본 연구에서는 종령기에서 대사과정이 활발한 경우 SOD의 활성이 증가하였으며, 혈림프와 장 조직에서는 다른 조직에 비해 높은 SOD 활성이 관찰되었다. 이는 생성된 활성산소가 방출되거나 먹이의 소화 과정 혹은 전산화물에 포함된 활성산소에 대한 독성 작용을 감소시키는 방어 작용으로 인해 SOD의 활성이 증가하는 것으로 추정된다. 이는 지질과산화 반응을 통해 막의 유동성 손실, 선택적 투과성 손실, aldehyde의 세포 소기관 침투, lipofuscin 형성, 효소 기능 억제, DNA와 상호작용하여 DNA 부가 생성물 형성 등 다양한 작용 메커니즘을 통해 발생한다. 또한 곤충류에서는 Trichoplusia ni와 Spodoptera eridania 등에서 GST의 활성이 매우 높게 나타난다는 것이 알려져 있으며 본 연구에서도 GPX와 GR의 활성은 매우 낮은 반면 GST의 활성은 전 조직에서 비교적 높은 수준으로 나타나고 있다.
<p>곤충의 발생과정에서 SOD 의 활성은 활발한 대사과정에 따라 급격히 증가되는 superoxide anion \( \left(\mathrm{O}_{2}^{\left.-{ }^{-}\right)}\right. \)의 독성작용을 감소시키려는 방어 시스템이 작동함으로써 증가된다[4,23]. 또한 변태기의 대사활동은 처음에는 감소했다가 후기에 다시 증가하는 특징이 있는데, 이것은 곤충 변태 과정의 생리적 특성과 관련이 있다. 즉 용화 직후에는 유충조직이 분해될 때 해당작용 등의 무기호흡을 주로 하고, 용화 후기에 조 직이 합성될 때에는 호기성 호흡을 하는 생리적 특징을 갖게 되는데, 이는 기관지의 발달과도 연관되어 있으며[26], 곤충의 변태기 동안 일어나는 조직의 분해와 합성과정 동안 생성되는 활성산소의 제거에는 SOD 가 직접적으로 관여한다[23].본 연구에서도 대사과정이 활발한 종령기에 SOD 의 활성이 높게 나타났으며, 혈림프와 장 조직의 경우 다른 조직에 비하여 SOD의 활성이 높게 나타났다. 이는 생성된 활성산소가 직접 방출되거나 먹이의 소화 과정 혹은 전산화물에 포함된 활성산소에 대하여 독성작용을 감소시키려는 방어 작용에 따라 활성이 높은 것으로 생각된다. catalase는 \( \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2} \) 의 생성 분해에 관여하며 세포 소기관인 peroxisome에 주로 존재하 고 있으며, \( \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2} \) 가 과량으로 존재할 때 SOD 에 의해 생성된 2 분자의 \( \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2} \) 를 \( \mathrm{H}_{2} \mathrm{O} \) 로 만들어주는 역할을 한다. 따라서 세포의 물질 대사 과정에서 생성되는 산화력이 강한 \( \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2} \) 는CAT 에 의해 빠르게 분해됨으로써 갑작스런 \( \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2} \) 의 축적이나 산화적 손상이 일어나지 않게 된다. 본 연구에서 SOD 와 CAT의 활성은 혈림프, 큐티클에서는 용화기로 진행됨에 따라 활성이 감소하는 경향을 나타냈다. 이것은 SOD 활성이 낮아지므로 인해 세포내의 \( \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2} \) 의 농도가 낮아지고 동시에 CAT의 활성도 낮게 조절된 것으로 생각된다. 또한 지방체와 표피 및 장에서는 용화 3 일을 기점으로 SOD 와 CAT의 활성이 상반된 결과를 나타냈다. 이것은 증가된 SOD 활성으로 생성된 \( \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2} \) 가 CAT 가 아니라 GPX 와 같은 다른 효소를 통하여 \( \mathrm{H}_{2} \mathrm{O} \) 로 전환될 것으로 생각된다. 더불어 SOD활성에 비하여 CAT 활성은 상당히 안정적인 양상을 보였는데 이것은SOD 에 의해 일차적으로 항산화 작용이 나타나지만SOD 작용의 부산물로 생성된 \( \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2} \) 역시 상당한 산화력을 갖고 있기 때문에 이에 대한 대비책으로 CAT의 활성이 일정하게 유지되는 것으로 보인다.</p> <p>활성산소와 같은 유리 라디칼의 제거에는 SOD나 CAT 외에도 glutathione을 이용하여GPX 와 GST 및 GR 등과 같은 항산화 효소가 과산화수소나 수산화 라디칼뿐만 아니라 지질 과산화과정 중에 생성되는 peroxyl 라디칼의 제거에 관여 하고 있다[3]. 지질 과산화반응은 일련의 연쇄반응으로 lipid peroxyl radical이 형성되면, 이는 기타의 지질분자와 반응하여 lipid hydroperoxide와 기타의 LOO radical이 형 성되며 이러한 연쇄반응은 지속적으로 일어나게 된다. 이러한 연쇄반응으로 연쇄 중지 항산화제가 이 반응을 정지시키지 않는 한 수천 번이고 반복적으로 일어나 수많은 불포화 지방산을 파괴하게 되며 결국 세포막은 파괴된다. 이러한 지질과산화 반응을 통해 막 유동성의 손실, 선택적 투과성의 손실, 막을 통한 aldehyde의 세포소기관 침투, 유기 라디칼과 단백질의 결합으로 인한 lipofuscin의 형성, 산화된 지질생성물의 수많 은 효소 기능 억제 및 DNA와 작용하여 DNA 부가 생성물을 형성하게 된다[15]. 곤충류에서 GST의 활성은 Trichoplusia ni와 Spodoptera eridania 등에서 매우 높게 나타나는데[5,13], 본 연구에서도 GPX와 GR의 활성은 매우 낮은 반면 GST의 활성은 전 조직에서 비교적 높게 나타나고 있다. 이러한 사실은 지질 과산화반응을 통한 항산화 과정에 GPX보다는 주로 GST가 관여할 것으로 생각된다. 더불어 GST는 GPX와 유사하게 lipid hydroperoxides의 환원반응을 촉매 하지만, 곤충은 일반적인 해독 효소인 GPX가 결여되어 있거나 활성이 거의 없기 때문에 직접적으로는 \( \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2} \) 를 제거할 수 없는 것으로 알려져 있으므로[5] GPX를 대신할 수 있는 또 다른 독성제거 경로가 GST을 통해 이루어지는 것으로 사료된다.Musca domestica, Trichoplusia ni, Spodopter eridania에서 측정된 GPX의 활성치는 평균 2-12 unit/mg protein인 것으로 보고되어 있는데[5], 본 연구에서도 호랑나비 조직으로부터 측 정한 GPX 의 활성치의 평균값이 \( 1-15 \mathrm{unit} / \mathrm{mg} \) protein로 나타나고 있어 상기의 곤충류와 비슷한 활성을 보여주고 있지만 GR을 제외한 다른 항산화효소의 활성에는 거의 미치지 못하고 있으며 발생 시기에 따른 특이한 양상도 나타내지 않고 있다. 또한 CAT 활성과 비교해 보면 거의 모든 조직에서 GPX 의 활성이 매우 낮게 나타나기 때문에, SOD의 작용으로 생성된 \( \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2} \) 는 거의 전적으로 CAT에 의해 \( \mathrm{H}_{2} \mathrm{O} \) 로 전환되는 것으로 사료된다.</p>