갈색거저리 유충 오일(Tenebrio molitor Larval Oil)의 생리활성 평가

Evaluation on the Physiological Activity of Tenebrio molitor Larval Oil (TMO)

黄粉虫幼虫油(Tenebrio molitor Larval Oil)的生理活性评价

Article information

Asian J Beauty Cosmetol. 2025;23(3):513-522

Publication date (electronic) : 2025 September 25

doi : https://doi.org/10.20402/ajbc.2025.0089

So-Young Lee , In-Woo Kim , Heui-Sam Lee , Joon-Ha Lee , You-Young Jo ^,

Industrial Entomology Division, Department of Agricultural Biology, National Institute of Agricultural Sciences, Rural Development Administration, Wanju-gun, Jeollabuk-do, Korea

이소영, 김인우, 이희삼, 이준하, 조유영^,

농촌진흥청 국립농업과학원 농업생물부 산업곤충과, 전라북도 완주군, 한국

^*Corresponding author: You-Young Jo, Industrial Entomology Division, Department of Agricultural Biology, National Institute of Agricultural Sciences, Rural Development Administration, 166, Nongsaengmyeong-ro, Iseo-myun, Wanju-gun, Jeollabuk-do, 55365, Korea Tel.: +82 63 238 2975 Fax: +82 63 238 3833 Email: yyjo@korea.kr

Received 2025 September 10; Revised 2025 September 19; Accepted 2025 September 24.

Abstract

목적

본 연구에서는 식용곤충 오일을 업사이클링의 가치에 기반을 두고 자원 순환 경제 실천과 지속가능한 식용곤충 산업의 발전을 위해 갈색거저리 유충 오일의 항산화 및 항염증의 생리활성 물질을 분석하였다.

방법

직접 압착 추출한 갈색거저리 유충 오일의 항산화 활성(DPPH radical activitiy과 ABTS radical activitiy) 및 항염증 활성(NO, TNF-α, IL-1β 및 IL-6)을 측정하였다.

결과

직접 압착하여 추출한 갈색거저리 유충 오일의 항산화 활성(DPPH radical activitiy과 ABTS radical activitiy)은 농도가 증가할수록 항산화 활성이 높았으며, 항염증 활성(NO, TNF-α, IL1β 및 IL-6)도 농도 의존적으로 억제되었다.

결론

갈색거저리 유충 오일은 농도의존적으로 항산화 활성을 증가시키고, 염증성 사이토카인(TNF-α, IL-6 및 IL-1β)의 생성을 억제하는 효과를 확인하였으며, 75 μL/mL의 가장 높은 농도에서 두드러진 효과가 나타났다. 이는 곤충 오일의 농도 조절이 항염 및 항산화 효능의 최적화에 중요한 역할을 한다는 점을 예측할 수 있다. 향후 동물모델 및 임상 연구를 통해 안전성 및 유효성을 검증함으로써 건강기능식품, 의약품 보조 소재, 항염 코스메디컬 등 다양한 산업적 응용의 가능성을 확대할 수 있을 것으로 기대된다.

Trans Abstract

Purpose

Edible insects are increasingly recognized as sustainable resources with potential health benefits. In this study, we analyzed the antioxidant and anti-inflammatory effects of Tenebrio molitor larval oil (TMO) for resource-circulating economic practice and the development of the sustainable edible insect industry based on the value of upcycling.

Methods

TMO was extrcted by direct compression, and its antioxidant activity (DPPH radial sacvenging activity and ABTS radial sacvenging activity) and anti-inflammatory activity (NO, TNF-α, IL-1β, and IL-6 production) were evaluated.

Results

We observed that both the antioxidant and anti-inflammatory activities of TMO increased in a concentration-dependent manner. Specifically, antioxidant activity rose with increasing concentrations, while production of inflammatiry mediators (NO, TNF-α, IL-1β, and IL-6) was inhibied in the same pattern. The most effect was observed at the highest concentration (75 μL/mL).

