[논문]Mitigating effect of dietary bromelain on inflammation at the injection site of food-and-mouth disease vaccine

Ko, Eun Young; Jeong, Hyun Kyu; Son, Jung Ho; Kim, Younghoon; Jung, Samooel

doi:10.7744/kjoas.20180080

Mitigating effect of dietary bromelain on inflammation at the injection site of food-and-mouth disease vaccine 원문보기

Korean journal of agricultural science, v.45 no.4, 2018년, pp.725 - 732

Ko, Eun Young (Division of Animal and Dairy Science, Chungnam National University) , Jeong, Hyun Kyu (Dodram Pig Farmers' Cooperative) , Son, Jung Ho (Noah Biotech Inc.) , Kim, Younghoon (Department of Animal Science and Institute of Milk Genomics, Chonbuk National University) , Jung, Samooel (Division of Animal and Dairy Science, Chungnam National University)

Abstract ▼ AI-Helper

The vaccination for foot-and-mouth disease (FMD) is an effective way to control FMD. However, the injection of FMD vaccine causes abnormalities in pork meat by the incidence of lesions at the injection site. This study was conducted to investigate the inhibition effects of dietary bromelain, a natural protease derived from pineapple stems, on the incidence of lesions at the vaccination site on pigs. A total of 335 pigs (LYD [Landrace ${\times}$ Yorkshire ${\times}$ Duroc]; 7-week-old) were randomly allotted to two dietary treatments: control (basic diet) and bromelain treatment (diet supplemented with bromelain 1 kg/ton). The injection of FMD vaccine was conducted on 56- and 84-day-old pigs. Pigs with the bromelain treatment were fed a diet supplemented with bromelain for 14 days from 5 days before the vaccine injection. After slaughtering the pigs, the number of carcasses that had abnormal meat at the injection site of the vaccine and the amount of abnormal meat, discarded meat, and trimmings were recorded. Pork from the bromelain treated pigs had a lower incidence of abnormal meat caused by vaccine injection as well as a lower amount of abnormal meat, discarded meat, and trimmings than those of the control (p < 0.05). Our result suggests that dietary bromelain could improve the quality of pork meat by inhibiting incidence of lesions at the vaccine injection site.

주제어

표/그림 (5)

그림 Fig. 1. Effects of supplemental bromelain on foot-and-mouth disease vaccination on injection site lesions. A: Control – No bromelain supplementation; B: Treatment –Supplemental bromelain were treated to the normal basic diet (1 kg /ton).
그림 Fig. 2. The incidence of abnormal meat carcass caused by the foot-and-mouth disease vaccination. Values are means ± standard deviation. A, B: Means with different superscript letters differ significantly (p < 0.05).
그림 Fig. 3. The ratio of abnormal meat caused by the foot-and-mouth disease vaccination to total carcass weight. Values are means ± standard deviation. A, B: Means with different superscript letters differ significantly (p < 0.05).
그림 Fig. 4. The ratio of discarded meat and trimmings caused by the foot-and-mouth disease vaccination to total carcass weight. Values are means ± standard deviation. A, B: Means with different superscript letters differ significantly (p < 0.05).
그림 Fig. 5. The ratio of discarded meat caused by the foot-and-mouth disease vaccination to abnormal meat weight. Values are means ± standard deviation.

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

따라서 본 연구는 돼지에서 bromelain의 사료 첨가 급여에 따른 구제역 백신 접종 부위의 화농 및 육아종과 같은 염증 병변 발생 감소 효과를 알아보기 위해 수행되었다.

