The objective of this study was to determine the ultrasonication-assisted extraction conditions that maximize the DPPH radical scavenging activity of extracts obtained from the stems of Lespedeza bicolor Turcz through the application of the Response Surface Methodology (RSM). Before delving into the analysis of extraction conditions using the RSM model, we conducted efficiency validation of ultrasonication-assisted extraction and executed single-factor experiments for ethanol concentration, extraction time, and extraction temperature. The data obtained from these single-factor experiments were employed to construct the Box-Behnken Design (BBD). In these results, in the single-factor experiments, it was evident that the parameters for ethanol concentration, extraction time, and extraction temperature exhibited quadratic trends. The single-factor experiments allowed us to discern the trends for each parameter leading to the maximum antioxidant capacity, and this data was subsequently applied to the BBD. Following the completion of initial experiments, a Response Surface Methodology (RSM) model was constructed based on Box-Behnken Design (BBD). According to the predictive model developed in this study, it was anticipated that performing ultrasonic-assisted extraction for 85.0412 minutes at an ethanol concentration of 32.573% and an extraction temperature of 51.5608°C will result in a DPPH radical scavenging activity of 79.7146%. The predictive results were statistically verified through a comparative analysis with actual measurements and ANOVA analysis, confirming the statistical significance of the model. The finding of this study underscore the significance of optimizing extraction conditions in the precise quantification of the antioxidant potential for economic advantages in both experimental and industrial contexts.

Background: Single-leg squat (SLS)s are commonly used as assessment tool and closed kinetic exercises are useful for assessing performance of the lower extremities. Pronated feet are associated with foot pressure distribution (FPD) during daily activities. Objects: To compare the FPD during SLSs between groups with pronated and normal feet. Methods: This cross-sectional study included 30 participants (15 each in the pronated foot and control groups) are recruited in this study. The foot posture index was used to distinguish between the pronated foot and control groups. The Zebris FDM (Zebris Medical GmbH) stance analysis system was used to measure the FPD on the dominant side during a SLS, which was divided into three phases. A two-way mixed-model ANOVA was used to identify significant differences in FPD between and within the two groups. Results: In the hallux, the results of the two-way mixed-model ANOVAs revealed a significant difference between the group and across different phases (p < 0.05). The hallux, and central forefoot were significantly different between the group (p < 0.05). Moreover, significant differences across different phases were observed in the hallux, medial forefoot, central forefoot, lateral forefoot, and rearfoot (p < 0.05). The post hoc t-tests were conducted for the hallux and forefoot central regions. In participants with pronated foot, the mean pressure was significantly greater in hallux and significantly lower, in the central forefoot during the descent and holding phases. Conclusion: SLSs are widely used as screening tests and exercises. These findings suggest that individuals with pronated feet should be cautious to avoid excessive pressure on the hallux during the descent-to-hold phase of a SLS.

Fas-associated death domain protein (FADD) functions as an apoptotic adapter in mammals, recruiting caspases for death-inducing signaling complexes, while in lower animals, it interacts with IMD and DREDD to initiate antimicrobial responses. In this study, we examined the T. molitor FADD sequence (TmFADD) using molecular informatics methods to understand its involvement in the host's immune response against microorganisms. Knocking down TmFADD transcripts resulted in increased susceptibility of T. molitor larvae to E. coli, underscoring the significance of FADD in insect defense mechanisms and providing valuable insights into insect immunity.

Tenebrio molitor(T. molitor) is gaining attention as a sustainable food source with high nutrient content. Understanding their immune system, paricularly the role of Tak1 in the Imd pathway, is essential for mass breeding. This study investigates TmTak1 function in T. molitor. we investigated the immune function of TmTak1, followed by systemic infection using E. coli, S. aureus, and C. albicans. As a result, Silencing TmTak1 significantly affects expression levels of AMPs in the whole body, Fat bodies, and Integuments. These results showed lower expression levels of AMP compared to the control group during E.coli injection.

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.

Chitin and chitosan, abundant biopolymers from shellfish, crustaceans, and fungal hyphae, have diverse applications in food, biomedical, and industrial sectors. Also, insects offer a one of the chitin and chitosan source, yet research into the biological processes of chitin and chitosan within insects remains inadequate. To investigates the safety and benefits of insect-derived chitin and chitosan, we orally administered crab-derived and insect-derived chitin and chitosan to mice and compared RNA expression. NGS derived sequences were obtained and DEG and GO analyses were performed. This study displays a chance to progress the application of edible insects.

