Mèsi paske w vizite Nature.com. Vèsyon navigatè w ap itilize a gen sipò CSS limite. Pou pi bon rezilta, nou rekòmande pou itilize yon navigatè ki pi nouvo (oswa enfim mòd konpatibilite nan Internet Explorer). Antretan, pou asire sipò kontinye, nou pral montre sit la san estil ak JavaScript.
Agrikilti ensèk se yon fason potansyèl pou satisfè demann mondyal k ap grandi pou pwoteyin epi li se yon nouvo aktivite nan mond Lwès la kote anpil kesyon rete konsènan kalite pwodwi ak sekirite. Ensèk yo ka jwe yon wòl enpòtan nan ekonomi sikilè lè yo konvèti dechè biomass ki gen anpil valè. Apeprè mwatye nan substra manje pou vè manje yo soti nan manje mouye. Sa a ka jwenn nan biowaste, fè agrikilti ensèk pi dirab. Atik sa a fè rapò sou konpozisyon nitrisyonèl vè repa yo (Tenebrio molitor) ki te manje ak sipleman òganik ki soti nan sous-pwodwi yo. Men sa yo enkli legim ki pa vann, tranch pòmdetè, rasin chikore fèrmante ak fèy jaden. Yo evalye li pa analize konpozisyon a pwòch, pwofil asid gra, mineral ak kontni metal lou. Mealworms manje tranch pòmdetè te gen yon kontni doub grès ak yon ogmantasyon nan asid gra satire ak monoensature. Itilizasyon rasin chikore fèrmante ogmante kontni mineral la ak akimile metal lou. Anplis de sa, absòpsyon nan mineral pa mealworm la se selektif, kòm sèlman kalsyòm, fè ak konsantrasyon Manganèz yo ogmante. Anplis de sa nan melanj legim oswa fèy jaden nan rejim alimantè a pa pral siyifikativman chanje pwofil la nitrisyonèl. An konklizyon, kouran an pa pwodwi yo te avèk siksè konvèti nan yon byomass pwoteyin ki rich, kontni an eleman nitritif ak byodisponibilite ki enfliyanse konpozisyon an nan mealworms yo.
Popilasyon imen an ap grandi pou rive nan 9.7 milya dola pa 20501,2 mete presyon sou pwodiksyon manje nou an pou fè fas ak gwo demann pou manje. Yo estime ke demann manje ap ogmante pa 70-80% ant 2012 ak 20503,4,5. Resous natirèl yo itilize nan pwodiksyon manje aktyèl yo ap vin pi piti, menase ekosistèm nou yo ak pwovizyon manje. Anplis de sa, gwo kantite byomass yo gaspiye ki asosye ak pwodiksyon ak konsomasyon manje. Yo estime ke pa 2050, volim fatra mondyal anyèl la pral rive nan 27 milya tòn, pi fò nan yo se bio-dechè6,7,8. An repons a defi sa yo, solisyon inovatè, altènativ manje ak devlopman dirab nan agrikilti ak sistèm manje yo te pwopoze9,10,11. Youn nan apwòch sa yo se sèvi ak résidus òganik pou pwodui matyè premyè tankou ensèk manjab kòm sous dirab pou manje ak manje12,13. Agrikilti ensèk pwodui pi ba gaz efè tèmik ak emisyon amonyak, mande pou mwens dlo pase sous pwoteyin tradisyonèl yo, epi yo ka pwodwi nan sistèm agrikilti vètikal, ki mande mwens espas14,15,16,17,18,19. Etid yo montre ke ensèk yo kapab konvèti dechè ki pa gen anpil valè nan byomass ki gen anpil valè pwoteyin ak yon kontni matyè sèk ki rive jiska 70%20,21,22. Anplis de sa, se byomass ki pa gen anpil valè kounye a itilize pou pwodiksyon enèji, dechaj oswa resiklaj epi kidonk pa fè konpetisyon ak sektè manje ak manje aktyèl la23,24,25,26. Mealworm (T. molitor)27 konsidere kòm youn nan espès ki pi pwomèt pou gwo echèl manje ak pwodiksyon manje. Tou de lav ak granmoun manje sou yon varyete materyèl tankou pwodwi grenn, dechè bèt, legim, fwi, elatriye 