갈색거저리의 산업 활용도가 높아짐에 따라, 효율적인 실내 대량사육 시스템의 확립이 더욱 중요하게 인식되고 있다. 본 연구는 대량사육을 위해 다양한 범위의 온도, 광주기, 사육밀도에서 갈색거저리의 생리적 특성을 알아보고자 수행되었다. 갈색거저리 알은 $17.5{\sim}27.5^{\circ}C$에서 70% 이상의 부화율을 나타냈고, 부화기간은 $25{\sim}35^{\circ}C$에서 5~7 일로 조사되었다. 결과적으로, 부화율과 산란 전 기간(egg periods)을 고려했을 때, 대량사육을 위해 적절한 실내온도는 $25{\sim}27.5^{\circ}C$였다. 다양한 온도 조건하에서 대량사육 시스템에서 유충의 발육기간은 개별사육 시스템에서 보다 더 짧았다. 번데기 무게는 $20^{\circ}C$와 $25^{\circ}C$를 제외한 대량사육 시스템에서 좀 더 높게 관찰되었다. 수요 탄력성과 생산중량을 고려했을 때, 가장 효과적인 조건은 $25^{\circ}C$에서 대량사육한 실험군이었다. 14L : 10D의 광주기 조건에서 157.35일로 가장 짧은 유충기간을 나타냈다.
갈색거저리의 산업 활용도가 높아짐에 따라, 효율적인 실내 대량사육 시스템의 확립이 더욱 중요하게 인식되고 있다. 본 연구는 대량사육을 위해 다양한 범위의 온도, 광주기, 사육밀도에서 갈색거저리의 생리적 특성을 알아보고자 수행되었다. 갈색거저리 알은 $17.5{\sim}27.5^{\circ}C$에서 70% 이상의 부화율을 나타냈고, 부화기간은 $25{\sim}35^{\circ}C$에서 5~7 일로 조사되었다. 결과적으로, 부화율과 산란 전 기간(egg periods)을 고려했을 때, 대량사육을 위해 적절한 실내온도는 $25{\sim}27.5^{\circ}C$였다. 다양한 온도 조건하에서 대량사육 시스템에서 유충의 발육기간은 개별사육 시스템에서 보다 더 짧았다. 번데기 무게는 $20^{\circ}C$와 $25^{\circ}C$를 제외한 대량사육 시스템에서 좀 더 높게 관찰되었다. 수요 탄력성과 생산중량을 고려했을 때, 가장 효과적인 조건은 $25^{\circ}C$에서 대량사육한 실험군이었다. 14L : 10D의 광주기 조건에서 157.35일로 가장 짧은 유충기간을 나타냈다.
As increasing utilization of Tenebrio molitor for industry, establishing effective conditions of indoor mass-rearing system become more important. For this reason, the aim of this study was to identify the physiological characteristics of Tenebrio molitor in different range of temperatures, photoper...
As increasing utilization of Tenebrio molitor for industry, establishing effective conditions of indoor mass-rearing system become more important. For this reason, the aim of this study was to identify the physiological characteristics of Tenebrio molitor in different range of temperatures, photoperiods and rearing densities for mass breeding. As a result, their egg had above 70% hatching rate at $17.5{\sim}27.5^{\circ}C$ and the egg period was shown 5~7 days in $25{\sim}35^{\circ}C$. Consequently, in the consideration of the hatching rates and egg periods, the optimal indoor temperature for rearing was $25{\sim}27.5^{\circ}C$. Furthermore, development period of larvae in mass breeding system was shorter than individual breeding system under all the conditions of temperature. Also, the pupal weight was higher in mass breeding system except for $20^{\circ}C$ and $25^{\circ}C$. Considering elasticity of demand and weight of production, the effective condition was mass-breeding system at $25^{\circ}C$. In photoperiodic condition, the shortest of larval period was 157.35 day in 14L : 10D.
As increasing utilization of Tenebrio molitor for industry, establishing effective conditions of indoor mass-rearing system become more important. For this reason, the aim of this study was to identify the physiological characteristics of Tenebrio molitor in different range of temperatures, photoperiods and rearing densities for mass breeding. As a result, their egg had above 70% hatching rate at $17.5{\sim}27.5^{\circ}C$ and the egg period was shown 5~7 days in $25{\sim}35^{\circ}C$. Consequently, in the consideration of the hatching rates and egg periods, the optimal indoor temperature for rearing was $25{\sim}27.5^{\circ}C$. Furthermore, development period of larvae in mass breeding system was shorter than individual breeding system under all the conditions of temperature. Also, the pupal weight was higher in mass breeding system except for $20^{\circ}C$ and $25^{\circ}C$. Considering elasticity of demand and weight of production, the effective condition was mass-breeding system at $25^{\circ}C$. In photoperiodic condition, the shortest of larval period was 157.35 day in 14L : 10D.
