아메리카동애등에 발육에 미치는 스트레스 음파 효과

박지영,이상훈,이한웅,김용균,Park, Jiyeong,Lee, Sanghoon,Lee, Hanwoong,Kim, Yonggyun 한국응용곤충학회 2013 한국응용곤충학회지 Vol.52 No.3

잡식성인 아메리카동애등에(Hermetia illucens)는 최근 음식물 쓰레기를 처리하는 환경 정화용 곤충으로 알려져 있을 뿐만 아니라 항생물질을 분비하여 여러 방면에 산업적으로 이용될 가능성이 보이고 있다. 또한 대량적으로 사육이 가능하여 전 사육과정을 자동화하는 기반에서 생산화가 진행되고 있는데 이때 가동되는 기계에서 소음이 발생하게 된다. 곤충에게 소리는 주로 짝짓기나 보호를 위해 사용되기 때문에 이러한 소음은 곤충에게 스트레스로 작용될 수 있다. 본 실험은 동애등에 발육에 미치는 음파의 영향 평가는 최적의 발육 조건인 $25^{\circ}C$와 광조건 8:16 h(L:D)에 실시되었다. 분석된 음파는 95 dB 조건에서 상이한 주파수(0-5,000 Hz)를 유충에 처리하였다. 주파수가 증가함에 따라 용화율과 우화율이 현격하게 낮아졌다. 다음으로 동일한 주파수(5,000 Hz)에서 소리세기(0-105 dB)를 다양하게 처리한 경우 85 dB 이상의 음파가 동애등에의 발육을 억제하는 것으로 나타났다. 본 연구는 또한 동애등에 발육에 영향을 주는 음파 조건(5,000 Hz, 95 dB)이 일부 면역 및 소화 유전자들의 발현을 교란시켰다. 이상의 결과는 85 dB 이상 고주파 음파 처리가 동애등에의 발육에 영향을 주는 것으로 나타났다. The black soldier fly (BSF), Hermetia illucens, is a generalist detritivore that is usually exploited for recycling environmental wastes, including food remnants. These insects can also be used to produce antibiotics for medical applications. For this purpose, flies need to be mass-reared using an automatic rearing system that generates various sounds. Insects use sound as a means of communication for mating or warning against predators. Thus, extrinsic sounds may interrupt the normal physiological processes of insects. In this study, we analyzed the physiological changes due to various sound treatments at $25^{\circ}C$ and 8:16 h (L:D) photoperiod. At 95 dB, larvae were exposed to different sound frequencies (0-5,000 Hz). The treated larvae were adversely affected by the high-frequency sounds and showed significant reduction in pupation and adult emergence. Different sound intensities (0-105 dB) at 5,000 Hz caused significant changes in the pupation and survival of the adults at 85 dB or above. Under a stress sound condition (5,000 Hz, 95 dB), the BSF larvae exhibited aberrations in the expression of genes related to the immune system and digestion. These results indicate that high-frequency sound treatments at or above 85 dB act as a stress sound to BSF development.

