최근 기후변화 등으로 인한 꿀벌의 폐사가 증가하고 있으나 관련 데이터가 부족하여 이에 대한 연구가 어려움 을 겪고 있어 학습용 인공지능 데이터를 구축하여 양봉 산업 발전에 기여하고자 한다. 학습용 데이터로 생애주기 별 5단계(알, 애벌레, 번데기, 숫벌, 여왕벌), 종봉별 4가지(이탈리안, 카니올란, 한봉, 호박벌), 발생질병 1종(백묵 병) 총 10가지 클래스를 데이터 수집장소 6곳(장성, 포천, 칠곡, 완주, 의령, 장흥)에서 학습용 데이터를 274,206장 구축하였다. 수집된 데이터는 원시데이터, 원천데이터 가공, 라벨링 데이터 결합, 가공데이터 검수 등을 통해 만들어졌으며 관측지에서 온습도, CO, CH4, NH3 등 환경데이터를 200,000건 확보하여 데이터 라벨링을 수행하 였다. 데이터는 AI Hub(www.aihub.or.kr)에서 다운받을 수 있다. 확보된 데이터는 꿀벌의 생애 단계별, 종별, 건강 상태별 이미지 데이터로 구성되어 있어 양봉 관리 자동화, 꿀벌 질병 예측, 양봉 기술 개발 및 연구 등 다양한 분야에 활용될 수 있을 것으로 예상된다.

식용곤충은 미래식량 자원으로써 우수한 가치를 지니고 있어 해외에서는 사육자동화, IoT 및 AI 기술적용, 수직재배시스템 구축 등 많은 연구가 진행되고 있지만 국내에서는 대규모 사육농가나 곤충스마트팜 기술개발 이 부족하여 이를 위한 AI/빅데이터 인프라 구축이 시급한 실정이다. 학습용 인공지능 데이터는 식용곤충으로 활용되고 있는 장수풍뎅이, 흰점박이꽃무지, 갈색거저리, 백강잠, 메뚜기, 풀무치의 생애 주기별 총 6종의 RGB 사진데이터와 분광이미지 데이터 408,000장을 구축하였으며 온도, 습도, CO,, 암모니아, 조도, 수분 등 환경 데이 터 200,000세트를 수집하였다. 수집된 데이터는 원시데이터 수집, 원천데이터 가공, 라벨링 데이터 결합, 가공데 이터 검수 등을 통해 만들어졌으며 관련 데이터는 AI Hub(www.aihub.or.kr)에서 다운받을 수 있다. 확보된 식용곤 충 6종의 데이터는 곤충 종별 성장단계, 환경 변수에 따른 최적의 사육환경 조성, 생산시기 예측, 스마트대량사육 시스템 개발, 제품 가공시 추적이력제 도입, 식용곤충 스마트팜 기술 개발 및 연구 등 다양한 분야에 활용될 수 있을 것으로 예상된다.

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.

To test the muscle cell specific gene expression, we examined the ability of human α-skeletal muscle actin (ACTA) promoter or human myoglobin (hMb) promoter to direct the expression of the GFP gene in both muscle and non-muscle cells, respectively. C2C12 cells, a mouse myoblast cell line, provide a powerful model to study skeletal muscle differentiation in vitro. We intended to use this cell line as a model for skeletal muscle-specific gene expression during myogenic differentiation from myoblast to myotubes. We compared marker gene expression profiles of proliferating and differentiated C2C12 cells using RT-PCR and fluorescent microscopy analysis. Also, we found that the expression of PCK1 gene under the control of ACTA promoter was proportionally increased as C2C12 differentiated into myotube form. PCK1 is involved in the regulation of gluconeogenesis. In previous research, transgenic mice with overexpressing PCK1 in skeletal muscle showed a greatly enhanced level of physical activity, which extends well into old age. This is due, in part, to an increased number of mitochondria and a high concentration of triglyceride in their skeletal muscles. These mice also had very little body fat, despite eating 60% more than controls. We also constructed a mesenchymal stem cell line and fetal fibroblast cell line for the experiments aiming to make transgenic animals in which the PCK1 gene is specifically expressed in muscle tissue. Accumulated knowledge of this approach could be applicable to a variety of related biological areas including transgenic animal research, gene function study, anti-aging study, etc. This work was supported by Korea Institute of Planning and Evaluation for Technology in Food, Agriculture and Forestry (IPET) through Export Promotion Technology Development Program, funded by Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs (MAFRA) (316002-5).

