국내에서 곤충산업 발전의 토대가 된 계기는 2010년 ‘곤충산 업 육성 및 지원에 관한 법률’(Ministry of Agriculture, 2010)의 제도가 확립되면서 산업적 가치가 부각되기 시작하였다. 식품 의약품안전처 고시 제2016-18호 식품원료 목록에 갈색거저리 유충과 쌍별귀뚜라미가 등재되어 모든 영업자가 식품의 원료로 사용할 수 있게 되면서 많은 농가 사람들이 곤충 대량사육에 관 심을 갖게 되었다(Kim et al., 2019). 쌍별귀뚜라미(Gryllus bimaculatus) 는 메뚜기목(Orthoptera) 귀뚜라미과(Gryllidae)에 속하는 곤충으로 날개를 마찰하여 울음소리를 낸다. 잡식성 곤 충으로 관상용 어류, 애완소동물의 사료로 세계적으로 사용되 고 있다(Ahn et al., 2000).

쌍별귀뚜라미는 도입종으로 아프리카에서 남부 아시아에 걸 쳐 널리 분포하고 있는 종이다. 주로 굴을 파거나 돌 밑에서 단 독생활을 하는 습성을 가지고 약충시기에는 주행성, 성충시기 에는 야행성으로 알려져 있다(Iba et al.. 1995). 쌍별귀뚜라미가 산업적으로 활용되는 이유는 국내 자생종인 왕귀뚜라미와 달리 월동을 거치지 않고 온도만 맞으면 사계절 번식이 가능하고, 단 백질 함량이 62% 이상이며, 사육통에서 집단사육이 가능하다 는 장점이 있다(Park et al., 2013; Choi et al., 2013). 25~28°C, 습 도 60%에서 알은 10~15일 후에 부화하며, 약충으로 약 2개월, 성충으로 약 1개월로 평균 3개월 정도 생존한다. 애완동물의 생 먹이로 이용하기 위해 외국으로부터 들어오게 되었으나 식용 및 기능성 가축사료 등으로 활용하려는 시도가 진행되어지고 있다(Choi et al., 2013).

식용곤충 섭취를 가장 활발하게 하는 국가 중 하나인 태국은 세계에서 귀뚜라미 생산을 많이 하는 곳으로 알려져 있으며 2만 여 농가에서 생산이 이루어지고 있다(Hanboonsong et al., 2013). 태국의 귀뚜라미 사육은 지방사회에서 사회적으로 큰 역할을 하고 있으며 농가 수익 뿐만 아니라 인적자원과 사회적 자본을 강화시키는 것으로 나타나 태국에서 귀뚜라미 사육은 중요한 사업이다(Halloran et al., 2017). 쌍별귀뚜라미에 관한 연구로 는 사료용 산업곤충 왕귀뚜라미와 쌍별귀뚜라미의 형태적 유전 적 비교(Keum et al., 2012), 쌍별귀뚜라미의 사육밀도가 섭식 량, 성충사망률 및 부화 약충수에 미치는 영향(Park et al., 2013), 귀뚜라미 첨가 사료가 계육과 계란의 성분에 미치는 영향(Ahn et al., 2000) 등이 존재한다.

쌍별귀뚜라미의 실내 대량사육 조건(Kim et al., 2019)에서 는 사육밀도 및 채소 급여유무에 따른 생육 특성, 부화 및 산란 특성에 대한 연구가 있지만 쌍별귀뚜라미의 먹이원에 대한 연 구는 존재하지 않는다. 곤충의 생존과 증식은 생물학적 환경, 먹 이원의 양과 질에 크게 영향을 받는다(Kim, 1990). 쌍별귀뚜라 미를 사육할 때 표준화 된 먹이원이 없고 닭 사료 또는 어분 등을 배합한 사료를 급여하여 사육하고 있는 실정이며 먹이원으로 사용되고 있는 것들에 대한 경제성 분석도 존재하지 않는다. 또 한 먹이원 외에 수분공급용으로 노지에서 농약없이 직접 재배 를 한 배추, 무 등을 급여하는데, 이는 응애, 진딧물 등이 사육실 내로 유입되어 쌍별귀뚜라미 대량사육 시 문제가 발생할 수 있 고, 구입해서 급여해야하는 경우 비용측면에서 부담이 될 수 있 다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 시중에 인터넷, 마트 등에서 쉽게 구입할 수 있는 재료를 선발하여 먹이원과 수분공급용 보 조먹이원 연구를 진행하였으며 이는 쌍별귀뚜라미를 상업적으 로 활용하는데 기초적인 자료를 제시하고자 한다.

