본 연구는 우수한 꿀벌 신품종 육성을 위해 국립농업과학원에서 육성된 재래꿀벌 RX계통을 분양받아 ’23~’24 년까지 부안군 변산면에 위치한 전북농업기술원 잠사곤충시험장 양봉사에서 꿀벌세력, 수밀력, 질병저항성, 온순성, 질병발생, 월동능력을 한라벌 품종과 비교하여 조사하였다. 8~11월 RX계통의 꿀벌세력 감소는 3.9%로 한라벌 39.8% 대비 상대적으로 낮았고, 수밀력, 청소능력, 온순성은 유의적 차이가 없었다. 낭충봉아부패병 등 질병은 전북동물위생시험소에서 병성검정한 결과, 두 시험군 모두 항원이 검출되었으나 임상증상은 없었다. 그리고 월동 중 한라벌 품종은 폐사한 반면, RX계통은 모든 시험군이 월동에 성공하였고, 또한 월동전·후 먹이감 소량이 적어 월동능력이 우수한 것으로 판단하였다. 본 연구는 국립농업과학원 공동연구사업(PJ01504205)의 지원을 받아 수행하였다.

등검은말벌은 우리나라 뿐 아니라 유럽지역에 침입한 꿀벌의 중요한 포식해충이다. 양봉가들이 살충제를 활용하여 밀도 억제를 시도하고 있으나 아직까지 실현가능하고 과학적 방법과 적용 가능성이 정형화되지 않았다. 본 연구는 양봉가들이 주로 사용하는 살충제를 가지고, 등검은 말벌의 유충과 성충의 살충율과 반응 패턴을 조사하였다. Clothianidin, Dinotefuran, Carbosulfan은 처리 후 30분 내 70% 이상의 살충률을 보 였으며, Bifenthrin, Cartap hydrochloride의 상대적으로 살충률이 낮았다. Clothianidin, Dinotefuran, Carbosulfan의 반수치사약량(LD50)은 각 0.29, 0.65, 2.21 μg/bee이었다. 5령 유충에 대한 24시간 간격으로 3회 연속 섭식 처리를 했을 때, 2일이후에 약효가 나타났고 72시간 후에는 모두 70% 이상 살충률을 보였다. 등검은말벌의 반수치사약량은 양봉꿀벌의 것보다 10-100배 더 높았다. 향후 이 살충제를 말벌 방제에 이용할 수 있을지 추가적 검토가 필요하다.

최근 몇 년 전부터 우리나라의 양봉농가에는 전에 경험하지 못했던 이상기후 악재와 초비극 상황인 꿀벌 군집 붕괴현상(Colony collapse disorder, CCD)으로 인하여 최대 60% 이상의 꿀벌이 폐사하거나 사라지는 등 양봉산업 의 막대한 손실을 초래하였다. 본 연구는 복잡하고 다양한 원인으로 약해진 꿀벌의 면역력과 봉군 세력을 향상시 키기 위하여 농업부산물 홍삼박을 활용한 화분떡을 자가제조하여 꿀벌 사양 먹이를 통한 봉군 세력에 어떠한 영향을 미치는지를 구명하고자 수행하였다. 가공부산물 홍삼박을 건조하여 130 mesh 이상 초미립자로 분쇄하 였으며, 조사포닌 725 mg 100-1을 함유하였고 화분떡 총중량의 0.5, 1.0, 2.5, 5.0, 10.0%로 첨가하여 완전하게 혼합 배합하여 화분떡을 제조하였다. 분봉벌은 4월 분봉한 봉군으로 이용하였으며, 2달 동안 1주일 간격으로 대조구 화분떡과 제조한 홍삼박 화분떡 5처리구에 급이하여 봉군의 세력을 조사하였다. 사양 먹이로 급이한 화분떡은 30일간 달관조사에서 대조구와 처리구 모두 꿀벌 먹이로 거부반응은 없었다. 봉군 세력 조사로 4월 분봉벌의 봉군은 1매 2갈로 시작하여 약 한 달 후에 6매 봉판으로 증소되었으며, 이때 조사된 봉군별 봉개율은 대조구 55%(100 기준) 대비 홍삼박 0.5~1.0% 처리구는 58~60%로 +(5~9)% 향상되었던 반면, 홍삼박 2.5% 이상 첨가한 처리구에서는 봉개율이 -(9~20)% 감소하는 경향을 보였다. 그리고 화분떡 먹이 소모량을 조사한 결과, 대조구 평균 96.9%(100) 소모율 대비 홍삼박 0.5% 처리구는 97.7%로 다소 높았으나 홍삼박 2.5% 이상 처리구에서는 점점 감소하는 경향을 보였다.

