암소에서 건조시킨 후 검경하였다. 형광접합 발현 양상은 적녹 파장대의 필터(WIB filter)를 부착한 형광 현미경(Model AX-70, Olympus, Tokyo, Japan)을 이용하였다. 현미경으로 관찰한 상들 중 임의로 5개의 간기 핵을 한 프레임으로 하여 디지털카메라 (Model DP-70, Olympus, Tokyo, Japan)로 촬영하고, 이를 컴퓨터에 저장하였다.
데이터처리
처리구 간 생산 능력, telomeric DNA 함량, DNA 손상율, HSP 및 HMGCR 유전자 발현율의 비교 분석은 SAS 통계패키지(SAS Institute Inc., Cary, NC, USA)를 이용하여 ANOVA procedure로서 처리 평균 간의 유의성을 검정하고, 모든 처리 간의 쌍체 비교(all pair-wise comparison)는 Tukey’s HSD 방법을 이용하여 유의적 차이를 검정하였다.
이론/모형
Chicken telomeric DNA probe를 이용하여 간기 핵 양적 형광접합보인법(quantitative fluorescence in situ hybridization on interphase nuclei)을 Sohn et al.(2012)의 방법과 동일하게 수행하였다.
5(Roche Diagnostics, GmbH, Mannheim, Germany)를 이용하여 분석하였다. Reference gene을 이용한 각 표적 유전자의 상대적 정량값은 Livak과 Schmittgen(2001)이 제시한 2-△△Ct 방법으로 분석하였다.
스트레스 반응 정도는 혈액과 각 조직별 세포들에 대한 텔로미어 함량, DNA 손상율 및 열손상단백질 유전자(HSP, HMGCR) 발현율을 분석하고 고찰하였다. 텔로미어 함량 및 감축율은 양적 형광접합보인법(Q-FISH)으로 분석하였고, DNA 손상율은 comet assay로 분석하였다. 열손상단백질 유전자 발현율은 HSP70, HSP90-α, HSP90-β 및 HMGCR을 표적으로 하여 real-time PCR로 분석하였다.
성능/효과
텔로미어 감축율에 있어서는 비타민 E 첨가 급여구가 대조구에 비해 유의하게 낮은 감축율을 보여 스트레스 경감의 효과를 나타내었다. DNA 손상율 또한 모든 비타민 첨가 급여구가 대조구에 비해 유의하게 낮은 양상을 보였다. HMGCR, HSP90-α 및 HSP90-β의 유전자 발현율에 있어서도 비타민 E 첨가 급여구가 대조구에 비해 유의하게 낮은 발현율을 나타내어 스트레스 경감 효과를 나타내었다.
HMGCR, HSP90-α 및 HSP90-β의 유전자 발현율에 있어서도 비타민 E 첨가 급여구가 대조구에 비해 유의하게 낮은 발현율을 나타내어 스트레스 경감 효과를 나타내었다.
시험 종료 시 비타민의 첨가 급여가 각종 조직의 텔로미어 함량에 미치는 영향을 분석한 바 Table 4와 같은 결과를 나타내었다. 간을 제외한 비장, 정소의 경우 비타민 첨가 급여에 따른 텔로미어 함량의 차이는 없는 것으로 나타났다. 그러나 간 조직의 경우 혈액에서와 같이 비타민 E 및 C+E 첨가구가 대조구에 비해 유의적 높은 텔로미어 함유율을 나타내었다.
또한 사료 섭취량에서도 비타민 C+E 첨가 급여구가 대조구에 비해 유의하게 낮게 나타났으나, 사료 요구율은 모든 처리구 간에 차이가 없었다. 그리고 사육 후기(22～35일)에서는 비타민 C, E, C+E 첨가 급여구 및 대조구 간에 체중, 증체량, 사료 섭취량, 사료 요구율 등 성장 능력의 차이는 없는 것으로 나타났다. 더불어 35일령까지 전 사육 기간 동안 분석한 결과에서도 모든 처리구 간에 성장 능력의 차이는 없는 것으로 나타났다.
