Insect peptides have been extensively studied due to beneficial effects in the treatment of infectious diseases. Melittin, a fundamental component of honeybee venom produced by European honeybee Apis mellifera, has applied to prevent various inflammatory disease and bacterial infections in human. However, the therapeutic application of melittin is limited due to its low stability, hemolytic activity and expensive manufacturing costs. In this study, we aimed to discovery unknown peptides from the Apis mellifera and evaluate its antibacterial activity against Escherichia coli KACC 10005. A total 15,853 peptide sequences were diciphered using Illumina HiSeq 2500 next-generation sequencing (NGS) platform and analyzed based on the Apis mellifera official Gene Set Version 3.2 (amel_OGSv3.2) and the Collection of Anti-Microbial Peptides (CAMPR3) database. All the peptide sequences and annotation data sets were combined and sorted by physicochemical features of antimicrobial peptides (AMPs), such as short peptide length <=50, positive charge, isoelectric point (8.0<=pl<=12), and aggregation propensity (in-vitro: <=500, in-vivo: –40<= Na4vSS <=60). Among the screened peptides, four unknown peptide candidates, named AMP1-4, were chemically synthesized and tested for antimicrobial activity in comparison with a reference peptide, melittin. Inhibition of bacterial growth was observed in the AMP4 treated group from 6 hours to 48 hours post-treatment against E. coli. These results suggest that honeybee-derived peptide sequences can be applied as natural resources to acquire novel AMPs and the peptide sequences derived parameters are enough to recognize antibacterial peptides. In addition, the selected novel peptide candidate, AMP4, has antibacterial activity.

최근 지구온난화로 인한 기후변화는 육상 및 해양 생태계에 다양한 영향을 미치고 있다. 농업생태계 역시 이들 생태계에 의존하고 있는 생물 및 인간에게 생물학적, 경제학적, 사회학적으로 다양한 영향을 주고 있다. 기후변화를 쉽게 감지할 수 있는 지표종은 기후변화에 비교적 민감하게 반응을 나타내기 때문에 농업생태계와 같은 경제 사회적 영향을 많이 받는 곳에서 다양하게 활용될 수 있다. 2017년 농업과학원에서는 농업생태계에서 기후변화에 따른 영향을 잘 나타낼 수 있는 식물과 무척처동물 30종을 지표종으로 선정하였다. 30종 중 나비목에 속하는 종으로는 배추흰나비(Pieris rapae), 남방노랑나비(Eurema mandarina), 노랑나비(Colias erate), 호랑나비(Papilio xuthus) 4종이다. 이 연구는 나비 지표종 중 농업생태계에서 가장 풍부하고 확인이 쉬운 배추흰나비를 대상으로 전남, 충북, 경기, 강원지역에서 4월부터 월 1-2회 모니터링을 실시하여 생물계절의 차이를 알아보았다. 조사는 각 지역에서 논과 밭, 산림 등을 포함하는 경로를 선정하여 30분간 이동하면서 좌우 5m내외 출현하는 나비를 조사하는 선 조사법을 실시하였다. 4월 이후부터 조사한 결과 전남에서는 4월초인 14째 주에 이미 많은 수가 관찰된 반면 충북, 경기 등지에선 15째 주 이후 관찰되기 시작하였다. 강원도에서는 6월 중순인 24째부터 관찰되어 위도별 출현 양상의 차이를 나타내었다. 9월말까지 관찰된 생활사 수는 전남에서는 5회, 경기도에서는 4-5회, 충북에서는 4회, 강원에서는 2회로 지역별 차이를 나타내었다. 이러한 결과는 농업생태계에서 흔히 볼 수 있는 배추흰나비가 위도별로 출현시기와 출현횟수를 달리하면서 나타나는 것을 통해 기후변화를 나타낼 수 있는 지표종으로 적절하다고 여겨지며 앞으로도 전국적으로 지속적인 모니터링을 통해 정밀한 출현양상과 미래 분포 변화 모델링 작업에 효과적으로 이용될 수 있는 기초자료를 제공할 수 있을 것으로 여겨진다.