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문제 정의
만약 특정 온도에서 갈색거저리의 부화율, 용화율, 우화율 등에 문제가 나타난다면 대량생산에 큰 차질이 생길 가능성이 크다. 따라서 본 연구는 갈색거저리 실내 대량사육 기술 개발을 위해 다양한 온도 및 광주기 조건에 따른 발육특성을 조사하였다.
갈색거저리의 산업 활용도가 높아짐에 따라, 효율적인 실내 대량사육 시스템의 확립이 더욱 중요하게 인식되고 있다. 본 연구는 대량사육을 위해 다양한 범위의 온도, 광주기, 사육밀도에서 갈색거저리의 생리적 특성을 알아보고자 수행되었다. 갈색거저리 알은 17.
제안 방법
갓 부화한 유충 각각 1마리를 밀기울(4 g)이 깔린 페트리디쉬(지름 6 cm, 높이 1.5 cm)에 넣어주었고, 배추(3 g)로 주 2회 수분 공급을 해주었다. 이들을 25℃ 인큐베이터에 넣어 광주기를 각각 10L : 14D, 12L : 12D, 14L : 10D로 설정한 후, 유충기간, 번데기 기간, 번데기 무게, 성충 무게, 성충의 체장, 성충화율을 비교관찰하였다.
5 cm) 33개에 각각 1마리씩 넣어 주었고, 실험군마다 수분 공급을 배추(3 g)로 해주었다. 반면에 한 개의 집단사육 실험군은 밀기울(15 g)이 깔린 페트리디쉬(지름 10 cm, 높이 4 cm) 10개마다 갓 부화한 유충 10마리를 넣어 주었고, 마찬가지로 실험군마다 배추(7 g)로 주 2회 수분공급을 해주었다. 준비된 실험군을 각각 17.
8 cm 높이로 밑바닥에 깔아주었다. 수분 공급을 위해 각종 신선한 채소(배추, 무, 당근 등)를 주 2회 공급하였고, 사육온도는 온도조절기로 25℃를 유지해 주었다. 광주기 조건은 현재 사육실에서 가장 높은 성충화율을 보이는 14L : 10D로 설정하였다.
알을 한 곳에 수집하기 위해 교미하고 있는 신성충 30쌍을 밀기울이(7 g) 깔린 페트리디쉬(지름 10 cm, 높이 1 cm)에 옮겨주었고, 성충이 나가지 못하도록 플라스틱 박스(가로 36 × 세로 27 × 높이 8 cm)에 넣어 주었다. 알의 존재 유무는 페트리디쉬에 있는 밀기울을 걷어내어, 만약 바닥에 붙어 있는 알이 약 100개 정도 발견되면 다시 새로운 밀기울(7 g)을 덮어 인큐베이터에 옮겨 주었다(페트리디쉬 바닥 외에, 밀기울 표면에도 알이 붙어 있을 가능성이 있기 때문에 정확한 부화율 측정을 위해 밀기울을 새로 교체하였다). 인큐베이터 온도는 각각 12.
5 cm)에 넣어주었고, 배추(3 g)로 주 2회 수분 공급을 해주었다. 이들을 25℃ 인큐베이터에 넣어 광주기를 각각 10L : 14D, 12L : 12D, 14L : 10D로 설정한 후, 유충기간, 번데기 기간, 번데기 무게, 성충 무게, 성충의 체장, 성충화율을 비교관찰하였다.
알의 존재 유무는 페트리디쉬에 있는 밀기울을 걷어내어, 만약 바닥에 붙어 있는 알이 약 100개 정도 발견되면 다시 새로운 밀기울(7 g)을 덮어 인큐베이터에 옮겨 주었다(페트리디쉬 바닥 외에, 밀기울 표면에도 알이 붙어 있을 가능성이 있기 때문에 정확한 부화율 측정을 위해 밀기울을 새로 교체하였다). 인큐베이터 온도는 각각 12.5℃, 15℃, 17.5℃, 20℃, 22.5℃, 25℃, 27.5℃, 30℃, 32.5℃, 35℃로 설정했으며, 부화한 유충의 수와 날짜를 기록해 온도에 따른 부화율 및 부화 전 기간을 측정하였으며, 3회 반복 실험하였다.
