Pyrethroid resistance in cockroach populations has been a public health challenge since the 1950s. The pyrethroid resistance in the German cockroach, Blattella germanica, is primarily attributed to knockdown resistance (kdr) mutations (E434K, C764R, and L993F) in the voltage-sensitive sodium channel gene (vssc). In this study, the pyrethroid resistance state of the German cockroach in the Republic of Korea (ROK) was assessed by analyzing the frequencies of kdr mutations using one-step PCR with total RNA. The results revealed that among the 25 populations examined, 14 populations exhibited the L993F kdr mutation, while no other mutations were detected. Since other cockroach species are also commonly found in human dwellings in ROK, the vssc genes were cloned from four other species, including Blattella nipponica, Periplaneta americana, Periplaneta japonica, and Periplaneta fuliginosa. Based on the genomic DNA (gDNA) sequences obtained from the vssc cloning, primer sets were designed to amplify the vssc fragment spanning the L993F mutation for each species and used to monitor the development of pyrethroid resistance in cockroach populations in the ROK. The study will facilitate the implementation of a nationwide monitoring program to assess cockroach resistance and select suitable alternatives.

바퀴는 혐오감을 줄 뿐만 아니라 여러 종류의 병원체를 기계적으로 전파하는 주요한 위생곤충이며, 바퀴 방제를 위해 독먹이제를 가장 많이 사용한다. 본 연구에서는 4종류(chlorpyrifos, avermectin, hydramethylnon 및 fipronil)의 살충 주성분이 각각 함유된 국내 유통 독먹이제 3종 (Korea Combat Ultra Slim (K-CUS), Korea Combat Power (K-CP) 및 Korea Zaps Dual Bait (K-ZDB))과 미국 유통 독먹이제 3종(US Combat Source Kill Max (US-CSKM), US Hot Shot MaxAttrax Roach Bait (US-HSM) 및 US Raid Double Control Small Roach Bait (US-RDC))의 독일바퀴(Blattella germanica)에 대한 살충효력을 검증하였다. 6종의 독먹이제 중 fipronil을 살충 주성분으로 사용하는 세 가지의 독먹이제(K-CUS, K-CP 및 US-CSKM)가 속효성 및 높은 살충효과를 나타내었다. K-CUS과 K-CP의 살충효력의 지속성을 검정하기 위해 두 제품을 개봉 후 6개월 및 12개월 이후에 추가로 생물검정을 실시한 결과, 두 제품 모두 시간이 지남에 따라 제품 개봉 직후에 비해 살충효 과가 감소하는 경향을 보였지만, 40시간 이내 독일바퀴에 대한 사충률이 90%에 도달하는 것을 감안하면 적어도 이들 독먹이제의 옥내 설치 후 1 년동안은 살충효과가 유지되는 것으로 판단된다.

Three formula types (gel, cookie, and liquid), six commercial roach bait products containing one of active ingredients among Fipronil, Avermectin, Dinotefuran, and Chlorpyrifos were examined against susceptible strain of German cockroach, Blattella germanica (L.). For the results of killing speed (LT50 values), universal killing speed effects depended on bait formula types. The killing speed of liquid bait formula type was the fastest among three formula types. Followed by gel bait type and cookie bait type. However the control speed (LT90 values) effects depended on the active ingredients that contained in roach baits. The baits contained Fipronil were shown the strongest control performance against German cockroaches. Chlorpyrifos was similar with Fipronil. Followed by Avermectin and Dinotefuran.

The German cockroach, Blatella germanica, is one of the most important household pest that can cause disease on human. Conventional contact insecticides show less efficacy because it is hard to be contacted or digested by cockroach that lives inside small crevice. Ethyl formate(EF), which is a potential fumigant to control various insect pests such as stored grain insects and quarantine pests, can be penetrated wherever air exist and shows toxicity on respiratory system of insect. In this trials, we've demonstrated practical and commercial scale fumigations of EF on German cockroach. Efficacy of EF was described in terms of concentration × time (CT) product. At practical fumigation, EF gave 100% control of German cockroach nymph and adult when the CT product was 43.2g h m-3. When 600m3 scale warehouse fumigation for 15 hours with 5g m-3 of EF, nymph and adult stage of German cockroach were completely controlled. The ventilation time to reduce EF concentration under TLV(Threshold Limit Value, EF=100ppm) was less than 1 hour. These results show that EF can be applied at warehouse or mill house to control German cockroach effectively.

