• Animal Bioscience
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• 제35권2_spc호
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• pp.347-355
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• 2022

Among edible insects, black soldier fly (Hermetia illucens), yellow mealworm (Tenebrio molitor), and common housefly (Musca domestica) have been considered as an alternative protein source for pigs. Because they are easy to breed and grow in the organic wastes, and they have well-balanced nutritional value as a protein source for pigs. The black soldier fly larvae and mealworm could replace the fish meal in the diets for weaned pigs without adverse effects on growth performance and nutrient digestibility. Black soldier fly could also be included in the finishing pig's diet without any negative effects on the growth performance and pork quality of the market pigs. Insect products showed a greater standardized ileal digestibility value of amino acids than conventional animal proteins in growing pigs. Due to the limited amount of insect products used for pig feeding study, most previous pig studies have been conducted in weaned pigs. Thus, further study is needed about the optimal inclusion level of insect products in every phase diet from weaned pigs to sows. The use of insect products in swine diets has some challenges in terms of cost, supply, and safety. Lastly, intrinsic differences among insect species, processing method, and feeding phase should be taken into consideration for the use of insect products in the swine diets.

• 한국축산식품학회지
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• 제44권5호
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• pp.1028-1039
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• 2024

Alternative protein sources with greater nutritional value and a lower environmental footprint have recently attracted interest in the production of meat substitutes. However, it is required that these alternatives mimic the texture and structure of meat. This study investigated varying ratios of textured vegetable proteins (TVP) to Tenebrio molitor larvae (brown mealworm; TM) with the addition of transglutaminase (TG) to determine the quality characteristics of these emulsions. The results demonstrated low protein solubility of the emulsions as TVP content increased. Furthermore, when the proportion of TM was high, the TG-treated emulsion had a low pH. Additionally, when there was a high TM ratio to TVP in the TG treatment, the emulsions demonstrated better thermal stability and water holding capacity. Regarding the rheological properties of the emulsion, both the frequency-dependent storage modulus (G') and loss modulus (G'') increased as the proportion of TVP in the emulsion increased with and without the addition of TG. Differential scanning calorimetry analyses demonstrated two protein denaturation peaks in all treatments, with high peak temperatures for both treatments with a high proportion of TM. The hardness and chewiness of the emulsion were highest in the treatment (T6 and T8) with TG, and the gumminess of the emulsion was greatest when TM only or when equal ratios of TVP and TM were treated with TG, respectively. In conclusion, the addition of TM to TVP with TG improves the overall texture of the protein mixture, making it a suitable meat alternative.

• 한국식품과학회지
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• 제50권3호
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• pp.297-307
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• 2018

