태안해안국립공원의 곤충상에 관한 연구는 1996년 1차 자연자원조사를 시작으로 2005년부터 2014년까지 조사되었다. 조사된 지점은 대부분 해안지역, 사구, 배후초지 등이었다. 채집방법은 포충망을 이용한 채어잡기(Sweeping), 흡충관(Suction), 함정트랩(Pitfall trap), 야간조사(Light trap), 말레이즈트랩(Malaise trap)을 사용하였다. 총 17목, 215과 1,540종의 곤충상이 확인되었다. 나비목이 가장 큰 점유율을 가진 분류군으로 나타났고(34.2%), 그 뒤를 이어 딱정벌레목(28.3%), 노린재목(12.7%), 파리목(8.5%), 벌목(7.1%), 메뚜기목(4.7%), 잠자리목(2.0%), 기타목의 순으로 나타났다. 2007년 12월에 발생한 허베이스피리트호 태안 유류유출 사고 전 후로 사질성 곤충상의 변화를 비교한 결과, 전체 조사기간 동안 대부분 딱정벌레목에 속하는 45종의 사질성 곤충이 조사되었고, 유류오염이 사질성 곤충 출현 종 수에 미치는 영향은 적은 것으로 나타났다.
국내에서 식용으로 유통 및 판매가 가능한 7종의 곤충 중 누에(Bombyx mori), 갈색거저리(Tenebrio molitor) 유충, 흰점박이꽃무지(Protaetia brevitarsis) 유충, 쌍별귀뚜라미(Gryllus bimaculatus)의 4종을 대상으로 단백질을 분리하고, 유청 단백질과 비교하여 항산화 및 영양 특성을 분석하였다. 원물시료에서 분리한 단백질의 수율은 65.0-75.0%로 나타났다. 각 단백질의 아미노산을 분석한 결과, 모든 곤충 시료에서 필수 아미노산인 Phe, Trp은 유청 단백질보다 높은 함량을 보였다. 근육생성에 도움이 되는 세 종류의 BCAA아미노산 중 Val은 모든 곤충단백질에서 유청단백과 유사한 함량을 보였으며, BCAA함량은 곤충분리단백질 중 쌍별 귀뚜라미와 갈색거저리 유충에서 그 함량이 각각 16.8과 16.4%로 가장 높아 유청단백(22.2-23%)의 73-76% 수준인 것으로 나타났다. 곤충 단백질의 총 폴리페놀함량은 유청단백보다 유의적으로 많았으며 곤충단백중에는 누에의 함량이 유의적으로 낮게 측정되었다. 항산화활성 또한 곤충단백이 유청단백보다 유의적으로 높았으며, 특히 갈색거저리 유충에서의 활성이 가장 높게 측정되었다. 관능검사결과에서는 시판 단백질파우더와 동일한 조성으로 제조했을 경우, 유청단백의 25%의 대체가 가능할 것으로 보이나 맛과 향이 대조군에 비해 많이 떨어지므로 보완할 필요가 있다. 곤충단백질은 유청단백질에 비해 BCAA함량은 다소 낮았지만 폴리페놀 함량이 높고 항산화활성이 있으므로 아미노산 조성을 참고하여 특정목적 단백질 제품으로 사용될 가능성이 높음이 확인되었다.
