Tankewol foar it besykjen fan Nature.com. De browserferzje dy't jo brûke hat beheinde CSS-stipe. Foar bêste resultaten riede wy oan om in nijere browser te brûken (of kompatibiliteitsmodus útskeakelje yn Internet Explorer). Yn 'e tuskentiid, om trochgeande stipe te garandearjen, sille wy de side werjaan sûnder stilen en JavaScript.
Ynsektenkwekerij is in potinsjele manier om te foldwaan oan de groeiende wrâldwide fraach nei proteïne en is in nije aktiviteit yn 'e Westerske wrâld wêr't in protte fragen bliuwe oer produktkwaliteit en feiligens. Ynsekten kinne in wichtige rol spylje yn de sirkulêre ekonomy troch it omsetten fan bioôffal yn weardefolle biomassa. Sawat de helte fan it fiedingssubstraat foar mielwjirms komt fan wiet fied. Dat kin út bioôffal helle wurde, wêrtroch de ynsektenkwekerij duorsumer wurdt. Dit artikel rapportearret oer de fiedingskomposysje fan mealworms (Tenebrio molitor) fiede mei organyske oanfollingen fan byprodukten. It giet dan om ûnferkochte grienten, ierappelplakken, fermentearre sichoreiwurzels en túnblêden. It wurdt beoardiele troch analysearjen fan 'e proximate gearstalling, fatty acid profyl, mineral en swiere metalen ynhâld. Mealworms fiede ierappelplakken hiene in dûbele fetynhâld en in ferheging fan verzadigde en monounsaturated fatty soeren. It gebrûk fan fermentearre sichoreiwurzel fergruttet de mineralynhâld en sammelet swiere metalen. Dêrnjonken is de opname fan mineralen troch de mealworm selektyf, om't allinich de konsintraasjes fan kalzium, izer en mangaan ferhege wurde. De tafoeging fan grientemiksels as túnblêden oan it dieet sil it fiedingsprofyl net signifikant feroarje. Ta beslút, de stream fan byprodukten waard mei súkses omboud ta in aaiwyt-rike biomassa, wêrfan de fiedingsstoffen ynhâld en biobeskikberens fan ynfloed op de gearstalling fan de mealworms.
De tanimmende minsklike befolking wurdt ferwachte om 9.7 miljard te berikken yn 20501,2, wat druk sette op ús fiedselproduksje om te gean mei de hege fraach nei iten. It wurdt rûsd dat fraach nei iten sil tanimme mei 70-80% tusken 2012 en 20503,4,5. De natuerlike boarnen dy't brûkt wurde yn 'e hjoeddeistige fiedselproduksje wurde útput, bedriigje ús ekosystemen en iten foarrieden. Dêrnjonken wurde grutte hoemannichten biomassa fergriemd yn relaasje ta fiedselproduksje en -konsumpsje. It wurdt rûsd dat yn 2050 it jierlikse globale ôffalvolumint 27 miljard ton sil berikke, wêrfan de measte bio-ôffal6,7,8 is. As antwurd op dizze útdagings binne ynnovative oplossingen, itenalternativen en duorsume ûntwikkeling fan lânbou en fiedingssystemen foarsteld9,10,11. Ien sa'n oanpak is it brûken fan organyske resten om grûnstoffen te produsearjen lykas ytbere ynsekten as duorsume boarnen fan iten en fiedsel12,13. Ynsektebuorkerij produsearret legere broeikasgassen en ammoniak útstjit, fereasket minder wetter as tradisjonele protein boarnen, en kin wurde produsearre yn fertikale lânbou systemen, easkjen minder romte14,15,16,17,18,19. Stúdzjes hawwe oantoand dat ynsekten leechweardich bioôffal kinne omsette yn weardefolle proteïnerike biomassa mei droege stof ynhâld fan oant 70% 20,21,22. Fierder wurdt leechwearde biomassa op it stuit brûkt foar enerzjyproduksje, stoartplak of recycling en konkurrearret dêrtroch net mei de hjoeddeiske fiedings- en fiedingsektor23,24,25,26. De mielwjirm (T. molitor)27 wurdt beskôge as ien fan de meast kânsrike soarten foar grutskalige fiedsel- en fiedingsproduksje. Sawol larven as folwoeksenen fiede op in ferskaat oan materialen lykas nôtprodukten, dierôffal, griente, fruchten, ensfh. 28,29. Yn westerske mienskippen wurdt T. molitor op lytse skaal yn finzenskip fokt, benammen as feed foar húsdieren lykas fûgels of reptilen. Op it stuit krijt har potensjeel yn iten- en fiedingsproduksje mear oandacht30,31,32. Bygelyks, T. molitor is goedkard mei in nij iten profyl, ynklusyf gebrûk yn beferzen, droege en poeierde foarmen (Reglemint (EU) No 258/97 en Regeling (EU) 2015/2283) 33. Lykwols, grutskalige produksje fan ynsekten foar iten en feed is noch in relatyf nij konsept yn westerske lannen. De yndustry wurdt konfrontearre mei útdagings lykas kennisgaten oangeande optimale diëten en produksje, fiedingskwaliteit fan it einprodukt, en feiligensproblemen lykas giftige opbou en mikrobiële gefaren. Oars as tradisjonele feehâlderij hat ynsektebuorkerij gjin ferlykber histoarysk spoarrekord17,24,25,34.
