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ISSN : 1225-0171(Print)
ISSN : 2287-545X(Online)
Korean Journal of Applied Entomology Vol.55 No.4 pp.421-429
DOI : https://doi.org/10.5656/KSAE.2016.11.0.041

Establishment of Optimal Rearing Conditions for the Production of Tenebrio molitor Larvae

Sihyeon Kim, Jong Cheol Kim, Se Jin Lee, Jae Su Kim*
Department of Agricultural Biology, College of Agriculture & Life Sciences, Chonbuk National University, Jeonju 54896, Korea

† These two authors contributed equally to this work.

Corresponding author:jskim10@jbnu.ac.kr
July 21, 2016 November 1, 2016 November 3, 2016

Abstract

Tenebrio molitor larvae contain large amounts of proteins, lipids and other functional materials, enabling this insect to be used as an edible food source in animal feeds and for industrialization. Although many efforts have been made to set up mass rearing systems, few studies have been conducted to establish optimal rearing conditions for the production of high quality T. molitor larvae. Herein we investigated 1) the effects of additional diets on the survival and fecundity of the insect, 2) the relationship between oviposition period and the uniformity of larval size, 3) the effects of rearing density and temperature on insect development, and 4) the storage stability of eggs and pupae at low temperatures given possible temporary production discontinuation. The addition of carrot and zucchini to the traditional wheat bran diet significantly increased the survival and fecundity rate of adult T. molitor. Of the three different oviposition sampling periods (3, 7, and 14 days) used to investigate the uniformity of the hatched larvae in each treatment, the period of 3 and 7 days provided higher uniformity than the 14 days oviposition period. Larval development was faster at 30°C than at 20, 25, and 35°C. Interestingly, oviposition rates were highest at 20°C but showed much slower larval development and lower uniformity at 3 0°C. Regarding the effect of larval rearing densities (1, 10, 20, 30, 40, and 50 larvae per 90 mm diam. dish), larval weight was significantly reduced at higher rearing densities, but larval longevity and length were not influenced by rearing density. The 30 larvae/dish is suggested to be a reasonable density to be applied to mass production systems. When kept at 4°C, T. molitor eggs showed a significant reduction in hatching rate; however, when stored under the same conditions, pupae emergence rates remained high until 10 weeks, suggesting that storage at low temperatures is more suitable for the pupal stage than the egg stage. Our findings suggest that an increase in T. molitor adult survival and fecundity rates and a uniformity of hatched larval development can be achieved with the following recommendations: a combination diet (including wheat bran), a 7-day oviposition period; a larvae-rearing temperature of 30°C, a rearing density of 30 larvae/dish, and the storage of pupal stages at low temperatures in the case of rearing discontinuation. This study serves as a strong foundation for the successful mass production of high quality T. molitor larvae.


