Mae carbohydradau hydawdd cyffredin yn effeithio ar dwf, goroesiad a phroffil asid brasterog larfa pryfed du Hermetia illucens (Stratiomyidae)

Diolch am ymweld â Nature.com. Mae gan y fersiwn porwr rydych chi'n ei ddefnyddio gefnogaeth CSS gyfyngedig. I gael y canlyniadau gorau, rydym yn argymell defnyddio porwr mwy newydd (neu analluogi modd cydnawsedd yn Internet Explorer). Yn y cyfamser, er mwyn sicrhau cefnogaeth barhaus, byddwn yn arddangos y wefan heb arddulliau a JavaScript.
Mae'r pryfyn milwr du (Hermetia illucens, L. 1758) yn bryfyn hollysol detritivorous gyda photensial uchel i ddefnyddio sgil-gynhyrchion organig llawn carbohydradau. Ymhlith carbohydradau, mae pryfed milwr du yn dibynnu ar siwgrau hydawdd ar gyfer twf a synthesis lipid. Nod yr astudiaeth hon oedd gwerthuso effeithiau siwgrau hydawdd cyffredin ar ddatblygiad, goroesiad, a phroffil asid brasterog pryfed milwr du. Ychwanegu porthiant cyw iâr gyda monosacaridau a deusacaridau ar wahân. Defnyddiwyd cellwlos fel rheolydd. Roedd larfa'n bwydo glwcos, ffrwctos, swcros, a thyfodd maltos yn gyflymach na larfa rheoli. Mewn cyferbyniad, cafodd lactos effaith antinutritional ar larfa, gan arafu twf a lleihau pwysau corff unigol terfynol. Fodd bynnag, roedd pob siwgr hydawdd yn gwneud larfa yn dewach na'r rhai a oedd yn bwydo'r diet rheoli. Yn nodedig, roedd y siwgrau a brofwyd yn siapio'r proffil asid brasterog. Cynyddodd maltos a swcros y cynnwys asid brasterog dirlawn o gymharu â seliwlos. Mewn cyferbyniad, cynyddodd lactos y biogroniad o asidau brasterog annirlawn dietegol. Yr astudiaeth hon yw'r gyntaf i ddangos effaith siwgr hydawdd ar gyfansoddiad asid brasterog larfa pryfed du. Mae ein canlyniadau'n dangos bod y carbohydradau a brofwyd yn cael effaith sylweddol ar gyfansoddiad asid brasterog larfâu pryfed milwr du ac felly efallai y byddant yn penderfynu ar eu cymhwysiad terfynol.
Mae'r galw byd-eang am ynni a phrotein anifeiliaid yn parhau i gynyddu1. Yng nghyd-destun cynhesu byd-eang, mae'n hanfodol dod o hyd i ddewisiadau amgen mwy gwyrdd i ynni ffosil a dulliau cynhyrchu bwyd traddodiadol tra'n cynyddu cynhyrchiant. Mae pryfed yn addo ymgeiswyr i fynd i'r afael â'r materion hyn oherwydd eu cyfansoddiad cemegol is a'u heffaith amgylcheddol o gymharu â ffermio da byw traddodiadol2. Ymhlith pryfed, mae'r pryf milwr du (BSF), Hermetia illucens (L. 1758), rhywogaeth niweidiol sy'n gallu bwydo ar amrywiaeth o swbstradau organig, yn ymgeisydd ardderchog i fynd i'r afael â'r materion hyn3. Felly, gallai prisio'r swbstradau hyn trwy fridio BSF greu ffynhonnell newydd o ddeunyddiau crai i ddiwallu anghenion amrywiol ddiwydiannau.
Gall larfa BSF (BSFL) fwydo ar sgil-gynhyrchion amaethyddol ac amaeth-ddiwydiannol fel grawn bragwyr, gweddillion llysiau, mwydion ffrwythau a hen fara, sy'n arbennig o addas ar gyfer twf BSFL oherwydd eu carbohydrad uchel (CH)4,5, 6 cynnwys. Mae cynhyrchu BSFL ar raddfa fawr yn arwain at ffurfio dau gynnyrch: feces, cymysgedd o weddillion swbstrad a feces y gellir eu defnyddio fel gwrtaith ar gyfer tyfu planhigion7, a larfa, sy'n cynnwys proteinau, lipidau a chitin yn bennaf. Defnyddir proteinau a lipidau yn bennaf mewn ffermio da byw, biodanwydd a cholur8,9. O ran chitin, mae'r biopolymer hwn yn dod o hyd i gymwysiadau yn y sector bwyd-amaeth, biotechnoleg a gofal iechyd10.
Mae BSF yn bryfyn holometabolaidd awtogenaidd, sy'n golygu y gall ei fetamorffosis a'i atgenhedlu, yn enwedig y camau sy'n cymryd llawer o egni yng nghylchred bywyd y pryfed, gael eu cefnogi'n llwyr gan gronfeydd o faetholion a gynhyrchir yn ystod twf larfâu11. Yn fwy penodol, mae synthesis protein a lipid yn arwain at ddatblygiad y corff braster, organ storio bwysig sy'n rhyddhau egni yn ystod cyfnodau di-fwydo BSF: prepupa (hy, y cam larfa olaf pan fydd larfa BSF yn troi'n ddu wrth fwydo a chwilio). ar gyfer amgylchedd sy'n addas ar gyfer metamorffosis), chwilerod (hy, y cyfnod ansymudol pan fo'r pryfyn yn cael metamorffosis), ac oedolion12,13. CH yw'r brif ffynhonnell egni yn neiet BSF14. Ymhlith y maetholion hyn, ni all BSFL15,16 dreulio CH ffibrog fel hemicellwlos, seliwlos a lignin, yn wahanol i ddeusacaridau a polysacaridau (fel startsh). Mae treulio CH yn gam rhagarweiniol pwysig ar gyfer amsugno carbohydradau, sy'n cael eu hydroleiddio yn y pen draw i siwgrau syml yn y coluddyn16. Yna gellir amsugno'r siwgrau syml (hy, trwy'r bilen peritroffig berfeddol) a'u metaboleiddio i gynhyrchu egni17. Fel y soniwyd uchod, mae larfa yn storio egni gormodol fel lipidau yn y corff braster12,18. Mae'r lipidau storio yn cynnwys triglyseridau (lipidau niwtral a ffurfiwyd o un moleciwl glyserol a thri asid brasterog) wedi'u syntheseiddio gan y larfa o siwgrau syml dietegol. Mae'r CH hyn yn darparu'r swbstradau asetyl-CoA sydd eu hangen ar gyfer biosynthesis asid brasterog (FA) trwy'r llwybrau asid brasterog synthase a thioesterase19. Mae proffil asid brasterog lipidau H. illucens yn cael ei ddominyddu'n naturiol gan asidau brasterog dirlawn (SFA) gyda chyfran uchel o asid laurig (C12:0)19,20. Felly, mae'r cynnwys lipid uchel a chyfansoddiad asid brasterog yn prysur ddod yn ffactorau cyfyngu ar y defnydd o larfa cyfan mewn bwyd anifeiliaid, yn enwedig mewn dyframaethu lle mae angen asidau brasterog amlannirlawn (PUFA)21.
