Animal

Korean Journal of Agricultural Science. 1 June 2026. 157-167
https://doi.org/10.7744/kjoas.530205

ABSTRACT


MAIN

  • Introduction

  • Materials and Methods

  •   시험곤충 및 시험봉군 조성

  •   화분떡 제조

  •   화분떡 급이 시험

  •   봉군세력 조사

  •   진세노사이드 및 일반성분 분석

  •   통계 분석

  • Results and Discussion

  •   홍삼박 원료 및 첨가량별 진세노사이드 함량

  •   화분떡 일반성분 특성

  •   화분떡 소모량 변화

  •   봉개율 변화

  •   월동 전 일벌수 변화

  • Conclusion

Introduction

꿀벌(honey bee)은 농업 생태계에서 핵심적인 화분매개자로서 작물 생산성과 생물다양성 유지에 중요한 역할을 수행한다(Klein et al., 2007; Potts et al., 2010). 그러나 최근 전 세계적으로 봉군 감소와 집단 실종 현상이 보고되고 있으며(VanEngelsdorp et al., 2009), 국내에서도 2021년을 전후하여 대규모 꿀벌 폐사 및 실종 사례가 발생하여 양봉 산업 전반에 큰 피해를 초래하였다(RDA, 2022). 이러한 현상은 흔히 봉군붕괴현상(colony collapse disorder, CCD)으로 언급되며, 이상기후, 병해충 감염, 농약 노출, 서식 환경 변화 및 외래 포식자 증가 등 복합적인 요인이 원인으로 제시되고 있다(VanEngelsdorp and Meixner, 2010; Goulson et al., 2015).

우리나라의 경우 고온·가뭄·집중호우 등 기후 변동성 증가(IPCC, 2021), 드론을 활용한 농약 방제 확대(Jeong et al., 2022), 그리고 등검은말벌(Vespa velutina nigrithorax)의 확산(Choi et al., 2012) 등으로 인해 꿀벌이 지속적인 생리적·환경적 스트레스에 노출되고 있다. 이러한 환경에서는 일벌의 생존뿐 아니라 여왕벌의 건강과 산란 능력이 봉군 유지에 결정적인 요소로 작용하며(Winston, 1987; DeGrandi-Hoffman et al., 2013), 봉군 세력의 안정적 유지가 양봉 관리의 핵심 과제로 부각되고 있다.

봉군 세력은 여왕벌의 산란력, 일벌의 영양 상태, 그리고 충분한 먹이 공급 여부에 크게 좌우된다(Mattila and Otis, 2006). 자연 화분이 부족한 시기에는 단백질 및 에너지 섭취 제한으로 산란 저하와 봉군 약화가 초래될 수 있으며(Brodschneider and Crailsheim, 2010), 이를 보완하기 위해 인공 화분떡이 보조 먹이원으로 활용되고 있다(Somerville, 2005; DeGrandi-Hoffman et al., 2016).

최근에는 단순한 영양 보충을 넘어, 꿀벌의 생리적 안정성과 면역 기능을 지원할 수 있는 식물 유래 소재 및 농업 부산물의 활용 가능성이 주목받고 있다(Alaux et al., 2010). 홍삼(Panax ginseng C.A. Meyer)은 대표적인 약용 작물로, 가공 과정에서 발생하는 홍삼박에는 사포닌을 포함한 다양한 생리활성 물질이 잔존하는 것으로 알려져 있다(Lee et al., 2020). 홍삼 유래 성분은 인체 및 동물 연구에서 항산화 및 면역 증진 효과가 보고되었으나(Lee et al., 2015), 꿀벌 사양에 홍삼박을 적용한 연구는 제한적이며, 특히 장기간 급이를 통해 봉군 세력과 번식 특성에 미치는 영향을 평가한 연구는 부족한 실정이다.

따라서 본 연구는 홍삼박 첨가 수준별 인공 화분떡 급이가 꿀벌 봉군의 영양적 특성, 봉군 세력 및 번식 지표에 미치는 영향을 평가하고, 홍삼박의 적용 가능성과 적정 혼합 수준을 제시하고자 수행되었다.

