옥수수의 steam flake 처리가 in situ 건물소화율 및 저장기간별 aflatoxin과 ochratoxin 함량에 미치는 영향

이신자(Shin Ja Lee),이지훈(Ji Hun Lee),신년학(Nyeon Hak Shin),현종환(Jong Hwan Hyun),문여황(Yea Hwang Moon),이상석(Sang Suk Lee),이성실(Sung Sill Lee) 한국생명과학회 2008 생명과학회지 Vol.18 No.11

본 연구는 옥수수 수입원과 steam flake 처리에 따른 in situ 건물 분해율 및 보관기간별 mycotoxins 함량을 조사하기 위하여 수행되었다. 미국과 인도산 옥수수(yellow dent corn)를 공시재료로 하여, steam flake 처리 효과에 대해 조사하였다. 시험구는 총 4개의 처리구(USCW, 미국산 무처리 옥수수; USCF, 미국산 steam flaking 옥수수; IDCW, 인도산 무처리 옥수수; IDCF, 인도산 steam flaking 옥수수)를 두고, 각 처리구당 보관기간(0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8주)별 4반복으로 수행되었다. In situ 시험을 위해서 반추위 누관이 장착된 Holstein 수소 2두가 이용되었고, 공장환경분야 표준상태(STP, standard temperature and pressure, 25℃ 1 atm.)에서 보관기간 동안 매주, 곰팡이 독소인 aflatoxin과 ochratoxin의 농도를 측정하였다. 옥수수의 반추위 내 발효시간별 in situ 건물 소실율은 무처리구에서는 미국산이 인도산보다 약 3.0~44.1% 높았으나, steam flaking 처리를 함으로써 건물소실율의 차이가 없어졌다. 미국산 옥수수는 무처리 알곡의 건물 분해율이 높은 편이었으나, flake처리에 의한 영향이 적은 반면, 인도산 옥수수는 무처리 알곡의 건물 분해율은 낮은 편이지만 flake 처리를 하였을 때, 분해율이 크게 증가되었다. 미국산 옥수수와 flake 처리 옥수수의 aflatoxin 함량은 보관기간 동안 매우 낮은 수준이었으나, 인도산 옥수수 알곡을 6주 이상 보관할 경우, 허용기준치를 초과하였다. 따라서 인도산 옥수수 알곡을 장기보관 해야 할 경우, steam flake 처리를 하는 것이 aflatoxin 오염방지를 위해서 필수적이며, 알곡으로 보관할 경우는 6주 이상을 넘기지 않는 것이 중요할 것으로 사료된다. This study was conducted to investigate the effects of steam flaking of corn grains on in situ dry matter degradability in the rumen and contents of mycotoxins (aflatoxin, ochratoxin) during storage. Yellow dent corns imported from USA and India were flaked, and stored for 8 weeks under the standard temperature and pressure (STP; 25℃/ 1 atm.). Experimental treatments were composed of four corn grains (untreated-USA corn, USCW; steam flaked-USA corn, USCF; untreated-India corn, IDCW; steam flaked-India corn, IDCF) with 4 replications according to 9 storage periods (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 week). Two ruminally cannulated Holstein bulls were used for in situ trial. Pathogen contamination trial was performed by comparing the mycotoxin contents in corns during storage periods. Dry matter disappearance rate in the rumen was about 3.0 to 44.1% higher (P<0.05) for USCW than IDCW, but was not difference between USCF and IDCF. With steam flaking of corn, dry matter degradability in the rumen was significantly (P<0.05) increased in corn from India, but was not affected in corn from USA. Aflatoxin content was very low level in corns from USA and steam flaked corns, but was higher than the tolerance limit of domestic aflatoxin content regulation when IDCW was stored over 6 week under STP. Ochratoxin content was low level in all treatments. From above results, it is reasonable that the corn imported from India might be flaked for enhance the ruminal DM degradability and safe from aflatoxin pathogen.

