KR102182727B1 - 흰점박이꽃무지 유충의 생장 촉진용 인공사료 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명의 본 발명의 흰점박이꽃무지 유충의 생장 촉진용 인공사료 조성물은, 톱밥, 카제인, 옥수수전분, 밀기울로 구성된 혼합물을 발효한 발효물을 포함하는 것이 특징이다.
본 발명에 의해, 흰점박이꽃무지 유충의 생장 촉진용 인공사료 조성물가 제공됨에 따라, 기존 흰점박이꽃무지 사료에 비해 현저하게 흰점박이꽃무지 유충의 생장을 촉진하여 발육기간을 단축함과 동시에 생존율도 70% 이상을 나타냄에 따라 앞으로 흰점박이꽃무지의 산업적 이용을 위해서 속성으로 사육이 가능해져 식용곤충 사육농가에 도움을 줄 것으로 기대된다.

Description

흰점박이꽃무지 유충의 생장 촉진용 인공사료 조성물{Breeding Artificial Diet composition for Growth Enhancing of Protaetia brevitarsis larva}

본 발명은 흰점박이꽃무지 유충의 생장 촉진용 인공사료 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기존 흰점박이꽃무지 사료에 비해 현저하게 흰점박이꽃무지 유충의 생장을 촉진시켜 발육기간을 단축시킴과 동시에 생존율도 70% 이상인 흰점박이꽃무지 유충의 생장 촉진용 인공사료 조성물에 관한 것이다.

최근 국제식량농업기구(FAO)에서는 질병이나 환경오염으로 인한 식량부족 문제를 해결하기 위한 정책으로 미래식량자원으로서의 식용곤충의 활성화방안을 발표한 바 있고, 이에 대한 관심이 전 세계적으로 증대되고 있다.

예로부터 곤충은 약용으로 사용해 왔으며, 그 중 누에, 메뚜기, 흰점박이꽃무지 유충(굼벵이), 지네 등은 당뇨, 염증성 질환, 간질환 및 동맥경화 등의 만성 질환 치료에 효과적이라는 연구결과가 보고되었다.

상기 식용곤충의 하나인 흰점박이꽃무지(Protaetia brevitarsis)는 민간 및 동의보감 등의 전통 한방의서에서 "제조" 또는 "굼벵이" 라는 속명으로 불리고 있는 딱정벌레목, 풍뎅이과, 꽃무지아과에 속한 초식성 곤충이다. 흰점박이꽃무지의 유충은 크기에 따라 1~3령으로 분류하는데, 3령 유충은 평균 머리폭이 4.3~4.5 ㎜ 전후가 되며, 몸길이는 25~37 ㎜로써, 이 시기의 유충의 몸은 유백색이며 전체에 황색의 짧은 털들이 촘촘하게 나있으며, 몸의 크기에 비해 머리 크기가 작고 다리가 발달되지 않아 이동시 등을 이용하여 이동한다.

흰점박이꽃무지 외의 꽃무지류(Protaetia spp.)로는 잔꽃무지, 참꽃무지, 검정꽃무지, 홀쭉꽃무지, 풀색꽃무지, 넓적꽃무지, 범꽃무지, 참넓적꽃무지, 점박이꽃무지, 애초록꽃무지, 만주점박이꽃무지, 큰자색호랑꽃무지 등이 있으나 각각 별개의 곤충으로 인정된다.

흰점박이꽃무지는 성충이 알을 낳아 부화해서 1령에서 3령을 거쳐 종령을 지나 번데기가 되며 번데기 후에 성충이 되는 완전탈바꿈을 하는 곤충에 하는 것으로, 1령에서 3령까지의 발육기간은 약 4~5개월이 걸리며, 어린 유충의 성장 속도에 가장 중요한 영향을 미치는 것은 사육환경으로서 온도, 먹이, 습도 등의 요인들이 있다. 특히, 흰점박이꽃무지는 3령의 성숙유충 상태로 월동하며, 성충은 주간에 활동하고 복숭아, 배 등의 성숙한 과일이나 옥수수, 상수리 나무 등의 즙액을 먹이로 하며, 이들의 유충은 퇴비나 건초더미 등의 유기물이 풍부한 부식성 토양속에서 서식한다.

