• 한국응용곤충학회지
• /
• 제61권1호
• /
• pp.85-90
• /
• 2022

인슐린(insulin)과 insulin-like growth factor-1 (IGF-1)은 척추동물에서 대사, 생장, 수명 등의 여러 생리대사를 조절하는 중요한 호르몬이다. 곤충에서도 IGF-1과 구조적으로 유사한 insulin-like peptide (ILP)들이 존재하며 이들이 곤충 생리 조절에 중요하게 관여함이 밝혀졌다. 이번 총설에서 곤충 ILP 및 초파리(Drosophila melanogaster) 유전체 분석을 통해 척추동물에 존재하는 인슐린 및 IGF-1 수용체 신호전달계와 유사하다고 확인된 ILP 수용체 신호전달계에 대해 설명하고자 한다. 추가적으로, 곤충 체내의 영양 상태에 따라 조절되는 뇌에서의 ILP의 합성과 분비, ILP에 의한 대사의 생리적 조절에 대해 논한다. 또한 ILP가 생장, 발달, 생식, 휴면에 기여하는 바도 논의하고, 마지막으로 ILP 수용체 신호전달계 제어를 통한 해충 방제에의 이용 가능성에 대해 제안하고자 한다.

• International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
• /
• 제46권2호
• /
• pp.34-40
• /
• 2023

As agricultural production increases due to population growth, agricultural by-products that are generated at all production stages increase commensurately. Black soldier fly (BSF) (Hermetia illucens) treatment has potential as an environmentally friendly process to combat the environmental pollution caused by agricultural by-products. This study examined the utilization of BSF larvae in the decomposition of the by-products of apples and mandarins, fruits commonly produced in South Korea. The BSF test larvae were fed apple pomace or mandarin waste, and the control larvae were fed calf feed. Larval weight and size were measured at 4-day intervals until larvae reached the pre-pupal stage. Larval development time, survival rate, and BSF fecundity rate were calculated for all three substrates. Waste reduction and bioconversion ratios were also calculated. The developmental time of larvae fed with apple pomace and mandarin waste was greater than that of the control larvae. The average weight of larvae fed with the fruit by-products was less than that of the control. There was no significant difference in the survival rate of BSF larvae or the fecundity rate of BSF between the substrates used in this study. BSF larvae decomposed 48.0% and 61.5% of apple pomace and mandarin waste, respectively. The bioconversion efficiency rates of BSF larvae fed with apple pomace and mandarin waste were 9.1% and 12.1%, respectively. These results indicated that decomposition of single fruit by-products by BSF larvae is an environmentally friendly and effective bioconversion process.

• 생명과학회지
• /
• 제25권6호
• /
• pp.715-723
• /
• 2015

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.

