A new fumigant, carbonyl sulfide (COS), has potential for use as a replacement for methyl bromide, yet its mechanism of toxicity to insects remains poorly understood. In this study, transcriptome analysis was performed on Tribolium castaneum malpighian tubules and fat bodies, which are known to play an essential role in energy storage and utilization in insect species. In total, upon exposure to COS, 3,034 and 2,973 genes were differentially expressed in the T. castaneum malpighian tubules and fat body, respectively. These differentially expressed genes comprise a significant number of detoxification-related genes, including 105 P450s, 18 glutathione S-transferases (GSTs), 82 ABC transporters, 25 UDP-glucosyltransferases and 42 carboxylesterases and mitochondrial–related genes, including 9 complex Ⅰ genes, 2 complex Ⅱ genes, 1 complex Ⅲ gene, 9 complex IV genes, 8 complex V genes from both malpighian tubules and fat body tissues. Moreover, KEGG analysis demonstrated that the upregulated genes were enriched in xenobiotic metabolism by ABC transporters and drug metabolism by other enzymes. We also investigated the role of carbonic anhydrases (CAs) in toxicity of COS using dsRNA treatment in T. castaneum. These results show that CA genes have a key role in toxicity of the COS. Furthermore, the results of transcriptomic analysis provide new insights into the insecticidal mechanism of COS fumigation against T. castaneum and eventually contribute to the management of this important stored grain pests.

최근 살진균제는 세계 식량 안보에 없어서는 안될 필수 요소이며, 그 사용량은 증가하고 있다. 살진균제는 직접적 또는 간접적으로 곤충에 영 향을 미쳐 유전자 및 분자 수준의 변화를 일으킨다. 곤충은 다양한 해독 매커니즘을 통해 살진균제를 포함한 농약으로부터 유발되는 활성산소 (ROS) 독성을 제거한다. 본 연구는 살진균제 캡탄의 비치명적 투여량(0.2, 2, and 20 μg/μL)을 주입 후 갈색거저리의 유충에서 해독효소의 mRNA 발현량을 분석했다. 갈색거저리의 전사체 분석을 통해 해독 매커니즘 관련 유전자인 퍼옥시다제(POX), 카탈라제(CAT), 슈퍼옥사이드 디스뮤타제(SOD) 및 글루타티온-S-트랜스퍼라제(GST)를 발굴하였다. 처리 24시간 후 TmPOX5 mRNA가 유의하게 증가한 것으로 나타났다. 처리 3 시간 후 TmSOD4의 mRNA가 유사하게 증가하였다. 또한 2 μg/μL 처리 24시간 후 TmCAT2의 mRNA 가 유의하게 증가하였다. 캡탄 노출 후 TmGST1 및 TmGST3의 mRNA 발현량도 증가하였다. 결론적으로, TmPOX5 및 TmSOD4 유전자는 갈색거저리에서 캡탄 노출에 대한 바이오마커 또는 생체이물 센서로 작용할 수 있음을 시사한다.

The detoxification enzymes activities were investigated to Tetranychus urticae Koch using five acaricide-resistant strains. Activities of detoxification enzymes which are glutathione S-transferase (GST), general esterases (α-naphthyl acetate and β-naphthyl acetate), and cytochrome C oxidase were determined to each resistant strain mite. Acequinocyl-resistant strain and bifenazate-resistant strain of T. urticae were showed 2.1 folds and 1.6 folds higher relative activity (RA) level of GST than susceptible strain. Other three resistant strain mites were not significant different to susceptible strain mite. General esterases and cytochrome C oxidase were not significant to all the strain of T. urticae. Acaricidal activities of acequinocylresistant strain and bifenazate-resistant strain of T. urticae showed cross-resistant both acequinocyl and bifenazate. However, other strain mites were showed susceptible acaricidal activities to two acaricides. In this result suggests that resistance of two acaricides (acequinocyl and bifenazate) might be influenced by glutathione S-tansferase activity.

허브의 일종인 B. sarmienti를 이용하여 숙취 해소 음료를 개발하고 그에 따른 알콜 대사 및 항산화 효소에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 알코올을 섭취한 쥐에 B. sarmienti 음료군(BSP)을 투여 한 경우 타사 제품군인 PC 그리고 B. sarmienti만을 제외한 음료군인 NBS보다 더 뛰어난 알코올 분해능 및 ADH, ALDH에서도 뛰어난 활성을 보였다. 또한 생화학적 검사를 통해 안전성을 확인하였으며, ALP, ALT 그