Hoewol in protte stúdzjes binne útfierd oer de fiedingswearde fan mealworms, binne de faktoaren dy't har fiedingswearde beynfloedzje noch net folslein begrepen. Eardere ûndersiken hawwe oantoand dat it dieet fan ynsekten wat effekt kin hawwe op har gearstalling, mar gjin dúdlik patroan waard fûn. Derneist rjochte dizze stúdzjes op 'e proteïne- en lipide-komponinten fan mealworms, mar hienen beheinde effekten op' e minerale komponinten21,22,32,35,36,37,38,39,40. Mear ûndersyk is nedich om de mineraalopnamekapasiteit te begripen. In resinte stúdzje konkludearre dat mealworm larven fied radish hie in bytsje ferhege konsintraasjes fan bepaalde mineralen. Dizze resultaten binne lykwols beheind ta it hifke substraat, en fierdere yndustriële proeven binne nedich41. De accumulation fan swiere metalen (Cd, Pb, Ni, As, Hg) yn mealworms is rapportearre te wêzen signifikant korrelearre mei de metaal ynhâld fan de matrix. Hoewol't de konsintraasjes fan metalen fûn yn it dieet yn feefoer ûnder de wetlike grinzen42 binne, is ek fûn dat arseen bioaccumulearret yn mealwormlarven, wylst kadmium en lead net bioaccumulearje43. It begripen fan 'e effekten fan dieet op' e fiedingskomposysje fan mealworms is kritysk foar har feilich gebrûk yn iten en fied.
De stúdzje presintearre yn dit papier rjochtet him op 'e ynfloed fan it brûken fan agraryske byprodukten as in wiete feedboarne op' e fiedingskomposysje fan mealworms. Neist droege fieding moat ek wiet fied oan de larven oanbean wurde. De wiete feedboarne leveret it nedige focht en tsjinnet ek as fiedingssupplement foar mealworms, tanimmende groei en maksimale lichemsgewicht44,45. Neffens ús standert mielwjirmfokkerijgegevens yn it Interreg-Valusect-projekt, befettet it totale mielwjirmfeed 57% w/w wiet feed. Gewoanlik wurde farske grienten (bygelyks woartels) brûkt as wiete feedboarne35,36,42,44,46. It brûken fan leechwearde byprodukten as wiete feedboarnen sil mear duorsume en ekonomyske foardielen bringe foar ynsektebuorkerij17. De doelstellingen fan dit ûndersyk wiene om (1) de effekten te ûndersiikjen fan it brûken fan bioôffal as wiet feed op de fiedingsgearstalling fan mealworms, (2) it bepalen fan de makro- en mikronutrientynhâld fan mealwormlarven grutbrocht op mineraalryk bioôffal om de helberens te testen fan minerale fersterking, en (3) evaluearje de feiligens fan dizze byprodukten yn ynsektebuorkerij troch it analysearjen fan de oanwêzigens en accumulation fan swiere metalen Pb, Cd en Cr. Dizze stúdzje sil fierdere ynformaasje leverje oer de effekten fan oanfolling fan bioôffal op mealworm larval dieet, fiedingswearde en feiligens.
De droege stof ynhâld yn de laterale stream wie heger yn ferliking mei de kontrôle wiete fiedingsstoffen agar. It gehalte oan droege stof yn de grientemiksels en túnblêden wie minder as 10%, wylst it heger wie yn ierappelstikjes en fermentearre sichoreiwurzels (13,4 en 29,9 g/100 g farske stof, FM).
It fegetarysk mingsel hie hegere rûge jiske, fet en proteïne ynhâld en legere net-fibrous koalhydraat ynhâld as de kontrôle feed (agar), wylst de amylase-behannele neutrale detergent fiber ynhâld wie ferlykber. De koalhydraatynhâld fan de ierappelplakken wie it heechste fan alle sydstreamen en wie te fergelykjen mei dy fan de agar. Oer it algemien wie syn rûge gearstalling it meast ferlykber mei de kontrôlefeed, mar waard oanfolle mei lytse hoemannichten proteïne (4,9%) en rûge jiske (2,9%) 47,48. De pH fan ierappel farieart fan 5 oant 6, en it is de muoite wurdich op te merken dat dizze ierappelsidestream soerder is (4,7). Fermentearre sichoreiwurzel is ryk oan jiske en is de soerste fan alle sydstreamen. Om't de woartels net skjinmakke binne, wurdt ferwachte dat it grutste part fan 'e jiske bestiet út sân (silika). Túnblêden wiene it ienige alkaline produkt yn ferliking mei de kontrôle en oare sydstreamen. It befettet hege nivo's fan jiske en proteïne en folle legere koalhydraten as de kontrôle. De rûge gearstalling is it tichtst by fermentearre sichoreiwurm, mar de rûge proteïnekonsintraasje is heger (15,0%), wat te fergelykjen is mei de proteïne-ynhâld fan it grientegemik. Statistyske analyze fan 'e boppesteande gegevens lieten signifikante ferskillen sjen yn' e rûge gearstalling en pH fan 'e sydstreamen.
Tafoeging fan grientemiksels of túnblêden oan mealworm feed hat gjin ynfloed op de biomassa gearstalling fan mealworm larven yn ferliking mei de kontrôtgroep (tabel 1). Tafoeging fan ierappelstikjes resultearre yn it meast signifikante ferskil yn biomassa gearstalling yn ferliking mei de kontrôle groep ûntfangst mealworm larven en oare boarnen fan wiet feed. Wat de proteïne-ynhâld fan mealworms oanbelanget, mei útsûndering fan ierappelstikken, hawwe ferskillende ûngefear gearstalling fan sydstreamen gjin ynfloed op de proteïne-ynhâld fan larven. It fiedjen fan ierappelstikjes as boarne fan focht late ta in twa-fâldige ferheging fan 'e fetynhâld fan larven en in fermindering fan' e ynhâld fan proteïne, chitin en net-fibrous koalhydraten. Fermentearre sichoreiwurzel fergrutte de jiske ynhâld fan mealwormlarven mei ien en in heale kear.
