• 한국응용곤충학회지
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• 제55권4호
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• pp.413-419
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• 2016

Chlorantraniliprole은 곤충 근육의 $Ca^{2+}$ 농도를 조절하는 Ryanodine 수용기(RyR)에 작용 하는 diamide계통의 작물보호제이다. 최근에 보고된 chlorantraniliprole 저항성 배추좀나방 계통은 RyR에 돌연변이를 가지고 있다. 본 연구에서는 초파리를 모델 곤충으로 저농도와 고농도의 chlorantraniliprole로 도태된 두 종류의 저항성 계통을 확보하였다. 두 종류의 저항성 계통은 접촉독성과 섭식독성 평가법을 활용하여 저항성 지수를 산출하였다. 접촉 독성 평가에서 두 종류의 저항성 계통은 대조군과 비교하여 95% 신뢰구간에서 저항성 발달에 차이가 없었지만, 섭식 독성 평가의 경우에서는 고농도 저항성 계통과 저농도 저항성 계통에서 대조군 대비 각각 2.1배와 8.1배의 통계적으로 유의한 저항성 증가가 나타났다. 작용점 유전자인 RyR 발현량 비교 결과, 두 종류의 저항성 계통에서 RyR의 발현량이 유의하게 감소하였고, 주요 약제 관련 효소인 Acetylcholinesterase와 Glutathione-S-transferase 활성은 조직 특이적으로 증가하는 것을 확인하였다. 이러한 결과들은 초파리에서 chlorantraniliprole에 대한 섭식독성 저항성의 발달에는 주요 해독 관련 효소의 과활성도 관여할 것 임을 보여주고 있다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제40권3호
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• pp.259-264
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• 2001

해충의 생물적 방제 인자로서 주목받고 있는 곤충병원선충(Steinernema carpocapsae)과 이들의 공생세균(Xenorhabdus nematophilus)이 유용곤충인 누에(Bombyx mori)와 그물등개미(Pristomyrmex pungens)에 상이한 독성을 보였다. S. carpocapsae는 누에에 대해 매우 높은 살충력(반수치사농도: 4IJs (감염태 유충수)/ml)을 보이는 반면, 그물등개미에 대해서는 매우 약했다. (반수치사농도: >150,000 IJs/ml). 반면에 X. nematophilus는 그물등개미에 대해 높은 경구독성(반수치사농도: $1.4$\times$10^3$cfu (콜로니 형성수)/ml)을 보였으나, 누에에 대해서는 낮았다. (반수치사농도: >$10^{8}$ cfu/ml). 또한 실험동물 랫드(Rattus norvegicus)에 S. carpocapsae와 X. nematophilus를 강제로 경구투여 한 결과 시험 전기간(21일)동안 치사개체는 없었으며, 내부 장기에서 처리한 공생세균과 선충은 발견되지 않았다.

• Journal of Multimedia Information System
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• 제7권2호
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• pp.189-196
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• 2020

We have developed a device for recording biological data by inserting three electrodes and a needle with an angular velocity sensor into the moth for the purpose of measuring the electromyogram of the flapping and the corresponding lift force. With this measurement, it is possible to evaluate the moth-physiological function of moths, and the amount of pesticides that insects are exposed to (currently LD50-based standards), especially the amount of chronic low-concentration exposure, can be reduced the dose. We measured and recorded 2-channel electromyography (EMG) and angular velocity corresponding to pitch angle (pitch-like angle) associated with wing flapping for 100 sweet potato hawkmoths (50 females and 50 males) with the animals suspended and constrained in air. Overall, the angular velocity and amplitude of EMG signals demonstrated high correlation, with a correlation coefficient of R = 0.792. In contrast, the results of analysis performed on the peak-to-peak (PP) EMG intervals, which correspond to the RR intervals of ECG signals, indicated a correlation between ΔF fluctuation and angular velocity of R = 0.379. Thus, the accuracy of the regression curve was relatively poor. Using a DC amplification circuit without capacitive coupling as the EMG amplification circuit, we confirmed that the baseline changes at the gear change point of wing flapping. The following formula gives the lift provided by the wing: angular velocity × thoracic weight - air resistance - (eddy resistance due to turbulence). In future studies, we plan to attach a micro radio transmitter to the moths to gather data on potential energy, kinetic energy, and displacement during free flight for analysis. Such physiological functional evaluations of moths may alleviate damage to insect health due to repeated exposure to multiple agrochemicals and may lead to significant changes in the toxicity standards, which are currently based on LD50 values.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제15권4호
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• pp.710-715
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• 2005

A novel recombinant baculovirus, Bactrus, was constructed by the insertion of the Bacillus thuringiensis cry1Ac gene between two polyhedrin genes of Autographa californica nucleopolyhedrovirus (AcNPV) under the control of the polyhedrin gene promoter. Polyhedra produced by Bactrus in insect cells were incorporated with 130 kDa of polyhedrin-Cry1Ac-polyhedrin fusion protein, and 30 kDa of intact polyhedrin, resulting from a homologous recombination between two polyhedrin genes, was also expressed. The insecticidal activity of Bactrus against Spodoptera exigua larvae was similar to that of AcNPV, but it showed significantly higher toxicity towards Plutella xylostella larvae in comparison with that of AcNPV. The expression level of fusion protein and the insecticidal activity of recombinant polyhedra produced by the Bactrus against P. xylostella larvae were decreased after serial passages. In conclusion, the Bactrus had improved insecticidal activity and returned to wild-type AcNPV after several passages.