Ers darganfod potensial BSFL i leihau gwastraff organig, mae astudiaethau ar werth sgil-gynhyrchion amrywiol wedi dangos bod cyfansoddiad BSFL yn cael ei reoleiddio'n rhannol gan ei ddeiet. Ar hyn o bryd, mae rheoleiddio proffil yr FA o H. illucens yn parhau i wella. Mae gallu BSFL i fiogronni PUFA wedi'i ddangos ar swbstradau llawn PUFA fel algâu, gwastraff pysgod, neu brydau fel had llin, sy'n darparu proffil FA o ansawdd uwch ar gyfer maeth anifeiliaid19,22,23. Mewn cyferbyniad, ar gyfer sgil-gynhyrchion nad ydynt wedi'u cyfoethogi mewn PUFA, nid oes cydberthynas bob amser rhwng y proffiliau FA dietegol a'r FA larfal, sy'n nodi dylanwad maetholion eraill24,25. Mewn gwirionedd, mae effaith CH treuliadwy ar broffiliau FA yn dal i gael ei deall yn wael ac nid oes digon o ymchwil wedi'i gwneud24,25,26,27.
Hyd eithaf ein gwybodaeth, er bod cyfanswm monosacaridau a deusacaridau yn doreithiog yn neiet H. illucens, nid yw eu rôl maethol yn cael ei ddeall yn dda ym maeth H. illucens. Nod yr astudiaeth hon oedd egluro eu heffeithiau ar faeth BSFL a chyfansoddiad lipid. Byddwn yn gwerthuso twf, goroesiad a chynhyrchiant larfa o dan amodau maethol gwahanol. Yna, byddwn yn disgrifio cynnwys lipid a phroffil asid brasterog pob diet i dynnu sylw at effeithiau CH ar ansawdd maethol BSFL.
Roeddem yn rhagdybio y byddai natur y CH a brofwyd yn effeithio ar (1) twf larfal, (2) cyfanswm lefelau lipid, a (3) modiwleiddio proffil yr FA. Gall monosacaridau gael eu hamsugno'n uniongyrchol, tra bod yn rhaid hydrolysu deusacaridau. Mae monosacaridau felly ar gael yn fwy fel ffynonellau ynni uniongyrchol neu ragflaenwyr ar gyfer lipogenesis trwy'r llwybrau FA synthase a thioesterase, a thrwy hynny wella twf larfau H. illucens a hyrwyddo cronni lipidau wrth gefn (yn enwedig asid laurig).
Effeithiodd y CH a brofwyd ar bwysau corff cyfartalog larfa yn ystod twf (Ffig. 1). Cynyddodd FRU, GLU, SUC a MAL bwysau corff y larfa yn debyg i'r diet rheoli (CEL). Mewn cyferbyniad, roedd yn ymddangos bod LAC a GAL yn atal datblygiad larfâu. Yn nodedig, cafodd LAC effaith negyddol sylweddol ar dwf larfa o'i gymharu â SUC trwy gydol y cyfnod twf: 9.16 ± 1.10 mg yn erbyn 15.00 ± 1.01 mg ar ddiwrnod 3 (F6,21 = 12.77, p < 0.001; Ffig. 1), 125.411 . mg a 211.79 ± 14.93 mg, yn y drefn honno, ar ddiwrnod 17 (F6,21 = 38.57, p < 0.001; Ffig. 1).
Gan ddefnyddio gwahanol monosacaridau (ffrwctos (FRU), galactos (GAL), glwcos (GLU), deusacaridau (lactos (LAC), maltos (MAL), swcros (SUC)) a seliwlos (CEL) fel rheolaethau. Twf larfa wedi'i fwydo â larfa pryfed milwr du. Mae pob pwynt ar y gromlin yn cynrychioli'r pwysau unigol cymedrig (mg) wedi'i gyfrifo trwy bwyso 20 larfa a ddewiswyd ar hap o boblogaeth o 100 larfa (n = 4). Mae bariau gwall yn cynrychioli SD.
Darparodd y diet CEL oroesiad larfal rhagorol o 95.5 ± 3.8%. At hynny, lleihawyd goroesiad dietau wedi'u bwydo â H. illucens sy'n cynnwys CH hydawdd (GLM: χ = 107.13, df = 21, p < 0.001), a achoswyd gan MAL a SUC (deusacaridau) yn y CH a astudiwyd. Roedd y marwolaethau yn is na rhai GLU, FRU, GAL (monosacarid), a LAC (EMM: p < 0.001, Ffigur 2).
Plot bocs o oroesiad larfâu pryfed milwr du wedi'u trin â monosacaridau amrywiol (ffrwctos, galactos, glwcos), deusacaridau (lactos, maltos, swcros) a seliwlos fel rheolyddion. Nid yw triniaethau â'r un llythyren yn sylweddol wahanol i'w gilydd (EMM, p > 0.05).
Roedd pob diet a brofwyd yn caniatáu i larfa gyrraedd y cam cyn-pupal. Fodd bynnag, roedd y CHs a brofwyd yn tueddu i ymestyn datblygiad larfal (F6,21=9.60, p<0.001; Tabl 1). Yn benodol, cymerodd larfâu sy'n bwydo GAL a PDG yn hirach i gyrraedd y cam cyn-pupal o gymharu â larfâu a fagwyd ar CEL (CEL-GAL: p<0.001; CEL-LAC: p<0.001; Tabl 1).
Cafodd y CH a brofwyd hefyd effeithiau gwahanol ar bwysau corff y larfa, gyda phwysau corff y larfa a borthwyd y diet CEL yn cyrraedd 180.19 ± 11.35 mg (F6,21 = 16.86, p < 0.001; Ffig. 3). Arweiniodd FRU, GLU, MAL a SUC at bwysau corff larfal terfynol cyfartalog o fwy na 200 mg, a oedd yn sylweddol uwch na CEL (p < 0.05). Mewn cyferbyniad, roedd gan larfâu a borthodd GAL a LAC bwysau corff is, ar gyfartaledd 177.64 ± 4.23 mg a 156.30 ± 2.59 mg, yn y drefn honno (p < 0.05). Roedd yr effaith hon yn fwy amlwg gyda phlant sy'n derbyn gofal, lle roedd pwysau'r corff terfynol yn is na gyda'r diet rheoli (CEL-LAC: gwahaniaeth = 23.89 mg; p = 0.03; Ffigur 3).
Pwysau terfynol cymedrig larfa unigol wedi'i fynegi fel smotiau larfa (mg) a phryfed milwr du a fynegir fel histogram (g) yn bwydo monosacaridau gwahanol (ffrwctos, galactos, glwcos), deusacaridau (lactos, maltos, swcros) a seliwlos (fel rheolaeth). Mae llythrennau colofnog yn cynrychioli grwpiau sy'n sylweddol wahanol o ran cyfanswm pwysau larfal (p < 0.001). Mae llythrennau sy'n gysylltiedig â smotiau larfal yn cynrychioli grwpiau â phwysau larfal unigol sylweddol wahanol (p < 0.001). Mae bariau gwall yn cynrychioli SD.