갈색거저리 유충 생산을 위한 효율적인 사육조건 확립

김 시현, 김 종철, 이 세진, 김 재수*
전북대학교 농업생명과학대학 농생물학과

초록

사료용 곤충 중에서 갈색거저리 유충은 사료용 및 산업용 등으로 이용되고 있지만, 효율적인 유충 확보를 위한 대량사육 연구는 미흡한 실 정이다. 따라서, 본 연구에서는 갈색거저리 성충의 산란율 증가를 위한 밀기울+추가 사료 조건 별 산란율 비교, 산란 기간과 유충 크기의 균일성, 사육 밀도와 온도에 따른 발육 양상, 알과 번데기의 저온 보관 안정성을 검토하였다. 기본 사료인 밀기울에 당근과 애호박을 추가로 처리한 결과, 성충의 산란수와 생존율을 증가시킬 수 있었다. 성충의 산란 기간을 3일과 7일 동안 각각 달리한 결과, 14일 동안 산란을 받은 처리구에 비해 높은 유충 크기의 균일성을 확보할 수 있었다. 갈색거저리 유충의 발육은 20, 25, 30, 35°C 조건 중에서 30°C에서 가장 빨랐으며, 20°C에서는 산란수 는 많았지만, 상대적으로 느린 생육 특성을 보였고, 자연 치사율이 증가하여 일정한 크기의 유충 확보가 용이하지 않았다. 사육용기에 갈색거저리 유충을 1, 10, 20, 30, 40, 50마리 밀도로 사육한 결과, 밀도가 증가함에 따라 유충의 생존율과 길이 생육에는 유의성 있는 영향을 주지 않았지만, 무게 생장은 감소하였다. 사육 밀도를 30마리(/직경 90 mm 용기) 이하로 유지하는 것이 가장 효율적이며, 30마리 이상으로 유지할 경우 개체의 발육이 늦어지는 결과를 확인하였다. 갈색거저리의 알과 번데기를 4°C에 보관하였을 때, 알은 9시간, 번데기는 10주 이상 보관하면 부화율과 우 화율이 급격히 감소하는 결과를 보여, 보관 충태는 알보다는 번데기가 더 적합하였다. 본 연구를 바탕으로, 갈색거저리 성충의 생존율과 산란율을 높이기 위한 추가 식물체 사료의 공급이 필요하며, 고품질의 균일한 충체 확보를 위해 산란을 7일 이상 받지 않을 것을 추천하고, 30°C 근처의 사 육온도에서 30마리/90 mm 용기 이하의 사육 밀도를 유지할 필요가 있으며, 저장 보관 과정에서 알보다는 번데기 형태로 보관하는 것이 적합하 다. 본 연구의 결과는 효율적인 갈색거저리 유충의 대량 확보를 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.


    Rural Development Administration
    PJ011630

    전 세계 곤충산업 시장은 2007년 11조원으로 그 규모가 꾸 준히 성장하고 있으며 2020년까지 약 38조원으로 그 규모가 늘 어날 것으로 전망되고 있다. 이에 따라 사료, 의약, 애완, 천적, 화분매개용 등 다양한 분야로 시장이 확대 되고 있으며, 우리나 라 곤충산업 시장은 2009년 1,570억원의 시장 규모로 성장하 였다. 특히 산업화된 곤충 분야 중 사료 및 식· 의약용 곤충 시 장은 2009년부터 시장이 확대되어, 귀뚜라미, 동애등에 외 갈 색거저리가 주요 산업화 곤충으로 개발되고 있다(Choi et al., 2011).

    딱정벌레목(Coleoptera) 거저리과에 속하는 갈색거저리(Tenebrio molitor L.)는 저장 곡물을 가해하는 해충으로 알려져 왔으나 (Lemos et al., 2011), 최근 곡물에 대한 관리 조건과 방제 수준 이 높아지면서 해충으로 거의 인식되지 않게 되었다(Koo et al., 2013). 또한 갈색거저리는 단백질과 지방이 풍부하며 아미노 산, 불포화지방산, 무기질을 포함하고 있어 동물 사료용, 식용 및 산업용 등 다양한 방면으로 활용되고 있으며, 사육으로 인해 발생되는 지구 온난화 지수와 토양 이용도는 닭, 돼지, 소 등 가 축을 사육하는 것보다 낮게 발생되기 때문에 차세대 단백질원 으로 동물 사료와 인류의 대체식량으로 활용될 수 있다(Oonincx, 2012; Megido et al., 2013).

    갈색거저리는 다른 곤충의 사육에도 용이하여 포식 곤충인 침노린재과의 기주(Jiraphon and Tasanee, 2001; Zanuncio et al., 2001)와 솔수염하늘소의 천적인 개미침벌의 인공증식용 기주(Dai et al., 2005; Yang et al., 2005; Hong et al., 2008)로 활용되고 있으며, 갈색거저리 유충을 이용하여 곤충병원성 진 균의 분리에도 이용되고 있다(Vänninen, 1996).

    현재 갈색거저리는 성페로몬(Happ and Wheeler, 1969), 일 처다부의 교미 습성(Drnevich et al., 2001), 산란과 수명(Park et al., 2012), 발육 특성(Kim et al., 2015), 성충 수명에 따른 부 화율(Tracey, 1958) 및 산소 농도에 따른 생존률(Greenberg and Amos, 1996) 등 생리· 생식에 관한 연구와 면역 기능과 체색이 수명 및 산란수에 미치는 영향(Barnes and Siva-Jothy, 2000; Armitage et al., 2003), 사육 비용을 절감하기 위한 버섯 폐배지 등 대체 먹이를 이용하는 연구(Kim et al., 2014), 동결 건조된 갈색거저리 유충의 제조공정 표준화에 따른 자가 규격 및 유통 기한에 대한 연구(Chung et al., 2014) 등 대량생산에 관한 연구 가 보고 되었다.