최근에는 이러한 흰점박이꽃무지의 약용성에 관심이 집중되면서 많은 사람들이 흰점박이꽃무지를 대량으로 채집하려고 하나 자연산의 채집에는 어려움이 많다.

흰점박이꽃무지 사육농가가 곤충사육 농가 중 3/4으로 가장 많은 비율을 차지하고 있지만, 아직 사료에 대한 과학적 근거를 제공하고 있지는 않다. 이에 흰점박이꽃무지의 인공사육방법에 대한 관심이 점차 늘고 있지만, 아직까지는 흰점박이꽃무지를 대량생산하기에는 체계적인 연구가 부족한 실정이다.

1. 대한민국 등록특허 제10-0228541호 (발명의 명칭: 흰점박이꽃무지(Protaetia brevitarsis)의 인공 사료 조성물 및 그의 제조방법, 출원인: 한국과학기술연구원) 2. 대한민국 등록특허 제10-0937152호 (발명의 명칭: 뽕나무를 이용한 흰점박이꽃무지의 유충 및 성충의 사료 제조방법, 출원인: 경상북도 예천군(예천군곤충연구소장) 외 1인) 3. 대한민국 등록특허 제10-1184002호 (발명의 명칭: 꽃무지류의 인공사료, 이의 제조방법 및 이를 이용한 꽃무지류의 사육방법, 출원인: 대한민국)

본 발명의 목적은 기존 흰점박이꽃무지 사료에 비해 현저하게 흰점박이꽃무지 유충의 생장을 촉진하여 발육기간을 단축함과 동시에 생존율도 70% 이상인 흰점박이꽃무지 유충의 생장 촉진용 인공사료 조성물을 제공하는 데에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 흰점박이꽃무지 유충의 생장 촉진용 인공사료 조성물은, 톱밥, 카제인, 옥수수전분, 밀기울로 구성된 혼합물을 발효한 발효물을 포함하는 것이 특징이며, 보다 바람직하게 상기 혼합물은 상기 톱밥 60~80 중량%, 상기 카제인 10~25 중량%, 상기 옥수수전분 5~15 중량%, 상기 밀기울 1~5 중량%로 구성되는 것이 특징이다.

또 다른 본 발명인 흰점박이꽃무지 유충의 생장 촉진용 인공사료의 제조방법은, 톱밥, 카제인, 옥수수전분, 밀기울로 혼합된 혼합물을 제조하는 제1단계 및, 상기 혼합물에 물을 넣은 후 발효하여 흰점박이꽃무지 유충의 생장 촉진용 인공사료를 제조하는 제2단계를 포함하는 것이 특징이며, 상기 제1단계의 혼합물은 상기 톱밥 60~80 중량%, 상기 카제인 10~25 중량%, 상기 옥수수전분 5~15 중량%, 상기 밀기울 1~5 중량%로 구성되는 것이 특징이다.

또한, 상기 제2단계의 인공사료 제조시, 상기 혼합물에 혼합물 100 중량부를 기준으로 40~50 중량부의 물을 넣는 것이 특징이며, 상기 발효는 20~30℃에서 2~3개월동안 이루어지는 것이 특징이다.

또 다른 본 발명인 흰점박이꽃무지 유충의 생장 촉진용 인공사료는, 상기 제조방법에 의해 제조되는 것이 특징이며, 이러한 상기 인공사료를 흰점박이꽃무지 유충에게 급이하여 흰점박이꽃무지 유충을 사육하는 것이 특징이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 의해, 흰점박이꽃무지 유충의 생장 촉진용 인공사료 조성물가 제공됨에 따라, 기존 흰점박이꽃무지 사료에 비해 현저하게 흰점박이꽃무지 유충의 생장을 촉진하여 발육기간을 단축함과 동시에 생존율도 70% 이상을 나타냄에 따라 앞으로 흰점박이꽃무지의 산업적 이용을 위해서 속성으로 사육이 가능해져 식용곤충 사육농가에 도움을 줄 것으로 기대된다.