본 연구에서는 식품의약품안전처에서 식품 원료로 사용 허용이 된 갈색거저리 유충(Tenebrio molitor larvae, Mealworm), 쌍별귀뚜라미(Gryllus bimaculatus), 번데기(Bombyx mori pupa, Silkworm pupa) 등 단백질이 풍부한 식용곤충 원료를 이용하여 된장 형태의 조미료를 제조하였다. 또한 된장 제조 시 발효에 관여하는 대표적인 미생물인 A. oryzae와 B. subtilis 균주를 사용하여 메주분말과 입국을 제조한 후 선행연구에 따른 저염 된장의 발효방식을 이용하여 곤충의 페이스트형 발효조미료를 개발하고자 하였다. 식용곤충을 이용하여 제조한 페이스트형 발효조미료의 수분은 47.58-49.58%로 나타났고 염도는 11.34-11.99%의 값을 보였다. pH는 발효가 진행되면서 천천히 감소하였으며 TMP가 가장 낮은 값으로 나타났다. 적정산도는 모든 시료에서 발효기간이 지남에 따라 계속 증가하는 경향을 보였다. 색도의 L값은 번데기 가장 높게 나타났으며, a값은 귀뚜라미와 번데기 비슷하게 나타났다. b값은 번데기 가장 높은 값을 보였다. 환원당의 경우 발효 기간에 따라 증가하다가 다시 감소하였으며, TMP의 환원당 함량을 가장 낮게 나타났다. 아미노질소는 모든 시료에서 발효 시간에 지남에 따라 증가하는 경향을 나타났으며, TMP가 가장 높은 값을 보였다. 총 질소는 큰 변화를 나타내지 않으며, 전반적으로 SBP에 비해 곤충소재 페이스트형 발효조미료가 높게 분석되었다. DPPH라디칼 제거능은 콩에 비해 곤충소재 페이스트형 발효조미료에서 높게 나타났으며, SPP가 80.95%로 가장 높은 값을 나타내었다. 유리 아미노산 함량은 발효가 진행되면서 전반적으로 2배 이상 증가하였다. 또한 맛의 기호성과 상관성이 높은 아미노산으로는 글루탐산, 아스파트산, 라이신, 페닐알라닌, 아르지닌, 세린 등으로 분석되었다. 전반적인 향, 맛, 전체적 기호도의 경우 곤충소재 페이스트형 발효조미료는 콩 된장보다 낮은 값을 나타내었는데, 이는 소비자들이 콩으로 만든 된장에 익숙해져 있는 상태로, 곤충소재에서 나타나는 특유의 맛이 전체적인 기호도에 영향을 미친 것으로 파악되었다. 곤충에 대한 관능적 차이는 있었으나 콩된장과 번데기로 만든 페이스트형 발효조미료는 유의적으로 비슷한 선호도를 보였다. 이를 통해 다양한 식용곤충 중에서 적절한 곤충을 선별하고 장류 미생물을 이용할 경우 차별화 된 페이스트형 발효조미료의 제조가 가능할 것으로 판단하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제52권4호
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• pp.403-408
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• 2020

갈색거저리 유충 분말이 어묵의 품질특성에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 갈색거저리 유충을 건조하고 분말화하여 첨가한 어묵의 품질특성을 분석하였다. 어묵의 수분함량은 갈색거저리 유충 분말 첨가량이 증가함에 따라 감소하였으며, 수분흡수력은 첨가량 증가에 따라 증가하였다. 색도는 첨가량이 증가함에 따라 L값이 감소하고 a값이 증가하였다. 조직감과 절단력은 0% 튀김어묵에서 각각 2.63 kg 및 0.09 kg이었으며, 첨가량이 증가함에 따라 증가하여 9% 첨가에서는 각각 3.18 kg 및 0.14 kg이었다. pH는 갈색거저리 유충 분말의 첨가량에 따라 유의적인 차이가 없었으며, 국물 탁도는 튀김어묵이 높게 나타났다. 관능검사 결과 색, 향, 맛, 조직감 및 전체적 기호도에서 0%와 3% 첨가군이 우수하였으며, 3% 이상의 첨가량에서는 첨가량이 증가함에 따라 낮아졌다. 이상의 품질특성과 관능특성 결과를 종합해보았을 때 어묵제조에 적합한 갈색거저리 유충 분말의 함량은 3%로 판단되었다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제62권3호
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• pp.365-373
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• 2020

This study was designed to evaluate the influence of dietary supplementation of Tenebrio molitor larvae (TM) as an alternative source of protein to fish meal on growth response, retention of nutrient, hematological factors, immune system, and intestinal integrity in weaned pigs. A total of 180 weanling pigs (initial bodyweight of 6.27 ± 0.15 kg; 21 d) were distributed based on the bodyweight between 3 treatments with 6 replicates in each treatment including 10 piglets per replicate. The diets corresponding to treatments consisted of a fish meal diet (CON), a fish meal-dried mealworm diet (TM1, 50% replacement of fish meal with TM meal), and a dried mealworm diet (TM2, 100% replacement of fish meal with TM meal). This study was performed in two phases as phase 1 (d 0 to 14) and phase 2 (d 15 to 28). The pigs in the TM2 treatment showed a greater gain to feed ratio compared with the TM1 pigs in phase 1. Throughout the experimental period, the average daily gain (ADG) of the TM1 pigs was significantly greater than that of the TM2 treatment. The IgG concentration was increased in the TM1 and TM2 treatments compared with the CON pigs in phase 1. In conclusion, the supplementation of TM meal (50% replacement of fish meal) did not show any adverse effects in the performance of weanling pigs, however, 100% replacement of fish meal with TM meal is not recommended.