Lytic polysaccharide monooxygenases (LPMOs) catalyze the oxidative cleavage of glycosidic bonds in crystalline polysaccharides including chitin and cellulose. The recent discovery of LPMO family proteins in many insect species suggests that they presumably play a role in chitin degradation in the cuticle/exoskeleton, tracheae and peritrophic matrix during insect development. Insect LPMOs belong to auxiliary activity family 15 (AA15/LPMO15) and have been classified into at least four groups based on phylogenetic analysis. In this study, we identified and investigated the physiological functions of group I LPMO15 (MaLPMO15-1 and PhLPMO15-1) in two longhorn beetle species, Monochamus alternatus and Psacothea hilaris. In both species, depletion of LPMO15-1 transcripts by RNAi resulted in a lethal pupal-adult molting defect. The insects were unable to shed their old pupal cuticle and died entrapped in their exuviae. Furthermore, TEM analysis revealed a failure of degradation of the chitinous procuticle layer of their old cuticle, retaining intact horizontal laminae and vertical pore canals containing perpendicularly oriented chitin fibers (pore canal fiber, PCF) in their core. These results indicate that MaLPMO15-1 and PhLPMO15-1 are required for turnover of the chitinous old cuticle, which is critical for insect molting.

지속적인 기후변화로 인해 매개 곤충을 통한 다양한 신종감염병이 국제적으로 확산되고 있으며, 발생빈도 또한 증가하는 추세이다. 이러한 매개질병을 관리하기 위해서는 질병을 매개하는 매개체에 대한 정보와 지속적 인 모니터링이 필요하다. 이 연구는 제3급 법정 감염병으로 지정된 중증열성혈소판감소증후근(Severe Fever with Thrombocytopenia Syndrome, SFTS) 및 라임병(Lyme disease) 등의 매개체로 알려져 있는 참진드기를 대상으로 충남 당진 일대에서 2018년부터 2023년까지 총 6년, 4월-11월의 기간동안 월 1회 4개의 환경(무덤, 산길, 잡목림, 초지)에서 드라이아이스 유인트랩을 사용하여 발생밀도를 조사하였다. 그 결과 2018년 16,996마리, 2019년 16,698마리, 2020년 6,417마리, 2021년 7,380마리, 2022년 3,451마리, 2023년 3,465마리로, 총 54,407마리가 채집되 었으며, 초지에서 가장 많이 채집되었다. 채집된 참진드기는 2속 3종으로 작은소피참진드기(Haemaphysalis longicornis), 개피참진드기(H. flava), 일본참진드기(Ixodes nipponensis)이며, 작은소피참진드기 (H. longicornis) 가 42,489마리(78.09%)로 높은 우점도를 보였으며, SFTS 보유 여부를 확인하기 위해 RNA 추출 및 Nested RT-PCR 단계를 걸쳐 전기영동을 수행하였으나 양성 검체는 0건으로 확인되었다. 이러한 연구 결과는 SFTS의 주요 매개 체인 참진드기 발생 양상 파악 및 매개 질병 관리 전략 수립에 기초 자료로서 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

국립기상연구소의 보고에 의하면 최근 한반도의 기온 상승으로 인해 온대내륙성 기후형에 속했던 지점은 온대해양성 기후형으로, 온대해양성 기후형은 아열대습윤 기후형으로 변화하고 있다. 이러한 한반도의 기후 변화는 환경 변인에 민감한 질병 매개 곤충의 분포와 밀도 변화에 영향을 미칠 수 있어 지속적인 모니터링이 중요하다. 이 연구는 철새도래지 내 발생 및 유입될 수 있는 모기와 관련 바이러스 감염률을 확인하기 위해 충남 당진의 철새도래지에서 BG-sentinel trap 및 LED trap을 사용하여 2021년부터 2023년까지 4-11월간 월 2회 수행하 였다. 채집된 모기는 총 3,723마리로, 4속 16종을 확인하였다. 그 중 금빛숲모기 (Aedes (Aedimorphus) vexans nipponii) 가 1,711마리(45.96%)로 가장 높은 우점도를 나타냈으며, 흰줄숲모기 (A. (Stegomyia) albopictus) 와 큰검 정들모기 (Armigeres (Armigeres) subalbatus) 각각 588마리(15.79%), 빨간집모기 (Culex (Culex) pipiens pallens) 269마리(7.23%)로 나타났다. 채집된 모기의 Flavi-virus 감염 여부를 확인하기 위해 RNA 추출 및 RT-PCR을 통해 확인하였으나, 모두 음성으로 확인되었다. 이러한 연구 결과들은 기후변화에 맞추어 변화하는 감염병 매개 모기 의 발생 현황을 감시·예측하는데 유의한 자료로 활용될 수 있으며, 향후 모기 매개 질환 발생을 예측하기 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

