Ecdysteroids were first discovered in silkworm larvae in 1954 and are known to act as molting hormones in insects. Recently, biologically active phytoecdysone has gained increasing interest as it affects many physiological functions in mammals and has been reported to have a wide range of pharmacological properties such as protein synthesis and anticancer. 20-Hydroxyecdysone is a class of ecdysteroids commonly found in plants and animals and is known to stimulate antibody formation in humans, reduce cholesterol levels, and exert anabolic and blood sugar-lowering effects. In order to determine the content of 20-Hydroxyecdysone in Achyranthes japonica (roots) and Protaetia brevitarsis (larvae), which are known to have related benefits, we wanted to confirm their value as medicinal ingredients. The results of the analysis showed 0.0389 ug/g for Protaetia brevitarsis and 4.36 ug/g for Achyranthes japonica. These results confirm that plants secrete high concentrations of ecdysteroids to prevent insect damage, and are expected to be used as a basis for future research on the extraction of 20-Hydroxyecdysone for biological control and pharmacological use.

Protaetia brevitarsis larvae have been widely used for traditional medicine and food in East Asia. This research comprised two experiments. The first experiment compared the growth in densities (10, 20, 30 larvae), substrates (commercial, self-made), and containers (Tyvek, zipper bags). In the second experiment, different numbers of air holes (16, 32, 48 holes) in zipper bags experiment is ongoing. The results indicated that the larvae development rate was 72.6%, 69.98%, and 55.33% in 10, 20, and 30 larvae densities, respectively. However, there was no significant difference in larvae survival rate and weight. In the different feed material experiments, the average larvae weight of commercial feed was 1.09g and for self-made, it was 2.85g. The survival rate was 86% and 96% in commercial and self-made feed, respectively. Lastly, while 96% of larvae survived in Tyvek bags, none of the larvae survived in the zipper bags.

Protaetia brevitarsis seulensis larvae from industrial insects are traditionally recognized as functional health foods in South Korea. We evaluated the immuno-modulatory effects of feeding beneficial microorganism (Bacillus velezensis TJS119) to P. brevitarsis larvae as a dietary source. In this study, we investigated the immune-enhancing activities of P. brevitarsis larvae hot-water extract (PLW) and PLW after treatment with B. velezensis TJS119 (PLWB) using the RAW 264.7 macrophage cell line. We examined the effects of PLWB on cell proliferation, cytokine production, and nitric oxide production in RAW264.7 cells. PLWB showed no cytotoxicity at concentrations ranging from 7.8 to 1,000 μg/mL in RAW264.7 cells. Treatment with PLWB increased the production of nitric oxide and pro-inflammatory cytokines [tumor necrosis factor-alpha (TNF-α), interleukin-6 (IL-6), and interleukin-1β (IL-1β)] at doses of 62.5 to 1,000 μ g/mL in RAW264.7 cells. As a result, PLWB exhibited a stronger immune-enhancing effect compared to PLW. In conclusion, the results of this study offer experimental evidence to support the potential utilization of PLWB as an immunity-enhancing nutraceutical ingredient.

Bacillus velezensis TJS119 was isolated from the freshwater, and antagonistic activity against of pathogenic fungi. Strain TJS119 showed a broad spectrum of antagonistic activities many fungal pathogens, including the green muscardine fungus Metarhizium anisopliae. The whole-genome sequence of B. velzensis TJS119 was analyzed using the illumina platform. The genome comprises a 3,809,913 bp chromosome with a G + C content of 46.43%, 3,834 total genes, 10 rRNA and 73 tRNA genes. The genome contained a total of 8 candidate gene clusters (difficidin, fengycin, bacillaene, macrolactin, bacillibactin, bacilysin, surfactin and butirosin) to synthesize secondary metabolite biosynthesis. Overall, our data will aid future studies of the biocontrol mechanisms of B. velezensis TJS119 and promote its application in insect disease control.

