[논문]Effects of black soldier fly larvae (Hermetia illucens) oil on cecal microbiota in broilers

Kim, Byeonghyeon; Bang, Han Tae; Jeong, Jin Young; Kim, Min Ji; Kim, Ki Hyun; Chun, Ju Lan; Reddy, Kondreddy Eswar; Ji, Sang Yun

doi:10.7744/kjoas.20200012

Effects of black soldier fly larvae (Hermetia illucens) oil on cecal microbiota in broilers 원문보기

Korean journal of agricultural science, v.47 no.2, 2020년, pp.219 - 227

Kim, Byeonghyeon (National Institute of Animal Science, Rural Development Administration) , Bang, Han Tae (National Institute of Animal Science, Rural Development Administration) , Jeong, Jin Young (National Institute of Animal Science, Rural Development Administration) , Kim, Min Ji (National Institute of Animal Science, Rural Development Administration) , Kim, Ki Hyun (National Institute of Animal Science, Rural Development Administration) , Chun, Ju Lan (National Institute of Animal Science, Rural Development Administration) , Reddy, Kondreddy Eswar (National Institute of Animal Science, Rural Development Administration) , Ji, Sang Yun (National Institute of Animal Science, Rural Development Administration)

Abstract ▼ AI-Helper

Among insect species, black soldier fly larvae (BSFL) is a promising ingredient for animal feed as a dietary source. Moreover, BSFL contains a high content of lauric acid (C12:0), which has antimicrobial effects. Therefore, this study evaluated the effect of BSFL oil (BSFLO) as a partial or total replacement of soybean oil (SBO) on the cecal microbiota in broilers. A total of 210 male broiler chickens (Ross 308) at one-day of age were randomly allotted to 3 dietary treatments (10 replicates and 7 birds/group): a basal control diet (CON), the basal diet in which SBO was replaced by 50% (50 BSFLO) or 100% (100 BSFLO) BSFLO. At the end of the study (d 35), 18 birds (6 broilers/treatment) were randomly selected and slaughtered. Samples of cecal digesta were collected to verify their cecal microbiota. Overall, 235,978 gene sequences were generated, and a total of 4,398 operational taxonomic units were identified in the three groups. At the phylum level, Firmicutes was the dominant phyla in all three groups. At the genus level, Faecalibacterium was the dominant genera in all the treatments. There were no significant differences in the relative abundances of all the genera between the BSFLO groups and CON. However, the genus Erysipelatoclostridium was more abundant in the 50 BSFLO group than in the CON (p < 0.05). In conclusion, the substitution of SBO with BSFLO in broiler diets had no negative effect on the cecal microbiota of broilers.

주제어

표/그림 (6)

표 Table 1. Ingredients and chemical composition of experimental diets (as-fed basis).
표 Table 2. Fatty acid profile (% of total FAME) of the black soldier fly larvae oil (BSFLO).
그림 Fig. 1. Microbial taxonomic profiles from the cecal digesta of the three dietary treatments at the phylum (A) and genus (B) levels.
표 Table 3. Number of sequences, operational taxonomic units (OTUs), and diversity estimates of bacteria in cecal digesta^z.
그림 Fig. 2. Relative abundances of the cecal microbiota between the control, 50 BSFLO, and 100 BSFLO groups.
그림 Fig. 3. Principal coordinates analysis (PCoA) plots based on weighted UniFrac distance metrics.

AI 본문요약
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문제 정의

하지만, 동애등에유를 대두유로 대체하였을 때, 장내 미생물 균총에 미치는 영향에 관한 연구가 부족하다. 따라서, 본 연구는 대두유를 동애등에유로 대체하여 육계 사료에 급여하였을 때 맹장 미생물에 어떠한 영향이 있는지를 알아보고자 실시하였다.

