최소 5종 바이러스 대처 살충제 개발 적용
바로아 응애(Varroa mite: Varroa destructor)는 꿀벌(Apis cerena, Apis mellifera) 집단에 심각한 피해를 주는 해충이다. 바로아 응애는 벌을 침입해서 먹이를 취하거나 5종류의 바이러스를 옮기는 방법으로 꿀벌에 피해를 준다. 꿀벌은 우수한 품질의 농산물 수확을 가능하게 하는 것으로 미국 농업에서는 해마다 150억 달러의 경제적인 가치가 있는 것으로 인정받는다. 지금까지 바로아 응애는 꿀벌로부터 혈액림프를 먹는 것으로 알려져 왔다. 그러나 미국 농업연구청과 메릴랜드대학의 과학자들이 바로아 응애가 꿀벌체내를 침입하여 먹는 물질에 관한 새로운 연구결과를 밝혔다.
전자현미경으로 관찰한 결과 바로아 응애가 꿀벌의 혈액림프가 아닌 꿀벌 체내의 지방체를 먹고 있는 것을 별견하였다. 전자현미경 사진은 바로아 응애가 성충벌의 지방체를 침입하는 모습이며, 이는 바로아 응애가 꿀벌 애벌레와 번데기뿐만 아니라 성충을 먹는 것으로 보여준 최초의 직접적인 증거이다. 이 연구결과는 2019년 1월 PNAS 저널에 실렸다.
또한 메릴랜드대학의 과학자들은 바로아 응애에게 먹이는 연구를 통하여 지방체를 먹은 바로아 응애가 혈액림프를 먹은 것보다 훨씬 오래 살고 더 많은 알을 낳으며, 혈액만을 먹인 진드기는 굶어 죽는 것과 비슷한 모습을 나타내는 것을 발견하였다. 따라서 바로아 응애가 꿀벌로부터 주로 섭취하는 물질은 지방체라는 것을 밝혔다.
곤충 지방체(Insect fat body cells)는 곤충의 체내기관을 둘러싸거나 체강 내에 일반적으로 분포되어 있는 지방세포의 주된 조직이다. 지방체의 중요한 기능 가운데 하나는 영양물질을 축적하고 에너지를 필요할 때 공급해 주는 역할이다. 곤충의 지방체는 단순히 중성지질 만이 아니고 인지질, 단백질, 글리코겐 및 요산 등을 다량 함유하며, 물질대사의 중심기관이다. 이런 의미에서 곤충의 지방체는 척추동물의 간에 해당된다고 한다. 따라서 지방체는 벌의 면역기능에 필수적이 기관이며, 살충제의 해독, 겨울동안의 생존과 그 외 벌 건강에 필요한 주요한 역할을 한다.
바로아 응애가 꿀벌로부터 먹는 부위에 관한 새로운 결과는 바로아 응애가 꿀벌에 왜 그렇게 치명적인 해를 미치고, 면역계를 약화시키며, 꽃가루로부터 단백질의 저장 및 겨울 동안 꿀벌의 생존을 어렵게 하는지 이유를 설명할 수 있게 되었다. 이 새로운 발견은 또한 최소 5종의 바이러스를 옮기는 바로아 응애에 대처할 수 있는 방법을 찾고 살충제를 개발하는 데 도움이 될 것으로 기대하고 있다.
■정봉남<미국 농업연구청(Agricultural Research Service) 상주연구원>
