피부는 자외선과 같은 외부자극으로부터 피부를 보호하기 위해 멜라닌을 생성한다. 하지만 과도한 멜라닌의 생성은 기미, 주근깨와 같은 색소 침착을 유발하며 미관상 좋지 않을 뿐 아니라 피부 질환을 유발할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 왕지네 추출물이 멜라닌 생성에 영향을 미치는지 여부를 B16/F10 melanoma 세포를 이용한 실험을 통해 확인하였다. 그 결과 유기용매를 이용한 왕지네 추출물의 멜라닌 생성량은 무처리 대비 36 ~ 67%로서 멜라닌 생성이 감소되는 것을 확인할 수 있었으며 특히 70% 에탄올을 이용한 왕지네 추출물의 멜라닌 생성량은 36%로 실험을 진행했던 추출물들 중에서 가장 낮음을 확인하였다. 이는 세포내 티로시나아제 효소 활성 측정에서도 유사한 결과를 얻었으며 이에 70% 에탄올로 추출한 왕지네 추출물은 피부 미백 기능성소재로서의 가능성이 높을 것으로 사료된다. 또한 티로시나아제 효소 활성을 단백질 수준에서 검정한 결과, 앞선 실험에서 티로시나아제 효소 활성이 가장 낮았던 70% 에탄올로 추출한 왕지네 추출물의 경우 세포내 glycosylation 된 티로시나아제의 발현이 감소함을 확인할 수 있었으며, 이는 70% 에탄올로 추출된 왕지네 추출물이 세포내 티로시나아제의 glycosylation을 억제하여 결과적으로 멜라닌 생성을 저해하는 것으로 추측할 수 있다.

서양종 꿀벌로부터 봉독채집장치를 이용하여 채집한 정제봉독의 pH 안정성에 대하여 평가하고자 멜리틴의 함량, 단백질의변화, 항균력, 세포증식률을 측정하였다. 정제봉독을 pH2에서 pH9까지 24시간 동안 처리한 후 멜리틴 함량과 단백질의 변화, S. aureus, P. acnes, S. mutans와 E. coli에 대한 항균력, 피부세포인 HDF에 대한 세포증식률에 미치는 영향을 분석하였다. pH2에서부터 pH9까지 각각 처리한 정제봉독의 멜리틴 및 단백질 성분의 변화는 확인되지 않았다. 봉독의 주요 약리효과인 항균력에 있어서도 시험균주마다 다소 차이가 있었으나 S. aureus, P. acnes, S. mutans와 E. coli 모두 산도에 따른 유의할 만한 변화는 확인되지 않았다. 또한 피부세포 증식률에 있어서도 산도에 따른 변화는 확인되지 않았다. 이러한 결과로 미루어 봉독의 pH처리는 멜리틴 함량, 단백질의 변화, 항균력 및 세포증식률에 영향을 주지 않는 것으로 확인되어 봉독은 산도의 변화에 있어 안정성이 매우 높은 것으로 사료된다.

작잠 누에고치를 정련한 후 질산칼슘4수화물의 용융액을 사용하여 재생 작잠 실크피브로인 스펀지를 제조하였다. 작잠 실크피브로인은 280 nm에서 tyrosine 잔기 등에 기인한 흡광대를 나타내었다. 작잠 실크피브로인 스펀지를 에탄올 농도별로 처리한 후 구조 전이를 관찰한 결과 80% 에탄올 처리시에는 ${\beta}$-sheet 구조($700cm^{-1}$), ${\alpha}$-helix 구조($625cm^{-1}$), 그리고 random coil ($660cm^{-1}$) 구조가 공존하는 것으로 나타났다. 또한 작잠 실크피브로인을 이용한 in vitro 상처회복실험 결과 실크피브로인의 첨가에 의하여 상처회복 효과가 인정되었다.

2010년부터 2012년까지 전국 각지 야외에서 조사한 바둑돌부전나비의 생태학적 특성은 다음과 같다. 1. 이대에 서식하는 일본납작진딧물은 바둑돌부전나비 유충의 먹이로서 지표로부터 폭넓게 분포하였으며, 조사 8회 차인 6월 13일부터 밀도가 현저히 감소하였다. 2. 일본납작진딧물과 바둑돌부전나비가 가장 많은 밀도를 보이는 곳은 줄기와 가장 인접한 부위이었다. 3. 바둑돌부전나비의 유충 예상 령수는 4령으로 추측된다. 4. 바둑돌부전나비 성충의 야외 노출 시 생존시간 조사 결과, 2분 이내에 사망하는 것으로 조사 되었다.