털진드기 유충 (Acari: Trombiculidae)은 쯔쯔가무시증을 전파하는 주요 매개체이다. 털진드기 유충의 발생량 은 가을철에 증가하는 것으로 알려져 있지만, 환경 및 시기에 따라 발생 패턴이 다르게 나타날 수 있어 각 지역에 대한 조사가 필요하다. 이 연구는 충남 예산의 털진드기 발생 양상을 확인하기 위해 2017년부터 2023년까지 36-51 주차 (9-12월)에 걸쳐 현장 조사를 수행하였다. 논, 밭, 수로, 초지에 5m 간격으로 털진드기 트랩을 환경별로 5개씩 설치하여 채집하였다. 그 결과 총 3,257개체로 2017년 1,104마리, 2018년 785마리, 2019년 650마리, 2020년 160마 리, 2021년 139마리, 2022년 233마리, 2023년 186마리 채집되었다. 동정 결과 5속 12종이 확인되었으며 둥근혀털 진드기(Neotrombicula tamiyai)가 1,882개체(57.78%)로 우점도가 가장 높게 나타났다. 이러한 발생 양상에 관한 연구는 매개 질환의 예방 및 관리 전략 수립에 있어 중요한 기초 자료로 활용될 수 있으므로 지속적인 연구와 모니터링이 필요할 것으로 사료된다.

In the study, a variation of Haemaphysalis longicornis, a major vector of fever-causing conditions, was statistically analyzed to identify the spatial and climatic factors affecting the time-dependent variations of its population. The survey occurred in different habitats in South Korea. In addition, we developed a predictive model by using a probability function to find the peak occurrence time annually. As a result, the numbers of adults and nymphs were found to be related to temperature and relative humidity and their population peaked at the end of May in all habitats except deciduous forests. This study is expected to provide information on habitat types, times, and climate patterns that require attention to help control H. longicornis populations.

This study presents the results of mosquito surveillance monitoring in Chungnam Province from 2017 to 2020. A total of 130,750 mosquitoes were collected, and we analyze variations of mosquito populations with emphasis on the most abundant species. We also provide the field survey data based on the different habitats in Chungnam Province.

국내 원예작물에서 화분매개곤충의 의존도는 해마다 증가하고 있다. 우리는 사과, 딸기 등 화분매개곤충의 의존도가 높은 주요 과수와 시설작물에 대하여 화분매개곤충의 사용기술을 개발하고 이를 현장에 적용하는 연구를 수행하고 있다. 2021년부터 2022년까지 딸기, 키위 등 5가지 주요 농작물에서 화분매개벌을 적용한 결과, 딸기에서 뒤영벌의 적용결과 기존 꿀벌과 통계적으로 같은 수준의 화분매개효과를 나타내었으며, 하우스에서 농약적용시 하우스 밖으로 벌통을 위치시키는 것이 방치보다 벌의 소실을 20% 더 감소시킬 수 있었다. 인공수분 에 의존하고 있는 씨없는 수박에서 수분수 식재와 꿀벌을 이용함으로 기존 벌 방사보다 16% 착과율을 향상시킬 수 있었다. 시설고추에서 꿀벌과 뒤영벌의 혼합사용시 기존 꿀벌 방사보다 고추 수량이 10% 향상되었고, 토마토 에서 660㎡당 뒤영벌의 봉군량을 1.5배 증가시 토마토 수량은 4.4% 향상되었다. 키위는 꿀벌로 기존의 인공수분 을 충분히 대체할 수 있었고, 인건비가 60%이상 절감되었다. 또한 현재 시판중인 30종의 살충제와 27종의 살균제 에 대하여 24시간내 반수치사를 보인 농약은 각각 살충제 6종와 살균제 4종 이었다. 이어서 2023년부터 참외, 멜론, 사과, 단감에 대한 현장적용연구가 진행되고 있다.

Bee traffic at the hive entrance can be used as an important indicator of foraging activity. We investigated patterns of honeybees and bumblebees near their hives as a basis for calculating bee traffic using the image deep learning. The flight pattern near the hive differed significantly according to bee at entering and leaving the hive. Honeybees mainly showed flight that changed flight direction more than once (69.5%), whereas bumblebees mainly performed straight flight (48.7%) or had a single turn (36.5%) in flight. When bees entered the hive, honeybees primarily showed one-turn or two-turn flight patterns(88.5%), and bumblebees showed a one-turn flight pattern (48.0%). In contrast, when leaving the hive, honeybees primarily showed a straight flight pattern (63.0%), and bumblebees primarily showed a straight or one-turn pattern (90.5%). There was a significant difference in flight speed according to the flight pattern. The speed of straight flight (0.89±0.47 m/s) was 1.5 to 2.1 times faster than flight where direction changed. Therefore, our results can help determine the capturing and recognizing the flying image of bees when calculating bee traffic by image deep learning.