Tetranychus urticae and Myzus persicae are one of the most serious insect pests in many crops, vegetables, flowers, and fruit trees worldwide. Many insecticides have been developed to control green peach aphid and two spotted spider mite, but resistance to almost all insecticides has reduced their control effect. Particular groups of plant-beneficial microbials are not only root colonizers that provide plant disease suppression, but in addition are able to infect and kill insect larvae. Antimicrobial compounds produced by biocontrol microbes are effective weapons against a vast diversity of organisms such as fungi, nematodes, and viruses. In this study, we evaluated the effectiveness of mixtures plant extracts and improvement of culture process biocontrol microbials on insecticidal activity. Azadirachta indica and Derris elliptica mixed with micorbials, which are nutrient sources of mung bean extract and lecithin, were more effective than other the mixtures. Leaf spraying with the mixture of Pseudomonas fluorescens significantly showed the highest insecticidal power in vivo for 24 hours after treatment. The effect of spraying mixture was more than 50% at 2000 times dilution, and the spraying concentration of 90% or more showed a dilution of up to 500 times. Our results indicated that the nutrient sources of microbe act as a key antimicrobial metabolite in biocontrol of insect pests, and mixing with plant extracts can provide synergistic effects as an optimal usage of the biocontrol agents.

본 연구는 고농도 CO2 환경에 순응한 호접란 유묘의 CO2 교환 및 생장 반응을 조사하기 위해 실시하였다. 환경 조절이 가능한 식물생장상에서 6주령 호접란 ‘만천홍’을 27주 동안 야간에 각각 400 ± 100, 900 ± 100, 1500 ± 100, 2100 ± 100μmol CO2·mol-1 농도로 유지해주었다. 처리에 앞서 발달해 있었던 최상위 성숙엽으로 측정한 야간 중 CO2 흡수량은 900μmol CO2·mol-1 처리구에서 가장 높았고, 이어 2100, 1500, 400μmol CO2·mol-1 순으로 높았다. 그러나 처리 7주 이후 새로 발달한 성숙엽에서 측정한 결과, 2100μmol CO2·mol-1 처리구가 야간 중 가장 높은 CO2 흡수량을 보였으며, CO2의 흡수량은 처리 CO2 농도가 높아질수록 증가하는 경향을 보였다. 생장 반응에서는 최상위 성숙엽의 엽장, 엽폭 및 생체량은 900, 1500, 2100μmol CO2·mol-1 등 고농도 처리구에서 감소하였으나, 신엽 발달은 고농도 CO2 처리 하에서 촉진되었다. 이러한 결과들은 호접란 유묘의 높은 CO2 환경에 대한 적응이 CO2 흡수와 신엽 발달을 증진시킬 수 있다는 것을 보여준다. 그러나 900μmol CO2·mol-1 이상의 고농도에서는 잎의 생장과 생체량이 다소 줄어드는 경향이 있어 이에 대한 원인구명 등 추가적인 연구가 필요하다.

Human interferon alpha 2b (hIFNα-2b) is an important immune regulator widely used in clinic, for the treatment of chronic hepatitis, hairy cell leukemia, chronic myelogenous leukemia and multiple myeloma, etc. The clinically used hIFNα-2b is generally produced by E. Coli, which lacks the post-translational O-glycosylation of naturally synthesized protein, and has a short serum half-life. In this study, we report the successful generation of transgenic chickens that produce hIFNα-2b in the egg white using a feline immunodeficiency virus (FIV)-based lentiviral vector. In preliminary in vitro study, the hIFNα-2b gene under the control of CMV promoter expressed as much as 2,650 ng/㎖ in CEF-LNC-hIFNα-2bW cell. A FIV vector packaged with vesicular stomatitis virus G glycoprotein (VSV-G) was injected underneath the blastoderm of freshly laid chicken eggs (stage X) to produce a hIFNα -2b transgenic chicken. Out of 187 injected eggs, 55 chicks were hatched after 21 days of incubation, and 27 of the G0 hatched chicks expressed the vector-encoded hIFNα-2b gene. The expression of recombinant hIFNα-2b in transgenic chickens constitutes an important step towards low-cost and full biological activity production of this protein drug in bioreactor. This work was supported by the Bio-industry Technology Development Program, Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs, Republic of Korea, and by a grant from the Next-Generation BioGreen 21 Program (No. PJ011178), Rural Development Administration, Republic of Korea.