This study investigated the effect of manufacturing variables (including heating temperature) on the physicochemical properties of nanoemulsion delivery system (NDS) prepared with WPI/Inulin Maillard conjugate and to study how the physicochemical properties of NDS affected the bioaccessibility of lycopene. The functional properties of the WPI/Inulin Maillard conjugate were determined using the OPA method, interfacial tension, and EAI. The physicochemical and morphological properties of NDS were measured using Zetasizer and TEM, respectively. The bioaccessibility of lycopene in the WPI/Inulin Maillard conjugate based NDS was measured using a spectrophotometer. As the pH and heating temperature increased, the Maillard conjugation efficiency increased significantly (p<0.0001). The emulsifying properties of the WPI/Inulin Maillard conjugate were greater than those of WPI. A WPI/Inulin Maillard conjugate based NDS with a size of ~180 nm was observed in TEM images while the droplet size of the WPI/Inulin Maillard conjugate based NDS was smaller than that of the WPI based NDS. During in vitro digestion, no significant changes in the droplet size and PDI of NDS were observed in the mouth and stomach phases, whereas in the intestinal phase, the droplet size and PDI increased significantly (p<0.0001). Moreover, the bioaccessibility of lycopene in the WPI/Inulin Maillard conjugate based NDS significantly increased (p<0.0001), compared with that of the WPI based NDS. There was a significant (p<0.05) increase in the bioaccessibility of lycopene with a decrease in the interfacial tension and droplet size of NDS. In conclusion, WPI/Inulin Maillard conjugate based NDS can be used to enhance the bioaccessibility of lycopene.

수염풍뎅이(Polyphylla laticollis manchurica)는 과거에는 흔히 발견되었으나, 1970년대 이후 한반도 내 개체수 가 급격히 감소하여 2005년 환경부에 의해 멸종위기 야생생물 Ⅰ급으로 지정되었다. 또한 해당종의 분자생물학적 연구는 멸종위기종이라는 특성으로 인해 제한적으로 진행되었다. 그로 인해 NCBI 등 공공 데이터베이스에서 제공되는 서열정보들 또한 부족한 실정이다. 이 연구는 이러한 한계를 극복하고 수염풍뎅이의 유전적 특성을 규명하기 위해 생물정보학적 기술을 활용하여 전사체 분석을 진행하였다. Illumina HiSeq 2500 플랫폼을 사용하여 53,433,048개의 RNA reads를 얻었으며, Trinity와 TGICL을 이용한 De novo 어셈블리 분석을 통해 18,172개의 unigenes를 생성하였다. 생성된 unigenes는 GO, KOG, KEGG, PANM DB를 활용하여 annotation을 진행하였다. 그 결과, GO 분석에서는 ‘binding and catalytic activities’와 관련된 항목이 높은 발현을 보였으며, KOG 분석의 경우 ‘Cellular Processes and Signals’ 범주가 높은 비율을 나타내었다. KEGG 분석을 통해 2,118개의 unigenes가 metabolic 카테고리에 annotation된 것을 확인하였다. SSR 모티프 분석에서는 AT/AT (42.90%) 모티프, AAT/ATT (13.13%) 모티프 순으로 많이 나타나는 것을 확인하였다. 이 연구를 통해 분석한 결과 들을 이용하여 유전자원 및 종 정보를 실시간 제공 및 정보 공유가 가능하도록 Database 및 web-interface를 구축하 였으며, 이러한 자료들은 국내 멸종위기종인 수염풍뎅이의 고유한 유전적 특성을 발굴 및 확보할 수 있는 기반자 료로써 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