흰점박이꽃무지[Protaetia brevitarsis seulensis (Kolbe)]의 적정 사육 밀도를 구명하기 위해 상대적으로 발육기간이 긴 3령 유충을 대상으로 밀도 실험을 수행하였다. 3령 유충기부터 번데기까지의 발육기간과 3령 유충부터 성충까지의 발육기간은 모두 30마리 밀도에서 가장 짧았다. 하지만, 번데기에서 성충까지 걸리는 시간은 유의미한 차이가 없었다. 성충의 외형적 특성도 밀도 간 통계적으로 유의미한 차이가 나타났는데, 그중 20마리 밀도 조건에서 사육된 성충은 무게와 체장, 체폭이 가장 우량하였다. 암수의 외형적 특성 차이는 주로 20마리 조건에서 유의미하게 나타났다. 암컷은 밀도 조건에 영향을 받지 않았지만, 수컷의 경우는 모든 외형적 특성에서 밀도에 영향을 받는 것으로 분석되었으며, 특히 20마리 조건은 다른 조건보다 성충의 크기가 큰 것을 확인하였다. 결론적으로, 흰점박이꽃무지의 3령 유충은 3L 사육상자에 30마리 밀도 조건으로 사육하는 것이 효율적이며, 이를 통해 3령에서 성충까지의 발육기간을 단축할 수 있고, 사료 비용도 절감할 수 있다.

This study evaluated the Protaetia brevitarsis larvae powder’s characteristic changes using hot air drying (60±2.5oC, 12 h) with different pre-treatment methods, including two sacrifice methods, two storage temperatures, and two defatting processes. Appearance, yield, moisture contents, pH, color, proximate analysis, volatile basic nitrogen level, DPPH radical scavenging activity, and total phenol content were assessed. Results revealed that a combination of blanching, defatting, and -20oC storage temperature resulted in higher total phenol contents, lower water contents, and lower volatile basic nitrogen levels than other methods. Defatted treatment resulted in a higher L-value than the non-defatted treatment. Taken together, these results indicate that a combination of -20oC storage, blanching, and defatting is the optimal pre-treatment method for obtaining P. brevitarsis larvae powder with high total phenol content, low water content, and low volatile basic nitrogen, taking into account cost efficiency considerations.

흰점박이 꽃무지 유충은 식품원료로서 영양적 가치가 우수하지만 소비자의 기호도 개선을 위해 가공공정기술의 적용을 검토할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 흰점박이 꽃무지 유충을 다양한 추출 공정(온수, 열수, 초음파, 고압 추출)으로 처리하여 추출물을 제조하였고 유리아미 노산 함량과 지방산 조성의 변화를 관찰하였다. 유리아미 노산 함량 및 조성은 모든 추출물에서 향상되었다. 특히 고압추출물에서 유리아미노산 총량과 필수아미노산 분포 비율이 각각 2.9, 4.6배 증가하여 고압 처리가 흰점박이 꽃무지 유충의 유리아미노산 함량 증가 및 조성 개선에 가장 큰 효과가 있다는 것을 확인하였다. 한편 지방산 조성은 초음파 추출물과 고압 추출물에서 개선되었다. 원료에 비해 포화지방산 비율은 감소하고 불포화지방산 비율이 증가하여 기존의 주요 단백질급원인 육류에 비해 불포화지방산 섭취 측면에서 유리할 것으로 판단된다. 따라서 흰점박이 꽃무지 유충은 초음파 추출과 고압 추출에 의해 유리아미노산과 지방산의 품질 특성이 개선될 수 있으므로 해당 추출물은 식약용 소재로서의 활용 가능성이 매우 높을 것으로 판단된다. 또한, 추후 초음파 추출과 고압 추출 공정의 최적화 연구가 이루어진다면 흰점박이 꽃무지 유충의 활용가치는 더욱 높아질 것으로 예상된다.