Conclusion

These findings suggest that the concentration of TMO is crucial for optimizing its anti-inflammatory and antioxidant effects. Future studies, including animal experiments and clinical trials, are needed to confirm its safety and effectiveness. With such validation TMO may have broad potential for application as a health-functional food, a pharmaceutical auxiliary material, and an active ingredient in anti-inflammatory cosmetics.

Trans Abstract

目的

食用昆虫作为具有潜在健康益处的可持续资源日益受到重视。本研究分析了黄粉虫幼虫油(Tenebrio molitor Larval, TMO)的抗氧化和抗炎作用，以促进资源循环经济实践，并基于升级再造的价值，促进可持续食用昆虫产业的发展。

方法

采用直接压片法提取TMO，并评价其抗氧化活性(DPPH自由基清除活性和ABTS自由基清除活性)以及抗炎活性(NO、TNF-α、IL-1β以及IL-6)。

结果

TMO的抗氧化和抗炎活性均呈浓度依赖性增加。具体而言，抗氧化活性随浓度增加而增强，而炎症介质(NO、TNF-α、IL-1β以及IL-6)的产生则以相同的模式受到抑制。在最高浓度(75 μL/mL)下，效果最显著。

结论

这些研究结果表明，TMO的浓度对于优化其抗炎和抗氧化作用至关重要。未来需要开展包括动物实验和临床试验在内的研究来验证其安全性和有效性。基于此类验证，TMO可能在作为保健食品、药用辅料和抗炎化妆品活性成分方面具有广阔的应用潜力。

Keywords: 갈색거저리 유충 오일; 식용곤충 오일; 항산화 활성; 세포생존율; 항염증 효과

Keywords: Tenebrio molitor larval oil; Edible insect; Antioxidant activity; MTS assay; Anti-inflammatory effect

Keywords: 黄粉虫幼虫油; 食用昆虫; 抗氧化活性; MTS 测定; 抗炎作用

Introduction

21세기는 전 세계적으로 식량 안보, 환경오염, 자원 고갈과 같은 문제들이 복합적으로 대두되고 있다. 인구의 증가는 식량 수요를 급격히 증가시키고 있으며, 동시에 기후 변화와 우수한 농업용지 부족은 식량 시스템의 전면적인 재설계를 요구하고 있는 실정이다(Hamam et al., 2024). UN의 연구보고에 따르면 2050년까지 식량 생산을 60-80% 이상 증가시켜야 함과 동시에 시대적 변화에 따른 식량 공급의 변화를 강조하며, 단백질 공급 체계의 전환이 시급함을 지적하고 있다(Lumanlan et al., 2022). 그중 단백질 공급 체계의 전환으로 식용곤충이 대두되고 있으며, 유엔식량농업기구(FAO)에서는 해결책으로 식용곤충의 섭취를 제안하였다(Bogueva et al., 2019).