Roedd y pwysau unigol mwyaf yn annibynnol ar gyfanswm pwysau terfynol cytrefi larfâu. Mewn gwirionedd, ni chynyddodd dietau sy'n cynnwys FRU, GLU, MAL, a SUC gyfanswm pwysau'r larfa a gynhyrchwyd yn y tanc o'i gymharu â CEL (Ffigur 3). Fodd bynnag, gostyngodd LAC y cyfanswm pwysau yn sylweddol (CEL-LAC: gwahaniaeth = 9.14 g; p < 0.001; Ffigur 3).
Mae Tabl 1 yn dangos y cnwd (larfa/dydd). Yn ddiddorol, roedd y cynnyrch gorau posibl o CEL, MAL a SUC yn debyg (Tabl 1). Mewn cyferbyniad, gostyngodd FRU, GAL, GLU a LAC y cynnyrch o gymharu â CEL (Tabl 1). GAL a LAC a berfformiodd waethaf: hanerwyd y cnwd i ddim ond 0.51 ± 0.09 g larfa/dydd a 0.48 ± 0.06 g larfa/dydd, yn y drefn honno (Tabl 1).
Cynyddodd monosacaridau a deusacaridau gynnwys lipid y larfa CF (Tabl 1). Ar y diet CLE, cafwyd larfa â chynnwys lipid o 23.19 ± 0.70% o'r cynnwys DM. Er mwyn cymharu, roedd y cynnwys lipid cyfartalog mewn larfâu sy'n cael eu bwydo â siwgr hydawdd yn fwy na 30% (Tabl 1). Fodd bynnag, cynyddodd y CHs a brofwyd eu cynnwys braster i'r un graddau.
Yn ôl y disgwyl, effeithiodd y pynciau CG ar broffil FA y larfa i raddau amrywiol (Ffig. 4). Roedd y cynnwys SFA yn uchel ym mhob diet ac yn cyrraedd mwy na 60%. Nid oedd MAL a SUC yn cydbwyso proffil yr FA, a arweiniodd at gynnydd yn y cynnwys SFA. Yn achos MAL, ar y naill law, arweiniodd yr anghydbwysedd hwn yn bennaf at leihad yng nghynnwys asidau brasterog mono-annirlawn (MUFA) (F6,21 = 7.47; p < 0.001; Ffig. 4). Ar y llaw arall, ar gyfer SUC, roedd y gostyngiad yn fwy unffurf rhwng MUFA a PUFA. Cafodd LAC a MAL effeithiau croes ar y sbectrwm FA (SFA: F6,21 = 8.74; p < 0.001; MUFA: F6,21 = 7.47; p < 0.001; PUFA: χ2 = 19.60; Df = 6; p < 0.001; Ffigur; 4). Mae'n ymddangos bod y gyfran is o SFA mewn larfa a fwydir gan LAC yn cynyddu'r cynnwys MUFA. Yn benodol, roedd lefelau MUFA yn uwch mewn larfâu a borthwyd gan LAC o gymharu â siwgrau hydawdd eraill ac eithrio GAL (F6,21 = 7.47; p < 0.001; Ffigur 4).
Gan ddefnyddio gwahanol monosacaridau (ffrwctos (FRU), galactos (GAL), glwcos (GLU)), deusacaridau (lactos (LAC), maltos (MAL), swcros (SUC)) a seliwlos (CEL) fel rheolaethau, llain blwch o asid brasterog cyfansoddiad yn cael ei fwydo i larfa pryfed du. Mynegir canlyniadau fel canran o gyfanswm FAME. Mae triniaethau sydd wedi'u nodi â llythrennau gwahanol yn sylweddol wahanol (p < 0.001). (a) Cyfran yr asidau brasterog dirlawn; (b) Asidau brasterog mono-annirlawn; (c) Asidau brasterog amlannirlawn.
Ymhlith yr asidau brasterog a nodwyd, asid laurig (C12:0) oedd yn bennaf ym mhob sbectra a arsylwyd (mwy na 40%). SFAs presennol eraill oedd asid palmitig (C16:0) (llai na 10%), asid stearig (C18:0) (llai na 2.5%) ac asid caprig (C10:0) (llai na 1.5%). Cynrychiolwyd MUFAs yn bennaf gan asid oleic (C18:1n9) (llai na 9.5%), tra bod PUFAs yn cynnwys asid linoleig yn bennaf (C18:2n6) (llai na 13.0%) (gweler Tabl Atodol S1). Yn ogystal, ni ellid nodi cyfran fach o gyfansoddion, yn enwedig yn sbectra larfa CEL, lle'r oedd cyfansoddyn rhif 9 (UND9) heb ei nodi yn cyfrif am gyfartaledd o 2.46 ± 0.52% (gweler Tabl Atodol S1). Awgrymodd dadansoddiad GC×GC-FID y gallai fod yn asid brasterog 20-carbon gyda phump neu chwe bond dwbl (gweler Ffigur Atodol S5).
Datgelodd dadansoddiad PERMANOVA dri grŵp gwahanol yn seiliedig ar y proffiliau asid brasterog (F6,21 = 7.79, p < 0.001; Ffigur 5). Mae dadansoddiad prif gydrannau (PCA) o'r sbectrwm I'w gadarnhau yn dangos hyn ac fe'i heglurir gan ddwy gydran (Ffigur 5). Roedd y prif gydrannau'n esbonio 57.9% o'r amrywiant ac yn cynnwys, yn nhrefn pwysigrwydd, asid laurig (C12:0), asid oleic (C18:1n9), asid palmitig (C16:0), asid stearig (C18:0), a asid linolenig (C18:3n3) (gweler Ffigur S4). Roedd yr ail gydran yn esbonio 26.3% o'r amrywiant ac yn cynnwys, yn nhrefn pwysigrwydd, asid decanoic (C10:0) ac asid linoleig (C18:2n6 cis) (gweler Ffigur Atodol S4). Roedd proffiliau dietau sy'n cynnwys siwgrau syml (FRU, GAL a GLU) yn dangos nodweddion tebyg. Mewn cyferbyniad, esgorodd deusacaridau ar broffiliau gwahanol: MAL a SUC ar y naill law a LAC ar y llaw arall. Yn benodol, MAL oedd yr unig siwgr a newidiodd broffil yr FA o'i gymharu â CEL. Yn ogystal, roedd proffil MAL yn sylweddol wahanol i broffiliau FRU a GLU. Yn benodol, dangosodd proffil MAL y gyfran uchaf o C12:0 (54.59 ± 2.17%), gan ei wneud yn debyg i'r CEL (43.10 ± 5.01%), LAC (43.35 ± 1.31%), FRU (48.90 ± 1.97%) a Proffiliau GLU (48.38 ± 2.17%) (gweler Tabl Atodol S1). Roedd y sbectrwm MAL hefyd yn dangos y cynnwys C18:1n9 isaf (9.52 ± 0.50%), a oedd yn ei wahaniaethu ymhellach oddi wrth y sbectra LAC (12.86 ± 0.52%) a CEL (12.40 ± 1.31%). Gwelwyd tuedd debyg ar gyfer C16:0. Yn yr ail gydran, dangosodd y sbectrwm LAC y cynnwys C18:2n6 uchaf (17.22 ± 0.46%), tra dangosodd MAL yr isaf (12.58 ± 0.67%). Roedd C18:2n6 hefyd yn gwahaniaethu LAC oddi wrth y rheolaeth (CEL), a ddangosodd lefelau is (13.41 ± 2.48%) (gweler Tabl Atodol S1).
