To clarify the effect of anti-juvenile hormone analogue (AJH) on the larval ecdysis by feeding at early stage of the 4th instar, the total amount of protein and activity of chitinolytic enzymes in the integument of Bombyx mori were analyzed, PAGE pattern of the protein was observed and the morphological changes of integument during molting period were also observed and the morphological changes of integument during molting period were also observed by means of TEM. The total amount of protein was greatly increased in premolting, then reached maximum level just before ecdysis, and rapidly decreased after the larval ecdysis in the control, while in the AJH treatment, increased 12 hr later than the control and its maximum was only 82.6% of the control. Two specific proteins, which were presumed as the protein originated from endocuticle, also appeared 12 hr later than the control and were maintained to 132 hr after AJH treatment from the aspects of the Native- and SDS-PAGE patterns, although those of the control disappeared instantly after ecdysis. Chitinase and $\beta$-N-acetylglucosaminidase activities were also suppressed and delayed by AJH treatment. Furthermore, it was observed that the apolysis took place 12 hr later than the control but new epicuticle was not formed at least until 132 hr after AJH treatment. From these results, it is suggested that the larval molting process of silkworm develops 12 hr later than the control but new epicuticle was not formed at least until 132 hr after AJH treatment. From these results, it is suggested that the larval molting process of silkworm develops 12 hr later than the control by AJH treatment but no further processing takes place just after apolysis.
Ecdysteroid는 곤충의 탈피호르몬으로 알려져 있으며, phytoecdysteroid는 식물의 ecdysteroid로 포유동물에 여러 유용한 효과를 가진다고 알려져 있다. 본 연구는 식물의 phytoecdysteroids가 골대사에서 미치는 영향을 알아보기 위하여 세포수준에서 관찰하였다. 즉 조골세포에 미치는 영향을 알아보기 위하여 세포증식율, 염기성인산분해효소 활성, gelatinase 활성의 변화를 관찰하였고, 파골세포에 미치는 영향을 알아보기 위하여 tartrate-저항성 인산분해효소 양성인 다핵세포의 형성을 측정함으로써 관찰하였다. Phytoecdysteroid 처리에 의해 조골세포의 ALP 활성과, gelatinase의 활성이 증가되었다. 또한 phytoecdysteroid는 macrophage-colony stimulating factor (M-CSF)와 receptor activator of NF-kB ligand (RANKL)에 의해 유도된 파골세포의 생성을 감소시켰다. 이상의 결과 phytoecdysteroid는 조골세포와 파골세포의 활성 및 생성을 변화 시킴으로써 골수의 미세환경에서 세포내 조절작용에 관여하리라 여겨진다.
현재 누에 장려품종의 원종 및 교잡종을 대상으로 JH제(마니나)를 투여한 후, 발육경과일수, 화용비율, 전견중, 견층중 등의 차이를 조사하여 품종간의 JH 감수성을 비교하였다. JH제 처리에 의한 유충경과일수의 연장은 원종간에 다양한 차이를 나타내, 잠114가 2일 이상 지연된데 비하여 잠121, 잠123, 잠138에서는 거의 변화가 없었다. 유충기간의 연장과 함께 대부분의 원종에서 전견중과 견층중이 증가하였으나, 잠114의 경우에는 5령기간의 연장에도 불구하고 오히려 감소하였다. 교잡종의 경우, 모든 품종이 JH제 처리에 의해 유충기간이 1일 정도 연장됨으로서 원종에서와 같은 품종간의 차이는 나타나지 않았다. 유충섭식기간의 연장에 따라 대부분의 품종에서 전견중과 견층중이 증가하였으며 특히 사성잠, 은백잠, 삼광잠에서 JH의 효과가 뚜렷하였다. JH제의 처리에 의한 특별한 생리적장애는 보이지 않았지만, 잠122, 잠131, 잠135 및 잠138 등의 원종에서는 JH제 처리에 의해 화용비율이 10% 이상 떨어짐으로서 이들 품종에서 JH의 생리적 감수성이 인정되었다.
JA는 병원균과 곤충에 대한 방어기작 뿐만 아니라 식물 노화에도 관여하는 식물 호르몬이다. Basic helix-loop-helix 전사인자인 MYC2는 JA의 신호전달반응의 핵심조절자 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 현사시나무에서 MYC2 유전자를 분리하고 발현특성을 조사하였으며, 다양한 환경 스트레스에 대한 내성을 갖는 임목을 생산하기 위하여 MYC2를 과발현시킨 현사시나무를 개발하였다. 포트에 식재된 MYC2 과발현 현사시나무는 대조구에 비해 잎 노화 표현형이 지연되는 특징을 보였으며, 엽록소 손실이 적은 것으로 나타났다. 또한 가을의 온도 및 광 주기 조건에서 MYC2 과발현 현사시나무의 광화학 효율을 측정한 결과 대조구보다 높은 특징을 보였다. 따라서 현사시나무의 MYC2 유전자가 낙엽이 지는 가을 동안에도 지속적인 생장을 가능하게 하여 임목의 바이오매스를 증진시키는데 기여할 수 있을 것으로 판단된다.