재료 및 방법

대상곤충

본 연구에 사용한 쌍별귀뚜라미(Gryllus bimaculatus)는 전 라남도 영광군 군서면 가사리 소재의 농가에서 사육중인 개체 를 분양 받아 계대사육하여 사용하였다. 계대사육할 때 먹이원 으로 산란계초기(농협):육계전기(농협):어분(양어용):밀기울(국 내산)=1:1:1:1로 배합한 사료를 급여하였으며, 수분 공급을 위 해 무를 얇게 잘라 2일 간격으로 공급하였다. 리빙박스 60 L (55 × 40 × 36.5 cm)에서 사육하였고, 은신처로 계란판(29.5 × 29.5 × 5 cm)을 사용하였으며, 1장을 4등분하여 3장씩(12등분) 교차 하여 넣어주었다. 사육온도 27 ± 3°C, 상대습도 60 ± 5%, 광주 기 L:D=10:14인 사육실에서 진행하였다.

쌍별귀뚜라미 저비용 먹이원 선발

개사료(프라임 블랙에디션, Nutrena), 고양이 사료(프로베스 트, 곰표), 흑염소사료(블랙칸, 우성사료), 돼지사료(베이스 육성 돈, 대주산업), 토끼사료(육성, 천호제일사료), 소사료(큰소이코 노, 홍성사료), 어분(양어용), 오리사료(파워육용, 현대사료주식 회사), 대조구(산란계초기(농협):육계전기(농협):어분(양어용): 밀기울(국내산)=1:1:1:1)를 배합한 후 Petri dish(Ø90 × 15 mm, SPL Inc, Seoul, South Korea)에 가득차게 담아 리빙박스 60 L (55 × 40 × 36.5 cm)에 갓 부화한 약충 1,000마리를 입식하여 급 여하였다. 수분공급을 위해 무를 깍둑썰기하여 잘라 2일 간격으 로 공급하였다. 사육조건은 27 ± 3°C, 60 ± 5% R.H, 10L: 14D으 로 사육실에서 진행하였고, 체장(cm)은 캘리퍼스(CD-20CPX), 개체중량(g)은 저울(DE/QuintiX224, Sartorius)을 활용하여 10 일 간격으로 무작위로 처리구별 10두를 선발하여 측정하였다. 생존율은 급여 30일후에 생존성충 개체수를 입식한 개체수로 나누고 100을 곱하여 %로 산출하였다. 일반성분 함량을 분석하 기 위해 성충이 된 귀뚜라미를 1일 절식 시킨 후, 열풍건조는 열 풍건조기(Drying oven, HB-501M)를 활용하여 60°C에서 20시 간 건조하였고, 동결건조는 동결건조기(FD8512P)를 활용하여 72시간 동안 건조하여 조단백질, 조지방, 조회분, 수분함량을 분석하였다.