제안 방법

, Taiwan)사의 것을 구입하여 사용하였다. 각 그룹별 돼지를 두개의 펜스에 나누어 사육하였으며, 실험구의 경우 1(56일령) 및 2(84일령)차 구제역 백신 접종 5일 전부터 시작하여 총 14일 동안 bromelain 첨가 사료를 급여하였고, 그 외 기간에는 대조구와 동일한 사료를 급여하였으며, 사료 및 음수는 자유 채식하도록 하였다. 모든 그룹의 돼지는 8, 12주령에 오일 보조제의 불활성화 정제된 구제역 O, A 및 Asia 1 type (Aftopor^®, Merial Animal Health Ltd.
1). 농양, 섬유화 및 육아종 등의 병변이 발생한 이상육(abnormal meat) 발생 비율(%)은 전체 출하 두수 대비 이상육 발생 두수로 계산하였다. 병변 발생으로 인해 이상육으로 분리 및 정형된 목심의 양을 기록하였으며, 이상육 중 폐기 처리된 양과 잡육 처리된 양을 각각 나누어 기록하였다.
농양, 섬유화 및 육아종 등의 병변이 발생한 이상육(abnormal meat) 발생 비율(%)은 전체 출하 두수 대비 이상육 발생 두수로 계산하였다. 병변 발생으로 인해 이상육으로 분리 및 정형된 목심의 양을 기록하였으며, 이상육 중 폐기 처리된 양과 잡육 처리된 양을 각각 나누어 기록하였다.
성장속도에 따라 3번 나눠서 출하된 돼지들의 도축 후, 가공장의 작업자들에 의해 우측백신접종 부위의 이상육 병변 상태를 관찰하였다. “심한 농양(Severe abscess)”, “섬유화(Fibrosis)”, “육아종(Granuloma)” 은 Valtulini et al.

대상 데이터

모든 그룹의 돼지는 8, 12주령에 오일 보조제의 불활성화 정제된 구제역 O, A 및 Asia 1 type (Aftopor®, Merial Animal Health Ltd., Surrey, UK) 백신을 접종하였다.
본 연구를 위해 7주령된 이유 자돈 LYD (Landrace × Yorkshire × Duroc) 총 335두를 대조구(193 두, 기본 사료)와 실험구(142 두, bromelain 첨가 사료, 1 kg/ton) 두 그룹으로 나누었으며, 본 연구에 이용된 bromelain은 Challenge Bioproducts(Challenge Bioproducts Co., Ltd., Taiwan)사의 것을 구입하여 사용하였다.

데이터처리

본 연구를 통해 사육된 돼지는 출하 체중을 고려하여 3번에 걸쳐 출하되었으며, 각 출하된 하나의 그룹을 반복으로 하여 이로부터 얻어진 결과값의 통계적 분석을 위해 유의수준은 p < 0.05에서 t-test를 실시하여 분석 결과의 평균값 및 표준편차를 제시하였다.
05에서 t-test를 실시하여 분석 결과의 평균값 및 표준편차를 제시하였다. 통계 분석은 SAS 프로그램(version 9.3. SAS institute Inc., Cary, NC, USA)을 이용하였다.