본 연구는 흰점박이꽃무지 유충 분말의 첨가량에 따른 닭 가슴살 소시지의 품질특성에 대한 영향을 분석하였다. 분석 결과 흰점박이꽃무지 유충 분말 첨가 유화형 닭고기 소시지와 첨가하지 않은 대조구 간의 일반성분 차이는 보이지 않았다(p>0.05). 흰점박이꽃무지 유충 분말 첨가량에 따라 명도는 감소하고 황색도는 증가하는 경향을 보였으며, 흰점박이꽃무지 유충 분말의 높은 pH가 육제품의 pH를 상승시켜 가열감량은 감소시키고 보수력은 증가시키는 긍정적인 영향 을 보였다. 유화형 소시지의 물성 중 경도에서 흰점박이꽃 무지 유충 분말 첨가구가 대조구 보다 높은 값을 나타내 조직감에 변화를 주었으며, 자유라디칼 활성도와 총 페놀 함량은 흰점박이꽃무지 유충 분말의 첨가량에 따라 증가하는 경향을 보였다. 이러한 결과를 통해 흰점박이꽃무지 유충 분말의 우수한 항산화 활성이 육제품에서도 발현이 가능 하며 기능성 첨가물로서 흰점박이꽃무지 유충 분말을 활용 한 기능성 소시지 제조 또한 가능할 것으로 판단된다.

Hydrolyzed proteins have an advantage over intact proteins in terms of their rate of digestion and absorption. The high-pressure enzymatic extraction (HPE) method has been shown to improve the quality characteristics of hydrolysates from Protaetia brevitarsis seulensis (Kolbe) larvae (PBSL). This study investigated the effects of the HPE treatment period, a key candidate factor, on the quality characteristics of PBSL HPE hydrolysates. The hydrolysates were prepared by HPE for 0, 12, 18, 24, 30, and 36 h under optimized conditions—solid:solvent ratio (1:14 [w/v]), using complex proteases (Alcalase:Flavorzyme:Bromelain = 1:1:1, 4%), treatment temperature (50oC), and pressure level (100 MPa). All quality characteristics tended to be superior with longer HPE treatment periods, most of which had the highest values at 30 h, with no significant difference or a slight decrease after that. The quality characteristics of the PBSL HPE hydrolysates were improved by 1.3-1.7 times under conditions of optimal HPE treatment period.

본 연구에서는 기능성 식품원료로써 흰점박이꽃무지 유충의 이용 가능성과 흰점박이꽃무지 유충 사료자원으로써 큰느타리버섯수확후배지의 이용 가능성을 조사하기 위해서 참나무톱밥과 큰느타리수확후배지를 각각 식이한 흰점박이 꽃무지 유충 추출물의 항산화 활성을 비교하였다. 참나무톱밥과 큰느타리수확후배지를 각각 식이한 흰점박이꽃무지 유충 추출물의 총 폴리페놀 함량은 각각 57.02±1.73 mg GAE/g과 75.33±0.43 mg GAE/g이었고 플라보노이드 함량은 각각 24.6±0.28 mg/g과 25.4±0.75 mg/g이었다. DPPH에 의한 라디칼소거 활성은 추출물의 농도가 증가할수록 증가하는 경향을 나타내었으나 참나무톱밥을 식이한 흰점박이꽃무지 유충에 비해 큰느타리버섯수확후배지를 식이한 흰점박이꽃무지 유충 추출물의 DPPH 라디칼 소거능이 우수하였으며 32 mg/ml 이상의 농도에서는 두 시료 간의 유의적 차이가 나타나지 않았다. 참나무톱밥과 큰느타리버섯수확후배지를 각각 식이한 흰점박이꽃무지 유충 추출물의 농도별 환원력도 추출물의 농도가 높을수록 환원력은 증가하였으나 시료 간의 유의적인 차이는 보이지 않았다. 참나무톱밥과 큰느타리버섯수확후배지를 식이한 흰점박이꽃무지 유충 추출물의 ORAC 지수는 각각 66.55±0.99 uM TE/g과 76.32±0.48 uM TE/g로 참나무톱밥을 식이한 흰점박이꽃무지 유충 추출물에 비해 큰느타 리버섯수확후배지를 식이한 흰점박이꽃무지 유충 추출물의 ORAC 지수가 높게 나타났다. 참나무톱밥과 큰느타리 버섯수확후배지를 각각 식이한 흰점박이꽃무지 유충 추출물을 각각 0, 2, 4, 8, 16, 32, 64 mg/ml의 농도로 처리하 였을 때 RAW 264.7 세포는 90% 이상의 생존율을 나타 내었으므로 참나무톱밥과 큰느타리버섯수확후배지를 각각 식이한 흰점박이꽃무지 유충 추출물은 RAW 264.7 세포에 독성을 나타내지 않는 것으로 판단된다.