조단백질

조단백질분석은 AOAC의 마이크로세미킬달법(Horwitz et al., 1970)을 적용한 단백질자동분석기(vapodest 50s)를 활용하 여 측정하였다. 킬달플라스크에 시료 0.5 g를 유산지(150 × 140 mm)에 정밀히 달아 같이 넣은 후, 분해를 촉진하기 위해 Copper Sulfate pentahydrate(CuSO4 ∙5H2 O, 대정 7758-99-8)와 Poassium Sulfate(K2SO4, 대정 7778-80-5)를 1:9비율로 혼합한 다 음 킬달플라스크에 3 g, Sulfuric acid (H2 SO4, 대정 7664-93-9) 를 25 ml을 넣고 분해기를 작동시킨다. 분해한 시료를 단백질 자동분석기에 넣고 질소계수 6.25를 곱하여 정량하였다. Blank 와 처리구별 3반복씩 진행하였다.

조지방

조지방 분석은 AOAC의 Soxhlet 추출법(Horwitz et al., 1970) 을 적용한 조지방추출장치(SOXTEC AUTO 8000, FOSS)를 활용하여 측정하였다. 시료를 3 g을 저울(DE/QuintiX224, Sartorius) 로 정밀히 단 후, 원통여과지(K16753796, 28 × 100 mm) 에 넣고 시료 원통여과지로부터 누출되지 않기 위해 시료 위에 탈지면으로 막는다. 기계에 속슬렛을 넣은 후에 Petroeum ether (대정, 60-29-7)을 각 처리구별로 80 ml 넣고 작동시킨다. 작동 이 끝난 후 건조기(Drying oven, HB-501M)에서 105°C에서 1 시간, 데시게이터에서 1시간 방냉시킨다. 조지방의 양은 다음 식에 따라 산출한다. Blank와 처리구별 3반복씩 진행하였다.

조회분

조회분은 AOAC의 550°C 직접회화법(Horwitz et al., 1970) 을 적용하여 회화로(FHX-27, DAIHAN)를 활용하여 측정하였 다. 시료 1g을 저울(DE/QuintiX224, Sartorius)을 활용하여 정 밀히 달아 회화로에 옯겨 550°C에서 여러시간 가열하여 시료색 깔이 백색~회백색의 회분이 얻어질 때까지 계속진행하였다. 회 화가 끝난 후 식혀 온도가 약 200°C로 되었을 때 데시게이터에 서 1~2시간 방냉시킨 후 온도가 떨어지면 칭량하여 다음과 같 은 식을 활용하여 회분량(%)을 산출하였다. Blank와 처리구별 3반복씩 진행하였다.

수분

수분은 AOAC의 상압가열건조법(Horwitz et al., 1970)에 따 라 칭량접시(D57-100)에 검체 3~5 g을 정밀히 단 후 건조기 (Drying oven, HB-501M)를 활용하여 105°C로 항량에 도달할 때까지 12시간 건조하였다. 건조 후 데시게이터에서 30분간 식 힌 후 다음과 같은 식을 활용하여 측정하였다. Blank와 처리구 별 3반복씩 진행하였다.

쌍별귀뚜라미 수분공급용 대체 인공사료 개발

사육온도 27 ± 3°C, 상대습도 60 ± 5%, 광주기 L:D=10:14인 사육실에서 부화 후 10일 경과한 약충 100마리를 리빙박스 60 L (55 × 40 × 36.5 cm)에 넣고, 은신처로 계란판(29.5 × 29.5 × 5 cm) 1장을 4등분하여 3장씩(12등분) 교차하여 넣어주고, 먹이 원으로 배합사료(산란계초기:육계전기:어분:밀기울=1:1:1:1)를 급여하였다. 보조사료 재료로는 한천(BD244620), 도토리묵가 루(중국산), 소금(굵은소금), 하얀설탕(백설), 무와 배추는 잘게 잘라 사용하였으며 Table 1의 배합비를 활용하여 제조하였다. 증류수 1 L를 냄비에 끓인 후 각 배합비를 넣고 핸드블렌더(브 라운)를 사용하여 이를 균등히 섞어주었다. 실리콘얼음틀(14.3 × 23 × 3.3 cm, 40구)에 붓고 2시간 식힌 후 냉장보관하여 하루 에 2개씩 급여하였다. 개체중량(g)은 무작위로 처리구별 10두 를 선발하여 저울(DE/QuintiX224, Sartorius)을 활용하여 측정 하였고, 생존율은 급여 30일후에 생존성충 개체수를 입식한 개 체수로 나누고 100을 곱하여 %로 산출하였다. 일반성분 함량을 분석하기 위해 성충이 된 귀뚜라미를 1일 절식 시킨 후, 열풍건 조는 열풍건조기(Drying oven, HB-501M)를 활용하여 60°C에 서 20시간 건조하였고, 동결건조는 동결건조기(FD8512P)를 활 용하여 72시간 동안 각각 건조하여 분석하였다.