도 1은 각 사료들의 발효기일에 따른 온도변화를 나타낸 그래프이다.
도 2는 각 사료에 따른 흰점박이꽃무지 유충의 생존율을 나타낸 그래프이다.

이하, 본 발명을 상세하게 설명하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명은 흰점박이꽃무지 유충의 생장 촉진용 인공사료 조성물에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 기존 흰점박이꽃무지 사료에 비해 현저하게 흰점박이꽃무지 유충의 생장을 촉진시켜 발육기간을 단축시킴과 동시에 생존율도 70% 이상을 나타낼 수 있도록 톱밥, 카제인, 옥수수전분, 밀기울로 구성된 혼합물을 발효한 발효물을 포함하는 흰점박이꽃무지 유충의 생장 촉진용 인공사료 조성물을 제공하는 것이 특징이다.

상기 톱밥은 상기 인공사료 조성물의 주재료가 되는 성분으로, 참나무 톱밥을 사용하는 것이 바람직한데, 상기의 참나무로 이루어진 톱밥은 흰점박이 꽃무지 유충이 섭취하기 좋은 특성을 나타내며, 흰점박이 꽃무지 유충의 발육속도를 증진시키는 역할을 한다. 이러한 톱밥은 250메쉬 내지 350메쉬 범위의 크기인 것이 바람직한 것으로써, 상기 톱밥의 크기가 250메쉬 미만인 경우에는 유충이 먹이 섭식이 불량하고, 350메쉬를 초과하는 경우에는 입자가 작아 수분유지에 바람직하지 않다.

상기 카제인(Casein)은 인공사료의 단백질원으로서 가장 널리 사용되고 있는 것으로써 시판되고 있는 다른 단백질원과 비교했을 때 순도가 높고, 곤충이 필수로 하는 아미노산 균형이 비교적 좋은 것으로 알려져 있다.

상기 옥수수전분은 흰점박이꽃무지 유충에 대한 소화흡수율이 높아 에너지원으로 쉽게 이용되며, 생육을 촉진시키는 역할을 한다. 또한, 다른 성분들과의 결착력을 증가시키고, 각 성분들의 비산을 방지하여 사료의 손실을 방지하는 효과가 있다.

상기 밀기울은 소맥피라고도 하며 밀을 빻아 체로 쳐서 남은 찌꺼기로 발효는 촉진하는데 일반적으로 사료용 소재로 많이 사용되고 있다.

이와 같이 본 발명은 상기와 같은 재료들을 사용하여 흰점박이꽃무지 유충의 생장 촉진용 인공사료 조성물을 제조하되, 영양소가 충분히 함유되어 있고 영양소간의 균형이 맞도록 하여 흰점박이꽃무지 유충의 생장을 촉진시킬 수 있도록 하기 위해, 더욱 바람직하게는 상기 흰점박이꽃무지 유충의 생장 촉진용 인공사료 조성물이 톱밥 60~80 중량%, 카제인 10~25 중량%, 옥수수전분 5~15 중량%, 밀기울 1~5 중량%로 구성된 혼합물을 발효한 발효물을 포함하는 것이 가장 좋다.

설명하면, 상기 톱밥과 상기 밀기울은 곤충 사료용 소재로 통상적으로 사용되었던 소재들로써, 상기 톱밥의 함량이 60 중량% 미만일 경우에는 상대적으로 밀기울의 함량을 높여야 하는 바 경제적 부담이 발생되며, 80 중량%를 초과할 경우에는 상대적으로 상기 옥수수전분 및 카제인의 함량이 낮게 함유되는 바, 본 발명이 목적하는 흰점박이꽃무지 유충이 생장촉진효능을 얻지 못하게 된다.

또한, 상기 밀기울의 함량이 1 중량% 미만일 경우에는 영양소 간의 균형이 맞지 않아 흰점박이꽃무지 유충이 발육이 더디게 될 우려가 있게 되며, 5 중량%를 초과할 경우에는 5 중량%이하 함유되는 경우 대비 보다 상승된 효과는 얻지 못하면서, 경제적 부담만 발생될 우려가 있게 된다.

