In order to develop fermented silkworm “Dongchunghacho” (Paecilomyces tenuipes) with improved absorption and increased effectiveness, we fermented Dongchunghacho using four kinds of microorganisms, viz., lactic acid bacteria, Bacillus subtilis, Natto bacillus, and yeast. A total of 15 samples were fermented using a combination of microbial inoculation culture and conditions to produce fermentation products. The contents of basic components such as sugar, reducing sugar, protein, total polyphenol, and total flavonoid were examined as well as the antioxidant, tyrosinase inhibitory, and thrombolytic activities of the fermented products were analyzed. We observed that reducing sugar and protein contents decreased in most of the fermented products, but the products fermented using yeast exhibited higher sugar content and, thus, higher sweetness. Total polyphenol content and antioxidant activity did not increase in fermented products compared to non-fermented Dongchunghachos, but total flavonoid content and tyrosinase inhibitory and thrombolytic activities increased by fermentation. In particular, total flavonoid content and tyrosinase inhibitory and thrombolytic activities primarily increased in the products fermented using yeast and lactic acid bacteria. However, it was not possible to confirm the increase in these activities in samples fermented by single fermentation using only yeast. Therefore, we propose that it will be possible to develop fermented food from silkworm Dongchunghacho (P. tenuipes) with excellent health benefits through additional study of multiple fermentation conditions using lactic acid bacteria and yeast.

숙잠은 5령3일 이후의 누에로 매우 다양한 기능성 물질을 포함하는 견사선이 비대해져 있음. 견사선은 익히거나 동결 건조를 하면 사람이 섭취할 수 없을 정도로 경도가 딱딱해짐. 2013년도에 농촌 진흥청에서는 숙잠을 수증기로 찐 후에 동결 건조하는 방법으로 견사선을 포함하고 있는 숙잠의 섭취가 가능하도록 하는 제조 방법을 개발, 특허등록을 하였음. 본 연구에서는 식용 가능한 익힌 숙잠에 존재하는 다양한 기능성을 구명하기 위한 기본 연구를 수행하였음. 본 연구에서는 익힌 숙잠에 포함된 다양한 기능성 검증을 위하여 가장 연구가 많이 이루어진 동물모델인 초파리(Drosophila melanogaster)를 이용하였음. 초파리가 가지는 다양한 장점을 이용하여 익힌 숙잠이 가지는 기능성에 대한 연구를 수행하고 있음. 생존률 분석, 행동학적인 분석과 더불어 다양한 분자세포 생물학적인 연구와 다중 분석학을 이용한 유전자 발현 및 단백질 발현 변화연구는 현재까지 밝혀지지 않았던 다양한 기능성을 밝혀냄으로써 익힌 숙잠에 대한 수용를 증대시켜서 양잠농가의 소득증대에 도움을 줄 것임. (본 연구는 농촌진흥청 협동연구사업 “익힌숙잠의 인지운동기능 개선효과 구명 (PJ010828012015)”으로 수행되었음).

5령4일 이후의 누에는 체내에 함유된 강력한 강도의 견사선으로 인해 자연상태 로는 섭취가 어려워 현재까지 식용으로 활용되지 못하였다. 이에 농촌진흥청에서 는 견사선이 함유된 5령4일 이후부터 숙잠기까지의 누에를 용이하게 섭취할 수 있 도록 하는 원천 가공기술을 개발하게 되었다. 가공방법은 살아있는 누에를 냉장 및 냉동할 수 있는 저온보관시설과 스팀찜기 등의 기자재를 보유한 누에사육 농가라면 누구나 할 수 있는 간단한 방법으로, 살아 있는 생누에를 열수 또는 수증기로 익혀 냉동건조하여 분말화시키는 방법이다. 이 렇게 하면 누에 체내에 들어있는 견사선은 물론 누에의 몸체까지 모두 함께 식용으 로 섭취가 가능하며, 누에를 물에 넣어 삶을 때 나오는 추출액도 섭취가 가능하다. 이렇게 하여생산된 견사선이 함유된 익힌누에에 대한 성분을 분석한 결과 다음 과 같다. 먼저 조성분에 대한 분석결과 조단백질의 함량이 냉동건조한 5령3일 누에 분말의 경우에는 48%, 냉동건조한 숙잠분말의 경우에는 53%인데 비하여 숙잠 생 누에를 수증기로 쪄서 익혔을 경우에는 63~67%로 단백질 함량이 증가하였고, 조 지방은 5령3일 누에분말의 경우 8%, 냉동건조 숙잠분말의 경우에는 18%인데 비 하여 숙잠 생누에를 수증기로 쪄서 익혔을 경우에는 14~16%로 나타났다. 아미노 산의 경우에는 피부보습, 뇌 신경수초 보호, 지방과 지방산 대사, 근육성장 및 면역 세포 생성에 기여하는 Serine이 7%, 근육의 퇴행을 방지하고 근육형성을 촉진시키 는 Glycine이 12%, 간 대사 촉진 및 유독물질 해독효과가 있는 Alanine이 10%, 우 울증, 무관심, 무기력 등의 해소에 효과가 있는 Tyrosine이 5%가 함유돼 있는 것으 로 나타났다. 지방산의 경우에는 누에 100g당 포화지방산이 5.2g, 불포화지방산이 10.2g으로 나타났으며, 불포화지방산 중에는 오메가3지방산의 일종인 Linolenic acid가 5% 정도로 다량 함유된 것으로 나타났다.