식용곤충은 높은 단백질 함량(40-75%)과 불포화지방산, 미네랄 및 비타민 등의 풍부한 영양 성분을 함유하고 있어 지속 가능한 식량 공급원으로 각광받고 있다(D’Antonio et al., 2023). 식용곤충의 경우 효율적인 사육 방법과, 높은 영양가로 주목받으며 미래 식량자원으로서 인정받고 있다(van Huis, 2020). 또한, 가축에 비해 사료요구량이 적고 온실가스 배출량이 낮으며, 좁은 공간에서 대량 생산이 가능하다는 친환경적인 장점을 가지고 있다(van Huis & Tomberlin, 2018). 특히 갈색거저리 유충은 국내외에서 가장 많은 연구가 이루어지고 있으며, 상업적으로 이용되는 식용곤충 중 하나로, 50-60%의 높은 단백질 함량 및 리놀레산, 올레산 등의 불포화지방산을 풍부하게 함유하고 있어 기능성 소재 및 영영학적으로 활용 가치가 높다(Martínez-pineda et al., 2024). 그러나 지금까지의 식용곤충 연구는 주로 단백질원의 가치에 중점을 두고 연구되어 왔으며, 식용곤충 오일은 사육 농가에서 단백질을 얻기 위한 탈지화 과정에서 버려지는 폐기물로 여겨 현재까지 그 활용도는 매우 낮다(Kim et al., 2019). 이러한 생산과정에서 발생하는 다양한 부산물의 경우 업사이클링(upcycling)을 통한 식품 및 바이오 산업의 핵심 부가가치 산업으로 발전할 필요성이 있다(van Huis et al., 2021). 식용곤충의 부산물은 사료나 비료 등의 용도로만 사용되고 있는데 최근 연구에서는 식용곤충의 부산물을 고부가가치의 재료로 활용하려는 시도가 활발하게 이루어지고 있다(Hénault-Ethier et al., 2024). 특히, 갈색거저리 유충의 경우 사육 부산물뿐만 아니라 오일 추출물에 다양한 기능성 성분을 함유하고 있어 고부가가치 산업소재로의 잠재력이 매우 높게 평가되고 있으나(Martínez-pineda et al., 2024), 산업 현장에서 발생하는 오일 원물을 기반으로 한 체계적 기능성 평가 연구는 여전히 제한 적이다(Psarianos et al., 2025; Cruz et al., 2025). 이에 본 연구는 폐기되는 갈색거저리 유충 오일의 항산화 및 항염증 성분을 체계적으로 분석하고, 이를 업사이클링과 자원 순환 경제(circular economy)의 관점에서 평가함으로써, 지속가능한 식용곤충 산업 활용을 위한 새로운 방향성을 제시하고자 한다.

Methods

1. 실험재료

본 연구의 실험재료로 사용한 갈색거저리 유충 오일(Tenebrio molitor larval oil, TMO)은 백만돌이농장(Baekmandoli-farm, Korea)에서 직접 압착 추출한 시료를 사용하였다. 갈색거저리 유충의 건조물 3 Kg을 착유기(Dongbang electronic, Korea)에 넣고 30 min 동안 600 kgf/cm²의 압력으로 착유하였다(Figure 1). 갈색거저리 유충으로부터 착유된 오일은 실험용 갈색유리병에 넣어 빛이 통하지 않는 암실에서 실온(24℃) 보관하며 사용하였다.

Figure 1.

Extraction process of Tenebrio Molitor larval oil (pressing methods used in industrial settings).

(a), dried Tenebrio Molitor larval; (b), 3 kg of dried Tenebrio Molitor larval oil were placed in a milking machine and milked at 100°C and 600 kgf/cm² pressure for 30 minutes; (c-d), milked Tenebrio Molitor larval oil.

2. 갈색거저리 유충 오일의 항산화 활성

1) DPPH radical scavenging

갈색거저리 유충 오일(TMO)의 DPPH radical 소거능은 OxiTecTM DPPH antioxidant assay kit (Biomax, Korea)를 사용하여 측정하였다. 시료의 농도는 5 μL/mL, 25 μL/mL, 75 μL/mL이었으며, 각 농도별 시료는 DPPH antioxidant assay kit에 제시된 실험방법으로 정량한 후 상온의 암실에서 반응시켜 VarioskanTM LUX multimode microplate reader (ThermoFisher, Finland)를 이용하여 517 nm에서 흡광도를 측정하였으며, Trolox 표준곡선을 이용하여 DPPH radical 소거능을 측정하였다.

2) ABTS radical 소거 활성 측정

갈색거저리 유충 오일(TMO)의 ABTS radical 소거 활성은 Fellegrini et al. (1999)의 방법을 변형하여 측정하였다. 7.4 mM 2,2'-azinobis(3-ethyl benzo-thiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS; Sigma-Aldrich)와 2.6 mM potassium persulfate (Daejung, Korea)를 동량 혼합한 후 실온의 암실에서 24 h 방치하여 ABTS+를 형성시켰다. 시료의 농도는 5 μL/mL, 25 μL/mL, 75 μL/mL이었으며, 각 농도별 시료 10 μL와 732 nm에서 흡광도의 값이 0.70±0.03이 되도록 1×PBS로 희석한 ABTS+reagent 190 μL를 혼합한 후 10 min 간 반응시켜 ELISA microplate reader (ThermoFisher, Finland)를 이용하여 732 nm에서 흡광도를 측정하였으며, Trolox 표준곡선을 이용하여 ABTS radical 소거능을 측정하였다.

