• International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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• 제30권2호
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• pp.64-74
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• 2015

Beetles Protaetia brevitarsis seulensis Kolbe (Coleoptera: Cetoniidae) and Allomyrina dichotoma Linn. (Coleoptera: Scarabaeidae) are widely used in traditional medicine, and the number of insect-rearing farms is increasing in South Korea. The purpose of this study was to establish a multiplex PCR-based assay for rapid simultaneous detection of multiple pathogens causing insect diseases. Six insect parasites such as fungi Beauveria bassiana (Bals.-Criv.) Vuill. (Hypocreales: Cordycipitaceae) and Metarhizium anisopliae (Metschn.) Sorokin (Hypocreales: Clavicipitaceae), bacteria Bacillus thuringiensis Berliner (Bacillales: Bacillaceae), Pseudomonas aeruginosa Migula (Pseudomonadales: Pseudomonadaceae), and Serratia marcescens Bizio (Enterobacteriales: Enterobacteriaceae), and Oryctes rhinoceros nudivirus were chosen based on the severity and incidence rate of insect diseases in South Korea. Pathogen-specific primers were designed and successfully applied for simultaneous detection of multiple infectious agents in farm-bred insects P. b. seulensis and A. dichotoma using multiplex PCR and high resolution capillary electrophoresis. Our results indicate that multiplex PCR is an effective and time-saving method for simultaneous detection of multiple infections in insects, and the QIAxcel capillary electrophoresis system is useful for quantitative evaluation of the individual impact of each infectious agent on the severity of insect disease. The approach designed in this study can be utilized for rapid and accurate diagnostics of infection in insect farms.

• 한국축산식품학회지
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• 제40권5호
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• pp.813-830
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• 2020

In this study, the potential of infrared assisted freeze-drying (IRAFD) was tested for the production of shelf-stable edible insects: Protaetia brevitarsis larva (larva of white-spotted flower chafer). The IRAFD system was customized using an infrared lamp, K-type thermocouple, controller, and data acquisition system. The infrared lamp provided the sublimation energy for rapid freeze-drying (FD). The IRAFD conditions were continuous IRAFD-5.0 kW/㎡ and IRAFD-5.0 kW/㎡ at different weight reduction (WR) (10%, 20%, and 30%). The continuous IRAFD reduced the drying time to 247 min compared to the 2,833 min duration of FD (p<0.05). The electrical energy could be reduced by more than 90% through infrared radiation during FD (p<0.05). The Page model resulted in the best prediction among the tested drying kinetic models. In terms of quality, IRAFD showed significantly lower hardness, chewiness, and higher protein levels than hot air drying and FD (p<0.05). IRAFD better preserved the glutamic acid (6.30-7.29 g/100 g) and proline (3.84-5.54 g/100 g). The external product appearance after IRAFD exhibited more air pockets and volume expansion, which might result in a good consumer appeal. In conclusion, this study reports the potential of IRAFD in producing shelf-stable and value-added edible insects.

• 한국버섯학회지
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• 제17권4호
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• pp.261-267
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• 2019