장내 미생물 군집은 소화 과정, 면역 시스템, 질병 발생 등 숙주의 다양한 면에 광범위한 영향을 주는 것으로 알려져 있으며, 주요 장내 미생물 종은 숙주의 생리 기능에 핵심적인 역할을 수행한다고 발표된 바 있다. 곤충의 장내 미생물 군집에 관한 연구가 최근 활발히 이루어지고 있으며, 이들 연구는 주로 장내 미생물 군집과 기생충, 병원체 간의 상호작용, 종간의 신호 전달 네트워크, 먹이의 소화 과정 등을 중심으로 이루어지고 있다. 이러한 연구들은 대부분 Illumina MiSeq을 활용하여 16S rRNA 유전자의 V1부터 V9 영역 중 선택된 특정 부분을 대상으로 짧은 서열 정보를 대상으로 진행되었다. 그러나, 최근에는 PacBio HiFi 기술이 상용화되면서 16S rRNA의 전장 분석이 가능할 수 있게 되었다. 이번 연구는 장수말벌(Vespa mandarinia)의 해부를 통해 gut과 carcass 부분을 분리한 뒤, 각 샘플을 Illumina MiSeq과 PacBio HiFi 기술을 활용하여 미생물 군집 간의 차이점을 확인하기 위하여 수행되었다.

Haemaphysalis longicornis는 사람과 동물에게 여러 심각한 병원체를 전달하는 주요 매개체로, 한반도에 널리 분포하고 있다. H. longicornis는 Rickettsia spp., Borrelia spp., Francisella spp., Coxiella spp., 그리고 중증열성혈소판 감소증후군 바이러스 (SFTS virus) 등을 매개하는 것으로 알려져 있다. 국내에 서식하는 H. longicornis의 미생물 군집과 관련된 연구는 많이 진행되지 않은 것으로 확인되었다. 이 연구는 한반도 내 다양한 지역에서 채집된 H. longicornis의 미생물군집 다양성을 지역별, 성장 단계 및 성별에 따라 분석하였다. 2019년 6월부터 7월까지 질병관리청 권역별기후변화매개체감시거점센터 16개 지역에서 채집한 H. longicornis의 16S rRNA 유전자 V3-V4 영역을 PCR로 증폭 후 Illumina MiSeq 플랫폼으로 시퀀싱하였다. Qiime2를 활용한 미생물 다양성 분석을 통해 총 46개의 샘플에서 1,754,418개의 non-chimeric reads를 얻었으며, 평균 126개 의 operating taxonmic unit (OTU) 을 식별하여 총 1,398개의 OTU를 확인하였다. 대부분의 지역에서 Coxiella spp.가 우점종으로 나타났으며, 특히 Coxiella endosymbiont는 가장 높은 우점도를 보이며, Coxiella burnetii와 계통 발생 학적으로 유사한 것으로 확인되었다. 이 연구를 통해 분석된 결과는 각 지역의 H. longicornis 미생물군집 데이터 베이스 구축에 활용되었으며, 이를 통해 지역별 미생물군집의 특이성을 식별할 수 있게 하였다. 이는 한반도의 H. longicornis에 의한 질병 전파 연구와 이를 통한 공중보건 개선에 기여할 것으로 기대된다.

본 연구는 소리곤충 상담 프로그램이 노인의 정서표현에 도움을 주는지를 확인하고자 하였다. 연구대상은 남녀 구분 없이 만 65세 이상이며 정서표현 척도 검사에서 51점 이하, 의사소통에 문제가 없는 자로 실험집단 10명 통제집단 10명을 선정하였다. 프로그램은 2023년 7월부터 8월까지 주 2회, 회기당 50분씩 총 12회기를 실시 하였다. 효과 검증을 위해 SPSS/WIN 26.0을 활용하여 집단 간 동질성 검증을 하고 입증이 된 후 실험집단과 통제집 단의 사전과 사후에 노인 정서표현 척도 측정을 실시하고 분석하였다. 그 결과, 실험집단의 정서표현 전체의 사전 평균 56.25에서 사후평균 66.38로 유의미한 차이가 나타났다(Z=-3.41, p＜.05). 그러나 통제집단의 정서표현 전체의 사전평균 58.15에서 사후 평균 58.92로 유의미한 차이가 나타나지 않았다(Z=-0.43, p>.05). 향후 본 연구결 과를 기반으로 소리곤충을 활용한 노인의 정서표현 향상에 이점을 유도하는 소리곤충 활용 상담 프로그램으로 확대 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