28,29. Nan sosyete oksidantal yo, yo elve T. molitor an kaptivite sou yon ti echèl, sitou kòm manje pou bèt domestik tankou zwazo oswa reptil. Kounye a, potansyèl yo nan pwodiksyon manje ak manje ap resevwa plis atansyon30,31,32. Pou egzanp, T. molitor te apwouve ak yon nouvo pwofil manje, ki gen ladan itilize nan frizè, fòm sèk ak an poud (Règleman (EU) No 258/97 ak Règleman (EU) 2015/2283) 33. Sepandan, gwo echèl pwodiksyon nan ensèk pou manje ak manje se toujou yon konsèp relativman nouvo nan peyi oksidantal yo. Endistri a fè fas a defi tankou twou vid ki genyen nan konesans konsènan alimantasyon pi bon ak pwodiksyon, kalite nitrisyonèl nan pwodwi final la, ak pwoblèm sekirite tankou toksik konstriksyon ak danje mikwòb. Kontrèman ak agrikilti bèt tradisyonèl yo, agrikilti ensèk pa gen yon dosye istorik ki sanble17,24,25,34.
Malgre ke anpil etid yo te fèt sou valè nitrisyonèl nan mealworms, faktè ki afekte valè nitrisyonèl yo poko fin konprann. Etid anvan yo te montre ke rejim alimantè a nan ensèk ka gen kèk efè sou konpozisyon li yo, men pa gen okenn modèl klè yo te jwenn. Anplis de sa, etid sa yo konsantre sou eleman pwoteyin ak lipid nan vè manje, men li te gen efè limite sou eleman mineral yo 21,22,32,35,36,37,38,39,40. Plis rechèch ki nesesè pou konprann kapasite nan absòpsyon mineral. Yon etid resan te konkli ke lav mealworm manje radi te gen konsantrasyon yon ti kras elve nan sèten mineral. Sepandan, rezilta sa yo limite a sa sèlman substra yo teste, epi yo bezwen plis esè endistriyèl41. Yo te rapòte akimilasyon nan metal lou (Cd, Pb, Ni, As, Hg) nan mealworms yo dwe siyifikativman Koehle ak kontni an metal nan matris la. Malgre ke konsantrasyon metal yo jwenn nan rejim alimantè a nan manje bèt yo pi ba pase limit legal42, asenik yo te jwenn tou bioakimile nan lav vè farin, tandiske Kadmyòm ak plon pa bioakimile43. Konprann efè rejim alimantè yo sou konpozisyon nitrisyonèl vè farin yo se yon bagay ki enpòtan pou yo itilize san danje nan manje ak manje.
Etid la prezante nan papye sa a konsantre sou enpak lè l sèvi avèk sous-pwodwi agrikòl kòm yon sous manje mouye sou konpozisyon nitrisyonèl nan vè manje. Anplis de sa nan manje sèk, yo ta dwe bay manje mouye tou bay lav yo. Sous manje mouye a bay imidite ki nesesè yo epi li sèvi tou kòm yon sipleman nitrisyonèl pou vè manje, ogmante to kwasans ak pwa maksimòm kò44,45. Dapre done estanda elvaj vè repa nou yo nan pwojè Interreg-Valusect, total manje vè manje a gen 57% w/w manje mouye. Anjeneral, legim fre (egzanp kawòt) yo itilize kòm yon sous manje mouye35,36,42,44,46. Sèvi ak sous-pwodwi ki pa gen anpil valè kòm sous manje mouye pral pote plis benefis ekonomik ak dirab nan agrikilti ensèk yo17. Objektif etid sa a se te (1) mennen ankèt sou efè itilizasyon dechè yo kòm manje mouye sou konpozisyon nitrisyonèl vè manje yo, (2) detèmine kontni makwo ak mikwo nitritif lav vè farin ki te elve sou dechè mineral ki rich pou teste posibilite. fòtifikasyon mineral, epi (3) evalye sekirite de-pwodwi sa yo nan agrikilti ensèk pa analize prezans ak akimilasyon metal lou Pb, Cd ak Cr. Etid sa a pral bay plis enfòmasyon sou efè sipleman biowaste sou rejim lav vè manje, valè nitrisyonèl ak sekirite.