혐기성 박테리아, 효모 및 곰팡이로 제조된 synbiotics의 첨가가 축우용 완전혼합사료의 호기적 안전성에 미치는 영향

이신자(Shin Ja Lee),신년학(Nyeon Hak Shin),정호식(Ho Sik Jung),현종환(Jong Hwan Hyun),문여황(Yea Hwang Moon),이상석(Sang Suk Lee),이성실(Sung Sill Lee) 한국생명과학회 2008 생명과학회지 Vol.18 No.10

본 시험은 혐기성 박테리아, 효모 및 곰팡이로 제조한 Synbiotics를 TMR에 첨가하여 발효시킨 후, 개봉하여 공기에 노출시킨 기간에 따른 보존성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 수행되었다. 처리구는 무처리 대조구인 US구, 혐기성 박테리아와 prebiotic으로 만든 BS구, 혐기성 효모와 prebiotic로 구성된 YS구, 혐기성 곰팡이와 prebiotic으로 구성된 MS구, 혐기성 박테리아와 혐기성 곰팡이 그리고 prebiotic로 만든 BMS구, 혐기성 효모와 혐기성 곰팡이 그리고 prebiotics 로 만든 YMS구, 혐기성 박테리아와 혐기성 효모 그리고 prebiotics로 만든 BYS구, 마지막으로 혐기성 박테리아, 효모 그리고 곰팡이 복합물과 prebiotics로 구성된 BMYS구로서 총 8처리구로 나누었다. 개봉 후 노출 기간(1, 3, 5, 7, 14 및 21일)별 3반복으로 총 144개의 bag을 공시사료로 제조하였다. CMCase, xylanase 및 amylase의 평균 활성은 통계적 유의차는 없었으나 효모가 첨가된 BYS구 및 YMS구에서 좋은 편이었고, 총 세균수에서도 효모가 첨가된 구(YMS, BYS)에서, 곰팡이 수에서도 효모 첨가구(YMS, BMYS, BYS)에서 낮은 경향이었다. 병원성 균인 E. coli는 BYS구와 BMYS구, Salmonella균은 BMYS구와 YS구, 그리고 Shigella 균은 BMS와 BMYS구에서 대체로 낮았으나, MS구에서는 대조구보다도 모든 병원균에 더 많이 오염된 것으로 나타났다. 이상의 결과들을 살펴볼때, 혐기성 효모 첨가구(BYS, YMS, BMYS)가 저장성에서 효과가 있는 것으로 나타났으며, 특히 모든 미생물을 혼합한 BMYS구에서 영양소 함량과 건물 감량 및 병원성균 수 등에서 좋은 결과를 나타내어 혐기발효 TMR의 보존에 유리할 것으로 판단된다. This study was conducted to investigate the effects of supplementation of synbiotics manufactured with anaerobic bacteria, yeast and mold on preservation of total mixed ration (TMR) by exposing days. Eight treatments were composed of untreated synbiotics (US), bacterial synbiotics (BS), yeasty synbiotics (YS), moldy synbiotics (MS), bacterial and mouldy synbiotics (BMS), yeasty and moldy synbiotics (YMS), bacterial and yeasty synbiotics (BYS), and bacterial, yeasty and moldy synbiotics (BYMS). After 7 days of anaerobic fermentation, fermented-TMRs were exposed to the air during 1, 3, 5, 7, 14 and 21 days. One hundred forty four (8 treatments×6 days×3 replications) fermented-TMRs were manufactured by vinyl bag (43 ㎝×58 ㎝). Although no significant differences in the activities of carboxymethylcellulase, xylanase and amylase were observed among treatments, theirs acivities were seemed to increase by treatment of BYS or YMS containing yeast. Total bacterial and mold counts also decreased in the treatments containing yeast. Potential pathogenic bacteria were less detected in BYS and BMYS for E. coli, BMYS and YS for Salmonella, and BMS and BMYS for Shigella than those of the other treatments, MS was, however, contaminated easier than US by pathogenic bacteria. From above results, synbiotics containing facultative anaerobic yeast have effects for preservation of TMR fermented anaerobically. Particularly, BMYS treatment having good results in nutrient contents, dry matter loss and pathogenic bacteria amounts was a resonable synbiotics for preservation of the fermented-TMR.