Materials and Methods

시험곤충 및 시험봉군 조성

본 연구는 홍삼 가공부산물인 홍삼박을 첨가한 꿀벌 인공먹이 화분떡의 급이 효과를 평가하기 위하여 서양종꿀벌(Apis mellifera L.)을 시험곤충으로 사용하였다. 시험에 사용된 봉군은 2024년 3월 2일 충청남도 부여군 소재 양봉농가로부터 구입하여 충청남도농업기술원 산업곤충연구소 간이양봉장으로 이동시킨 후, 2024년 5월 21일까지 증소 및 계상을 통해 봉군 세력을 증강하였다. 2024년 5월 22일, 10매용 나무벌통을 이용하여 1매 2가리 조건으로 분봉을 실시하였으며, 시험봉군 18군(6처리구 × 3반복)과 예비 봉군 10군을 조성하였다. 분봉 후 여왕벌의 안정적인 정착을 위하여 연구소로부터 약 20 km 떨어진 충청남도 공주시 정안면 소재 분봉장으로 이동하여 2024년 5월 22일부터 6월 5일까지 안정화 관리를 실시하였다. 여왕벌의 봉군 정착과 산란이 확인된 후 모든 시험봉군을 다시 연구소 간이양봉장으로 이동시켰으며, 2024년 6월 10일부터 10월 30일까지 화분떡 급이 시험에 사용하였다.

화분떡 제조

꿀벌 인공먹이 화분떡의 기본 조성원료는 유채화분(25%), 설탕(55%), 대두분(10%), 맥주효모(10%), 시판 영양제(1%) 및 비타민제(0.5%)로 구성하였다(총중량 대비, w/w). 본 연구의 화분떡 제조를 위해 기능성 소재로 이용한 홍삼박은 다른 원료를 혼합하지 않고 홍삼만을 사용하여 가공하는 충청남도 금산군 소재의 가공업체로부터 가공부산물을 전량 수거하여 선별, 건조 및 분쇄까지 완료하여 홍삼박 분말을 판매하는 곳에서 구입하였다. 구입 시 건조 홍삼박은 초분쇄기를 이용하여 130 mesh 이상의 고운 입자 크기의 분말로 제조하였고, 홍삼박 화분떡 제조를 위하여 총 배합 중량 대비 각각 0.5%, 1.0%, 2.5%, 5.0% 및 10.0% (w/w) 수준으로 첨가하였다. 대조구는 홍삼박을 첨가하지 않은 동일한 화분떡을 사용하였다. 모든 원료는 배합기에서 30분간 균일 혼합한 후 압축성형기를 이용하여 1 kg 단위로 성형 및 개별 포장하였다(Fig. 1).

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Fig. 1.

Manufacturing process of pollen substitute patty supplemented with red ginseng by-product for Apis mellifera.

화분떡 급이 시험

화분떡 급이 시험은 대조구 1처리와 홍삼박 첨가 5처리로 총 6처리구를 구성하였으며, 처리구당 3반복으로 실시하였다. 분봉군은 모두 1매 2가리 조건으로 조성하였으며, 봉군세력이 유사하도록 선발하였다. 급이는 10 - 15일 간격으로 총 10회 실시하였으며, 매회 1 kg의 화분떡을 처리구별로 공급하였다. 시험 기간은 2024년 6월 10일부터 10월 30일까지였으며, 시험 종료 후 월동 준비를 위하여 화분떡을 제거하였다. 급이 종료 후 남은 화분떡을 회수하여 처리구별 소모율을 산정하였다. 먹이 소모율은 다음과 같이 계산하였다.

(1)
소모율(%)=[(공급량잔량)/공급량]×100

봉군세력 조사

화분떡 급이 효과에 따른 봉군세력 변화를 평가하기 위하여 일벌수, 봉개율 및 착봉율을 조사하였다. 일벌수는 소비 양면이 일벌로 완전히 채워진 경우 평균 2,200마리로 산정하였으며, 다음 식에 따라 계산하였다.

(2)
일벌수(마리/군) = 2,200(마리/소비) × 착봉율 × 소비수

봉개율은 산란 후 약 30일 경과 시 소비 내 봉개된 번데기 면적 비율로 산정하였으며, 향후 출방될 일벌수를 간접적으로 평가하는 지표로 사용하였다. 봉군세력 지수(index)는 다음과 같이 대조구 대비 상대 증가율로 산출하였다.