또한, 상기 카제인의 함량이 10 중량% 미만으로 함유되거나, 상기 옥수수 전분의 함량이 5 중량% 미만으로 함유될 경우에는 영양적 균형이 맞지 않아 본 발명이 목적하는 흰점박이꽃무지 유충이 생장촉진효능을 얻지 못하게 되며, 상기 카제인의 함량이 25 중량%를 초과하거나, 상기 옥수수 전분의 함량이 15 중량%를 초과할 경우에는 나머지 다른 재료들의 조성 비율이 맞지 않아 이 역시 흰점박이꽃무지 유충의 생장촉진능을 얻지 못하게 된다. 이는 하기 실시예를 통해 입증된다.

이하, 본 발명인 흰점박이꽃무지 유충의 생장촉진용 인공사료의 제조방법에 대하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

1단계) 혼합물 제조

본 단계는 톱밥, 카제인, 옥수수전분, 밀기울로 혼합된 혼합물을 제조하는 것을 특징으로, 보다 바람직하게는 상기 톱밥 60~80 중량%, 상기 카제인 10~25 중량%, 상기 옥수수전분 5~15 중량%, 상기 밀기울 1~5 중량%로 구성되도록 혼합물을 제조하는 것이 흰점박이꽃무지 유충이 성장하기에 적합한 영양소가 충분히 함유되어 있고 영양소간의 균형이 맞아, 흰점박이꽃무지 유충의 발육을 좋게 하여 성장을 촉진시키게 된다.

2단계) 최종 흰점박이꽃무지 유충의 생장 촉진용 인공사료 제조

본 단계에서는 상기 혼합물에 물을 넣은 후 발효하여 최종 흰점박이꽃무지 유충의 생장 촉진용 인공사료를 제조하는 것이 특징이다.

이때, 상기 혼합물에는 혼합물 100 중량부를 기준으로 40~50 중량부의 물을 넣는 것이며, 상기 발효는 20~30℃에서 2~3개월동안 이루어지는 것이 특징이다.

설명하면, 상기 물은 상기 혼합물 100 중량부 기준으로 40 중량부 미만으로 함유될 경우에는 상기 재료들의 발효가 제대로 이루어지지 않아 본 발명이 목적하는 효능을 얻기 어려우며, 50 중량부를 초과할 경우에는 과도한 물함량으로 인해 오히려 유충이 폐사될 우려가 있게 된다.

또한, 상기 발효는 2~3개월 동안 이루어지는 것을 특징으로, 2개월 미만으로 발효될 경우에는 재료들의 충분이 발효되지 않아 발효과정에서 생성되는 가스와 온도상승으로 인해 유충이 폐사되게 되며, 3개월 초과하여 발효할 경우에는 초과기간에 따른 상승된 효과를 얻지 못하는 바, 상기 발효기간은 2~3개월이 가장 적합하다.

또한, 상기 인공사료에는 곤충사료에 통상적으로 사용되는 방부제, 보존제, 항생제, 비타민 등의 미량 영양성분 등이 더 포함될 수 있다. 상기 방부제, 보존 제, 항생제, 미량 영양성분 등은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 당업자가 통상적으로 사료에 첨가하는 함량으로 적의 선택하여 사용할 수 있다.

이렇게 제조된 상기 본 발명의 흰점박이꽃무지 유충의 생장촉진용 인공사료는 흰점박이꽃무지 유충에 급이하도록 함으로써 생존율도 70%이상으로 높이고, 발육속도도 다른 사료 대비 현저하게 단축시킴에 따라, 이는 본 발명의 흰점박이꽃무지 유충의 생장촉진용 인공사료가 흰점박이꽃무지의 연중 인공사육에 적합함을 알 수 있다.

이하에서는 실시예를 들어 본 발명에 관하여 더욱 상세하게 설명할 것이나, 이들 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명의 보호 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.

<실시예 1,2 및 비교예 1,2,3> 흰점박이꽃무지 유충의 생장촉진용 인공사료 제조

각각의 인공사료를 하기 표 1의 조성비율에 맞춰 혼합하여 제조하였다.