통계분석

모든 결과는 Excel의 XLSTAT (1993)을 이용하여 one-way ANOVA 분석을 실시하였고, ANOVA 분석결과 p < 0.05로 유 의한 경우, 평균간 비교는 Tukey`s HSD방법을 이용하였다.

결과 및 고찰

쌍별귀뚜라미 저비용 먹이원 선발

고양이 사료를 40일 동안 급여하였을 때 생존율이 75%로 가 장 높게 나왔다(p < 0.01). 그 다음으로는 대조구, 오리사료가 높 게 나타났다. 토끼, 돼지, 흑염소, 개 사료의 급여 후 생존율은 50%대였으며, 소사료를 급여하였을 때 41%로 가장 낮은 생존 율을 보였다(p < 0.01)(Fig. 1). 20일간 급여하였을 때 모든 사료 처리구에서 통계학적 유의차이가 없었으며, 30일 급여하였을 때 고양이 사료를 급여한 처리구에서 0.665 g, 대조구 0.632 g으 로 가장 높았다. 모든 처리구에서 급여 40일 이후에 성충으로 우 화하였으며, 고양이 사료를 급여한 성충의 개체중량(g)이 1.025 g으로 가장 높았으며, 대조구 0. 962 g, 토끼 사료 0.947 g, 돼지 사료 0.934 g, 가장 낮은 성충의 무게는 0.688 g으로 소 사료를 급여한 처리구였다(p < 0.01)(Table 2). 고양이 사료는 조단백 질 함량이 30%, 조지방이 12% 이상으로 다른사료에 비해 일반 성분 함량이 높아 쌍별귀뚜라미 생존율과 개체중량이 가장 높 은 것으로 판단된다. Oh (2010)에 따르면 콩+옥수수+멸치+배 추를 혼합하여 급여한 것이 암컷 한마리 당 700개 이상으로 가 장 산란수가 많았고, 개체중량은 0.65 g으로 가장 높았다. 콩, 옥 수수, 멸치 단독 또는 혼합급여에서 치사율은 먹이원과 차이가 없다고 나타난 것과는 차이가 있었다. Song et al. (2016)에 따르 면 밀기울, 옥수수, 쌀겨, 미생물 등을 건식형태로 쌍별귀뚜라미 1령부터 대두(60)+옥수수(40)를 급여하였을 때 생존율이 19% 로 가장 높았고 개체중량은 0.547 g로 배합사료보다 가축사료 를 급여하였을 때에 생존율과 개체중량이 더 높았다. 가축사료 중 가장 생존율이 높았던 고양이 사료, 쌍별귀뚜라미 1 kg을 생 산하는데 금액대비 가장 효율적인 돼지사료를 급여한 쌍별귀뚜 라미 성충의 일반성분을 분석하였다(Table 3). 조단백질 함량은 동결건조보다 60°C 열풍건조 조건에서 더 높았으며, 고양이 사료를 급여하였을 때 77.52%, 대조구 사료 77.45%, 돼지사료 77.61%로 통계학적 유의차가 없었다(Fig. 2a). 조회분과 수분 함량 또한 동결건조 조건보다 60°C 열풍건조에서 더 높았으며, 사료 급여 처리구별로는 통계학적 유의차가 없었다(Fig. 2c,d). 조지방 함량은 동결건조에서 더 높았으며, 돼지사료 24.58%, 대조구 23.5%, 고양이사료 23.41%으로 높았으나 사료 급여 처 리구별로는 통계학적 유의차는 없었다(Fig. 2b). 일반성분 함량 분석결과 사료종류별로 성분의 차이는 없었으며, 조단백질, 조 회분, 수분함량은 60°C 열풍건조, 조지방함량은 동결건조에서 더 높았다. 이는 추후 곤충을 첨가한 가공제품개발에서 건조조 건에 따른 활용방안으로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