Kontni matyè sèk nan koule lateral la te pi wo konpare ak agar eleman nitritif mouye kontwòl la. Kontni matyè sèk nan melanj legim yo ak fèy jaden yo te mwens pase 10%, tandiske li te pi wo nan koupe pòmdetè ak rasin chikore fèrmante (13.4 ak 29.9 g/100 g matyè fre, FM).
Melanj legim la te gen pi wo sann brit, grès ak pwoteyin kontni ak pi ba kontni idrat kabòn ki pa fib pase manje kontwòl la (agar), pandan y ap kontni an fib detèjan net trete amilaz te menm jan an. Kontni idrat kabòn nan tranch pòmdetè yo te pi wo a nan tout kouran bò yo epi li te konparab ak sa ki nan agar la. An jeneral, konpozisyon brit li yo te pi sanble ak manje kontwòl la, men li te konplete ak ti kantite pwoteyin (4.9%) ak sann brit (2.9%) 47,48. PH pòmdetè a varye ant 5 ak 6, epi li vo anyen ke kouran bò pòmdetè sa a pi asid (4.7). Rasin chikore fèrmante se moun rich nan sann epi li se pi asid la nan tout kouran bò yo. Depi rasin yo pa te netwaye, pi fò nan sann yo espere konpoze de sab (silica). Fèy jaden yo te sèlman pwodwi alkalin konpare ak kontwòl la ak lòt kouran bò. Li gen nivo segondè nan sann ak pwoteyin ak pi ba idrat kabòn pase kontwòl la. Konpozisyon brit la pi pre fèrmante rasin chikore, men konsantrasyon nan pwoteyin brit pi wo (15.0%), ki konparab ak kontni an pwoteyin nan melanj legim la. Analiz estatistik done ki anwo yo te montre diferans enpòtan nan konpozisyon brit la ak pH kouran dlo yo.
Ajoute melanj legim oswa fèy jaden nan manje mealworm pa te afekte konpozisyon byomass lav mealworm konpare ak gwoup kontwòl la (Tablo 1). Anplis de sa nan koupe pòmdetè yo te lakòz diferans ki pi enpòtan nan konpozisyon byomass konpare ak gwoup kontwòl la k ap resevwa lav mealworm ak lòt sous manje mouye. Kòm pou kontni an pwoteyin nan mealworms, ak eksepsyon nan koupe pòmdetè, diferan konpozisyon apwoksimatif nan kouran bò pa te afekte kontni an pwoteyin nan lav. Manje koupe pòmdetè kòm yon sous imidite te mennen nan yon ogmantasyon de fwa nan kontni an grès nan lav ak yon diminisyon nan kontni an nan pwoteyin, chitin, ak idrat kabòn ki pa fib. Rasin chikore fèrmante ogmante kontni sann nan lav mealworm pa yon fwa ak yon mwatye.
Pwofil mineral yo te eksprime kòm makromineral (Tablo 2) ak mikronutriman (Tablo 3) sa ki nan manje mouye ak byomass lav manje.