이때, 인공사료의 재료로 톱밥(신우임산에서 구입), 카제인(대정화금에서 구입), 옥수수전분(제일제당에서 구입), 밀기울(우리밀 가공공장에서 구입)을 구입하여 적용하였다.

	톱밥(g)	카제인(g)	옥수수전분(g)	밀기울(g)
비교예1(T1)	20	10	0	1
실시예1(T2)	20	7.5	2.5	1
실시예2(T3)	20	5	5	1
비교예2(T4)	20	2.5	7.5	1
비교예3(control)	30	0	0	1

이렇게 제조된 실시예 1,2 및 비교예 1,2,3의 각 혼합물에 혼합물 100 중량부를 기준으로 40 중량부의 물을 넣어서 각각의 물질 들이 잘 섞일 수 있도록 각각 제조한 후, 온도 25±3℃ 저장고에 3개월동안 저장하여 최종 실시예 1,2 및 비교예 1,2,3의 흰점박이꽃무지 유충의 생장촉진용 인공사료들을 제조하였다.

<실험예 1> 사료 발효기간에 따른 온도변화 측정

1. 실험방법

상기 실시예 1,2 및 비교예 1 내지 3의 흰점박이꽃무지 유충의 생장촉진용 인공사료들을 대상으로 1주일 간격으로 사료의 온도변화를 측정하였다.

2. 실험결과.

상기 실험결과, 도 1에 나타나 있듯이, 사료발효시 최대 51℃까지 증가함을 확인할 수 있는 바, 상기 발효가 충분히 이루어지지 않은 상태에서 유충을 넣을 경우 유충이 폐사될 확률이 높음을 알 수 있었다.

이에, 본 발명의 사료들은 2~3개월 동안 발효과정을 충분히 거친 후, 흰점박이 꽃무지 유충에 급이를 해야 생존율에 악영향을 미치지 않음을 알 수 있었다.

<실험예 2> 흰점박이꽃무지 유충의 섭식량 비교

1. 실험방법

- 온도: 25℃

- 대상: 흰점박이꽃무지 3령 유충

- 방법: 갓 탈피한 3령 유충의 무게를 측정하고, 각각의 인공사료를 넣어 11.4×8.2 cm 크기의 페트리디쉬에서 1마리씩 사육하며, 사료를 섭식한지 1주일이 지나 시기의 개체별 무게를 측정하고, 섭식하고 남은 똥의 무게를 측정하였다.

2. 실험결과

상기 실험결과, 하기 표 2와 같이 나타났다.

	T2	T3	T4	control
Initial body weight(g)	0.700±0.014	0.627±0.156	0.615±0.012	0.623±0.011
Final body weight(g)	1.745±0.031	1.528±0.036	1.526±0.042	0.780±0.009
weight gain(g)	1.044±0.020	0.901±0.024	0.911±0.037	0.157±0.005
Feed intake(g)	5.546±0.227	6.193±0.120	5.639±0.133	0.923±0.283
Feed converision ratio(g feed/g gain)	5.308	5.965	6.271	5.889

상기 표 2에 나타나 있듯이, 10일간 체증 증가를 보면 최소 0.157g에서 최대 1.044g으로 확인되었으며, T2 사료에서 가장 높은 체중 증가량을 보였다.

또한, 사료의 섭식량은 최소 0.923g에서 최대 5.546g임을 확인하였으며, 사료 효율은 T2사료가 5.3 feed/gain으로 가장 효율적인 것을 확인하였다.

<실험예 3> 흰점박이꽃무지의 사료에 따른 발육특성 분석

1. 실험방법

- 온도: 25℃

- 대상: 흰점박이꽃무지 갓 부화한 1령 유충

- 방법: 각각의 인공사료를 넣어 11.4×8.2 cm 크기의 페트리디쉬에서 1마리씩 사육하며, 매일 생존유무와 탈피각 등을 확인하여 발육특성을 조사하였다.

2. 실험결과

상기 실험결과, 하기 표 3과 같이 나타났다.