잠분 성분은 항암효과, 노화억제, 중풍억제, 혈압과 콜레스테롤 저하효과 및 당 뇨병 치료 등의 생리활성이 있는 것으로 알려져 있다. 이러한 기능성을 나타내는 잠 분 성분을 효율적으로 추출하기 위해 용매 및 추출방법을 달리하여 추출물을 조제 하였다. 용매는 ethanol, 증류수, butanol을 사용하였고, 추출방법은 상온교반추출, 초음파추출, 환류냉각추출, 환류냉각과 초음파 병행추출 방법을 이용하였다. 그 결과, 수율은 butanol을 이용한 초음파추출이 1.75%로 가장 낮았고, 그 외 방 법은 7~14% 정도로 나타났다. 총 폴리페놀 함량은 butanol을 이용한 초음파추출이 3.3 mg TAE/g로 가장 낮았고, 증류수를 이용한 초음파추출이 51.6 mg TAE/g으로 가장 높게 나타났다. 총 플라보노이드 함량은 증류수와 butanol 추출물 (158.3, 151.3 mg QRE/g) 보다 ethanol 추출물 (266.8mg QRE/g)에서 유의적으로 높게 나 타났다. DPPH radical 소거능과 항산화 효소인 SOD 유사활성은 증류수를 사용한 초음파추출법에서만 유의적인 항산화 효과를 보였다. Paper disc법을 이용한 항균 효과와 혈전용해 효과는 모든 시료에서 확인할 수 없었다. 이상의 결과와 같이 생리활성에 차이가 나타나므로, 잠분추출물의 생리활성 검 정을 위해서는 효과적인 용매 및 추출방법을 선택해야 될 것으로 생각된다.

주로 누에사육을 위한 사료 생산용으로 이용되던 뽕나무의 용도가 다양화 되면 서, 부산물로 이용되어 온 오디의 수요가 크게 늘어나 새로운 소득작목으로 정착되 어 가고 있다. 그러나, 오디수확은 결실되기 시작하여 15~20일간의 짧은 기간에 수확이 완료 되기 때문에 수확시 가장 많은 노력이 집중되므로, 수확능률을 높일 수 있는 방법 개발이 필요하다. 또한, 오디 생산시 노동력 부족 등으로 수확이 지연되거나, 바람 등에 많이 발생하는 낙과 오디를 수집 활용할 수 있는 방법 개발이 필요하다. 이에, 농촌진흥청 잠사양봉소재과에서는 오디를 효율적으로 수확할 수 있는 기 술을 지속적으로 개발하여 왔다. ‘09년 낙과되어 버려지는 오디를 수집활용하기 위하여, 낙과 수집 및 오디 수확 장치를 개발하여, 영농활용으로 채택되었으며, ’12년 신기술 시범사업으로 보급을 하였다. 총 결실량의 26.8%에 해당하는 낙과되어 버려지는 오디를 수집활용할 수 있으며, 수확노력을 관행 대비 34% 줄일 수 있다. 이 기술은 낮추만들기 수형의 뽕나무 재배시 활용할 수 있는 기술이다. ‘11년에는 중간만들기 수형의 뽕밭에서 활용할 수 있는 오디 수확기술을 개발하 였으며, 영농활용으로 채택되었다. 이 기술은 낙과되어 버려지는 오디 19.9%를 수 집, 활용할 수 있고, 수확노력을 관행대비 40% 절감할 수 있는 기술이다.

누에분말중에 들어있는 성분인 1-deoxynojirimysin(1-DNJ)은 α-glucosidase의 활성을 억제하여 소장에서 혈액으로 포도당이 흡수되는 것을 억제하는 기능이 있 다. 이러한 기능 때문에 1-DNJ는 인슐린 비의존형 당뇨환자들에게 혈당강하제로 이용되고 있다. 또한 1-DNJ는 간염바이러스 등 외막형성 바이러스의 증식을 억제 하므로 항바이러스성 소재에 대한 가능성도 연구되고 있다. 본 실험에서는 혈당강 하 및 항바이러스성 기능을 갖는 1-DNJ의 누에 유전자원 중의 계통별 함량, 그리고 누에 교배조합에 의한 1-DNJ 함량 변화를 비교하였다. 1-DNJ의 함량은 누에 유전자원의 지리적 및 계통별로 차이를 보였다. 일본종은 JF가 0.536%로 가장 높았으며, 잠303이 0.249%로 가장 낮았다. 중국종은 C108이 0.519%로 가장 높았으며, 중27이 0.242%로 가장 낮았다. 유럽종은 록191이 0.595%로 가장 높았으며, AP가 0.254%로 가장 낮았다. 그리고 미분류종의 CRE 가 0.653%로 가장 높았으며, J037은 0.297%로 가장 낮았다. 그리고 유전형질인 혈 색, 견색, 그리고 난색에 따른 1-DNJ 함량 변화는 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 한편, 일본종 누에를 이용하여 교배조합(F1)을 작성한 후의 1-DNJ의 함량 변화를 비교한 결과, 교배조합에 따른 1-DNJ의 함량 변화가 확인되었다. 따라서 이러한 누에 유전자원의 계통별 및 교배조합에 따른 1-DNJ 함량 변화는 누에 품종육성 및 누에분말을 이용한 기능성 소재 연구의 기초자료로 활용될 것으 로 생각된다.