PCA llain o asid brasterog proffil o larfa pryfed milwr du gyda monosacaridau gwahanol (ffrwctos, galactos, glwcos), deusacaridau (lactos, maltos, swcros) a seliwlos fel rheolaeth.
Er mwyn astudio effeithiau maethol siwgrau hydawdd ar larfa H. illucens, disodlwyd cellwlos (CEL) mewn porthiant cyw iâr â glwcos (GLU), ffrwctos (FRU), galactos (GAL), maltos (MAL), swcros (SUC), a lactos (LAC). Fodd bynnag, cafodd monosacaridau a deusacaridau effeithiau gwahanol ar ddatblygiad, goroesiad a chyfansoddiad larfa HF. Er enghraifft, cafodd GLU, FRU, a'u ffurfiau deusacarid (MAL a SUC) effeithiau cefnogol cadarnhaol ar dyfiant larfa, gan ganiatáu iddynt gyflawni pwysau corff terfynol uwch na CEL. Yn wahanol i CEL anhreuladwy, gall GLU, FRU, a SUC osgoi'r rhwystr berfeddol a gwasanaethu fel ffynonellau maetholion pwysig mewn dietau wedi'u llunio16,28. Nid oes gan MAL gludwyr anifeiliaid penodol a chredir ei fod yn cael ei hydroleiddio i ddau foleciwl glwcos cyn cymathu15. Mae'r moleciwlau hyn yn cael eu storio yn y corff pryfed fel ffynhonnell egni uniongyrchol neu fel lipidau18. Yn gyntaf, o ran yr olaf, gall rhai o'r gwahaniaethau mewnfoddol a arsylwyd fod oherwydd gwahaniaethau bach mewn cymarebau rhyw. Yn wir, yn H. illucens, gall atgenhedlu fod yn gwbl ddigymell: yn naturiol mae gan fenywod mewn oed ddigon o gronfeydd wrth gefn dodwy wyau ac maent yn drymach na gwrywod29. Fodd bynnag, mae cronni lipidau mewn BSFL yn cyfateb i gymeriant hydawdd CH2 dietegol, fel y gwelwyd yn flaenorol ar gyfer GLU a xylose26,30. Er enghraifft, arsylwodd Li et al.30, pan ychwanegwyd 8% GLU at y diet larfa, cynyddodd cynnwys lipid larfa BSF 7.78% o'i gymharu â rheolaethau. Mae ein canlyniadau'n gyson â'r arsylwadau hyn, sy'n dangos bod y cynnwys braster mewn larfâu sy'n bwydo'r siwgr hydawdd yn uwch na'r cynnwys mewn larfâu sy'n cael eu bwydo â'r diet CEL, o'i gymharu â chynnydd o 8.57% gydag ychwanegiad GLU. Yn syndod, gwelwyd canlyniadau tebyg mewn larfâu a borthwyd GAL a LAC, er gwaethaf yr effeithiau andwyol ar dwf larfa, pwysau corff terfynol, a goroesiad. Roedd larfâu a borthwyd LAC yn sylweddol llai na'r rhai oedd yn bwydo'r diet CEL, ond roedd eu cynnwys braster yn debyg i larfâu a oedd yn bwydo'r siwgrau hydawdd eraill. Mae'r canlyniadau hyn yn amlygu effeithiau gwrth-faethiad lactos ar BSFL. Yn gyntaf, mae'r diet yn cynnwys llawer iawn o CH. Gall systemau amsugno a hydrolysis monosacaridau a deusacaridau, yn y drefn honno, gyrraedd dirlawnder, gan achosi tagfeydd yn y broses gymathu. O ran hydrolysis, fe'i cynhelir gan α- a β-glucosidas 31 . Mae gan yr ensymau hyn swbstradau dewisol yn dibynnu ar eu maint a'r bondiau cemegol (cysylltiadau α neu β) rhwng eu monosacaridau cyfansoddol 15 . Mae hydrolysis LAC i GLU a GAL yn cael ei wneud gan β-galactosidase, ensym y mae ei actifedd wedi'i ddangos ym mherfedd BSF 32 . Fodd bynnag, gall ei fynegiant fod yn annigonol o gymharu â faint o blant sy'n derbyn gofal sy'n cael eu bwyta gan larfa. Mewn cyferbyniad, mae α-glucosidase maltase a swcrase 15, y gwyddys eu bod wedi'u mynegi'n helaeth mewn pryfed, yn gallu torri i lawr symiau mawr o MAL a swcros SUC, gan gyfyngu ar yr effaith satiating hon. Yn ail, mae'n bosibl bod effeithiau gwrth-faeth o ganlyniad i lai o symbyliad o weithgaredd amylas perfeddol pryfed ac arafu ymddygiad bwydo o'i gymharu â thriniaethau eraill. Yn wir, mae siwgrau hydawdd wedi'u nodi fel symbylyddion gweithgaredd ensymau sy'n bwysig ar gyfer treuliad pryfed, fel amylas, ac fel sbardunau'r ymateb bwydo33,34,35. Mae graddau'r ysgogiad yn amrywio yn dibynnu ar strwythur moleciwlaidd y siwgr. Mewn gwirionedd, mae angen hydrolysis ar ddeusacaridau cyn amsugno ac maent yn tueddu i ysgogi amylas yn fwy na'u monosacaridau cyfansoddol34. Mewn cyferbyniad, mae gan blant sy'n derbyn gofal effaith ysgafnach a chanfuwyd nad yw'n gallu cefnogi twf pryfed mewn gwahanol rywogaethau33,35. Er enghraifft, yn y pla Spodoptera exigua (Boddie 1850), ni chanfuwyd unrhyw weithgaredd hydrolytig LAC mewn echdynion o ensymau midgut lindysyn36.
O ran y sbectrwm FA, mae ein canlyniadau'n nodi effeithiau modiwleiddio sylweddol y CH a brofwyd. Yn nodedig, er bod asid laurig (C12:0) yn cyfrif am lai nag 1% o gyfanswm yr FA yn y diet, roedd yn dominyddu ym mhob proffil (gweler Tabl Atodol S1). Mae hyn yn gyson â data blaenorol bod asid laurig yn cael ei syntheseiddio o CH dietegol mewn H. illucens trwy lwybr sy'n cynnwys acetyl-CoA carboxylase a FA synthase19,27,37. Mae ein canlyniadau yn cadarnhau bod CEL yn anhreuliadwy i raddau helaeth ac yn gweithredu fel “asiant swmpus” mewn dietau rheoli BSF, fel y trafodwyd mewn sawl astudiaeth BSFL38,39,40. Roedd gosod monosacaridau a deusacaridau heblaw LAC yn lle CEL yn cynyddu'r gymhareb C12:0, sy'n dangos bod larfa yn cymryd mwy o CH. Yn ddiddorol, mae'r deusacaridau MAL a SUC yn hyrwyddo synthesis asid laurig yn fwy effeithlon na'u monosacaridau cyfansoddol, gan awgrymu, er gwaethaf y graddau uwch o bolymereiddio GLU ac FRU, a chan mai Drosophila yw'r unig gludwr swcros sydd wedi'i nodi mewn rhywogaethau protein anifeiliaid, cludwyr deusacaridau. efallai na fydd yn bresennol ym mherfedd larfa H. illucens15, mae'r defnydd o GLU ac FRU yn cynyddu. Fodd bynnag, er bod GLU ac FRU yn cael eu metaboli'n haws yn ddamcaniaethol gan BSF, maent hefyd yn cael eu metaboli'n haws gan swbstradau a micro-organebau'r perfedd, a all arwain at ddiraddiad cyflymach a llai o ddefnydd gan larfa o'i gymharu â deusacaridau.
