[표지] 1
제출문 2
최종보고서 3
요약문 4
연구진 9
목차 10
제1장 연구개발과제의 개요 22
1. 사업 기획 배경, 필요성 및 목표 22
1.1. 사업 기획 배경 22
1.2. 사업 기획 필요성 24
1.3. 산림곤충자원 중 미활용 곤충으로서 말벌의 중요성 28
1.4. 사업 목표 및 방향 30
2. 사업 기획 근거 및 경과 31
2.1. 관련 법 31
2.2. 사업 기획 경과 33
3. 사업 기획 추진 체계 및 절차 35
3.1. 사업 기획 추진 체계 35
3.2. 사업 기획 추진 절차 35
제2장 말벌 기본 특성 및 말벌 유래 기능성물질 특성 38
1. 말벌의 기본 특성 38
1.1. 한국산 말벌의 개요 38
1.2. 한국산 말벌의 종류와 구분 38
1.3. 한국산 말벌의 형태적 특성 40
1.4. 한국산 말벌의 생태 특성 44
2. 말벌 유래 기능성 물질 활용 가능성 47
2.1. 말벌집 47
2.2. 말벌 유충 51
2.3. 말벌독 52
제3장 국내·외 산림곤충자원 관련 동향 분석 58
1. 국내·외 산림곤충자원 정책 현황 58
1.1. 국내 산림곤충자원 정책 현황 58
1.2. 해외 산림곤충자원 관리 및 활용정책 현황 62
1.3. 주요 시사점 63
2. 국내·외 말벌 관련 연구기술개발 투자 동향 63
2.1. 국내 말벌 관련 기술개발 투자 동향 63
2.2. 해외 말벌 관련 기술개발 투자 동향 66
2.3. 주요 시사점 68
3. 국내·외 말벌 관련 논문·특허 동향 68
3.1. 국내 논문 동향 68
3.2. 국외 논문 동향 70
3.3. 국내·외 특허 동향 74
3.4. 주요 시사점 78
4. 국내 말벌 및 산림곤충자원 관련 연구기술개발 수요 분석 78
4.1. 국내 말벌 및 산림곤충자원 관련 연구기술개발 성과 분석 78
4.2. 국내 말벌 관련 기술수요조사 84
4.3. 한계점 및 애로사항 분석 88
5. 종합 분석 및 사업 추진 방향 89
5.1. 사업 추진 시급성 89
5.2. 국고지원 필요성 90
5.3. 중장기 계획과의 연계성 91
5.4. SWOT 분석 및 사업추진 방향 93
제4장 산림 독성생물 기술개발사업 비전 및 추진전략 98
1. 산림 독성생물 기술개발사업 범위 98
1.1. 대상 독성생물 범위 98
1.2. 기술적 범위 100
1.3. 시간적 범위 100
2. 산림 독성생물 기술개발사업 구조 및 중점추진영역 101
2.1. 핵심사안 도출 101
2.2. 사업 구조 설계 103
2.3. 중점추진영역별 정의 및 범위 105
3. 산림 독성생물 기술개발사업 비전 및 추진전략 106
3.1. 사업 비전 및 목표 106
3.2. 사업 목표 도출 근거 107
3.3. 중점추진영역별 목표 108
3.4. 사업 추진전략 108
4. 기존 사업과의 차별성 및 연계방안 109
4.1. 농림축산식품부 주관 연구개발 사업 109
4.2. 환경부 주관 연구개발 사업 112
4.3. 과학기술정보통신부 소관 R&D 사업 113
제5장 중점추진영역별 사업내용 118
1. 독성생물 유래 기능성 물질 발굴 및 안전성 확보 118
1.1. 추진 배경 및 필요성 118
1.2. 중점추진영역의 목적 및 범위 118
1.3. 세부기술 도출 118
1.4. 기술로드맵 120
1.5. 최종성과물 및 기대효과 121
2. 독성생물 유래 물질 표준화 121
2.1. 추진 배경 및 필요성 121
2.2. 중점추진영역의 목적 및 범위 122
2.3. 세부기술 도출 122
2.4. 기술로드맵 124
2.5. 최종성과물 및 기대효과 124
3. 세부기술별 우선순위 도출 125
3.1. 우선순위도출과정 125
3.2. 우선순위도출 결과 126