3. 세포배양

실험에 사용된 RAW 264.7 대식세포는 한국세포주은행(Seoul, Korea)에서 분양받아 사용하였다. Dulbecco’s modified eagle medium (DMEM) 배지에 10% (v/v)의 heat-inactivated fetal bovine serum (FBS; Gibco, USA)와 1% (v/v) penicillinstreptomycin을 첨가하여 배지로 사용하였으며, 37℃, 5% CO₂의 조건으로 유지되는 HERA CELL vios 250i CO₂ Incubator (ThermoFisher, Germany)에서 배양하여 사용하였다.

4. MTS assay

갈색거저리 유충 오일(TMO)의 세포생존율을 측정하기 위해 RAW 264.7 세포를 96 well-plate에 4.0×10⁴ cells/well로 분주하여 약 80%의 confluency에 도달할 때까지 10% FBS가 들어있는 배지에서 약 24시간 동안 배양하였다. 그 후 갈색거저리 유충 오일을 5 μL/mL, 25 μL/mL 및 75 μL/mL의 농도로 처리하여 24시간 동안 37℃, 5% CO₂의 조건으로 추가 배양하고 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-5-(3-carboxymethoxyphenyl)-2-(4-sulfophenyl)-2Htetrazolium (MTS) reagent를 사용하였으며, VarioskanTM LUX multimode microplate reader (ThermoFisher, Finland)기에서 490 nm의 흡광도로 측정한 후 대조군에 대한 세포 생존율을 백분율로 표시하였다.

5. Nitric oxide (NO) 평가

RAW 264.7 세포로부터 lipopolysaccharide (LPS)에 의해 생성되는 nitric oxide (NO)의 양은 세포 배양액 중에 존재하는 NO2-의 형태로 Griess reagent (Intron biotechnology, Korea)를 이용하여 측정하였다. RAW 264.7 세포는 DMEM 배지를 이용하여 4.0×10⁴ cells/well로 96 well plate에 분주한 후 37℃, 5% CO₂의 조건으로 HERA CELL vios 250i CO₂ Incubator (ThermoFisher, Germany)에 24시간 동안 배양하였다. 배양 후 배지를 제거하고 새 배지 100 μL에 갈색거저리 유충 오일(TMO)을 5 μL/mL, 25 μL/mL, 및 75 μL/mL의 농도별로 처리한 후 1시간 뒤 100 ng/mL의 LPS를 처리하였다. 24시간 추가 배양 후 배양액 100 μL을 취하여 Griess 시약과 반응 시킨 후 VarioskanTM LUX multimode microplate reader (ThermoFisher, Finland)기의 540 nm에서 흡광도를 측정하였으며, nitrite 표준곡선을 이용하여 NO 생성량을 측정하였다.

6. Cytokine 생성량 측정

갈색거저리 유충 오일(TMO)의 사이토카인(cytokine) 생성량 측정을 위해 RAW 264.7 세포를 4×10⁴ cells/well의 농도로 96 wellplate에 분주하여 37℃, 5% CO₂의 조건으로 24시간 동안 배양한 후, LPS를 첨가하였다. 24시간 동안 배양하여 얻은 상층액으로 TNF-α (Mouse TNF alpha ELISA Kit; Thermo scientific, Austria), IL-6Mouse IL-6 ELISA Kit; Thermo scientific, Austria) 및 IL-1β (Mouse IL-1 beta ELISA Kit; abcam, UK)의 측정을 ELISA kit를 이용하여 VarioskanTM LUX multimode microplate reader (ThermoFisher, Finland)기의 450 nm에서 흡광도를 측정하였다.

7. 통계 처리

모든 실험 결과는 3회 반복하여 측정하였으며, 그 결과는 SPSS statistics 27 (SPSS Institute, USA)을 이용하여 평균과 표준편차를 구하였다. 각 시료 간 유의성은 one-way ANOVA를 실시하였으며, Duncan’s multiple range test로 각 시료 간의 평균 차이에 대한 사후검정을 유의수준 p<0.05에서 실시하였다.