Ar yr olwg gyntaf, roedd cynnwys lipid y larfa a borthwyd LAC a MAL yn gymaradwy, sy'n dynodi bio-argaeledd tebyg o'r siwgrau hyn. Fodd bynnag, yn syndod, roedd proffil FA LAC yn gyfoethocach yn SFA, yn enwedig gyda chynnwys C12:0 is, o gymharu â MAL. Un rhagdybiaeth i egluro'r gwahaniaeth hwn yw y gall plant sy'n derbyn gofal ysgogi bio-groniad o FA dietegol trwy synthase FA acetyl-CoA. I gefnogi'r ddamcaniaeth hon, roedd gan larfa LAC y gymhareb decanoate (C10:0) isaf (0.77 ± 0.13%) na'r diet CEL (1.27 ± 0.16%), sy'n dynodi llai o weithgareddau FA synthase a thioesterase19. Yn ail, ystyrir mai asidau brasterog dietegol yw'r prif ffactor sy'n dylanwadu ar gyfansoddiad SFA H. illucens27. Yn ein harbrofion, roedd asid linoleig (C18:2n6) yn cyfrif am 54.81% o asidau brasterog dietegol, gyda'r gyfran mewn larfa LAC yn 17.22 ± 0.46% ac yn MAL 12.58 ± 0.67%. Dangosodd asid oleic (cis + trans C18:1n9) (23.22% yn y diet) duedd debyg. Mae cymhareb asid α-linolenig (C18:3n3) hefyd yn cefnogi'r rhagdybiaeth biogronni. Mae'n hysbys bod yr asid brasterog hwn yn cronni mewn BSFL wrth gyfoethogi'r swbstrad, megis ychwanegu cacen had llin, hyd at 6-9% o gyfanswm yr asidau brasterog mewn larfa19. Mewn dietau cyfoethog, gall C18:3n3 gyfrif am hyd at 35% o gyfanswm yr asidau brasterog dietegol. Fodd bynnag, yn ein hastudiaeth, dim ond 2.51% o'r proffil asid brasterog oedd C18:3n3. Er bod y gyfran a ddarganfuwyd ym myd natur yn is yn ein larfa, roedd y gyfran hon yn uwch mewn larfa LAC (0.87 ± 0.02%) nag yn MAL (0.49 ± 0.04%) (p < 0.001; gweler Tabl Atodol S1). Roedd gan y diet CEL gyfran ganolradd o 0.72 ± 0.18%. Yn olaf, mae'r gymhareb asid palmitig (C16:0) mewn larfa CF yn adlewyrchu cyfraniad llwybrau synthetig a FA19 dietegol. Roedd Hoc et al. Sylwodd 19 fod synthesis C16:0 wedi'i leihau pan gyfoethogwyd y diet â phryd had llin, a briodolwyd i ostyngiad yn argaeledd y swbstrad asetyl-CoA oherwydd gostyngiad yn y gymhareb CH. Yn syndod, er bod gan y ddau ddeiet gynnwys CH tebyg a bod MAL yn dangos bio-argaeledd uwch, dangosodd larfa MAL y gymhareb C16:0 isaf (10.46 ± 0.77%), tra dangosodd LAC gyfran uwch, gan gyfrif am 12.85 ± 0.27% (p < 0.05; gweler Tabl Atodol S1). Mae'r canlyniadau hyn yn amlygu dylanwad cymhleth maetholion ar dreuliad a metaboledd BSFL. Ar hyn o bryd, mae ymchwil ar y pwnc hwn yn fwy trylwyr yn Lepidoptera nag yn Diptera. Mewn lindys, nodwyd LAC fel symbylydd gwan o ymddygiad bwydo o'i gymharu â siwgrau hydawdd eraill fel SUC ac FRU34,35. Yn benodol, yn Spodopteralittoralis (Boisduval 1833), roedd defnydd MAL yn ysgogi gweithgaredd amylolytig yn y coluddyn i raddau mwy na LAC34. Gall effeithiau tebyg yn BSFL esbonio ysgogiad gwell llwybr synthetig C12: 0 mewn larfa MAL, sy'n gysylltiedig â mwy o CH sy'n cael ei amsugno'n berfeddol, bwydo hirfaith, a gweithredu amylas berfeddol. Gallai llai o symbyliad o'r rhythm bwydo ym mhresenoldeb plant sy'n derbyn gofal hefyd esbonio twf arafach larfa LAC. Ar ben hynny, Liu Yanxia et al. Nododd 27 fod oes silff lipidau mewn swbstradau H. illucens yn hirach nag oes CH. Felly, gall larfa LAC ddibynnu mwy ar lipidau dietegol i gwblhau eu datblygiad, a allai gynyddu eu cynnwys lipid terfynol a modiwleiddio eu proffil asid brasterog.
Hyd eithaf ein gwybodaeth, dim ond ychydig o astudiaethau sydd wedi profi effeithiau ychwanegiad monosacarid a deusacarid at ddeietau BSF ar eu proffiliau FA. Yn gyntaf, Li et al. Asesodd 30 effeithiau GLU a xylose a gwelwyd lefelau lipid tebyg i'n rhai ni ar gyfradd adio o 8%. Nid oedd y proffil FA yn fanwl ac roedd yn cynnwys SFA yn bennaf, ond ni chanfuwyd unrhyw wahaniaethau rhwng y ddau siwgr na phryd y cawsant eu cyflwyno ar yr un pryd30. Ar ben hynny, mae Cohn et al. Ni ddangosodd 41 unrhyw effaith o 20% GLU, SUC, FRU a GAL ychwanegu at borthiant cyw iâr ar y proffiliau FA priodol. Cafwyd y sbectra hyn o gopïau technegol yn hytrach na biolegol, a all, fel yr eglurwyd gan yr awduron, gyfyngu ar y dadansoddiad ystadegol. At hynny, mae diffyg rheolaeth iso-siwgr (gan ddefnyddio CEL) yn cyfyngu ar ddehongliad y canlyniadau. Yn ddiweddar, dwy astudiaeth gan Nugroho RA et al. dangosodd anghysondebau yn y sbectra FA42,43. Yn yr astudiaeth gyntaf, Nugroho RA et al. Profodd 43 effaith ychwanegu FRU at bryd cnewyllyn palmwydd wedi'i eplesu. Dangosodd proffil FA y larfâu canlyniadol lefelau annormal o uchel o PUFA, gyda mwy na 90% ohonynt yn deillio o ddeiet sy'n cynnwys 10% FRU (yn debyg i'n hastudiaeth). Er bod y diet hwn yn cynnwys pelenni pysgod llawn PUFA, nid oedd y gwerthoedd proffil FA a adroddwyd o'r larfa ar y diet rheoli sy'n cynnwys PCM wedi'i eplesu 100% yn gyson ag unrhyw broffil a adroddwyd yn flaenorol, yn enwedig y lefel annormal o C18:3n3 o 17.77 ± 1.67% a 26.08 ± 0.20% ar gyfer asid linoleig cyfun (C18:2n6t), a isomer prin o asid linoleig. Dangosodd yr ail astudiaeth ganlyniadau tebyg gan gynnwys FRU, GLU, MAL a SUC42 mewn pryd cnewyllyn palmwydd wedi'i eplesu. Mae'r astudiaethau hyn, fel ein un ni, yn amlygu anawsterau difrifol wrth gymharu canlyniadau treialon diet larfalau BSF, megis dewisiadau rheoli, rhyngweithio â ffynonellau maetholion eraill, a dulliau dadansoddi FA.