• BMB Reports
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• 제35권3호
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• pp.291-296
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• 2002

Thanatin, a 21-residue peptide, is an inducible insect peptide with a broad range of activity against bacteria and fungi. It has a C-terminal disulfide loop, like the frog skin secretion antimicrobial peptides of the brevinin family. In this study, we tried to find the effect of a number of amino acids between the disulfide bond. Thanatin showed stronger antibacterial activity to Gram negative bacteria than other mutants, except Th1; whereas, the mutant peptides with deletion had higher activity to Gram positive bacteria than thanatin. An increase in the number of amino acid(s) using the alanine residue decreased the antibacterial activity in all of the bacteria. Th1 with deletion of threonine at position 15 ($Thr^{15}$) showed similar antibacterial activity against Gram-negative bacteria, but had higher activity against the Gram positive bacteria. In order to study the structure-function relationship, we measured liposome disruption by the peptides and CD spectra of the peptides. Th1 also showed the highest liposome leaking activity and α-helical propensity in the sodium dodecyl sulfate solution, compared with other peptides. Liposome disruption activity was closely correlated with the anti-Gram positive bacterial activity. All of the peptides showed no hemolytic activity. Th1 was considered to be useful as an antimicrobial peptide with broad spectrum without toxicity.

• 농약과학회지
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• 제13권2호
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• pp.111-116
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• 2009

유약호르몬은 변태를 억제하고 성충의 생식작용을 중개하는 곤충호르몬이다. 이 호르몬은 또한 탈피호르몬과 길항적으로 면역반응에도 관여하여 혈구세포 활동을 억제시킨다. 본 실험은 배추좀나방(Plutella xylostella)의 세포성 면역반응에 대한 피리프록시펜 제형의 효과와 이를 Bacillus thuringiensis(Bt)와 혼합하였을 때의 살충력 제고 효과에 대해 분석하였다. 피리프록시펜 제형은 낮은 농도에서도 혈구세포의 활착능력을 현저히 억제하였다. 피리프록시펜 제형을 배추좀나방 대상으로 실내실험에서 Bt와 혼합하여 섭식처리 한 결과 살충력이 유의성이 있게 증가하였다. 이러한 실내실험 결과 토대로 피리프록시펜 제형과 Bt 혼합제를 배추좀나방이 서식하고 있는 배추포장에 약제처리 했을 때 Bt 단독처리 보다 살충효과를 높이고 살충시간이 효과적으로 줄어드는 것을 보여주었다.

• 한국환경생물학회:학술대회논문집
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• 한국환경생물학회 2002년도 학술대회
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• pp.123-126
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• 2002

Pollutants that are persistent, bioaccurnulative, and toxic have been linked to numerous adverse effects in human and animals, PBTs include heavy metals, polychlorinated biphenyls (PCBs), dioxins, polycyclic aromatic compounds (PACs) in addition to pesticides. This study focuses on toxic effects of the PBTs except pesticides on insects. Eight PBTs were selected from subgroups: three heavy metals (Pb, Hg, and Cd), two PCB mixtures (Aroclor mixtures 1 and 2), 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin, two monophenols (4-octylphenol and 4-nonylphenol), and tetrabutyltin, Beet armyworm, Spodoptera exigua, was used as test target insect species. Three physiological markers (metamorphosis, immune reaction, and follicle patency) were assessed in each exposure to different doses of the PCBs. Heat-shock proteins as molecular markers were also analyzed in response to the PCBs. All tested PBTs were toxic to metamorphosis from larvae to pupae when they were applied with diet. Two PCB mixtures were the most toxic compounds in this assay by giving significant toxicity at 0.005 ppm, while others had from 10 to 1000 ppm. Dioxin (0.1 ppb), tetrabutyltin (0.1 ppb), Pb (10 ppb), and Hg (0,01 ppb) were potent to inhibit immune reactions analyzed by inducing phenoloxidase activity and blocked phospholipase $A_2$ enzyme, Tetrabutyltin and dioxin significantly induced follicle cell patency, but their effects were lower than that of endogenous juvenile hormone, Dioxin, Pb, Hg, and Cd could induce the expression of heat shock proteins that were detected by immunoblotting against human HSP70 monoclonal antibody. HSP78 and HSP80 were upregulated in response to the PBTs. This expression was detected from the fat body and epidermis at as fast as 4h after injection. All these results clearly suggest that PBTs give significant ecotoxicity to insects that are valuable organisms in our environment.

