• 한국축산식품학회지
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• 제39권2호
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• pp.296-308
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• 2019

Although the yellow mealworm (Tenebrio molitor L.) is a promising alternative protein source, the effects of processing conditions on functional properties are unclear. In this study, a protein extract of yellow mealworm larvae (PEYM) was subjected to different heat temperature ($55^{\circ}C$, $75^{\circ}C$, and $95^{\circ}C$) with different time (20, 40, and 60 min) to evaluate the functional properties and protein oxidation. Different heat temperature treatment significantly affected the exposure of surface hydrophobicity of the proteins and protein molecule aggregation, which reached maximum levels at $95^{\circ}C$ for 60 min. Protein oxidation was inversely proportional to the temperature. Both the highest carbonyl value (1.49 nmol/mg protein) and lowest thiol value (22.94 nmol/mg protein) were observed at $95^{\circ}C$ for 60 min. The heating time-temperature interaction affected several functional properties, including solubility, emulsifying potential, and gel strength (GS). Solubility decreased near the isoelectric point (pH 5 to 6). As the temperature and heating time increased, emulsifying properties decreased and GS increased. The oil absorption capacity and foaming properties decreased and the water absorption capacity increased. These results confirmed that PEYM is a suitable source of proteins for processing and applications in the food industry.

• 대한임상독성학회지
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• 제21권2호
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• pp.81-91
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• 2023

Purpose: Edible insect extracts have been used as an alternative source for medicinal supplements due to their significant antioxidative and anti-inflammatory activity. Recent studies have reported that anti-microbial peptides from insects have neuroprotective effects on dopamine toxins. The purpose of this study was to investigate the protective functions of mealworm (Tenebrio molitor) extract (MWE) on N-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP)-induced cellular toxicity in SH-SY5Y neuroblastoma cells. Methods: Cellular toxicity induced by the MPTP toxin and the impact of MWE on cell survival were analyzed using MTT assays. DAPI staining was performed to observe apoptotic phenomena caused by MPTP. Changes in caspase-3 activity and protein expression were observed using enzyme activity assays and western blot assays, respectively. Results: MWE exerted significant antioxidant activity, which was measured by both DPPH and ABTS radical assays, with a dose-dependent relationship. Furthermore, MWE resulted in cellular proliferation in SHSY5Y cells in a dose-dependent manner. Furthermore, MWE pretreatment significantly inhibited MPTP-induced cytotoxicity, with a dose-dependent relationship. The morphological characteristics of apoptosis and increased reactive oxygen species induced by MPTP were also significantly reduced by MWE pretreatment. Conclusion: MWE treatment significantly attenuated MPTP-induced changes in the levels of proteins associated with apoptosis, such as caspase-3 and PARP. These findings suggest that MWE exerts neuroprotective effects on human neuroblastoma SH-SY5Y cells subject to MPTP-induced dopaminergic neurodegeneration.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제36권1호
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• pp.86-92
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• 2021

식용곤충인 갈색거저리 유충을 기능성 소재로 활용하기 위하여 갈색거저리 유충 추출물의 산화방지 성분 및 활성을 확인하였다. 동결건조한 갈색거저리 유충 분말의 일반 성분은 수분함량 0.80 ± 0.06%, 조회분 3.29 ± 0.03%, 조단백질 54.07 ± 0.24%, 조지방 36.78 ± 0.66%이었다. 갈색거저리 유충 분말의 ethanol 농도별(95%, 70%, 50%, 물) 추출물의 총 phenolic compounds 함량은 50% ethanol 추출물에서 459.23 ± 1.05 mg/100 g으로 가장 높았으며, 총 flavonoid compounds 함량은 물 추출물에서 19.86 ± 0.69 mg/100 g으로 가장 높았다. 갈색거저리 유충 분말 추출물의 DPPH radical 소거 활성은 70% ethanol 추출물에서 82.60 ± 0.00%로 가장 높았으며, 물, 50% ethanol, 95% ethanol 추출물 순으로 높았다. ABTS radical 소거 활성은 50% ethanol 및 물 추출물에서 각각 97.57 ± 0.16%와 95.33 ± 0.41%로 높게 나타났으며, 유의적 차이는 없었다. 환원력의 경우 물 추출물에서 유의적으로 가장 높았으며, 50% ethanol, 70% ethanol, 95% ethanol 추출물 순이었다. 본 연구결과 갈색거저리 유충의 산화방지 성분의 함량이 많고 산화방지 활성을 우수함을 확인하였으며, 기능성 소재로서 활용할 가치가 있는 것으로 나타났다.

• 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.

• 한국축산식품학회지
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• 제42권4호
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• pp.609-624
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• 2022

Tenebrio molitor larvae, as known as edible insects, has advantages of being rich in protein, and has been recognized as a suitable alternate protein source for broiler and pig feed. Moreover, given their ability to biodegrade polystyrene, a major pollutant, Tenebrio molitor larvae has been proposed as an innovative solution to environmental problems. In the present study, we investigated the toxicity of Tenebrio molitor larvae powder (TMlp) ingested with expanded-polystyrene (W/ eps) through in vitro and in vivo experiments. The objective of this study was to determine whether TMlp W/ eps can be applied as livestock alternative protein source. For in vitro experiments, cytotoxicity test was performed to investigate the effects of TMlp-extract on the viability of estrogen-dependent MCF-7 cells. The possibility of estrogen response was investigated in two groups: Expanded-polystyrene-fed (W/ eps) TMlp group and without expanded-polystyrene-fed (W/o eps) TMlp group. For in vivo experiments, The male Sprague-Dawley rats were divided based on the dosage of TMlp administered and oral administration was performed to every day for 5 weeks. A toxicological assessments were performed, which included clinical signs, food consumption, body and organ weights, hematology, serum chemistry, and hematoxylin and eosin staining of liver and kidney. There were no specific adverse effect of TMlp W/ eps-related findings under the experimental conditions of this study, but further studies on both sexes and animal species differences should be investigated. In conclusion, TMlp W/ eps was considered non-toxic and observed to be applicable as an alternative protein source for livestock feed.

• 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.