Yn ystod yr arbrofion, gwelsom fod lliw ac arogl y swbstrad yn amrywio yn dibynnu ar y diet a ddefnyddiwyd. Mae hyn yn awgrymu y gall micro-organebau chwarae rhan yn y canlyniadau a welir yn y swbstrad a system dreulio'r larfa. Mewn gwirionedd, mae monosacaridau a deusacaridau yn cael eu metaboli'n hawdd gan ficro-organebau sy'n cytrefu. Gall bwyta siwgrau hydawdd yn gyflym gan ficro-organebau arwain at ryddhau llawer iawn o gynhyrchion metabolaidd microbaidd megis ethanol, asid lactig, asidau brasterog cadwyn fer (ee asid asetig, asid propionig, asid butyrig) a charbon deuocsid44. Gall rhai o'r cyfansoddion hyn fod yn gyfrifol am yr effeithiau gwenwynig angheuol ar larfa a welwyd hefyd gan Cohn et al.41 o dan amodau datblygiadol tebyg. Er enghraifft, mae ethanol yn niweidiol i bryfed45. Gall llawer iawn o allyriadau carbon deuocsid arwain at ei gronni ar waelod y tanc, a allai amddifadu'r atmosffer o ocsigen os nad yw cylchrediad aer yn caniatáu ei ryddhau. O ran SCFAs, nid yw eu heffeithiau ar bryfed, yn enwedig H. illucens, yn cael eu deall yn dda o hyd, er y dangoswyd bod asid lactig, asid propionig ac asid butyrig yn angheuol yn Callosobruchus maculatus (Fabricius 1775)46. Yn Drosophila melanogaster Meigen 1830, mae’r SCFAs hyn yn farcwyr arogleuol sy’n arwain benywod i safleoedd ofudiad, gan awgrymu rôl fuddiol yn natblygiad larfâu47. Fodd bynnag, mae asid asetig yn cael ei ddosbarthu fel sylwedd peryglus a gall atal datblygiad larfâu yn sylweddol47. Mewn cyferbyniad, canfuwyd yn ddiweddar bod lactad sy'n deillio o ficrobau yn cael effaith amddiffynnol yn erbyn microbau perfedd ymledol yn Drosophila48. At hynny, mae micro-organebau yn y system dreulio hefyd yn chwarae rhan mewn treuliad CH mewn pryfed49. Mae effeithiau ffisiolegol SCFAs ar ficrobiota'r perfedd, megis cyfradd bwydo a mynegiant genynnau, wedi'u disgrifio mewn fertebratau 50 . Gallant hefyd gael effaith droffig ar larfa H. illucens a gallant gyfrannu'n rhannol at reoleiddio proffiliau FA. Bydd astudiaethau ar effeithiau maethol y cynhyrchion eplesu microbaidd hyn yn egluro eu heffeithiau ar faethiad H. illucens ac yn darparu sail ar gyfer astudiaethau yn y dyfodol ar ficro-organebau buddiol neu niweidiol o ran eu datblygiad a gwerth swbstradau llawn FA. Yn hyn o beth, mae rôl micro-organebau ym mhrosesau treulio pryfed sy'n cael eu ffermio ar raddfa fawr yn cael ei astudio fwyfwy. Mae pryfed yn dechrau cael eu hystyried yn fio-adweithyddion, gan ddarparu amodau pH ac ocsigeniad sy'n hwyluso datblygiad micro-organebau sy'n arbenigo mewn diraddio neu ddadwenwyno maetholion sy'n anodd i bryfed eu treulio 51 . Yn ddiweddar, dangosodd Xiang et al.52, er enghraifft, bod brechu gwastraff organig â chymysgedd bacteriol yn caniatáu i CF ddenu bacteria sy'n arbenigo mewn diraddio lignocellwlos, gan wella ei ddiraddiad yn y swbstrad o'i gymharu â swbstradau heb larfa.
Yn olaf, o ran y defnydd buddiol o wastraff organig gan H. illucens, y dietau CEL a SUC a gynhyrchodd y nifer uchaf o larfâu y dydd. Mae hyn yn golygu, er gwaethaf pwysau terfynol is unigolion unigol, bod cyfanswm pwysau'r larfa a gynhyrchir ar swbstrad sy'n cynnwys CH anhreuladwy yn debyg i'r hyn a geir ar ddeiet homosacarid sy'n cynnwys monosacaridau a deusacaridau. Yn ein hastudiaeth, mae'n bwysig nodi bod lefelau maetholion eraill yn ddigonol i gefnogi twf y boblogaeth larfâu ac y dylid cyfyngu ar ychwanegu CEL. Fodd bynnag, mae cyfansoddiad terfynol y larfa yn wahanol, gan amlygu pwysigrwydd dewis y strategaeth gywir ar gyfer rhoi gwerth ar y pryfed. Mae larfâu CEL sy'n cael eu bwydo â phorthiant cyfan yn fwy addas i'w defnyddio fel porthiant anifeiliaid oherwydd eu cynnwys braster is a lefelau asid laurig is, tra bod larfâu sy'n cael eu bwydo â dietau SUC neu MAL yn gofyn am ddifetha trwy wasgu i gynyddu gwerth yr olew, yn enwedig yn y biodanwydd. sector. Mae LAC i'w gael mewn sgil-gynhyrchion diwydiant llaeth fel maidd o gynhyrchu caws. Yn ddiweddar, fe wnaeth ei ddefnydd (3.5% lactos) wella pwysau corff y larfa terfynol53. Fodd bynnag, roedd y diet rheoli yn yr astudiaeth hon yn cynnwys hanner y cynnwys lipid. Felly, mae'n bosibl bod effeithiau gwrth-faethiad plant sy'n derbyn gofal wedi'u gwrthweithio gan fiogroniad larfal o lipidau dietegol.
