짧은 생활사를 갖고 있는 곤충들은 기관계를 통한 호흡으로 활성 산로를 직접 조직에 전달하고 산화적 스트레스를 유도할 수 있다. 이에 초과산화 이온이나 라디칼을 제거하는데에 수용성 혹은 지용성 항산화제가 매우 중요한 역할을 하고 있다. 본 연구에서는 이런 항산화제를 목적으로 SOD, CAT, GPX, GST 및 GR 등 여러 항산화효소를 조사한다. 호랑나비의 혈림프에서 SOD 와 CAT의 활성을 관찰한 결과 용화 직후에 가장 높았으며 용후기로 갈수록 감소한다. 추가로 GST의 활성은 전용기 이후 용말기로 감에 따라 점차 감소하고 있고 동시에 GPX와 GR의 활성은 변태기 동안 매우 낮게 유지되는 것을 확인했다.
<h1>결과 및 고찰</h1> <p>곤충은 다른 동물에 비해 매우 짧은 생활사를 갖고 있으며 산화적 스트레스에 비교적 노출되기 쉬운 생리적 특성을 갖고 있다. 기관계를 통한 호흡으로 인해 산소는 활성을 띤 가스 상태로 직접 조직에 전달되며, 곤충의 먹이인 식물에도 산화적 스트레스를 유도할 수 있는 전산화물이 풍부하다[9].또한 곤충의 비행이나 생체 발광 시에는 대량의 에너지가 사 용됨으로 이로 인한 관련 조직의 산소 소비량이 급격히 증가함으로서 다량의 활성산소가 생성된다[16]. 이러한 사실은 항산화효소의 활성이 유충기보다는 날아다니는 성충기에 훨씬 높은 수준으로 나타나고[19], 생체 발광을 하는 곤충류는 비발광성 곤충류보다 훨씬 높은 수준의SOD 를 함유하고 있다[18]는 사실로도 뒷받침되고 있다. 이처럼 곤충은 대사적으로 활성을 띠는 조직에서 활성산소와 다른 산화제의 과잉 생성을 억제하고, 산화적 스트레스를 최소화할 수 있는 정교한 항산화 시스템의 존재가 생명 유지를 위해 필수적이다.여러 곤충류에서 산화적 물질대사과정을 거치면서 생성되는<p>초과산화 이온이나 수산화 라디칼등과 같은 반응성이 매우 큰 유리 라디칼의 제거에는 저분자량의 ascorbate, gluta-thione, tocopherol 및 carotenoids 등과 같은 비효소성의 수용성 혹은 지용성 항산화제가 매우 중요한 역할을 하고 있으며[6], 유리 라디칼에 의해 세포가 파괴되는 것을 보호하기 위해 다른 진핵 생물들과 마찬가지로 항산화 효소를 갖고 있다[2]. 항산화효소의 활성은 유리 라디칼이 생성되는 조직과 발생 시기에 따라 다르게 나타난다. 곤충류에서도 항산화 효소에 관한 연구가 폭 넓게 진행되어 왔으나[2,9,10], 변태기 동안 여러 조직에서 나타나는 항산화 효소의 활성 변화에 관한 연구는 거의 없다. 따라서 본 연구에서는 호랑나비의 종령기 및 용시기 동안 혈림프, 지방체, 표피, 큐티클 및 중장내 SOD, CAT, GPX, GST 및 GR 등 여러 항산화효소의 활성변화를 조사하였다.</p> <p>본 연구에서 호랑나비 혈림프에서 SOD 와 CAT의 활성은 용화 직후에 가장 높았으며 용후기로 갈수록 점차 감소하고 있다. GST의 활성은 종령기에 비해 용화 1 일에 높은 활성을 보이고 있다. 상대적인 효소의 활성도는 GST가 비교적 높은 활성을 보였으며,GPX 와 GR 은 매우 낮은 활성을 나타내고있다(Fig. 1). 지방체에서 SOD와 CAT의 활성은 종령기보다는 전용기에 활성이 감소하지만 용화 직후에는 다시 활성이 증가하는 유사한 경향을 나타내었다. 그러나 용화 1 일부터 용화가 진행됨에 따라SOD의 활성은 점차 감소하는 한편 CAT 의 활성은 감소한 후 용말기로 갈수록 다시 증가하는 상반된 결과를 나타냈다. GST의 활성은 용화 1 일에 가장 높은 활성을 보인 후 용말기로 감에 따라 감소하는 경향을 나타내었다. 그러나 GPX와 GR의 활성은 매우 낮게 나타났다(Fig.2). 표피 내SOD와 CAT의 활성은 용화가 진행됨에 따라 점차 증가하는 경향을 나타냈으며, GST의 활성은 발생 시기에 따라 변이의 진폭이 심해 전용기와 용화 1 일 및 용화 5 일에 높은 활성을 보여주고 있다. 그러나 GPX 와 GR 의 활성은 매우 낮게 나타났으며 전 시기에 걸쳐 활성의 변화는 거의 없었다(Fig. 3). 큐티클의 SOD와 CAT의 활성은 전시기에 걸쳐 거의 일정하게 유지되고 있다. GST의 활성은 용화 직후에 가장 높았으며 GPX와 GR의 활성은 매우 낮고 전 시기에 걸쳐 일정하게 유지되고 있다(Fig. 4). 장 내 SOD 와 CAT의 활성은 종령기에 비해 용화직후에 높았으며 용화 3 일 이후 SOD의 활성은 점차 감소하나 CAT 의 활성은 증가하는 상반된 경향을 보여주고 있다. GST의 활성은 전용기 이후 용말기로 감에 따라 점차 감소하는 경향을 보이고 있으며 GPX와 GR의 활성은 변태기 동안 매우 낮게 유지되고 있다(Fig. 5).</p>