    이와 같이 최근 갈색거저리를 다양한 용도로 대량으로 이용 하기 때문에, 이를 대량 생산하는 기술이 필요로 하며, 이에 따 르는 많은 연구들이 진행되어 왔다. 하지만, 효율적으로 갈색거 저리를 사육하기 위해 온도에 따른 산란 및 생육의 안정성에 대 한 연구와 유충을 특정 크기로 균일하게 사육하여 효율적으로 이용하는 방법에 대한 연구가 미흡하다.

    본 연구에서는 갈색거저리를 효율적으로 생산하고자, 먹이 에 따른 성충의 생육과 산란율, 산란 기간에 따른 유충 크기의 균일성 및 온도에 따른 개체의 발육 양상을 조사하였으며, 알과 번데기의 저온 보관 안정성을 평가하여 최종적으로 갈색거저 리의 최적 사육 조건을 확립하고자 하였다.

    재료 및 방법

    대상 곤충

    갈색거저리는 농촌진흥청 농업과학원에서 분양을 받았으 며, 밀기울이 사육용기의 1/3정도 들어간 플라스틱 상자(40 × 30 × 30 cm)에서 사육되었다. 사육 중 발생한 번데기는 새로운 플라스틱 상자로 옮겨주었으며, 수분과 영양분을 추가로 공급 하기 위하여 3일 간격으로 배춧잎을 제공하였다. 사육은 온도 27 ± 2℃, 상대습도 33 ± 2%, 광주기 L:D = 16:8의 실내 조건에 서 진행되었다.

    추가 먹이에 따른 생육 양상

    밀기울을 기본 영양원(Kim et al., 2014)으로 하여 추가 먹이 에 따른 생육 양상을 평가하기 위하여, 우화 후 10일 이내의 교 미 중인 암수 성충 5쌍을 선발하여 실험을 진행하였다. 갈색거 저리 성충은 6 g의 밀기울이 들어간 Breeding dish (90 × 45 cm) 에 넣어 주었으며, 각 Breeding dish에 감자, 당근, 무, 배춧잎, 오이, 호박을 직경 4 cm 두께 0.3 cm의 크기로 잘라 3일 간격으 로 제공하였다. 대조구는 밀기울만 제공하고 추가적인 먹이는 제공하지 않았다. 모든 실험은 온도 27 ± 2℃, 습도 33 ± 2%, 광 주기 L:D = 16:8의 실내 조건에서 2반복으로 진행되었다. 성충 의 생충율은 3주 동안 매일 관찰되었으며, 산란수는 1주 간격으 로 부화된 유충의 개체수로 확인되었다.

    산란 간격에 따른 생육 균일성 비교

    산란 간격에 따른 유충의 생육 양상을 검토하기 위하여, 우 화 후 10일 이내의 교미 중인 암수 성충 5쌍을 선발하였으며, 각 성충은 6 g의 밀기울이 들어간 Breeding dish (90 × 45 cm) 에 넣어 주었다. 성충은 밀기울이 포함된 새로운 breeding dish 로 3, 7, 14일 간격으로 산란하도록 한 후 옮겨 주었다. 균일한 크기의 충체 확보를 위한 산란 구간 간격은 일반적인 갈색거저 리 유충의 산란율과 대량 사육 과정에서 발생하는 노동력의 투 입 상황(어느 정도 주기로 교미중인 성충을 다른 새로운 케이지 로 옮겨 주어야 하느냐의 관점)을 고려하여 3, 7, 14일로 임의로 선정하였다. 산란 구간을 7일 이후 14일로 설정한 것은 실제 갈 색거저리 생산자 측면에서 1주일과 2주일 중에서 어느 기간이 곤충 사료를 갈아 주는데 더 효율적인가를 비교하고, 추후 대량 사육 매뉴얼의 작성 특성상 쉽게 생산자들을 교육할 수 있는 부 분을 감안하여 설정하였다. 수분과 영양분을 공급하기 위하여 3일 간격으로 10 × 10 cm 크기의 배춧잎이 제공되었으며 모든 실험은 27 ± 2℃, 상대습도 33 ± 2%, 광주기 L:D = 16:8의 실내 조건에서 3반복으로 진행되었다. 산란기간은 총 6주 동안 진행 하였고, 10주 후 유충의 개체수와 크기를 확인하였다. 부화한 유충은 길이를 기준으로 한 4그룹(1 cm < x, 1 cm ≤ x ≤1.5 cm, 1.5 cm ≤ x ≤ 2 cm, x ≥ 2 cm)으로 크기를 분류하였다.