Results and Discussion

1. 갈색거저리 유충 오일의 항산화 활성

1) DPPH radical scavenging

DPPH는 비교적 안정한 자유라디컬(free radical)로 페놀화합물(phenolic compound)과 같은 항산화제로부터 전자 및 수소 분자를 공여 받으면 라디컬이 소거되어 짙은 보라색이 무색으로 하여 그 색의 흡광도를 측정하는 방법이다(Blois, 1958; Nakamura et al., 2019). 이에 본 연구는 갈색거저리 유충 오일(Tenebrio molitor larval oil, TMO)의 각 농도별(5, 25 및 75 μL/mL) DPPH radical 소거능의 분석결과는 Table 1에 제시하였다.

Table 1.

Antioxidant activitiy of Tenebrio molitor larval oil

갈색거저리 유충 오일(TMO)의 각 농도별 DPPH radical 소거능을 살펴보면 대조군(92.56%)에 비해 75 μL/mL (41.19%), 25 μL/mL (24.27%), 5 μL/mL (15.63%)의 순이었으며, 각 농도가 높아질수록 DPPH radical 소거능이 증가하는 것을 알 수 있었다. Im et al. (2024)의 연구에 따르면 갈색거저리 유충 오일의 DPPH 소거능이 50% 이상의 항산화력을 나타낸다는 결과와 본 연구 결과가 유사하였으며, Kim (2020)의 연구에서도 갈색거저리 유충 오일의 항산화 결과 농도가 증가할수록 항산화력도 높아진다는 결과와 유사하였다. 갈색거저리 유충에 함유된 페놀성 화합물의 함유량이 높을수록 항산화력이 높아진다는 앞선 연구결과를 비추어 볼 때 갈색거저리 유충 오일의 항산화력도 이에 따른 결과라 보여진다(Santos et al., 2016).

2) ABTS radical scavenging

ABTS radical 소거능의 측정방법은 인위적으로 radical을 제거하는 작용으로 DPPH radical 소거능과 유의한 상관성을 보이는 것으로알려져 있다(Park et al., 2014). 친수성 및 소수성 화합물의 항산화력 측정이 가능한 ABTS radical 소거능은 734 nm 파장에서 최대한의 흡광도를 가지며, 추출물 색소에 의한 영향이 최소한으로 작용하므로 DPPH 보다 정확한 항산화력을 측정할 수 있다(Boligon et al., 2014). ABTS는 potassium persulfate와의 반응으로 생성된 ABTS+가 항산화제의 작용으로 고유의 청록색이 탈색되어 흡광도가 감소하는 원리를 이용한 항산화 측정 방법이다(Schaich et al., 2015; Oh et al., 2016). 이 방법은 hydrogen-donating antioxidants와 chainbreaking antioxidants 모두 측정할 수 있는 장점이 있다(Choi et al., 2003; Jung & Park, 2020). 이에 본 연구는 갈색거저리 유충 오일(TMO)의 각 농도별(5, 25 및 75 μL/mL) ABTS radical 소거능의 분석결과를 Table 1에 제시하였다.

갈색거저리 유충 오일(TMO)의 각 농도별 ABTS radical 소거 황성을 살펴보면 대조군(91.29%)에 비해 75 μL/mL (52.08%), 25 μL/mL (33.07%), 5 μL/mL (19.07%)의 순이었으며, 각 농도가 높아질수록 ABTS radical 소거능이 증가하였다. Yu et al. (2016)의 연구에서도 갈색거저리의 항산화력이 농도가 증가할수록 ABTS radical 소거능이 증가하였다고 보고한 결과와 유사하였다. 이전 연구결과들의 경우 대부분 갈색거저리 유충의 추출물이기 때문에 본 연구결과와 조건이 다를 수 있으나 갈색거저리 유충의 추출물 보다 오일의 ABTS radical 소거능이 상대적으로 더 높은 것을 알 수 있었다.

