This study was performed to develop patties with quality characteristics using mealworm powder, followed by assessments of general compositions and the branched-chain amino acid (BCAA) levels of the patties. An analysis of the chromaticity of the patties shows that the lightness and yellowness were decreased, whereas the redness was increased, as the amount of mealworm powder was increased. According to the sensory evaluation, the mealworm patty that contain 20% of mealworm powder (M20) showed an overall high preference level. In terms of the mechanical properties, the hardness, gumminess, and chewiness were significantly increased, whereas the springiness and cohesivensee were decreased, as the amount of mealworm powder was increased. The general composition of the M20 consists of 41.84% (moisture), 8.78% (carbohydrates), 34.42% (crude protein), 13.15% (crude fats), and 1.81% (crude ash). The BCAA contents (leucine, isoleucine, and valine) significantly increased in correspondence with the increases of the as mealworm-powder amount regarding the M20, the BCAA composition consists of the following: leucine (2,906.25 mg/100 g), isoleucine (1,459.09 mg/100 g), and valine (1,813.18 mg/100g). The conclusion of this study suggests that mealworm is a potential food material that could possibly replace meat.

2050년에는 세계 인구가 90억에 이를 것이라는 전망은 익히 알려져 있다. 따라서 미래 식량 수요에 대해서 우리가 먹고 있는 식품과 그 생산 방법을 재조명할 필요가 있으며, 최근 FAO에서는 미래 식량 대체 자원으로서 식용곤충의 필요성을 강조하고 있다. 국내에서도 갈색거저리, 흰점박이꽃무지, 장수풍뎅이, 뀌뚜라미 등 4종의 곤충에 대해서 식품 소재화를 위해서 안전성을 검토하여 한시적 식품으로 인정받았다. 또한, 애기뿔소똥구리로부터 항생제 후보 물질인 코프리신을 분리하여 기능을 검정한 결과, 인체 유해균인 구강균, 피부포도상균, 여드름 원인균에 대해 강한 항균활성을 나타낼 뿐 만 아니라 종래 항생제에 내성을 유발하는 내성균 방제에도 효과가 있는 것으로 확인되었다. 피부상처의 대표적인 그람양성 감염균인 황색포도상구균에 대해서도 항생효과가 우수하였다. 또한 코프리신 처치가 치명적인 감염성 질환인 Clostridium difficile (C.d)세균이 유발하는 급성-위막성 대장염(Pseudomembraneous colitis)을 효과적으로 억제하는 것으로 확인되었다. C.d균 감염을 통해 확립한 급성장염 동물모델의 경우 5일째 80%의 치사율을 보였으나 코프리신을 전 처리한 동물은 치사율이 30%로 감소했다. 특이하게도 이물질은 Bifidobacterium과 Lactobacillus와 같은 대장내 정상 세균총에 대해서는 항생효과가 나타나질 않고 C.d균에 대해서만 선별적 항균효과를 나타내었다. 또한 면역세포의 과도한 활성을 감소시키거나 다양한 혈액암, 위암 세포주들의 세포성장을 특이적으로 억제하는 것으로도 확인 되었다. 이 물질을 이용하여 기능성 화장품을 개발 하였다. 이외에도 왕지네로부터 스콜로펜드라신 1을 개발하여 아토피 치유 효능을 검정하였다.

트랜스페린은 척추동물 및 무척추 동물에 존재하는 다양한 기능을 가진 철 결합 단백질 중 하나이다. 현재까지 선천성 면역에서 트랜스페린의 역할이 제 안되었음에도 불구하고 감염기간동안 트랜스페린의 면역학적 역할은 보고된 바 없다. 본 연구에서는 누에로부터 트랜스페린(이하 BmTf)을 분리한 후 그 특성을 분석하였다. BmTf 프로모터 영역의 염기서열 분석을 통해 면역기능 조절을 담당하는 전사인자인 Nuclear factor κB(NF-κB)의 결합부위가 다수 존 재하고, 바이러스, 세균, 곰팡이 등 다양한 병원체와 반응한 누에에서 그 발현 량이 크게 증가하므로 선천성면역 관련 기능이 있음을 추정할 수 있었다. 또 한, 배큘로바이러스 발현계를 이용하여 생산된 재조합 BmTf 단백질은 이온 부착능력과 다양한 그람 양성 및 음성 세균에 대하여 항균활성을 나타냄을 확인하였다. 이상의 결과를 통해 BmTf는 곤충 체내에 병원체 감염시 병원체 제거에 중요한 역할을 하는 곤충의 선천성 면역관련 기능을 수행함을 확인할 수 있었다.