	기간			유충전기간	번데기기간
	1령	2령	3령
T2	8.6±0.3	9.3±0.5	20.9±4.1	34.8±1.1	33.1±1.1
T3	9.4±0.3	9.3±0.2	28.9±5.9	38.6±1.1	32.2±1.1
T4	9.3±0.1	10.3±0.5	71.7±4.2	91.2±2.3	27.3±2.3
Control	17.3±0.8	17.7±0.5	63.9±0.0	99.0±0.0	-

상기 표 3에 나타나 있듯이, T2, T3 사료에서 유충의 발육기간이 34.8일과 38.6일로 가장 짧게 나타나는 경향을 보였으며, 번데기 기간은 T4사료가 가장 낮은 27.3일로 나타나고, control구에서는 100일 이상이 지났음에도 불구하고, 번데기가 형성되지 않음을 확인하였다.

<실험예 4> 흰점박이꽃무지의 사료에 따른 생존율 확인

1. 실험방법

- 온도: 25℃

- 대상: 흰점박이꽃무지 갓 부화한 1령 유충

- 방법: 각각의 인공사료를 넣어 11.4×8.2 cm크기의 페트리디쉬에서 1마리씩 사육하며, 매일 생존유무와 탈피각 등을 확인하여 발육특성을 조사하였다.

2. 실험결과

상기 실험결과, 도 2에 나타나 있듯이, 성장이 빠른 T2, T3사료에서는 생존율이 70% 이상으로 나타났음을 확인하였다.

이상, 종합적 실험결과로 흰점박이꽃무지의 사료 개발을 위해서 카제인과, 옥수수 전분의 비율을 달리한 결과 카제인의 비율이 높은 T1 사료에서는 생존이 불가능하였고, T2와 T3 사료에서는 발육속도가 다른 사료에 비해 현저하게 빨라지는 것을 확인할 수 있었다. 또한 생존율도 70% 이상으로 높게 나타나고 있어, 앞으로 흰점박이꽃무지의 산업적 이용을 위해서 속성으로 사육이 가능함을 알 수 있다.

상기의 본 발명은 바람직한 실시예 및 실험예를 중심으로 살펴보았으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 기술 범위 내에서 상기 본 발명의 상세한 설명과 다른 형태의 실시예들을 구현할 수 있을 것이다. 여기서 본 발명의 본질적 기술범위는 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (8)

1. 톱밥 60~80 중량%, 카제인 10~25 중량%, 옥수수전분 5~15 중량% 및 밀기울 1~5 중량%로 구성된 혼합물을 발효한 발효물을 포함하는,
   흰점박이꽃무지 유충의 생장 촉진용 인공사료 조성물.
   
   
2. 삭제
3. 톱밥 60~80 중량%, 카제인 10~25 중량%, 옥수수전분 5~15 중량% 및 밀기울 1~5 중량%로 혼합된 혼합물을 제조하는 제1단계; 및
   상기 혼합물에 물을 넣은 후 발효하여 흰점박이꽃무지 유충의 생장 촉진용 인공사료를 제조하는 제2단계;를 포함하는,
   흰점박이꽃무지 유충의 생장 촉진용 인공사료의 제조방법.
   
4. 삭제
5. 제3항에 있어서,
   상기 제2단계의 인공사료 제조시, 상기 혼합물에 혼합물 100 중량부를 기준으로 40~50 중량부의 물을 넣는 것을 특징으로 하는,
   흰점박이꽃무지 유충의 생장 촉진용 인공사료의 제조방법.
   
6. 제3항에 있어서,
   상기 제2단계의 인공사료 제조시, 상기 발효는 20~30℃에서 2~3개월동안 이루어지는 것을 특징으로 하는,
   흰점박이꽃무지 유충의 생장 촉진용 인공사료의 제조방법.
   
7. 제3항, 제5항 및 제6항 중 선택된 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조되는,
   흰점박이꽃무지 유충의 생장 촉진용 인공사료 조성물.
   
8. 제1항의 인공사료 조성물을 흰점박이꽃무지 유충에게 급이하여 흰점박이꽃무지 유충을 사육하는 방법.

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