2015년 새해농업인 실용교육(양봉반), 봉독 생산과 이용 : 축산 및 의약품 원료 개발

[비하이브]

2015년 새해농업인 실용교육(양봉반), 봉독 생산과 이용 : 축산 및 의약품 원료 개발

by 국립농업과학원 한상미 박사, RDA(농촌진흥청)

주최 : 남원농업기술센터

장소 : 남원농업기술센터

위 강의를 듣고서 우리 자연꿀동호회 회원들을 위해 정리해보겠습니다.

농림수산식품부 농림업생산액 및 한국양봉협회의 통계에 따르면 한국 벌꿀 생산량은 2003년에 30,353톤, 2004년에 15,651톤, 2006년에 22,939톤, 2008년에 27,585톤, 2011년에 38,505톤을 생산했다. 하지만 농가당 소득은 2003년에 2,950만원, 2004년에 2,800만원, 2006년에 2,800만원, 2008년에 2,750만원, 2011년에 2,540만원으로 오히려 농가당 소득은 계속 줄어들었다.

앞으로 양봉산업은 FTA가 여러나라와 체결됨으로써 외국산 꿀과 무한 경쟁을 할 수 밖에 없는 궁지에 처해있다. 특히 베트남, 중국 남부, 호주, 미국, 뉴질랜드와 같이 1년 내내 저밀 및 채밀을 할 수 있는 국가에서 생산되는 벌꿀과 무차별적인 경쟁을 할 수 밖에 없는 상황에 처해 있다. 이런 상황에서 양봉산업의 새로운 패러다임이 필요하다.

품질과 상관 없이 생산량만 높이려고 하던 1차 산업 구조에서 고부가가치 양봉산물을 개발하는 것을 목적으로 하는 2,3차 산업으로 나아가야 하고, 더 나아가서 1차산업, 2차산업, 3차산업을 복합적으로 제공해 새로운 부가가치를 창출하는 산업활동인 6차산업을 지향해야 한다.

양봉에서 새로운 부가가치를 창출하기 위해서서는 독(毒, Venom)을 약(藥, Medicine)으로, 즉 벌독(蜂毒, bee venom)을 약(medicine)으로 개발해야 한다. 벌독을 활용하여 화장품 및 의약품을 개발하고 천연항생제를 개발하여야 한다. 이와 같이 벌독을 사람에게 이로운 용도로 활용하기 위해 벌독을 정제하는 법을 개발하고 벌독의 약리 효과를 발견해야 한다. 또한 벌독의 효용성을 발견하여 새로운 수요를 창출함으로써 요구되는 벌독을 공급하기 위한 벌독 대량 채집 방법을 개발해야 한다.

사실 항생효과는 벌꿀 < 프로폴리스 < 벌독와 같다. 항생효과를 얻기 위해서 벌꿀을 먹을 필요는 없다. 만약 필요한 항생 효과를 얻기 위해서는 벌꿀을 먹어야 한다면 수십병을 먹어야 할 것이다. 미량의 벌독이 우리에게 필요한 항생 효과를 제공하고 프로폴리스는 그 나름대로 필요한 항생효과를 제공하고 있다. 다시 말하면 인간에게 필요한 항생효과를 얻기 위해서는 벌독을 잘 활용하고 벌꿀은 설탕을 대체하고 인간에 이로운 다양한 영양 및 기타 성분이 들어 있는 고급 식자제로 활용해야 한다.

I. 봉독 산업화 현황

꿀벌의 재발견은 벌독에서 이루어졌다. 0.3 mg으로 신 시장을 창출할 수 있었다.

2004-------------------2007-------------2008--------------2010---------------2014

벌독채집장치개발   벌독정재법개발   천연항생제발견   벌독화장품제조 의약품(여드름치료제 등) 개발

벌독이란?

꿀벌의 벌침은 독주머니와 연결이 되어 있다. 그리고 벌침은 결각이 있는 창처럼 생겼다. 이런 모양의 벌침이 사람의 피부에 박혔을 때 빠지지 않기 때문에 벌침이 달린 내장까지 빠져나온다. 이로 인해 사람을 쏜 꿀벌은 죽을 수 밖에 없다. 그리고 이 벌침을 통해 벌독이 사람의 피부에 주입된다. 적을 공격하여 자신을 지키기 위해 꿀벌들이 가지고 있는 벌독을 사람들이 그 유용성을 발견하여 활용하게 된 것이다.