(3)
봉군세력 지수(index, %) = (처리구 평균값 / 대조구 평균값) × 100

진세노사이드 및 일반성분 분석

홍삼박의 일반성분 및 진세노사이드 함량 분석은 관련 식품공전 및 공인 분석법에 따라 수행하였다. 일반성분(수분, 조단백, 조지방, 조회분)은 AOAC 방법에 준하여 분석하였다(AOAC, 2005). 진세노사이드(ginsenosides) 함량은 고성능 액체크로마토그래피(high-performance liquid chromatography, HPLC; Agilent 1260, Agilent Technologies Inc., USA)를 이용하여 정량하였으며, 컬럼은 ZORBAX Eclipse XDB-C18 (4.6 × 150 mm, pore size 5 µm, Agilent Technologies Inc., USA), 검출기는 diode array detector (203 nm, Agilent 1200, Agilent Technologies Inc., USA)를 사용하였다. 이동상은 용매 A (water)와 용매 B (acetonitrile)를 이용하였고, 유속은 1.0 mL·min-1으로 흘려주었다. 진세노사이드 표준시약으로는 Rg1 (Chengdu Biopurify Biochemicals Ltd., China) 등 22종의 사포닌을 이용하였고, 총 사포닌은 검출된 진세노사이드 총합으로 산출하였다(Jo et al., 2011). 무기성분은 습식분해 후 여과하여 유도결합플라즈마 분석기(inductively coupled plasma [ICP] analyzer; Thermo iCAP 6500 ICP-OES Dual View Spectrometer, Thermo Fisher Scientific Co., USA)를 사용하여 원자흡광광도법으로 정량하였다.

통계 분석

모든 실험 결과는 평균 ± 표준편차(mean ± standard deviation)로 나타내었으며, 처리구 간 유의성 검정은 일원분산분석(ANOVA)을 실시한 후 Tukey의 다중검정법으로 비교하였다. 통계적 유의성은 p < 0.05 수준에서 검정하였다. 통계 분석은 SPSS software (IBM, 2019)를 이용하였다.

Results and Discussion

홍삼박 원료 및 첨가량별 진세노사이드 함량

홍삼박의 사포닌 조성을 분석한 결과(Table 1), 총 사포닌 함량은 725.3 ± 12.9 mg·100 g-1으로 나타났다. 개별 진세노사이드 조성에서는 Rg5 (298 mg·100 g-1)가 가장 높은 함량을 보였으며, 다음으로 Rg3, F3 등이 비교적 높은 수준으로 검출되었다. 또한 Rg1, Rb1을 포함한 minor ginsenosides도 함께 확인되어 홍삼박이 다양한 생리활성 사포닌을 함유하고 있음을 확인하였다.

Table 1.

Ginsenosides content of red ginseng by-product (RGBP) material.

Material Saponin Rg1 Rg3 Rg5 Re Rb1 F2 F3 etc.
(mg·100 g-1)
RGBP 725.3 ± 12.9 10.2 ± 0.03 68.4 ± 0.23 298.1 ± 9.20 38.2 ± 1.90 10.6 ± 2.30 17.4 ± 1.60 53.3 ± 2.10 229.1 ± 2.17

Values are presented as mean ± standard deviation (n = 3).

그리고 홍삼박 첨가 수준에 따른 화분떡의 진세노사이드 함량을 분석한 결과(Table 2), 총 사포닌 함량은 처리 농도 증가에 따라 유의적으로 증가하였다(p < 0.05). 특히 10% 처리구에서 140.7 mg·100 g-1으로 가장 높은 값을 나타내어 뚜렷한 농도 의존적 증가 경향을 확인하였다. 개별 성분별로는 Rg1이 3.5에서 47.7 mg·100 g-1까지 증가하여 가장 큰 증가 폭을 보였으며, Rb1과 Rg3 또한 처리 농도 증가에 따라 유의적인 증가를 나타냈다. 진세노사이드 Rg1, Rg3 및 Rb1은 면역 조절, 항산화, 피로 개선 및 기억력 향상과 관련된 생리활성을 나타내는 것으로 보고되어 있다(Padmanaban et al., 2018). 또한 Rh2는 열처리 과정에서 생성되는 전환형 진세노사이드로, 항산화 및 항종양 활성이 높은 성분으로 알려져 있다(Park et al., 2005). 이러한 결과는 홍삼박이 가공 후에도 주요 기능성 진세노사이드를 상당량 함유하고 있으며, 이를 활용한 기능성 사료 소재 개발 가능성을 시사한다.