본 연구에서는 기능성 식품원료로써 흰점박이꽃무지 유충의 이용 가능성과 흰점박이꽃무지 유충 사료자원으로써 큰느타리버섯수확후배지의 이용 가능성을 조사하기 위해서 참나무톱밥과 큰느타리수확후배지를 각각 식이한 흰점박이 꽃무지 유충 추출물의 항산화 활성을 비교하였다. 참나무톱밥과 큰느타리수확후배지를 각각 식이한 흰점박이꽃무지 유충 추출물의 총 폴리페놀 함량은 각각 57.02±1.73 mg GAE/g과 75.33±0.43 mg GAE/g이었고 플라보노이드 함량은 각각 24.6±0.28 mg/g과 25.4±0.75 mg/g이었다. DPPH에 의한 라디칼소거 활성은 추출물의 농도가 증가할수록 증가하는 경향을 나타내었으나 참나무톱밥을 식이한 흰점박이꽃무지 유충에 비해 큰느타리버섯수확후배지를 식이한 흰점박이꽃무지 유충 추출물의 DPPH 라디칼 소거능이 우수하였으며 32 mg/ml 이상의 농도에서는 두 시료 간의 유의적 차이가 나타나지 않았다. 참나무톱밥과 큰느타리버섯수확후배지를 각각 식이한 흰점박이꽃무지 유충 추출물의 농도별 환원력도 추출물의 농도가 높을수록 환원력은 증가하였으나 시료 간의 유의적인 차이는 보이지 않았다. 참나무톱밥과 큰느타리버섯수확후배지를 식이한 흰점박이꽃무지 유충 추출물의 ORAC 지수는 각각 66.55±0.99 uM TE/g과 76.32±0.48 uM TE/g로 참나무톱밥을 식이한 흰점박이꽃무지 유충 추출물에 비해 큰느타리버섯수확후배지를 식이한 흰점박이꽃무지 유충 추출물의 ORAC 지수가 높게 나타났다. 참나무톱밥과 큰느타리버섯수확후배지를 각각 식이한 흰점박이꽃무지 유충 추출물을 각각 0, 2, 4, 8, 16, 32, 64 mg/ml의 농도로 처리하였을 때 RAW 264.7 세포는 90% 이상의 생존율을 나타내었으므로 참나무톱밥과 큰느타리버섯수확후배지를 각각 식이한 흰점박이꽃무지 유충 추출물은 RAW 264.7 세포에 독성을 나타내지 않는 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제29권11호
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• pp.1218-1226
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• 2019

흰점박이꽃무지는 약용으로서 매우 유용하고 중요한 곤충종이다. 선행연구를 통해 전사체 분석결과를 바탕으로 인실리코(in silico) 분석을 실시하여 전사체유래 항균 펩타이드를 스크리닝하고 선발하여 항균활성 및 용혈활성을 확인하였다. 그 결과 선발된 항균 펩타이드들은 박테리아와 칸디다 진균에 강한 항균활성을 나타낸 반면 적혈구에 대한 용혈활성은 전혀 없었다. 선발한 펩타이드들 중 프로테티아마이신 2로 명명한 양이온 항균 펩타이드를 이용하여 항균활성뿐만 아니라 마우스의 대식세포 Raw264.7 세포주를 이용하여 프로테티아마이신 2의 항염증활성을 확인하였다. 그 결과 프로테티아마이신 2는 LPS로 유도된 Raw264.7 세포들의 산화질소 생성을 감소시키는 결과를 보여주었다. 또한 프로테티아마이신 2가 산화질소 합성효소(iNOS), 고리형 산소화 효소-2(COX-2)의 발현을 감소시킨다는 것을 실시간 역전사 중합효소 연쇄반응(qRT-PCR) 방법과 웨스턴 블랏(western blot)을 통해 확인하였다. 더욱이 Raw264.7 세포에서 전염증성 사이토카인($TNF-{\alpha}$, IL-6, $IL-1{\beta}$)의 발현이 MAPKs와 $NF-{\kappa}B$ 신호전달과정을 통해 약화되어짐을 알 수 있었다. 게다가 프로테티아마이신 2가 LPS와 상호작용을 통해 결합한다는 것을 확인하였다. 종합하여 보면 프로테티아마이신 2는 항균활성과 함께 LPS로 유도된 Raw264.7 세포에서 항염증활성도 가지고 있음을 나타내었다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제61권4호
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• pp.555-562
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• 2022