• 식품과학과 산업
• /
• 제55권2호
• /
• pp.188-202
• /
• 2022

최근 곤충산업은 애완곤충, 천적 등 산업에서 사료, 식용, 약용곤충으로 그 활용범위가 확대되면서 곤충 원료의 품질관리에 대한 요구가 커지고 곤충 제품의 안전성 확보에 관심이 높아지고 있다. 전세계 곤충산업 시장은 많은 소규모 농가형 기업과 소수의 대기업으로 구성되어 있으며 전통적인 수작업 사육에서 고도로 자동화되고 기술적으로 진보된 플랜트형 사육 등 다양한 기술 수준의 사육형태가 존재한다. 산업규모가 확대되는 과정에서 사육환경의 설계는 온습도, 공기질 조절과 병원체 및 기타 오염 물질의 전파를 방지하는 것은 중요한 성공 요인이 되며 사육에서 부화, 사육, 가공에 이르기까지 생산의 안전성을 유지하기 위해서 통일된 운영시스템 아래 통제된 환경이 필요하다. 따라서 곤충의 생육과 사육환경의 빅데이터화 된 데이터베이스를 기반으로 외부 환경 변화에도 안정적인 사육환경 유지가 가능하고 곤충성장에 맞추어 사육환경을 제어하며 노동력 감소와 생산성 향상을 이루기 위한 ICT 기반 곤충 스마트팩토리팜의 설계 및 운용알고리즘을 개발하는 것은 곤충산업 발전의 필수 선결조건이 되고 있다. 특히 유럽 상업용 곤충사육시설은 상당한 투자자의 관심을 받아 곤충 회사가 대규모 생산시설로 건설하고 있는데 이는 EU가 2017년 7월 물고기양식 사료원료로 곤충 단백질의 사용을 승인한 후 가능해졌으며 이를 기반으로 곤충산업의 식용, 의료 등 다른 분야도 첨단기술을 접목하는 현상이 가속화되었다. 외국 곤충산업은 주로 전세계 식품 생산량의 30%에 이르는 소비 전 폐기물이라고 불리는 식품회사의 생산과잉 원료 등을 업사이클링을 통해 재활용생태계를 형성하는데 반해 우리나라는 가정 및 가게에서 발생하는 음식물폐기물 또는 농산물 가공부산물을 주로 이용한다는 점에서 사료 수집과 영양성분 유지, 위생 등 지속가능한 산업생태계를 이루는 데 어려움을 겪고 있다. 또한, 각 곤충 종은 고유하고 특정 사육기술을 요구하고 있다는 점을 감안할 때 곤충사육자는 각기 다른 종별 접근 방식을 채택해야 하는데 대부분의 곤충기업은 여전히 소규모로 운영되며 특히 농가형 기업의 경우 지식과 경험이 도제식으로 전승되는 경우가 많아 표준화되고 규격화된 사육기술이 유지되기 어려운 반면, 일부 곤충 기업은 대규모 사육시설에 스마트 통합 제어시스템을 도입하여 먹이주기, 물주기, 취급, 수확, 청소 시스템, 가공, 품질관리, 포장 및 보관과 같은 곤충 생산과 관련된 요소가 최적화된 사육 환경과 사육프로세스로 표준화되어가는 모습을 보이고 있으며 심지어 일부 유럽기업은 AI기술로 구동되는 완전 자율 모듈식 곤충시스템으로 사육 유지관리를 하고 있는 사례도 등장하기 시작하였다. 향후 전세계 곤충산업은 공급업체로부터 알이나 작은 유충을 구입하고 곤충을 성숙시키기까지 애벌레의 비육 즉 생산원료에 중점을 두는 시스템과 알을 낳고 수확하고 유충의 초기 전처리에 이르기까지 전체 생산 과정을 다루는 시스템, 곤충 유충 생산의 모든 단계와 제분, 지방 제거 및 단백질 또는 지방 분획 등 추가 가공 단계를 다루는 대규모 생산시스템 등으로 점점 세분화할 것으로 본다. 우리나라에서도 인공지능 및 ICT 첨단기술을 활용한 곤충스마트팩토리팜 연구 및 개발 등이 가속화되고 있어 곤충이 기존 사료, 식품 뿐만 아니라 천연 플라스틱 또는 천연성형소재 등 2차산업의 탄소제로 소재로 활용할 수 있도록 특정 종 육종과정 단축이나 기능성 강화를 위한 사육제어가 가능하도록 곧 곤충 스마트팩토리팜 한국형 맞춤사육시스템이 등장할 수 있을 것으로 보이며, 특히 곤충 제품의 지속 가능성을 높이기 위해 사료 및 자원 사용에 대한 통합 소프트웨어 접근 방식을 개발하는 것에 중점을 두고 진행되고 있다.