Division of the risk management, APQA(Animal and Plant Quarantine Agency) is conducting the IRA(Import Risk Assessment) to prevent the introduction of pests when importing foreign agricultural products. In the 2023 IRA, 55 cases of 19 items from 23 countries was analyzed, and fresh avocado(variety: HASS) from the Philippines was concluded in September 2023 and can be imported in accordance with appropriate phytosanitary measures. The main issue in the IRA of fresh avocado fruits from the Philippines was whether HASS variety avocados were host plants of Bactrocera dorsalis. As a result of the risk analysis, B. dorsalis were included in the pest list that needs to be managed by special risk management. As a risk management for B. dorsalis, one trap using methyl-eugenol is installed per 20 ha once a week. After surveying, if the population is more than 2/trap/day, control measures such as adding traps and spraying pesticides are necessary. As equivalence, regionalization, and transparency have been strengthened with the recent entry into force of the mega FTA, a higher level of scientific basis is required. Accordingly, division of the risk management, APQA is working harder to improve its expertise, and we need your cooperation and attention of the IRAs.

시설재배 딸기의 화분매개에 꿀벌 사용이 보편화되어있지만 동양종(A. cerana) 꿀벌의 화분매개효과 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구는 딸기에서 동양종 꿀벌의 화분매개자로 가능성을 평가하기 위하여 비닐하우 스 딸기에서 서양종 꿀벌과 화분매개행동 특성을 비교하였다. 향후 봉군 수명과 착과된 딸기의 기형과율품질을 평가 할 예정이다. 서양종과 동양종 꿀벌은 10시 이후부터 활동량이 증가하고, 13시에 방화활동이 가장 활발하였 으며 이후부터 감소하는 일주행동 패턴을 보였다. 서양종과 동양종 꿀벌 활동성은 모두 온도, 조도, 자외선과 정의 상관관계를 나타냈으며 상대습도와는 부의 상관을 보였다. 특히 서양종 꿀벌은 온도, 조도, 자외선이 같은 수준의 상관(r=0.7)을 보이는 것에 반해, 동양종 꿀벌의 경우 온도와 습도보다 광조건(조도, 자외선)에서 더 높은 상관계수(r＞0.9)가 나타났다. 서양종과 동양종 꿀벌의 방화특성을 조사한 결과 꽃에 머무는 시간은 서양종 꿀벌 이 평균 6.9초, 동양종 꿀벌이 7.0초로 같은 수준이었으나(p>0.05), 꽃 간 이동시간은 동양종 꿀벌이 2.4초로 서양 종꿀벌(3.1초)보다 20% 유의미하게 짧은 것으로 나타났다(p=0.011). 따라서 같은 시간에 동양종 꿀벌이 서양종 꿀벌보다 더 많은 꽃을 방문 할 수 있을 것으로 생각된다.

To identify viruses and compare their abundance levels in the venom glands of hymenopteran species, we conducted venom gland-specific transcriptome assemblies and analyses of 22 Aculeate bees and wasps and identified the RNA genomes of picornaviruses. Additionally, we investigated the expression patterns of viruses in the venom glands over time following capture. Honeybee-infecting viruses, including black queen cell virus (BQCV), deformed wing virus (DWV), and Israeli acute paralysis virus (IAPV), were highly expressed in the venom glands of Apis mellifera and social wasps. This finding suggests that the venoms of bees and wasps likely contain these viruses, which can be transmitted horizontally between species through their stinger usage. A. mellifera exhibited an increasing pattern of abundance levels for BQCV, DWV, IAPV, and Triatovirus, while the social wasp Vespa crabro showed increasing abundance levels of IAPV and Triatovirus over different capture periods. This suggests that the venom glands of honeybees and wasps may provide suitable conditions for active viral replication and may be an organ for virus accumulation and transmission. Some viral sequences clearly reflected the phylogeny of Aculeate species, implying host-specific virus evolution. On the other hand, other viruses exhibited unique evolutionary patterns of phylogeny, possibly caused by specific ecological interactions. Our study provides insights into the composition and evolutionary properties of viral genes in the venom glands of certain Aculeate bees and wasps, as well as the potential horizontal transmission of these viruses among bee and wasp species.

The moth species and bugs are highly polyphagous that feed on a wide range of field and vegetables crops, including soybean in Korea. The monitoring study was conducted in soybean fields in Southern area Miryang from 2021-2023. Commercial funnel and rocket traps housing species-specific baiting with pheromone were used for monitoring of moth species (Spodoptera frugiperda, Spodoptera litura, Agrotis ipsilon, Helicoverpa armigera, Ostrinia furncalis, Spodoptera exigua, and Mythimna separata) and bean bugs (Riptortus pedestris), respectively. The higher number of Spodoptera species (S. litura and S. exigua) were captured in August to September with several seasonal population peaks. The higher number of R. pedestris was captured in July to September. Climatic components were found as critical and influential factors in the population dynamics of moth species and bean bug. The population information of this study can be used to understand the spring emergence along with number of generations, and integrated into management programs of moths and bugs.