이산화염소의 활성산소 발생에 따른 화랑곡나방 심장박동 억제 효과

서지정보

ㆍ발행기관 : 한국응용곤충학회 ㆍ수록지정보 : 한국응용곤충학회지 / 56권 / 2호
ㆍ저자명 : 김철영, 권혁, 김욱, 김용균

한국어 초록

곤충의 혈액순환은 심장 박동에 의해 도움을 받는다. 다양한 생리적 변화는 심장 박동 조절을 수반하게 된다. 심장박동에 대한 교란은 곤충 의 생존을 위협하게 된다. 본 연구는 활성산소를 유발하여 살충력을 발휘하는 이산화염소가 혈액순환계에 미치는 영향을 심장박동을 통해 분석하 였다. 화랑곡나방(Plodia interpunctella) 유충의 등핏줄은 몸의 윗면 중앙에 위치하고 후방으로 복부 10번째 마디에서 시작하여 전방으로 첫 번째 가슴 마디까지 연결된 관 구조를 나타냈다. 등핏줄의 수축과 이완은 주로 복부 3-10번째 마디에 위치한 등핏줄에서 일어났으며 이 부위에 5개의 심실이 관찰되었다. 심장박동빈도는 25C에서 분당 평균 118.6회의 수축 리듬을 보였다. 그러나 온도에 따라 심장박동빈도는 현격한 변화를 보 였다. 혈강에 이산화염소를 다양한 농도로 투여한 경우 심장박동빈도는 약제 농도 증가에 따라 감소하였다. 이산화염소(100 ppm)을 훈증 처리할 경우 노출 시간의 경과에 따라 심장박동리듬이 현격하게 감소하였다. 이러한 이산화염소의 심장박동 억제효과는 활성산소 저해제인 비타민 E와 함께 주입할 경우 회복되는 현상을 나타냈다. 이상의 결과는 이산화염소가 화랑곡나방의 심장박동에 억제효과를 주었으며 이러한 억제효과는 이 물질이 유발하는 활성산소에 기인된 것으로 해석된다.

영어 초록

Heart contraction is essential for insect hemolymph circulation, in which various physiological changes need control of the heart contraction. Thus, interruption of heartbeats intimidate insect survival. Chlorine dioxide induces release of reactive oxygen species (ROS), which has been regarded as the main insecticidal agent. This study analyzed the effect of chlorine dioxide on heartbeats of the Indianmeal moth, Plodia interpunctella. The larvae have the dorsal vessel on the medial dorsal region in a form of an extending tube from the first thorax to 10th abdominal segment. Dorsal vessel contraction was noticeable between 3rd and 10th abdominal segments, where five heart chambers were observed. Average heartbeat rate was 118.6 beats per min at 25C. However, the heartbeats varied with ambient temperature. Injection of chlorine dioxide to hemocoel suppressed the heartbeats in a dose-dependent manner. The suppressive effect of chlorine dioxide also increased with exposure time to gas form of the chemical at 100 ppm. However, vitamin E (an antioxidant against ROS) treatment significantly rescued the larvae treated with chlorine dioxide in the heart contraction activity. These results suggest that chlorine dioxide negatively influences on the heart contraction of P. interpunctella via its production of ROS.

참고 자료

없음