세균 감염에 따른 파밤나방 혈구 밀도 변화와 아이코사노이드 중개 역할

박지영,김용균,Park, Jiyeong,Kim, Yonggyun 한국응용곤충학회 2012 한국응용곤충학회지 Vol.51 No.4

아이코사노이드는 곤충의 다양한 세포성 면역 반응을 중개한다. 본 연구는 면역반응에 따라 혈구세포 밀도 변화에 대한 아이코사노이드의 새로운 중개 기능을 밝히기 위해 수행되었다. 파밤나방(Spodoptera exigua) 5령충은 세균 감염에 따라 2 시간이 지나면 총혈구수의 현격한 증가를 보였다. 이 총혈구수 증가는 주로 부정형혈구와 소구형혈구 밀도의 증가로 해석되었다. 파밤나방 유충에 phospholipase $A_2$ ($PLA_2$) 억제자인 dexamethasone을 처리하면 세균 처리에 의한 총혈구수 변화가 일어나지 않았다. 하지만 dexamethasone을 처리한 유충에 $PLA_2$의 촉매산물인 arachidonic acid를 첨가하면 총혈구수 증가가 회복되었다. 이러한 혈구 밀도 변화에 원인으로서 아이코사노이드 종류를 추적하기 위해 cyclooxygenase (COX)의 억제자인 naproxene을 처리한 결과 총혈구수 증가가 억제되고, lipoxygenase (LOX)의 억제자인 esculetin을 처리하면 총혈구수 증가가 유지되어 COX 산물이 세균 침입에 따른 총혈구수 증가에 관여하는 것으로 나타났다. COX의 생산물인 prostaglandin $E_2$ ($PGE_2$)를 세균 없이 단독으로 처리할 때도 총혈구수의 뚜렷한 증가를 나타냈다. 이러한 결과는 파밤나방의 세포성 면역반응 과정에서 총혈구수 증가를 중개하는 아이코사노이드의 새로운 기능을 제시하고 있다. Eicosanoid mediates various cellular immune responses in insects. This study aimed to discover its novel action on the modulation of hemocyte populations in response to an immune challenge. Upon bacterial challenge, the last instar larvae of the beet armyworm, Spodoptera exigua, increased their total hemocyte density in 2 h, and then decreased it to a basal hemocyte density level. This rapid increase in total hemocyte density was explained by an increase of plasmatocyte and spherulocyte densities. When larvae were treated with dexamethasone (a specific phospholipase $A_2$ ($PLA_2$) inhibitor), they did not show any increase in hemocyte density in response to bacterial challenge. However, the addition of arachidonic acid (a catalytic product of $PLA_2$) to larvae treated with dexamethasone recovered the up-regulation of hemocyte density in response to bacterial infection. Among eicosanoid, cyclooxygenase (COX), but not lipoxygenase (LOX), products seemed to mediate the increase of hemocyte density in response to bacterial infection because naproxene (a COX inhibitor) inhibited the hemocyte density increase, though esculetin (a LOX inhibitor) did not. Prostaglandin $E_2$, a COX product, significantly increased the hemocyte density even without bacterial infection. These results suggest that eicosaniod mediates a rapid increase in total hemocyte density in response to immune challenge.

부모교육을 병행한 놀이중심 현실치료상담 프로그램이 아동의 스마트폰 중독 위험성 감소에 미치는 효과

박지영(Jiyeong Park),김세영(Se Young Kim) 한국아동학회 2018 아동학회지 Vol.39 No.3

Objective: The purpose of this study was to examine the effect of play-based reality therapy program on children’s self-control, mother–child relationship, and the risk of smartphone addiction. Methods: The subjects of this study were 18 mother–child pairs who complained of difficulty in their relationship. Subjects were sampled from children found to have a potential risk of smartphone addiction, as assessed by the smartphone addiction proneness scale, and were divided into an experimental group (N = 8) and a control group (N = 8). The play-based reality therapy program was applied to the children for a total of 16 sessions, twice a week, 50 minutes per session, and parent education was applied to the mothers for a total of 8 sessions, once a week, 90 minutes per session. Results: First, play-based reality therapy program with parent education had a positive effect on the children’s self-control. Second, play-based reality therapy program with parent education caused positive changes in the subjects’ mother–child relationship. Finally, play-based reality therapy program with parent education positively improved the use of smartphone in the children with a risk of smartphone addiction. Conclusion: This study designed a play-based reality therapy program with parent education and proved that the program had positive effects for children with a risk of smartphone addiction and their mothers. Further, by executing parent education for the mothers of children with a risk of smartphone addiction, this study is meaningful in sustaining the therapeutic effect observed in children and in preventing smartphone addiction.

초고압의 흔적을 찾아서 : 홍성 고압변성암 석류석 반상변정의 포유물 분석

박지영(Jiyeong Park),김윤섭(Yoonsup Kim),배찬우(Chanwoo Bae) 대한지질학회 2013 대한지질학회 학술대회 Vol.2013 No.10

아메리카동애등에 장내세균 동정과 생리적 특징

김은성,박지영,이상훈,김용균,Kim, Eunsung,Park, Jiyeong,Lee, Sanghoon,Kim, Yonggyun 한국응용곤충학회 2014 한국응용곤충학회지 Vol.53 No.1

