• 한국응용곤충학회지
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• 제61권1호
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• pp.85-90
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• 2022

인슐린(insulin)과 insulin-like growth factor-1 (IGF-1)은 척추동물에서 대사, 생장, 수명 등의 여러 생리대사를 조절하는 중요한 호르몬이다. 곤충에서도 IGF-1과 구조적으로 유사한 insulin-like peptide (ILP)들이 존재하며 이들이 곤충 생리 조절에 중요하게 관여함이 밝혀졌다. 이번 총설에서 곤충 ILP 및 초파리(Drosophila melanogaster) 유전체 분석을 통해 척추동물에 존재하는 인슐린 및 IGF-1 수용체 신호전달계와 유사하다고 확인된 ILP 수용체 신호전달계에 대해 설명하고자 한다. 추가적으로, 곤충 체내의 영양 상태에 따라 조절되는 뇌에서의 ILP의 합성과 분비, ILP에 의한 대사의 생리적 조절에 대해 논한다. 또한 ILP가 생장, 발달, 생식, 휴면에 기여하는 바도 논의하고, 마지막으로 ILP 수용체 신호전달계 제어를 통한 해충 방제에의 이용 가능성에 대해 제안하고자 한다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제49권4호
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• pp.409-416
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• 2010

곤충병원세균인 Photorhabdus temperata ssp. temperata(Ptt)는 곤충의 면역반응을 억제시켜 피기생 곤충 체내에서 공생하는 기주 선충의 발육을 도모하게 된다. 또한 Ptt의 변역억제 활성은 Bacillus thuringiensis(Bt)의 병원성을 증가시킨다. 본 연구는 이러한 유용 곤충병원세균의 대량 생산을 위한 저렴한 배지를 선발하기 위해 수행되었으며, 두 연구용 배지(LB, TSB)와 저렴한 산업용 두 배지(MY, M2)를 상호 비교하였다 모든 배양액에 동일한 밀도의 Ptt를 접종하고 배양하였을 때 48 시간 이후 정지상이 나타났다. 그러나 연구용 배양액인 LB와 TSB에서 두 가지 산업용 배양액보다 정지상에서 높은 세균 밀도를 보였다. 네 가지 배지에서 증식된 Ptt 배양액은 모두 배추좀나방(Plutella xylostella) 3령충에 대한 Bt 병원성을 현격하게 제고시켰고, 이들 배지 종류에 따라 치아가 없었다. 네 가지 배양액에서 세균의 증식에 의해 생산되는 대시물질의 양과 배지별 생산되는 대사물질의 동일성을 확인하기 위해 헥산과 에틸아세테이트의 유기용매로 추출했다. 시간별 배양액의 유기용매 추출물질은 세균의 증식과 비슷하게 대사물질의 생산량에서도 증가하는 것을 알 수 있었다. 역상 HPLC를 이용하여 네 가지 세균 배양액 각각에서 대사물질을 분리하였고, 정량적으로 네 가지 대사물질이 서로 다른 배지에서 통계적으로 차이 없이 검출되었다. 본 연구는 비교적 저렴한 두 가지 산업용 배지가 유용 대사물질의 생성에 변화 없이 Ptt 세균을 저렴하게 배양할 수 있다고 제시하고 있다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제50권3호
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• pp.171-178
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• 2011

Bacillus thuringiensis (Bt)는 나비목의 해충방제에 주로 사용되는 미생물농약이다. 그러나 파밤나방(Spodoptera exigua)과 배추좀나방(Plutella xylostella)에서 보듯 종령기에 접어들면 Bt 감수성이 현격하게 낮아져 방제효율이 낮아진다. 본 연구는 Bt의 병원력을 제고시키기는 데 목적을 두고, 이를 위해 곤충의 면역반응을 억제시키는 곤충병원세균의 대사물질을 이용하여 Bt의 혼합제를 개발하려 했다. 곤충병원세균(Xenorhabdus nematophila (Xn) 또는 Photorhabdus temperata ssp. temperata (Ptt))의 배양액을 다양한 농도로 Bt에 혼합하여 파밤나방과 배추좀나방 종령 유충에 처리하였을 때 Bt 병원력을 현격하게 증가시켰다. 세균 배양액으로부터 동정한 다섯 가지의 화합물을 Bt와 혼합하여 처리하면 Bt 병원력을 또한 증가시켰다. 최적의 방제 효과를 나타낼 수 있는 Bt와 세균배양액 또는 대사물질의 혼합비율과 살포량을 결정한 후 배추 포장에 발생한 배추좀나방과 파밤나방 종령 유충에 대해 처리하였다. Bt와 Xn 배양액을 2 회 이상 살포하면 배추좀나방과 파밤나방에 대해 100%의 방제효과를 나타냈으나, Bt 단독으로 처리하면 각각 약 80%와 60% 이하의 방제효과를 나타내었다. Ptt 배양액 및 세균 대사물질을 포함한 다른 Bt 혼합제들 또한 뚜렷한 병원력 증가를 간이포장실험에서 보여주었다. 이러한 Bt 혼합제를 통틀어 "비티플러스"라 명명하였으며, 이는 Bt 약효의 단점을 극복한 효과적 미생물 살충제로 개발 가능성을 보여주었다.

