• International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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• 제32권2호
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• pp.69-79
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• 2016

Distillers dried grain (DDG) and makgeolli spent grain (MSG) are agricultural byproducts to produce alcoholic beverage. However, they are known to contain enough nutrients. Mealworm is a promising insect resource for an animal feed ingredient as well as alternative human food. With low cost, DDG and MSG were investigated as a feed ingredient for rearing high quality mealworms. DDG and MSG were mixed with wheat bran and compared to control feed (only wheat bran) for its effects on larval survivorship, larval weight, duration for developmental period, pupation rate, and pupal weight. When DDG added, larval survivorship was reduced to 50~70% compared to the control group. Larvae fed on DDG were heavier from third to sixth week. Especially, larvae with 50% DDG were 28% heavier than the control group at the third week. For the larval period, the 50% DDG group was 11% less than that for the control. The pupal weight for the 30% DDG group was 7% heavier than that for the control group. Pupation rates for all the DDG groups were higher than 90%. When compared to the control, larval survivorship for the 70% MSG group was low, but the 50% and 70% MSG groups were high during the seventh and eighth weeks because of delayed development. After the eighth week, larvae with 70% MSG showed the highest larval weight increase as 9~18% compared to the control group. Except 70% MSG group, all of MSG groups showed more than 90% pupation rates. We confirmed that adding 30~50% of DDG or MSG to conventional wheat bran have a strong potential to replace the conventional wheat bran insect feed for quality insect production.

• 한국축산식품학회지
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• 제39권4호
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• pp.643-654
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• 2019

The amino acid composition, protein quality, and protein functionality of protein solution extracted from three edible insect species were investigated. We used 0.02% ascorbic acid and 0.58 M saline solution to extract water-soluble and salt-soluble proteins from the three insect species. Extracted protein solutions of Tenebrio molitor (TM), Allomyrina dichotoma (AD), and Protaetia brevitarsis seulensis (PB) were divided into six groups, according to species and solubility: WTM, WAD, WPB (water-soluble), and STM, SAD, and SPB (salt-soluble). Defatted TM had the highest protein content, but its protein solubility was the lowest, for both water and saline solutions. Amino acid composition differed by edible insect species and buffer type; SPB had the highest protein quality, followed by WPB. PB had a higher pH than the other species. Color values also differed among species. SPB had abundant high molecular weight proteins, compared with other treatments; and also had the highest foaming capacity, foam stability, and emulsifying capacity. In conclusion, PB is a good source of functional protein compared with the other studied species. Additionally, protein extraction using saline solution is promising as a useful method for improving edible insect protein functionality.

• 한국환경과학회지
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• 제33권2호
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• pp.187-191
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• 2024

This study aimed to investigate the effect of treating environmental purification insect larvae to pig manure on crude ash contents and ammonia production. The experiment set up consisted go two groups: 1 kg of each 3^rd instar TM (Tenebrio molitor) and 3^rd instar PBS (Protaetia brevitarsis seulensis) larvae in Experiment 1 or 3^rd and 4^th instar of HI (Hermetia illucens L.) larvae in Experiment 2 were treated with 5 kg of pig manure. In Experiment 1, the crude ash content was higher in TM larvae-treated pig manure at days 0 and 5 (p>0.05), but was similar to that in PBS larvae-treated pig manure over (p>0.05). Ammonia production was observed at day 0 of TM and PBS larvae-treated pig manure (p<0.05), but did not occur thereafter. For Experiment 2, there was significant difference in crude ash content of 3^th and 4^th instar HI larvae-treated pig manure on day 15. Additionally, ammonia production was found in 3^th and 4^th instar HI larvae-treated pig manure at days 0 and 5, but did not continue over time. In conclusion, treating TM, PBS and HI to pig manure changed the crude ash contents and reduced ammonia through the ability to decompose pig manure. Thus, environmental impact can be minimized using environmental purification insect larvae.