다양한 먹이 조건에서 생활하는 아메리카동애등에(Hermetia illucens)는 장내 세균의 의존성을 가질 수 있다. 이 가설을 증명하기 위해 본 연구는 종령 유충의 소화관에 존재하는 세균을 분리, 동정하고 효소활성 및 항균 능력을 분석하였다. 종령 유충의 소화관은 몸 체장에 약 7 배의 길이를 나타냈다. 한 개체의 소화관 내 존재하는 세균 수는 $5.0{\times}10^6$ cfu로 98% 이상이 후장에 존재했다. 소화관에는 3 종류의 상이한 세균이 존재했고, 미생물 동정 장치는 이들이 각각 Morganella morganii, Providencia rettgeri 및 Bacillus halodurans로 동정하였다. 이들 소화관 세균을 16S rDNA 서열을 분석한 결과 이 외에 Proteus mirabilis, Providencia alcalifaciens, Providencia sp.를 검출하였다. 이들 장내세균은 항생제 내성을 보였고, 타 미생물의 성장을 억제하였다. 또한 섬유소, 지질, 단백질 및 탄수화물의 분해 능력을 보유하였다. 본 연구 결과들은 아메리카동애등에 소화관에 유용성이 높은 세균을 보유하고 있다고 제시하였다. The black soldier fly, Hermetia illucens, larvae may depend on indigenous bacteria in the intestine to feed and digest diverse food sources. To prove this hypothesis, we isolated and identified the intestinal bacteria of the black soldier fly for their digestive and antimicrobial abilities. The last instar larvae had long digestive tracts, which were about seven times longer than its body length. An individual of H. illucens larvae possessed a total of $5.0{\pm}10^6$ bacteria in the whole intestine, of which more than 98% bacteria were located in the hindgut. Three different bacterial isolates cultured on nutrient agar (NA) medium were detected in the intestine and identified as Morganella morganii, Providencia rettgeri and Bacillus halodurans by Biolog microbial identification system. Analysis of 16S rDNA sequences of the intestinal bacteria detected the additional bacteria of Proteus mirabilis, Providencia alcalifaciens, and Providencia sp. These intestinal bacteria cultured on NA medium exhibited high resistance to 4 antibiotics and inhibited growth of other microbes which are mainly plant pathogens. Also, these bacteria exhibited catalytic activities to degrade cellulose, lipid, proteins, and carbohydrates. These results suggest that H. illucens larvae possess intestinal bacteria that may play crucial roles in their digestive physiology.

세포성 인지질분해효소 활성 억제에 따른 비티 살충력 증가 효과

엄성현,박지영,김건우,김용균,Eom, Seonghyeon,Park, Jiyeong,Kim, Kunwoo,Kim, Yonggyun 한국응용곤충학회 2014 한국응용곤충학회지 Vol.53 No.3

곤충병원성세균 Xenorhabdus nematophila (Xn)의 일부 대사물질은 대상 곤충의 phospholipase $A_2$ ($PLA_2$)를 억제하여 아이코사노이드 생합성 활성을 저해시킨다. 그러나 이들 세균 대사물질이 억제하는 곤충의 $PLA_2$에 대해서는 알려져 있지 않다. Xn의 배양액에서 화학구조가 동정된 8 가지 대사물질들은 두 종의 나비목 배추좀나방(Plutella xylostella)과 파밤나방(Spodoptera exigua)의 유충에 대하여 살충 활성을 보유했다. 특별히 이들 물질은 모두 Bacillus thuringiensis (비티)의 살충력을 크게 향상시켰다. 파밤나방의 세포성 인지질 분해효소($SecPLA_2$)를 클로닝하고 대장균에서 과발현시켰다. 분리된 $SecPLA_2$를 지방체에서 얻은 인지질과 반응시켰을 때 여러 다가불포화지방산을 해리시켰다. 이 효소활성이 Xn 유래 대사물질들에 의해 뚜렷이 억제되었다. 또한 $SecPLA_2$에 대한 억제효과와 비티 살충력 상승효과 사이에 정의 상관관계를 보였다. 본 연구는 $SecPLA_2$가 Xn 대사물질의 억제 대상 분자 종말점 가운데 하나라고 제시하고 있다. Some bacterial metabolites of Xenorhabdus nematophila (Xn) inhibit phospholipase $A_2$ ($PLA_2$) activity to shutdown eicosanoid biosynthesis in target insects. However, little has been known about the target insect $PLA_2$ of these bacterial metabolites. Eight bacterial metabolites identified in Xn culture broth exhibited significant insecticidal activities against larvae of both lepidopteran species of Plutella xylostella and Spodoptera exigua. Moreover, these bacterial metabolites significantly enhanced insecticidal activities of Bacillus thuringiensis (Bt). To determine target $PLA_2$, we cloned and over-expressed cellular $PLA_2$ ($SecPLA_2$) of S. exigua. Purified $SecPLA_2$ catalyzed phospholipids derived from the fat body and released several polyunsaturated fatty acids. Most Xn metabolites significantly inhibited $SecPLA_2$ activity, but were different in their inhibitory activities. There was a positive correlation between the inhibition of $SecPLA_2$ and the enhancement of Bt insecticidal activity. These results indicate that $SecPLA_2$ is a molecular target inhibited by Xn metabolite.