반면에 한 개의 집단사육 실험군은 밀기울(15 g)이 깔린 페트리디쉬(지름 10 cm, 높이 4 cm) 10개마다 갓 부화한 유충 10마리를 넣어 주었고, 마찬가지로 실험군마다 배추(7 g)로 주 2회 수분공급을 해주었다. 준비된 실험군을 각각 17.5℃, 20℃, 22.5℃, 25℃, 27.5℃, 30℃ 조건으로 설정된 인큐베이터에 넣어준 후, 유충기간, 번데기 기간, 번데기 무게, 성충무게, 성충의 체장을 비교 관찰하였다.
한 개의 개별사육 실험군은 갓 부화한 유충을 밀기울(4 g)이 깔린 페트리디쉬(지름 6 cm, 높이 1.5 cm) 33개에 각각 1마리씩 넣어 주었고, 실험군마다 수분 공급을 배추(3 g)로 해주었다. 반면에 한 개의 집단사육 실험군은 밀기울(15 g)이 깔린 페트리디쉬(지름 10 cm, 높이 4 cm) 10개마다 갓 부화한 유충 10마리를 넣어 주었고, 마찬가지로 실험군마다 배추(7 g)로 주 2회 수분공급을 해주었다.
대상 데이터
갈색거저리 성충(약 1,000마리)을 아크릴 박스(가로 48 × 세로 49 × 높이 33 cm)에서 사육했으며, 주먹이원인 밀기울을 약 0.8 cm 높이로 밑바닥에 깔아주었다.
갈색거저리 성충은 국립농업과학원 곤충산업과 사육실(25 ± 3℃, 50 ~ 70% RH, 14L : 10D)에서 5세대 이상 계대사육한 개체를 사용하였다.
데이터처리
개체사육 및 대량사육에 따른 다양한 온도 조건에서 유충 및 번데기 발육기간, 번데기 및 성충의 무게, 성충 체장과 광주기별 유충과 번데기 발육 기간, 번데기와 성충의 무게, 성충 체장에 대한 통계분석은 One-way ANOVA를 사용하였고, ANOVA test를 거친 모든 데이터는 Tukey HSD method로 사후분석하였다.
성능/효과
번데기 무게는 12L : 12D와 10L : 14D조건에서 220 mg으로 가장 크게 증가되었지만, 우화 후 성충무게는 모든 조건에서 180mg으로 동일하였다. 12L : 12D 조건에서 성충의 체장은 가장 길었고, 성충화율도 가장 높았다. 이 결과를 종합해 볼 때, 비록 14L : 10D 조건에서의 성충화율이 12L : 12D 조건보다 조금 낮았지만, 유충기간이 한 달 정도 빠르게 진행됨을 알 수 있었다.
5℃에서 70%이상의 부화율을 나타냈고, 부화기간은 25 ~ 35℃에서 5~7일로 조사되었다. 결과적으로, 부화율과 산란 전 기간(egg periods)을 고려했을 때, 대량사육을 위해 적절한 실내온도는 25 ~ 27.5℃였다. 다양한 온도 조건하에서 대량사육 시스템에서 유충의 발육기간은 개별사육 시스템에서 보다 더 짧았다.
광주기별 생리적 특성을 밝히는 실험에서는 광주기가 14L : 10D조건일 때 유충기간(157.35일)이 짧았으며, 번데기 기간은 12L : 12D 조건에서 8.65일로 가장 짧았다. 번데기 무게는 12L : 12D와 10L : 14D조건에서 220 mg으로 가장 크게 증가되었지만, 우화 후 성충무게는 모든 조건에서 180mg으로 동일하였다.
5℃ 조건에서 개별사육할 경우 유충은 생존할 수 없었다. 그리고, 집단사육조건에서 17.5℃에서 25℃로 온도가 올라갈수록 유충 발육기간이 짧아짐을 관찰할 수 있었으며, 반면에, 30℃ 조건에서는 오히려 27.5℃(126.56일) 조건보다 긴 129.01일의 발육기간을 가졌다. 개별사육한 실험군에서는 25℃ 조건에서 유충 발육 기간이 126.
51일)이 상당한 차이가 있었다 (표 1). 대량사육 후, 유통하는 시간의 신속성을 생각한다면 5~7일 정도의 부화 기간을 가진 25 ~ 35℃ 조건이 가장 알맞았다. 더불어, 부화율과 산란 전 기간을 같이 고려했을 때, 가장 적절한 온도는 25 ~ 27.
이 결과를 종합해 볼 때, 비록 14L : 10D 조건에서의 성충화율이 12L : 12D 조건보다 조금 낮았지만, 유충기간이 한 달 정도 빠르게 진행됨을 알 수 있었다. 따라서, 수요의 탄력성을 고려한다면 14L : 10D조건이 가장 적합함을 알 수 있었다. 하지만 대체적으로 낮은 성충화율을 나타냈기 때문에, 향후 적합한 광주기를 찾아 생산성을 효율적으로 증대시키는 연구가 필요할 것이다.