성능/효과

3). Bromelain 첨가구에서는 총 도체중량 16,867 kg 중 이상육으로 정형된 목심 중량은 80 kg으로 총 도체 중량 대비 0.48%의 이상육이 발생했음이 확인되었다. 돼지 도체의 정육 작업 중 이상육으로 분류된 목심의 경우 병변이 직접적으로 발생한 부위는 폐기되며, 그 외 부위는 잡육으로 분류하여 이용하고 있다.
O, A 및 Asia1 type 구제역 백신을 접종한 돈군에게 bromelain을 사료에 1 kg/ton 첨가하여 급여하였을 때 처리하지 않은 대조군 그룹에 비해 접종 부위의 염증 및 육아종 등의 이상육 발생 개체가 현저하게 감소함이 확인되었다. 이를 통해 bromelain이 백신 접종 부위의 염증 및 육아종의 발생을 줄이는데 효과가 있는 것으로 사료된다.
대조구의 목심 부위에서 농양, 섬유화 및 육아종 등의 병변 발생으로 인해 이상육(abnormal meat)이 발생한 도체의 비율은 대조구 및 bromelain 급여 처리구에서 각각 94.25% 및 26.85% 로 나타나 대조구의 경우 대부분의 출하 도체에서 이상육이 발생한 반면 bromelain 첨가에 의해 이상육이 발생한 도체가 현저하게 감소함이 나타났다(p < 0.05; Fig. 2).
2). 대조구의 총 도체 중량은 17,268 kg이였으며 이상육으로 정형된 목심 중량은 422 kg으로 총 도체 중량 중 병변 발생으로 인한 이상육이 2.56% 수준임이 나타났다(Fig. 3). Bromelain 첨가구에서는 총 도체중량 16,867 kg 중 이상육으로 정형된 목심 중량은 80 kg으로 총 도체 중량 대비 0.
이상육 발생 부위에서 병변 발생 크기에 따라 폐기되는 돈육의 양이 영향을 받을 수 있다. 본 연구에서 bromelain 첨가구의 경우 육안상으로 병변의 크기가 대조구와 비교하여 작음이 나타났다(Fig. 1). 하지만 발생된 이상육 중 폐기된 돈육의 양을 비교한 결과 대조구와 bromelain 첨가구 사이에 유의적인 차이가 없는 것으로 나타났다(Fig.
본 연구에서 bromelain을 1 kg/ton 사료에 첨가하여 급여한 처리군에서 대조구 그룹에 비해 백신 접종 부위의 농양/염증/육아종의 발병률이 감소된 것을 확인하였다. Bromelain의 염증 및 염증성 질환 효과는 다양한 동물 실험에서 보고된 바 있다.
돼지 도체의 정육 작업 중 이상육으로 분류된 목심의 경우 병변이 직접적으로 발생한 부위는 폐기되며, 그 외 부위는 잡육으로 분류하여 이용하고 있다. 본 연구에서 대조구의 경우 이상육 422 kg중 폐기 또는 잡육 처리된 식육의 양은 각각 53.3 kg 및 388.7 kg으로 총 도체중 대비 0.31% 및 2.25%였다(Fig. 4). 하지만 실험구의 경우 이상육 80 kg 중 폐기 또는 잡육 처리된 식육의 양은 각각 9.
O, A 및 Asia1 type 구제역 백신을 접종한 돈군에게 bromelain을 사료에 1 kg/ton 첨가하여 급여하였을 때 처리하지 않은 대조군 그룹에 비해 접종 부위의 염증 및 육아종 등의 이상육 발생 개체가 현저하게 감소함이 확인되었다. 이를 통해 bromelain이 백신 접종 부위의 염증 및 육아종의 발생을 줄이는데 효과가 있는 것으로 사료된다. 하지만 bromelain의 양돈산업에서의 효과적인 이용을 위해서는 bromelain의 처리 수준에 따른 구제역 백신 접종 부위에서의 염증 및 육아종 등의 병변 발생 억제 효과 연구가 필요할 것으로 사료된다.
4). 하지만 실험구의 경우 이상육 80 kg 중 폐기 또는 잡육 처리된 식육의 양은 각각 9.6 kg 및 70.7 kg으로 총 도체중 대비 0.06%의 식육이 폐기되고 0.42%의 식육이 잡육으로 처리되어 대조구와 비교하여 이상육 발생으로 인한 손실량이 현저하게 감소됨이 확인되었다. 이상육 발생 부위에서 병변 발생 크기에 따라 폐기되는 돈육의 양이 영향을 받을 수 있다.

후속연구

백신 접종 부위에서 발생하는 육아종 및 농양으로 인한 이상육의 발생은 경제적 손실의 결과를 낳고 있다. 따라서 본 연구에서 bromelain의 첨가 급여는 구제역 백신 접종에 따른 육아종 및 농양 발생으로 인한 이상육의 발생을 현저하게 감소시켰기 때문에, bromelain을 이용하여 구제역 백신 접종 돼지의 접종 부위의 염증 반응 완화를 위한 현장 적용 및 경제적 손실 감소 등 양돈 산업에 긍정적인 영향이 기대된다.
이를 통해 bromelain이 백신 접종 부위의 염증 및 육아종의 발생을 줄이는데 효과가 있는 것으로 사료된다. 하지만 bromelain의 양돈산업에서의 효과적인 이용을 위해서는 bromelain의 처리 수준에 따른 구제역 백신 접종 부위에서의 염증 및 육아종 등의 병변 발생 억제 효과 연구가 필요할 것으로 사료된다.

참고문헌 (24)

Aucouturier J, Dupuis L, Ganne V. 2001. Adjuvants designed for veterinary and human vaccines. Vaccine 19:2666-2672.

상세보기
Baez R, Lopes MT, Salas CE, Hernandez M. 2007. In vivo antitumoral activity of stem pineapple (Ananas comosus) bromelain. Planta medica 73:1377-1383.

상세보기
Batkin S, Taussig S, Szekerczes J. 1988. Modulation of pulmonary metastasis (Lewis lung carcinoma) by bromelain, an extract of the pineapple stem (Ananas comosus). Cancer Investigation 6:241-242.

상세보기
Dalsgaard K, Hilgers L, Trouve G. 1990. Classical and new approaches to adjuvant use in domestic food animals. Advances in veterinary science and comparative medicine No. 35. pp. 121-160. Elsevier, Amsterdam, Netherlands.
Day M, Schoon HA, Magnol JP, Saik J, Devauchellev P, Truyenv U, Gruffydd-Jones T, Cozette V, Jas D, Poulet H. 2007. A kinetic study of histopathological changes in the subcutis of cats injected with non-adjuvanted and adjuvanted multi-component vaccines. Vaccine 25:4073-4084.

