발효 느타리버섯재배부산물을 급이한 흰점박이꽃무지 유충의 영양성과 안전성을 검증하고자 참나무 발효톱밥으로 사육한 유충의 영양성분 과 유해물질을 비교분석하였다. 조단백질 함량은 발효 느타리버섯재배부산물을 급이한 유충(OMCB)에서 54.0%로 참나무 발효톱밥을 급이한 유 충(FOS) 47.2%보다 1.1배 많았다. 필수아미노산 중 류신은 OMCB에서 2.8%로 가장 높았고, FOS에서는 2.7%로 비슷한 수치였다. 비필수아미 노산은 OMCB에서 프롤린의 함량이 7.2%로 가장 높았고 FOS (5.6%)보다 1.3배 더 높았다. 무기질 중 칼륨은 OMCB (2771.2 mg/100 g)와 FOS (2765.0 mg/100 g)에서 비슷한 수치였고, 불포화지방산 중 올레산은 OMCB (58.2%)와 FOS (59.6%)에서 가장 높은 함량을 나타냈다. 유 해물질 분석 결과, OMCB와 FOS에서 납, 카드뮴, 비소 모두 식용곤충 중금속 기준에 적합하였고, 식중독균에 속하는 대장균과 살모넬라균은 모두 불검출되었다. 위 연구 결과에 따르면, 발효 느타리버섯재배부산물 급이 흰점박이꽃무지 유충은 단백질과 불포화지방산뿐만 아니라 다양한 영양성 분을 포함하고 있으며, 안전성 또한 검증되었으므로 식용으로 활용하기에 적합할 것으로 판단된다.

식·약용으로 사용되고 있는 흰점박이꽃무지(Protaetia brevitarsis) 유충은 가공 전처리 시 배변 유도 섭식물로 찹쌀과 비지를 사용하고 있으나 생산비 절감, 영양적 가치 증대, 이취감 저감을 목적으로 가공부산물로 대체할 필요가 있다. 본 연구는 유충의 배변유도섭식물로 홍삼박, 구기자박, 흑마늘박, 마늘부산물 등을 활용하여 이에 대한 효과를 구명하고, 전처리 조건을 확립하였다. 이를 위해 섭취 한 후 배변유도, 체중 감소율, 생존율, 지표물질 등을 조사하였다. 가공부산물을 섭식한 유충의 섬유질 함량은 모든 처리구에서 무처리(절식) 9.91% 보다 낮은 섬유질 함량을 보였다. 유 충의 일별 체중 감소율과 생존율을 회귀분석하여 가공부산물 투입에 따른 사육 용기(264×194×192 mm (W×H×D)) 내 적정 마릿수를 추정한 결 과 홍삼박과 흑마늘박 섭식구가 180과 175마리로 다른 처리에 비해 높은 경향을 보였다. 유충의 살처리 및 동결건조방법에 따른 total ginsenoside, betaine, pyruvate함량은 -20°C 냉동 처리 후 동결건조한 것이 가장 높았으며, 특히 냉동 후 동결건조 처리한 홍삼박 섭식구의 total ginsenoside함 량은 다른 처리에 비해 월등히 높은 경향을 보였다. 따라서 흰점박이꽃무지 유충은 가공 전처리 시 배변 유도 섭식물로 홍삼박을 사용하여 냉동 후 동결건조하는 것이 가장 적합한 것으로 사료된다.

Ecdysteroids were first discovered in silkworm larvae in 1954 and are known to act as molting hormones in insects. Recently, biologically active phytoecdysone has gained increasing interest as it affects many physiological functions in mammals and has been reported to have a wide range of pharmacological properties such as protein synthesis and anticancer. 20-Hydroxyecdysone is a class of ecdysteroids commonly found in plants and animals and is known to stimulate antibody formation in humans, reduce cholesterol levels, and exert anabolic and blood sugar-lowering effects. In order to determine the content of 20-Hydroxyecdysone in Achyranthes japonica (roots) and Protaetia brevitarsis (larvae), which are known to have related benefits, we wanted to confirm their value as medicinal ingredients. The results of the analysis showed 0.0389 ug/g for Protaetia brevitarsis and 4.36 ug/g for Achyranthes japonica. These results confirm that plants secrete high concentrations of ecdysteroids to prevent insect damage, and are expected to be used as a basis for future research on the extraction of 20-Hydroxyecdysone for biological control and pharmacological use.

