예부터 우리 선조들은 다양한 천연자원을 약제로 활용하여 왔으며, 굼벵이는 간 기능 회복에 좋은 약제로 알려져 있다 (Kang, 2011). 그 중 흰점박이꽃무지(Protaetia brevitarsis seulensis) 는 딱정벌레목 꽃무지과에 속하는 곤충으로 알, 유충, 번데 기 및 성충의 시기를 거치는 완전변태를 하며 딱정벌레목에 속 하는 유충을 “굼벵이” 또는 제조(蠐螬)로 칭한다. 전체길이가 약 17 ~ 24mm 정도의 식식성(植食性) 곤충으로서 한국, 일본, 대만, 중국 및 유럽에 분포하고, 7월 상순부터 성충이 출현하 며 8월 상순에 출현빈도가 가장 높다(Zhang, 1984; Kim & Kang, 2005; Kim & Kang, 2006; ). 유충은 미생물에 의해 발효된 참나무톱밥과 같은 부엽토 속에서 서식하여 10월 하순 까지 3령 유충으로 변태 후 월동에 들어간다(Kim et al., 2005).

우리나라에서 약용으로 가장 많이 활용되고 있는 흰점박이 꽃무지 유충은^「동의보감_」에 “간에서 비롯되는 질병, 즉 간 암, 간경화, 간염, 누적된 피로의 해소 등을 포함하여 월경불순, 시력감퇴, 백내장, 금창, 산후풍, 악성종기, 구내염, 파상풍 및 중풍 등의 성인병을 치료하는데 효과가 있다”고 기록되어 있 으며 특히, 간 질환에 탁월한 효능이 있는 것으로 알려져 있어 한방과 민간요법에 의해 이용되고 있다(Kang et al., 2000; Lee et al., 2001; Cho et al., 2003). 흰쥐를 이용한 동물임 상 실험에서 안전성이 규명되었으며(Hwang et al., 2001; Yoon et al., 2007) 또한, 최근에는 흰점박이꽃무지 함유 음료 의 생리활성효능 및 안전성까지 검증과(Park et al., 2012) 일 반성분과 유해물질에 대한 안정성을 확보하였으며(Chung et al., 2013; Noh et al., 2015), Kwon 등(2013)은 흰점박이꽃 무지 유충을 식품원료로 사용하기 위한 전처리 조건을 확립함 으로써 2014년 10월부터 식품의약품안전처(Ministry of Food and Drung Safety, MFDS)에서 ‘한시적 인정제도’에 따라 한 시적 식품허가를 받아 흰점박이꽃무지 수요가 급증할 것으로 예상되어 이에 따른 경제적인 사육방법에 대해 절실히 필요할 것이다.

최근까지의 흰점박이꽃무지 사육에 관한 연구는 인공사육 환경(Park et al., 1994), 형태 및 생육특성(Kim et al., 2005; Kim and Kang, 2005; Kim, 2005; Kang et al., 2005)에 관한 내용은 보고되고 있으나, 사육과정에서의 중요한 급여에 관해서는 발효알로에 혼합사료 급여(Kang, 2011)를 제외하면, 전무한 실정이며 유충의 생장 중의 보조사료 급여에 대한 연 구는 없는 실정이다.

따라서 본 연구는 식·약용 소재로서 각광을 받고 있으면서 사육농가가 점차 확대되고 있는 흰점박이꽃무지 유충의 생산 성 향상을 위한 체계적인 인공사육기술을 확립하기 위한 기초 자료를 얻고자, 사료의 다양성 확보와 유충의 발육증진을 위 한 주사료인 발효톱밥의 다양한 보조사료 급여에 따른 발육특 성에 관한 연구를 수행하였다.