Fumigant and contact toxicities of 11 Myrtaceae plant essential oils and their constituents against adult male and female Blattella germanica were evaluated. Of 11 Myrtaceae plant essential oils, Eucalyptus polybractea, E. smithii, E. radiata, E. dives, E. globulus, and Melaleuca uncinata, showed 100% fumigant toxicity against adult male German cockroaches at a concentration of 7.5 mg/liter air concentration. In contact toxicity tests, E. polybractea, E. smithii, E. radiata, E. dives, E. globulus, M. dissitiflora, and M. uncinata produced strong insecticidal activity against adult male and female German cockroaches. Of the essential oil constituents, terpinolene, α-terpinene, and terpinen-4-ol demonstrated strong fumigant toxicity against adult male and female B. germanica. Eugenol, isoeugenol, methyl eugenol, and terpinen-4-ol showed strong contact toxicity against adult male B. germanica. The toxicity of the constituent blends identified from M. dissitiflora essential oils indicated that terpinen-4-ol were major contributor to the fumigant activity or contact toxicity of the artificial blend. Only isoeugenol exhibited inhibition activity against male acetylcholinesterase. IC50values of isoeugenol were 0.22 mg/mL against male acetylcholinesterase.

We evaluated insecticidal and acetylcholine esterase inhibition activity of 11 Apiaceae plant essential oils and their constituents against male and female adults of Blattella germanica. Of 11 Apiaceae plant essential oils tested, dill (Anethum graveolens), carvi (Carum carvi), and cumin (Cuminum cyminum) essential oils demonstrated > 90 % fumigant toxicity against male adults of German cockroach at 5 mg/filter paper. In contact toxicity test, dill (Anethum graveolens), carvi (Carum carvi), cumin (Cuminum cyminum), and ajowan (Trachyspermum ammi) essential oils produced strong insecticidal activity against male and female adults of German cockroach. Among test compounds, carvone, 1,8-cineole, trans-dihydrocarvone, cuminaldehyde, trans-anethole, p-cymene, and γ-terpinene demonstrated strong fumigant toxicity against male and female adults of B. germanica. In a contact toxicity test, carveol, cuminaldehyde, (S)-(+)-carvone, trans-anethole, thymol, and p-cymene showed the strong contact toxicity against B. germanica male and female adults. IC50 values of α-pinene, carvacrol, and dihydrocarvone against female acetylcholine esterase were 0.28, 0.17, and 0.78 mg/mL, respectively. The toxicity of blends of constituents identified in 4 active oils indicated that carvone, cuminaldehyde, and thymol were major contributors to the fumigant or contact toxicity of the artificial blend.

Two acetylcholinesterases (AChEs; BgAChE1 and BgAChE2) from Blattella germanica were functionally expressed using the baculovirus system. Kinetic analysis demonstrated that BgAChE2 had higher catalytic efficiency but lower substrate specificity than BgAChE1. Except paraoxon, BgAChE1 was generally less sensitive to inhibitors than BgAChE2. Western blot analysis using anti-BgAChE antibodies revealed that BgAChE1 was far more abundant in all examined tissues compared to BgAChE2, which is only present in the central nervous system. Both BgAChEs existed in dimeric form, covalently connected via a disulfide bridge under native conditions. Most fractions of BgAChE1 had a glycophosphatidylinositol (GPI) anchor, but a small fraction comprised a collagenlike tail. BgAChE2 appeared to have a collagen-GPI-fused tail. Based on the kinetic and molecular properties, tissue distribution and abundance, BgAChE1 was confirmed to play a major role in postsynaptic transmission.