본 연구의 목적은 누에형질전환 기술과 피브로인 재조합단백질 발현시스템을 이용하여 청색형광실크를 개발하는 것으로서, 본 실험에서는 피브로인 H-chain의 N-말단과 C-말단을 이용하여 피브로인 재조합단백질 발현 시스템을 제작하였고, 종결코돈이 없는 EBFP 유전자를 위의 발현 시스템에 클로닝하여 청색형광실크를 제작하였다. 누에형질전환체 선발을 위해서는 $3{\times}P3$ promoter와 DsRed2를 이용하여 선발하였고, 300개의 누에알에 microinjection하여 F1 세대에서 5 bloods의 형질전환체를 선발하였다. 선발된 누에형질전환체는 초기배 단계의 눈과 신경조직, 유충과 번데기 그리고 성충의 눈에서 DsRed2 형광단백질이 발현되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 실크의 피브로인에서 EGFP 단백질이 발현되는 것을 확인하기 위해, F2 세대의 누에형질전환체 중에서 5령 3일 유충을 해부하여 견사선을 형광현미경으로 관찰하였고, 중부 견사선에서 청색형광단백질이 발현되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 F2 세대의 고치와 저온에서 정련한 실크에서도 청색형광단백질의 발현을 확인할 수 있었고, Western blot 분석에서도 EBFP 재조합 단백질이 피브로인 H-chain과 융합된 형태로 존재하는 것이 확인되었다. 이상의 결과에서 청색형광실크를 생산하는 누에형질전환체가 성공적으로 제작되었음을 확인할 수 있었고 이러한 결과를 토대로 새로운 산업소재로서 실크를 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

시설국화에서 꽃노랑총채벌레를 친환경적으로 방제하기 위하여 미끌애꽃노린재와 미끌애꽃노린재 뱅커플랜트를 적용하여 7주 동안 천적의 분포 및 해충의 밀도변동을 조사하였다. 시설국화에서 천적의 방사방법 및 방사량에 따른 해충의 밀도 억제 효과를 검증하고자 천적 단독 처리, 뱅커플랜트 단독 처리 I, II, 천적과 뱅커플랜트 혼합 처리 I, II의 시험구를 설정하였다. 천적과 뱅커플랜트를 혼합 적용하여 처리한 곳이 국화 1주당 꽃노랑총채벌레 1마리 이하로 70마리까지 증가한 무처리구에 비해 밀도 억제 효과가 가장 뛰어났다. 이 처리구에서 91.8%의 꽃노랑총채벌레에 대한 방제가를 보였으며 친환경자재 처리구에 비해 5.8배, 천적 단독 처리구에 비해 1.4배의 해충 방제 효과가 있어 시설재배 국화에서 천적과 뱅커플랜트 혼합 적용의 꽃노랑총채벌레 방제 가능성을 확인하였다.

효율적인 형질전환 누에 시스템 구축을 위해서는 새로운 전이인자의 개발과 함께 선발을 위한 마커 유전자 및 transposase 발현을 효과적으로 조절할 수 있는 다양한 유전자 프로모터 개발이 필수적이다. 이와 관련하여 선행연구를 통해 누에 후부실샘으로부터 고발현하는 RNA binding protein-1 homologue(RBP-1) 유전자를 선발한 바 있다. 본 연구에서는 RBP-1유전자의 누에 발육시기별 및 유충 조직별 발현양상을 Northen blot hybridization 방법으로 분석한 결과, RBP-1 유전자는 유충기로부터 번데기 후기까지의 전기간에 걸쳐 발현하였으며, 두부, 표피, 중장, 지방체 및 견사선 등 실험한 모든 유충 조직에서 고발현 하는 것으로 관찰되었다. 또한, 누에 게놈 유전자은행을 제작한 후 RBP-1 cDNA 유전자를 탐침으로 5'-UTR 영역을 클로닝하고 luciferase assay 방법으로 RBP-1 유전자 프로모터의 활성을 분석하였다. 실험 결과, RBP-1 cDNA를 탐침으로 RBP-1 유전자 ORF와 5'-UTR이 포함된 약 1,660 bp 영역의 게놈 유전자를 클로닝하였다. RBP-1 유전자 프로모터 활성검정을 위해 전사 개시점(+ 30)으로부터 상류의 -740 bp 영역을 PCR로 분리한 후 pGL3 basic vector에 도입하여 luciferase 활성 측정을 위한 전이벡터, pGL-RBP1를 제작하였다. 제작된 pGL-RBP1는 곤충 세포주(Sf9)에 transfection 한 후 luciferase 발현량을 측정한 결과, 기존의 BmA3 유전자 프로모터 대비 10% 가량 높은 발현 효율을 확인할 수 있었다.