Protaetia brevitarsis larvae have been widely used for traditional medicine and food in East Asia. This research comprised two experiments. The first experiment compared the growth in densities (10, 20, 30 larvae), substrates (commercial, self-made), and containers (Tyvek, zipper bags). In the second experiment, different numbers of air holes (16, 32, 48 holes) in zipper bags experiment is ongoing. The results indicated that the larvae development rate was 72.6%, 69.98%, and 55.33% in 10, 20, and 30 larvae densities, respectively. However, there was no significant difference in larvae survival rate and weight. In the different feed material experiments, the average larvae weight of commercial feed was 1.09g and for self-made, it was 2.85g. The survival rate was 86% and 96% in commercial and self-made feed, respectively. Lastly, while 96% of larvae survived in Tyvek bags, none of the larvae survived in the zipper bags.

우리나라의 “곤충산업의 육성 및 지원에 관한 법률”은 곤충산업에 대한 직면한 문제 등 다양한 관점에서 다루 고 있다는 점을 시사한다. 이는 곤충에 대한 연구를 인간과 함께 할 수 있는 식용화, 약리활성 접근법을 통해 변화 를 가져야 한다는 것을 의미하기도 한다. 최근의 시사점은 곤충을 식용화하여 곤충산업을 활성화 하는 것이 최우 선 과제로 이 역시 곤충에 대한 혐오가 가장 큰 문제였다. 예를 들면, 곤충은 생리활성물질을 포함하고 있어 기능성 식품으로 개발되었지만 곤충에 대한 인식전환의 문제점을 내포하고 있다. 곤충을 활용할 때 가장 큰 장점은 유기 성 폐자원을 분해할 수 있기 때문에 우수한 곤충자원을 확보하는 하는 것이 우리의 연구에서 매우 중요하다. 따라서 본 연구에서는 대표적인 곤충인 굼벵이 유충을 성장단계에 따라 유기성 폐자원을 분해할 수 있는지를 평가했다. 우리의 연구에서 굼벵이 유충은환경정화곤충으로서의 가치는 감소가 되었다. 또한 이 결과는 곤충농 가의 활용 측면에서 기초적 정보를 제공하는데 있다.

Protaetia brevitarsis seulensis larvae from industrial insects are traditionally recognized as functional health foods in South Korea. We evaluated the immuno-modulatory effects of feeding beneficial microorganism (Bacillus velezensis TJS119) to P. brevitarsis larvae as a dietary source. In this study, we investigated the immune-enhancing activities of P. brevitarsis larvae hot-water extract (PLW) and PLW after treatment with B. velezensis TJS119 (PLWB) using the RAW 264.7 macrophage cell line. We examined the effects of PLWB on cell proliferation, cytokine production, and nitric oxide production in RAW264.7 cells. PLWB showed no cytotoxicity at concentrations ranging from 7.8 to 1,000 μg/mL in RAW264.7 cells. Treatment with PLWB increased the production of nitric oxide and pro-inflammatory cytokines [tumor necrosis factor-alpha (TNF-α), interleukin-6 (IL-6), and interleukin-1β (IL-1β)] at doses of 62.5 to 1,000 μ g/mL in RAW264.7 cells. As a result, PLWB exhibited a stronger immune-enhancing effect compared to PLW. In conclusion, the results of this study offer experimental evidence to support the potential utilization of PLWB as an immunity-enhancing nutraceutical ingredient.