• 한국응용곤충학회:학술대회논문집
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• 한국응용곤충학회 2002년도 추계 합동 특강 및 학술발표대회
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• pp.165-165
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• 2002

• 한국응용곤충학회지
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• 제53권3호
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• pp.271-280
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• 2014

곤충병원성세균 Xenorhabdus nematophila (Xn)의 일부 대사물질은 대상 곤충의 phospholipase $A_2$ ($PLA_2$)를 억제하여 아이코사노이드 생합성 활성을 저해시킨다. 그러나 이들 세균 대사물질이 억제하는 곤충의 $PLA_2$에 대해서는 알려져 있지 않다. Xn의 배양액에서 화학구조가 동정된 8 가지 대사물질들은 두 종의 나비목 배추좀나방(Plutella xylostella)과 파밤나방(Spodoptera exigua)의 유충에 대하여 살충 활성을 보유했다. 특별히 이들 물질은 모두 Bacillus thuringiensis (비티)의 살충력을 크게 향상시켰다. 파밤나방의 세포성 인지질 분해효소($SecPLA_2$)를 클로닝하고 대장균에서 과발현시켰다. 분리된 $SecPLA_2$를 지방체에서 얻은 인지질과 반응시켰을 때 여러 다가불포화지방산을 해리시켰다. 이 효소활성이 Xn 유래 대사물질들에 의해 뚜렷이 억제되었다. 또한 $SecPLA_2$에 대한 억제효과와 비티 살충력 상승효과 사이에 정의 상관관계를 보였다. 본 연구는 $SecPLA_2$가 Xn 대사물질의 억제 대상 분자 종말점 가운데 하나라고 제시하고 있다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제61권1호
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• pp.143-154
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• 2022

식물의 이차대사산물은 곤충-식물 상호관계에서 중요한 역할을 한다. 식식성 곤충은 식물의 방어물질에 대처하는 다양한 전략을 가지고 있다. 광식성 곤충은 넓은 범위의 다양한 식물들을 섭식하고 그 해독 기작도 보다 복잡한데, 이는 많은 종류의 식물유래 화합물에 반응하는 경향이 있기 때문으로 보인다. 이와는 달리 협식성 곤충은 몇몇 유사한 식물에 국한되어 살아가며 보다 효율적인 적응 방식을 지니고 있을 것으로 여겨진다. 이러한 협식성 곤충의 적응은 식물의 방어물질에 대한 해독효소를 다량 생산하거나 방어물질 또는 그 대사산물을 격리하는 전략을 마련하였기 때문으로 보인다. 담배나방은 담배와 고추 등 주로 가지과의 몇몇 식물만을 가해하는 협식성 곤충이다. 담배나방의 기주식물 적응성을 이해한다면, 이 해충에 의한 작물의 피해를 줄이는 방법을 개발하는데 도움을 줄 수 있을 뿐만 아니라, 담배나방과 같은 협식성 곤충의 생리, 생태, 진화를 연구하는 데에도 중요한 단서를 제공할 것이다. 본 종설에서는 담배나방의 기주식물 범위, 유충과 기주식물의 상호작용, 그리고 기주식물에서 특이적으로 나오는 니코틴과 캡사이신에 대한 곤충의 반응과 해독 메카니즘을 중심으로, 지난 반세기 동안의 연구결과를 요약하고 앞으로의 전망을 제시하고자 한다.

• 한국잠사곤충학회지
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• 제38권2호
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• pp.186-188
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• 1996