2. MTS assay

일반적으로 세포 독성의 경우 약 80% 이상의 생존율을 나타내면 독성이 없는 것으로 판단한다(Gruber & Nikel, 2023). 이에 본 연구에서도 갈색거저리 유충 오일(TMO)의 세포생존율을 판단하기 위해 RAW 264.7 대식세포에 갈색거저리 유충 오일을 각 농도별(5, 25 및 75 μL/mL)로 처리하여 세포 생존율을 측정한 결과는 Figure 2에 제시하였다.

Figure 2.

Effect of Tenebrio Molitor larval oil on cytotoxicity in RAW 264.7 cells viability.

Each bar represents the mean±SD (n=3). Con., control.

시료를 농도별로 처리한 실험군의 세포 생존율은 대조군을 100%로 하였을 때 LPS 처리군을 포함한 각 농도별(5, 25 및 75 μL/mL) 갈색거저리 유충 오일(TMO)의 세포생존율은 94.20-99.82%의 범위로 확인되었다. 이는 Seo et al. (2019)의 연구결과와 비교해 볼 때 갈색거저리 유충의 오일 농도를 80 μg/mL 농도까지 세포독성을 유발하지 않았다는 결과와 유사하였다. 즉, 본 연구 결과, 갈색거저리 유충 오일의 각 농도별 세포생존율은 대조군 대비 LPS 처리군, 5, 25 및 75 μL/mL 모두 90% 이상의 세포생존율을 보여 세포 독성이 없다고 판단된다.

3. Nitric oxide 생성 억제 효과

Nitric oxide (NO)는 염증매게 인자이며, 주로 대식세포의 arginine으로부터 inducible nitric oxide synthase (iNOS)에 의해 합성되는 자유 라디칼(free radical)로, nitric oxide synthase (NOS)에 의해 면역계의 세포 내에서 감염된 미생물의 방어작용을 한다(Moncada & Higgs, 1993; Lee et al., 2012). 이에 본 연구는 갈색거저리 유충 오일(Tenebrio molitor larval oil, TMO)의 NO 생성 억제 효과를 분석하고자 RAW 264.7 대식세포에 갈색거저리 유충 오일을 각 농도별(5, 25 및 75 μL/mL)로 처리한 후 분석한 결과를 Figure 3에 제시하였다.

Figure 3.

Suppressive effect of Tenebrio Molitor larval oil on NO production in LPS-induced RAW 264.7 cells.

Each bar represents the mean±SD (n=3). Means with different letters (a-c) above the bars are significantly different at p<0.05 by Duncan’s multiple range test. ^***p<0.001 compared with LPS group; ^###p<0.001 compared with control group. Con., control; LPS, lipopolysaccharide.

시료를 농도별로 처리한 실험군의 NO 생성 억제 효과를 측정한 결과 NO의 생성량은 LPS 처리군(82.50 μM)이 대조군(3.63 μM)보다 현저히 높게 생성되었다. LPS 유도로 생성된 NO의 각 농도별 결과는 75 μL/mL (56.55 μM), 25 μL/mL (64.76 μM), 5 μL/mL (72.23 μM)의 순으로 나타나 농도 의존적으로 NO 생성이 억제된 것을 알 수 있었다. 최근 연구에 따르면 식용곤충 유래 오일 및 추출물은 불포화 지방산, 토코페롤, 스테롤, 폴리페놀 등 다양한 생리활성 물질을 함유하여 항산화 및 항염 효과를 나타낸다고 보고되고 있다(Martínezpineda et al., 2024). 특히 갈색거저리 유충 오일은 리놀레산과 올레산 등 고도불포화지방산 함량이 높아 세포 내 산화적 손상을 완화하고 염증 반응을 조절하는데 기여한다고 알려져 있는 Park et al. (2022)의 결과와 비교해 볼 때 경향성이 일치한다는 것을 알 수 있었다.