    밀도에 따른 개체군 생육 비교

    밀기울(3 g)이 포함된 petri dish (90 × 15 mm)에 5 mm 크기 의 갈색거저리 유충을 각 1, 10, 20, 30, 40, 50마리씩 넣어주었 으며, 수분과 영양분을 공급하기 위하여 3일 간격으로 10 × 10 cm 크기의 배춧잎이 제공하였다. 2주 간격으로 갈색거저리 유 충의 생충수, 길이 및 무게를 측정하였다. 모든 실험은 27 ± 2℃, 상대습도 33 ± 2%, 광주기 L:D = 16:8의 실내 조건에서 3 반복으로 진행되었다.

    온도에 따른 생육 비교

    우화 5일 이내의 암수 성충 5쌍을 밀기울이 포함된 breeding dish에 넣어 주었으며, 각 breeding dish는 20, 25, 30, 35℃ 조 건으로 유지되면서, 갈색거저리의 산란 기간 및 생육 기간을 조 사하였다. 2주 동안 산란을 받은 후, 성충은 breeding dish에서 제거되었으며, 2주 간격으로 16주 동안 갈색거저리 유충의 개 체수, 길이 및 무게를 조사하였다. 높은 산란수와 생육속도를 보인 온도를 선발하여 2차 실험을 진행하였다. 우화 5일 이내의 암수 성충 5쌍이 들어있는 breeding dish를 20, 30℃ 조건으로 2주 동안 산란을 받은 후, 20℃ 산란 처리구는 각각 20℃와 30℃ 2가지 조건으로 나누어 유충의 발육 양상을 조사하였으며, 30℃ 산란 처리구는 계속 30℃ 조건에서 유지되면서 유충의 발육을 확인하였다. 모든 실험은 수분과 영양분을 공급하기 위하여 3 일 간격으로 10 × 10 cm 크기의 배춧잎이 제공되었으며 상대습 도 33 ± 2%, 광주기 L:D = 16:8의 실내 조건으로 진행되었다. 실험은 3반복으로 진행되었다.

    충태별 저온 보관 안정성

    충태별 저온 보관 안정성을 확인하기 위하여, 알과 번데기를 이용하여 실험을 진행하였다. 알의 보관 안정성 실험에서는 우 화 10일 이내의 갈색거저리 성충 2쌍을 2 g의 밀기울이 포함된 petri dish에서 3일 동안 산란을 받은 알을 사용하였다. 3일 동 안 산란 받은 알의 수를 확인한 후, 각각 4℃에서 3, 6, 9, 12, 15, 18일 동안 보관하였다. 그 후, 1주 간격으로 유충의 생육을 조 사하였다. 번데기의 저온 보관 안정성 실험에서는, 용화 3일 이 내의 번데기 10마리를 사용하였으며 각각 4℃에서 2, 4, 6, 8, 10, 12주 동안 보관 후 성충으로의 우화율을 조사하였다. 4℃ 보관 이후, 모든 처리는 27 ± 2℃, 상대습도 33 ± 2%, 광주기 L:D = 16:8의 실내 조건에서 유지되었으며, 무처리는 실온에서 보관하여 비교하였다. 모든 실험은 3반복으로 진행되었다.

    통계분석

    먹이 종류에 따른 생육양상, 적정 개체군 밀도, 온도에 따 른 갈색거저리 유충의 생육양상은 요인분석(ANOVA)과 Tukey’s HSD test로 처리 평균간 유의성 차이를 검정하였다. 유의성은 α = 0.05에서 검정하였으며 분석 결과는 평균 ± 표준편차로 표기하였다(SPSS, 2009).