Bacillus velezensis TJS119 was isolated from the freshwater, and antagonistic activity against of pathogenic fungi. Strain TJS119 showed a broad spectrum of antagonistic activities many fungal pathogens, including the green muscardine fungus Metarhizium anisopliae. The whole-genome sequence of B. velzensis TJS119 was analyzed using the illumina platform. The genome comprises a 3,809,913 bp chromosome with a G + C content of 46.43%, 3,834 total genes, 10 rRNA and 73 tRNA genes. The genome contained a total of 8 candidate gene clusters (difficidin, fengycin, bacillaene, macrolactin, bacillibactin, bacilysin, surfactin and butirosin) to synthesize secondary metabolite biosynthesis. Overall, our data will aid future studies of the biocontrol mechanisms of B. velezensis TJS119 and promote its application in insect disease control.

베리류톱밥 발효기간중 톱밥내 온도변화와 발효기간에 따른 흰점박이꽃무지 유충의 발육특성을 조사한 결과 참나무톱밥에 비해 발효속도가 빠르고, 발효기간 50~70일이 유충 발육에 가장 적합하였다. 발효기간중 톱밥내 온도변화는 발효초기에 베리류톱밥이 참나무톱밥이 40℃이하로 경과한데 반하여 베리류톱밥은 60℃ 이상 고온으로 경과되면서 빠르게 발효가 되었고, 60일 이내에 안정화 되었다. 개체사육에서 발효기간별 흰 점박이꽃무지 유충의 총 발육기간은 베리류톱밥은 30일간 발효에서 104.8일로 가장 길고, 유의차가 인정되었으며, 50~90일 발효는 90일 정도로 차이가 없었다. 참나무톱밥도 베리류톱밥과 마찬가지 경향이나, 유충 발육기간이 30일정도 길었다. 유충 령기별 발육기간은 베리류톱밥과 참나무 톱밥에서 차이가 컸고, 유의차가 인정되었다. 톱밥 발효기간에 따른 유충 무게는 베리류톱밥과 참나무톱밥 모두 발효기간이 긴 90일 발효에서 가 장 가볍고, 발효기간 30~70일 발효에서는 차이가 없었다. 생존율은 개체사육에서는 95% 이상으로 발효기간에 따른 차이는 없었으나, 집단사육에 서는 개체사육보다 생존율이 낮고, 발효기간 90일에서 가장 낮았다. 집단사육에서 출하기준인 2.5 g 이상 유충 비율은 베리류톱밥 발효기간 30~70일까지는 85% 정도로 차이가 없었지만, 발효기간 90일에서는 70%로 낮고, 유의차가 인정되었다. 참나무톱밥도 마찬가지 경향이며, 베리 류톱밥에 비해 10%정도 낮았다. 또한, 베리류톱밥은 40~60일이면 유충의 무게가 2.5 g 이상이 되었고, 참나무 발효톱밥은 75~105일이 걸렸다.

흰점박이꽃무지[Protaetia brevitarsis seulensis (Kolbe)]의 적정 사육 밀도를 구명하기 위해 상대적으로 발육기간이 긴 3령 유충을 대상으로 밀도 실험을 수행하였다. 3령 유충기부터 번데기까지의 발육기간과 3령 유충부터 성충까지의 발육기간은 모두 30마리 밀도에서 가장 짧았다. 하지만, 번데기에서 성충까지 걸리는 시간은 유의미한 차이가 없었다. 성충의 외형적 특성도 밀도 간 통계적으로 유의미한 차이가 나타났는데, 그중 20마리 밀도 조건에서 사육된 성충은 무게와 체장, 체폭이 가장 우량하였다. 암수의 외형적 특성 차이는 주로 20마리 조건에서 유의미하게 나타났다. 암컷은 밀도 조건에 영향을 받지 않았지만, 수컷의 경우는 모든 외형적 특성에서 밀도에 영향을 받는 것으로 분석되었으며, 특히 20마리 조건은 다른 조건보다 성충의 크기가 큰 것을 확인하였다. 결론적으로, 흰점박이꽃무지의 3령 유충은 3L 사육상자에 30마리 밀도 조건으로 사육하는 것이 효율적이며, 이를 통해 3령에서 성충까지의 발육기간을 단축할 수 있고, 사료 비용도 절감할 수 있다.