4. Cytokine 생성 억제 효과

염증반응에서 대식세포는 TNF-α, IL-1β 및 IL-6 등과 같은 cytokine을 생산하여 감염 초기에 면역세포의 활성, 증식 및 분화의 조절을 통해 체내 염증 기작에 관여하는 것으로 알려져 있다(Higuchi et al., 1990). 본 실험에서 이용된 LPS는 대식세포의 면역 기능을 조절하는 매개 물질로 염증 매개물인 TNF-α, IL-1β 및 IL-6 등과 같은 pro-inflammatory cytokine의 분비가 촉진되며, 지속적인 염증반응은 다양한 만성 염증 질환을 유도한다(Ljung et al., 2006; Choi et al., 2013). 이에 본 연구는 갈색거저리 유충 오일(TMO)의 cytokine 생성 억제 효과를 분석하고자 RAW 264.7 대식세포에 갈색거저리 유충 오일을 각 농도별(5, 25 및 75 μL/mL)로 처리한 후 분석한 결과를 Figure 4-6에 제시하였다.

Figure 4.

Suppressive effect of Tenebrio Molitor larval oil on TNF-α production by LPS-stimulated RAW 264.7 cells.

Figure 5.

Suppressive effect of Tenebrio Molitor larval oil on IL-1β production by LPS-stimulated RAW 264.7 cells.

Figure 6.

Suppressive effect of Tenebrio Molitor larval oil on IL-6 production by LPS-stimulated RAW 264.7 cells.

TNF-α의 생성 억제 효과를 측정한 결과, 시료를 농도별로 처리한 실험군의 TNF-α 생성량은 LPS 처리군(61.97 pg/mL)이 대조군(18.06 pg/mL)보다 높게 생성되었다. LPS 유도로 생성된 IL-6의 각 농도별 결과는 75 μL/mL (37.39 pg/mL), 25 μL/mL (40.40 pg/mL), 5 μL/mL (47.05 pg/mL)의 순으로 농도 의존적으로 TNF-α의 생성이 억제된 것을 알 수 있었다. 특히, 75 μL/mL의 농도에서 TNF-α의 생성은 LPS 처리군보다 60% 이상의 매우 높은 억제 효과가 나타났다.

IL-1β 생성 억제 효과를 측정한 결과, 시료를 농도별로 처리한 실험군의 IL-1β 생성량은 LPS 처리군(87.12 pg/mL)이 대조군(7.77 pg/mL)보다 현저히 높게 생성되었다. LPS 유도로 생성된 IL-1β의 각 농도별 결과는 75 μL/mL (23.88 pg/mL), 25 μL/mL (44.99 pg/mL), 5 μL/mL (63.93 pg/mL)의 순으로 농도 의존적으로 IL-1β 생성이 억제된 것을 알 수 있었다. 특히, 75 μL/mL의 농도에서 IL-1β의 생성은 LPS 처리군보다 27% 이상의 억제 효과가 나타났다.

IL-6의 생성 억제 효과를 측정한 결과, 시료를 농도별로 처리한 실험군의 IL-6 생성량은 LPS 처리군(66.08 pg/mL)이 대조군(8.68 pg/mL)보다 높게 생성되었다. LPS의 유도로 생성된 IL-6의 각 농도별 결과는 75 μL/mL (27.82 pg/mL), 25 μL/mL (59.77 pg/mL), 5 μL/mL (67.57 pg/mL)의 순으로 나타났으며, 5 μL/mL 농도의 경우 LPS 처리군에 비해 다소 생성 억제 효과가 증가하는 경향을 나타내었으나 통계적으로 유의미한 차이는 나타나지 않았다. 특히, 75 μL/mL의 농도에서 IL-6의 생성은 LPS 처리군보다 42% 이상으로 높은 억제 효과가 나타났다.

정리해보면, 갈색거저리 유충 오일(TMO)의 cytokine 생성은 농도 의존적으로 억제 효과가 우수하게 나타났으며, 특히 TNF-α와 IL-6의 항염증 효과가 높은 것을 알 수 있었다. Kang et al. (2017)의 갈색거저리 유충 연구에서 사이토카인 저해 활성이 농도의존적으로 억제되었다는 연구결과와도 유사하였다. 갈색저거리 유충에 대한 이전 연구결과를 비추어 볼 때 기본적으로 불포화지방산을 많이 함유하고 있으므로 사이토카인 저해 활성이 높다고 판단되며 아울러 본 연구의 갈색거저리 유충 오일에 대한 사이토카인 저해 활성 결과도 이에 따른 것이라 판단된다.