Mineralprofilen waarden útdrukt as makrominerale (tabel 2) en mikronutrient (tabel 3) ynhâld yn wiete feed en mealworm larval biomassa.
Yn 't algemien wiene agraryske sydstreamen riker oan makromineralen yn fergeliking mei de kontrôtgroep, útsein ierdappelstikken, dy't legere Mg-, Na- en Ca-ynhâld hiene. Kaliumkonsintraasje wie heech yn alle sydstreamen yn ferliking mei de kontrôle. Agar befettet 3 mg / 100 g DM K, wylst K-konsintraasje yn 'e sydstream rûn fan 1070 oant 9909 mg / 100 g DM. Macromineral ynhâld yn it griente mingsel wie signifikant heger as yn de kontrôle groep, mar Na ynhâld wie signifikant leger (88 vs. 111 mg / 100 g DM). Makrominerale konsintraasje yn ierdappelstikjes wie de leechste fan alle sydstreamen. Makrominerale ynhâld yn ierappelstikken wie signifikant leger as yn oare sydstreamen en kontrôle. Utsein dat Mg-ynhâld te fergelykjen wie mei de kontrôtgroep. Hoewol't fermentearre sichoreiwurm net de heechste konsintraasje fan makromineralen hie, wie it jiskegehalte fan dizze sydstream it heechste fan alle sydstreamen. Dit kin komme troch it feit dat se net suvere binne en kinne hege konsintraasjes fan silika (sân) befetsje. De ynhâld fan Na en Ca wie te fergelykjen mei dy fan it grientegemerming. Fermentearre sichoreiwurzel befette de heechste konsintraasje fan Na fan alle sydstreamen. Mei útsûndering fan Na hie túnboublêden de heechste konsintraasjes fan makromineralen fan alle wiete foer. De K-konsintraasje (9909 mg/100 g DM) wie trijetûzen kear heger as de kontrôle (3 mg/100 g DM) en 2,5 kear heger as it grientegemerming (4057 mg/100 g DM). De Ca-ynhâld wie de heechste fan alle sydstreamen (7276 mg/100 g DM), 20 kear heger as de kontrôle (336 mg/100 g DM), en 14 kear heger as de Ca-konsintraasje yn fermentearre sichoreiwurzels of grientegemerming ( 530 en 496 mg/100 g DM).
Hoewol wiene d'r signifikante ferskillen yn 'e makrominerale gearstalling fan' e fiedings (tabel 2), gjin signifikante ferskillen waarden fûn yn 'e makrominerale gearstalling fan mealworms opwekke op fegetaryske mingden en kontrôledieten.
Larven fiede ierappelkruimels hienen signifikant legere konsintraasjes fan alle makromineralen yn ferliking mei de kontrôle, mei útsûndering fan Na, dy't ferlykbere konsintraasjes hie. Dêrnjonken soarge it fieden fan ierappelskroppe de grutste reduksje yn larvale makrominerale ynhâld yn ferliking mei de oare sidestreams. Dit is yn oerienstimming mei de legere jiske dy't waarnommen is yn 'e tichtby mealwormformuleringen. Hoewol, hoewol P en K signifikant heger wiene yn dit wiete dieet dan de oare sidestreams en de kontrôle, reflektearre de larvale gearstalling dit net. De lege Ca- en Mg-konsintraasjes fûn yn mealworm-biomassa kinne relatearre wurde oan de lege Ca- en Mg-konsintraasjes oanwêzich yn it wiete dieet sels.
It fieden fan fermentearre sichoreiwurzels en fruitblêden resultearre yn signifikant hegere kalziumnivo's as kontrôles. Orchard blêden befette de heechste nivo's fan P, Mg, K en Ca fan alle wiete fiedings, mar dit waard net wjerspegele yn mealworm biomassa. Na-konsintraasjes wiene it leechst yn dizze larven, wylst Na-konsintraasjes heger wiene yn fruitblêden as yn ierappelstikken. Ca-ynhâld ferhege yn larven (66 mg / 100 g DM), mar Ca-konsintraasjes wiene net sa heech as dy yn mealworm biomassa (79 mg / 100 g DM) yn de fermentearre sichorei woartel eksperiminten, hoewol't de Ca-konsintraasje yn fruit blêd gewaaks wie 14 kear heger as yn sichoreiwurzel.
Op grûn fan 'e mikroelemint gearstalling fan' e wiete feeds (Tabel 3), de mineral gearstalling fan it griente mingsel wie fergelykber mei de kontrôle groep, útsein dat de Mn konsintraasje wie signifikant leger. Konsintraasjes fan alle analysearre mikroeleminten wiene leger yn ierdappelbesunigingen yn ferliking mei de kontrôle en oare byprodukten. Fermentearre sichoreiwurzel befette hast 100 kear mear izer, 4 kear mear koper, 2 kear mear sink en sawat likefolle mangaan. It sink- en mangaangehalte yn de blêden fan túngewaaksen wie signifikant heger as yn de kontrôtgroep.
Gjin signifikante ferskillen waarden fûn tusken de ynhâld fan spoare-eleminten fan 'e larven dy't de kontrôle fiede, grientegemerming, en wiete ierappelskrapdieren. De Fe- en Mn-ynhâld fan 'e larven dy't it dieet fan fermentearre sichoreiwurzel fiede wiene lykwols signifikant oars fan dy fan' e mealwormen dy't de kontrôtgroep fiede. De ferheging fan Fe-ynhâld kin komme troch de hûndertfâldige ferheging fan de spoare-elemintkonsintraasje yn it wiete dieet sels. Hoewol d'r gjin signifikant ferskil wie yn Mn-konsintraasjes tusken de fermentearre sichoreiwurzels en de kontrôtgroep, namen Mn-nivo's ta yn 'e larven dy't de fermentearre sichoreiwurzels fiede. It moat ek opmurken wurde dat de Mn-konsintraasje heger (3-fâld) wie yn 'e wiete blêddieet fan' e túnboudieet yn ferliking mei de kontrôle, mar der wie gjin signifikant ferskil yn 'e biomassa-komposysje fan' e mealworms. It ienige ferskil tusken de kontrôle- en túnboublêden wie de Cu-ynhâld, dy't leger yn 'e blêden wie.