    결 과

    먹이에 따른 생육양상

    먹이에 따른 갈색거저리 성충의 생육 양상과 산란 능력을 확 인한 결과(Fig. 1), 먹이를 제공하지 않은 무처리구에서는 20일 차에 모든 성충이 치사 되었다. 1주차에는 43.5마리가 산란을 하였으나, 2주차에서는 2마리 정도만 산란을 하였고, 이후 산 란은 확인되지 않았다. 당근과 애호박을 먹이로 제공한 처리구 에서는 3주차에서도 30% 이상의 성충의 생충율을 보였으며, 다른 처리구에 비해 유의한 차이를 보였다(F6,154 = 51.13, p < 0.001). 또한, 애호박을 제공한 처리구에서의 산란수는 351개 로 다른 처리구에 비해 많은 수의 알이 확인되었다. 하지만 무 처리구를 제외한 다른 처리구 간의 큰 차이는 없었다(F6,21 = 46.44, p < 0.005).

    산란 간격에 따른 산란수와 유충의 크기 균일성

    갈색거저리 성충을 3, 7, 14일 간격으로 산란 받은 처리구에서 총 개체수 중 보다 큰 개체는 각각 56.0, 52.6, 44.9%의 비율로 확인되었으며, 각 처리구별 평균 총 산란수는 1011, 899, 619개 로 확인되었다(Fig. 2). 산란 간격이 좁을수록 갈색거저리 유충 의 크기는 일정하였으며, 산란수가 높은 것을 확인하였다.

    밀도에 따른 개체군 생육 비교

    갈색거저리 유충을 밀도에 따른 생육양상을 확인한 결과, 밀 도가 높아질수록 유충의 개체수 변화(Fig. 3 (a))는 12주차 확인 결과, 1 (12주차 평균 생존 개체수: 0.7), 10 (8.3), 20 (13.7), 30 (22.7), 40 (26.0), 50 (37.0)마리 처리구 모두 개체가 감소하였 고, 처리 간의 유의적인 차이가 확인되지 않았다(F5,84 = 1.448, p < 0.5). 또한 12주간 갈색거저리 유충을 사육한 후, 유충의 길 이를 측정하여 초기 길이인 5 mm와 비교하였다(Fig. 3 (b)). 그 결과, 1 (평균 15.3 mm, 초기 길이 5 mm의 3배), 10 (14.5 mm, 2.9배), 20 (13.3 mm, 2.7배), 30 (12.0 mm, 2.4배), 40 (11.8 mm, 2.4배), 50 (10.9 mm, 2.2배)마리 처리구 순으로 길 이가 감소하였지만, 처리 간의 큰 차이가 보이지 않아 개체의 밀도가 유충의 길이 생장에는 큰 영향을 주지 않은 것으로 확인 되었다(F5,84 = 0.452, p = 0.85). 하지만 유충의 무게를 측정하 여 초기 유충의 무게와 비교하였을 때(Fig. 3 (c)), 1 (초기 평균 무게: 3.0 mg, 12주차 평균 무게: 113.0 mg, 초기 무게의 37.7 배), 10 (3.0 mg, 44.7 mg, 14.8배), 20 (3.7 mg, 30.3 mg, 8.3배), 40 (2.3 mg, 18.6 mg, 8.0배), 30 (3.3 mg, 22.3 mg, 6.7배), 50 (4.0 mg, 14.6 mg, 3.7배)마리 처리구 순으로 무게가 감소되었 고, 1마리 처리구가 무게가 가장 컸고, 10마리, 20마리 순으로 무게가 컸으며, 30, 40, 50마리 처리구 사이에서는 큰 차이를 보 이지 않았다(F5,84 = 3.622, p < 0.005).