흰점박이꽃무지(Protaetia brevitarsis seulensis) 유충을 사육상자(가로 543 × 세로 363 × 높이 188 mm) 안에서 뽕나무 발효톱밥 기반 사료를 이용하여 집단으로 사육할 때(25℃, 16:8 L:D), 투입될 수 있는 갓 부화한 유충의 밀도를 검토하였다. 100-175마리 투입구는 90일후 생존율이 80% 이상으로 사육밀도 사이에 차이가 없었다. 그러나 200마리 밀도에서는 생존율이 약 10% 이상 감소하였다. 100-150마리 밀도에서 유충 평균 무게는 처리 밀도 사이에 유의한 차이가 없었으나, 175마리와 200마리 밀도에서는 100마리 밀도에 비해 유충 무게가 유의하게 낮았다. 사육밀도가 낮을수록 유충 무게가 더 빨리 증가하였다. 이상의 결과를 종합하여 100-150마리가 처음 투입밀도로 적절하다고 판단하였다. 두 번째 실험으로, 종령 유충을 저온에 보관하는 조건을 검토하였다. 종령 유충을 4개의 무게 집단(1.8-2.0, 2.0-2.3, 2.3-2.5, 2.5 g 이상)으로 구분하여 4, 8, 10℃에 보관하였을 때, 4℃에서는 70일 보관된 유충들은 무게에 관계없이 모두 사망하였다. 그러나 8℃에서는 70일 보관집단에서 약 80%의 유충이 생존하였다. 보관하는 유충의 무게가 무거울수록 생존율이 높았다. 4℃ 보관에서는 무게가 2.3 g 이상인 유충을 50일까지 보관한 후 우화한 성충들만 적은 수의 산란을 하였다. 8℃와 10℃ 처리에서는 유충 무게에 관계 없이 모두 산란을 하였다. 이상의 결과로부터 무게가 2.3 g 이상인 흰점박이꽃무지 종령 유충을 8℃에서 30-50일 범위에서 저장할 수 있다고 판단하였다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제61권2호
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• pp.377-385
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• 2022

뽕나무, 복분자, 블루베리의 전정 가지 대부분은 버려지고 있다. 따라서, 이들 버려지는 전정 가지를 활용하여 흰점박이꽃무지의 사육 가능성을 검토하기 위하여 발육 및 산란 특성을 조사하였다. 베리류 발효톱밥을 먹인 흰점박이꽃무지 유충 발육 기간은 뽕나무 발효톱밥 157.3일, 복분자 발효톱밥 130.3일, 블루베리 발효톱밥은 140일로 참나무 발효톱밥 169.3일에 비하여 짧아지고, 유충 무게가 증가하였으며, 생존율이 높았다. 흰점박이꽃무지 유충 집단 사육시 2.5 g 이상인 유충 비율은 3종류의 발효톱밥 모두 6주에서 8주사이에 60% 이상인 반면 같은 기간에 참나무 발효톱밥은 10% 이내였고, 10주가 지나야 2.5 g 이상인 유충의 비율이 높아졌다. 흰점박이꽃무지의 평균 산란수는 80개 이상으로 평균 산란기간은 9주정도 소요되었지만, 개체당 편차가 커서 유의차는 없었다. 3종류의 베리류 발효톱밥은 서로 혼합하여 사용해도 참나무 발효톱밥에 비해 유충 발육속도가 빠르고, 산란수는 차이가 없었다. 따라서, 흰점박이꽃무지를 사육하는데 있어서 베리류 발효톱밥이 참나무 발효톱밥에 비하여 효과적으로 추정된다.

• 동의생리병리학회지
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• 제23권1호
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• pp.158-165
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• 2009

The aim of this study was to clarify the origins of grubs which were used in the experiments, and to determine many other effects that are now written in the classical medical and herbal books. We compared the efficacy of grubs written in the herbal and medical books on the one hand, and studied the origins of grubs used in the experiments, on the other hand. The following results were obtained. There are three kinds of grub species for medicinal uses. Holorichia diomphalia Bates mainly produced in China, Cetoniidae species mainly produced in Korea, and Protaeria brevitarsis in Korean folk remedy are three species. Grubs were used in 25 experiments. Of these experiments, Holotrichia diomphalia were used 12 times, Larve of Protaeria brevitarsis 3 times, and Protaetia orientalis was used once. So, of total 25 experiments, 36%(9 experiments) did not clarify the origins of grubs used in the experiments. Currently, the grubs, which are imported from China and used in Korea, are Holotrichia diomphalia Bates from China. Current experimental study shows that grubs have efficacy for protecting liver. So the use of grubs in folk medicine is believed to be based on the scientific evidence. Efficacy of grubs, though it is not recorded in the medical books, has the effects of anti-cancer(anti-tumor), antioxidant, and anti-diabetes mellitus. The ingredients of Holotrichia are protein, peptide, fat, enzyme, mineral, and other several nutrients. Study on the grubs so far has a tendency to be done with little focus on the differen of origin of grubs. So, from now on, it needs that the origin of grubs be clarified, and the study on the efficacy from each origin be done. Considering the effects that the classical herbal books have recorded, it is necessary that more profound study proceed to prevent and treat diseases on eyes and ears, on the basis of the fact that grub has multiple ingredients to replenish the vital essence.