Tabel 4 toant de konsintraasjes fan swiere metalen fûn yn substraten. Jeropeeske maksimale konsintraasjes fan Pb, Cd en Cr yn folsleine feefoer binne omboud ta mg/100 g droege stof en tafoege oan Tabel 4 om fergeliking mei konsintraasjes fûn yn sydstreamen te fasilitearjen47.
Gjin Pb waard ûntdutsen yn de kontrôle wiete feeds, plantaardige mingsels of ierappelbranen, wylst túnblêden befette 0,002 mg Pb/100 g DM en fermentearre sichorei woartels befette de heechste konsintraasje fan 0,041 mg Pb/100 g DM. C-konsintraasjes yn 'e kontrôlefeeds en túnblêden wiene fergelykber (0,023 en 0,021 mg / 100 g DM), wylst se leger wiene yn 'e grientemiksels en ierappelbranen (0,004 en 0,007 mg / 100 g DM). Yn ferliking mei de oare substraten wie de Cr-konsintraasje yn 'e fermentearre sichoreiwurzels signifikant heger (0,135 mg/100 g DM) en seis kear heger as yn' e kontrôlefeed. Cd waard net ûntdutsen yn sawol de kontrôlestream as ien fan 'e brûkte sydstreamen.
Signifikant hegere nivo's fan Pb en Cr waarden fûn yn larven dy't fermentearre sichoreiwurzels fiede. Lykwols, Cd waard net ûntdutsen yn gjin mealworm larven.
In kwalitative analyze fan de fetsoeren yn it rûge fet is útfierd om te bepalen oft it fetsoerprofyl fan mielwjirmlarven beynfloede wurde koe troch de ferskillende ûnderdielen fan de sydstream dêr't se op fiede waarden. De ferdieling fan dizze fatty soeren wurdt werjûn yn Tabel 5. De fatty soeren wurde neamd troch harren mienskiplike namme en molekulêre struktuer (oantsjutten as "Cx: y", dêr't x oerienkomt mei it oantal koalstof atomen en y mei it oantal ûnfersêde bindingen ).
It fetsoerprofyl fan mielwjirms dy't ierdappelsnippers fiede waard signifikant feroare. Se befette signifikant hegere hoemannichten myristinezuur (C14:0), palmitinezuur (C16:0), palmitoleïnezuur (C16:1), en oleïnezuur (C18:1). Konsintraasjes fan pentadecanoic acid (C15: 0), linoleic acid (C18: 2), en linolenic acid (C18: 3) wiene signifikant leger yn ferliking mei oare mealworms. Yn ferliking mei oare fetsoerprofilen waard de ferhâlding fan C18:1 oant C18:2 omkeard yn ierappelfersnippers. Mealwjirms fied túnboublêden befette hegere hoemannichten pentadecanoic acid (C15:0) as mealworms fieden oare wiete fiedings.
Fatty soeren wurde ferdield yn verzadigde fatty soeren (SFA), monounsaturated fatty soeren (MUFA), en polyunsaturated fatty soeren (PUFA). Tabel 5 lit de konsintraasjes fan dizze fetsoergroepen sjen. Oer it algemien wiene de fetsoerprofilen fan mealworms fiede ierdappelôffal signifikant oars fan 'e kontrôle en oare sydstreamen. Foar elke fatty acid groep wiene mealworms fied ierappelchips signifikant oars as alle oare groepen. Se befette mear SFA en MUFA en minder PUFA.
D'r wiene gjin signifikante ferskillen tusken it oerlibjensnivo en it totale opbringstgewicht fan larven dy't op ferskate substraten fokt binne. It totale gemiddelde oerlibjensnivo wie 90%, en it totale gemiddelde opbringstgewicht wie 974 gram. Mealworms ferwurkje byprodukten mei súkses as in boarne fan wiet feed. Mealworm wiet feed goed foar mear as de helte fan it totale feed gewicht (droech + wiet). It ferfangen fan farske grienten mei agraryske byprodukten as tradisjoneel wiet feed hat ekonomyske en miljeu foardielen foar mealworm farming.
Tabel 1 lit sjen dat de biomassa gearstalling fan mealworm larven grutbrocht op it kontrôle dieet wie likernôch 72% focht, 5% jiske, 19% lipid, 51% protein, 8% chitin, en 18% droege stof as net-fibrous koalhydraten. Dit is te fergelykjen mei wearden dy't yn 'e literatuer rapportearre binne.48,49 Oare komponinten binne lykwols yn 'e literatuer te finen, faak ôfhinklik fan 'e brûkte analytyske metoade. Wy brûkten bygelyks de Kjeldahl-metoade om de ynhâld fan rûge proteïne te bepalen mei in N oant P-ferhâlding fan 5.33, wylst oare ûndersikers de mear brûkte ferhâlding fan 6.25 brûke foar fleis- en feedmonsters.50,51
Tafoeging fan ierdappelskrapkes (in koalhydraatryk wiet dieet) oan it dieet resultearre yn in ferdûbeling fan it fetynhâld fan mealwormen. De koalhydraatynhâld fan ierappel soe foaral bestean út setmoal, wylst agar sûkers (polysacchariden) befettet 47,48. Dizze fynst is yn tsjinstelling ta in oare stúdzje dy't fûn dat fet ynhâld fermindere doe't mealworms waarden fiede in dieet oanfolle mei stoom-skildere ierappels dy't leech yn proteïne (10,7%) en heech yn setmoal (49,8%)36. Doe't olive-pomace waard tafoege oan it dieet, de aaiwyt en koalhydraat ynhâld fan mealworms oerien mei dy fan it wiete dieet, wylst de fet ynhâld bleau ûnferoare35. Yn tsjinstelling, oare ûndersiken hawwe sjen litten dat de protein ynhâld fan larven grutbrocht yn sydstreamen ûndergiet fûnemintele feroarings, lykas de fet ynhâld22,37.