An jeneral, sidestreams agrikòl yo te pi rich nan macromineral konpare ak gwoup kontwòl la, eksepte pou koupe pòmdetè, ki te gen pi ba kontni Mg, Na ak Ca. Konsantrasyon potasyòm te wo nan tout sidestreams konpare ak kontwòl la. Agar gen 3 mg/100 g DM K, pandan y ap konsantrasyon K nan sidestream la te varye ant 1070 ak 9909 mg/100 g DM. Kontni makromineral nan melanj legim la te siyifikativman pi wo pase nan gwoup kontwòl la, men kontni Na te siyifikativman pi ba (88 vs 111 mg / 100 g DM). Konsantrasyon makromineral nan koupe pòmdetè te pi ba a nan tout sidestreams. Kontni makromineral nan koupe pòmdetè te siyifikativman pi ba pase nan lòt sidestreams ak kontwòl. Eksepte ke kontni Mg te konparab ak gwoup kontwòl la. Malgre ke fèrmante rasin chikore pa t 'gen pi gwo konsantrasyon nan macromineral, kontni an sann nan kouran bò sa a te pi wo a nan tout kouran yo bò. Sa a ka akòz lefèt ke yo pa pirifye epi yo ka gen gwo konsantrasyon nan silica (sab). Kontni Na ak Ca yo te konparab ak sa ki nan melanj legim la. Rasin chikore fèrmante te genyen pi gwo konsantrasyon Na nan tout kouran bò yo. Eksepte Na, fèy ortikol te gen pi gwo konsantrasyon macromineral nan tout fouraj mouye yo. Konsantrasyon K (9909 mg/100 g DM) te twa mil fwa pi wo pase kontwòl la (3 mg/100 g DM) ak 2.5 fwa pi wo pase melanj legim (4057 mg/100 g DM). Kontni Ca a te pi wo a nan tout kouran bò (7276 mg/100 g DM), 20 fwa pi wo pase kontwòl la (336 mg/100 g DM) ak 14 fwa pi wo pase konsantrasyon Ca a nan rasin fèrmante chikore oswa melanj legim (530). ak 496 mg/100 g DM).
Malgre ke te gen diferans enpòtan nan konpozisyon an macromineral nan rejim yo (Tablo 2), pa gen okenn diferans enpòtan yo te jwenn nan konpozisyon an macromineral nan mealworms leve soti vivan nan melanj legim ak rejim kontwòl.
Lav ki te manje ti kal pen pòmdetè yo te gen konsantrasyon siyifikativman pi ba nan tout macromineral konpare ak kontwòl la, ak eksepsyon de Na, ki te gen konsantrasyon konparab. Anplis de sa, manje pòmdetè sèk te lakòz pi gwo rediksyon nan kontni macromineral lav konpare ak lòt sidestreams yo. Sa a konsistan avèk sann ki pi ba yo obsève nan fòmilasyon ki tou pre yo. Sepandan, byenke P ak K te siyifikativman pi wo nan rejim mouye sa a pase lòt sidestreams yo ak kontwòl la, konpozisyon lav la pa t reflete sa. Konsantrasyon ki ba Ca ak Mg yo jwenn nan byomass mealworm yo ka gen rapò ak konsantrasyon ba Ca ak Mg ki prezan nan rejim mouye a li menm.
Manje fèrmante rasin chikore ak fèy orchard te lakòz nivo kalsyòm siyifikativman pi wo pase kontwòl yo. Fèy Orchard te genyen nivo ki pi wo nan P, Mg, K ak Ca nan tout rejim mouye, men sa pa te reflete nan byomass mealworm. Konsantrasyon Na yo te pi ba nan lav sa yo, pandan y ap konsantrasyon Na yo te pi wo nan fèy orchard pase nan koupe pòmdetè. Kontni Ca ogmante nan lav (66 mg/100 g DM), men konsantrasyon Ca pa t 'tankou wo tankou sa yo ki nan byomass mealworm (79 mg/100 g DM) nan esè rasin chikore fèrmante yo, byenke konsantrasyon Ca nan rekòt fèy orchard te ogmante. 14 fwa pi wo pase nan rasin chikore.
Ki baze sou konpozisyon mikroeleman nan manje mouye yo (Tablo 3), konpozisyon mineral nan melanj legim la te sanble ak gwoup kontwòl la, eksepte ke konsantrasyon an Mn te siyifikativman pi ba. Konsantrasyon tout mikwo-eleman analize yo te pi ba nan koupe pòmdetè konpare ak kontwòl la ak lòt sous-pwodwi yo. Rasin chikore fèrmante genyen prèske 100 fwa plis fè, 4 fwa plis kwiv, 2 fwa plis zenk ak apeprè menm kantite Manganèz. Kontni an zenk ak Manganèz nan fèy yo nan rekòt jaden te siyifikativman pi wo pase nan gwoup kontwòl la.