바이러스 유래 시스타틴 재조합 단백질의 곤충 면역 및 발육 억제효과

김영태,엄성현,박지영,김용균,Kim, Yeongtae,Eom, Seonghyun,Park, Jiyeong,Kim, Yonggyun 한국응용곤충학회 2014 한국응용곤충학회지 Vol.53 No.4

시스타틴(cystatin: CST)은 C1A류 시스테인 단백질분해효소에 대한 경쟁적 가역억제자로서 동식물류에서 파파인과 같은 캐셉신을 억제대상으로 작용하게 된다. 바이러스 유래 CST (CpBV-CST1)이 폴리드나바이러스의 일종인 CpBV (Cotesia plutellae bracovirus)에서 동정되었다. 기존 연구는 이 유전자의 과발현이 배추좀나방(Plutella xylostella) 유충의 면역 및 발육을 교란한다는 것을 보여 주었다. 본 연구는 이 유전자의 단백질 기능을 분석하기 위해 세균발현시스템을 이용하여 재조합단백질(rCpBV-CST1)을 형성하여 단백질분해효소에 대한 활성억제효과를 결정하고, 곤충의 면역과 발육에 대한 생리적 억제효과를 분석했다. 이 유전자 번역부위는 138 개 아미노산으로 약 15 kDa 크기의 단백질로 추정되었다. CpBV-CST1이 먼저 pGEX 발현벡터에 재조합되고, BL21 STAR (DE3) competent cells에 형질전환된 후 0.5 mM IPTG로 4 시간동안 과발현되었다. 분리된 재조합단백질은 파파인에 대한 뚜렷한 억제효과를 나타냈다. 이 재조합단백질은 파밤나방(Spodoptera exigua)에 대해서 혈구소낭형성의 세포성 면역반응을 억제하고, 경구로 처리할 때 배추좀나방의 유충발육을 처리 농도에 비례하여 제한시켰다. 이상의 결과는 CpBV-CST1이 해충 밀도 억제에 응용될 수 있음을 제시하고 있다. Cystatins (CSTs) are reversible and competitive inhibitors of C1A cysteine proteases, corresponding to papain-like cathepsins in plants and animals. A viral CST (CpBV-CST1) was identified from a polydnavirus, Cotesia plutellae bracovirus (CpBV). Our previous study indicated that a transient expression of CpBV-CST1 interfered with immune response and development of Plutella xylostella larvae. To directly demonstrate the protein function, this study produced a recombinant CpBV-CST1 protein (rCpBV-CST1) using bacterial expression system to determine its inhibitory activity against cysteine protease and to assess its physiological alteration in insect immune and development. The open reading frame of CpBV-CST1 encodes a polypeptide of 138 amino acids (${\approx}15kDa$). rCpBV-cystatin protein in BL21 STAR (DE3) competent cells containing a recombinant pGEX4T-3:CpBV-CST1 was over-expressed by 0.5 mM IPTG for 4 h. In biological activity assay, the purified rCpBV-CST1 showed a significant inhibition against papain activity. It inhibited a cellular immune response of hemocyte nodule formation in the beet armyworm, Spodoptera exigua. Moreover, its oral administration retarded larval development of the diamondback moth, Plutella xylostella in a dose-dependent manner. These results suggest that CpBV-CST1 may be applied to control insect pest populations.

미생물살충제 "비티플러스" 액상 제형화 및 품질 분석 기술에 관한 연구

엄성현,박현지,김규순,홍유경,박지영,최봉기,김준성,김건우,강문수,양경형,김용균,Eom, Seonghyeon,Park, Hyeonji,Kim, Kyusoon,Hong, Youkyeong,Park, Jiyeong,Choi, Bongki,Kim, Joonsung,Kim, Kunwoo,Kang, Moonsoo,Yang, Kyunghyung,Kim, Yonggyun 한국응용곤충학회 2013 한국응용곤충학회지 Vol.52 No.2