그리고 사육 후기(22～35일)에서는 비타민 C, E, C+E 첨가 급여구 및 대조구 간에 체중, 증체량, 사료 섭취량, 사료 요구율 등 성장 능력의 차이는 없는 것으로 나타났다. 더불어 35일령까지 전 사육 기간 동안 분석한 결과에서도 모든 처리구 간에 성장 능력의 차이는 없는 것으로 나타났다. 사육 전기에서 비타민 첨가구가 대조구에 비해 체중과 증체량이 낮은 결과는 사료 섭취량이 낮은데 기인하는 것으로 비타민 첨가에 따른 기호성의 저하가 원인으로 사료된다.
Table 3은 처리구별 개체들의 백혈구 세포의 텔로미어 함유율을 분석 제시한 값으로 3주령에는 처리구 간 차이가 없었으나, 5주령 시험 종료 시 비타민 E 및 C+E 첨가 급여구가 대조구에 비해 유의하게 높은 telomeric DNA 함량을 나타내었다. 또한 동 기간의 개체별 텔로미어 감축율에 있어서도 비타민 E 첨가 급여구가 대조구에 비해 유의적으로 낮은 감축율을 보였다. 본 결과에서 나타난 바와 같이 초기 비타민의 첨가 급여가 단시간에 개체의 백혈구 세포의 생리활성도에는 영향을 미치지 않는 것으로 사료되나, 35일령 시험 종료 시 점진적 효과가 누적되면서 비타민 첨가 급여에 따른 항산화적 생리활성도가 세포에 영향을 미치는 것으로 나타났다.
시험 결과 사육 전기(3～21일) 때, 비타민을 첨가한 모든 급여 처리구가 대조구에 비해 체중과 증체량에서 낮은 결과를 보이고 있고, 비타민 처리 간에는 성장 능력의 차이는 없는 것으로 나타났다. 또한 사료 섭취량에서도 비타민 C+E 첨가 급여구가 대조구에 비해 유의하게 낮게 나타났으나, 사료 요구율은 모든 처리구 간에 차이가 없었다. 그리고 사육 후기(22～35일)에서는 비타민 C, E, C+E 첨가 급여구 및 대조구 간에 체중, 증체량, 사료 섭취량, 사료 요구율 등 성장 능력의 차이는 없는 것으로 나타났다.
또한 동 기간의 개체별 텔로미어 감축율에 있어서도 비타민 E 첨가 급여구가 대조구에 비해 유의적으로 낮은 감축율을 보였다. 본 결과에서 나타난 바와 같이 초기 비타민의 첨가 급여가 단시간에 개체의 백혈구 세포의 생리활성도에는 영향을 미치지 않는 것으로 사료되나, 35일령 시험 종료 시 점진적 효과가 누적되면서 비타민 첨가 급여에 따른 항산화적 생리활성도가 세포에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 텔로미어 감축은 연령이 증가함에 따라 당연히 감축되는 양상을 보이나, 감축율의 정도는 많은 환경적 요인에 영향을 받는 것으로 알려져 있다.
, 2011). 본 시험에서도 육계의 경우 비타민 E의 첨가 급여는 무첨가구에 비해 텔로미어 감축 속도가 2배 이상 완화되는 결과를 보였다. 한편, 텔로미어 함량에 있어 비타민 C와 E를 함께 급여하는데 따른 상호작용은 거의 없는 것으로 보이고, 비타민 C의 효과보다는 E의 효과가 우수한 것으로 사료된다.
, 2010). 본 연구 결과는 비타민 E의 첨가 급여가 육계의 경우 개체의 스트레스 정도를 상대적으로 완화시킨다는 것을 나타내고 있다. HSP 발현율과 스트레스 간의 상호관계에 있어 가금류 대한 연구 보고들은 그리 많지 않으나, Beloor et al.