미국산과 인도산 옥수수의 steam flaking 처리가 공정라인별 mycotoxin 함량의 변화와 in vitro 발효 특성에 미치는 영향

이신자(Shin Ja Lee),이지훈(Ji Hun Lee),신년학(Nyeon Hak Shin),한정훈(Jung Hun Han),현종환(Jong Hwan Hyun),문여황(Yea Hwang Moon),이성실(Sung Sill Lee) 한국생명과학회 2009 생명과학회지 Vol.19 No.1

본 연구는 미국산 옥수수와 인도산 옥수수의 steam flaking처리가 in vtro 가스발생량과 미생물 성장량 그리고 곰팡이 독소 aflatoxin B1과 ochratoxin A의 농도에 미치는 영향을 구명하기 위하여 수행되었다. 실험 설계는 4개의 처리구, ① USCW (미국산 무처리 옥수수), ② USCF (미국산 steam flaking 옥수수), ③ IDCW (인도산 무처리 옥수수) 그리고 ④ IDCF (인도산 steam flaking 옥수수), 처리구당 4반복으로 6개의 발효시간대(3, 6, 9, 12, 18 및 24)를 두고 in vitro 실험을 수행하였다. 공시한 옥수수중 aflatoxin B₁이나 ochratoxin A와 같은 곰팡이 독소의 함량은 항구, hopper, 사일로 그리고 가공 전까지 보관기간이 길어짐에 따라 증가하는 경향을 보였다. 공정라인별로 곰팡이 독소를 측정한 결과 입고 시 인도산 옥수수(IDCW)와 미국산 옥수수(USCW)의 aflatoxin B₁ 수치는 각각 11.71 ppb와 1.78 ppb으로 나타났지만 steam flaking 후의 aflatoxin B1 함량은 USCW구와 IDCW구에서 전혀 검출되지 않아(0.00 ppb) steam flaking 처리가 곰팡이Aspergillus flavus를 감소시킬 수 있는 것으로 조사되었다. 그러나 이러한 경향은 ochratoxin A 함량에서 관찰되지 않았다. In vitro 실험에서 gas 발생량은 원산지별로는 미국산 옥수수(USCW & USCF)가 인도산 옥수수(IDCW & IDCF) 보다 유의적으로 높았으며 가공 처리별로는 steam flaking 처리한 옥수수가 알곡 옥수수보다 발효 3시간대를 기준으로 1.5~2% 정도 높았다. 배양액 중의 pH는 6.05~6.54의 범위로서 미생물이 성장하기에 적정한 pH를 유지하였으며 처리구간에 유의적인 차이는 찾아 볼 수 없었으나 USCF구의 pH가 다른구에 비해 다소 낮았다. pH는 배양 12시간까지 감소하였으며 이 시간 중에 가스 발생량은 급격히 증가하였다. In vitro 미생물 성장량도 발효 18시간까지 증가하다가 그 이후 시간대에서는 성장량이 증체를 보이거나 오히려 감소하는 경향이었다. 결론적으로 원산지별로는 in vitro 실험결과와 곰팡이 독소 함량을 기준으로, 미국산 옥수수가 인도산 옥수수보다는 품질이 훨씬 높았으며, 수입산 옥수수의 steam flaking 처리는 in vitro 가스발생량 및 미생물 성장량을 개선시킬 뿐만 아니라, aflatoxin B₁이나 ochratoxin A와 같은 곰팡이 독소를 감소시키는 역할을 하였다. The objective of this study was to examine the effects of steam flaking treatment of corn grains imported from USA and India on in vitro gas production, microbial growth and contents of aflatoxin B₁ and ochratoxin A. Each treatment was composed of total 4 treatments including ① USCW (US corn-whole type), ② USCF (US corn-flaked type), ③ IDCW (India corn-whole type) and ④ IDCF (India orn-flaked type) with 4 replications × 6 incubation times (3, 6, 9, 12, 18 and 24 hr). Mycotoxin (aflatoxin B1 & ochratoxin A) contents in test corns tended to increase gradually with increasing logistics periods from the harbor, hopper, silo to processing line. The contents of aflatoxin B₁ in India corn (IDCW) and US corn (USCW) were 11.71 and 1.78 ppb, respectively when measured at the hopper. After steam flaking, both contents of aflatoxin B₁ in USCW and IDCW were 0.00 ppb. It means that Aspergillus flavus could be decreased by steam flaking. However, this trend was not observed in ochratoxin content. The gas production rate of USA corns (USCW & USCF) was significantly (P<0.05) higher than India corns (IDCW & IDCF), and that of steam flaked corns (USCF & IDCF) was higher 1.5~2% than whole corns (USCW & IDCW) after 3 hr incubation in in vitro experiment. pH value was optimally maintained for microbial growth during whole incubation times with the value of 6.05 to 6.54, and was not significantly different between treatments, but USCF was somewhat lower than other treatments. pH value decreased following 12 hr of incubation but gas production increased rapidly during the same period. In addition, in vitro microbial growth rates also increased with up to 18 hr of incubation period, thereafter experienced a decrease with extended incubation time. In conclusion, US corn was superior to India corn by origin based on the results of in vitro and mycotoxin contents. And steam flaking process of imported corns tended to decrease mycotoxin contents such as aflatoxin B₁ and ochratoxin A as well as improve in vitro gas production and microbial growth rates.