Islands often have relatively well-preserved ecosystem and an abundance of bioresources with a high conservation value, with unrecorded species continuing to be reported (Hong, 2011). Approximately 1,000,000 species of insect known worldwide (Costello et al., 2012), and 20,710 species are known in Korea (NIBR, 2023). Among these, there are 6,117 species in Korean islands (HNIBR, 2022). Native insect Bio-scan project for Korean islands is to estimate the number of insect species on Korean islands. We attempted to estimate the number of insect species on Korean islands using Barcode Index Number (BIN), and also found unrecorded species. The samples were collected four times from April to July at five locations in the Amtedo, an island located in Shinan-gun Jeollanam-do. We tried to obtain a minimum of one to usually a maximum of four samples per morphospecies to enable DNA barcoding.

The purpose of this study is to select various insect species for healing resources and develop a healing program in order to use insect as a healing agriculture. In this study, there are two kinds of breeding kit were developed, one for Gryllus bimaculatus and the other for Oxya chinensis sinuosa. Using these insect breeding kits, we conducted a survey of 60 children and the elderly. In the case of children, the results of the insect breeding satisfaction showed that 30.6% said that the sound of crickets was very good, and 11.1% said that it was good. In addition, the higher the child's awareness of insects, the higher the proportion of children who wanted to raise insects in the future. As a result of a survey of seniors, 45.2% do not like insects and 51.6% are not interested, meaning that most seniors are not very interested in insects. However, the emotions after breeding insects showed positive results, with 45.2% saying their personality became brighter, 48.4% reducing their anger, 48.4% relieving their irritation, 54.8% relieving loneliness, 58.1% feeling more responsible, and 51.6% developing intimacy.

갈색거저리 유충의 사료인 밀기울은 대부분 수입에 의존하고 있는데 일부 국가의 식량 수출 중단 조치 등에 따른 국제 곡물가격 상승으로 밀기울 가격은 인상되고, 식용곤충 판매가격이 하락하면서 생산비 절감을 위한 사료 개발이 요구되고 있다. 농업부산물 3종을 50% 이상 급이하게 되면 유충 생육이 저하되었기 때문에 본 연구는 적정한 배합비율을 선정하기 위해 첨가사료 20, 30% 함량으로 밀기울과 혼합하여 사료를 급이하였을 때 갈색거 저리 유충의 생육 특성과 영양성분 변화에 대해 밀기울만 제공한 대조구와 비교하였다. 부산물 A와 B, C를 각각 30% 함유한 처리구에서 갈색거저리 유충 무게는 대조구와 차이가 없음을 확인하였다. 먹이소화율은 부산물B를 20% 함유한 처리구가 80.5%로 대조구에 비해 높았고, 부산물C 30% 처리구에서 72.6%로 가장 낮았다. 갈색거저 리 유충의 생육일수 100일 기준으로 부산물B 30% 처리구에서 용화율이 76.1%로 대조구보다 1.6배 높았으며, 부산물A 20% 처리구는 29.2%로 용화율이 가장 낮았다. 갈색거저리 유충의 조단백질 함량은 부산물 C 30% 처리 구에서 대조구보다 10.3% 증가하여 아미노산 분석을 진행한 결과 sarcosine과 ornithine이 2.5배 이상 증가하였다. 이를 통해 부산물 B나 C를 30% 함유한 사료를 급이하였을 때 사육 원가를 절감하여 유충을 생산할 수 있을 것으로 사료된다.

A surveillance of chigger mites was performed to monitor the incidence of scrub typhus vectors at four environmental collection points in two locations (Sunchang and Haenam) in the Honam region of Korea from August to December 2023. During the surveillance period, 4,174 chigger mites were collected and the predominant species were Leptotrombidium scutellare (94.3%). The density of chigger mites had the peaked at 44 week (10.26~11.1), while the density of patients peaked at 45 week (11.2~11.8) respectively. A positive correlation (r=0.69) observed between scrub typhus patients and vectors. This result suggests that this vector surveillance method will be useful for alarm system of tsutsugamushi disease. However, the relationship between scrub typhus cases and chigger mite density will be studied through long-term periodic surveillance.