• 한국동물위생학회지
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• 제40권2호
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• pp.119-131
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• 2017

Among different types of spoilage, microbial contamination can cause feed decomposition, which results in decreases in feed intake and productivity, infection, and breeding disorder. During the storage time, various microbes have a chance to inoculate with depreciation of feed and to infect the animals. We investigated bacteria that inhabit diverse feed ingredients and complete feed which have been stored for a few months. We isolated and identified 30 genera and 62 species of bacteria. Among these 62 species, 21 species were of non-pathogenic bacteria, 18 species were of pathogenic bacteria, 9 species were of opportunistic pathogens, and 14 species were of unknown bacteria. Pantoea allii and 24 species showed proteolytic enzyme activity. We also confirmed that 6 species including Pseudomonas psychrotolerans showed ${\alpha}$-amylase activity, and 29 species including Burkholderia vietnamiensis showed cellulase activity. Microbacterium testaceum and 3 species showed resistance to Ampicillin, Kanamycin, Streptomycin, Gentamicin, Carbenicillin, and Erythromycin ($50{\mu}g/mL$). Using mealworm larvae (Tenebrio molitor L.) as a model for pathogenicity, we confirmed that 8 species including Staphylococcus xylosus had pathogenicity for mealworm larvae. Especially, Enterobacter hormaechei, Staphylococcus xylosus, and Staphylococcus hominis were reported as being pathogenic for humans. This research suggests that hygienic management of animal feed is essential because beneficial and harmful bacteria can inhabit animal feed differently during storage and distribution.

• 한국식품영양과학회지
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• 제46권4호
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• pp.435-441
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• 2017

갈색거저리유충 분말을 4%(w/v)의 기질용액으로 제조한 후, 기질대비 단백질 가수분해 효소(alcalase, flavourzyme, neutrase, bromelain, papain)를 각 1%(w/w) 첨가하여 갈색거저리 유충 단백가수분해물을 제조하였다. 24시간 반응시킨 각 효소별 가수분해물의 특성을 SDS-PAGE로 확인한 결과 alcalase 단백가수분해물의 가수분해가 우수함을 확인하였으며, available amino group의 농도는 flavourzyme, alcalase, neutrase 단백가수분해물 각각 $5,429.35{\mu}g/mL$, $4,781.39{\mu}g/mL$, $3,155.55{\mu}g/mL$의 값을 나타내 상대적으로 높은 가수분해도를 보였고, bromelain($1,800{\mu}g/mL$)과 papain($1,782.61{\mu}g/mL$)의 경우 상당히 낮은 값을 보였다. 가수분해도가 높게 나타난 3종의 단백가수분해물을 한외여과막을 통해 분자량이 3 kDa 이하로 분리한 후 동결 건조하였으며, 이 동결건조물을 이용하여 항산화 실험을 수행하였다. 갈색거저리 유충 가수분해물의 DPPH 라디칼 소거 활성은 alcalase 단백가수분해물의 $RC_{50}$값이 $339.34{\mu}g/mL$로 나타났고, flavourzyme 가수분해물 $379.35{\mu}g/mL$, neutrase 가수분해물 $398.93{\mu}g/mL$로 나타났으며, ABTS 라디칼 소거 활성은 neutrase 단백가수분해물의 $RC_{50}$값이 $29.84{\mu}g/mL$였고, alcalase $36.90{{\mu}g/mL$ 및 flavourzyme $56.03{\mu}g/mL$ 순으로 나타났다. Hydrogen peroxide 소거 활성은 alcalase 단백가수분해물의 $RC_{50}$값이 $65.97{\mu}g/mL$였고, flavourzyme $121.67{\mu}g/mL$ 및 neutrase $70.38{\mu}g/mL$의 값을 보였다. 상기 3가지 항산화 실험에서 우수한 항산화 활성을 보이며, 저분자 펩타이드 생산 효율이 가장 높았던(42.05%) alcalase 단백가수분해물을 이용해 linoleic acid에 대한 지질과산화 억제 활성을 측정한 결과, 6일 동안 $100{\sim}800{\mu}g/mL$의 농도에서 처리 농도에 의존적으로 유의적인 항산화능을 보였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제33권3호
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• pp.139-147
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• 2024