Fermentearre sichoreiwurzel fergrutte de jiske ynhâld fan mealwormlarven signifikant (tabel 1). Undersyk nei de effekten fan byprodukten op de jiske- en minerale gearstalling fan mealwormlarven is beheind. De measte fiedingsstúdzjes foar byprodukten hawwe rjochte op it fet- en proteïne-ynhâld fan larven sûnder de jiske ynhâld te analysearjen21,35,36,38,39. Doe't de jiske ynhâld fan larven dy't byprodukten fiede waard analysearre, waard lykwols in ferheging fan jiske ynhâld fûn. Bygelyks, it iten fan mealworms túnôffal fergrutte har jiske ynhâld fan 3,01% nei 5,30%, en it tafoegjen fan watermeloenôffal oan it dieet ferhege jiske ynhâld fan 1,87% nei 4,40%.
Hoewol't alle wiete fiedingsboarnen signifikant farieare yn har ûngefearde gearstalling (tabel 1), wiene de ferskillen yn 'e biomassa-komposysje fan mealwormlarven dy't de respektivelike wiete fiedingsboarnen fiede, lyts. Allinich mealwormlarven dy't ierdappelbrokken of fermentearre sichoreiwurm fiede lieten signifikante feroaringen sjen. In mooglike ferklearring foar dit resultaat is dat njonken de sichoreiwurzels ek de ierappelbrokken foar in part fermentearre binne (pH 4,7, tabel 1), wêrtroch't it setmoal/koalhydraten mear fertearber/beskikber binne foar de mielwjirmlarven. Hoe't mealworm-larven lipiden synthesisearje út fiedingsstoffen lykas koalhydraten is fan grut belang en moatte folslein ûndersocht wurde yn takomstige stúdzjes. In eardere stúdzje oer it effekt fan wiete dieet pH op mealworm larval groei konkludearre dat gjin signifikante ferskillen waarden waarnommen by it brûken fan agar blokken mei wiete dieet oer in pH berik fan 3 oant 9. Dit jout oan dat fermentearre wiete dieet kin brûkt wurde foar de kultuer fan Tenebrio molitor53. Fergelykber mei Coudron et al.53, kontroleeksperiminten brûkten agarblokken yn 'e wiete fiedings foarsjoen om't se tekoart wiene oan mineralen en fiedingsstoffen. Harren stúdzje ûndersocht net it effekt fan mear nutritionally ferskaat wiete dieet boarnen lykas grienten of ierappels op it ferbetterjen fan digestibility of bioavailability. Fierdere stúdzjes oer de effekten fan fermentaasje fan wiete dieetboarnen op mealwormlarven binne nedich om dizze teory fierder te ûndersykjen.
De mineraalferdieling fan 'e kontrôle mealworm biomassa fûn yn dizze stúdzje (Tabellen 2 en 3) is te fergelykjen mei it oanbod fan makro- en mikronutrients fûn yn' e literatuer48,54,55. It leverjen fan mealworms mei fermentearre sichoreiwurzel as in wiete dieetboarne maksimalisearret har mineralynhâld. Hoewol't de measte makro- en mikronutriënten heger wiene yn 'e grientemixen en túnblêden (tabel 2 en 3), hawwe se de mineraalynhâld fan mielwjirmbiomassa net yn deselde mjitte beynfloede as fermentearre sichoreiwurzels. Ien mooglike ferklearring is dat de fiedingsstoffen yn 'e alkaline túnblêden minder biobeskikber binne as dy yn 'e oare, soere wiete fiedings (tabel 1). Eardere ûndersiken fiede mealwormlarven mei fermentearre rysstro en fûnen dat se yn dizze sidestream goed ûntwikkele en lieten ek sjen dat foarbehanneling fan it substraat troch fermentaasje de opname fan fiedingsstoffen feroarsake. 56 It brûken fan fermentearre sichoreiwurzels fergrutte de Ca, Fe en Mn ynhâld fan mealworm biomassa. Hoewol dizze sidestream ek hegere konsintraasjes fan oare mineralen (P, Mg, K, Na, Zn en Cu) befette, wiene dizze mineralen net signifikant mear oerfloedich yn mealwormbiomassa yn ferliking mei de kontrôle, wat oanjout op selektiviteit fan mineralopname. It fergrutsjen fan de ynhâld fan dizze mineralen yn mielwjirmbiomassa hat fiedingswearde foar fiedings- en fiedingsdoelen. Kalzium is in essensjeel mineraal dat in krityske rol spilet yn neuromuskulêre funksje en in protte enzyme-bemiddele prosessen lykas bloedklotting, bonken en toskenfoarming. 57,58 Izertekoart is in mienskiplik probleem yn ûntwikkelingslannen, mei bern, froulju en âlderen faak net genôch izer út har dieet. 54 Hoewol't mangaan in wêzentlik elemint is yn it minsklik dieet en in sintrale rol spilet yn it funksjonearjen fan in protte enzymen, kin oermjittige ynname toskysk wêze. Hegere mangaannivo's yn mealworms dy't fermentearre sichoreiwurzel fiede wiene net fan soarch en wiene te fergelykjen mei dy yn hinnen. 59
