새롭게 육성된 낭충봉아부패병 저항성 신품종 토종벌(Apis cerana koreana) 과 기존 농가에서 관행적으로 사육되는 토종벌 사이의 형태학적 차 이를 육안으로 확연하게 구분하는 것은 어렵지만 본 연구에서는 신품종 토종벌(A. c. koreana) 을 기존 토종벌(A. c. koreana) 품종 및 계통 간 형태학적 비교를 통해 신품종 만의 특성을 결정할 수 있는 표현형 정보를 제공하였다. 신품종 토종벌(A. c. koreana)의 외부형질을 이용한 품종 특성은 22가지의 형태학적 특성을 기하학적, 형태학적 분석 방법을 적용하고 토종벌(A. c. koreana)의 로얄젤리 생산량, 일벌, 여왕벌, 수벌의 특성을 비교 분석하였다. 본 연구 결과, 신품종 토종벌(A. c. koreana)은 기존 토종벌과 앞날개의 길이에 차이를 보였으며, 중국의 동양종꿀벌(A. cerana)과 비교한 결과, 일벌은 몸무게, 혀의 길이, 앞날개의 길이 등의 값이 높았다. 또한, 신품종 토종벌(A. c. koreana)은 A. cerana indica 보다 두 가지 부위에서 형태학적인 차이를 보였다. 그리고 신품종 토종벌(A. c. koreana)은 로얄젤리를 다른 품종과 비교하여 많이 분비하여 봉군의 발육에 긍정적인 영향을 끼쳤다. 따라서 본 연구결과는 신규 육성 토종벌(A. cerana)에 대한 형태학적 분석 방법을 이용하여 품종을 분류하는데 도움이 될 것으로 기대한다.
본 연구에서는 양봉산물로서의 가치 평가와 제품다양화를 위한 기초자료 제공을 위해 수벌번데기(16 ~ 20일령)의 영양성분분석 및 이를 이용한 추 출물을 제조하고 생리활성 효과를 검정하였다. 수벌번데기 동결건조 분말의 일반성분 분석 결과 수분 1.69 ± 0.07%, 조단백 48.52 ± 0.20%, 조지방 23.41 ± 0.14%, 조회분 4.05 ± 0.02% 였고, vitamin C 14.92 ± 0.52 mg/100 g, vitamin E 6.06 ± 0.11 mg α-TE/100 g 이었으며, 무기성분은 K과 P 의 함량(mg/100g)이 각각 1,349.13 ± 34.57 및 1,323.55 ± 43.85로 가장 높게 함유되어 있고, Ca과 Fe의 함량은 각각 55.43 ± 1.51 및 5.49 ± 0.19가 함유된 것으로 분석되었다. 수벌번데기 동결건조분말 중에 함유된 지방산은 포화지방산(g/100g total fatty acids)이 약 59.62, 불포화지방산이 약 40.38 을 차지하였고, 고급지방산인 palmitic acid (C16:0)가 35.49 ± 0.08, 그리고 oleic acid (C18:1, n-9)가 35.91 ± 0.22로 다량 함유되어 있었다. 구성아미노산(g/100 g)은 총 38.99 ± 2.63이 함유된 것으로 분석되었고, 유리아미노산(mg/100 g)은 총 5,129.04 였으며, 이중 proline이 1,257.68, glutamic acid가 759.12로 가장 높았다. 수벌번데기 추출물의 DPPH radical-scavenging 활성(μg/ml)은 증류수추출 시 0.8, 50% EtOH 추출 시 3.2, 70% EtOH 추출 시 6.4, 그리고 EtOH 추출 시 32 농도에서 약 90% 이상이었다. 이와 같은 결과는 항산화능에 기여하는 주요 화합물이 극성계 화합물임으로 추정되었으며, 저분자단백질 또는 유리형 아미노산일 가능성이 높은 것으로 추측되었다. 이상의 결과와 같이 수벌번데기는 우수한 식품원료로의 사용과 새로운 기능성 소재로의 활용을 기대할 수 있을 것으로 사료된다.
본 연구는 아질산나트륨 및 비타민 C의 대체로 첨가한 수벌번데기 분말이 유화형 소시지의 이화학적 품질 특성에 미치는 영향을 구명하고자 하였다. 시료는 아질산염, 비타민 C 및 수벌번데기 분말의 첨가 수준에 따라 각각 아질산나트륨 150 ppm+비타민 C 200 ppm(대조구), 아질산나트륨 75 ppm+ 비타민C 100 ppm+수벌번데기 분말 6.015%(T1) 또는 수벌번데기 분말 12.03%(T2)을 첨가하여 제조한 후 4℃에 30일 동안 저장하였다. pH는 수벌번데기 분말의 첨가 수준이 증가함에 따라 현저하게 감소하였다(p<0.05). 일반성분 함량은 수벌번데기 분말의 첨가 수준이 높은 소시지에서 낮은 수분 및 조단백질 함량과 높은 조지방 및 조회분 함량을 보였다 (p<0.05). 지방산 조성은 T1과 T2가 대조구에 비해 포화지방산 함량이 높았으나(p<0.05), 불포화지방산 및 다가불포화지 방산 함량은 낮았다(p<0.05). 색깔은 T1과 T2가 대조구보다 현저하게 낮은 명도(L*) 및 적색도(a*)와 높은 황색도(b*) 및 hue-angle(h°)을 보였으며(p<0.05), T2의 경우 가장 낮은 chroma(C*)를 나타내었다(p<0.05). 지방산화물(TBARS) 함량은 T2가 가장 높았으며(p<0.05), 특히, 대조구보다 2배 이상 높았다. 조직감은 T1과 T2가 저장기간 동안 대조구에 비해 단단한 특성을 보였다(p<0.05). 따라서 유화형 소시지에서 수벌번데기 분말의 첨가는 색깔, 지방산화안정성 및 조직감에 부정적인 영향을 미치는 것으로 나타나, 아질산나트륨 및 비타민 C 대체 효과가 없었다
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.