Insect cuticle tanning (pigmentation and sclerotization) is a complex and vital process, which includes hydroxylation of initial amino acid, tyrosine, to DOPA and decarboxylation of DOPA to dopamine. In the pigmentation process, dopamine further undergoes two N-acylation reactions to yield N-acetyldopamine (NADA) and N-β-alanyldopamine (NBAD). In the former reaction, arylalkylamine N-acetyltransferase (AANAT1) converts dopamine to NADA, and in the later reaction, aspartate 1-decarboxylase (ADC) provides β-alanine, which is conjugated with dopamine catalyzed by NBAD synthase (Ebony) for production of NBAD. In this study, we performed functional genomics of TmAANAT1, TmADC and Tmebony to determine whether they are required for cuticle pigmentation in Tenebrio molitor adults. Loss of function of these genes by RNAi caused the significantly darker body color than that of control animals. Note that, although all phenotypes exhibited dark cuticle pigmentation, RNAi of either TmADC or Tmebony only altered brownish outer region of the cuticle to dark/black. In contrast, RNAi of TmAANAT1 had no effect on the brown hue of the outer cuticle layer, but less or no pigmented inner region of the cuticle became significantly darker than those of control adults. These results suggest that, like that seen in TcAANAT1- or TcADC-deficient Tribolium castaneum adults, NADA produced by a reaction by TmAANAT1 contributes the lighter inner cuticle layer(s), whereas NBAD appears to do the highly pigmented outer cuticle layer(s) of the cuticle of T. molitor adults. This work was supported by NRFs (NRF-2015R1A6A3A04060323 and NRF-2018R1A2B6005106).

본 연구는 고기능 미래 식량자원으로서 이용 가치가 높은 밀웜과 검은콩을 첨가한 쿠키를 제조하고, 밀웜 및 검은콩 첨가량에 따른 품질특성, 항산화 활성, 기호성을 비교해 보고자 수행되었다. 밀웜의 첨가량을 0%, 10%, 20%, 30%로 증가한 쿠키와 밀웜과 함께 검은콩 분말 10%, 20% 를 첨가한 쿠키를 제조하여, 품질특성, 항산화 활성, 관능 특성을 비교한 결과는 다음과 같다. 팽창율, 손실율은 밀웜만 첨가한 쿠키와 밀웜과 검은콩 분말을 함께 첨가한 쿠키 모두에서 밀웜 분말 첨가량이 증가함에 따라 유의적으로 증가하였다. 총 폴리페놀 함량, DPPH 라디칼 소거능, FRAP, ABTS 측정 결과 밀웜 분말과 검은콩 분말을 첨가한 쿠키 모두에서 아무것도 첨가하지 않은 쿠키보다 활성이 높게 측정되었다. 밀웜 분말의 첨가량이 증가할수록 항산화 활성은 증가하여 밀웜 분말 30% 첨가군에서 가장 높은 항산화 활성을 나타내었다. 또한 동일한 양의 밀웜에 검은콩 분말을 함께 첨가한 쿠키는 밀웜 분말만 첨가한 쿠키 보다 총페놀함량, DPPH 라디칼 소거능, ABTS 라디칼 소거능이 높게 측정되었다. 밀웜만 첨가한 쿠키의 색도는 첨가량이 증가할수록 쿠키의 밝기(L 값)와 황색도(b 값)는 유의적으로 감소하고, 적색도는(a 값) 증가 하였고, 밀웜과 검은콩을 함께 첨가한 쿠키는 적색도(a 값), 밝기 (L 값), 황색도 (b 값)가 모두 감소하는 것으로 측정 되었다. 쿠키의 조직감 측정결과 밀웜 첨가량이 증가할수록 쿠키의 강도가 유의적으로 감소하였으나(p < 0.05), 검은콩을 함께 첨가한 쿠키는 강도가 강하게 나타나 밀웜 증가에 의한 쿠키 강도의 감소를 검은콩을 첨가함으로써 개선할 수 있었다. 이상의 결과에서 밀웜 쿠키의 품질특성, 항산화 활성, 기호성을 모두 향상하기 위해서는 밀웜 분말을 10% 첨가하여 제조하는 것이 가장 우수하다는 것 을 알 수 있었다.