면역 유도된 천잠(Antheraea yamamai) 유충에서 cecropin-A 유전자를 분리하였고 이 유전자를 Ay-CecA로 명명하였다. 전체 Ay-CecA cDNA 크기는 419 bp로 64개의 아미노산 잔기를 인코딩하는 195 bp ORF로 구성되어 있다. 천잠 CecA 유전자는 22개 잔기의 signal peptide, 4개 잔기의 propeptide 및 항균활성을 갖는 37개 잔기로 구성된 성숙 단백질(mature protein) 영역으로 구성되고 예상 분자량은 4046.81 Da으로 산출되었다. 천잠 CecA의 아미노산 서열은 다른 나비목 곤충에서 분리된 cecropin와 매우 높은 상동성(62 ~ 78%)을 나타냈다. Ay-CecA 유전자의 C말단에 기존에 보고된 곤충의 cecropin에서와 동일하게 C말단 아미드화를 위한 glycine 잔기가 존재하고 있다. 이 펩타이드의 항균활성을 검정하기 위해서 대장균 발현 시스템을 이용하여 활성이 있는 재조합 Ay-CecA 발현에 성공하였다. 발현 기주인 대장균에 대한 재조합 CecA 독성 중화를 위해서 불용성 단백질인 ketosteroid isomerase(KSI) 유전자를 CecA 유전자와 융합하였다. 융합 CecA-KSI 단백질은 대부분 불용성 단백질로 발현되었다. 발현된 융합단백질은 Ni-NTA immobilized metal affinity chromatography(IMAC)에 의해서 정제하였으며 CNBr 반응을 통하여 재조합 CecA를 절단하여 용출하였다. 최종적으로 양이온 교환 chromatography 과정을 통하여 CecA를 순수 정제하였다. 정제된 재조합 Ay-CecA는 그람음성균인 E. cori ML 35, Klebsiella pneumonia 및 Pseudomonas aeruginosa에 대해 매우 높은 항균활성을 나타냈었다. 따라서 본 연구 결과, 높은 항균활성 지닌 CecA는 천잠의 면역 반응에서 중요한 역할을 담당할 것으로 사료된다.

뽕나무를 포함한 식물유전자원은 수집, 보존 및 이용 방법에 따라 그 자체로 이용하거나 새로운 품종 및 물질 등을 개발하여 막대한 경제적 이익을 창출할 수 있다. 현재 뽕나무 유전자원에 대한 가치와 활용도를 높이기 위해 형태적, 유전적 특성을 분석평가하여 데이터베이스를 구축중에 있으며, 기능성 성분이나 효능에 대한 소비자들의 관심이 높아짐에 따라 기초정보 외에 이들의 항목에 대한 정보를 추가할 필요성이 제기되었다. 따라서 우리나라 620 계통(품종)의 뽕나무 유전자원 중 재배환경 및 재배법이 동일한 219 계통(품종)의 춘기 5개엽기 뽕잎을 채취한 후 동결건조 및 분말로 제조하여 뽕나무 유전자원의 계통별 rutin 함량을 분석하였다. 그 결과, 뽕잎의 rutin 평균 함량은 $0.52{\pm}0.25%$이었으며, 변이계수(CV)는 47.9%로 계통간 변이가 매우 심하게 나타났다. '부영상'의 rutin 함량이 1.37%로 가장 높았으며, '천근십문자', '무전십문자'는 0.06%로 가장 낮았다. 뽕나무 유전자원 중 전체 평균 함량의 2배 이상 되는 rutin 고함유 계통을 9 계통 선발하였다. '부영상', '율본', '당상5호', 'A8', '아자', '성수5', '사원뽕12호', '환엽조생노상', '환십조생'이다. 또한 누에 사육용 뽕품종(16 품종)의 rutin 함량을 비교한 결과, 공시품종 중 '청올뽕'의 함량은 0.69%로 가장 높았으며, '청일뽕'은 0.14%로 가장 낮았다.

최근 다양한 파장의 LED를 이용한 작물의 생장과 기능성 물질의 변화에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 LED 조사가 눈꽃동충하초 생산에 미치는 영향을 알아보고자, 청색LED, 적색LED, 형광등 아래에서 눈꽃동충하초를 재배하여, 자실체 형성율, 자실체 개수, 자실체 길이 등을 관찰하였다. 그 결과, 적색 LED 광에서 재배한 눈꽃동충하초의 자실체 발생율은 100%에 달하였으며, 뿐만 아니라 형성된 자실체의 개수가 37%까지 증가하는 등 자실체 무게, 자실체 길이 등 모든 항목에서 우수한 결과를 보여주었다. 하지만 청색 LED광에서는 오히려 생육을 저해하는 결과를 나타내었다. 따라서, 눈꽃동충하초 재배 시, 적색 LED를 조사한다면 농가의 소득 향상에 도움을 줄 것으로 여겨진다.