벌독채집장치의 구성

벌은 죽이지 않고 벌독만 채집 가능하도록 일벌이 인식할 수 있는 최적 파형 규명하여 산업통상부로부터 NT신기술을 인증 받았다. 프레임에 미세한 전기 회로판을 부탁하고 그 위에 얇은 유리판을 덮어서 당연값 전압(voltage)을 1.5V인 전기를 3초간 on, 4초간 off로 공급하여 일벌을 자극하는 파형을 기판 위로 형성하게 한다. 이 때 전원이 들어가는 시간과 들어가지 않는 시간을 조정하고 전압도 미세하게 조정하여 자신이 키우고 있는 일벌들에게 가장 효율적인 자극을 줄 수 있도록 조정할 수도 있다. 이 내용은 질문에 대한 응답으로서 이러한 기준을 적용하여 발생하는 문제에 대해서는 적용자가 감수하여야 한다. 필자는 들은 정보를 참고로 제시할 뿐이니 적용할 때에는 필자가 안전성을 검증하지 않았다는 사실을 이해하시기 바랍니다.

http://www.alibaba.com/product-detail/bee-venom-collector_134169424.html

- 파워스위치, 충전용 밧데리, 밧데리충전율이 50% 이하일 경우 Blue LED가 Red LED로 전환하는 장치, 충전율이 20% 이하이면 LED가 깜박거리는 장치

- 직류 10V를 3초 동안 On, 3초 동안 Off, 20분 동안 벌독채집 후 자동 꺼짐 장치(국립농업과학원의 1.5V보다 훨씬 더 높은 전압을 사용하고 있어서 벌에 해로운 충격을 가할 것으로 생각된다. 그리고 한상미 박사는 1.5V의 전류를 3초 동안 흐르게 하고 4초 동안 멈추게 하여 일벌을 자극하는 파형을 형성한다고 하였는데 이 기기는 3초 on, 3초 off를 시키고 있다.)

- 맑고 바람이 없는 화창한 날씨 조건에서 벌독채취

- 태양광충전 패널, AC충전기, 한 번 완전 충전 후 8시간 사용

- 실내온도가 섭씨 23도 이하이고 바람이 없을 때 벌독채취

- 검정유리판 크기는 1m x 1m

- shock line에 벌독이 묻어 있는 경우 wwwwww칼로 shock line 방향으로 긁어서 마른 벌독 제거

- shock line이 구부러지지 않도록 주의. 두선이 구부러져서 닿으면 합선.

- 유리판의 마른 벌독을 칼날로 모아서 갈색 유리병에 넣어서 봉인한 후 냉동고에 보관

- shock line이나 유리판의 벌독이 마르지 않았으면 건조한 실내에 두고 마른면 채취함

- 벌독 채취 후 shock line과 유리판을 깨끗이 청소한 후 건조한 실내에 보관

- 벌독채취용 유리판은 3mm 두께의 강화유리판으로서 필요한 근처 유리 가게에서 구입해서 사용 가능

- 벌독을 거둘 때는 방진 마스크를 쓰고 안전 안경을 써야하며 위생모자와 위생복을 입어야 함.

한국농업기술연구원에서 개발한 봉독채집장치:

- wire의 지름: 0.5mm~0.8mm

- wire 사이 간격: 4mm ~ 6mm

- Base plate's color: 파란색(blue)

- input voltage : DC 12V

- output voltage : AC 12V ~ 40V at 30HZ~400HZ

- 쇼크 상태가 지속되는 시간: 2초~3초 (periodically)

- frame size: 380mm x 260mm x 21 mm

- frmae material : engineering plastic

- wire : φ0.5 and φ0.8 (tin-plated)

- glass plate: 298mm x 198mm x 3mm (safety reinforced glass)

벌독에 관한 좋은 자료: http://www.fao.org/docrep/w0076e/w0076e18.htm

외국에서는 벌독채집장치 만드는 원리와 방법을 상세하게 공개하고 있습니다.

http://www.cabdirect.org/abstracts/19930512931.html

MJ Industires's Bee Venom Collector: http://www.alibaba.com/product-detail/bee-venom-collector_134169424.html

http://kr1009677924.fm.alibaba.com/product/134169424-103877074/bee_venom_collector.html

Bee Venom Collector: http://www.alibaba.com/product-detail/Bee-Venom-Collector_50006463530.html

ChungJin Bee Venom Collector: http://biovenom.en.ec21.com/Bee_Venom_Collector--3103154_3103157.html

한상미 박사의 벌독에 관한 연구 기사: http://t.mt.co.kr/view.html?no=2013101114143770376&cate=flash

Title : A device to provoke venom release from honeybees.

http://www.cabdirect.org/abstracts/19930512931.html

Authors : Nobre, A. A. B.