4. 독성생물 기술개발사업의 경제성 평가 128
4.1. 총비용 추정 128
4.2. 편익 추정 128
제6장 사업 추진 계획 및 소요 자원 132
1. 사업 추진체계 132
1.1. 사업 추진체계 132
1.2. 사업 수행주체 및 수행주체간 역할 분담 133
1.3. 과제 추진체계 133
2. 사업 관리방안 135
2.1. 사업 관리방안 135
2.2. 과제 관리방안 136
2.3. 성과 관리방안 138
3. 소요 예산 및 조달방안 140
3.1. 소요 예산 산출 과정 140
3.2. 국고지원금 산출 근거 140
3.3. 소요 예산 규모 141
3.4. 재원 조달방안 141
4. 소요 인력 및 확보방안 142
4.1. 소요 인력 산출 근거 142
4.2. 소요 인력 규모 142
4.3. 인력 확보방안 142
제7장 말벌집(노봉방) 기능성 물질 추출 및 효과검증 시범사업 146
1. 시범사업 개요 146
2. 시범사업 결과 147
2.1. 말벌집 성분 분석 147
2.2. 동물실험 151
2.3. 세포실험 157
3. 시범사업 의미 요약 161
제8장 연구개발과제의 목표 달성 및 기여 정도 166
1. 목표 달성 수준 166
2. 관련 분야에 대한 기여 정도 166
부록 168
부록1. 세부기술개요서 170
부록2. 세부기술별 연차별 소요 예산 243
부록3. 새로운(한시적) 식품원료 인정 절차 및 식품공전 등재 247
부록4. 말벌주(노봉방주)의 규제현황 및 식약처 질의답변 252
부록5. 말벌 유래 기능성 물질들의 특성 – review 257
부록6. 전통지식서(동의보감 및 본초강목)에서 말벌의 효능 299
부록7. 각 국가별 전통지식으로서 말벌 식용 사례 306
부록8. 국내 말벌 관련 기술수요조사 319
부록9. 한국산 말벌의 각 종별 특징 323
부록10. 참고문헌 338
[뒷표지] 359
[표 1-1] 본 사업과 국정과제와의 연계성 25
[표 1-2] 표 전세계 식용곤충의 목별 종 수 28
[표 2-1] 한국산 말벌과의 종 목록 39
[표 2-2] 말벌집 유래 주요 천연물들의 현황 48
[표 2-3] 말벌집 건강기능성 및 약리효과 50
[표 2-4] 말벌 및 식용곤충의 영양성분 기본 정보 52
[표 2-5] 말벌 독성분 아미노산 종류 53
[표 3-1] 국내 곤충자원 관련 관리 및 활용정책 현황 61
[표 3-2] 미국 농무성 농업연구청(ARS) 중점 연구개발 투자 분야 중 산림곤충자원 관련분야 62
[표 3-3] 산림곤충 관련 부처별 투자(연구비) 64
[표 3-4] 국내 말벌 관련 연구논문 69
[표 3-5] 국외 말벌 관련 국가별 연구논문 수 72
[표 3-6] 말벌 관련 기술분야 조합의 특허 검색 활용 키워드 74
[표 3-7] 말벌 관련 주요 특허 77
[표 3-8] 농생명산업기술개발 사업내용 79
[표 3-9] 농생명산업기술개발 사업 정량적 성과 79
[표 3-10] 생물다양성 위협 외래생물 관리 기술개발 사업 정량적 성과 80
[표 3-11] 고부가가치식품 기술개발 사업 정량적 성과 81
[표 3-12] 임업기술연구개발 사업 정량적 성과 82
[표 3-13] 산림생물종연구 사업 정량적 성과 83
[표 3-14] 말벌관련 기술수요조사 결과 86
[표 4-1] 기관별 생물자원 보유현황 99
[표 4-2] 생물분류군별 생물자원 추출물 보유현황 99
[표 4-3] 독성생물 이용 기술개발 중점추진영역 및 세분류 103
[표 4-4] (최종) 독성생물 이용 기술개발 중점추진영역 및 세분류 104
[표 4-5] 독성생물 이용 기술개발사업 세부과제별 대표 성과 106
[표 4-6] 독성생물 이용 기술개발사업 성과지표 설정 참고치 108
