Earticle

초록

영어

Purpose: As concern about antimicrobial resistance has increased, finding alternatives is necessary in the animal industry. Black soldier fly (Hermetia illucens, BSF) has an innate immune system, which induces antimicrobial peptide (AMP) expression when infection occurs. Our study aimed to investigate the antimicrobial activity of BSF larvae (BSFL) hemolymph containing AMPs produced by Escherichia coli challenge against six animal pathogenic bacteria. Methods: Fifth instar BSFL were challenged with E. coli, and their hemolymph was collected. Antimicrobial activities of BSFL hemolymph were evaluated using agar well diffusion test. The electrophoresis analysis of the BSFL hemolymph was conducted. Results: Antimicrobial activities of BSFL hemolymph were evaluated using agar well diffusion tests. E. coli-challenged hemolymph (100 and 200 mg/mL) significantly (p<0.005) inhibited growth of Aeromonas salmonicida, Lactococcus garviae, Salmonella Typhimurium, Staphylococcus aureus, and Vibrio alginolyticus. In addition, significant (p<0.005) positive correlation was found between antimicrobial activity and hemolymph concentration. Electrophoresis analysis showed expressed protein bands with approximately 15 kDa. Conclusion: AMPs from immunized BSFL may become an alternative to antimicrobial to improve animal health and productivity by controlling pathogenic bacterial infections in animal industry.

한국어

목적: 항균제 내성에 대한 우려가 전 세계적으로 증가함에 따라, 동물 산업 분야에서 항균제를 대체할 수 있는 물질의 개발이 요 구되고 있다. 선천성 면역 체계를 가진 동애등에(Hermetia illucens)는 감염이 발생했을 때 항균펩타이드(antimicrobial peptide, AMP)를 발현하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 Escherichia coli를 감염시켜 면역이 유도된 동애등에(black soldier fly larvae, BSFL)에서 발현된 항균펩타이드를 포함하는 혈림프를 수집하여, 여섯 종의 동물 병원성 세균에 대해 항균 활성을 평가하였다. 방 법: 5령기 동애등에 유충에 E. coli를 접종한 뒤 분리한 혈림프는 한천 확산법(agar well diffusion test)으로 항균 활성을 분석하였다. 결과: E. coli로 면역이 유도된 동애등에의 혈림프는 Aeromonas salmonicida, Lactococcus garvieae, Salmonella Typhimurium, Staphylococcus aureus, Vibrio alginolyticus의 성장을 유의하게(p<0.005) 억제하였다. 상관분석 결과, 혈림프의 농도와 항균 활성 사이에 유의적인(p<0.005) 양의 상관관계가 나타났다. 혈림프를 전기영동하여 분석한 결과, 15 kDa 부근에서 단백질 밴드들이 발 현됨을 확인하였다. 결론: 본 연구 결과는 E. coli에 의해 면역이 유도된 동애등에에서 발현된 항균펩타이드가 세균 성장과 숙주 감 염을 제어함으로써, 동물 산업에 있어 동물의 건강과 생산성을 향상시킬 수 있는 항균물질로 활용될 수 있음을 시사다한.

중국어

目的: 随着人们对抗菌素耐药性的担忧日益加剧，动物产业亟需寻找替代方案。黑水虻(Hermetia illucens ， BSF)具有先天免疫系统，可在感染发生时诱导抗菌肽(AMP)的表达。本研究旨在探讨黑水虻幼虫(BSFL）血淋巴 中由大肠杆菌感染产生的抗菌肽对六种动物致病菌的抗菌活性。方法: 用大肠杆菌感染五龄黑水虻幼虫，并收集 其血淋巴。采用琼脂扩散法评价黑水虻幼虫血淋巴的抗菌活性。对黑水虻幼虫血淋巴进行电泳分析。结果: 采用 琼脂扩散法评价了黑水虻幼虫血淋巴的抗菌活性。经大肠杆菌感染的血淋巴(100，200 mg/mL)显著(p <0.005) 抑制了嗜水气单胞菌、加氏乳球菌、鼠伤寒沙门氏菌、金黄色葡萄球菌和溶藻弧菌的生长。此外，抗菌活性与 血淋巴浓度呈显著正相关(p <0.005)。电泳分析显示表达的蛋白条带分子量约为15 kDa。结论: 来自免疫黑水虻 幼虫的抗菌肽可能成为抗菌药物的替代品，通过控制动物产业中的致病菌感染来改善动物健康和生产力。

목차

Abstract
Introduction
Methods
1. Rearing BSFL
2. Preparation of BSFL and E. coli Chanllenge in BSFL
3. Hemolymph Collection form BSFL
4. Protein Quantification via Bradford Assay
5. Bacterial Strains and Culture Condition
6. Antimicrobial Activities of BSFL Hemolymph
7. Statistical Analysis
Results and Discussion
1. E. coli Inoculum
2. Antimicrobial Activities of E. coli -Challenged BSFL Hemolymph
3. Antimicrobial Activity of Unchallenged BSFL Hemolymph
4. Correlation between Antimicrobial Activities, Hemolymph Concentration, and Immunization
5. Electrophoretic Analysis of AMPs from the BSFL Hemolymph
Conclusion
References
국문초록
中文摘要

키워드

동애등에 항균펩타이드 혈림프 동물 병원성 세균 E . coli 감염실험 Black soldier fly Antimicrobial peptide Hemolymph Animal pathogenic bacteria E. coli challenge 黑水虻，抗菌肽，血淋巴，动物致病菌，大肠杆菌感染

저자

• Seung-Won Yi [ 이승원 | Industrial Entomology Division, Department of Agricultural Biology, Wanju-gun, Jeollabuk-do, Korea ]
• Yongsoon Kim [ 김용순 | Industrial Entomology Division, Department of Agricultural Biology, Wanju-gun, Jeollabuk-do, Korea ]
• Ji Hae Lee [ 이지혜 | Industrial Entomology Division, Department of Agricultural Biology, Wanju-gun, Jeollabuk-do, Korea ]
• You-Young Jo [ 조유영 | Industrial Entomology Division, Department of Agricultural Biology, Wanju-gun, Jeollabuk-do, Korea ]
• Heui-Sam Lee [ 이희삼 | Industrial Entomology Division, Department of Agricultural Biology, Wanju-gun, Jeollabuk-do, Korea ]
• Joon Ha Lee [ 이준하 | Industrial Entomology Division, Department of Agricultural Biology, Wanju-gun, Jeollabuk-do, Korea ] Corresponding Author

참고문헌

발행기관

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