• 한국농림기상학회지
• /
• 제16권4호
• /
• pp.368-383
• /
• 2014

기후변화는 곤충의 밀도와 분포, 몸의 형태와 개체의 크기 등 생물학적인 형질 변화, 생식 및 유전적 특성, 그리고 멸종 등에 영향을 미칠 것으로 예상되고 있다. 기후변화의 영향을 예측하여 피해를 줄이기 위해서는 분산되어 있는 곤충 종별 기본적인 생물학적/생태학적 정보들을 종합하여 검토할 필요가 있다. 따라서 본 연구는 기후 및 환경의 변화에 대한 곤충, 특히 해충의 발생 변화 예측에 필요한 생물학적 정보를 정리하여 이를 활용한 미래 피해 예측을 위한 기초 자료를 제공하고자 수행하였다. 또한 국내외 문헌을 비교 분석하여 국내에서 기후변화 연구를 수행하는데 있어 제한 요인들을 확인하고 향후 필요한 연구소요를 제시하고자 하였다. 국내의 연구들은 단기 모니터링 자료를 이용하여 환경 요인과의 관계를 분석하는 수준에 그치고 있는 반면, 국외 연구들은 장기 모니터링 자료를 이용한 분포 변화 분석이나 기 개발된 생물 종의 파라미터를 이용한 발생 및 분포 변화 예측 그리고 곤충 군집의 구성 변화를 모니터링하는 등 다양한 내용을 주제로 기후변화의 영향을 연구하고 있었다. 결론적으로 기후변화에 대응하기 위해서는 체계적인 모니터링 기술 개발을 통해 곤충의 계절발생, 분포, 월동 특성 및 유전적 구조 변화에 대한 연구가 필수적이며, 주요 해충 및 잠재적인 해충에 대한 기후변화의 영향을 예측하기 위해 곤충 개체군 모델의 개발 역시 중요한 부분이 될 것이다.

• 한국응용곤충학회지
• /
• 제45권3호
• /
• pp.371-373
• /
• 2006

층층나무를 가해하는 단식성 해충인 황다리독나방(Ivela auripes)의 생활사를 실내 항온조건과 야외에서 조사하였다. 실험실 $24{\pm}1^{\circ}C$ 항온조건에서 1령 유충부터 번데기까지의 총 발육기간은$26.3{\pm}0.3$일이었고 성충의 수명은 $4.4{\pm}0.2$일이었다. 야외에서 채집된 번데기와 실험실 항온 조건에서 사육된 번데기의 발육 일수는 유의한 차이를 보이지 않았다. 실험실에서 사육된 암컷 한마리당 산란수는 야외에서 채집된 개체들의 산란수에 비해 낮았다. 포충망을 이용한 모니터닝이 유아등 모니터닝에 비해 효율적이었다. 황다리독나방의 성충우화시기는 6월 초순부터 하순이었으며 50% 누적 우화시기는 6월 17일이었다.

• 한국균학회소식:학술대회논문집
• /
• 한국균학회 2016년도 춘계학술대회 및 임시총회
• /
• pp.13-13
• /
• 2016

Insects constitute the largest and most diverse group of animals in the world. They also serve as the hosts or nutrient sources for an immense assemblage of pathogens, parasites, and predators. More than 700 fungal species from 100 genera have adopted an entomopathogenic lifestyle. Although entomopathogenic fungi were studied as only biocontrol agents against a variety of pests in various countries, it has been recently focused their additional roles in nature. They are antagonists to/against plant pathogens, endophytes, and possibly even plant growth promoting agents. The potential antimicrobial effect against fungal plant pathogens by an isolate of entomopathogenic fungi including Beauveria bassiana, Lecanicillium spp., and Isaria fumosorosea have been reported since late 1990s, but wasn't reported pathogenicity of the isolate against pests. Later, a Canadian Lecanicillium sp. isolate and L. longisporium isolated from Vertalec$^{(R)}$ showed simultaneous control effect against both aphid and cucumber powder mildew. Therefore, the antimicrobial activities of 342 fungi isolates collected from various regions and conditions in Korea were evaluated against plant pathogenic fungus Botrytis cinerea using dual culture technique on agar plate. As a result, 186 isolates (54.4%) shown the antifungal activity against B. cinerea. The culture filtrates of selected fungi completely suppressed the growth of the microorganisms, indicating that suppression was due to the presence of antimicrobial substances in the culture filtrate. Mode of action of these fungi against insect involves the attachment of conidia to the insect cuticle, followed by germination, cuticle penetration, and internal dissemination throughout the insect. During infection process, secreted enzymes, proteinous toxins, and/or secondary metabolites secreted by entomopathogenic fungi can be used to overcome the host immune system, modify host behavior, and defend host resources. Recently, secondary metabolites isolated from entomopathogenic fungi have been reported as potential bioactive substances. Generally, most of bioactive substances produced by entomopathogenic fungi have reported low molecular weight (lower than 1,000 g/mol) as peptide and, in contrast the high molecular weight fungal bioactive substances are rare. Most substances based on entomopathogenic fungi were shown antimicrobial activity with narrow control ranges. In our study we analyzed the antimicrobial substances having antagonistic effects to B. cinerea. Antimicrobial substances in our fungal culture filtrates showed high thermostability, high stability to proteolytic enzymes, and hydrophilicity and their molecular weights were differed from substance. In conclusion, entomopathogenic fungi showed pathogenicity against insect pests and culture filtrate of the fungi also shown to antimicrobial activity. In the future, we can use the entomopathogenic fungi and its secondary metabolites to control both insect pest control and plant pathogenic fungi simultaneously.