거저리는 식품으로 사용되기 때문에 유충기가 오래 지속되면 더 좋다. 반면에 거저리의 개체수 유지를 위해 성장을 가속화하기 위해서는 유충이 빨리 성충이 되면 더 좋다. 이 연구에서는 개체군 밀도가 거저리의 발달 시간에 미치는 영향을 구명하였다. 이를 위해 상단 7 cm, 하단 5 cm, 높이 3 cm 크기의 용기를 사용했다. 거저리는 용기당 1, 2, 5, 10, 20마리의 밀도로 용기에서 서식하였다. 용기에 밀기울 1 g을 넣고 거저리의 먹이 여부에 따라 라벨을 붙였다. 실험은 세 번 반복되었다. 모든 실험에서 개체군 밀도가 높을수록 유충에서 번데기로의 변환 시간이 짧았지만 번데기에서 성충으로 변환되는 시간은 크게 다르지 않았다. 또한 먹이가 있는 그룹에서 번데기로의 변환 시간이 단축되었지만, 성충으로 변환되는 시간에는 차이가 없었다. 이 연구 결과는 유충기를 연장하기 위해 더 낮은 밀도가 필요하고 더 빠른 속도로 성충이 필요하다면 밀도가 더 높아야 한다는 것을 보여주었다. 결론적으로 거저리의 발달 시간은 개체수 밀도에 의해 제어할 수 있을 것이다.

• 생명과학회지
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• 제29권5호
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• pp.570-579
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• 2019

당뇨병은 서구화된 식습관으로 발생하는 심각한 만성대사질환의 하나이며, 당뇨병의 치료는 혈당을 정상적인 수준으로 유지하며 당뇨 합병증을 예방하는 것이다. 따라서 본 연구는 당뇨병 및 인슐린 저항성에 대한 유전적 분석에 널리 이용되는 C57BL/Ksj-db/db 당뇨동물모델을 이용하여 갈색거저리 유충(밀웜) 추출물의 6주간 섭취가 혈당개선에 미치는 영향에 대해 조사하고 이에 인슐린 민감성 개선과 당대사 조절을 통한 항당뇨 효과를 규명하고자 하였다. 제 2형 당뇨동물모델 실험 결과, db/db-MWE군(식이 0.5%)이 db/db-control군에 비해 유의적(p<0.05)으로 혈당이 감소하였다. 약물군인 db/db-RG군(식이 0.05%)은 부작용에 의해 눈에 띄게 체중이 증가하였으나, db/db-MWE군에서는 약물군에서의 체중증가와 같은 큰 부작용 없이 혈당 감소효과를 나타내었다. HbA1c와 혈장인슐린 농도의 경우 db/db-control군에 비해 db/db-MWE군이 유의적(p<0.05)으로 낮았다. 또한 골격근에서 p-IRS, p-AKT, PM-GLUT4의 발현을 확인한 결과, db/db-MWE군에서 db/db-control군에 비해 p-IRS, p-AKT, PM-GLUT4의 발현이 증가된 것을 알 수 있었다. 이는 밀웜 추출물의 섭취가 골격근 내로 당이 원활이 유입되도록 도와주어 인슐린 민감성을 개선시키며, 고혈당 증상을 개선시킨 것으로 사료된다. 밀웜 추출물을 식이에 0.5% 첨가하여 6주간 C57BL/Ksj-db/db 당뇨동물모델에 제공한 결과, 공복혈당과 HbA1c의 감소 및 인슐린 저항성을 개선시켰다. 이는 인슐린 민감성을 증가시키고, 당 대사 조절을 통해 고혈당 증상의 완화에 기인한 것으로 보인다. 따라서 밀웜은 당뇨병의 예방과 치료에 유용한 소재가 될 것으로 기대되며, 향후 제 2형 당뇨병 개선을 위해 더욱 다양한 연구가 이루어져야 할 것으로 사료된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제44권2호
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• pp.200-207
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• 2015