곤충애 있어서 호르몬의 작용기작과 그 이용에 관하여 요야하면 다음과 같다. 곤충호르몬에는중추신경계의 신경분비세포에서 합성, 분비되는 peptide의 neuropeptide hormone (PTTH, bombyxin, diapause hormone등)이 있고, 상피계의 내분비선에서 합성, 분비되는 sesquiterpene의 유약호르몬 ( juvenile hormone)과 steroid의 탈피호르몬 (ecdysone)이 있다. 곤충호르몬은 특정한 표족세포에 있는 수용체와 높은 특이성과 높은 친화성을 가지고 결합해서 세포의 작용을 조절한다. 일반적으로 peptide hormone은 표적세포의의 세포막을 통과할 수 없으므로 표적세포의 막표면에 있는 수용체와 결합하는 것에 의해 세포내 대사제를 활성화시킴으로서 peptide hormone의 특이적인 발현이되는 것으로 알려지고 있다. 한편, ecdysone과 같은 steriod hormone이나 juvenlie hormone은 표적세포의 세포막을 용이하게 통과할수 있으므로 세포내의 세포막을 용이하게 통과할 수 있으므로 세포내로 들어가 수용체와 결합해서 hormone-receptor comlpex는 핵내로 들어가 DNA의 특이적인 영역에 결합하므로서 이들 호르몬 특이적인 기능이 발현되는 것으로 알려져 있다. Ecodysone의 활성이 있는 ecdysteroid가 여러 식물에서 발견되고 있어, 금후 양잠의 상족에 이용이 기대되고 있다. 또한, 향유약호르몬(AJH) 활성물지인 imidazole계 화합물은 양잠에 있어서 세섬도고치 생산에 그 이용이 기대되고 있다.

• 한국환경농학회지
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• 제38권4호
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• pp.296-306
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• 2019

온도는 곤충의 발달, 성장, 생식에 중요한 요인이며, 또한 곤충의 생존에 직접적 관련있는 물리적 요인이다. 변온동물인 곤충은 생존을 위해 기후변화에 반응을 해야 하며, 저온과 같은 취약한 환경하에서도 다양한 생존전략을 발달시켜야 한다. 본 연구는 저온에 대한 적응에 기여하는 유전자를 동정하기 위해 배추좀나방 유충의 지방체를 저온과 상온에 노출시켜 전사체 분석을 수행하였다. 저온전사체에서는 chitinase, 표피단백질, Hsp23, chytochrome, Glutathione S transferase, phospholipase 2 유전자의 발현이 증가된 반면, 에너지 대사에 관여하는 UDP-당전이효소, trehalase, trehalose transporter는 오히려 발현이 감소하였다. 저온에 곤충이 노출되었을 때, 대사중심인 지방체의 유전자 발현의 변화가 곤충의 온도 적응을 이해하는 단서를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제49권3호
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• pp.251-259
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• 2010

톱다리개미허리노린재(Riptortus clavatus)의 장내세균이 분리되었다. 형태학적 분석과 생화학적 분석을 통하여 세균이 Staphylococcus succinus와 가장 유사한 것으로 동정되었다. 16S rRNA 유전자의 염기서열은 이러한 동정 결과를 뒷받침했다. 페니실린G를 톱다리개미허리노린재 성충에게 경구투여 하였을 때 장내세균 밀도 감소와 치사 효과를 유발하였다. 동일한 방법으로 곤충병원세균(Xenorhabdus nematophila)의 세 가지 대사물질(benzylideneacetone, proline-tyrosine, and acetylated phenylalanine-glycine-valine)을 처리하였을 때, 톱다리개미허리노린재 장내세균의 밀도감소와 치사효과를 확인하였다. 이러한 결과는 톱다리개미허리노린재의 장내세균이 Staphylococcus sp.이며, 곤충병원세균 대사물질의 항균 활성이 장내세균과 궁극적으로 톱다리개미허리노린재의 생존에 영향을 미친다는 것을 제시하였다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제30권1호
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• pp.10-17
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• 1991

벼멸구의 살충제 저항성 기구를 구명하고자 fenobucarb와 carbofuran으로 벼멸구를 18세대 이상 누대 선발하여 얻어진 저항성 벼멸구를 대상으로 저항성 기루를 조사하였으며, 얻어진 결과 중 살충제의 체벽 투과량, 대사 및 대사산무렝 대하여 보고하고자 한다. Fenobucarb및 carbofuran은 처리 1시간 이내에 처리된 양의 50%이상이 벼멸구 체벽을 투과하였고, 계통별 체벽 투과량 차이는 크지 않았으나, 저항성 계통에서 적었으며, 배설된 양도 처리 3시간 이후 저항성 계통에서 증가하여 5시간 후에는 감수성 계통에 비해 각각 1.9배, 1.6배가 많았다. 벼멸구 체내에서는 두 살충제 모두 감수성 계통에 비하여 저항성 계통에서 2시간 정도 빠르게 분해되었다. 벼멸구 homogenate를 이용하여 대사산물을 조사한 결과 fenbucarb의 주 대사산물은 OSBP(o-sec-butyl phenol)이고, crbofuran의 주 대사산물은 3-ketocarbofuran phenol이었으며, 대사산물량은 저항성 계통에서 2배 정도 증가하였다. 주 대사산물인 OSBP 및 3-ketocarbofuran phenol의 감수성 벼멸구에 대한 반수치사약량은 100$\mu\textrm{g}$/g 이상으로 독성이 없었다. 살충제의 빠른 분해대사는 벼멸구의 주요한 저항성 기구중 하나인 것으로 나타났다.