• Molecules and Cells
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• 제39권3호
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• pp.242-249
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• 2016

A balance between production and degradation of reactive oxygen species (ROS) is critical for maintaining cellular homeostasis. Increased levels of ROS during oxidative stress are associated with disease conditions. Antioxidant enzymes, such as extracellular superoxide dismutase (EC-SOD), in the extracellular matrix (ECM) neutralize the toxicity of superoxide. Recent studies have emphasized the importance of EC-SOD in protecting the brain, lungs, and other tissues from oxidative stress. Therefore, EC-SOD would be an excellent therapeutic drug for treatment of diseases caused by oxidative stress. We cloned both the full length (residues 1-240) and truncated (residues 19-240) forms of human EC-SOD (hEC-SOD) into the donor plasmid pFastBacHTb. After transposition, the bacmid was transfected into the Sf9-baculovirus expression system and the expressed hEC-SOD purified using FLAG-tag. Western blot analysis revealed that hEC-SOD is present both as a monomer (33 kDa) and a dimer (66 kDa), as detected by the FLAG antibody. A water-soluble tetrazolium (WST-1) assay showed that both full length and truncated hEC-SOD proteins were enzymatically active. We showed that a potent superoxide dismutase inhibitor, diethyldithiocarbamate (DDC), inhibits hEC-SOD activity.

• 농약과학회지
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• 제12권2호
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• pp.177-183
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• 2008

고랭지배추 재배지에 발생하는 나방류 해충의 종합적 관리를 위해 생물적방제와 화학적방제의 조화로운 사용에 의한, 배추 재배 시 사용되는 약제 중, 배추좀나방의 천적인 큰밤고치벌(Microplites mediator)에 대해 저독성을 보이는 약제를 선발하였다. 큰밤고치벌에 대한 저독성 약제 선발 방법으로 분무법(Spraying method), 잎침지처리법(Leaf dipping method) 및 충체침지처리법(Body dipping method)을 확립하였다. 배추에 등록되어 있는 주요 살충제 31종을 추천농도로 희석한 후 큰밤고치벌 성충을 충체침지처리한 결과 16종이 저독성 약제로 선발되었으며, 배추에 등록된 살균제 및 제초제 15종은 큰밤고치벌(Microplites mediator) 성충에 모두 독성이 낮았다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제47권1호
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• pp.75-86
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• 2008

시설재배지 내에서의 친환경농자재는 작물보호를 위하여 사용하기도 하고 작물의 생육을 도와주는 역할을 위해 사용되기도 한다. 친환경농자재는 각종 해충을 방제하기 위하여 사용되는 천적들과 중복 사용될 수도 있다. 이때 친환경농자재가 이러한 천적들에 미칠 수 있는 영향을 평가하였다. 본 실험에 사용된 친환경농자재는 천적곤충에 영향을 많이 주는 것으로 보고된 10개를 선발하여 소형포장과 농가포장에서 평가하였다. 먼저 무당벌레 유충에 미치는 영향을 보면, 친환경농자재를 사용하지 않은 무처리구에서는 무당벌레의 목화진딧물 포식활동이 잘 이루어지고 있지만, EFAMMo L과 EFAMPE D, EFAMME G, EFAMAE A등을 처리한 구에서는 무당벌레의 포식활동이 이루어지지 않아서 진딧물의 개체수가 현저히 증가함을 알 수 있다. 온실가루이좀벌의 경우에, 친환경농자재를 살포한 시험구에서는 전체적으로 온실가루이 약충과 온실가루이좀벌 머미의 개체수가 조금씩 감소하였으며, 특히 IEFAM C, FEFAM D, EFAMSM B, EFAMPE D 등을 처리한 시험구에서 온실가루이좀벌 머미의 수가 무처리구에 비하여 현저히 적은 것을 알 수 있었다 반면에 EFAMMo C를 살포한 처리구의 경우에는 온실가루이를 거의 찾아볼 수 없을 정도로 온실가루이에 대하여 방제효과를 나타내고 있었다. 소포장에서 콜레마니진디 벌의 기생률을 검토한 결과 친환경농자재를 뿌린 구역보다는 무처리구에서의 기생률이 높았다. IEFAM C, FEFAM D, EFAMPE D, EFAMMo L 등을 살포한 구역에서 특히 낮은 기생률을 나타내었다. 잎굴파리좀 벌의 외부기생 머미가 방사 후 1주일 후부터 2주 후까지도 많이 관찰되었지만 처리구와 무처리구 사이의 통계적인 유의성은 없었다. FAMMo C는 점박이응애, 칠레이리응애 모두 개체수를 감소시켰다. EFAMMo L은 점박이응애에는 피해를 주지 않은 반면에, 칠레이리응애의 개체수는 많이 감소하였다.