• 한국식품과학회지
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• 제50권2호
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• pp.152-164
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• 2018

본 연구는 고단백질 식품원료인 식용곤충(Tenebrio molitor larva, Gryllus bimaculatus, Bombyx mori pupa)을 이용하여 대두 된장 가공방식을 접목시킨 페이스트형 발효조미료를 제조하였다. 이들 페이스트형 발효조미료의 휘발성 향기화합물들이 파악하기 위해 HS-SPME법에 의해 휘발성 화합물들을 추출한 후 성분들의 정성분석 및 특성을 확인하였다. 식용곤충 3종과 대두를 발효시킨 대두 된장(SBP)까지 총 4 종의 페이스트형 발효조미료 시료에서 정성된 휘발성 화합물은 총 121종이었으며 에스터류 11종, 알코올류 18종, 알데하이드류 23종, 산 5종, 피라진류 10종, 피리딘류 2종, 방향족 탄화수소류 7종, 케톤류 10종, 알케인류 19종, 아마이드류 9종, 퓨란류 4종 그리고 그 밖의 화합물 3종으로 검출되었다. 각 시료에 따른 휘발성 화합물의 경우 쌍별 귀뚜라미 페이스트형 발효조미료(GBP)의 경우 54종의 화합물, 번데기 페이스트형 발효조미료(SPP)의 경우 36종의 화합물, 갈색거저리 유충 페이스트형 발효조미료(TMP)의 경우 48종의 화합물이 검출 되었고, 대두 된장의 경우 총 55종의 화합물이 분석되었다. 또한 대두 된장과 식용곤충 페이스트형 발효조미료의 휘발성 향기성분의 차이와 소비자의 관능적 향의 선호성에 관한 연관성을 확인하기 위하여 부분 최소제곱 회귀분석(PLSR)을 실시하였다. SBP 시료의 경우 벤즈알데하이드, 헥산알, 노말펜탄알 등 알데하이드 화합물 계열이 향미 선호도에 긍정적인 역할을 하여 관능적 향미가 우수한 것으로 나타났으며, SPP 시료 역시 관능적 향미 선호도가 긍정적으로 나타났는데, 이 경우는 피라진 계열의 상관성이 높게 분석되었다. 반면 GBP의 경우 관능적 향미 선호도가 가장 낮았다. 이는 노말뷰틸아민, 다이메틸아세트알데하이드 등 암모니아 냄새를 내는 물질인 아마이드 계열의 관련성이 높게 확인되었고, TMP의 경우에도 이차뷰틸아민과 같은 암모니아 냄새가 나는 물질과 다른 시료와 다르게 일반적으로 생선과 같은 안좋은 불쾌한 향을 내는 물질로 알려져 있는 피리딘 계열이 존재하여 관능적 향미선호도가 부정적으로 나타났다. 본 연구에서 2,6-다이메틸피라진(py3), 트라이메틸피라진(py5)의 경우 전체적으로 모든 시료에서 높은 비중으로 분석이 되었고, 테트라메틸피라진(py8)의 경우 SPP와 SBP, TMP의 시료에서 가장 높은 비중을 차지하는 향기성분 중 하나로 확인이 되었는데, 이는 전통된장의 주요 향기성분으로 알려져 있어 식용곤충 페이스트 발효조미료의 경우 전통된장과 비슷한 향미 특성을 갖는 것으로 파악되었다. 이를 통해 장류 미생물을 이용하여 식용곤충을 된장 제조방식의 페이스트형 발효조미료를 제조할 경우 대두 된장 특유의 향미를 포함할 수 있지만, 원재료의 차이로 인해 각 시료간의 향미 특성 차이가 분명히 나타나는 것을 확인하였다. 또한, 각 시료의 전체적인 관능 선호도 특성에 향기성분의 상관성이 있는 것을 확인할 수 있었다. 이는 장류 미생물을 통해 다양한 휘발성 향미물질을 포함하는 식용곤충 페이스트형 발효조미료 제조 가능성을 확인 할 수 있었으며 원료와 제조법의 조합을 통해 더 많은 응용이 가능할 수 있을 것이다.

• 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.

• 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.

• 한국응용곤충학회지
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• 제61권1호
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• pp.155-163
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• 2022

