천연물 기반의 에센셜 오일은 합성 살충제의 대체제로 주목받고 있는데, 그 구성 성분인 단일 화합물들은 훈증활성과 더불어 다양한 생리활성 을 통해 해충 방제에 효과를 나타낸다. 본 연구에서는 페닐프로파노이드 계열의 대표 화합물들인 trans-cinnamaldehyde와 trans-anethole의 반복 노출에 따른 초파리 성충(Drosophila melanogaster)에 대한 저항성비, 해독 효소 활성, fitness cost 변화를 분석하였다. 국소처리법을 통해 선택압을 부여한 결과, trans-anethole 처리군에서는 10세대 동안 RR값이 1 수준으로 유지된 반면, trans-cinnamaldehyde의 LD50 농도 처리 계통에서는 RR값이 최대 2.51까지 증가하였다. 이는 기존 합성 살충제에 비해 매우 낮은 수준이지만, 단일 천연물에 의해서도 일정 수준의 저항성 발달이 가능 함을 시사한다. 해독 효소 분석 결과, 계통별로 esterase 및 GST 활성이 상이하게 변화하였으며, 이는 처리 물질의 구조적 차이뿐만 아니라 노출 농 도에 따른 생리적 반응 차이로 해석될 수 있다. 본 연구는 천연물 유래 단일성분의 반복 사용이 해충에서 저항성 발달을 유도할 수 있음을 실험실 조 건에서 확인하였으며, 단일물질보다는 혼합물 형태의 활용이 저항성 지연에 효과적일 수 있음을 제안한다.

Essential oils derived from natural products are gaining attention as alternatives to synthetic insecticides, and their components exhibit fumigant activity as well as diverse physiological effects that contribute to pest control. In this study, we evaluated resistance development, detoxification enzyme activity, and fitness costs in adult Drosophila melanogaster following repeated exposure to two representative phenylpropanoids, trans-cinnamaldehyde and trans-anethole. Selection pressure was applied using a topical application method. The trans-anethole-selected strain maintained a resistance ratio (RR) around 1 throughout ten generations, whereas the trans-cinnamaldehyde-selected strain showed an increase in RR up to 2.51. Although these values are much lower than those observed for conventional synthetic insecticides, they suggest that resistance can still develop even to single natural compounds. Detoxification enzyme assays revealed compound-specific changes in esterase and glutathione S-transferase (GST) activities, which may be attributed to differences in chemical structure as well as concentration-dependent physiological responses. Overall, this study demonstrates that repeated exposure to natural product components can induce resistance development in insects and suggests that mixture-based applications may be more effective than single compounds for delaying resistance evolution.

ABSTRACT
초록
재료 및 방법
    화합물
    시험곤충
    저항성 계통 유도
    생물검정법
    해독효소 활성 측정
    Fitness cost 측정
    통계분석
결과
    각 계통의 세대별 저항성비 변화
    선택압 부여 계통별 해독효소 활성
    선택압 부여에 따른 fitness cost 변화
고찰
사사
저자 직책, 역할
Literature Cited

• 전효은(서울대학교 농업생명과학대학 농생명공학부) | Hyoeun Jeon (Department of Agricultural Biotechnology, Seoul National University, Seoul 08826, Korea)
• 탁준형(서울대학교 농업생명과학대학 농생명공학부, 서울대학교 농업생명과학대학 농업생명과학연구원) | Jun-hyung Tak (Department of Agricultural Biotechnology, Seoul National University, Seoul 08826, Korea, Research Institute of Agriculture and Life Sciences, Seoul National University, Seoul 08826, Korea) Corresponding author