Fel y dangosir gan astudiaethau blaenorol, mae priodweddau monosacaridau a deusacaridau yn effeithio'n sylweddol ar dwf BSFL ac yn modiwleiddio ei broffil FA. Yn benodol, mae'n ymddangos bod plant sy'n derbyn gofal yn chwarae rhan anweithredol yn ystod datblygiad larfâu trwy gyfyngu ar argaeledd CH ar gyfer amsugno lipidau dietegol, a thrwy hynny hyrwyddo biogronni UFA. Yn y cyd-destun hwn, byddai'n ddiddorol cynnal biobrofion gan ddefnyddio dietau sy'n cyfuno PUFA a LAC. Ymhellach, mae rôl micro-organebau, yn enwedig rôl metabolion microbaidd (fel SCFAs) sy'n deillio o brosesau eplesu siwgr, yn parhau i fod yn bwnc ymchwil sy'n werth ymchwilio iddo.
Cafwyd pryfed o nythfa BSF y Labordy Entomoleg Swyddogaethol ac Esblygiadol a sefydlwyd yn 2017 yn Agro-Bio Tech, Gembloux, Gwlad Belg (am ragor o fanylion am ddulliau magu, gweler Hoc et al. 19). Ar gyfer treialon arbrofol, casglwyd 2.0 go wyau BSF ar hap bob dydd o gewyll bridio a'u deor mewn 2.0 kg o borthiant cyw iâr gwlyb 70% (Aveve, Leuven, Gwlad Belg). Bum diwrnod ar ôl deor, gwahanwyd y larfa o'r swbstrad a'u cyfrif â llaw at ddibenion arbrofol. Mesurwyd pwysau cychwynnol pob swp. Y pwysau unigol cyfartalog oedd 7.125 ± 0.41 mg, a dangosir y cyfartaledd ar gyfer pob triniaeth yn Nhabl Atodol S2.
Addaswyd y ffurfiad diet o'r astudiaeth gan Barragan-Fonseca et al. 38 . Yn gryno, canfuwyd cyfaddawd rhwng yr un ansawdd porthiant ar gyfer ieir larfa, cynnwys deunydd sych tebyg (DM), CH uchel (10% yn seiliedig ar ddeiet ffres) a gwead, gan nad oes gan siwgrau a deusacaridau syml unrhyw briodweddau gweadol. Yn ôl gwybodaeth y gwneuthurwr (Chicken Feed, AVEVE, Leuven, Gwlad Belg), ychwanegwyd y CH a brofwyd (hy siwgr hydawdd) ar wahân fel hydoddiant dyfrllyd awtoclaf (15.9%) at ddeiet sy'n cynnwys 16.0% o brotein, cyfanswm lipidau 5.0%. 11.9% o borthiant cyw iâr wedi'i falu yn cynnwys lludw a 4.8% o ffibr. Ym mhob jar 750 ml (17.20 × 11.50 × 6.00 cm, AVA, Tempsee, Gwlad Belg), cymysgwyd 101.9 g o hydoddiant CH wedi'i awtoclafio â 37.8 g o borthiant cyw iâr. Ar gyfer pob diet, y cynnwys deunydd sych oedd 37.0%, gan gynnwys protein homogenaidd (11.7%), lipidau homogenaidd (3.7%) a siwgrau homogenaidd (26.9% o CH ychwanegol). Y CH a brofwyd oedd glwcos (GLU), ffrwctos (FRU), galactos (GAL), maltos (MAL), swcros (SUC) a lactos (LAC). Roedd y diet rheoli yn cynnwys cellwlos (CEL), sy'n cael ei ystyried yn anhreuladwy ar gyfer larfa H. illucens 38 . Rhoddwyd cant o larfa 5 diwrnod oed mewn hambwrdd wedi'i ffitio â chaead gyda thwll diamedr 1 cm yn y canol a'i orchuddio â rhwyd ​​​​mosgito plastig. Ailadroddwyd pob diet bedair gwaith.
Mesurwyd pwysau larfal dri diwrnod ar ôl dechrau'r arbrawf. Ar gyfer pob mesuriad, tynnwyd 20 larfa o'r swbstrad gan ddefnyddio dŵr cynnes di-haint a gefeiliau, eu sychu, a'u pwyso (STX223, Ohaus Scout, Parsippany, UDA). Ar ôl pwyso, dychwelwyd larfa i ganol y swbstrad. Cymerwyd mesuriadau'n rheolaidd dair gwaith yr wythnos nes i'r prepupa cyntaf ddod i'r amlwg. Ar y pwynt hwn, casglwch, cyfrif, a phwyswch yr holl larfa fel y disgrifiwyd yn flaenorol. larfâu cam 6 ar wahân (hy, larfâu gwyn sy'n cyfateb i'r cyfnod larfa cyn y cam prepupal) a prepupae (hy, y cam larfa olaf pan fydd larfa BSF yn troi'n ddu, yn rhoi'r gorau i fwydo, ac yn chwilio am amgylchedd sy'n addas ar gyfer metamorffosis) a'i storio yn - 18°C ar gyfer dadansoddiad cyfansoddiadol. Cyfrifwyd y cnwd fel cymhareb cyfanswm màs y pryfed (larfa a prepupae cam 6) a gafwyd fesul dysgl (g) i'r amser datblygu (ch). Mynegir yr holl werthoedd cymedrig yn y testun fel: cymedr ±SD.
Perfformiwyd yr holl gamau dilynol gan ddefnyddio toddyddion (hecsan (Hex), clorofform (CHCl3), methanol (MeOH)) o dan gwfl mwg ac roedd angen gwisgo menig nitril, ffedogau a sbectol diogelwch.
Cafodd larfâu gwyn eu sychu mewn sychwr rhewi FreeZone6 (Labconco Corp., Kansas City, MO, UDA) am 72 awr ac yna'n malu (IKA A10, Staufen, yr Almaen). Echdynnwyd cyfanswm lipidau o ±1 g o bowdr gan ddefnyddio'r dull Folch 54. Pennwyd cynnwys lleithder gweddilliol pob sampl lyophilized yn ddyblyg gan ddefnyddio dadansoddwr lleithder (MA 150, Sartorius, Göttiggen, yr Almaen) i gywiro ar gyfer cyfanswm lipidau.