De konsintraasjes fan swiere metalen fûn yn 'e sidestream wiene ûnder de Europeeske noarmen foar folslein feefoer. Heavy metal analyse fan mealworm larven lieten sjen dat Pb en Cr nivo's signifikant heger wiene yn mealworms fiede mei fermentearre sichoreiwurzel dan yn 'e kontrôtgroep en oare substraten (tabel 4). Sichoreiwurzels groeie yn 'e boaiem en binne bekend om swiere metalen op te nimmen, wylst de oare sydstreamen ûntsteane út kontroleare minsklike fiedselproduksje. Mealwormen fiede mei fermentearre sichoreiwurzel befette ek hegere nivo's fan Pb en Cr (tabel 4). De berekkene bioakkumulaasjefaktoaren (BAF) wiene 2,66 foar Pb en 1,14 foar Cr, dus grutter as 1, wat oanjout dat mealworms it fermogen hawwe om swiere metalen te sammeljen. Wat Pb oanbelanget stelt de EU in maksimum Pb-ynhâld fan 0,10 mg per kilogram farsk fleis foar minsklike konsumpsje yn61. Yn in evaluaasje fan eksperimintele gegevens wie de maksimale Pb-konsintraasje fûn yn fermentearre sichoreiwurzelmielwormen 0,11 mg / 100 g DM. Doe't de wearde op 'e nij berekkene waard ta in droegestofgehalte fan 30,8% foar dizze mielwjirms wie de Pb-ynhâld 0,034 mg/kg farske stof, wat ûnder it maksimumnivo fan 0,10 mg/kg lei. Gjin maksimale ynhâld fan Cr is spesifisearre yn 'e Jeropeeske fiedingsregeljouwing. Cr wurdt faak fûn yn it miljeu, iten en fiedingsadditieven en is bekend dat it in essensjele fiedingsstof is foar minsken yn lytse hoemannichten62,63,64. Dizze analyzes (tabel 4) jouwe oan dat T. molitor-larven swiere metalen sammelje kinne as swiere metalen yn it dieet oanwêzich binne. Lykwols, de nivo's fan swiere metalen fûn yn mealworm biomassa yn dizze stúdzje wurde beskôge feilich foar minsklike konsumpsje. Regelmjittich en soarchfâldich tafersjoch wurdt oanrikkemandearre by it brûken fan kant streamen dy't meie befetsje swiere metalen as in wiete feed boarne foar T. molitor.
De meast foarkommende fatty soeren yn 'e totale biomassa fan T. molitor larven wiene palmitinezuur (C16:0), oleic acid (C18:1), en linoleic acid (C18:2) (tabel 5), dat is yn oerienstimming mei eardere stúdzjes op T. molitor. De resultaten fan it fetsoerspektrum binne konsekwint36,46,50,65. It fatty acid profyl fan T. molitor bestiet oer it generaal út fiif grutte komponinten: oleic acid (C18:1), palmitinezuur (C16:0), linoleic acid (C18:2), myristinezuur (C14:0), en stearic acid (C18:0). Oleic acid wurdt rapportearre as de meast oerfloedige fatty acid (30-60%) yn mealworm larven, folge troch palmitinezuur en linoleic acid22,35,38,39. Eardere ûndersiken hawwe sjen litten dat dit fatty acid profyl wurdt beynfloede troch mealworm larval dieet, mar de ferskillen folgje net deselde trends as dieet38. Yn ferliking mei oare fetsoerprofilen is de C18: 1-C18: 2-ferhâlding yn ierappelpeelings omkeard. Fergelykbere resultaten waarden krigen foar feroaringen yn it fatty acid profyl fan mealworms fied steamed ierappel peelings36. Dizze resultaten jouwe oan dat hoewol it fatty acid profyl fan mealworm oalje kin wurde feroare, it bliuwt noch in rike boarne fan unsaturated fatty soeren.
It doel fan dit ûndersyk wie om it effekt te evaluearjen fan it brûken fan fjouwer ferskillende agro-yndustriële biowastestreamen as wiet feed op de gearstalling fan mealworms. De ynfloed waard beoardiele op basis fan de fiedingswearde fan 'e larven. De resultaten lieten sjen dat de byprodukten mei súkses omset waarden yn aaiwytrike biomassa (proteïne-ynhâld 40,7-52,3%), dy't brûkt wurde kin as fiedsel- en fiedingsboarne. Dêrnjonken hat it ûndersyk bliken dien dat it brûken fan de byprodukten as wiet feed ynfloed hat op de fiedingswearde fan mielwjirmbiomassa. Benammen it leverjen fan larven mei in hege konsintraasje fan koalhydraten (bgl. ierdappelsnijden) fergruttet har fetynhâld en feroaret har fetsoeren gearstalling: legere ynhâld fan polyunsaturated fatty soeren en heger ynhâld fan verzadigde en monounsaturated fatty soeren, mar net konsintraasjes fan ûnfersêde fatty soeren . De fatty soeren (monunsaturated + polyunsaturated) noch dominearje. De stúdzje liet ek sjen dat mealworms selektyf kalsy, izer en mangaan sammelje út sydstreamen ryk oan soere mineralen. De biobeskikberens fan mineralen liket in wichtige rol te spyljen en fierdere stúdzjes binne nedich om dit folslein te begripen. Swiere metalen oanwêzich yn 'e sydstreamen kinne sammelje yn mealworms. De definitive konsintraasjes fan Pb, Cd en Cr yn larvale biomassa wiene lykwols ûnder akseptabel nivo's, wêrtroch't dizze sydstreamen feilich brûkt wurde as wiete feedboarne.