Entomopathogenic fungi serve as eco-friendly alternatives to chemical pesticides. In this study, we investigate the interactions between mosquitoes and Metarhizium anisopliae JEF-157, which showed high insecticidal activity against mosquitoes, by RNA-seq analysis. RNA from mosquitoes was extracted at the median lethal time to identify changes in gene expression. The results showed 580 genes were up-regulated, while 336 genes were down-regulated in fungal treated mosquitoes. Up-regulated genes were related to metabolic and cellular processes such as cytochrome P450, DNA replication, and apoptosis. Down-regulated genes were involved in metabolism pathways such as lysosome, starch and sucrose metabolism, and fatty acid biosynthesis. These results are crucial for elucidating the mechanisms of fungal invasion and interaction in insects, providing insights for future pest management strategies.

Entomopathogenic fungi have been studied to control insect pests as an alternative to chemical insecticides. However, all fungi haven't a high virulence against pests. In this study, we compared the biological characteristics of Metarhizium anisopliae strains. First, we selected four M. anisopliae strains and compared the thermotolerance, conidial productivity, and virulence. For the thermotolerance test, conidial suspensions were exposed to 0, 30, 60, and 90 min at 45 °C. As a result, the conidial germination rates were over 95% when exposed for 0 min but, were 64, 37.7, 6, and 3% when exposed for 30 min at 45°C, respectively. To compare conidial productivity, 200g of millet were used and inoculated with a conidial suspension of 1 ml (1×107 conidia/ml). Conidial productivity was investigated after 14 days. As a result of conducting a virulence test against mealworms using a spray method, differences in virulence between strains were confirmed.

To overcome the challenges in tracking insects underground, a detection method consisting of a metal detector and aluminum tag was developed for tracking a dung beetle, Copris ochus (Coleoptera: Scarabaeidae). First, detection rate was evaluated for varying volumes of aluminum tags varying orientations of the tags under soil. Then, the detection efficacy was evaluated in the field at varying depths of hidden tags in two types of vegetation. Finally, the effect of aluminum-tagging on the survivorship, burrowing depth, and horizontal movement of C. ochus adults were assessed. Generally, an increase in tag volume resulted in a greater detection depth with maximum depth of 17 cm. Orientation, however, did not affect detection rate except when tag was placed perpendicular to the soil surface. In the field, metal detectors could detect aluminum-tagged models with success rates ≥85% up to 10 cm and 45−60% at 20 cm under soil. Finally, no significant effect of tagging on survivorship and behaviors of C. ochus was observed.

Riptortus pedestris is known to acquire their symbiotic bacteria, Caballeronia insecticola, from soil environments in every generation. The symbionts have been demonstrated to affect behavioral and physiological traits of the host insect such as the enhancement of development. In particular, symbiotic effects on female adults could directly entail changes in their population growth. Therefore, we investigated a suite of symbiotic effects of C. insecticola on behaviors and fitness-related parameters of female R. pedestris. Overall, symbiotic females showed an behavioral enhancement in both feeding efficacy and movement capacity including walking and flight. In addition, the survival rates under exposure to overwintering conditions and insecticide resistance level were significantly higher in symbiotic females than the aposymbiotic. Finally, although symbiotic females exhibited shorter longevity, their fecundity was found higher compared to the apo-symbiotic.

Five insecticides (Acrinathrin, Dinotefuran, Emamectin benzoate, Chlorfenapyr and fluxametamide) approved for tomato cultivation were evaluated in Frankliniella occidentalis populations collected from Chungcheong province (Cheongyang, Chungju and Gongju). Leaf dip bioassay was used to evaluate resistance levels (LC50). Bioassays on Acrinathrin demonstrated higher LC50 concentration in evaluated populations. In particular, the Chungju population was 745.61 times the recommended concentration of the insecticide. Other remarkable resistance levels were recorded for the Dinotefuran with 435.06 times and 196.29 times the recommended concentrations for the populations from Chungju and Gongju, respectively. Bioassays for Emamectin benzoate, Chlorfenapyr and Fluxametamide showed low resistance to insecticides in the evaluated populations.