비 휴면 개체를 계대 선발하기 위하여 인공월동이나 CO2 처리 등과 같은 인위적인 휴면처리를 하지 않은 서양뒤영벌(Bombus terrestris) 여왕벌의 산란과 봉군발육 특성을 CO2 처리한 여왕벌과 비교하여 조사하였다. 산란율은 비 휴면 처리구에서 90.9%로 CO2 처리구 보다 높게 나타났으며, 첫산란 소요일수는 20.6일로 CO2 처리구 보다 길게 나타나 효율측면에서 다소 다른 경향을 보였다. 성충의 우화율은 일벌과 여왕벌의 출현에 있어서 비 휴면 처리구가 CO2 처리구보다 각각 50마리, 34마리로 높은 경향을 보였다. 계속해서 비 휴면처리 1세대 여왕벌에서 우화한 2세대 여왕벌과 CO2 처리구에서 우화한 2세대 여왕벌을 비 휴면 공시충으로 처리하여 산란율과 봉군특성을 조사하였다. 앞선 1세대 비 휴면 처리구에서 우화한 여왕벌의 산란율과 첫산란소요일수가 각각 66.0%와 23.7일로 1세대 처리구에서 우화한 여왕벌과 비교하여 효율이 낮게 나타났다. 성충 출현율과 출현수에 있어서도 1세대 비휴면 처리구에서 우화한 여왕벌이 산란한 봉군에서 각각 일벌과 여왕벌 28.0%, 8.0%, 14.8마리, 2.0마리로 처리구보다 효율이 현저히 떨어지는 것을 알 수 있었다. 이와 같은 결과는 1세대 뒤영벌의 경우 CO2처리구보다 오히려 비 휴면처리구가 산란특성 과 봉군발육에서 다소 우수한 경향을 보여 경제적 효율이 높은 것으로 판단되었지만, 그 이후의 2세대에서는 모든 조사항목에서 효율이 현저히 떨어지는 것으로 나타났다. 여왕벌 생존율에 있어서도 같은 경향으로 1세대 비 휴면 처리구가 CO2 처리구보다 시기별로 생존율이 낮아 대량증식을 위한 여왕벌의 계대사육에 있어서 휴면처리 효율은 매우 높은 것으로 판단된다.