최근 살진균제는 세계 식량 안보에 없어서는 안될 필수 요소이며, 그 사용량은 증가하고 있다. 살진균제는 직접적 또는 간접적으로 곤충에 영향을 미쳐 유전자 및 분자 수준의 변화를 일으킨다. 곤충은 다양한 해독 매커니즘을 통해 살진균제를 포함한 농약으로부터 유발되는 활성산소(ROS) 독성을 제거한다. 본 연구는 살진균제 캡탄의 비치명적 투여량(0.2, 2, and 20 ㎍/µL)을 주입 후 갈색거저리의 유충에서 해독효소의 mRNA 발현량을 분석했다. 갈색거저리의 전사체 분석을 통해 해독 매커니즘 관련 유전자인 퍼옥시다제(POX), 카탈라제(CAT), 슈퍼옥사이드 디스뮤타제(SOD) 및 글루타티온-S-트랜스퍼라제(GST)를 발굴하였다. 처리 24시간 후 TmPOX5 mRNA가 유의하게 증가한 것으로 나타났다. 처리 3 시간 후 TmSOD4의 mRNA가 유사하게 증가하였다. 또한 2 ㎍/µL 처리 24시간 후 TmCAT2의 mRNA 가 유의하게 증가하였다. 캡탄 노출 후 TmGST1 및 TmGST3의 mRNA 발현량도 증가하였다. 결론적으로, TmPOX5 및 TmSOD4 유전자는 갈색거저리에서 캡탄 노출에 대한 바이오마커 또는 생체이물 센서로 작용할 수 있음을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제27권6호
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• pp.702-707
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• 2017

최근 쌍별귀뚜라미와 갈색거저리, 흰점박이꽃무지 및 장수풍뎅이의 유충이 식품의약품안전처에서 정한 식품공전에 등록되어 일반식품원료로 인정되면서 식용곤충에 대한 관심이 높아짐에 따라 안전한 사육기술의 개발 및 표준화에 관한 연구가 요구되고 있다. 본 조사는 대표적인 식용곤충종인 흰점박이꽃무지, 장수풍뎅이, 그리고 갈색거저리를 대량사육하는 선도농가에 대한 현장조사 결과로, 흰점박이꽃무지와 장수풍뎅이는 참나무톱밥을 기본 먹이원으로 사용하고 갈색거저리는 밀기울을 기본 먹이원으로 사용하며, 각 곤충별로 추가되는 첨가물의 조성, 발효법, 먹이원의 공급시기, 사육조건, 출하 전까지의 유충 발육기간 등의 전반적인 생육조건들은 농가별로 상이하였다. 단지, 식용곤충별 유충의 무게는 사육밀도가 낮으며 출하 전까지 유충의 사육기간이 긴 경우 가장 무거운 것으로 조사되었다. 또한 식용곤충별로 48시간 절식 후 중금속 함량 분석 결과, 모든 곤충종에 있어 납과 카드뮴, 또는 비소의 함량이 식품의약품안전처에서 제시한 일반식품허용기준 이하의 수준이거나 검출되지 않았다. 따라서 조사 결과들을 바탕으로 흰점박이꽃무지, 장수풍뎅이, 그리고 갈색거저리의 사육조건과 먹이원, 사육방법 등을 표준화함으로써 양질의 균일한 곤충을 생산하고, 출하 전 48시간 이상의 절식 조건을 준수하여 중금속으로부터 안전성을 확보함으로써 식 약용 소재로의 활용 가능성이 매우 높을 것으로 기대된다.

• 한국식품영양학회지
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• 제29권6호
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• pp.849-859
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• 2016

Edible insects have gained recognition worldwide as complementary protein sources. Recently, four edible insects were newly allowed to be used as food materials in Korea: the mealworm (Tenebrio molitor), the cricket (Velarifictorus asperses), the white-spotted flower chaffer beetle larva (Protaetia brevitarsis seulensis), and the rhinoceros beetle larva (Allomyrina dichotoma). In this study, we evaluated the oxidative stabilities of these four edible insects during cold storage. The insects were sacrificed by blanching for 3 minutes in boiling water. The blanched insects were then stored at $4^{\circ}C$ in an incubator for 42 days. The color values, titratable acidity, peroxide values, acid values, TBARS, contents of VBN, and total plate counts of the insects were measured at days 0, 2, 4, 7, 10, 14, 21, 28, 35, and 42, respectively. Blanching decreases oxidative stresses during storage. At day 0, the white-spotted flower chaffer beetle larva showed the highest values for acid value, TBARS, VBN, and microbial counts. Most of the oxidative indicators were significantly changed at day 14 in all four insects, possibly related with the growth on all microbial plates. Based on microbial safety and the oxidative stabilities of lipids and proteins, optimal storage conditions for the cricket, the white-spotted flower chaffer beetle larva, and the rhinoceros beetle larva were 10~14 days at $4^{\circ}C$. Likewise, the mealworm showed rapid oxidation after day 14, but poor qualities were not observed until day 28.

• 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.