제안 방법

동애등에유 내에 존재하는 지질을 추출하기 위해 chloroform과 methanol을 1 : 2로 혼합하여 사용하였고, H₂SO₄를사용하여 메틸전이반응을 통해 fatty acid methyl esters (FAME)를 분석하였다. FAME은 7890A 가스크로마토그래피(Agilent Technologies, Wilmington, USA)를 사용하여 분석 후, 분석된 모든 FAME에 대한 각각의 지방산의 비율을표로 나타내었다(Table 2).
추출된 DNA샘플의16S ribosomal RNA (16S rRNA) 유전자를 증폭하였고 증폭된 DNA샘플은 정방향 프라이머 341F (5'-CCTACGGGNGGCWGCAG-3')와 역방향 프라이머805R (5'-GACTACHVGGGTATCTAATCC-3')을사용하여 400 - 500 bp 사이에서 18개의 amplicon을 생성하였으며, 마크로젠(Macrogen, Inc., Seoul, Korea)에서MiSeq 플랫폼(Illumina, San Diego, USA)을 사용하여 시퀀싱하였다.

대상 데이터

1일령의 육계(Ross 308)를 총 210수를 공시하여 총 5주간 수행하였으며, 공시 체중을 고려하여 케이지당 7수씩10반복으로 배치하였다. 각 케이지에는 자동 급여기와 음수기를 설치하였고 자동환기시스템으로 온도를 조절하였다.
35일령에 처리구 당 6마리씩 임의 선발하여 도계 후, 맹장을 적출하여 내용물을 채취하였고, 채취 후 바로 액체질소에 넣은 후 - 80℃에 분석 전까지 보관하였다. 5 g의 맹장내용물을 Ringer's solution으로 1 : 10비율로 희석하고 2분동안 균질화 후, 샘플 1 mL를 4℃에서 원심분리 하였다.

데이터처리

실험 결과는 SAS프로그램(SAS Inst. Inc., Cary, USA)의 GLM procedures를 이용하여 진행하였으며, 처리구간 유의적 차이는 Tukey검정에 의해 95% 유의수준으로 분석하였다.

이론/모형

를사용하여 메틸전이반응을 통해 fatty acid methyl esters (FAME)를 분석하였다. FAME은 7890A 가스크로마토그래피(Agilent Technologies, Wilmington, USA)를 사용하여 분석 후, 분석된 모든 FAME에 대한 각각의 지방산의 비율을표로 나타내었다(Table 2).

성능/효과

대두유와 동애등에유의 지방산 조성 분석 결과, 동애등에유의 중쇄지방산 함량이 대두유에 비해 높았다. 육계사료 내 대두유를 동애등에유로 대체 급여한 결과, 맹장 내 미생물 균총이 바뀌었으나, 처리구간 유의적인 차이를 보여주진 않았다.
본 실험에서 사용된 동애등에유 내에 존재하는 지방산 성분을 분석한 결과(Table 2), 포화지방산의 함량이 59.1%,단일불포화지방산(mono-unsaturated fatty acid, MUFA)의 함량이 20.40%, 그리고 다가불포화지방산(poly-unsaturatedfatty acid, PUFA) 함량은 16.97%였다. 포화지방산 내에서 가장 많이 함유된 지방산은 라우릭 산(C12:0)이며, 35.72%로 전체지방산 중에서 대략 3분의 1가량 동애등에유 내에 함유되어 있었다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	라우릭산이란?	, 2014). 라우릭산은 탄소수 6 - 12개로 구성된 중쇄지방산(medium-chain fatty acid, MCFA)의 한 종류이며, 코코넛 오일 안에 높게 함유된 지방산이다(Suzuki, 2013). 중쇄지방산은 세균의 세포질을 투과하여 사멸시키는 항균성을 가지고 있어 장 건강을 위한 천연 항생제로써 사용될 수 있을 것으로 보인다(Zeitz et al.
	동애등에 유충의 영양분 조성은 어떠한가?	, 2016). 섭취하는 물질의 영양분 조성에 의해 유충 체내 영양분의 조성이 달라지긴 하지만, 대체적으로 단백질이 40%, 지방이 30%가량 함유되어 있으며, 이러한 조성은 양계 산업에서 단백질과 지방 공급원의 가능성을 보여준다(Sheppard et al., 1994; Newton et al.
	중쇄지방산의 활용 가능성은?	라우릭산은 탄소수 6 - 12개로 구성된 중쇄지방산(medium-chain fatty acid, MCFA)의 한 종류이며, 코코넛 오일 안에 높게 함유된 지방산이다(Suzuki, 2013). 중쇄지방산은 세균의 세포질을 투과하여 사멸시키는 항균성을 가지고 있어 장 건강을 위한 천연 항생제로써 사용될 수 있을 것으로 보인다(Zeitz et al., 2015;Spranghers et al.

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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].

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