Pa gen okenn diferans enpòtan yo te jwenn ant kontni eleman tras nan lav yo manje kontwòl, melanj legim, ak bouyon pòmdetè mouye alimantasyon. Sepandan, Fe ak Mn sa ki nan lav yo manje rejim alimantè rasin chikore fèrmante yo te siyifikativman diferan de sa yo ki nan mealworms yo manje gwoup kontwòl la. Ogmantasyon nan kontni Fe ka akòz ogmantasyon san fwa nan konsantrasyon nan eleman tras nan rejim alimantè a mouye tèt li. Sepandan, byenke pa te gen okenn diferans enpòtan nan konsantrasyon Mn ant rasin fèrmante yo ak gwoup kontwòl la, nivo Mn ogmante nan lav yo manje rasin yo fèrmante. Li ta dwe remake tou ke konsantrasyon an Mn te pi wo (3-pliye) nan rejim alimantè a fèy mouye nan rejim alimantè a ortikol konpare ak kontwòl la, men pa te gen okenn diferans enpòtan nan konpozisyon an byomass nan mealworms yo. Sèl diferans ki genyen ant fèy kontwòl ak fèy ortikol se kontni Cu, ki te pi ba nan fèy yo.
Tablo 4 montre konsantrasyon metal lou yo jwenn nan substra yo. Konsantrasyon maksimòm Ewopeyen an Pb, Cd ak Cr nan manje bèt konplè yo te konvèti an mg/100 g matyè sèk epi yo te ajoute nan Tablo 4 pou fasilite konparezon ak konsantrasyon yo jwenn nan rivyè bò47.
Pa gen okenn Pb te detekte nan kontwòl mouye manje, melanj legim oswa bran pòmdetè, pandan y ap fèy jaden yo te genyen 0.002 mg Pb / 100 g DM ak fèrmante rasin chikore ki genyen konsantrasyon ki pi wo a 0.041 mg Pb / 100 g DM. Konsantrasyon C nan manje kontwòl yo ak fèy jaden yo te konparab (0.023 ak 0.021 mg/100 g DM), pandan ke yo te pi ba nan melanj legim yo ak bran pòmdetè (0.004 ak 0.007 mg/100 g DM). Konpare ak lòt substrats, konsantrasyon Cr nan rasin chikore fèrmante yo te siyifikativman pi wo (0.135 mg / 100 g DM) ak sis fwa pi wo pase nan manje kontwòl la. Cd pa te detekte nan ni kouran kontwòl la oswa nenpòt nan kouran bò yo te itilize.
Nivo siyifikativman pi wo nan Pb ak Cr yo te jwenn nan lav manje rasin fèrmante chikore. Sepandan, Cd pa te detekte nan nenpòt lav mealworm.
Yo te pote yon analiz kalitatif nan asid gra yo nan grès brit la pou detèmine si pwofil asid gra nan lav mealworm ta ka enfliyanse pa diferan eleman nan kouran lateral kote yo te manje. Distribisyon asid gra sa yo montre nan Tablo 5. Asid gra yo ki nan lis pa non komen yo ak estrikti molekilè (deziyen kòm "Cx:y", kote x koresponn ak kantite atòm kabòn ak y ak kantite lyezon enstore. ).
Pwofil asid gra nan vè manje yo manje dechikèt pòmdetè te siyifikativman chanje. Yo te genyen kantite siyifikativman pi wo nan asid myristik (C14:0), asid palmitik (C16:0), asid palmitoleik (C16:1), ak asid oleik (C18:1). Konsantrasyon nan asid pentadecanoic (C15:0), asid linoleik (C18:2), ak asid linolenik (C18:3) te siyifikativman pi ba konpare ak lòt mealworms. Konpare ak lòt pwofil asid gra, rapò C18:1 a C18:2 te ranvèse nan dechikèt pòmdetè. Vè manje ki te manje fèy ortikilti yo te gen pi gwo kantite asid pentadekanoik (C15:0) pase vè manje ki te manje lòt rejim mouye.