    온도에 따른 생육 비교

    갈색거저리 성충을 20, 25, 30, 35℃ 조건으로 2주 동안 사육 한 결과, 20℃ 조건에서는 95%, 25℃와 30℃ 조건에서는 85%, 35℃ 조건에서는 35%의 생충율이 확인되었다. 35℃ 조건에서 산란된 개체수는 21마리로 가장 적었으며, 20℃ 조건에서는 산 란된 개체수가 최고 253마리로 확인되었으나, 12주차 이후에 급격히 감소하여 16주차에서는 91마리가 확인되었다. 25, 30℃ 조건에서는 개체수가 각각 99, 92마리로 확인되었고 두 처리구 간의 유의적인 차이가 확인되지 않았다(Fig. 4 (a)) (F3,28 = 23.992, p < 0.001). 각 온도조건에서 16주차의 갈색거저리 유 충의 평균 길이를 확인한 결과, 20℃ 조건에서 평균 길이는 6.7 mm로 가장 작았으며, 30℃ 조건에서 평균 길이가 16.5 mm로 가장 크게 증가하였다. 25℃와 35℃ 조건에서 평균 길이는 각 각 10.9 mm와 10.7 mm으로 두 처리구간의 유의한 차이는 보 이지 않았다(Fig. 4 (b)) (F3,28 = 16.365, p < 0.001). 평균 무게를 16주차에 확인한 결과 30 (평균 무게: 36.7 mg), 25 (11.3 mg), 35 (11.0 mg), 20 (2.5 mg) 순으로 크기가 감소하였고 각 처리구 간의 유의한 차이를 확인하였다(Fig. 4 (c)) (F3,28 = 88.280, p < 0.001).

    본 실험의 결과를 바탕으로 2차 실험을 진행한 결과, 20℃ 조건에서 산란을 받은 후 30℃ 조건에서 사육을 진행한 결과, 20℃ 조건에서 산란과 유충 사육 진행하였을 때보다 개체의 감 소 비율이 적었으며, 30℃ 조건에서 산란과 유충 사육 진행하 였을 때보다 많은 개체수가 확인되었다(Fig. 5 (a)) (F2,30 = 71.23, p < 0.005). 평균 길이 (Fig. 5 (b)) (F2,30 = 197.475, p < 0.001)와 무게(Fig. 5 (c)) (F2,30 = 155.623, p < 0.001)는 20℃ 조건에서 사육한 갈색거저리 처리구 보다는 빠른 생육속도를 보였으나, 30℃ 조건에서 사육한 처리구보다 낮은 생육속도를 보였다.

    충태별 저온 보관 안정성

    갈색거저리의 번데기를 4℃ 저온에서 보관 후 우화율을 확 인한 결과(Fig. 6 (a)), 8주 이하로 저온 보관 후 상온에서 9일간 유지하였을 때 50% 이상의 우화율이 확인되었다. 하지만, 10 주 이상 저온에 노출되었을 때 전체적인 우화율은 45% 미만이 었다(F6,70 = 31.085, p < 0.001). 갈색거저리의 알을 4℃ 저온에 서 보관 후 부화율을 확인한 결과(Fig. 6 (b)), 무처리구의 부화 율은 19.6%였으며, 저온처리구의 부화율은 3-8%였다. 알은 저 온에 노출되었을 때 부화율이 낮아지는 것을 확인하였다. 하지 만 처리구간의 유의한 차이는 확인할 수 없었다(F6,7 = 38.06, p < 0.1).

    고 찰

    밀기울을 기본 사료로 하고, 추가 먹이에 따른 갈색거저리 성충의 생육 안정성과 산란율에 대한 실험 결과, 당근과 애호박 의 처리구의 성충의 생존율은 다른 처리구에 비해 높게 나타났 으며, 이에 따라 산란수도 높게 나타났다. 추가 먹이를 제공하 지 않은 처리구와 다른 처리구와 비교했을 때, 성충의 생존율과 산란수가 낮아지는 형상을 나타났다. 이는 추가 먹이의 공급 유 무가 갈색거저리 성충의 생육과 생식에 큰 영향을 주는 것으로 볼 수 있다. 또한 추가 먹이의 종류가 성충의 생존율에 영향을 미치는 것으로 보였으며, 먹이의 영양성분에 대한 차이를 농촌 진흥청의 식품성분표(Cho et al., 2011)로 비교하였을 때, 당근 과 애호박이 다른 먹이에 비해 비타민 A와 칼슘이 풍부한 것으 로 확인되었다. 하지만, 현재까지 비타민 A와 칼슘이 갈색거저 리 생육에 어떠한 영향을 미치는지에 관한 연구는 수행되지 않 았지만, 향후 이와 관련된 연구를 통하여 효율적인 영양성분을 공급하여 갈색거저리의 생육을 향상시킬 수 있을 것이다.