Yellow flower thrips (WFT), Frankliniella occidentalis is mainly controlled using chemical control methods. But the continuous use of chemical pesticides in greenhouse may contribute to development of insecticide resistance. Therefore, in this study, we evaluated the insecticidal activity of eleven insecticides against the WFT occurring in greenhouse pepper cultivation in the Gyeonggi province. The results showed no resistance in treatments with emamectin benzoate, fluxametamide, and flometoquin while high levels of resistance were recorded in treatments with acrinathrin, acetamiprid, and dinotefuran. The Anseong and Yeoju population was more resistant against spinetoram and chlorfluazuron, respectively, than populations from other regions.

단백질의 구조 예측은 생명 과학 및 의약학 분야의 핵심적인 연구 주제 중 하나로, 단백질의 기능 및 상호작용을 이해하기 위한 주요 정보를 제공할 수 있어 다양한 연구가 수행되고 있다. 이러한 연구의 일환으로 최근 Google DeepMind의 AlphaFold2가 등장하였으며, 단백질 구조 예측 성능을 대폭 향상시켜 CASP(Critical Assessment of Protein Structure Prediction)에서 뛰어난 평가점수를 받아 단백질 구조 예측 분야의 최신 기술을 크게 향상시켰다. 이러한 컴퓨터 기반의 단백질의 구조 예측 방법은, 고전적인 방법을 사용하여 직접 단백질 구조를 결정하는 방법 에 비해 매우 정확하고 빠르며 경제적인 비용으로 수행될 수 있어 단백질 구조 예측 및 생리학 연구를 수행하는 연구자들에게 유용한 방법론이 될 것으로 사료된다. 따라서 본 연구소에서는 곤충을 포함한 무척추 자생동물을 연구하는 연구자들을 위해 단백질 구조 예측을 수행할 수 있도록 64Core/128Threads의 CPU, 256GB의 RAM과 6장의 GeForce RTX 3090으로 이루어진 GPU(Graphical Processing Unit) 고성능 컴퓨터 시스템에 AlphaFold2 program을 구축하였다. 최근 인간을 대상으로 한 단백질 구조 예측 연구는 상당한 진전을 보이고 있지만, 곤충을 포함한 자연계의 동물을 대상으로 한 연구는 여전히 미비한 상황이다. 이러한 자생동물자원연구의 확대를 위해 본 연구소에서 구축한 GPU 시스템 및 생물정보학적 분석 방법이 많이 활용되어야 하며, 이를 위해서는 연구자들 의 협력과 참여가 필요하다.

About 1 billion cases of vector-borne infectious diseases occur every year, of which more than 1 million is dead in worldwide. Japanese encephalitis and malaria continue to occur, and infectious diseases such as dengue fever being imported aborad have been increasing significantly due to the increasing number of overseas travelers in Korea. The Korea Disease Control and Prevention Agency has established local centers to monitor pathogen vector population density related to chimate change at 16 locations. We collected 59,389 mosquitoes in traps at 36 collection sites in 30 urban regions and migratory bird habitats in 2023. The trap index was 34.6, and the predominant mosquito species were the Culex pipiens complex, Aedes albopictus, Armigeres subalbatus, Aedes vexans, and Ochlerotatus Koreacus. The mosquitoes were pooled into 4,371 pools to monitor flavivirus infection. In flavivirus dietection, no virus was detected.

Halictidae 전 세계적으로 3,500종 이상 발견된 큰 그룹이며 사람들의 땀에 이끌리는 특성을 보여 Sweat bee라는 이름으로 불린다. 이번 연 구에서는 꼬마꽃벌과에 속하는 Halictus hedini hedini Blüthgen, 1934을 한국에서 처음으로 보고한다. 본 종의 기재, 분포정보, 그리고 삽화를 제공 한다.