곤충 기능의 분자생물학적 해석 및 이용 분야의 주요 연구 소재로 초파리와 누에를 들 수 있다. 초파리는 타 곤충에 비해 세대가 짧고 형질 변이체를 많이 보유하고 있어 과거 100여년 동안 유전학, 발생학 등의 연구소재로 이용되어 왔으며, 특히 1980년대에 P인자라고 하는 트랜스포존의 발견과 그 이용에 의한 형질전환 기술이 확립되어 유전자의 도입이 자유롭게 행하여졌다. 누에의 경우 누에알에 외래유전자를 도입하는 미세주사법이 개발되고, 곤충 베큘러바이러스를 이용한 누에 형질전환이 일본에서 시도된 바 있으며, 2000년대에 이르러 일본의 Tamura연구그룹에 의해 PiggyBac이라는 유전자로 만든 운반체를 이용하여 형질전환된 3세대 누에 제작에 성공하였으며, 2003년에는 누에 형질전환 기술의 첫 응용이라 할 수 있는 collagen 단백질이 함유된 재조합 누에고치를 생산하는 형질전환누에가 보고된 바 있다. 국내에서 본격적인 곤충형질전환관련 연구는 1998년 과학기술부 G7과제인 “신기능성을 지닌 견사곤충의 분자육종 기술 개발” 이래 지속적으로 수행되고 있으며 원천기술개발을 위해 외래유전자를 고효율로 발현시킬 수 있는 프로모터와 형질전환 시킨 누에에 도입유전자의 안정적인 발현과 고정이 가능한 운반체 개발을 위한 연구를 추진 중에 있다. 곤충게놈에 대한 연구 현황을 보면 2000년 초파리, 2002년 학질모기, 2004년 누에 및 꿀벌의 게놈이 해독되어 포스트게놈 시대에 돌입하고 있다. 곤충이 번영할 수 있는 원인의 하나로서 자기를 지키는 생체방어능력이 있다는 것을 들 수 있다. 이들 생체방어관련 물질은 1980년대 보고된 이래 지금까지 200종 이상 알려져 있으며, 특히 일본의 Yamakawa연구그룹은 1996년 학술진흥조정비에 의해 “곤충 기능 이용연구”에서 누에, 투구벌레등으로부터 항균성 단백질을 분리하여 그 작용 기작에 대한 연구를 수행하였으며, 이 연구는 2001년도부터 생물계 특정산업기술연구추진기구의 “곤충의 항미생물단백질의 특성해명과 개변” 프로젝트로 계속 수행하고 있다. 국내에서의 연구현황을 보면 농업과학기술연구원에서 누에로부터 누에신 및 엔보신, 꿀벌부채명나방으로부터 갈리오마이신이 개발되어 특성이 구명된 바 있고, 최근에는 소똥구리유충으로부터 분리된 새로운 고기능성 항생펩타이드 “코프리신”이 개발되어 항생제로서의 가능성을 모색하고 있다. 이들 연구 외에 곤충의 발육제어와 호르몬 연구, 곤충의 공생미생물연구 등 다양한 분야에서 많은 연구가 수행되고 있다.

한의학에서 사마귀는 여러 치료의 목적으로 사용이 되는 한약재이다. 본 연구는 사마귀의 항산화활성과 산화스트레스에 대한 억제활성을 검증하기 위하여 실시하였다. 사마귀 3종에 대하여 항산화활성과 과산화수소에 의한 세포사멸 억제 효과, NO 활성 억제 효과를 실시하였다. DPPH, FRAP 활성은 사마귀와 왕사마귀 추출물에서 높게 나타났다. 를 이용하여 산화스트레스를 유도한 후 이의 억제활성을 비교하여 본 결과 왕사마귀 methanol 추출물에서 에 의한 산화스트레스를 다소 억제하여 세포의 생존율을 높이는 것으로 나타났다. 염증반응을 유도하는 NO의 활성 정도는 좀사마귀와 왕사마귀의 DMSO 추출물에서 NO의 활성을 다소 억제하는 것으로 나타났다.

Inflammation in the brain has known to be associated with the development of a various neurologiacal diseases. The hallmark of neuro-inflammation is the activation of microglia, brain macrophage. Pro-inflammatory compounds including nitric oxide(NO) are the main cause of neuro-degenerative disease such as Alzheimer"s disease. In the study, we examined whether Harmonia axyridis extracts inhibit the NO production by a direct method using Griess reagent, western blotting and by RT-PCR(Reverse Transcription-Polymerase Chain Reactionin) the gene expression of inducible nitric oxide synthase(iNOS). Distilled water(H₂O) and methanol(MeOH) extracts of H. axyridis inhibited the protein expression of TNF-α(Tumor Necrosis Factor) and IL-6(Interleukin) in LPS (Lipo-polysaccharide) stimulated BV -2 cells at the concentration of 100 ng/㎖. Incubation of BV-2 cells with the extracts of H₂O of MeOH inhibited the LPS induced NO and iNOS protein. And this inhibition of iNOS protein is concordant with the inhibition of iNOS mRNA expression. These data suggested that H. axyridis extracts may play a crucial role in inhibiting the NO production.