Comet 분석값은 전체 대비 tail intensity의 비율을 나타내는 % DNA in tail, tail내 DNA 생성률을 제시하는 Tail Moment 및 tail intensity×head까지의 상대적 거리/total comet intensity로 계산되는 Olive Moment가 있다. 분석 결과, 모든 항목에서 비타민 첨가 급여구가 대조구에 비해 유의적으로 낮은 수치를 나타내었다(Table 5). 이는 항산화 제재로 알려진 비타민 C 및 비타민 E의 첨가 급여가 DNA 손상율에 유의한 완화 효과가 있는 것을 의미한다.
비타민 C 및 비타민 E를 배합사료 kg당 각각 200 mg 및 100 mg을 35일간 첨가 급여한 후 조사한 처리구별 사양 성적은 Table 2와 같다. 시험 결과 사육 전기(3～21일) 때, 비타민을 첨가한 모든 급여 처리구가 대조구에 비해 체중과 증체량에서 낮은 결과를 보이고 있고, 비타민 처리 간에는 성장 능력의 차이는 없는 것으로 나타났다. 또한 사료 섭취량에서도 비타민 C+E 첨가 급여구가 대조구에 비해 유의하게 낮게 나타났으나, 사료 요구율은 모든 처리구 간에 차이가 없었다.
열손상단백질 유전자 발현율은 HSP70, HSP90-α, HSP90-β 및 HMGCR을 표적으로 하여 real-time PCR로 분석하였다. 시험 결과, 급여 처리구 간에 체중, 증체량, 사료 섭취량, 사료 요구율 및 생존율 등 생산 능력의 차이는 없는 것으로 나타났다. 텔로미어 감축율에 있어서는 비타민 E 첨가 급여구가 대조구에 비해 유의하게 낮은 감축율을 보여 스트레스 경감의 효과를 나타내었다.
, 2010). 이러한 내용들은 본 연구 결과와 거의 일치되는 양상으로 결론적으로 항산화 비타민의 첨가(C와 E) 급여가 육계의 성장 능력 및 폐사율에 유의적 영향을 미치지 않는 것으로 사료된다.
한편, 비타민 C와 비타민 E 급여구 간의 DNA 손상율의 차이는 없는 것으로 보여지며, 이들 간의 상호작용이 존재함에 따라 두 가지를 함께 급여하더라도 이에 따른 상승효과는 없는 것으로 나타났다. 이상의 결과들은 비타민 C 및 비타민 E의 첨가 급여가 세포의 항산화 효과와 생리활성도를 진작시켜 세포의 apotosis를 현저히 개선시킨다는 것을 의미하는 것으로 비타민 C와 E가 개체들에게 중요한 스트레스 경감 또는 완화제재임을 시사한다.
HMGCR, HSP90-α 및 HSP90-β의 유전자 발현율에 있어서도 비타민 E 첨가 급여구가 대조구에 비해 유의하게 낮은 발현율을 나타내어 스트레스 경감 효과를 나타내었다. 이상의 결과에 따라 브로일러에 사료 내 비타민 E의 첨가 급여(100 mg/kg feed)는 성장 능력의 저하 없이 개체의 생리적 스트레스 정도를 경감시키는 바람직한 항산화 제재로 사료된다.
(2012)은 레그혼을 이용하여 절식 및 고밀도 스트레스 하에서 본 연구에서와 동일한 HMGCR 및 HSP 유전자를 표적으로 한 바 HMGCR 및 HSP90-α의 발현율이 유의적 증가하고, HSP70 및 HSP90-β의 발현율 차이는 없는 것으로 나타나, 본 연구 결과와 거의 일치되는 결과를 보였다. 이상의 분석 결과, 비타민 E의 첨가 급여는 스트레스 관련 유전자들의 발현에 유의적 영향을 미치는 것으로 나타남으로 이의첨가 급여가 개체의 스트레스 완화에 많은 도움이 되는 것으로 사료된다.
시험 결과, 급여 처리구 간에 체중, 증체량, 사료 섭취량, 사료 요구율 및 생존율 등 생산 능력의 차이는 없는 것으로 나타났다. 텔로미어 감축율에 있어서는 비타민 E 첨가 급여구가 대조구에 비해 유의하게 낮은 감축율을 보여 스트레스 경감의 효과를 나타내었다. DNA 손상율 또한 모든 비타민 첨가 급여구가 대조구에 비해 유의하게 낮은 양상을 보였다.