Cafodd cyfanswm lipidau eu trawsesteru o dan amodau asidig i gael esterau methyl asid brasterog. Yn gryno, anweddwyd tua 10 mg lipids/100 µl hydoddiant CHCl3 (100 µl) â nitrogen mewn tiwb Pyrex© 8 ml (SciLabware – DWK Life Sciences, Llundain, DU). Gosodwyd y tiwb mewn Hex (0.5 ml) (PESTINORM®SUPRATRACE n-Hexane> 95% ar gyfer dadansoddi olion organig, VWR Chemicals, Radnor, PA, UDA) a hydoddiant Hex/MeOH/BF3 (20/25/55) (0.5) ml) mewn baddon dŵr ar 70 ° C am 90 munud. Ar ôl oeri, ychwanegwyd hydoddiant H2SO4 dyfrllyd 10% (0.2 ml) a hydoddiant NaCl dirlawn (0.5 ml). Cymysgwch y tiwb a llenwch y gymysgedd gyda Hex glân (8.0 mL). Trosglwyddwyd rhan o'r cyfnod uchaf i ffiol a'i ddadansoddi gan gromatograffaeth nwy gyda synhwyrydd ionization fflam (GC-FID). Dadansoddwyd samplau gan ddefnyddio Trace GC Ultra (Thermo Scientific, Waltham, MA, UDA) wedi'i gyfarparu â chwistrellwr hollt / di-hollt (240 ° C) mewn modd hollt (llif hollt: 10 mL / mun), colofn Stabilwax®-DA ( 30 m, 0.25 mm id, 0.25 μm, Restek Corp., Bellefonte, PA, UDA) a FID (250 °C). Gosodwyd y rhaglen tymheredd fel a ganlyn: 50 ° C am 1 munud, gan gynyddu i 150 ° C ar 30 ° C / min, cynyddu i 240 ° C ar 4 ° C / min a pharhau ar 240 ° C am 5 munud. Defnyddiwyd hex fel gwag a defnyddiwyd safon gyfeirio sy'n cynnwys 37 esters methyl asid brasterog (Supelco 37-component FAMEmix, Sigma-Aldrich, Overijse, Gwlad Belg) ar gyfer adnabod. Cadarnhawyd adnabyddiaeth asidau brasterog annirlawn (UFAs) gan GC dau-ddimensiwn cynhwysfawr (GC × GC-FID) a phenderfynwyd presenoldeb isomerau yn gywir gan addasiad bach o ddull Ferrara et al. 55. Ceir manylion yr offeryn yn Nhabl Atodol S3 a'r canlyniadau yn Ffigur Atodol S5.
Cyflwynir y data ar ffurf taenlen Excel (Microsoft Corporation, Redmond, WA, USA). Perfformiwyd dadansoddiad ystadegol gan ddefnyddio R Studio (fersiwn 2023.12.1+402, Boston, UDA) 56 . Amcangyfrifwyd data ar bwysau larfalau, amser datblygu a chynhyrchiant gan ddefnyddio'r model llinol (LM) (gorchymyn “lm”, pecyn R “stats” 56 ) gan eu bod yn ffitio dosbarthiad Gaussian. Amcangyfrifwyd cyfraddau goroesi gan ddefnyddio dadansoddiad model binomaidd gan ddefnyddio'r model llinol cyffredinol (GLM) (gorchymyn “glm”, pecyn R “lme4” 57 ). Cadarnhawyd normalrwydd a homoscedasticity gan ddefnyddio prawf Shapiro (gorchymyn “shapiro.test”, pecyn R “stats” 56 ) a dadansoddiad o amrywiant data (betadisper gorchymyn, pecyn R “vegan” 58 ). Ar ôl dadansoddiad pârwise o werthoedd-p sylweddol (p <0.05) o'r prawf LM neu GLM, canfuwyd gwahaniaethau sylweddol rhwng grwpiau gan ddefnyddio'r prawf EMM (gorchymyn “emeans”, pecyn R “emmeans” 59).
Cymharwyd y sbectra FA cyflawn gan ddefnyddio dadansoddiad trynewidiad aml-amrywedd o amrywiant (hy permMANOVA; gorchymyn “adonis2”, pecyn R “fegan” 58) gan ddefnyddio matrics pellter Ewclidaidd a thrynewidiadau 999. Mae hyn yn helpu i nodi asidau brasterog sy'n cael eu dylanwadu gan natur carbohydradau dietegol. Dadansoddwyd gwahaniaethau sylweddol ym mhroffiliau'r FA ymhellach gan ddefnyddio cymariaethau pâr. Yna Delweddwyd y data gan ddefnyddio dadansoddiad prif gydrannau (PCA) (gorchymyn “PCA”, pecyn R “FactoMineR” 60). Nodwyd yr FA sy'n gyfrifol am y gwahaniaethau hyn trwy ddehongli'r cylchoedd cydberthynas. Cadarnhawyd yr ymgeiswyr hyn gan ddefnyddio dadansoddiad unffordd o amrywiant (ANOVA) (gorchymyn “aov”, pecyn R “stats” 56 ) ac yna prawf post hoc Tukey (gorchymyn TukeyHSD, pecyn R “stats” 56 ). Cyn dadansoddi, aseswyd normalrwydd gan ddefnyddio prawf Shapiro-Wilk, gwiriwyd homoscedasticity gan ddefnyddio prawf Bartlett (gorchymyn “bartlett.test”, pecyn R “stats” 56), a defnyddiwyd dull nad yw’n barametrig os na chyflawnwyd y naill na’r llall o’r ddwy dybiaeth. . Cymharwyd dadansoddiadau (gorchymyn “kruskal.test”, pecyn R “stats” 56 ), ac yna defnyddiwyd profion post hoc Dunn (command dunn.test, pecyn R “dunn.test” 56 ).
Gwiriwyd fersiwn derfynol y llawysgrif gan ddefnyddio Grammarly Editor fel prawfddarllenydd Saesneg (Grammarly Inc., San Francisco, California, UDA) 61 .
Mae'r setiau data a gynhyrchwyd ac a ddadansoddwyd yn ystod yr astudiaeth gyfredol ar gael gan yr awdur cyfatebol ar gais rhesymol.
Kim, SW, et al. Bodloni'r galw byd-eang am brotein porthiant: heriau, cyfleoedd a strategaethau. Annals of Animal Biowyddorau 7, 221–243 (2019).
Caparros Megido, R., et al. Adolygiad o statws a rhagolygon cynhyrchu pryfed bwytadwy yn y byd. Entomol. Gen. 44, (2024).
Rehman, K. ur, et al. Pryf milwr du (Hermetia illucens) fel arf arloesol ac ecogyfeillgar posibl ar gyfer rheoli gwastraff organig: Adolygiad byr. Ymchwil Rheoli Gwastraff 41, 81–97 (2023).
Skala, A., et al. Mae magu swbstrad yn dylanwadu ar dwf a statws macrofaetholion larfa pryfed du a gynhyrchir yn ddiwydiannol. Sci. Sylw 10, 19448 (2020).
Shu, MK, et al. Priodweddau gwrthficrobaidd echdynion olew o larfa pryfed du a fagwyd ar friwsion bara. Gwyddor Bwyd Anifeiliaid, 64, (2024).
Schmitt, E. a de Vries, W. (2020). Manteision posibl defnyddio tail pryfed milwr du fel diwygiad pridd ar gyfer cynhyrchu bwyd a lleihau effaith amgylcheddol. Barn gyfredol. Cynnal Gwyrdd. 25, 100335 (2020).
Mae Franco A. et al. lipidau pryfed milwr du - ffynhonnell arloesol a chynaliadwy. Datblygu Cynaliadwy, Cyf. 13, (2021).
Van Huis, A. Pryfed fel bwyd a bwyd anifeiliaid, maes sy'n dod i'r amlwg mewn amaethyddiaeth: adolygiad. J. Porthiant Pryfed 6, 27–44 (2020).
Kachor, M., Bulak, P., Prots-Petrikha, K., Kirichenko-Babko, M., a Beganovsky, A. Defnyddiau amrywiol o hedfan milwr du mewn diwydiant ac amaethyddiaeth - adolygiad. Bioleg 12, (2023).
Hock, B., Noel, G., Carpentier, J., Francis, F., a Caparros Megido, R. Optimeiddio lluosogiad artiffisial o Hermetia illucens. PLOS UN 14, (2019).


Amser postio: Rhag-25-2024