Table 2.

Ginsenosides content of pollen substitute patties supplemented with different levels of red ginseng by-product (RGBP).

Material Saponin Rg1 Rg2 Rg3 Rb1 Rb2 Rh1 Rh2 etc.
(mg·100 g-1)
Control Not detected
RGBP 0.5% 22.0 ± 0.6ez 3.5 ± 0.5 0.7 ± 0.1 0.9 ± 0.4 2.9 ± 0.0 2.1 ± 0.2 1.4 ± 0.1 1.9 ± 0.1 8.6 ± 0.3
RGBP 1.0% 36.0 ± 0.6d 8.0 ± 0.7 2.3 ± 0.4 1.2 ± 0.5 6.9 ± 0.1 3.3 ± 0.1 1.6 ± 0.1 6.3 ± 0.1 6.4 ± 0.2
RGBP 2.5% 63.3 ± 0.9c 11.5 ± 0.3 3.0 ± 0.4 1.9 ± 0.1 9.3 ± 0.1 5.4 ± 0.1 2.2 ± 0.4 17.5 ± 0.2 12.5 ± 0.2
RGBP 5.0% 93.0 ± 1.9b 21.6 ± 1.2 4.5 ± 0.8 2.3 ± 0.1 14.5 ± 0.1 7.2 ± 0.4 4.6 ± 0.1 25.2 ± 0.3 13.1 ± 0.4
RGBP 10.0% 140.7 ± 3.1a 47.7 ± 0.8 7.5 ± 1.4 4.1 ± 0.1 18.3 ± 0.1 9.4 ± 0.3 7.1 ± 0.6 34.5 ± 2.8 12.1 ± 0.1

Values are presented as mean ± standard deviation (n = 3).

z Means with different letters (a - e) in a column are significantly different at p < 0.05 by Tukey’s HSD test.

화분떡 일반성분 특성

홍삼박 첨가 수준에 따른 화분떡의 일반성분 및 무기성분 함량을 분석한 결과(Table 3), 총탄소 함량은 45.77 - 46.43% 범위로 처리구 간 큰 차이를 나타내지 않았다. 조단백 함량은 대조구 14.26%에서 홍삼박 10.0% 처리구 12.43%로 소폭 감소하는 경향을 보였으며, 조지방은 0.96%에서 0.02%까지 첨가량 증가에 따라 점진적으로 감소하였다. 반면 조섬유는 0.97%에서 1.77%로 증가하는 경향을 나타냈고, 조회분은 2.08%에서 1.51%로 다소 감소하였다. 이러한 변화는 홍삼박 제조 및 열처리 과정에서 일부 지질 성분이 감소하고, 상대적으로 무기질 및 수용성 성분의 비율이 증가한 데 기인한 것으로 판단된다(Lee et al., 2015).

무기성분 분석 결과(Table 3), 인(P)은 3.42 mg·g-1에서 2.80 mg·g-1 수준으로 감소하였으며, 칼슘(Ca)과 칼륨(K)은 각각 1.95 - 2.31 mg·g-1 및 5.75 - 6.02 mg·g-1 범위로 전반적인 증가 경향을 나타냈다. 철(Fe) 함량 또한 0.022 - 0.045 mg·g-1 범위로 증가하였다. 일반적으로 꿀벌의 성장과 면역 유지에는 단백질과 무기질의 균형이 중요한 요소로 알려져 있으며(Brodschneider and Crailsheim, 2010), 본 연구 결과에서도 홍삼박 첨가 화분떡이 영양학적으로도 안정적인 조성을 유지하고 있음을 보여준다.

Table 3.

Proximate composition of pollen substitute patties supplemented with different levels of red ginseng by-product (RGBP).