• 한국응용곤충학회지
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• 제62권3호
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• pp.183-191
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• 2023

베리류톱밥 발효기간중 톱밥내 온도변화와 발효기간에 따른 흰점박이꽃무지 유충의 발육특성을 조사한 결과 참나무톱밥에 비해 발효속도가 빠르고, 발효기간 50~70일이 유충 발육에 가장 적합하였다. 발효기간중 톱밥내 온도변화는 발효초기에 베리류톱밥이 참나무톱밥이 40℃이하로 경과한데 반하여 베리류톱밥은 60℃ 이상 고온으로 경과되면서 빠르게 발효가 되었고, 60일 이내에 안정화 되었다. 개체사육에서 발효기간별 흰점박이꽃무지 유충의 총 발육기간은 베리류톱밥은 30일간 발효에서 104.8일로 가장 길고, 유의차가 인정되었으며, 50~90일 발효는 90일 정도로 차이가 없었다. 참나무톱밥도 베리류톱밥과 마찬가지 경향이나, 유충 발육기간이 30일정도 길었다. 유충 령기별 발육기간은 베리류톱밥과 참나무 톱밥에서 차이가 컸고, 유의차가 인정되었다. 톱밥 발효기간에 따른 유충 무게는 베리류톱밥과 참나무톱밥 모두 발효기간이 긴 90일 발효에서 가장 가볍고, 발효기간 30~70일 발효에서는 차이가 없었다. 생존율은 개체사육에서는 95% 이상으로 발효기간에 따른 차이는 없었으나, 집단사육에서는 개체사육보다 생존율이 낮고, 발효기간 90일에서 가장 낮았다. 집단사육에서 출하기준인 2.5 g 이상 유충 비율은 베리류톱밥 발효기간 30~70일까지는 85% 정도로 차이가 없었지만, 발효기간 90일에서는 70%로 낮고, 유의차가 인정되었다. 참나무톱밥도 마찬가지 경향이며, 베리류톱밥에 비해 10%정도 낮았다. 또한, 베리류톱밥은 40~60일이면 유충의 무게가 2.5 g 이상이 되었고, 참나무 발효톱밥은 75~105일이 걸렸다.

• 생명과학회지
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• 제32권10호
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• pp.784-791
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• 2022