쌍별귀뚜라미 수분공급용 대체 보조사료 개발

배합하여 급여한 보조사료 중 한천+설탕을 30일 동안 급여 하였을 때 성충의 생존율이 63.3%로 가장 높았으며, 도토리+설 탕 60.3%, 도토리+한천+무 59.3%로 통계학적 유의차는 없었 다(Table 4). 그러나 도토리 가루를 첨가하였을 때 젤리가 너무 되직하여 실리콘틀에 넣을 때 어려움이 있었으며, 도토리 가루 를 적게 넣었을 때는 젤리가 사육실의 높은 온도에서 녹아내리 는 현상이 발생하였다. 많은 농가에서 급여하고 있는 배추와 무 는 생존율이 41.7, 59.3%로 한천+설탕보다 낮은 생존율을 보였 다. 개체중량은 한천+배추를 급여한 것이 0.86 g으로 가장 높았 으나(p < 0.001)(Table 5), 한천+설탕이 가장 생존율이 높았고, 농가에서 쉽게 구입할 수 있고, 필요할 때마다 만들어 제조하여 사용하기 적합할 것으로 판단된다. 쌍별귀뚜라미는 채소, 야채 등으로 수분을 섭취하는데 사료와 보조사료인 상추를 급여한 처리구가 급여하지 않은 처리구와의 생육기간에는 큰 차이가 없었지만 상추를 급여한 처리구에서 생존율 1.8배, 생체중 2.5 배 높은 무게를 나타냈다(Kim et al., 2019). 이처럼 채소, 야채 등을 수분공급용으로 급여하여야 생존율, 생체중이 높아지는데 이를 대체할 수 있는 한천+설탕 급여로 수분공급을 대체할 수 있을 것으로 판단된다. 생존율이 가장 높았던 한천+설탕과 무를 급여한 쌍별귀뚜라미 성충의 일반성분을 분석한 결과, 조단백 질 함량은 60°C 열풍건조에서 한천+설탕 75.2%, 대조구 74.3 %, 동결건조에서 66.1%, 65.4%로 열풍건조 조건에서 더 높았 다(Fig. 3a). 조지방은 동결건조에서 한천+설탕 24.9%, 대조구 24%, 20.7%, 19.9%로 동결건조에서 더 높았다(Fig. 3b). 조회 분 함량은 동결건조, 60°C 열풍건조에서 4%대로 통계학적 유 의차가 없었으며(Fig. 3c), 수분함량은 60°C 열풍건조에서 더 높았다(Fig. 3d). 경제성 분석 결과 쌍별귀뚜라미 1 kg을 생산하 는데 주 먹이원으로는 돼지사료를 급여하였을 때 가장 적은 금 액으로 생산할 수 있으며, 보조사료로 무를 급여하는 것보다 한 천+설탕을 젤리형태로 급여하는 것이 가장 효과적인 것으로 판 단된다(Table 3). 추후 돼지사료와 한천+설탕을 급여하였을 때 F2, F3 등의 세대반복에 대한 연구가 필요하다. 쌍별귀뚜라미의 대량생산을 위해서는 생산량에 따른 경제성이 동반되어야 하며 생산효율을 높이기 위해서 먹이원으로써 활용되는 계기가 될 것으로 기대된다.