Journal : Bee World 1990 Vol. 71 No. 4 pp. 151-152

ISSN : 0005-772X

Record Number : 19930512931

Abstract

A device for the collection of honey bee (Apis mellifera) venom is described. The device consists of an electrified glass plate; when the bees sting it they do not lose their stings and are not electrocuted. The plate can be powered by either a 12 V battery or a transformer of 220 V, alternating the current into 12 V continuous current at 3 amps/h. A standard 12 V ignition coil is used to produce high voltage pulses. The primary winding of the coil is interrupted by a contact breaker, the secondary winding producing high voltage (~ 10 V) high frequency energy. The current from the ignition coil passes by a flexible cable to a metal plate which is placed, by pressure, against the glass plate. Wires connected to earth are arranged in parallel on top of the glass plate, so establishing a negative terminal and delivering the required shock to the bees. The system is able to produce enough current to supply more than 20 plates. The venom quickly dries onto the plate and can be scraped off using a flexible blade. The powdered venom should not be left exposed to sunlight for any length of time and must be stored at 0°C or in a domestic freezer. It is stressed that when handling the powdered venom, precautions should be taken to protect the eyes and lungs.

ADDITIONAL ABSTRACT:

The device, which causes honeybees to sting in response to electric shocks, is powered by continuous electric current of 12 volts (using either a battery or a transformer). A standard 12-volt ignition coil is used to produce high voltage pulses. The current from the ignition coil passes by a flexible cable to a metal plate which is placed, by pressure, against a glass plate. Stainless steel wires, connected to earth, are arranged in parallel on top of the glass plate, so establishing a negative terminal and delivering the required shock to the bees. The system is able to provide enough current to supply more than 20 plates. The glass plate may either be in the form of a platform, put inside the hive, or it may be placed at the entrance of the hive to form a landing board for returning bees. The venom deposited on the plate soon dries and can be scraped off using a flexible blade.

가는 철사를 +와 -가 병렬로 흐르게 해서 벌이 두 선에 닿아서 합선되게 함으로써 쇼크를 주는 벌독채집장치 특허:

https://www.google.com/patents/US4254519

한상미 박사의 벌독채집기 특허: https://www.google.com/patents/WO2007037566A1?cl=en&hl=ko

(Device for collecting bee venom)

비센 벌독채집기: http://www.youtube.com/watch?v=WMSVilxhCgU

벌독채집기 사용 방법: http://youtu.be/WMSVilxhCgU

벌독 수거 및 보관

전기회로판에서 생성된 충격파가 일벌들을 자극하면 외역벌들은 유리판 위에 벌독을 쏘게 된다. 이 벌독이 유리판에서 마르면 칼날로 밀어서 벌독을 모아서 수집한 후, 깨끗하게 세척하고 소독된 갈색유리병인 로얄젤리병이나 박카스병에 건조 벌독을 넣어서 영하 20ºC정도로 냉동보관한다.

2. 봉독정제법 개발

불순물을 제거하고 순수하게 벌독 성분만 들어가도록 정제한다. 추측컨데 벌독도 일종의 단백질 종류이니 단백질 정제용 필터나 실린지 바이오필터를 쓸 것 같은 생각이 듭니다. 벌독을 정제하기 위해서 수집한 벌독을 증류수에 녹이고 아래와 같은 바이오 실린지 필터로 정제한 다음에 다시 건조시키는 것으로 추정됩니다. 아래 논문에서도 그와같이 기술하고 있습니다. 

참고로 식물조직배양을 위한 배지를 만들어서 세균을 걸러내기 위해 Bio 실린지 필터를 사용해본적이 있습니다. 다음 링크를 참조하시기 바랍니다. 

단백질 필터(Protein Filter):

http://blog.naver.com/samwoosnt/220248230615

바이오 실린지 필터(Bio Syringe Filter)

http://blog.naver.com/samwoosnt/40186002904

Bee Venom Before Purification:

Purified Bee Venom 현미경 사진:

Purified Bee Venom에 대해서는 아래 페이지의 글과 동영상을 참조하시기 바랍니다.

http://www.manukadoctor.com.au/purified-bee-venom

Purified Bee Venom: http://www.manukadoctor.com.au/purified-bee-venom

Bee venom may be administered in a standardized formulation with or without relatively small amounts of anesthetic. In particular, the results of the combination of venom and anesthetic dramatically decreased pain and discomfort for patients undergoing apitherapy.

정제된 ...

to be continued soon ....

표준화된 벌독 추출방법 특허 내용: http://www.faqs.org/patents/app/20080248127

꿀벌의 봉독량

꿀벌이 태어난지 "L ≤1시간"이면 0.065mg의 벌독량을 가지고 있고, "1시간＜ L ＜ 15일"이면 0.166mg의 벌독량을 가지고 있으며, "5일 ＜ L ＜ 15일"이면 0.21mg의 벌독량을 가지고 있고, "15일 ＜ L"이면 0.3mg의 벌독량을 가지고 있다. 여기에서 L은 꿀벌의 일령을 가리키는 변수이다.