Mealwormlarven waarden grutbrocht troch Radius (Giel, Belgje) en Inagro (Rumbeke-Beitem, Belgje) oan de Thomas More University of Applied Sciences by 27 °C en 60% relative luchtvochtigheid. De tichtens fan mealworms grutbrocht yn in 60 x 40 sm akwarium wie 4,17 worms / cm2 (10.000 mealworms). Larven waarden yn earste ynstânsje 2,1 kg weetbran fiede as droech iten per opfieding tank en dêrnei oanfolle as nedich. Brûk agarblokken as in kontrôle wiet iten behanneling. Begjinne fan wike 4, begjinne feeding side streams (ek in focht boarne) as wiet iten ynstee fan agar ad libitum. It persintaazje droege stof foar elke sydstream waard foarôf bepaald en opnommen om gelikense hoemannichten focht te garandearjen foar alle ynsekten oer behannelingen. It iten wurdt lykmjittich ferdield oer it terrarium. Larven wurde sammele as de earste poppen yn 'e eksperimintele groep ûntsteane. Larval rispinge wurdt dien mei in 2 mm diameter meganyske shaker. Utsein it eksperimint mei ierdappelblokjes. Grutte dielen fan droege ierappel yn blokjes wurde ek skieden troch larven troch dit gaas te krûpe en se te sammeljen yn metalen trays. Totaal rispingegewicht wurdt bepaald troch it gewicht fan it totale rispingegewicht. Survival wurdt berekkene troch it totale rispingegewicht te dielen troch it larvegewicht. Larvalgewicht wurdt bepaald troch op syn minst 100 larven te selektearjen en har totale gewicht te dielen troch it oantal. Sammele larven wurde 24 oeren úthongere om har darmen te leegjen foardat se analysearje. Uteinlik wurde larven wer screene om se te skieden fan 'e rest. Se wurde beferzen en euthanized en opslein by -18 ° C oant analyze.
Droege feed wie tarwebrân (Belgyske Molens Joye). Tarwebran waard foarôf sift nei in partikelgrutte fan minder dan 2 mm. Njonken droech fied hawwe mealwormlarven ek wiet fied nedich om focht en minerale oanfollingen te behâlden dy't nedich binne troch mealworms. Wiete feed makket mear as de helte fan it totale fied út (droech feed + wiet feed). Yn ús eksperiminten waard agar (Brouwland, Belgje, 25 g/l) brûkt as kontrôle wiete feed45. Lykas sjen litten yn figuer 1, fjouwer agraryske byprodukten mei ferskillende fiedingsstoffen ynhâld waarden hifke as wiet feed foar mealworm larven. Dizze byprodukten omfetsje (a) blêden fan komkommerkultivaasje (Inagro, Belgje), (b) ierdappeltrimmen (Duigny, Belgje), (c) fermentearre sichoreiwurzels (Inagro, Belgje) en (d) ûnferkocht fruit en grienten fan feiling . (Belorta, Belgje). De sydstream wurdt yn stikken hakke dy't geskikt binne foar gebrûk as wiete mealworm feed.
Agraryske byprodukten as wiet feed foar mealworms; (a) túnblêden fan komkommerkultivaasje, (b) ierdappelstikken, (c) sichoreiwurzels, (d) ûnferkochte grienten op feiling en (e) agarblokken. As kontrôles.
De gearstalling fan de feed- en mealwormlarven waard trije kear bepaald (n = 3). Rapid analyze, mineral gearstalling, swier metaal ynhâld en fatty acid gearstalling waarden beoardiele. In homogenisearre stekproef fan 250 g waard nommen út 'e sammele en úthongere larven, droech by 60 ° C oant konstant gewicht, grûn (IKA, Tube mûne 100) en sied troch in 1 mm sieve. De droege monsters waarden fersegele yn donkere konteners.
De droege stof ynhâld (DM) waard bepaald troch it droegjen fan de samples yn in oven op 105 ° C foar 24 oeren (Memmert, UF110). It persintaazje droege stof waard berekkene op basis fan it gewichtsverlies fan 'e stekproef.
Ruwe ash ynhâld (CA) waard bepaald troch massa ferlies by ferbaarning yn in moffeloven (Nabertherm, L9 / 11 / SKM) by 550 ° C foar 4 oeren.
Ruwe fet ynhâld as diethyl ether (EE) ekstraksje waard útfierd mei petroleum ether (bp 40-60 ° C) mei Soxhlet ekstraksje apparatuer. Likernôch 10 g sample waard pleatst yn 'e ekstraksjekop en bedekt mei keramyske wol om sampleferlies te foarkommen. Samples waarden oernacht ekstrahearre mei 150 ml petroleumether. It ekstrakt waard ôfkuolle, it organyske solvent waard fuorthelle en weromfûn troch rotearjende ferdamping (Büchi, R-300) by 300 mbar en 50 °C. De rûge lipide of etherekstrakten waarden kuolle en weage op in analytysk lykwicht.
De ynhâld fan rûge proteïne (CP) waard bepaald troch it analysearjen fan de stikstof oanwêzich yn 'e stekproef mei de Kjeldahl-metoade BN EN ISO 5983-1 (2005). Brûk de passende N oant P faktoaren om de proteïne ynhâld te berekkenjen. Foar standert droege feed (tarwe bran) brûke in totale faktor fan 6,25. Foar sydstream wurdt in faktor fan 4,2366 brûkt en foar grientemingingen wurdt in faktor fan 4,3967 brûkt. De rûge proteïne ynhâld fan larven waard berekkene mei in N oant P faktor fan 5.3351.