대표적 모래하천인 내성천의 사주에서 식생 정착에 대한 지면 서식 육상곤충의 생물상과 생물군집의 반응을 파악하기 위하여, 나지 사주와 식생 사주에서 함정법으로 곤충을 채집하여 종조성, 종다양성, 기능특성군 및 생물군집 구조를 비교하였다. 내성천에서 육상곤충은 나지사주에 식생이 정착함에 따라서 서식 곤충의 종다양성은 증가하였으나 서식 밀도는 감소하였다. 특히 나지 사주에서는 강변길앞잡이, 동양알락방울벌레 등의 사주 지표성 곤충이 서식하였다. 사주의 곤충군집은 사주 식생의 피도에 따라서 나지사주와 식생사주로 뚜렷하게 구분되었다. 모래하천의 나지 사주의 먹이망은 쇄설물 - 쇄설물 섭식자와 청소자 - 주로 딱정벌레목에 속하는 포식자로 구성되었다. 반면에 식생 사주 먹이망은 식물 - 흡즙 초식자와 저작 초식자 - 포식기생자와 포식자로 구성되었다. 결론적으로 모래하천에서 나지 사주에 식생에 정착함에 따라서 종다양성은 증가하고 초식 먹이사슬로 변화하고, 나지 사주에 특이적인 곤충상과 쇄설물 기반 먹이사슬이 사라지는 것으로 판단되었다.
본 연구는 골프장 잔디 해충의 종합적 관리를 위하여 잔디의 관리 과정 중에 곤충병원성 선충을 투입함으로서 굼벵이 방제의 효율을 향상시키고, 작업 공정을 축소시킴으로서 노동력과 경비를 절감시키며, 환경친화적 방제를 통해 골프장 잔디의 관리자나 이용자들에게 쾌적한 환경을 제공하기 위한 목적으로 수행하였다. 잔디의 예고는 곤충병원성선충의 병원성에 영향을 미쳤는데 꿀벌부채 명나방 유충을 이용한 pot 실험과 등얼룩풍뎅이와 주황긴다리풍뎅이를 이용한 야외실험 모두에서 잔디의 예고가 짧을수록 선충의 방제 효과가 높았다. 통기작업은 곤충병원성 선충의 종에 따라 굼벵이에 대한 병원성에 차이를 보였다. 굼벵이에 대한 병원성이 낮은 곤충병원성 선충은 통기작업과 병행하여 처리하면 병원성이 높아졌으나 병원성이 높은 선충은 큰 차이를 보이지 않았다. 통기작업의 수행시기도 곤충병원성 선충의 병원성에 영향을 미쳤는데 곤충병원성 선충의 처리 전에 잔디에 대한 통기작업을 하는 것이 굼벵이의 방제효과를 높였다. Steinernema carpocapsae 포천 계통 처리 시 등얼룩풍뎅이 유충 밀도 감소율은 선충 처리 전 통기와 선충 처리 후 통기 처리에서 각각 80.4%와 66%를 보여 무통기 처리의 35.4%에 비하여 높았다.
우리나라에 생육하는 국화과 식물들의 화기구조와 화분매개충의 상호관련성을 밝히고자, 2010년 4월부터 2011년 10월까지 꽃을 찾는 곤충들을 조사였으며 꽃들의 화기구조를 관찰하였다. 나비목 곤충이 38, 꽃등에과를 비롯한 파리목 곤충의 방화빈도 등급의 합이 38, 벌목 곤충들이 36의 높은 방화빈도를 보였다. 꽃무지과를 비롯한 딱정벌레목의 방화빈도 등급의 합이 6으로 가장 낮았다. 주요 화분매개충은 벌목 13종(꿀벌과 11종, 개미과 2종), 나비목 29종(배추흰나비과 5종, 네발나비과 12종, 뱀눈나비과 3종, 팔랑나비과 3종, 부전나비과 2종, 왕나비과 1종 및 나방류 2종), 파리목 16종(기생파리과 1종, 꽃등에과 12종 및 집파리과 1종), 딱정벌레목 6종(꽃무지과 2종, 하늘소과 2종, 잎벌레과 1종 및 꽃벼룩과 1종) 등 65종으로 나타났다 개망초는 방화곤충이 31종으로 가장 많았고, 다음으로 등골나물이 15종, 까실쑥부쟁이가 13종 순으로 낮아졌다. 솜방망이, 씀바귀, 금불초, 지느러미엉겅퀴, 곰취, 단풍취, 수리취, 고려엉겅퀴, 이고들빼기 및 산국은 모두 방화곤충이 2종으로 매우 적었다. 나비목 곤충들은 황색이나 자주색에 비하여 백색의 꽃에 상대적으로 높은 방화빈도를 보였다. 이 연구로 국화과 식물의 화기구조와 화분 매개 곤충 간의 상리공생적 상호관계를 어느 정도 파악하였다.