주로 누에사육을 위한 사료 생산용으로 이용되던 뽕나무의 용도가 다양화 되면서, 부산물로 이용되어 온 오디가 새로운 소득작목으로 정착되어 가고 있다. 이에 따라 오디 생산에 적합한 뽕 품종에 대한 수요가 늘어나고 있어, 새로운 조숙계 오디용 뽕품종으로 '수향'을 육성하였으며 이 품종의 육성 경위와 특성은 아래와 같다. 1. '07~'12년까지 수원, 공주, 완주 및 진주 4개 지역에서 '청일'을 대조품종으로 하여 지역적응시험을 거쳤으며, 직무 육성신품종 심의회에서 아래와 같이 오디 생산용으로 우수한 품종임이 인정되어 품종으로 보호 출원하였다. 2. '수향'은 국립농업과학원 잠사양봉소재과 뽕나무 유전자원 포장(수원 소재)에 보존되어 있는 계통 중 오디의 특성이 우수한 '조생홍피상'을 모본으로 하고, '개량뽕'을 부본으로 하여 교배한 계통이다. 3. '수향'은 백상형(Morus alba L.)에 속하는 암나무이며, 발아개엽기는 '청일뽕'과 비슷한 직립성의 중생종이다. 4. '수향'의 잎모양은 타원형으로, 오디 수확시기에 조사한 '수향' 품종의 잎의 기부부분부터 잎의 정단부까지 측정한 잎의 길이는 26.7 cm, 잎의 가장 넓은 부위의 길이를 측정한 옆폭은 19.8 cm로 청일뽕보다 상대적으로 큰 편이다. 5. 오디는 식재 후 3년차부터 결실하기 시작하였으며, 식재 후 3년차('09, 결실 1년차)에는 대조품종인 '청일'과 같은 수준을 나타내었다. 식재 후 4년차('10, 결실 2년차)에는 19%, 5년차('11, 결실 3년차) 14%, 6년차('12, 결실 4년차) 11% 높아, 시험기간 결실 4년간의 평균수량은 '청일' 보다 12% 증수되는 결실성이 우수한 품종이다. 오디 숙기는 '청일' 보다 초숙기 기준 7일정도 빨리 수확되는 조숙계이다. 6. 오디 한 개의 무게인 단과중은 2.5 g으로 '청일' 품종 2.0 g에 비하여 무거운 중과형이며, 육안 관찰에 의한 완숙된 오디의 색상은 검은색으로, 오디의 당도는 '청일'보다 높다.

본 연구에서는 갈색거저리 유충의 식품등록 후 산업화에 대비하여 대량생산 시설에 적용 가능한 동결건조 갈색거저리 유충곤충의 제조공정을 확립하였다. 갈색거저리 유충을 1 ~ 2일간 절식시킨 후 식용을 목적으로 하므로 위생적인 측면을 고려하여 분변제거 및 세척한 후 고온 고압 살균법으로 살균하였다. 살균시 용기 내에 부직포($48cm{\times}55cm$)를 깔고 갈색거저리 투입량은 1 kg(3 cm)이하로 하는 것이 세균 및 진균의 제거에 효율적임을 확인하였다. 또한 생산효율을 증가시키기 위하여 다단식 살균기를 사용하여 각 단 사이의 공간을 10 cm 이상 확보하여 $115^{\circ}C$, $1kgf/cm^2$에서 10분간 고온 고압 살균한 경우 미생물이 검출되지 않음을 확인하였다. 살균한 갈색거저리 유충 동결건조를 위해 동결은 $-35^{\circ}C$ 이하에서 용기[$W(63cm){\times}L(57cm){\times}H(3cm)$]별 4 kg씩(두께 1.5 cm 이하) 투입하여 실시하고, 건조는 $-15^{\circ}C$ 이하, 0.5 torr 이하에서 최소 30시간 이상 건조하는 것이 효율적인 것으로 판단하였다. 동결건조 갈색거저리 유충의 자가규격으로 수분 5% 이하, 산가 3 mg/g 이하, 과산화물가 30 meq/g 이하, 조단백 45% 이상, 조지방 25% 이상, 올레산 11 ~ 16%를 허용범위로 설정하였다. 마지막으로 이화학적 특성, 관능적 특성, 미생물학적 지표 조사를 통한 유통기한 설정 결과 PET 재질 용기로 포장될 경우 동결건조 갈색거저리 유충의 최종 유통기한은 제조일로부터 12개월로 결정하였다. 따라서 본 연구를 통해 확립된 대량생산 시설에 적용 가능한 동결건조 갈색거저리 유충의 제조공정을 통해 식품등록 후 산업화시 보다 위생적이며 균일한 제품 제조가 가능할 것이고, 자가규격 및 유통기한은 제품 관리에 응용되어 보다 안전성 및 안정성 확보가 가능할 것이라고 사료된다.