재료 및 방법

흰점박이꽃무지 사육

본 실험의 공시충인 흰점박이꽃무지의 유충과 먹이인 참나 무 발효톱밥은 농업회사법인 귀농생태마을(경남진주)에서 공급 받았다. 공시충은 경남과학기술대학교의 농장 곤충사육실 (16L:8D, 25 ± 2°C, 60 ± 5% RH)에서 사육하였다. 투명한 폴리 프로필렌(polypropylene) 재질의 직사각형(400 × 320 × 180 mm) 용기에 우화한 암수 10쌍을 넣어 산란한 알에서 부화한 유충을 이용하였다. 유충은 참나무 발효톱밥을 급여하였으며, 유충의 발달 단계에 따라서 크기가 다른 폴리프로필렌 직사각형(268 × 193 × 127 mm, 285 × 220 × 200mm 및 400 × 320 × 180mm) 용 기를 이용하여 사육을 하였다.

보조사료 급여

사료의 다양성 확보와 유충의 생육증진을 위한 주사료인 발 효톱밥의 다양한 보조사료를 알아보기 위해 시중에 판매되고 있는 알로에(사포나리아), 사과(부사), 바나나(케번디쉬), 단감(부 유), 단호박을 구매 후 슬라이스형태(3 mm)로 잘라 유충의 성 장 단계에 따라 1회당 10, 15, 20 g으로 처리별 급여 횟수는 1주간을 기준으로 1회를 발효톱밥 위에 올려두었다. 급여 후 48시간이 지난 후 남은 보조사료 찌꺼기는 제거해 주었다. 처 리기간 중 1령 유충시기에서는 보조사료 급여시 보조사료가 전·후 변화가 없어 먹지않는 것으로 나타나, 1령 유충시기는 보조사료 급여에서 제외하였다.

유충 발육 조사

실험은 처리군당 30마리씩 이루어졌으며, 3반복으로 실험을 시행하였다. 발육특징을 관찰하기 위해 매일 특이점을 확인하 였으며, 처리군간 발육을 알아보기 위하여 자체 제작한 3차원 형태측량기(150 × 50 × 45 mm)를 이용하여 유충의 체폭, 체장 및 전체 체중을 측정하여 증가율과 누적증가율 등을 알아보았 다. 흰점박이꽃무지와 근연종인 점박이꽃무지(Protaetia orientalis) 유충의 발육은 1령은 10.6일, 2령 18.7일, 3령 38.1일이 며, 생태적 특징은 흰점박이꽃무지와 유사하다는 보고(Kim et el., 2002)에 따라 처리군별 2령 유충 30마리를 시작으로 2령 9일 후, 3령은 12일 후 조사하는 것으로 2령 3회(전기, 중기, 후기), 3령 3회(전기, 중기, 후기)로 총 6회 조사하였다. 모든 실험은 3반복으로 수행되었다.

통계분석

수집된 데이터는 SAS프로그램(V. 9.2, Cary, NC, USA)의 PROC ANOVA procedure를 이용하여 Duncan의 다중범위검 정법(Duncan's multiple rage test, DMRT)을 통해 평균값을 5% 유의수준에서 비교하였다.

결과 및 고찰

보조사료 급여에 따른 체중변화

보조사료 급여에 따른 유충의 체중의 변화를 알아본 결과는 Table 1과 같다. 아직 보조사료 급여를 시작하지 않은 2령 전 기의 평균체중은 85 ~ 91 mg으로 Kim (2001), Kim & Kang (2005)이이 보고한 92.5, 103.1mg 보다 가벼운 것으로 나타났 다. 보조사료 급여 초기인 2령 중기의 체중은 182 ~ 116 mg으 로 처리구간 유의성 없었다. 이후 단호박 급여구에서 240mg으 로 가장 무거웠으며, 다음으로 단감, 바나나 및 사과 처리구 순으로 알로에와 대조구는 196 ~ 198mg으로 유의성이 없었다. 마지막 조사시기인 3령 후기에서는 2,966 mg으로 단호박 처리 구에서 가장 무거웠으며, 다음으로 단감과 바나나 급여구에서 2,719 ~ 2,682 mg 으로 나타났다. 가장 가벼운 체중은 알로에 와 대조구로 2,179 ~ 2127 mg으로 2령 후기부터 가장 가벼운 것으로 조사되었다.

이러한 체중은 Kim (2001), Kim & Kang (2005)이 보고 한 3령 후기의 체중 2643과 2374 mg에 비해 알로에와 대조 구에서 가벼웠으나, 단호박과 단감 급여구에서 가장 무겁게 나 타났다.