고지방식으로 생육한 생쥐 간에서 백삼과 홍삼 추출물의 항산화 효과

전보현(Bo Hyun Jeon),성금수(Geum Su Seong),전승기(Seung Gi Chun),성종환(Jong Hwan Sung),장재철(Che Chul Chang) 고려인삼학회 2005 Journal of Ginseng Research Vol.29 No.3

This study was to examine antioxidative effects of ginseng extracts on liver of high fat diet-treated mice. ICR male mice were given high fat diet with red ginseng or white ginseng extracts (500, 1500, 3000 ㎎/㎏/day, orally) for 4 weeks. We also investigated the relationship between lipid peroxidation and ginseng extracts on the oxidative stress. We measured the levels of malondialdehyde (MDA, a marker of lipid peroxidation), hydrogen peroxide, superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GPx) and glutathione (GSH) in liver tissue. The activities of SOD was generally low in all ginseng extract groups. But the activity of GPx was high in all ginseng extract groups. The hydrogen peroxide contents were similar in almost all groups. The level of GSH was higher in all ginseng extract group in high fat diet (FD) group. The levels of MDA (the end product of lipid peroxidation) were lower in all ginseng extract groups than in FD group. These results that the antioxidant effects of red ginseng and white ginseng extracts prevent oxidative damage by antioxidant effects involving SOD, GPx and increasing the ability of the body to synthesize endogenous antioxidants. It was concluded that ginseng can protect against oxidative stress by high fat diet through its antioxidant properties.

백삼 및 홍삼추출물이 고지방 식이 급여 흰쥐의 혈청 지질 함량에 미치는 영향

성종환(Jong-Hwan Sung),소남우(Nam-Woo So),전보현(Bo-Hyun Jeon),장재철(Che-Chul Chang) 고려인삼학회 2004 Journal of Ginseng Research Vol.28 No.1