본 연구에서는 현재 농가에서 일대잡종으로 보급되고 있는 장려누에품종 원종 잠 113 등 20계통에 대해서 RAPD-PRC방법을 이용하여 누에 품봉간 유전적 유연관계를 분석, 검토하였다. 그 결과 공시한 26개의 primer중 24개의 primer에서 다형화 밴드패턴의 마커가 확인되어, 이들 마커를 UPGMA법에 의해 분석하였다. 그 결과, 유전적 유연계수 0.60을 기준으로 하였을 때 2개의 group으로 나눌 수 있었는데 제1group에는 잠113, 잠119, 잠120, 잠123, 잠125와 잠127로서 중국종계잠 120을 제외하고는 모두 일본종계 품종이 포함되어 있었으며, 제 2group은 잠114, 잠121, 잠122, 잠124, 잠126, 잠128, 잠129, 잠130, 잠131, 잠132, 잠133, 잠134, 잠 301과 잠 302로서 일본종계 5품종 중국종계 9품종이 포함되었다. 또한, 잠 114와 잠 120 및 잠114와 잠 127은 유전거리가 다른 품종에 비해서 가장 낮게 분석되었으며, 잠 129와 잠 131은 유전적 유연계수가 1.0으로 두 품종간에는 유전적 유사도가 아주 높았다.

RAPD-PCR(Random Amplified Polymorphic DNAs-Polymerase Chain Reation) 기법에 누에의 유전적 변이 분석을 위한 첫 단계로 다양한 GC함량을 갖는 random primer에 의해서 증폭되는 DNA 단편의 양상 및 증폭도를 비교하였다. RAPD-PCR을 위한 random primer의 증폭도는 GC함량에 의해서 상당히 영향을 받음이 분석되었다. 특히, 50% GC 함량을 갖는 primer는 그 증폭도에 따라서 4가지의 그룹으로 DNA단편이 증폭되었으며 〔bad amplification (75.5%), poor amplification (11.1%), good and excellent amplification(11.1%)〕, primer의 GC 함량이 증가할수록, 휠씬 더 좋은 증폭도를 보여주었다. 그러나, 40% GC 함량을 갖는 primer에 의해서는 어떤 증폭산물도 관찰되지 않았다. PCR을 수행하기 전에 6가지의 제한효소(BamHI, HindIII, Xbal, HaeIII, MspI, Rsal)를 사용하여 누에 genomic DNA를 처리하여 이를 주형 DNA로 하여 RAPD-PCR을 수행한 결과, 유전적 마커의 생산에 대한 효율이 증가함을 알 수 있었다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 60%이상의 GC함량을 갖는 random primer와 전처리한 주형 DNA의 사용은 여러 가지 다른 누에 계통의 동정 및 연관군 지도작성에 따른 경비 및 시간을 줄이는데 효율적이라고 사료된다.

항산화능이 있는 곤충 추출물을 검색하기 위하여 초고속 스크리닝 시스템을 이용하여 몇 가지의 hit를 검색하였다. 메뚜기를 각 용매별 (DW, DMSO, Ethanol, Methanol)로 추출하여 추출물을 제조하였으며, 이들 추출물의 항산화능 검색과 함께 과산화 수소의 세포 독성에 대한 보호 효과에 대하여 조사하였다. 그 결과, 항산화 관련 실험인 DPPH, FRAP assay의 경우 실험에 사용된 모든 메뚜기류의 모든 에탄올과 메탄을 추출물에서

최근 곤충자원은 약용 및 식용으로 활용하려고 많은 연구가 되고 있으며 미래의 자원으로 발전할 수 있는 가능성은 충분하다. 본 연구는 곤충자원 중 칠성무당벌레와 무당벌레를 이용하여 생물학적 활성과 함께 약용 및 식용으로의 활용가능성을 알아보고자 하였다. 생물학적 활성을 알아보기 위하여 이들 추출물을 이용하여 항산화관련 실험인 DPPH, FRAP, linoleic acid 산화 억제실험을 하였으며, 분자 염증에 관련된 유전자인 Cyclooxygena

산화적인 스트레스(Oxidative stress)는 신경염증의 발병요인 중의 하나로 알려져 있다. 이에 본 연구는 약용곤충추출물을 이용하여 항산화 물질을 찾고자 초고속 적용가능한 스크리닝 방법을 적용하였다. 우선, 분자염증은 활성산소 관련의 물질과 밀접한 관련이 있으므로 이들의 억제를 동반하는 추출물을 먼저 선별하였다. 항산화 실험과 관련하여 DPPH (1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl), FRAP(Ferric ion redu