• 한국육종학회지
• /
• 제42권2호
• /
• pp.157-162
• /
• 2010

본 연구는 대규모 GMO 격리포장에서 비타민 A 영양성분이 강화된 황금벼의 안정성 평가에 대한 가이드라인 및 프로토콜을 개발하고자 모본으로 사용된 '낙동'을 대조로하여 수행하였다. 경북대학교 농업생명과학대학 GMO 실습격리포장 에서 총 사용면적 4,700 $m^2$에서 황금벼와 모품종인 '낙동'에 대해 거미류를 포함한 곤충류 다양성을 조사하였다. 조사기간 동안 채집된 개체들은 기능별로 해충군, 천적군, 거미군으로 크게 구분하여 계수하였으며, 조사된 개체군의 해충군, 천적군, 거미류 등의 밀도는 기능군 별로 황금벼와 '낙동'간에 유의성을 보이지 않았다. 해충의 발생양상을 비교 분석한 결과 전반적으로 '낙동'에서 발생량이 다소 많은 경향으로 나타났으며, 일부 시기를 제외하고는 대부분의 시기별 평균 간의 차이는 없는 것으로 나타나 황금벼와 '낙동'과의 해충 발생양상에는 유의성을 찾기가 어렵다고 판단된다. 또한 천적류 발생 양상은 해충과는 달리 황금벼에서 발생량이 다소 많은 경향으로 나타났으나, 시기별 평균 간 차이는 없는 것으로 분석되어 천적 발생양상에는 특이한 유의성을 없다고 판단된다. 따라서 비타민 A 영양성분이 강화된 황금벼에서의 해충 및 천적의 개체군 밀도 및 발생양상은 모본인 '낙동'에서와 차이가 없는 것으로 조사되었다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
• /
• 제44권3호
• /
• pp.105-112
• /
• 2001

Insect pests can be controlled through direct application of insecticides. Insect control by residual protectants is relatively inexpensive and has an advantage of destroying all stages of infestations. The efficacy of control is largely determined by the concentration of insecticides to which the pest species is exposed. A reduction in the period of control in the field afforded by a specific level of a protectant indicates that resistance has developed. An increase in the level of protectant is required to maintain control, and the efficacy of currently used insecticides has been severely reduced by insecticide resistance in pest species. Development of resistance to particular insecticide varies with species because insecticide resistance is often correlated with increased levels of certain enzymes, which are cytochrome P450-dependent monooxygenases, glutathione S-transferases and esterases. Some sections of insecticide molecules can be modified by one or more of these primary enzymes. A reduction in the sensitivity of the action site of a xenobiotic also constitutes a mechanism of resistance. Acetylcholinesterase is a major target site for insecticide action, as are axonal sodium ion channels and ${\gamma}$-aminobutyric acid receptors. Development of reduced sensitivity of these target sites to insecticides usually occurs. This review not only may contribute to a better understanding of insecticide resistance, but also illustrates the gaps still present for a full biochemical understanding of the resistance.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
• /
• pp.149-153
• /
• 2012

2012년 교육과학부의 만 5세 유아교육과 보육의 공통과정이 누리과정이다. 첨단 기술로 다가올 미래와 로봇시대의 주역이 될 유아들에게 국가인재의 조기교육과 창의성 교육을 위하여 교육로봇을 사용한다. 이중 링크구조를 갖춘 누리과정 교육로봇의 개발과 제작에 관한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 링크구조를 갖춘 누리과정 교육 곤충로봇을 개발 제작한다. 본 논문 연구를 통해 국가인재의 조기교육과 창의성 교육을 통해 국가교육발전과 국가의 로봇혁신을 통한 국가경쟁력 향상에 기여할 것이다.