본 연구는 고지방 식이를 급여한 암컷 rat(wister/ST, 8주령, 320g)에서 백삼과 홍삼이 체중증가, 식이효율, 부고환 지방 무게 및 혈청 콜레스테롤과 triglyceride 수치에 미치는 영향을 측정하기 위하여 실행하였다. rat는 기초식이(NC)와 고지방식이(HFD)군으로 분리하고 고지방식이군은 고지방식이 대조군과 고지방식이 인삼 투여군으로 분리하였다. 또한 인삼식이군은 다시 백삼(WG)과 홍삼투여군(RG)으로 나누었다. 인삼투여군은 4주 동안 인삼 에탄올 추출물 250, 500, 1000mg/kg b.w.를 투여하였다. 전체 40마리의 rat를 8군으로 분리하였다.<br/> WG-500(p<0.05), WG1000(p<0.01), RG500(p<0.05) 투여군의 체중 증가 및 식이 효율에서 대조군에 비해 유의성 있게 낮게 나타났다. WG500, WG1000, RG250 투여군의 부고환 지방무게는 HFD에 비해 매우 낮게 나타났다. (p<0.05). 또한 WG250, WG500, WG1000과 RG1000군의 혈청 콜레스테롤 수치가 HFD에 비해 유의하게 낮게 나타났다(p<0.05). 전체 콜레스테롤 수치는 WG100군에서 가장 많이 감소하였다. 백삼 투여군에서 혈청 유리 콜레스테롤 수치가 감소하였으나 HFD군의 triglyceride 수치는 백삼과 홍삼 모두 관련이 없었다.<br/> 매일 1,000mg/kg b.w.를 먹인 실험군이 유리 콜레스테롤과 triglyceride 억제활성이 가장 크게 나타났다. 위 결과를 종합해 볼 때, 인삼의 복용은 고지방 식이 동물에서 혈청 전체 혹은 유리콜레스테롤과 trglyceride 수치를 감소시켜, 백삼이 홍삼보다 더 강한 효능을 나타내었다. This study was carried out to determine the effect of white and red Panax ginseng on body weight gain, feed efficiency, epididymal fat weight, and total serum cholesterol and triglyceride levels in male rats (Wister/ST, 8-week-old, 320g) fed high fat diet. Rats were divided largely into two groups; normal control (NC) and high-fat-diet (HFD)-fed groups. HFD-fed animals were subdivided into 2 groups; HFD-fed control (FC), and HFD- and ginseng-fed groups. HFD and ginseng fed animals were further subdivided into white (WG)- and red ginseng (RG)-treated groups. Ginseng-treated groups received ethanol extract at daily doses of 250, 500, 1,000 mg/kg b.w. for 4 weeks. Consequently, a total of 40 rats were divided into 8 groups. Body weight gain of WG-500 (P<0.05), WG1000 (P<0.01) and RG500 (P<0.05) was significantly lower than that of the NC. Feed efficiency showed same result. The epididymal fat weight of WG500, WG 1000 and RG250 was markedly lower (P<0.05) than that in FC. Total serum cholesterol level of WG250, WG500, WG1000 and RG1000 groups were significantly lower (P<0.05) than that of FC. Decrease in the total cholesterol level was most significant in WG100 group. Treatment of ginseng significantly reduced serum free cholesterol and triglyceride levels of the HFD-fed rats irrespective of white or red ginseng. Among the test groups, administration of ginseng at daily dose of 1,000 mg/kg b.w. showed the most potent free cholesterol and triglyceride lowering activity. These results led us to the conclusion that administration of ginseng lowers serum total or free cholesterol and triglyceride levels in HFD-fed animals. Moreover, the beneficial effect of white ginseng was slightly more potent than that of the red ginseng.

합천호 수질 및 영양단계에 대한 평가

최형섭,조인철,변종환,문병현,허종수 한국환경농학회 2003 한국환경농학회지 Vol.22 No.1

호수 유입 하천인 황강의 1996~2001년 년도별 평균 수질은 COD 3.1~4,2 mg/L, T-N 2.460~3.550 mg/L, T-P 0.111~0.201 mg/L이였다. 호수내의 평균 수질은 COD가 1996년 1.9 mg/L에서 2001년 2.7 mg/L로 매년 조금씩 종가하는 것으로 나타났다. 호수내의 1996~2001년 년도별 평균 T-N 농도는 1.393~l.792 mg/L 이었으며, T-P농도는 0.018~0.023 mg/L 이였다. 식물성 플랑크톤의 발생 정도를 나타내는 Chl-α와 T-N, T-P와의 상관계수는 각각 0,382, 0.372였으며, 또한 수온과 강우량에 대한 상관계수는 각각 0.589, 0,526이였다. 따라서 합천댐의 경우 식물성 플랑크톤의 발생이 T-N, T-P보다 수온 및 강수량과 더 밀접한 관계가 있는 것으로 나타났다. 그리고 호수의 영양단계는 중영양~부영양 단계에 있는 것으로 평가되었다. The yearly average water qualifies of the Whang river, which flows into the Hapcheon lake, were COD 3.1~4.2 mg/L, T-N 2.460~3.550 mg/L, and T-P 0.111~0.201 mg/L during 1996~2001. The yearly average COD concentration of Hapcheon lake was increased from 1.9 mg/L (in 1996) to 2.7 mg/L (in 2000). However, T-N and T-P concentration of Hapcheon lake did not show increasing trend over the 6 year period. During 1996~2001, the yearly average concentrations of T-N, T-P were 1.383?1.792 mg/L, 0.018~0.023 mg/L, respectively. The correlation coefficients between chlorophyll α and T-N, T-P, rainfall intensity, water temperature were 0.382, 0372, 0.589, and 0.526, respectively. Therefore, the rainfall and water temperature appeared to play an important role for the variations of chlorophyll α concentration in the Hapcheon lake. Trophic state of the Hapcheon lake were evaluated to be in the range of mesotrophic to eutrophic.