부화 전 기간은 온도가 15℃에서 35℃로 올라가면서 짧아지는 것을 알 수 있었고, 반면에 온도가 내려갈수록 기간이 길어지는 것을 관찰할 수 있었다. 특히 15℃ 조건에서는 다른 조건에 비해 부화 전 기간(34.
온도별 유충의 개별사육과 집단사육에 따른 생리적 특성을 밝히는 실험에서는(표 2 ~ 3) 모든 온도 조건에서 집단사육을 한 실험군의 유충 발육기간이 개별사육한 실험군보다 짧았으며, 17.5℃ 조건에서 개별사육할 경우 유충은 생존할 수 없었다. 그리고, 집단사육조건에서 17.
그리고, 15℃ 조건에서 알에서 유충으로 부화하지 않았던 결과(Koo et al 2013)와는 달리, 이 실험에서는 비록 작은 수치이지만 약 17%의 부화율을 보였다(그림 1). 이 결과는 갈색거저리가 다양한 온도 범위 안에서 부화가 가능하다는 것을 보여주었다. 더 나아가, 15℃와 35℃에서 부화한 유충의 여러 생리적인 특징들을 밝히는 실험을 하여 생존한계 온도를 구명하는 것 또한 중요한 연구가 될 것이라고 생각되었다.
12L : 12D 조건에서 성충의 체장은 가장 길었고, 성충화율도 가장 높았다. 이 결과를 종합해 볼 때, 비록 14L : 10D 조건에서의 성충화율이 12L : 12D 조건보다 조금 낮았지만, 유충기간이 한 달 정도 빠르게 진행됨을 알 수 있었다. 따라서, 수요의 탄력성을 고려한다면 14L : 10D조건이 가장 적합함을 알 수 있었다.
성충화율은 집단사육한 실험군에서 개별사육보다 높은 수치를 보였다(그림 2). 특히, 집단사육 시 22.5℃ 조건에서 89%로 가장 높았으며, 20℃와 25℃ 조건에서도 각각 83%, 77%로 높은 우화율을 보였다. 개별사육에서는 27.
후속연구
이 결과는 갈색거저리가 다양한 온도 범위 안에서 부화가 가능하다는 것을 보여주었다. 더 나아가, 15℃와 35℃에서 부화한 유충의 여러 생리적인 특징들을 밝히는 실험을 하여 생존한계 온도를 구명하는 것 또한 중요한 연구가 될 것이라고 생각되었다.
이러한 차이는 위 실험에서, 사육 시 개별사육과 집단사육이 여러 생리적 차이를 보인 것처럼, 10마리와 15마리 사이에서도 밀도 변화에 따른 생리적 차이를 나타낼 가능성이 크다고 생각되었다. 따라서 향후 다양한 밀도로 여러 생리적 특징을 구명하는 연구가 필요하다고 판단되었다.
따라서, 수요의 탄력성을 고려한다면 14L : 10D조건이 가장 적합함을 알 수 있었다. 하지만 대체적으로 낮은 성충화율을 나타냈기 때문에, 향후 적합한 광주기를 찾아 생산성을 효율적으로 증대시키는 연구가 필요할 것이다. 더불어, 표 2~3과 그림 2에서 집단사육과 개별사육의 결과가 다르게 나온 것처럼, 이 실험 역시 다른 광주기 조건에 따른 집단사육과 개별사육의 생리적 특성의 차이를 보일 것이라 생각되었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
갈색거저리의 영양 성분은 어떠한가?
2014), 최근에는 이를 효율적인 동물사료로 이용하기 위해 각종 영양분석이 진행되고 있다. 갈색거저리는 단백질과 지방이 풍부하며, 여러 종류의 아미노산, 불포화지방산, 무기질을 포함하고 있다(Ye et al. 1997, Huang et al.
여러 번 수컷과 교미한 암컷 갈색거저리가 교미를 적게 한 암컷과 다른 특징은 무엇인가?
2005). 또한 여러 번 수컷과 교미한 암컷이 교미를 적게 한 암컷보다 산란율이 높은 특징을 가진다(Drnevich et al. 2001).
갈색거저리가 서식한다고 알려진 곳은 어디인가?
갈색거저리(Tenebrio molitor)는 딱정벌레목 거저리과에 속하며(Lemos et al. 2011), 비교적 건조한 토양, 바위 밑, 나무 속, 동물들의 은신처, 곡물더미 등에 서식한다고 알려져 있다(Jung 2012). 이는 일반적으로 곡물에 사는 해충으로 인식되어 있지만(Koo et al.
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