Asid gra yo divize an asid gra satire (SFA), asid gra monoensature (MUFA), ak asid gra poliensature (PUFA). Tablo 5 montre konsantrasyon gwoup asid gra sa yo. An jeneral, pwofil asid gra mealworms manje pòmdetè fatra yo te siyifikativman diferan de kontwòl la ak lòt kouran bò. Pou chak gwoup asid gra, mealworms manje bato pòmdetè yo te siyifikativman diferan de tout lòt gwoup yo. Yo te genyen plis SFA ak MUFA ak mwens PUFA.
Pa te gen okenn diferans enpòtan ant pousantaj siviv ak pwa sede total lav elve sou diferan substrats. Pousantaj siviv mwayèn an jeneral te 90%, ak pwa total pwodiksyon mwayèn te 974 gram. Mealworms avèk siksè trete sous-pwodwi kòm yon sous manje mouye. Mealworm mouye manje kont pou plis pase mwatye nan pwa total manje (sèk + mouye). Ranplase legim fre ak sous-pwodwi agrikòl kòm manje tradisyonèl mouye gen benefis ekonomik ak anviwònman an pou agrikilti mealworm.
Tablo 1 montre ke konpozisyon byomass lav mealworm elve sou rejim alimantè kontwòl la te apeprè 72% imidite, 5% sann, 19% lipid, 51% pwoteyin, 8% chitin, ak 18% matyè sèk kòm idrat kabòn ki pa fib. Sa a se konparab ak valè rapòte nan literati a.48,49 Sepandan, lòt eleman yo ka jwenn nan literati a, souvan depann sou metòd la analyse yo itilize. Pou egzanp, nou te itilize metòd Kjeldahl pou detèmine kontni pwoteyin brit ak yon rapò N a P nan 5.33, tandiske lòt chèchè yo itilize rapò ki pi lajman itilize nan 6.25 pou echantiyon vyann ak manje.50,51
Ajoute bouyon pòmdetè (yon rejim mouye ki gen anpil idrat kabòn) nan rejim alimantè a te lakòz yon doubl nan kontni an grès nan mealworms. Kontni idrat kabòn nan pòmdetè ta dwe konpoze sitou nan lanmidon, tandiske agar gen sik (polisakarid)47,48. Konklizyon sa a se kontrèman ak yon lòt etid ki te jwenn ke kontni grès diminye lè mealworm yo te manje yon rejim siplemantè ak pòmdetè vapè kale ki te ba nan pwoteyin (10.7%) ak ki te gen anpil lanmidon (49.8%)36. Lè yo te ajoute pòs oliv nan rejim alimantè a, sa ki nan pwoteyin ak idrat kabòn nan vè repa yo matche ak sa ki nan rejim mouye a, pandan y ap kontni an grès te rete san okenn chanjman35. Kontrèman, lòt etid yo te montre ke kontni an pwoteyin nan lav elve nan rivyè bò sibi chanjman fondamantal, menm jan ak kontni an grès22,37.
Rasin chikore fèrmante siyifikativman ogmante kontni sann nan lav vè farin (Tablo 1). Rechèch sou efè byproducts sou sann ak mineral konpozisyon lav mealworm limite. Pifò etid sou pwodwi manje yo te konsantre sou kontni grès ak pwoteyin nan lav san yo pa analize kontni sann21,35,36,38,39. Sepandan, lè yo te analize kontni sann nan lav yo manje byproducts, yo te jwenn yon ogmantasyon nan kontni sann. Pou egzanp, manje fatra jaden mealworms ogmante kontni sann yo soti nan 3.01% a 5.30%, epi ajoute fatra melon nan rejim alimantè a ogmante kontni sann soti nan 1.87% a 4.40%.