지구상에 존재하는 전체 동물 중 가장 큰 부분을 차지 하고 있는 곤충은 예로부터 인간의 식품, 농업, 산업, 의약 등의 일상 생활에 이용되어 왔다. 많은 수와 높은 영양학적 가치로 곤충의 생리활성물질이 미개발 생물자원으로 재평가 되고 있다. 곤충은 면역세포, 곤충 혈구세포, 효소들의 연쇄반응 혹은 항균 단백질/펩타이드 같은 방법으로 외부의 감염에 저항성을 가지게 된다. 항균 펩타이드는 곤충의 혈림프의 선천성 면역 시스템 중 주요한 성분중의 하나로 항생제 내성 균주의 출몰이 빈번하게 일어나 해결책으로 새로운 항생제 개발이 시급한 시점에서 유력한 후보물질로 주목 받고 있다. 곤충 유래 항균 펩타이드는 150개가 넘게 분리되었으며 크게 세크로핀, 디펜신, 글라이신/프롤린이 풍부한 펩타이드로 이루어진다. 이 논문에서, 향균 펩타이드를 생산하는 여러 곤충 중에서 벌, 소똥구리, 울도하늘소, 나비 그리고 울도하늘소에서 얻을 수 있는 펩타이드의 종류 그리고 작용 기작에 대해 알아보았다. 이 펩타이드들은 항균효과를 가지고 있으며 멜리틴을 제외하고 적혈구의 용혈 현상이 나타나지 않고 주로 세포막을 붕괴시키거나 세포자살기작을 유도하여 병원성 미생물의 성장을 억제한다. 곤충 유래 펩타이드와 같은 생리활성물질이 그 활용 가능성의 면에서 엄청난 가능성을 가지고 있어 이에 대한 연구는 앞으로 더 주목을 받을 것이다.
곤충병원선충으로부터 분리된 곤충병원세균들(Xenorhabdus nematophila, X. sp. and Photorhabdus temperata subsp. temperata)은 곤충혈강에서 높은 살충효과를 보유하고 있다. 이들 세균들은 또한 phospholipase $A_2$ 효소 작용을 억제하여 면역중개반응을 무력화하여 곤충기주의 면역억제를 유도하게 한다. 본 연구는 이들 세균이 성장된 배양액이 이러한 면역억제 활성을 보유하는 지를 분석하였다. 이를 위해 $0.2\;{\mu}m$ 공극 크기의 여과막을 이용하여 세균배양액으로부터 세균을 제거시켰다. 이렇게 멸균된 세균배양액은 배양액 농도에 따라 뚜렷하게 파밤나방(Spodoptera exigua) 5령충의 혈구세포 활착행동을 억제시켰다. 또한 이러한 억제효과는 세균별로 차등을 보였으며, 이 가운데 X. nematophila의 배양이 가장 높았다. 이 세균의 면역억제 활성 성질을 Bacillus thuringiensis (Bt)의 감염력 제고에 적용하였다. 세 세균 모두의 배양액(세균 포함)들은 낮은 농도의 Bt와 혼합하여 섭식 처리할 경우 어린 파밤나방 유충에 대해서 뚜렷하게 Bt 감염력을 제고시켰다. 다시 이 세균을 제거한 멸균된 배양액을 낮은 Bt농도 처리와 혼합하여 섭식 처리하였다. 이때 X. nematophila의 배양액만이 Bt의 감염력을 제고시켰다. 본 연구는 이들 세 곤충병원세균의 배양액에 곤충의 면역억제물질이 포함되었음을 보였으며, 이들 물질을 Bt와 혼용하였을 때 Bt의 살충력을 제고시킬 수 있음을 나타냈다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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