시판되고 있는 61종 살충제에 대한 식이법으로 바퀴(Blattella germanica) 수컷성충의 우수 살충제를 탐색하고, 활성이 있는 약제를 이용하여 처리부위와 검정법에 따른 감수성 차이와 발현속도를 비교하였다. 식이법에서 이상의 살충률을 나타낸 세 약제중에서 dichlorvos, fenitrothion, fipronil약제를 선발하여, 식이법과 여지접촉법으로 살충력을 비교한 결과, dichlorvos와 fenitrothion은 여지접촉법에서, fipronil은 식이법에서 더 높은 감수성을 나타내었다. 처리부위(머리, 가슴, 배, 다리)에 따라서는 dichlorvos와 fenitrothion은 머리처리에서, fipronil은 가슴처리에서 감수성이 가장 높았다. Fenitrothion과 fipronil의 (일)은 각각 1.05와 0.98로 속효성이었으며, boric acid와 hydramethylnon은 각각 3.92와 2.26으로 지효성이였다.

돌연변이체인 or (orange body) 계통과 KNIH (Korea National Institute of Health) 계통의 바퀴(Blattella germanica (L.) (Orthoptera: Blattellidae)를 반자연적인 조건하에서 비디오와 컴퓨터 자료처리를 통하여 연속적으로 관찰하였다. 휴식처에 머무르거나, 먹고, 물 마시며, 다른 개체들과 교신하는 행동을 관찰 할 수 있는 사각형의 관찰상자 내에서 수컷 성충을 개체별로 4~5일 동안 연속적으로 관찰하였는데, 본 논문에서는 휴식처에 머무르는 시간과 방문 빈도를 분석하였다. 개체들 간의 변이가 상대적으로 컸지만 시험개체들은 휴식처에 전체 관찰시간의 47 -61%를 평균적으로 머무르는 것으로 나타났다. 판찰 개체가 휴식처에서 머무르는 시간은 모계에 따른 유의한 차이가 있었으나, 계통 사이에는 뚜렷하게 구분이 되지 않았다. 명암기의 차이는 두 계통 모두 관찰되었는데 휴식처에 머무르는 시간은 암기보다 명기에서 더 길었다. 휴식처 주변의 국소적 활동성을 나타내주는 방문빈도는 KNIH 계통보다 or 계통에서 상대적으로 높게 나타났는데, 모계와 계통간에 유의한 차이가 있었다. 방문빈도의 명암기 차이는 or 계통에서는 유의하게 나타났지만 KNIH 계통에서는 없었다. 개체들 간의 변이가 있었으나 동일한 모계 내에서 휴식처에 머무르는 시간이나 방문빈도가 유사하게 관찰되는 개체들이 있었다.

5.0% micro-capsuled fenitrothion, 2.0% hydramethylnon, 또는 0.8% chlorpyrifos가 주요 활성 물질인 독먹이 제제의 방제효과를 알아보기 위하여 바퀴, Bfattella germanica (L)가 번식하고 있는 15개의 식당에서 8주동안 야외실험을 실시한 결과는 다음과 같다. 바퀴 성충에 대한 방제효과는 mIcro-capsuled fenitrothion 제제 (평균 82.8%)가 chlorpyrifos 제제 (평균 68.4%)보다 유의성 있게 높았으나 hydramethylnon 제제 (평균 86.1%)와는 거의 같은 효과를 보였다. 또한, 바퀴 자충에 대한 방제효과는 3가지 독먹이 제제가 거의 같은 유효성(평균 74.9- 82.8%)을 나타내였다. 독먹이 소모량을 조사한 결과, 8주 동안에 서식 바퀴에 의한 micro-capsuled fenitrothion 제제의 소모량은 0.11 g으로, 평균 90% 이상 남아 있었으나, hydramethylnon 제제는 바퀴에 의한 소비량(O.72g)이 현격하게 많아서 잔여량이 평균 57%로 나타났다. 이러한 결과는 hydramethylnon의 살충 기작의 특성, 유인먹이의 재료, 서식 바퀴의 밀도와 관계가 있는 것으로 추정되었다.