누에 유충에 있어서 체액 JH 결합단자질(JHBP)의 생리적 역할을 알기 위하여, 체액 중의 JH 1과 결합하는 단자질을 polyacrylamide gel 전기영동으로 분리하고, 또 발육에 따른 JH 결합단자질의 활성 변화를 측정한 결과는 다음과 같다. 1. 누에 체액중에서 JH 1과 결합하는 단자질은 JH 결합지질단자질(JH-LP)과 Jh 결합단자질(JHBP) 등 JH결합단자질의 Rm은 0.81∼0.33이었고, JH 결합단자질의 Rm은 0.81∼0.84이었다. 두 단자질의 Rm은 성별, 발육시기에 관계없이 일정하였다. 2. 체액단자질의 함량은 발육의 진행에 따라 점차 증가하여 토사기에 가장 높았으며 전용기에 다소 감소하였고 암컷의 함량은 숫컷보다 높았다. 3. 체액 ml 당 JH 결합단자질의 활성은 영의 초기에 낮았고 토사기에 최대로 나타난 후 전용기에 다소 감소하였다. 4. 체액 ml 당 JH 결합단자질의 활성 변화는 체액단자질의 함량의 변화양상과 매우 유사하였다. 5. 체액단자질 mg 당 JH 결합단자질의 활성은 영의 초기에 높았고 5령 6일에서 전용기까지 낮은 수준을 유지하였다.
세직도견사의 생산을 최종목적으로 해서, imiazole 계항유약 호르몬 활성물질의 1종인 "KK-42"의 투여와 고온처리에 의해서, 효과적인 조숙 3면잠의 유발조건을 탐색하고, 유발된 3면잠의 성장, 사료 효율 및 견사질을 조사한 결과는 다음과 같다. 1. KK-42의 투여에 의하여 고율로 조숙 3면잠이 유발되었다. 효과적인 KK-42의 농도는 10$\mu\textrm{g}$/마리이었다. 한편, 고온처리에 의한 조숙 3면잠의 유발은 KK-42의 투여에 비하여 적었고, 3령누에를 38$^{\circ}C$에서 48시간 처리한 것이 36시간처리한 것보다 효과적이었다. 2. KK-42에 의한 조숙 3면잠의 최대체중은 약 1.8g로서, 대조의 4면잠에 비하여 상당히 가벼웠고, 4령기의 성장은 4면잠의 5령기에 가까운 종령기적 패턴을 나타내었다. 3. KK-42의 투여와 고온처리에 의한 조열 3면잠의 경과일수는 대조의 4면잠에 비하여 상당히 단축되었다. 특히, 뽕잎육에 있어서 KK-42에 의한 조숙 3면잠의 경과일수는 4면잠에 비하여 5.17일 단축되었다. 4. 조숙 3면잠의 견과 견사직도는 대조의 4면잠에 비하여 상당히 작고 가늘었다. 즉, 조숙 3면잠견의 견사직도는 KK-42를 처리한 경우 1.39d이고, 고온처리한 경우 1.88d이었다. 5. 조숙 3면잠견의 견사크기는 KK-42의 투여나 고온처리나 다같이 대조의 4면잠에 비하여 상당히 작았다. 6. KK-42에 의한 한숙 3면잠의 사료효율은 대조의 4면잠에 비하여 낮은 편이었다. 즉, 조숙 3면잠(대성잠)의 견층중 1g당 식하건물뽕잎량은 7.97cg인데 비하여 대조의 4면잠은 9.20cg이었다.
메토프렌은 살충제로 곤충의 성장을 방해하는 유충호르몬 유사체로 널리 사용되고 있다. 국내 축산물에 대한 MRL은 0.05-0.1 mg/kg 수준으로 설정되어 있지만 PLS제도가 축산물을 대상으로 확대될 수 있기 때문에 0.01 mg/kg 이하에서 정량이 가능한 시험법이 필요하다. 기존의 식품공전에 존재하던 시험법(식품의약품안전처 공고 제 2021-69호, '21.8.9.)은 우유와 그 외 축산물의 전처리 과정이 서로 상이할 뿐 아니라 충전칼럼을 사용하여 노후화되고 복잡하다는 단점이 있다. 본 연구에서는 비교적 간편하며 분석 시간이 적게 소요되는 QuEChERS법을 활용하여 0.01 mg/kg의 정량한계를 만족하는 메토프렌 시험법을 마련하고자 하였다. 메토프렌의 물리·화학적 특성을 고려하여 1% 아세트산을 함유한 아세토니트릴:아세톤(1:1) 혼합액을 이용하여 진탕 추출 후 d-SPE를 이용한 정제조건을 확립하여 LC-MS/MS를 이용한 시험법을 개발하였다. 메토프렌의 결정계수(R2)는 0.99 이상으로 높은 직선성을 보여주었고, 정량한계는 0.01 mg/kg으로 높은 감도를 나타내었다. 대표 축산물 6종(소고기, 돼지고기, 닭고기, 우유, 계란, 지방)에 대하여 정량한계, 정량한계 10배, 정량한계 50배 수준으로 처리한 다음 회수율 실험을 한 결과 평균 회수율이 79.5-105.1%이었으며 상대표준편차는 14.2% 이하로 확인되었다. 본 연구는 국제식품규격위원회 가이드라인(Codex Alimentarius Commission, CAC/GL40)의 잔류농약 분석 기준 및 식품의약품안전평가원의 '식품등 시험법 마련 표준절차에 관한 가이드라인(2016)'에 적합한 수준임을 확인하였다. 따라서 본 연구에서 개발한 시험법은 추후 교차검증을 거쳐 축산물 중 잔류할 수 있는 메토프렌의 안전관리를 위한 공정시험법으로 활용 가능할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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