Treatment Proximate composition (%) Mineral contents (mg·g-1)
T-C Protein Fat Fiber Ash P Ca K Fe
Control 45.77 ± 0.05 14.26 ± 0.10 0.96 ± 0.13 0.97 ± 0.06 2.08 ± 0.12 3.42 ± 0.43 1.95 ± 0.22 5.75 ± 0.33 0.022 ± 0.02
RGBP 0.5% 45.82 ± 0.07 14.04 ± 0.16 0.73 ± 0.09 1.06 ± 0.03 1.77 ± 0.08 3.41 ± 0.41 1.97 ± 0.23 5.76 ± 0.31 0.023 ± 0.01
RGBP 1.0% 45.93 ± 0.48 13.66 ± 0.09 0.45 ± 0.05 1.17 ± 0.02 1.70 ± 0.13 3.18 ± 0.48 2.00 ± 0.31 5.80 ± 0.74 0.025 ± 0.02
RGBP 2.5% 46.15 ± 0.32 13.33 ± 0.13 0.26 ± 0.08 1.36 ± 0.04 1.64 ± 0.05 2.75 ± 1.15 2.08 ± 0.36 5.91 ± 0.43 0.027 ± 0.01
RGBP 5.0% 46.26 ± 0.47 13.03 ± 0.11 0.17 ± 0.11 1.46 ± 0.03 1.51 ± 0.06 2.86 ± 0.42 2.22 ± 0.41 5.94 ± 0.48 0.033 ± 0.02
RGBP 10.0% 46.43 ± 0.46 12.43 ± 0.08 0.02 ± 0.01 1.77 ± 0.02 1.41 ± 0.04 2.80 ± 0.63 2.31 ± 0.48 6.02 ± 1.23 0.045 ± 0.02

Values are presented as mean ± standard deviation (n = 3).

화분떡 소모량 변화

시험기간(2024.06.10 - 10.30) 동안 처리구별 화분떡 소모율을 분석한 결과(Fig. 2), 조사 시기별로 전반적인 섭취율 변동이 나타났다. 시험 개시 초기 분봉군은 1매 2가리 수준의 소군으로 조성되어 봉군 세력이 제한적이었으며, 이에 따라 초기 화분떡 소모량은 비교적 낮게 나타났다. 이후 7월부터 단계적인 증소를 통해 봉군 세력이 점진적으로 증가함에 따라 전체 처리구에서 섭취율이 상승하는 경향을 보였다. 이는 봉군 개체 수 증가와 유충 사육 확대에 따른 단백질 요구량 증가에 기인한 것으로 판단된다. 시험기간 전체 평균 소모율을 비교한 결과, 대조구는 92.2%였으며, 홍삼박 0.5% 및 1.0% 처리구는 각각 93.2% 및 92.0%로 대조구와 유사하거나 다소 높은 수준을 나타냈다. 반면 2.5%, 5.0% 및 10.0% 처리구에서는 평균 소모율이 각각 78.6%, 68.0% 및 62.4%로 농도 증가에 따라 유의적으로 감소하는 경향을 보였다(p < 0.05).

특히 0.5% 및 1.0% 처리구는 대부분의 조사 시기에서 90% 이상의 높은 섭취율을 유지하여 기호성이 우수한 것으로 판단된다. 반면 2.5% 이상 고농도 처리구에서는 전 기간에 걸쳐 상대적으로 낮은 섭취율을 나타내어 과도한 홍삼박 첨가가 기호성에 부정적인 영향을 미칠 가능성을 시사하였다. 이러한 결과는 기능성 식물성 부산물을 사료에 첨가할 경우 일정 수준에서는 생리적 이점을 제공할 수 있으나, 과도한 첨가는 오히려 섭식 기피를 유발할 수 있다는 기존 보고와 일치한다(Herbert and Shimanuki, 1978; Standifer et al., 1980). 또한 적정 수준의 식물 유래 생리활성물질은 꿀벌의 면역 활성 및 장내 미생물 균형 유지에 긍정적인 영향을 줄 수 있으나, 과량 첨가 시에는 오히려 섭식 감소로 이어질 수 있다는 보고와도 부합한다(Simone-Finstrom et al., 2017). 본 연구 결과는 홍삼박의 첨가 수준이 꿀벌 인공먹이의 기호성에 중요한 영향을 미치며, 0.5 - 1.0% 수준이 기능성과 기호성을 동시에 확보할 수 있는 적정 범위임을 시사한다.