De fezelynhâld omfette bepaling fan neutraal detergent fiber (NDF) basearre op it Gerhardt-ekstraksjeprotokol (manuele fiberanalyse yn sekken, Gerhardt, Dútslân) en de van Soest 68-metoade. Foar NDF-bepaling waard in monster fan 1 g pleatst yn in spesjale fibertas (Gerhardt, ADF / NDF tas) mei in glêzen liner. De glêstassen fol mei samples waarden earst ûntfette mei petroleum ether (kookpunt 40-60 ° C) en dêrnei droech by keamertemperatuer. It ûntfette monster waard ekstrahearre mei in neutraal glêstriedwasmiddeloplossing dy't hjittestabile α-amylase befette by siedende temperatuer foar 1,5 h. De samples waarden dan trije kear wosken mei siedend deionisearre wetter en oernacht droech by 105 ° C. De droege fezelzakken (befette glêstriedresiduen) waarden mei in analytysk lykwicht (Sartorius, P224-1S) weage en dêrnei yn in moffelofen (Nabertherm, L9 / 11 / SKM) op 550 ° C foar 4 oeren ferbaarnd. De jiske waard wer weage en de fezelynhâld waard berekkene op basis fan it gewichtsverlies tusken drogen en ferbaarnen fan it probleem.
Om de chitin-ynhâld fan 'e larven te bepalen, brûkten wy in oanpast protokol basearre op' e rûge fiber-analyze fan van Soest 68. In 1 g sample waard pleatst yn in spesjale fiber tas (Gerhardt, CF Bag) en in glêzen seal. De samples waarden ynpakt yn de fiber bags, defetted yn petroleum ether (c. 40-60 ° C) en lucht-droege. De ûntfette sample waard earst ekstrahearre mei in soere oplossing fan 0,13 M sulfuric acid by siedende temperatuer foar 30 min. De ekstraksjefasertas mei it monster waard trije kear wosken mei siedend deionisearre wetter en dêrnei ekstrahearre mei 0,23 M kaliumhydroxide-oplossing foar 2 h. De ekstraksjefasertas mei it monster waard wer trije kear spield mei siedend deionisearre wetter en droech by 105 ° C nachts. De droege tas dy't de fiberresidu befette, waard op in analytysk lykwicht weage en 4 oeren yn in moffelofen op 550 ° C ferbaarnd. De jiske waard weage en de fiber ynhâld waard berekkene op basis fan it gewicht ferlies fan it ferbaarnd stekproef.
Totaal koalhydraat ynhâld waard berekkene. Non-fibrous koalhydraat (NFC) konsintraasje yn 'e feed waard berekkene mei help fan NDF analyze, en ynsekten konsintraasje waard berekkene mei help fan chitin analyze.
De pH fan 'e matrix waard bepaald nei ekstraksje mei deionisearre wetter (1:5 v/v) neffens NBN EN 15933.
Samples waarden taret lykas beskreaun troch Broeckx et al. Mineralprofilen waarden bepaald mei ICP-OES (Optima 4300™ DV ICP-OES, Perkin Elmer, MA, USA).
De swiere metalen Cd, Cr en Pb waarden analysearre troch grafytofen atomic absorption spectrometry (AAS) (Thermo Scientific, ICE 3000 rige, foarsjoen fan in GFS oven autosampler). Ungefear 200 mg fan sample waard digested yn soere HNO3 / HCl (1: 3 v / v) mei help fan mikrogolven (CEM, MARS 5). Mikrofoave digestion waard útfierd by 190 ° C foar 25 min by 600 W. Ferwiderje it ekstrakt mei ultrapure wetter.
Fatty soeren waarden bepaald troch GC-MS (Agilent Technologies, 7820A GC systeem mei 5977 E MSD detector). Neffens de metoade fan Joseph en Akman70, waard 20% BF3 / MeOH oplossing tafoege oan in methanolic KOH oplossing en fatty acid methyl ester (FAME) waard krigen fan de eter extract nei esterification. Fetsoeren kinne wurde identifisearre troch har retinsjetiden te fergelykjen mei 37 FAME-mingdenormen (Chemical Lab) of troch har MS-spektra te fergelykjen mei online biblioteken lykas de NIST-database. Kwalitative analyze wurdt útfierd troch it berekkenjen fan it pykgebiet as in persintaazje fan it totale pykgebiet fan it chromatogram.
Gegevensanalyse waard útfierd mei JMP Pro 15.1.1-software fan SAS (Buckinghamshire, UK). Evaluaasje waard útfierd mei ien-wize analyze fan fariânsje mei in betsjuttingsnivo fan 0.05 en Tukey HSD as in post hoc test.
De bioakkumulaasjefaktor (BAF) waard berekkene troch de konsintraasje fan swiere metalen yn mealworm larval biomassa (DM) te dielen troch de konsintraasje yn wiete feed (DM) 43 . In BAF grutter dan 1 jout oan dat swiere metalen bioaccumulearje út wiete feed yn larven.
De datasets dy't generearre en / of analysearre binne tidens de hjoeddeistige stúdzje binne beskikber fan 'e korrespondearjende auteur op ridlik fersyk.
Feriene Naasjes ôfdieling Ekonomyske en Sosjale Saken, Befolking Division. Wrâldbefolkingsperspektiven 2019: hichtepunten (ST/ESA/SER.A/423) (2019).
Cole MB, Augustine MA, Robertson MJ, Manners JM, Food Safety Science. NPJ Sci. Food 2018, 2. https://doi.org/10.1038/s41538-018-0021-9 (2018).
Post tiid: Dec-19-2024