보조사료 급여에 따른 체장

흰점박이꽃무지 유충의 사료 다양성 확보와 유충의 발육증 진을 위한 주사료인 발효톱밥의 다양한 보조사료 급여에 따른 발육특성을 알아보고자 알로에, 사과, 바나나, 단감, 단호박 및 대조구별로 유충의 체장 증가율과 누적증가율을 알아본 결과 는 Fig. 1과 같다. 2령 중기 조사시기에서는 단호박, 단감 및 바나나 급여구에서 87.5 ~ 81.4% 높은 증가율이 나타났으나, 알로에와 대조구에서 50.2 ~ 49.9%로 낮은 증가율이 나타났다. 2령 후기에서는 단호박, 단감 및 바나나 급여구에서는 증가율 이 높았으나, 사과, 알로에 및 대조구에서는 증가율이 감소하 여 23.5 ~ 13.6% 증가율이 나타났다. 조사기간 동안 3령 후기 를 제외한 모두 조사시기에서 단호박과 단감 급여구 높은 증 가율이 나타났으며, 3령 후기에서는 처리구간 증가율 차이는 유의성은 없었다. 체장 누적증가율에서 단호박 급여구에서 높 은 누적 증가율을 보였으며, 다음으로 단감 급여구로 3령 후기 까지 각각 240%, 232%의 누적 증가율을 보였다(Fig. 1(B)). 알로에와 대조구에서 낮은 93%의 누적 증가율을 보였으며, 처 리구간 최대 147%의 차이가 나타났다.

이러한 결과는 보조사료 급여에 따라서 유충의 체장의 성장 속도에 유의적인 영향을 미치는 것으로 생각되며, 이와 관련 된 보조사료 급여의 다양한 공급형태 및 증가율 효과에 대안 분석 등의 추가 연구가 이루어져야 할 것으로 사료된다.

보조사료 급여에 따른 체폭

다양한 보조사료 급여에 따른 유충의 체폭을 알아본 결과는 Fig. 2와 같다. 먼저 체폭의 증가율을 변화에서는 단호박과 단 감 급여구에서 2령 전기에 비해 2령 중기에서 99.0 ~ 84.7%의 증가율이 높았으나, 다른 급여구에서는 62.4 ~ 56.3%로 유의성 이 없었다. 2령 후기에서도 단호박과 단감 급여구에서 높은 증 가율이 나타났으며, 다음으로 바나나 급여구에서 순으로 나타 났다. 조사시기가 지나갈수록 체폭 증가율은 감소하였으며, 마 지막 조사시기인 3령 후기에서는 9.2 ~ 1.1%의 낮은 증가율로 인한 급여구간 차이는 나타나지 않았다.

유충 체폭의 전체적인 변화를 알아볼 수 있는 누적 증가율 인 Fig. 2(B)에서는 단호박 급여구에서 254%로 높은 누적 증 가율을 보였으며, 다음으로 단감, 바나나 및 사과 급여구 순으 로 대조구에서 111% 가장 낮은 누적 증가율이 나타났다. 발 육시기가 지날수록 체폭의 증가율이 감소하여 누적 증가율도 감소하는 것으로 나타났다.

보조사료 급여에 따른 체중

흰점박이꽃무지 유충의 생산성과 직접적인 연관이 있는 유 충의 체중 증가율에서는 2령 중기 조사시기에서 단호박 급여 구에서 182%로 높은 증가율을 보였으며, 다음으로 단감, 바나 나 및 사과 급여구 순으로 168 ~ 155% 체중 증가율을 보였다. 단호박 급여구는 3령 전기까지 가장 높은 증가율이 나타났으 나, 3령 중기에서는 가장 낮은 증가율을 보였던 알로에와 대 조구에서 74.8, 65.6%의 높은 증가율이 나타났다(Fig. 3(A)).