이는 항산화 제재로 알려진 비타민 C 및 비타민 E의 첨가 급여가 DNA 손상율에 유의한 완화 효과가 있는 것을 의미한다. 한편, 비타민 C와 비타민 E 급여구 간의 DNA 손상율의 차이는 없는 것으로 보여지며, 이들 간의 상호작용이 존재함에 따라 두 가지를 함께 급여하더라도 이에 따른 상승효과는 없는 것으로 나타났다. 이상의 결과들은 비타민 C 및 비타민 E의 첨가 급여가 세포의 항산화 효과와 생리활성도를 진작시켜 세포의 apotosis를 현저히 개선시킨다는 것을 의미하는 것으로 비타민 C와 E가 개체들에게 중요한 스트레스 경감 또는 완화제재임을 시사한다.
그러나 후기에서 이러한 양상이 점차적으로 완화되면서 성장 능력의 차이도 없는 것으로 보여진다. 한편, 사양 시험 동안 항산화 비타민 급여에 따른 폐사율에 있어서도 처리구 간에 유의적 차이가 없는 것으로 관찰되었다. 비타민 C의 첨가 급여가 육계의 생산 능력에 미치는 영향에 대해 이전 많은 연구들이 수행되었고, 대부분의 연구에서 이의 첨가가 체중 및 사료 섭취량에 영향이 없는 것으로 보고하고 있다(Brown and Southern, 1985; Pardue et al.
본 시험에서도 육계의 경우 비타민 E의 첨가 급여는 무첨가구에 비해 텔로미어 감축 속도가 2배 이상 완화되는 결과를 보였다. 한편, 텔로미어 함량에 있어 비타민 C와 E를 함께 급여하는데 따른 상호작용은 거의 없는 것으로 보이고, 비타민 C의 효과보다는 E의 효과가 우수한 것으로 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
비타민 E란 무엇인가?
닭을 비롯한 가축들에 비타민 E 역시 코티코스테론을 적절히 억제하여 스트레스 경감에 매우 효과적인 물질로 알려져 있다(Watson and Petro, 1982). 비타민 E는 비타민 C와 달리 닭의 경우 체내 합성이 불가능하여 반드시 사료로부터 섭취하여야 하는 것으로, 유리기에 의해 생성되는 지질 과산화 손상으로부터 세포와 조직을 보호하는 매우 효과적인 생물학적 항산화 제재이다(Halliwell and Gutteridge, 1989; Chan and Decker, 1994; Yu, 1994; Cherian et al., 1996; Hoehler and Marquardt, 1996).
동물의 스트레스 반응 정도를 분석하기 위한 다양한 생리적 표지들의 한계는 무엇인가?
, 2011). 그러나 이러한 표지들은 측정 조직이나 측정 시기 및 방법에 따라 심한 편차를 보여, 다소 신뢰성에 문제가 있는 것으로 제시되고 있다. 최근 세포 내 텔로미어(telomere)의 함량이나 DNA 손상율과 같은 DNA 관련 bio-marker들이 개체의 스트레스 정도를 가늠할 수 있는 새로운 표지로 대두되고 있다(Sohn et al.
비타민 C의 특징은 무엇인가?
가금에 있어 비타민 C 급여가 스트레스를 경감시킨다는 많은 연구 결과들이 보고되고 있다. 비타민 C는 항산화 체계에 주된 요소로서 스트레스에 기인된 영양소의 과도한 합성력이나 합성 손상을 조절하는 영양소적 조절작용을 하고, 더불어 부신에서 코티코스테로이드 합성 변화를 유기하여 면역 반응을 증강시키기도 한다(Pardue and Thaxton, 1984; Whitehead and Keller, 2003; Mahmoud et al., 2004; Gous and Morris, 2005; Maurice et al.
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