본 연구는 노니와 해죽순을 혼합 급여하였을 때 흰점박이꽃무지유충(꽃벵이)에 미치는 물리화학적 변화를 관찰하기 위해 수행되었다. 노니와 해죽순을 복합 급여 시 꽃벵이 절식 동안에 사멸율, 수율 등을 개선하는 것으로 나타났다. 건조굼벵이 분말의 처리구에서 pH는 소량 증가하였으며, 명도가 증가되는 반면에, 적색도는 감소되는 것으로 나타났다. 일반성분 분석에서 지방이 약간 증가되었지만, 단백질 및 탄수화물은 유사한 것으로 관찰되었다. 처리구에 미네랄 함량은 전반적으로 상승되었으며, 특히 칼륨이 매우 높게 관찰되었다. 처리구에서 총구조아미노산은 감소된 반면에, 총유리아미노산은 증가되어 상반되는 결과를 보였다. 처리구에 구조아미노산들은 전반적으로 감소되는 경향성을 보였다. 그러나 유리아미노산은 특이적인 경향성을 보이지 않았고, 각 성분별 다른 결과를 보였다. 유리아미노산 중 트립토판, 포스포-세린, 메틸-히스티딘은 높게 증가한 반면에, 트레오닌, 메티오닌, 아스파라긴 등은 높은 감소를 보였다. 처리구에서 총포화지방산은 증가되었지만, 일가 및 다가불포화지방산은 감소되었다. 포화지방산 중에서 Heptadecanoic acid (C17:0)가 특이적으로 증가했다. 다른 한편으로 다가불포화지방산 중에서 오메가-3계열인 cis-5,8,11,14,17-Eicosapentaenoic acid (C20:5n3)가 약간 상승되는 경향성을 보였지만, 오메가-6계열은 감소되었다. 따라서 본 연구에서 미네랄, 총유리아미노산, 오메가-3 계열 지방산 등이 증가되었기 때문에, 노니와 해죽순 복합급여 사료는 기능성 증진 물질 생산을 위한 먹이원으로써 활용가능성이 있는 것으로 제의된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제46권10호
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• pp.1164-1170
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• 2017

흰점박이꽃무지 유충 분말을 4%(w/v)의 기질용액으로 제조한 후, 기질 대비 단백질 가수분해효소(alcalase, bromelain, flavourzyme, neutrase, bromelain, papain)를 각각 1%(w/w) 첨가하여 24시간 가수분해시킨 단백가수분해물을 제조하였으며, 각 효소별 가수분해물의 특성과 가수분해도를 알아보기 위해 24시간째의 가수분해물을 이용하여 SPS-PAGE를 진행하였고, 시간에 따른 가수분해도를 알아보기 위해 TNBS assay를 실시하였다. SDS-PAGE 결과 alcalase 단백 가수분해물이 10 kDa 이상의 대부분의 단백질을 분해시켰으며, flavourzyme 효소는 10 kDa 이하의 펩타이드를 분해시켜 available amino group 함량이 9.99 mg/mL로 가장 높게 나타났다. Available amino group의 농도가 높게 나타난 alcalase(9.35 mg/mL), flavourzyme(9.99 mg/mL), neutrase(7.60 mg/mL) 단백가수분해물을 한외여과막을 통해 분자량이 3 kDa 이하로 분리한 후 동결건조하였으며, 동결 건조물을 이용하여 항산화 실험을 수행하였다. 각 효소별 단백가수분해물의 DPPH 라디칼 소거활성 $RC_{50}$값은 neutrase $131.43{\mu}g/mL$, flavourzyme $149.28{\mu}g/mL$, alcalase $151.99{\mu}g/mL$로 neutrase 단백가수분해물의 항산화 활성이 가장 우수하였으며(P<0.05), ABTS 라디칼 소거활성은 alcalase $34.59{\mu}g/mL$, neutrase $42.49{\mu}g/mL$, flavourzyme $44.34{\mu}g/mL$ 순으로 alcalase가 우수한 항산화 활성을 나타냈다(P<0.05). Hydrogen peroxide 소거활성은 alcalase 단백가수분해물의 $RC_{50}$값이 $46.31{\mu}g/mL$, neutrase $58.16{\mu}g/mL$, flavourzyme $59.30{\mu}g/mL$로 alcalase 가수분해물이 우수한 항산화 활성을 나타냈다(P<0.05). 상기 3가지 항산화 실험에서 우수한 항산화 활성을 보였으며 저분자 펩타이드 생산 효율이 52.91%로 가장 높았던 alcalase 단백가수분해물(3 kDa 이하)을 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. 최종적으로 본 연구에서는 고단백질 소재인 흰점박이꽃무지 유충을 이용하여 단백가수분해물의 제조 특성 및 우수한 항산화 활성을 확인하였으며, 이 결과들은 향후 식용곤충을 활용한 새로운 기능성 식품 및 소재 개발 등에 활용될 수 있을 것이라 예상된다.