꿀벌에 대한 중요성이 인식되고 도시양봉의 수요가 증가하는 가운데 도시양봉에 최적화된 벌통을 제작하였 다. 꿀벌과 도시양봉에 대한 설문를 진행한 결과, 분봉으로 인한 민원이 도시양봉을 하는 데 가장 큰 저해요소로 꼽혔다. 이에 분봉을 방지하여 시민과 어우러질 수 있으며 친환경적인 벌통을 제작하는 데 초점을 맞췄다. 분봉을 방지하기 위해서는 여왕벌의 이탈을 감지하는 자성 센서와 벌들이 분봉을 하고자 하는 욕구인 분봉열을 감지하 는 온도 센서를 설치하여 효율을 파악하였다. 더불어 최근 이상기후로 인한 잦은 폭우와 고열을 견디기 위하여 밀랍을 이용한 벌통 코팅을 진행하였다. 벌통의 바닥에는 트레이를 서랍처럼 분리 설치할 수 있도록 함으로써 무더운 기온에서는 손쉽게 트레이를 빼서 환기에 중점을 두고, 그 외의 조건에서는 트레이를 끼워둠으로써 바닥 에 떨어진 꿀벌의 사체를 주기적으로 수거하여 유전자 분석을 함으로써 꿀벌의 건강 상태를 점검할 수 있도록 하였다. 꿀벌이 해당 벌통으로 인하여 스트레스를 받는지 꿀벌의 주요 스트레스 마커 유전자의 상대적 발현량을 조사한 결과, 일반적인 벌통에서의 발현량 수준과 큰 차이가 없는 것을 확인할 수 있었다. 이처럼 새로이 디자인된 벌통을 이용한다면 이상기후에서도 도시양봉을 하는 데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

최근 국내에서는 꿀벌 대량소실 현상이 2022년부터 전국적으로 발생하고 있다. 우리나라 뿐 만 아니라, 전세계 적으로 양봉산업에 큰 위협이 되고 있는 봉군붕괴현상은 2016년 미국에서 세계 최초로 보고되었다. 국내에서는 2022년 민관 합동조사 결과, 이상기온, 응애, 말벌 등이 주요 원인으로 지목되었다. 대량소실 현상을 보인 양봉농 가와 정상 농가의 병원체 검출 비교 결과, 유의성있게 검출이 증가되는 병원체는 발견되지 않았다. 그러나, Tyrophagus mite, Trypanosome, Lake Sinai virus, Apis mellifera filamentous virus 등의 신종 응애, 원충 및 바이러 스 감염이 추가로 확인되었다. 국내에서 새롭게 감염이 확인된 기생충과 병원체가 대량소실, 나아가 봉군붕괴현 상에 직간접적으로 영향을 주었을 것으로 사료되며, 지속적인 조사와 연구개발을 통해 기후등 환경변화에 따른 신종 질병 검색과 대책을 마련해야 할 것이다.

국내 생산 감로꿀의 기능성 식품 소재로 활용하기 위하여 DPPH (1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl)와 ABTS [2,2-azobis (3-ethylbenzothiazoline- 6-sulfonate)] 라디칼 소거능, FRAP (Ferric reducing antioxidant power) 활성, 총 폴리페놀 함량 분석을 통하여 항산화 활 성을 평가하였다. 국내 생산 감로꿀은 DPPH와 ABTS 라디칼 소거 활성을 보였으며 최고농도 10 mg/mL에서 DPPH에 비하여 ABTS 라디칼 소거능이 3배 이상 높게 측정되었다. FRAP 분석에서는 ferric ion (Fe3+)를 126 μM의 ferrous (Fe2+)로 환원시켰다. 또한, 국내 생산 감로꿀에 함유된 폴리페놀성 화합물의 총량은 73.41 mg GAE/kg로 확인되었다. 이상의 연구결과에 비추어 볼 때, 국내 생산 감로꿀의 우수한 라디칼 소 거능과 환원력을 가지며 천연 항산화제로 알려진 페놀성 화합물을 존재로 인하여 항산화 활성을 가지는 것으로 확인되었다. 본 연구결과는 국내 생산 감로꿀의 기능성 식품 소재로 활용할 수 있는 기초자료로 제공하는 바이다.