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Fig. 2.

Pollen patty consumption of nucleus colonies during the feeding period according to red ginseng by-product (RGBP) treatment.

봉개율 변화

7월 봉군 후 봉개율

7월 조사 결과(Fig. 3), 봉개율은 대조구(53%)에 비해 홍삼박 1.0% 처리구에서 72%로 가장 높게 나타났다. 0.5% 처리구 역시 59%로 대조구 대비 증가하는 경향을 보였다. 반면 5.0% 및 10.0% 처리구에서는 각각 47%와 50%로 대조구보다 낮은 수준을 나타냈다. 이는 홍삼박의 첨가 수준에 따라 봉개율에 차이가 발생함을 시사한다. 즉, 저농도(0.5 - 1.0%)에서는 봉개율이 증가하는 긍정적 효과가 나타난 반면, 고농도(≥ 5.0%)에서는 오히려 감소하는 경향을 보였다. 이러한 결과는 홍삼박에 함유된 사포닌, 폴리페놀 등 생리활성 성분이 적정 수준에서 영양 보강 및 면역 활성 증진에 기여하였을 가능성을 시사한다. DeGrandi-Hoffman 등(2010)은 단백질 공급 수준이 봉군 발달에 중요한 영향을 미친다고 보고한 바 있으며, 본 연구에서도 1.0% 처리구에서 가장 높은 봉개율이 관찰된 점은 적정 농도의 보충 효과를 뒷받침한다. 반면 고농도 처리구에서의 봉개율 감소는 기호성 저하, 또는 특정 생리활성 성분의 과잉 섭취로 인한 대사적 부담 가능성을 배제할 수 없다. 따라서 홍삼박의 첨가 농도는 봉군 발달을 고려하여 신중하게 설정할 필요가 있다.

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Fig. 3.

Effects of pollen substitute patty feeding on comb area expansion and brood capping rate in nucleus colonies on July. z 100 means the index for the control value on the brood capping rate.

9월 봉군 후 봉개율

9월 조사 결과(Fig. 4)에서도 봉개율은 대조구(70%)에 비해 홍삼박 1.0% 처리구에서 90%로 가장 높게 나타났다. 0.5% 및 2.5% 처리구 역시 각각 75%와 80%로 증가하는 경향을 보였다. 반면 5.0% 및 10.0% 처리구는 각각 65% 및 55%로 상대적으로 낮은 수준을 나타냈다. 특히 1.0% 처리구는 7월 조사와 동일하게 가장 높은 봉개율을 보였으며, 계절이 변화한 이후에도 안정적인 효과가 유지되었다는 점에서 의미가 있다. 이는 홍삼박의 적정 첨가 수준이 봉군 발달과 유지에 지속적으로 긍정적인 영향을 줄 가능성을 시사한다.

Mattilla와 Otis (2006)는 가을철 충분한 단백질 공급이 월동군 형성과 월동 성공률 향상에 중요하다고 보고하였다. 본 연구 결과는 홍삼박 0.5 - 1.0% 첨가가 충분한 영양 보충 효과를 제공하여 봉군 세력 유지 및 증식에 기여할 수 있음을 뒷받침한다. 다만, 고농도 처리구에서 일관되게 낮은 봉개율이 관찰된 점을 고려할 때, 홍삼박의 과도한 첨가는 봉군 생장에 부정적 영향을 미칠 가능성이 있으므로 적정 첨가 농도의 설정이 중요하다.

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Fig. 4.

Effects of pollen substitute patty feeding on comb area expansion and brood capping rate in nucleus colonies on September. z 100 means the index for the control value on the brood capping rate.

월동 전 일벌수 변화

월동 전 압축 봉군의 일벌수는 처리구 간 유의적인 차이를 보였다(Table 4).

Table 4.

Worker bee population of compressed colonies prior to overwintering according to pollen substitute patty feeding treatment (October 30, 2024, 9:00 AM).