Superdex 200 10/30 (-280nm, -260 nm) LC분석에 따르면 일령별 꿀벌독의 성분이 다르다. 태어난지 1시간 이내의 꿀벌과 내역벌, 왁스분비꿀벌, 외역벌의 꿀벌독이 모두 다르다. 채취해야할 벌독은 외역벌의 벌독이다. 벌독채취장치에서 채취한 벌독은 외역벌의 벌독이여야 한다.

벌독의 균일한 성분을 보장하고 외역벌의 벌독을 보장하기 위해서 7가지 특성을 가진 정제된 벌독 상표를 한국농업과학원에서 등록하였다.

국내산 양봉산물(봉독)을 이용한 고부가 실용화 소재 개발: http://rda.go.kr/download_file/agri/r_result01_2013.pdf

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<추가로 정리할 내용>

http://www.medicinenet.com/script/main/art.asp?articlekey=50602

http://www.freepatentsonline.com/4739531.pdf

http://www.youtube.com/watch?v=SGQso0dWwy8

Standard Bee Venom Preparation: http://www.faqs.org/patents/app/20080248127

Bee venom may be administered in a standardized formulation with or without relatively small amounts of anesthetic. In particular, the results of the combination of venom and anesthetic dramatically decreased pain and discomfort for patients undergoing apitherapy.

Claims:

1. A standardized bee venom preparation suitable for administration by injection comprising: a liquid carrier and admixed therein between about 0.1 mg to about 10.0 mg by weight of bee venom per mL of said liquid carrier, said preparation being filtered through a filter, wherein said standardized bee venom preparation is substantially free of bacteria or viruses. 

2. A standardized bee venom preparation that is substantially free of bacteria or viruses. 

3. The standardized bee venom preparation of claim 2 that is substantially free of bacteria. 

4. The standardized bee venom preparation of claim 3 that is further substantially free of bacterial debris. 

5. The standardized bee venom preparation of claim 3 that is further substantially free of viruses. 

6. The standardized bee venom preparation of claim 2 that is substantially free of viruses. 

7. The standardized bee venom preparation of claim 6 that is further substantially free of bacteria. 

8. The standardized bee venom preparation of claim 6 that is further substantially free of bacterial debris. 

9. A method of producing a bee venom preparation, comprising(a) dissolving dried bee venom crystals in water to obtain a bee venom solution; and(b) purifying said bee venom solution to remove bacteria, bacterial debris, or viruses. 

10. The method of claim 9, wherein said purifying step is carried out by a means selected from the group consisting of filtration with a filter, reverse phase chromatography, affinity chromatorgraphy, recrystallization, immunochemical precipitation, and membrane permeation. 

11. The method of claim 9, wherein said dried bee venom crystals is collected by a method comprising(i) placing an extractor in front of a bee hive, wherein said extractor comprises an inner and an outer frame, said outer frame comprising wires that can be alternately grounded and charged, and said inner frame comprising a stretched silicone rubber sheet, wherein said inner frame is placed in said outer frame such that a bee in contact with two consecutive wires can force its stinger into said silicone rubber sheet;(ii) applying an electric current to said wires of said extractor, wherein said electric current is alternatively on and off;(iii) removing said inner frame from said extractor; and(iv) collecting dried bee venom crystals from said inner frame. 

12. The method of claim 11, wherein said electric current is alternatively on for five seconds on and off for three seconds.

Read more: http://www.faqs.org/patents/app/20080248127#ixzz3Q1aBVgaF

http://youtu.be/WD3bGXCYchI

출처: http://www.faqs.org/patents/app/20080248127 (Patent Document)

Chapter 7. Bee Venom

http://www.fao.org/docrep/w0076e/w0076e18.htm

How to Convert DC to AC?
http://youtu.be/shmUEieDFJg

[행복한꿀벌]

잘보고 담아갑니다.

[벌연구중]

개방화시대에 경쟁은 당연하고 이제까지 없던것을 발굴해서 품질로 개발해야 됩니다.

[작은할매 (하동)]

선생님 좋은자료 많이 올려주세요..감사합니다~~*

[한결]

좋은 자료 감사합니다.
양봉산업의 새로운 가능성을 보았을 것입니다.
자연농과 벌꿀과 프로폴리스 봉독을 이용한 산업
저는 회사를 설립하여 추진 중입니다. 앞으로 공개드리겠습니다.

[해불]

좋은 자료 감사드립니다...^^

[행복한꿀벌]

좋은자료 감사드리며 담아갑니다.

[왕벌침]

강의 자료 소개 감사합니다~~~