체중 누적 증가율에서는 단호박 급여구에서 694%의 가장 높은 증가율을 보였으며, 다음으로 단감, 바나나 및 사과 급여 구 순으로 나타났다(Fig. 3(B)). 가장 높은 증가율을 보인 시 기는 2령 후로서 210 ~ 155%의 증가율 변화를 나타났으며, 가 장 낮은 증가율 변화는 3령 후기로 33.5 ~ 65.6% 변화 차이가 나타났다.

이러한 결과는 보조사료 급여에 의해 앞의 체장과 체폭의 성장변화로 인한 유충의 생산성과 직접적인 관련이 있는 체중 의 뚜렷한 성장속도에 유의적인 영향을 미치는 것으로 나타났 다. 따라서 추후 보조사료 급여에 따른 용무게 및 용화율 등 의 추가적인 연구가 이루진다면 보다 효과적인 인공사육기술 을 확립하기 위한 기초자료가 될 것이며, 또한 다양한 보조사 료의 종류와 형태 등의 급여 연구를 통해 사료의 다양성 확보 와 유충의 생산성을 더욱더 높일 수 있을 것으로 사료된다.

보조사료 급여에 따른 사망율

보조사료 급여에 따른 유충의 사망율을 알아본 결과는 Fig. 4 와 같다. 먼저 2령 중기에서 높은 사망율은 단호박 급여구로 서 16.5%로 보였으며, 다음 순으로 단감과 바나나 급여구로서 13.2%의 사망율이 나타났으나, 대조구에서는 폐사율이 나타나 지 않았다. 2령 중기 이 후, 전반적인 높은 사망율 변화를 보 인 3령 전기에선, 알로에와 사과 급여구에서 가장 높은 변화율 이 나타났다. 마지막 조사시기인 3령 후기에서는 단호박, 바나 나 및 사과 급여구에서 가장 높은 19.8%의 사망율이 나타났으 며, 가장 낮은 사망율은 대조구 13.2%의 사망율이 나타났다.

이러한 사망율의 변화는 신선한 보조사료의 급여에 따른 유 충의 항온 사육조건에서의 참나무톱밥 위에 과수분 상태의 보 조사료 급여로 인한 환경적 변화로 사망율에 영향을 미친 것 으로 사료된다. 따라서 신선한 보조사료의 급여 방법 및 보조 사료의 형태 등의 변화가 유충의 사망율에 어떠한 영향을 미 치는지에 대한 연구가 이루진다면 흰점박이꽃무지 유충의 안 정적이고 체계적인 사육기술을 확립에 중요한 자료가 될 것으 로 사료된다.

적 요

본 연구는 시중에 판매되고 있는 알로에, 사과, 바나나, 단 감 및 단호박을 흰점박이꽃무지 유충의 보조사료로 급여에 따 른 체장, 체폭, 체중 및 사망율 등을 알아보았다. 체중의 변화 는 2,966mg으로 단호박 급여구에서 가장 무거운 나타났으며, 다음으로 단감과 바나나 급여구로 나타났다. 가장 가벼운 체 중의 보인 처리구는 알로에와 대조구로써 2,179 ~ 2,127 mg으 로 나타났다. 체장 누적증가율은 단호박 급여구에서 가장 높 은 누적 증가율인 240%를 보였으며, 다음으로 단감 급여구에 서 232% 누적 증가율을 보였다. 체폭의 누적 증가율은 단호 박 급여구에서 254%로 가장 높은 누적 증가율을 보였으며, 대조구에서는 111% 가장 낮은 누적 증가율이 나타났다. 체중 누적 증가율도 단호박 급여구에서 694%의 가장 높은 증가율 을 나타났으며, 다음으로 단감, 바나나 및 사과 급여구 순으로 나타났다. 보조사료 급여에 따른 유충의 사망율은 단호박, 바 나나 및 사과 급여구에서 가장 높은 19.8%의 사망율이 나타 났으며, 가장 낮은 사망율은 대조구로 13.2%가 나타났다. 이 러한 결과는 단호박, 단감과 바나나 등은 보조사료로써 활용 성이 높을 것으로 기대되나, 인공사육 환경의 변화를 줄여 사 망율을 줄이는 다양한 급이 방법 등의 방안 검토되어야 할 것 이다.