[표 4-7] 독성생물 이용 기술개발사업 중점추진영역별 최종 목표 108
[표 4-8] 타 부처 연구개발 사업과의 차별성 및 연계방안 114
[표 5-1] 독성생물 유래 기능성 물질 발굴 및 안전성 확보 분야 중복성 검토 결과 120
[표 5-2] 독성생물 유래 기능성 물질 발굴 및 안전성 확보 분야 중복성 검토 결과 123
[표 5-3] 독성생물 이용 기술개발 세부기술 우선순위 도출을 위한 AHP 과정 125
[표 5-4] 독성생물 이용 기술개발 세부기술 우선순위 도출결과 126
[표 5-5] 독성생물 유래 물질 표준화 세부기술 우선순위 도출결과 127
[표 5-6] 유사사업군과 동사업 과제 규모 비교 128
[표 6-1] 중점추진영역별 및 세부기술별 추진 방식 134
[표 6-2] 상시 점검 및 평가 항목 135
[표 6-3] 사업 추진절차 및 일정 136
[표 6-4] 과제 관리방안 137
[표 6-5] 성과지표별 성과측정 및 관리 계획 138
[표 6-6] 연구개발 비목별 및 재원별 소요 예산 규모 140
[표 6-7] 중점추진영역별 및 연차별 소요 예산 규모 141
[표 6-8] 학위별 및 연차별 소요 인력 규모 142
[표 6-9] 동 사업 분야의 연구수행 가능 전문인력 현황 143
[표 7-1] 벌집 분석 기기 정보 148
[표 7-2] 시간별 벌집 분석 조건 148
[표 7-3] 벌집 분석을 위한 Q-TOF 분석조건 149
[표 7-4] 말벌집에서 Q-TOF분석을 통한 Negative mode에서의 화합물 추정 150
부록표목차 15
[부록5-표1] Vespa 속 말벌 독의 마스토파란 연구의 수정 270
[부록5-표2] 독 면역치료 프로토콜의 종류와 면역치료를 위한 피하주사 일정의 예 287
[부록5-표3] 말벌집 유래 주요 천연물들의 현황 290
[부록5-표4] 말벌 및 식용곤충의 영양성분 기본 정보 297
[부록5-표5] 등검은말벌과 장수말벌 유충 타액에서 생리 아미노산 구성성분 298
[부록6-표1] 한국 및 중국 공정서에 기록된 기원 생물 299
[그림 1-1] 산림 내 독성을 가지고 있는 곤충 및 절지동물 27
[그림 1-2] 독성 생물의 대사산물을 활용한 고부가가치 활용 사례. A: 독사 독 펩타이드... 27
[그림 1-3] 문헌 기록에 따른 말벌 식용이용 국가 분포도 29
[그림 1-4] 본 사업 목적 및 내용 30
[그림 1-5] 사업 추진 체계 34
[그림 1-6] 사업 기획 추진 절차 35
[그림 2-1] 말벌의 외부 형태 40
[그림 2-2] 말벌의 암컷과 수컷 구분(더듬이와 복부차이) 41
[그림 2-3] 말벌 암컷의 독침 41
[그림 2-4] 말벌아과와 쌍살벌아과의 복부 차이 42
[그림 2-5] 말벌아과와 쌍살벌아과의 이마방패 차이 42
[그림 2-6] 말벌속과 땅벌속의 정수리 차이 43
[그림 2-7] 땅벌속과 중땅벌속의 뺨 길이 차이 43
[그림 2-8] 쌍살벌속과 뱀허물쌍살벌속의 복부 차이 43
[그림 2-9] 말벌의 계급별 차이(왼쪽부터 여왕벌, 일벌, 수벌) 44
[그림 2-10] 말벌의 생활사 45
[그림 2-11] 말벌의 먹이원 46
[그림 2-12] 벌집 재료 확보 및 둥지 건설(좌: 성충이 펄프를 채취, 우: 채취된 펄프를... 46
[그림 2-13] 말벌 벌집(좌: 쌍살벌류 벌집, 우: 말벌류 벌집) 47
[그림 3-1] 말벌 관련 연구개발사업 투자비와 연구과제 수 65
[그림 3-2] 말벌 관련 연구개발사업 내용: 글자크기가 클수록 자주 언급되는 단어 65
[그림 3-3] EU LIFE 프로그램 등검은말벌 관련 사업 보고자료 67
[그림 3-4] USDA 장수말벌 관련 연구과제 결과 홍보 67