    성충의 산란 기간의 간격에 따른 유충의 크기의 밀도를 비교 한 결과, 산란 기간이 짧을수록 유충 크기의 균일성을 확보할 수 있었다. 유충을 일정한 크기로 적정 크기까지 사육할 때, 가 장 효율적인 방법으로 산업적인 측면에서 활용될 수 있을 것으 로 사료된다. 본 실험을 통해, 산란 기간이 3, 7일 간격일 때, 유 충의 크기가 균일함을 확인할 수 있었다. 이 결과를 통해 산란 기간이 짧은 간격으로 진행될 때 원하는 크기의 개체를 균일하 게 얻을 수 있어 효율적인 생산을 할 수 있을 것으로 기대된다. 또한, 산란을 조절하기 위하여 성충을 옮겨주는 기간을 짧게 한 다면 인력이 많이 필요하기 때문에 생산에 있어서 비효율적일 것이다. 따라서, 개체수를 많게 하고 개체의 크기를 균일하게 하 기 위한 적정 산란 기간을 두고 성충을 옮겨주는 것이 인력과 시 간을 절감할 수 있는 방법이라 사료된다. 이를 충족하기 위한 산 란 기간의 적정 간격은 7일 이내라고 할 수 있다.

    일정 사육 공간 내의 갈색거저리 유충의 밀도에 따른 생육 양상을 관찰한 결과, 개체수의 생존율과 길이 생장에는 큰 영향 을 주지 않는 것으로 나타났으나, 개체의 무게는 유충의 밀도가 증가함에 따라 감소됨을 확인 할 수 있었다. 본 실험에서는 직 경 90 mm의 면적에서 30마리 이하의 유충을 사육할 때, 개체의 생육 안정성이 높은 것으로 확인되었다. 이는 갈색거저리의 사 육 중에 개체의 밀도가 높아질수록 생육이 느리게 진행되며, 개 체들 간의 카니발리즘(cannibalism)이 나타나는 빈도가 높아지 기 때문이라고 할 수 있다(Weaver and McFarlane, 1990). 이러 한 이유로 대량 사육을 할 때, 개체의 밀도를 적정한 수준으로 조절하여 사육해야 개체의 손실도 줄어들며, 개체의 생육이 안 정적이고 빠르게 진행되어 효율적으로 갈색거저리를 생산할 수 있을 것이다.

    최적 산란 온도와 생육온도를 확인한 결과, 20℃에서 가장 많은 산란수를 보였지만 생육이 진행되면서 치사되는 개체가 많이 발생하였고, 산란된 후 유충의 성장 속도가 가장 늦게 진 행되었다. 반면, 30℃ 조건에서는 산란된 개체가 20℃ 조건에 서의 1/2정도였지만 치사되는 개체가 적어 안정적으로 생육이 진행되었으며 성장이 다른 온도에 비해 가장 빠르게 진행되었 다. 35℃ 조건에서는 초기 개체수도 적고, 성장 속도도 30℃에 비해 늦게 진행되었다. 이 결과는 갈색거저리 유충의 적정 사육 온도가 30℃ 전후이기 때문이며, 20℃ 이하의 저온이나 30℃ 이상의 고온에서 사육할 경우에는 온도로 인해 발육이 저해되 고, 치사될 수 있다는 보고(Koo et al., 2013)와 일치한다. 20℃ 조건에서는 산란수가 많았고 30℃ 조건에서는 생육이 안정되 고 빠르다는 결과를 통해, 산란은 20℃에서 진행한 후 생육 시 기는 30℃ 조건으로 진행한 결과, 초기의 개체수는 20℃ 조건 과 같이 높았지만, 30℃ 조건에서 생육을 진행하여 시간이 지 남에 따라 치사되는 개체가 다발생 하였다. 6주차에 30℃ 조건 에서 산란과 생육을 진행한 개체수와 비슷하였지만 이후 생육 이 안정되어 개체수를 유지하였다. 30℃ 조건에서 산란과 생육 을 진행한 개체와의 평균 길이와 무게를 비교하였을 때 온도를 변화시킨 처리구가 30℃ 처리구에 비해 길이 생장이 느리게 진 행되었으며, 10주차까지는 무게의 증가도 느리게 진행되었다. 이 결과를 통해, 20℃ 이하의 온도에 노출할 경우 적정 온도로 옮겨 사육하여도 일정 기간 동안은 안정성이 낮은 것으로 보이 는데, 이는 저온이 갈색거저리에 치명적인 요인으로 작용한다 고 할 수 있다.