바퀴에 대한 dichlorvos(DDVP) 약제로 11세대 누대 도태한 계통에 대한 저항성 유발정도, 교차저항성 및 효소활성을 조사한 결과는 반수치사농도 비교시 감수성에 비하여 8.58배 증가하였고 교차정항성은 chlorpyrifos, propowur, fenvalerate 와 permethrin 약제에서 각각 3.35, 4.09, 2.83 및 2.00배의 저항성을 보였으며 효소활성은 filter paper testdptjrka수성 대비 33%가 증가하였고 전기영동시험에서는 4개의 band인 esterase-1,2,4 및 7 band 가 확인되었다.

바퀴(Blattella germanica L.)의 살충제 저항성 기구를 구명하고자 chlorpyrifos와 permethrin 살충제로 누대선ㅂㄹ하여 얻어진 저항성 바퀴를 대상으로 저항성 기작에 관여하는 esterase 활성변화에 관하여 실험한 결과는 다음과 같다. Filter paper test 방법을 통한 esterase-의 활성은 chlorpyrifos와 permethrin 도태계통에서 각각 2.65배, 1.82배로 감수성계통보다 증가하였다. Spectrophotometer 방법을 통한 esterase의 활성은 감수성계통보다 chlorpyrifos 도태계통에서 - 및 -Naphthyl acetate에 대하여 각각 2.34배, 5.28배, permethrin 도태계통에서는 1.48배, 2.2배 증가하였다. 전기영동 실험을 통한 esterase isozyme pattern은 모두 5개의 band가 분리 검출되었다. Rc와 Rp계통에서는 감수성계통에서 뚜렷하게 검출되지 않은 Est-2와 Est-3 band가 검출되었으며, Rp계통에서는 감수성과 Rc계통에서 검출된 Est-5 band가 검출되지 않았다.

바퀴(Blattella germanica L.)를 chlorpyrifos와 permthrin 살충제로 누대도태하여 얻어진 저항성 바퀴를 대상으로 저항성 유발 및 교차저항성에 대해서 조사한 결과는 다음과 같다. chlorpyrifos와 permethrin으로 6세대 도태 한 결과 감수성 계통 보다 도태계통의 반수치사농도가 각각 3.23배, 2.10배 증가하였다. chlorpyrifos도태계통에 있어서 propoxur, fenvalerate 및 permethrin의 반수치사농도가 각각 2.97배, 3.89배 및 1.31배로써 fenvalerate 와 proposur가 permethrin보다 비교적 높은 교차저항성을 보였으며, permethrin 도태계통에 있어서 chorpyrifos, propoxur 및 fenvalerate의 반수치사농도가 각각 1.42배, 1.08배 및 5.23배로써 fenvalerate가 다른 살충제에 비하여 비교적 높은 교차저항성을 보였다.

바퀴 (Blattella germanica L.) 의 효과적인 방제대책 수립을 위한 기초 자료로 활용하고자, 바퀴 방제에 사용되어지고 있는 6종의 살충제를 이용하여 생물검정 방법에 따른 살충력의 차이를 실험한 결과, Dry film법에 따른 약제의 살충력은 수컷 바퀴의 반수치사농도(, ppm)가 chlorpyrifos 1.79, fenvalerate 1.87, propoxur 3.04, permethrin 4.37, DDVP 32.72, hydramethylnon 270.81로서 암컷 역시 같은 순위의 살충력을 보였다. 미량국소처리법에 따른 약제의 살충력은 수컷 바퀴의 반수치사약량( , g/g)이 DDVP와 fenvalerate가 2.63, chlorpyrifos 3.79, permethrin 4.51, propoxur 6.73, hydramethylnon 44.99로써 암컷 역시 같은 순위의 살충력을 보였다. 식이법에 따른 약제의 살충력은 수컷 바퀴의 CT(Concentration % )값의 비교에서 유기인계 살충제인 chlorpyrifos가 속효성이였고, 피레스로이드계 살충제인 hydramethyInon은 지효성이 좋은 살충제로 선발되었다.