[그림 3-5] 말벌 관련 국내 학술논문 출판 수와 참여저자 수 70
[그림 3-6] 말벌 관련 국내 논문 내용: 글자크기가 클수록 자주 언급되는 단어 70
[그림 3-7] 말벌 관련 국내 학술논문 출판 수와 참여저자 수 71
[그림 3-8] 국외 말벌 관련 국가별 연구논문 수 지도 72
[그림 3-9] 연도별 말벌 관련 주요 연구주제 변화 73
[그림 3-10] 말벌 관련 주요 연구주제 도출 73
[그림 3-11] 말벌관련 기술의 IP5 출원 및 등록건 추이(2000~2020) 75
[그림 3-12] 말벌 관련 기술의 IP5 전체 출원 건에 대한 IPC별 점유율 76
[그림 3-13] 말벌 관련 기술의 IP5 전체 출원 건에 대한 발행국가별/IPC별 점유율 77
[그림 3-14] 기술수요조사 회신 전문가 소속 비율 85
[그림 3-15] 말벌 관련 기술수요조사 결과에 따른 각 기술분야별 아이템 수 87
[그림 3-16] SWOT 분석 결과 93
[그림 3-17] SWOT 분석결과에 따른 사업추진 방향 94
[그림 3-18] 산림곤충 유용화 기술개발 사업 3대 사업추진 방향 95
[그림 4-1] 국내 주요 산림 독성생물 98
[그림 4-2] 산림 독성생물 활용을 위한 단계별 기술 개발 계획 100
[그림 4-3] 독성생물 이용 기술개발 주요 사안·문제점 및 해결방향 101
[그림 4-4] 해결방안과 중점기술에 따른 중점영역 발전 102
[그림 4-5] 독성생물 이용 기술개발사업 비전과 전략 및 사업 목표 106
[그림 5-1] 독성생물 유래 기능성 물질 발굴 및 안전성 확보 영역 기술로드맵 120
[그림 5-2] 독성생물 유래 물질 표준화 영역 기술로드맵 124
[그림 6-1] 독성생물 이용 및 활용 핵기술개발사업 추진 체계 132
[그림 6-2] 독생생물 이용 기술개발사업 성과 관리체계 및 절차 139
[그림 7-1] UPLC chromatogram에 따른 말벌집 성분 149
[그림 7-2] 말벌집(노봉방) 식이에 따른 체중 변화 151
[그림 7-3] 말벌집(노봉방) 식이 섭취량 152
[그림 7-4] 말벌집(노봉방) 식이에 따른 지방조직 무게 차이 152
[그림 7-5] 말벌집(노봉방) 식이에 따른 장기 무게 차이 153
[그림 7-6] 말벌집(노봉방) 식이에 따른 지질함량 차이 154
[그림 7-7] 말벌집(노봉방) 급여여 따른 지방조직 변화 156
[그림 7-8] 말벌집(노봉방) 급여에 따른 지방세포 차이 156
[그림 7-9] 말벌집(노봉방) 급여에 따른 지방조직 갈색화 유전자 발현 157
[그림 7-10] 말벌집(노봉방) 급여에 따른 전구지방세포의 분화 및 지방축적 157
[그림 7-11] 말벌집(노봉방) 급여에 따른 중성지방량 차이 158
[그림 7-12] 말벌집(노봉방) 급여에 따른 세포생존율 차이 159
[그림 7-13] 말벌집(노봉방) 급여에 따른 Insulin Receptor 및 Akt 활성 차이 160
[그림 7-14] 말벌집(노봉방) 급여에 따른 지방분화 유전자 발현 정도 160
부록그림목차 15
[부록3 그림1] 식품원료 신청 대상 여부 확인 단계 247
[부록3 그림2] 식품원료의 한시적 기준 및 규격 인정 업무 처리 흐름도 251
[부록4 그림1] 식약처에 의한 말벌주 규제 252
[부록5 그림1] 말벌독 성분의 종류 258
[부록5 그림2] 양친매성 분자인 막 인지질에 대한 말벌독 PLA1의 효소작용 특이성. 빨간색... 259
[부록5 그림3] 마스토파란의 작용 모델. (가) G 단백질 결합 방식, (나) 직접적인 엔도솜 결합... 264
[부록5 그림4] 말벌 독에 포함된 생리 활성 화합물과 그 생물학적 활성 및 활용 267