서양종 꿀벌(Apis mellifera L.)의 봉독은 예로부터 항염증과 탁월한 진통 효과로 인해 많은 질병 치료에 이용되어 왔다. 이러한 기능성은 멜리틴과 같은 봉독의 다양한 활성물질로부터 기인하며 약리기전에 대한 연구도 활발하다. 그러나 아직까지 봉독 내에 존재하는 생체아민에 대한 연구는 미흡하다. 본 연구에서는 초고성능액체크로마토그래피를 이용하여 봉독 내에 존재하는 생체아민인 putrescine의 존재 여부를 확인하였으며 이에 대한 밸리데이션을 수행하였다. 밸리데이션은 특이성, 정확성 및 정밀도를 평가하고 분석법을 검증하였다. Putrescine 분석의 선형성은 R≥0.99로 높은 선형성을 나타냈으며, 검출한계는 0.9 μg/ml, 정량한계는 2.7 μg/ml였으며, 회수율은 96.4%-99.9%로 나타났다. Intra-day 정밀도와 inter-day 정밀도의 상대표준편차(RSD) 값은 각각 0.16%-0.23%와 0.09%-0.36%였으며, 이는 RSD 값이 5%이하의 우수한 정밀도 를 보였다. 따라서 본 분석법은 putrescine 분석에 있어서 선형성, 검출한계, 정량한계 및 회수율을 모두 만족하는 것으로 확인되었다. 또한 봉독 내에 존재하는 putrescine의 함량을 조사해본 결과 3.1 ± 0.09 mg/g 존재하였으며 본 연구를 통해 봉독 내 putrescine 함량에 대한 기본적인 데이터를 제공하며, 이는 다양한 생물 활성에 대한 추가 연구에 유용할 것으로 사료된다.

화분매개곤충으로 중요한 산업적 가치를 지닌 꿀벌은 전 세계적으로 병해충에 의한 개체수 감소 현상이 심각한 문제로 제기 되고 있다. 본 논문에서는 이를 타개하기 위하여 질병저항성 꿀벌 계통을 선발하고자 하였으며, 이를 위해 꿀벌 육성 계통별 청소력(hygienic behavior) 평가를 수행하였다. 이는 질병 저항성 계통 선발에 관한 연구로 본 연구에서는 5종의 꿀벌 계통과 2종의 교배종 계통에 대한 청소력 평가를 Pin killed brood assay 법에 의해 수행하였다. 그 결과 처리 24 시간 후 죽은 번데기를 제거하거나 개봉하는 능력이 60% 이상으로 청 소능력이 낮은 계통(non-hygienic)은 확인되지 않았으며, 반대로 죽은 번데기를 제거하거나 개봉하는 능력이 90%이상인 hygienic 계통은 C, D, E, F, ♀CX♂D 그리고 ♀FX♂D 계통인 것으로 드러났으며, 그 외 A 계통은 보통(intermediate)의 청소능력을 가진 것으로 확인 되었다. 이를 통해 본 연구에서는 육성 계통 대부분이 높은 질병저항성 특성을 지니는 것으로 평가되고 있으며, 이러한 결과는 지속적인 질병저항성 꿀벌 계통 선발에 활용할 수 있을 것으로 기대되고 있다.

이탈리안벌인 A, C, F계통과 코카시안벌인 D, V계통을 2005년부터 2007년까지 국내에서 수집하였다. 수집한 계통은 육종을 위해 격리 된 섬에서 근친교배를 통해 순계로 분리하였다. 이 연구는 꿀, 로열젤리 다수확계통 선발에 있어 개체군 선발과 육종 효율을 높이기 위해 수행되 었다. 23 개의 형태학적 특성을 평가하고 두 아종의 기존 데이터와 비교한 결과, 이탈리안벌 순계계통은 코카시안벌 순계 계통과 달리8개의 특성이 기존의 이탈리안벌과 유사해 더 많은 특성이 보존되고 있음을 알 수 있었다. 또한 국내에서 유지되고 있는 순계들은 타 지역의 동일 계통과 차 이를 보여 분리된 순계의 형태적인 특징이 확인되었다.

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 LMO 유전산물의 위해성평가를 위해 바실러스로부터 증폭된 Vip3Aa 유전자를 이용하여 대장균에서 단백질 순수분리 하였으며, MALDI-TOP 분석법을 통해 기존의 알려진 살충성 Vip3Aa 단백질과 동등한 단백질임을 증명하였다. 순수 분리한 Vip3Aa 단백질을 이용하여 꿀벌 과독성 급성섭식독성평가를 수행하였다. 그 결과 무처리군, Hepes buffer, Vip3Aa 단백질 처리군 모두 치사 및 일반 중독증상을 보이는 개체는 발견되지 않았다. 이 결과를 통해 Vip3Aa 단백질은 꿀벌에 위해성을 나타내지 않는다는 결론을 얻을 수 있었다. 본 연구 결과는 향후 국내 LMO 유전자산물 위해성평가에 유용하게 활용될 것이라 사료 된다.