Conclusion

본 연구에서는 갈색거저리 유충 오일(TMO)이 농도의존적으로 항산화 활성을 증가시키고, 염증성 사이토카인(TNF-α, IL-6, IL-1β) 생성을 억제한다는 사실을 확인하였다. 특히 75 μL/mL의 최고 농도에서 가장 현저한 항산화 및 항염 효과가 나타나, 오일의 농도 조절이 항염·항산화 효능의 최적화에 핵심적인 요인으로 작용할 가능성을 시사한다.

이러한 결과는 기존 선행연구들에서 보고된 곤충 오일의 항산화 및 항염 효과와 일관성을 보이며, 갈색거저리 유충 오일(TMO)이 기능성 소재로서의 잠재력을 뒷받침한다. 향후에는 동물모델 및 인체 임상연구를 통해 안전성 및 유효성을 검증함으로써 건강기능식품, 의약품 보조소재, 항염 코스메디컬 등 다양한 산업 분야로의 응용이 가능할 것으로 기대된다. 식용곤충의 오일은 단백질을 얻기 위한 탈지화과정 중 얻어지며 이는 대부분이 폐기물이 된다. 버려지는 식용곤충 오일의 자원의 활용은 친환경적이며, 지속가능한 바이오소재 개발과 환경적 이점에도 기여할 수 있는데, 본 연구는 갈색거저리 유충 오일의 그 기능성 평가에 관한 기초 자료로서 학술적·산업적 가치가 높다고 판단된다.

다만, 본 연구는 갈색거저리 유충 오일(TMO)의 항산화 활성 및 항염증 억제 효과를 in vitro 에서 규명하였으나, 이는 업사이클링 자원활용의 기초작업이라 할 수 있다. 또한 피부 미용에 활용할 수 있는 효소활성 및 동물실험이나 인체적용시험으로의 확장 연구가 이루어지지 않아 생체 내 유효성 및 안전성을 일반화하기에는 한계가 있다. 향후 연구에서는 식용곤충 오일의 다양성에 대한 연구뿐만 아니라 inner-beauty와 outer-beauty의 동시 활용에 대한 연구가 필요할 것으로 여겨지며, 이를 상용화 하기 위한 용량-반응 관계의 정량화, 장기 안전성 평가, 성분 동정 및 분획별 효능 비교, 동물모델·임상 연구를 통한 검증이 필요할 것이라 판단된다.

Notes

Acknowledgements

본 연구는 농촌진흥청 연구과제(PJ017596) 지원사업과 2025년도 농촌진흥청 국립농업과학원 전문연구원 과정 지원사업에 의해 이루어진 것임에 감사드립니다.

Author's contribution

LSY and JYY ontributed equally to this work. LSY and JYY designed all experimental investigations. KIW, LHS and LJH assisted with experimental design and analysis. LSY wrote the manuscript with assistance from JYY.

Author details

So-Young Lee (Researcher)/In-Woo Kim (Researcher)/Heui-Sam Lee (Senior Researcher)/Joon-Ha Lee (Researcher)/You-Young Jo (Senior Researcher), Industrial Entomology Division, Department of Agricultural Biology, National Institute of Agricultural Sciences, Rural Development Administration, 166, Nongsaengmyeong-ro, Iseo-myun, Wanju-gun, Jeollabuk-do, 55365, Korea.

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Concentration	DPPH radical scavenging activity (%)	ABTS radical scavenging activity (%)
Control¹⁾	92.56±0.14^2)a3)	91.29±0.09^a
5 μL/mL	15.63±0.81^d	19.70±2.01^d
25 μL/mL	24.27±0.51^c	33.07±2.07^c
75 μL/mL	41.19±0.78^b	52.08±1.29^b