[부록5 그림6] 말벌 독의 항균활성을 테스트하는 inhibition zone assay 법. VE: Vespa... 269
[부록5 그림7] 마스토파란의 일차구조의 아미노산과 알파나선 구조를... 272
[부록5 그림8] 말벌 독에서 발견되는 마스토파란과 마스토파란 유사 펩타이드들의 항균성... 272
[부록5 그림9] 마스토파란과 gemcitabine은 시너지효과로 항암활성을 나타냄. 식염수, 항암... 274
[부록5 그림10] 항암 및 항균, 항말라이아원충 활성을 갖는 말벌 독 펩타이드 polybia-CP의... 275
[부록5 그림11] 신경퇴행성질환의 종류에 따른 말벌독과 봉독 성분들의 신경계 주요 표적 279
[부록5 그림12] Lopes 등의 의해 수행된 말벌 Chartergellus communis 독으로부터 항기능성... 281
[부록5 그림13] VRF1 작용 모델. M. mediator의 독 단백질인 VRF1의 절단된 절편은... 283
[부록5 그림14] 벌목 곤충 독 알레르기 반응의 기전은 ① 처음 독에 노출된 후 감작... 285
[부록5 그림15] 독 면역치료(VIT)의 단기적인 보호 유도 및 장기적인 관용 유도의 메커니즘... 288
[부록5 그림16] 독 면역치료의 메커니즘... 288
[부록5 그림17] 말벌집의 성분 및 효능 291
[부록5 그림18] 말벌집에서 발견된 폴리페놀 화합물 292
[부록5 그림19] 말벌집에서 발견된 지질 유래 화합물 293
[부록5 그림20] 말벌집에서 발견된 터피노이드 및 스테로이드 화합물 294
[부록5 그림21] 말벌 유충의 영양학적, 타액 성분 및 효능 특성 297
[부록7 그림1] 사회성 말벌류의 전세계 분포 경향 306
[부록7 그림2] 국내에서 말벌 식용 및 판매 사례(말벌주, 한약재와 중탕, 애벌레 튀김,... 307
[부록7 그림3] 일본 지역의 말벌 축제에서 말벌을 활용한 다양한 음식 308
[부록7 그림4] 일본 지역에서 말벌사육과 말벌집 크기 콘테스트 308
[부록7 그림5] 일본에서 말벌을 이용한 통조림 및 음료 309
[부록7 그림6] 일본에서 판매 중인 말벌 유충 타액을 모사한 스포츠 음료 제품 309
[부록7 그림7] 중국에서 말벌 요리(튀김과 국) 310
[부록7 그림8] 중국에서 말벌 사육 311
[부록7 그림9] 라오스 시장에서 판매되는 말벌 유충 및 말벌주 312
[부록7 그림10] 라오스에서 말벌 찜 요리 312
[부록7 그림11] 태국 북부 시장에서 판매되는 말벌 벌집 및 말벌 음식 313
[부록7 그림12] 인도에서 식용하는 말벌 음식 및 시장 매매 314
[부록7 그림13] 인도 북부 지역에서 말벌 음식, 사육, 가격 및 요리법 314
[부록7 그림14] 베트남 전통시장에서 말벌 개체와 벌집 매매 315
[부록7 그림15] 대만 식당에서의 말벌 요리(장수말벌 번데기 및 유충) 315
[부록7 그림16] 미얀마 식당에서 판매되는 말벌 튀김과 말벌주 316
[부록7 그림17] 말레이시아 지역에서 판매되는 말벌 음식 317
[부록7 그림18] 멕시코에서 Brachygastra sp.의 벌집을 돌판에 구워 섭식 318
[부록8 그림1] 한국산 말벌 속(Genus Vespa) 종 327
[부록8 그림2] 한국산 땅벌 속(Genus Vespula) 종 330
[부록8 그림3] 한국산 중땅벌 속(Genus Dolichovespula) 종 330
[부록8 그림4] 한국산 쌍살벌 속(Genus Polsites) 종 336
[부록8 그림5] 한국산 뱀허물쌍살벌 속(Genus Parapolybia) 종 337