흰점박이꽃무지(Protaetia brevitarsis seulensis) 유충을 사육상자(가로 543 × 세로 363 × 높이 188 mm) 안에서 뽕나무 발효톱밥 기반 사료 를 이용하여 집단으로 사육할 때(25°C, 16:8 L:D), 투입될 수 있는 갓 부화한 유충의 밀도를 검토하였다. 100-175마리 투입구는 90일후 생존율 이 80% 이상으로 사육밀도 사이에 차이가 없었다. 그러나 200마리 밀도에서는 생존율이 약 10% 이상 감소하였다. 100-150마리 밀도에서 유충 평균 무게는 처리 밀도 사이에 유의한 차이가 없었으나, 175마리와 200마리 밀도에서는 100마리 밀도에 비해 유충 무게가 유의하게 낮았다. 사 육밀도가 낮을수록 유충 무게가 더 빨리 증가하였다. 이상의 결과를 종합하여 100-150마리가 처음 투입밀도로 적절하다고 판단하였다. 두 번째 실험으로, 종령 유충을 저온에 보관하는 조건을 검토하였다. 종령 유충을 4개의 무게 집단(1.8-2.0, 2.0-2.3, 2.3-2.5, 2.5 g 이상)으로 구분하여 4, 8, 10°C에 보관하였을 때, 4°C에서는 70일 보관된 유충들은 무게에 관계없이 모두 사망하였다. 그러나 8°C에서는 70일 보관집단에서 약 80%의 유충이 생존하였다. 보관하는 유충의 무게가 무거울수록 생존율이 높았다. 4°C 보관에서는 무게가 2.3 g 이상인 유충을 50일까지 보관한 후 우화 한 성충들만 적은 수의 산란을 하였다. 8°C와 10°C 처리에서는 유충 무게에 관계 없이 모두 산란을 하였다. 이상의 결과로부터 무게가 2.3 g 이상 인 흰점박이꽃무지 종령 유충을 8°C에서 30-50일 범위에서 저장할 수 있다고 판단하였다.

뽕나무, 복분자, 블루베리의 전정 가지 대부분은 버려지고 있다. 따라서, 이들 버려지는 전정 가지를 활용하여 흰점박이꽃무지의 사육 가능 성을 검토하기 위하여 발육 및 산란 특성을 조사하였다. 베리류 발효톱밥을 먹인 흰점박이꽃무지 유충 발육 기간은 뽕나무 발효톱밥 157.3일, 복 분자 발효톱밥 130.3일, 블루베리 발효톱밥은 140일로 참나무 발효톱밥 169.3일에 비하여 짧아지고, 유충 무게가 증가하였으며, 생존율이 높았 다. 흰점박이꽃무지 유충 집단 사육시 2.5 g 이상인 유충 비율은 3종류의 발효톱밥 모두 6주에서 8주사이에 60% 이상인 반면 같은 기간에 참나무 발효톱밥은 10% 이내였고, 10주가 지나야 2.5 g 이상인 유충의 비율이 높아졌다. 흰점박이꽃무지의 평균 산란수는 80개 이상으로 평균 산란기 간은 9주정도 소요되었지만, 개체당 편차가 커서 유의차는 없었다. 3종류의 베리류 발효톱밥은 서로 혼합하여 사용해도 참나무 발효톱밥에 비해 유충 발육속도가 빠르고, 산란수는 차이가 없었다. 따라서, 흰점박이꽃무지를 사육하는데 있어서 베리류 발효톱밥이 참나무 발효톱밥에 비하여 효과적으로 추정된다.