애멸구(Laodelphax striatellus Fallén)는 벼(Oryza sativa L.)의 주요 해충이며 벼줄무늬잎마름병을 매개하는 해충이다. 본 연구에서는 애멸구 전사체 NGS 분석 결과 얻어진 contig 정보들로부터 유기인계와 카바메이트계 살충제의 작용점인 아세틸콜린에스터레이즈(AChE) 유전자 후보들을 찾아 그 종류와 발육시기별 발현 양상을 비교하였다. Gene annotation 분석결과 Carboxylic ester hydrolases (EC 3.1.1.-)로 검출되는 contig 정보들을 미국 국립생물정보센터(NCBI)에 등록된 애멸구와 다른 곤충 종의 AChE 유전자의 단백질 서열들과 유연관계를 비교하여 2 가지, Drosophila형 그룹과 Non-Drosophila형 그룹을 찾았다. 그런데 본 연구에서 찾은 Drosophila형 그룹에 속하는 contig들은 partial이지만 기존의 NCBI에 등록된 애멸구 AChE 유전자와 달리 AChE C-terminal에 상보적으로 나타나는 cystein과 Acyl pocket, Catalytic triads 부분을 포함하고 있어 애멸구의 Drosophila형 AChE 유전자로 제안되었다. 한편, 본 연구에서 새롭게 찾은 Drosophila형 AChE 그룹과 Non-Drosophila형 AChE 그룹의 알, 1-3령, 4-5령, 암컷, 수컷, 침샘에서의 RNA 상대적 발현양을 비교하였는데 Drosophila형 AChE 유전자의 RNA 발현량이 5배 이상 높았다. 앞으로 애멸구의 Drosophila형 AChE 그룹 mRNA의 full-length 정보를 확보하고 조직별 발현 양상 및 효소활성 특성 등을 검토할 예정이다.

이산화염소는 병원미생물에 대한 소독제로 사용되고 있다. 최근 저곡해충에 대한 이산화염소의 산화적 스트레스에 의한 살충력이 확인되 었다. 그러나 이산화염소의 산화적 스트레스에 의한 대상 곤충의 체내 분자 종말점에 대해서는 알려지지 않았다. 본 연구는 화랑곡나방(Plodia interpunctella)의 아세틸콜린에스터레이즈가 이산화염소의 분자표적으로 가정하고 노출에 따른 이 효소의 활성을 분석하였다. 아세틸콜린에스 터레이즈 활성은 화랑곡나방 발육 시기에 따라 상이했다. 화랑곡나방 5령 유충에서 치사를 일으킬 수 있는 이산화염소 농도 처리는 아세틸콜린에 스터레이즈 활성을 뚜렷하게 증가시켰다. 또한 훈증제 형태의 이산화염소 처리에서도 아세틸콜린에스터레이즈 활성 증가가 유발되었다. 화랑곡 나방 5령 유충은 음성주광성을 보이는 데, 이산화염소 처리는 이 선천성 행동을 교란하였다. 이러한 결과는 아세틸콜린에스터레이즈가 이산화염 소 처리에 따른 산화적 스트레스의 분자표적 가운데 하나라는 것을 제시하고 있다.

고부가가치 식품 산업에서 블루베리의 산업적 활용 가능성을 확인하고자 주요 영양성분 분석, in vitro 항산화 활성, 그리고 아세트콜린에스터레이즈 (AChE) 효소 저해 활성을 연구하였다. 블루베리에 포함된 주요 미네랄 중 칼슘이 가장 풍부한 것으로 분석되었고, 아미노산은 주로 aspartic acid와 glutamic acid로 구성 되었다. 지방산의 분포는 76.78%의 포화지방산과 23.21%의 불포화 지방산으로 구성되었으며, vitamin C는 22.48 mg/100 g으로 분석되었고 주요 유리당으로서는 과당과 포도당이 검출되었다. 생리적인 활성 효과를 확인하고자 블루베리의 에탄올 추출물을 염산, 에틸아세테이트, 그리고 산성메탄올을 이용하여 분획하였다. Total phenolics 함량은 각각 1.65, 2.31 그리고 4.45 mg of GAE / g 어었으며, in vitro 항산화 효과로서의 FRAP assay와 MDA 생성 저해 효과는 안토시아닌 분획물에서 농도 의존적으로 증가하였다. 또한 에탄올 추출물, 비 안토시아닌 분획물 그리고 안토시아닌 분획물에서 모두 AChE 활성을 억제하는 것으로 나타났으나, 특히 블루베리의 안토시아닌 분획물에 의해 억제되는 양상이 우수한 것으로 확인되었다. 결과적으로 다양한 영양성분을 포함하는 블루베리의 안토시아닌 분획물은 우수한 in vitro 항산화 효과와 AChE 저해 활성을 가지는 것으로 확인되었다.

새로운 항치매성 건강식품을 개발하기 위해 아세틸콜린에스터레이즈(AChE)를 강력하게 저해하는 추출물을 곡류와 두류의 다양한 추출물로부터 선발한후 최적 추출 조건을 조사하였다. 추출물 중 수수 메탄올 추출물이 63.4%의 가장 높은 AChE 저해 활성을 보였다. 수수를 80% 메탄올로 40℃ 에서 12시간 추출했을 때 최대의 AChE 저해 활성을 나타내었다. AChE를 저해하는 수수 메탄올 추출물의 영양성과 생리 기능성을 조사하였다. 메탄올 추출물은 유리당으로 고형물 100g당 4.78g의 포도당과 4.13g의 자당 및 0.97g의 과당을 함유하였다. 또한, 수수 메탄올 추출물의 고형물 100g에 linoleic acid 273.82㎎, stearic acid 4.96㎎을 함유하고 있었고, 주요 유기산으로 주석산 27.45㎎, 말론산 15.43㎎, 사과산 9.94㎎이 메탄올 추출물 1g에 함유되어 있었다. 수수 메탄올 추추룰은 항치매 활성 외에도 콜레스테롤 합성을 저해하는 HMG-CoA reductase 저해 활성이 50.2%이었고, 항산화 활성은 56.1%를 보였다.