섬은 비록 물에 둘러싸여 고립되어 있지만 서식지 유형이 바닷가부터 산림까지 다양하고 각 서식지마다 다양한 동ㆍ식물이 분포한다. 섬 생물지리학에서 동적평형설(dynamic equilibrium theory)은 섬에 서식하는 생물 종 수가 섬 면적과 육지와의 거리에 따라 결정된다는 이론이다. 대한민국은 3,358개의 섬을 가지고 있는데 이 수는 세계에서 4번째로 많다. 초식성 곤충은 전체 생물종의 1/4을 이루며, 식물을 먹이원으로 하기 때문에 식물과 밀접한 관련이 있다. 따라서 이 연구는 다양한 초식성 곤충의 활동을 알 수 있는 잎의 식흔을 이용하여 섬 생물지리학 이론을 확인하고자 하였다. 2017년 6월, 2018년 6~7월에 다도해해상국립공원에 속해 있는 15개 섬에서 식흔을 알아보았으며 대상 식물은 4개 과(대극과, 자작나무과, 장미과, 참나무과)에 속하는 낙엽활엽수이었다. 조사결과 Chewer와 Miner에 의한 식흔은 섬 면적이 클수록 Chewer에 의한 식흔량의 평균값과 Miner에 의한 mine의 수가 증가하는 경향을 보였다. 하지만 육지와의 거리가 멀수록 Chewer에 의한 식흔량의 평균값과 mine의 수는 감소하는 경향을 보였다. Galler에 의한 식흔은 섬 면적이 클수록 gall의 수는 감소하는 경향을 보였고, 육지와의 거리가 멀수록 증가하는 경향을 보였다. 이 결과를 통해, Chewer와 Miner에 의한 식흔은 섬 생물지리학 이론에 일치하는 양상을 보였지만, galler에 의한 초식활동은 이론에서 예측한 결과와는 맞지 않았다. 이 연구를 통하여 일부 초식곤충의 활동이 섬 면적이나 육지와의 거리에 영향을 받는 것을 알 수 있었으나 galler와 같은 초식곤충은 일반적인 경향을 따르지 않았으며 이러한 원인에 대한 정밀 연구가 필요할 것으로 생각한다.

본 연구는 서양종꿀벌 여왕벌을 택배나 차량 등으로 이동 시킬 때, 여왕벌의 폐사, 훼손 등을 줄이고 농가의 벌통에 잘 유입하여 여왕벌이 정상적으로 산란할 수 있는 최적의 방법을 찾고자, 2013년 5월 25일부터 8월 2일까지 경북 예천군 소재 2개 양봉농가에서 여왕벌 60마리를 대상으로 총 3회에 걸쳐 수행되었다. 여왕벌 이동기구는 양봉농가 및 국외 연구소에서 주로 사용하고 있는 소형왕롱과 소형벌통 2종류를 대상으로 시험 하였다. 시험 결과, 1~2일 정도의 짧은 기간에는 이동왕롱의 종류에 따라 여왕벌의 생존율 및 산란일에서 차이가 없었다. 유입 성공율을 보면, 소형왕롱으로 이동시킨 여왕벌은 30% 정도의 유입에 실패 하였으나, 소형벌통은 유입실패율이 10% 이하로 나타났다. 산란능력 검사를 위한 봉개된 육아방수 조사에서는, 소형벌통을 이용한 여왕벌 유입군이 소형왕롱을 이용한 여왕벌 유입군 보다 봉개된 육아방수가 4~75%까지 많게 나타났다. 한편 소형벌통은 소비 1매를 그대로 무왕군에 합봉하여 모두 여왕벌 유입이 잘 되었으나, 소형왕롱을 이용한 여왕벌의 직접 소문유입의 경우 여왕벌이 일벌의 공격을 여러 마리가 죽었다. 따라서 소형왕롱을 저밀소비에 하루 정도 부착하여 두어다가 여왕벌을 풀어주는 간접유입이 더 효과적이며, 유밀기, 봉충소비의 발췌, 먹이의 풍부, 무왕군의 벌세력 등이 유입 성공율에 영향을 미쳤다.

참나무와 서어나무는 온대지역에 걸쳐 넓게 분포하고 있으며, 다양한 초식곤충의 먹이원이 되는 것으로 알려져 있다. 이 연구에서는 지리산국립공원 온대림에서 참나무림(반선)과 서어나무림(상선암)에서 초식곤충 활동량을 알고자 하였다. 각 조사지역에 0.1ha의 방형구를 설치하여 참나무와 서어나무의 분포를 확인 한 뒤 개체별로 초식곤충의 활동량인 잎 손상 지수를 측정하였다. 잎 손상 지수는 손상 퍼센트로 환산하여 분석하였다. 측정결과 전체 4,413장의 잎을 관찰하였으며, 참나무림에서는 2,683장, 서어나무림에서는 1,730장의 잎이 조사되었다. 초식곤충의 활동량은 참나무림과 서어나무림에서 각각 차이를 보였으며 서어나무림인 상선암에서 참나무의 식흔량과 서어나무의 식흔량 이 참나무림인 반선보다 모두 높게 나타났다. 이 연구결과를 바탕으로 온대림 우점 수종인 참나무와 서어나무에서 초식곤충의 활동량을 정량적으로 추정할 수 있을 것으로 생각된다.