본 연구에서 우리는 갈색거저리 유충 추출물의 암세포 선택적인 세포독성 활성을 암세포주를 대상으로 하는 in vitro 및 in vivo 실험으로 증명하였다. 먼저 갈색거저리 유충의 에탄올 추출물은 정상세포라 할 수 있는 primary hepatocyte에 대한 독성은 미미하였으나 암세포주들에 대한 세포독성과 함께 다른 정상세포인 primary cardiomyocyte에 대한 독성도 가지고 있었다. 에탄올 추출물을 hexane, butanol, ethyl acetate, 물을 이용하여 liquid-liquid partition으로 추가로 분획, 구성물질들을 분리하였고 이들 분획물 중에서 hexane 분획물은 다양한 암세포들(PC3, 22Rv1, HeLa, PLC/PRF5, HepG2, Hep3B, SK-HEP-1, HCT116, NCI-H460, MDA-MB231, SKOV3)에 대한 독성을 유지하면서 cardiomyocyte에 대한 독성이 상당히 줄어들었다. 0.4 mg/mL 에탄올 추출물이 cardiomyocyte를 대부분 죽이는 독성을 보였으나 동일조건에서 hexane 분획물은 약 20% 정도의 세포독성만을 보여주어 독성이 상당히 감소된 것을 확인하였다. 이렇게 비특이적인 세포독성이 물질분리 및 분획을 함으로써 줄어들 수 있다는 것을 확인하였다. 두 번째로 hexane과 ethyl acetate 분획물들이 아포토시스, 세포괴사, 오토파지와 같은 대표적인 세포죽음 기전들을 활성화시킬 수 있는 것으로 확인하였다. 더불어 hexane 분획물의 세포죽음 유도활성은 현재 임상에서 널리 처방되고 있는 항암물질들과 함께 간암세포주에 처리되었을 때 항암활성을 증대시킬 수 있는 것으로 확인하였다. 이와 같은 실험 결과를 바탕으로 갈색거저리 유충 추출물들이 단독으로 혹은 다른 세포독성 약물들과 함께 항암활성을 가질 수 있음을 확인하였다. 마지막으로 hexane 분획물의 항암활성을 in vivo xenograft 실험쥐 모델에서 확인하였는데, 간암세포주인 SK-HEP-1을 이식한 실험쥐에서 hexane 분획물을 15일간 복강주사 하였을 때 종양의 성장을 뚜렷하게 억제하는 것을 확인하였고, 앞선 정상세포에 대한 제한적인 영향과 일치하게 몸무게의 감소 등 부작용이라 할 수 있는 증상은 확인되지 않았다. 이상의 결과들을 종합하면 갈색거저리 유충 추출물의 항암활성을 in vitro와 in vivo에서 확인할 수 있었으며, 새로운 항암활성을 가지는 물질 발굴을 위해 추가적인 분획과 물질 분석이 필요하다고 사료된다.