Treatment No. of frame (ea) Rate of colony occupation (%) No. of worker bees (ea) Index
Control 6 75.7 19,983 ± 386 bz 100
RGBP 0.5% 6 81.0 21,377 ± 277 a 107
RGBP 1.0% 6 84.7 22,367 ± 336 a 112
RGBP 2.5% 6 72.1 19,030 ± 582 b 95
RGBP 5.0% 5 78.5 17,270 ± 291 c 86
RGBP 10.0% 5 71.7 15,767 ± 458 d 79

Values are presented as mean ± standard deviation (n = 3).

z Means with different letters (a - d) in a column are significantly different at p < 0.05 by Tukey’s HSD test.

홍삼박 1.0% 처리구는 22,367 ± 336마리로 가장 높은 값을 나타내어 대조구(19,983 ± 386마리) 대비 약 12% 증가하였다(p < 0.05). 0.5% 처리구 역시 21,377 ± 277마리로 유의한 증가를 보였다. 반면, 2.5% 이상 고농도 처리구에서는 일벌수가 유의적으로 감소하였으며, 특히 10% 처리구는 15,767 ± 458마리로 가장 낮은 값을 보였다(p < 0.05).

봉군 세력 사진 분석(Fig. 5)에서도 0.5% 및 1.0% 처리구는 벌 밀집도와 벌집 점유 면적이 넓게 관찰된 반면, 10% 처리구는 벌 밀집도가 낮고 공소비 면적이 증가하는 경향을 보였다. 꿀벌 군세는 단백질 섭취 수준과 밀접한 관련이 있으며, 가을철 영양 상태는 월동 성공에 중요한 요인으로 작용한다(Mattila and Otis, 2006; Brodschneider and Crailsheim, 2010). 본 연구에서 0.5% 및 1.0% 홍삼박 처리구의 봉군세력 증가는 홍삼박에 잔존하는 사포닌 및 폴리페놀계 물질의 항산화 및 면역조절 효과와 관련될 가능성이 있다. 홍삼박에는 항산화 및 면역 조절 기능을 갖는 성분이 잔존하며, 이러한 기능성 물질이 스트레스 환경(고온, 장마, 응애 압박 등)에서 봉군의 생리적 안정성 유지에 기여했을 가능성이 있다. 반면 2.5% 이상 고농도 처리구에서 봉군세력이 감소한 것은 기호성 저하 또는 대사적 부담 증가와 관련될 수 있다. 따라서 봉군 생산성과 안정성을 고려할 때 홍삼박의 적정 첨가 수준은 0.5 - 1.0% 범위가 적합한 것으로 판단된다.

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Fig. 5.

Bee coverage of frame of compressed colonies prior to overwintering according to treatment.

Conclusion

본 연구에서는 홍삼박을 0 - 10.0% 수준으로 화분떡에 첨가하여 급이한 결과, 화분떡 섭취율, 봉개율 및 월동 전 봉군세력은 0.5 - 1.0% 처리구에서 상대적으로 높은 값을 나타냈다. 특히 1.0% 처리구에서는 7월 및 9월 봉개율이 증가하였으며, 월동 전 일벌 개체수는 대조구 대비 약 12% 증가하여 통계적으로 유의한 차이를 보였다(p < 0.05). 반면, 2.5% 이상의 고농도 처리구에서는 섭취율 감소와 함께 봉군세력 저하 경향이 나타났다.

이러한 결과는 홍삼박의 화분대체사료 내 적정 첨가 수준이 0.5 - 1.0% 범위일 가능성을 시사한다. 고농도 처리구에서 나타난 봉군세력 저하는 화분떡의 기호성 저하로 인한 섭취량 감소, 즉 단백질을 포함한 영양소 섭취 부족과 밀접하게 관련된 것으로 판단된다. 한편, 저농도 처리구에서 관찰된 긍정적 효과는 홍삼박에 함유된 사포닌 등 기능성 성분의 생리활성과 관련될 가능성이 있으나, 그 기작을 본 연구 결과만으로 단정하기에는 한계가 있다.

따라서 홍삼박은 화분대체사료의 기능성 소재로 활용 가능성이 있으나, 그 효과의 작용 기작을 명확히 구명하기 위해서는 사포닌을 포함한 개별 성분의 생리적 역할, 면역 지표와의 연계성, 그리고 장기 월동 성공률 및 실제 양봉 환경에서의 적용성에 대한 후속 연구가 필요하다.

Conflict of Interests

No potential conflict of interest relevant to this article was reported.

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