    알과 번데기 상태에서 저온(4℃) 보관할 경우 8.0% 이하의 매우 낮은 부화율을 보였고, 우화율 또한 10시간 이상 노출하였 을 때 낮은 것으로 나타났다. 이는 갈색거저리의 알은 12℃ 이 하의 온도에 노출될 경우 부화가 되지 않으며, 번데기도 20℃ 이하의 온도에서 우화율이 매우 낮아진다고 보고되어 있는데 (Kim et al., 2015), 마찬가지로 본 실험에서도 짧은 시간 4 ℃에 노출되어 알과 번데기 개체의 안정성이 떨어져, 생육 적온으로 옮겨 사육하여도 알의 부화율과 번데기의 우화율이 낮아진 것 으로 보인다. 따라서, 갈색거저리 사육에서 개체의 안정성을 확 보하기 위해서는 철저한 온도 관리가 필요하며 저온에 노출되 지 않는 것이 중요하다고 할 수 있다.

    결론적으로, 갈색거저리는 먹이, 온도, 개체밀도에 따라 생 육의 안정성 차이를 보였으며, 적정 온도 30℃를 유지해주고 저온에 노출되지 않도록 해줘야 한다. 적정한 개체의 밀도를 유 지시켜 개체간의 영향을 최소화시켜 생존 확률을 높이도록 해 야 하며, 일정 기간을 두고 밀기울 외의 먹이를 공급하여 수분 과 영양분을 공급해야 안정적으로 갈색거저리를 사육할 수 있 을 것이다. 이와 같은 사육 조건을 충족시켜주지 못하면 개체의 생육 안정성이 낮아 사육 효율이 낮아지기 때문에, 개체를 확보 하는데 어려움을 겪게 될 것이다. 따라서, 적정 사육 조건을 지 속적으로 유지시켜주는 것이 필요하며, 균일한 크기의 유충을 확보하기 위해 성충의 산란 기간을 조절한다면 안정적인 대량 사육을 할 수 있을 것이라 사료된다.

    사 사

    본 연구는 농촌진흥청 농업과학기술개발사업(과제번호: PJ011630, 세부과제명: 돌발해충 풀무치의 발생특성 및 방제기술 연구)의 지원으로 수행한 결과(풀무치 병원성 균주를 분리하기 위해 사 용된 갈색거저리의 사육조건 확립)입니다.

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    The effect of diet and supplementation of various agricultural by-products on Tenebrio molitor; (a) larvae survival rate and (b) number of eggs laid. *SE = standard error.

    KSAE-55-421_F2.gif

    The uniformity of Tenebrio molitor larvae size according to spawning interval. *SE = standard error.

    KSAE-55-421_F3.gif

    The effect of rearing densities (larvae per 90 mm diam. dish ) on Tenebrio molitor larvae; (a) survival rate, (b) average larval length, and (c) average larval weight. *SE = standard error.

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    The effect of different rearing temperatures (℃) on Tenebrio molitor; (a) adult survival rate, (b) average larval length, and (c) average larval weight. *SE = standard error.

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    The effect of variation in rearing temperatures (℃) on Tenebrio molitor; (a) adult survival rate, (b) average larval length, and (c) average larval weight. *SE = standard error.

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    The stability of Tenebrio molitor pupae and egg under low temperature (4℃) storage conditions; (a) the emergence rate of the pupae and (b) the egg hatching rate. *SE = standard error.

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    Vol. 40 No. 4 (2022.12)

    Journal Abbreviation Korean J. Appl. Entomol.
    Frequency Quarterly
    Doi Prefix 10.5656/KSAE
    Year of Launching 1962
    Publisher Korean Society of Applied Entomology
    Indexed/Tracked/Covered By