곤충병원세균(Bacillus thuringiensis: 비티)의 살충효과를 증가시킨 미생물살충제 "비티플러스"가 개발되었다. 그러나 수화제 형태의 비티플러스는 농가나 산업체에서 높은 단가로 선호하지 않고 있는 실정이다. 이에 본 연구는 액상 제형의 비티플러스를 개발하는 연구 목적을 두었다. 이러한 목적에 따라 먼저 비티플러스 제조에 포함되는 두 세균 배양액의 최적 혼합 비율을 결정하였다. 이 최적 혼합액은 10%의 에탄올을 보존제로 사용되었으며, 비티와 또 다른 곤충병원세균인 Xenorhabdus nematophila (Xn)의 배양액 비율이 5:4 (v/v)로 제조하게 했다. 또한 이 액상제형이 1,000 희석배수에서 효과를 보이기 위해 비티 배양액을 10 배 농축하여 최적 비율로 혼합하였다. 이렇게 해서 얻어진 액상 제형을 발육후기 유충의 배추좀나방(Plutella xylostella)이 가해를 하는 배추밭에 처리하여 7일 후 약 77%의 방제 효과를 보였는데, 이 처리 효과는 현재 상용화되는 배추좀나방 적용 생물농약들과 비등한 효과를 나타내는 것으로 판명되었다. 저온 및 상온의 저장 분석에서 본 액상 제형은 최소한 한 달 동안 안정된 방제효과를 나타내는 것으로 분석되었다. 이 액상 제형의 안정된 방제 효과를 보장하여 주는 품질관리 기술을 개발하기 위해 제형 내 비티 포자 밀도와 Xn 유래 유용물질의 농도를 판별하였다. 본 연구 분석은 최적의 방제 효과를 나타내기 위해서는 비티플러스 액상 제형에 비티포자 밀도가 최소 $5{\times}10^{11}$ spores/mL 이고, Xn 세균 대사물질들 가운데 8 종 유효물질의 농도가 품질관리 판별 기준으로 제시되었다. A microbial insecticide "Bt-Plus" has been developed to enhance an insecticidal efficacy of an entomopathogenic bacterium, Bacillus thuringiensis (Bt). However, its wettable powder formulation is not preferred by farmers and industry producers due to relatively high cost. This study aimed to develop a soluble concentrate formulation of Bt-Plus. To this end, an optimal mixture ratio of two bacterial culture broths was determined to be 5:4 (v/v) of Bt and Xenorhabdus nematophila (Xn) along with 10% ethanol preservative. In addition, Bt broth was concentrated by 10 times to apply the mixture at 1,000 times fold dilution. The resulting liquid formulation was sprayed on cabbage crop field infested by late instar larvae of the diamondback moth, Plutella xylostella. The field assay showed about 77% control efficacy at 7 days after treatment, which was comparable to those of current commercial biopesticides targeting P. xylostella. For storage test in both low and room temperatures, the liquid formation showed a relatively stable control efficacy at least for a month. To develop a quality control technique to exhibit a stable control efficacy of Bt-Plus, Bt spore density ($5{\times}10^{11}$ spores/mL) and eight active component concentrations of Xn bacterial metabolites in the formulation products have been proposed in this study.

비접촉식 생체신호 기반 얼굴인증기술 향상

유문욱(Moonwook Ryu),박지영(Jiyeong Park) 한국통신학회 2017 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2017 No.6

광주지역 내 유통 중인 반려동물 사료·간식의 미생물 오염도 및 식품첨가물 사용실태 조사

임대웅,김지연,안아진,박지영,정하진,곽진주,서두리,이재기,장미선,지태경,김용환,Lim, Daewoong,Kim, Ji Yeon,An, Ahjin,Park, Jiyeong,Jeong, Hajin,Gwak, Jinju,Seo, Doori,Lee, Jae Gi,Jang, Miseon,Ji, Taekyeong,Kim, Yonghwan 한국동물위생학회 2022 韓國家畜衛生學會誌 Vol.45 No.3

This study was conducted for safety evaluation on 130 pet food products, which are distributed in Gwangju, South Korea. The microbial contamination part and the usage of food additives part were mainly investigated. The five microorganisms that we tested were total viable cell counts (TVC), Coliforms, Salmonella spp., Campylobacter spp., pathogenic Escherichia coli and there were 15 products that exceed the microbial criteria or detected food poisoning bacteria. Specifically, Coliforms (13 products, 10%), TVC (9 products, 6.9%), Salmonella spp. (2 products, 1.5%), and E. coli (2 products, 1.5%) were followed. On the other hand, food additives such as preservatives, antioxidants and sodium nitrite were detected in 61 products. Among the preservatives, sorbic acid and benzoic acid were detected in 58 (44.6%) products. In antioxidants, Butylated hydroxytoluene (BHT) was detected in 3 (2.3%) products. In addition, preservatives and antioxidants were detected in 8 of 20 products labeled as 'additive-free'. Microbial contamination tended to occur mainly in small-scale individual homemade feed stores, while food additives were all detected in pet shops and supermarkets. Currently, the criteria for microorganisms and food additives for pet foods are insufficient in Korea. So, it is necessary to establish detailed feed standards and specifications for companion animals.