상세보기
De-Giuli M, Pirotta F. 1978. Bromelain: Interaction with some protease inhibitors and rabbit specific antiserum. Drugs Under Experimental and Clinical Research 4:21-23.
Gerlach BM, Houser TA, Hollis LC, Tokach MD, Nietfeld JC, Higgins JJ, Anderson GA, Goehring BL. 2012. Incidence and severity of Arcanobacterium pyogenes injection site abscesses with needle or needle-free injection. Meat Science 92:805-807.

상세보기
Hale LP. 2004. Proteolytic activity and immunogenicity of oral bromelain within the gastrointestinal tract of mice. International Immunopharmacology 4:255-264.

상세보기
Hale LP, Fitzhugh DJ, Staats HF. 2006. Oral immunogenicity of the plant proteinase bromelain. International Immunopharmacology 6:2038-2046.

상세보기
Hale LP, Greer PK, Trinh CT, Gottfried MR. 2005. Treatment with oral bromelain decreases colonic inflammation in the IL-10-deficient murine model of inflammatory bowel disease. Clinical Immunology 116:135-142.

상세보기
Hwang J, Oh C. 2014. A study on the spread of the foot-and-mouth disease in Korea in 2010/2011. Journal of the Korean Data and Information Science Society 25:271-280. [in Korean]

원문보기 상세보기
Jo N, Jung J, Kim J, Lee J, Jeong S, Kim W, Sung H, Seo S. 2014. Effect of vaccination against foot-and-mouth disease on growth performance of Korean native goat (Capra hircus coreanae). Journal of Animal Science 92:2578-2586.

상세보기
Kass PH. 2004. Methodological issues in the design and analysis of epidemiological studies of feline vaccine-associated sarcomas. Animal Health Research Reviews 5:291-293.

상세보기
Marciani DJ. 2003. Vaccine adjuvants: Role and mechanisms of action in vaccine immunogenicity. Drug Discovery Today 8:934-943.

상세보기
McKercher P, Gailiunas P, Burrows R, Capstick P. 1971. Reaction of swine to oil-adjuvanted inactivated foot-and-mouth disease virus vaccine inoculated by intramuscular and subcutaneous routes. Archives of Virology 35:364-377.
Meyer EK. 2001. Vaccine-associated adverse events. Veterinary Clinics: Small Animal Practice 31:493-514.

상세보기
Onken JE, Greer PK, Calingaert B, Hale LP. 2008. Bromelain treatment decreases secretion of pro-inflammatory cytokines and chemokines by colon biopsies in vitro. Clinical Immunology 126:345-352.

상세보기
Pirotta F, de Giuli-Morghen C. 1978. Bromelain-a deeper pharmacological study. Note I. Antiinflammatory and serum fibrinolytic activity after oral administration in the rat. Drugs Under Experimental and Clinical Research 4:1-20.
Rathnavelu V, Alitheen NB, Sohila S, Kanagesan S, Ramesh R. 2016. Potential role of bromelain in clinical and therapeutic applications (Review). Biomedical Reports 5:283-288.

상세보기
Rose B, Herder C, Loffler H, Meierhoff G, Schloot N, Walz M, Martin S. 2006. Dose-dependent induction of IL-6 by plant-derived proteases in vitro. Clinical & Experimental Immunology 143:85-92.

상세보기
Sarmento D, Moura D, Lopes S, Silva S. 2010. Bromelain monograph. Alternative Medicine Review 15:361-368.

상세보기
Valtulini S, Macchi C, Ballanti P, Cherel Y, Laval A, Theaker J, Bak M, Ferretti E, Morvan H. 2005. Aluminium hydroxide-induced granulomas in pigs. Vaccine 23:3999-4004.

상세보기
Van den Broeke A, Leen F, Aluwe M, Ampe B, Van Meensel J, Millet S. 2016. The effect of GnRH vaccination on performance, carcass, and meat quality and hormonal regulation in boars, barrows, and gilts. Journal of Animal Science 94:2811-2820.

상세보기
Woodward K, Toon L. 2009. Adverse reactions to vaccines. In Veterinary Pharmacovigilance: Adverse reaction to veterinary medicinal products editied by Woodward K. pp. 453-473. Wiley-Blackwell, United Kingdom.

저자의 다른 논문 :

LOADING...

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증