우리나라는 약 4,000여개의 크고 작은 섬들로 이루어져 있고, 그 속에는 다양한 생물종들이 주변 환경과 상호작용하 며 서식하고 있다. 그 중 초식성 곤충은 생물 구성의 1/4로 많은 비율을 차지하며, 생산자인 식물을 먹고 2차 소비자의 먹이원이 됨으로써 생태계의 중간 고리 역할을 한다. 본 연구는 다도해해상국립공원에 속해 있는 크기가 다른 6개의 섬에서 초식성 곤충의 영향을 알 수 있는 식흔과 여기에 영향을 줄 수 있는 환경요인(섬 면적, 육지와의 거리, 해안선 길이, 최고고도)과의 관계를 알아보았다. 식흔을 알아보기 위해 낙엽활엽수인 4개의 수종(참나무속, 벚나무속, 예덕나무속, 오리나무속)을 선정하여 2017년 6월과 9월에 관찰하였다. 이와 함께 초식성 곤충 중 종 다양성이 풍부한 나방을 채집하여 식흔자료와 비교하였다. 조사결과 섬 면적이 커질수록, 해안선의 길이가 길수록, 최고고도가 높을수록 식흔량이 증가하는 경향을 보였고, 나방의 종수도 증가하였다. 반면 육지와의 거리가 멀수록 식흔량이 감소하는 경향을 보였고, 나방 종수도 감소하였다. 이러한 결과를 통해 초식성 곤충의 다양성과 환경요인이 관련 있는 것을 확인할 수 있었다

커피와 다류에 대한 소비는 전 세계적으로 해마다 증가 하는 추세이며, 한국을 포함하여 아시아권에도 물 다음으로 가장 많은 소비가 이루어지는 음료는 커피와 차(녹차, 케모마일차, 페퍼민트차, 둥글레차, 보이차, 홍차, 대추차) 이다. 본 연구는 국내에서 시판되는 커피전문점의 브랜드 커피 5종과 침출차 20종(녹차 4종, 홍차 3종, 보이차 3종, 케모마일차 3종, 페퍼민트차 3종, 둥글레차 3종, 대추차 1 종), 고형차 2종(대추차 2종)에 대하여 각 음료 1잔에 함유되어 있는 비타민C, 카페인, 총폴리페놀, 플라보노이드 를 분석하였고, 이들의 항산화활성을 측정하여 서로의 상관관계를 살펴보았다. 추가적으로 항산화활성이 높은 커 피와 다류 총 4종을 대상으로 과산화수소(H2O2)로 유도된 산화적 스트레스로부터 세포 보호효과를 평가하여 시판 커피와 다류의 항산화 연구를 위한 기초자료를 확보하고자 하였다. 녹차와 홍차 각각 1잔당 비타민 C 함량은 0.04~ 1.58 mg 이었고 커피와 나머지 차는 비타민 C가 검출되지 않았다. 카페인 함량은 브랜드 커피가 1잔당 150.17~ 202.75 mg으로 다른 종류의 음료보다 높았다. 음료에 함 유된 총 폴리페놀 함량은 gallic acid의 등량값(GAE)으로 표시할 때 브랜드 커피 A(BCA)가 265.54 mg / serving size 으로 가장 높았고, 플라보노이드 함량은 quercetin 등량값 (QE)으로 브랜드 커피 B(BCB)가 12.14 mg / serving size 으로 가장 높았다. 음료 4종(브랜드 커피 A, C 그리고 녹 차 D, 홍차 A) 시료의 농도가 높아질수록 HeLa 세포 내 활성산소종(reactive oxygen species, ROS) 생성 억제효과 및 H2O2의 소거활성이 증가하였다. 본 연구결과 브랜드 커피 및 홍차, 녹차는 각각 1잔당 비타민 C의 등량값으로 590, 330, 300 mg의 항산화능을 가지며, HeLa 세포 내에 서도 활성산소 감소효과가 확인되는 우수한 항산화 음료로 평가되었다.