Malgre ke tout sous manje mouye yo te varye anpil nan konpozisyon apwoksimatif yo (Tablo 1), diferans ki genyen nan konpozisyon byomass lav manje yo te manje sous manje mouye respektif yo te minè. Se sèlman lav vè manje ki te manje moso pòmdetè oswa rasin chikore fèrmante te montre chanjman enpòtan. Yon eksplikasyon posib pou rezilta sa a se ke anplis rasin chikore yo, moso pòmdetè yo te tou pasyèlman fèrmante (pH 4.7, Tablo 1), ki fè lanmidon / idrat kabòn yo pi dijèstibl / disponib pou lav yo. Ki jan lav vè farin sentetiz lipid ki soti nan eleman nitritif tankou idrat kabòn se yon gwo enterè epi yo ta dwe konplètman eksplore nan etid nan lavni. Yon etid anvan sou efè pH rejim mouye sou kwasans lav vè farin lan te konkli ke pa gen okenn diferans enpòtan yo te obsève lè w ap itilize blòk agar ak alimantasyon mouye sou yon seri pH nan 3 a 9. Sa a endike ke fèrmante alimantasyon mouye ka itilize pou kilti Tenebrio molitor53. . Menm jan ak Coudron et al.53, eksperyans kontwòl yo te itilize blòk agar nan alimantasyon mouye yo te bay paske yo te ensufizant nan mineral ak eleman nitritif. Etid yo a pa t egzamine efè plis nitrisyonèl divès sous rejim mouye tankou legim oswa pòmdetè sou amelyore dijèstibilite oswa byodisponibilite. Plis etid sou efè fèmantasyon nan sous rejim mouye sou lav mealworm yo bezwen plis eksplore teyori sa a.
Distribisyon mineral nan biomass kontwòl mealworm yo te jwenn nan etid sa a (Tablo 2 ak 3) se konparab ak seri a nan makro- ak mikronutriman yo te jwenn nan literati a48,54,55. Bay vè manje ak rasin chikore fèrmante kòm yon sous rejim mouye maksimize kontni mineral yo. Malgre ke pifò makro- ak mikronutriman yo te pi wo nan melanj legim yo ak fèy jaden yo (Tablo 2 ak 3), yo pa te afekte kontni mineral nan byomass mealworm nan menm limit ak fèrmante rasin chikore. Youn nan eksplikasyon posib se ke eleman nitritif yo nan fèy jaden yo alkalin yo gen mwens byodisponib pase sa yo ki nan lòt, alimantasyon mouye ki pi asid (Tablo 1). Etid anvan yo te manje lav mealworm ak pay diri fèrmante epi yo te jwenn ke yo devlope byen nan sidestream sa a epi tou li te montre ke pre-tretman nan substra a pa fèmantasyon pwovoke absorption eleman nitritif. 56 Itilizasyon rasin chikore fèrmante ogmante kontni Ca, Fe ak Mn nan byomass vè farin lan. Malgre ke sidestream sa a tou te gen pi gwo konsantrasyon nan lòt mineral (P, Mg, K, Na, Zn ak Cu), mineral sa yo pa te siyifikativman plis abondan nan byomass mealworm konpare ak kontwòl la, ki endike selektivite nan absorption mineral. Ogmante kontni an nan mineral sa yo nan byomass mealworm gen valè nitrisyonèl pou manje ak manje. Kalsyòm se yon mineral esansyèl ki jwe yon wòl enpòtan anpil nan fonksyon neromiskilè ak anpil pwosesis anzim-medyatè tankou kayo san, zo ak fòmasyon dan. 57,58 Defisyans fè se yon pwoblèm komen nan peyi devlope yo, ak timoun, fanm, ak granmoun aje souvan pa jwenn ase fè nan rejim yo. 54 Malgre ke Manganèz se yon eleman esansyèl nan rejim imen an epi li jwe yon wòl santral nan fonksyone anpil anzim, konsomasyon twòp ka toksik. Nivo Manganèz ki pi wo nan vè manje ki te manje rasin chikore fèrmante yo pa t gen enkyetid e yo te konparab ak sa ki nan poul. 59
Konsantrasyon metal lou yo te jwenn nan sidestream la te anba estanda Ewopeyen yo pou manje bèt konplè. Analiz metal lou nan lav mealworm te montre ke Pb ak Cr nivo yo te siyifikativman pi wo nan mealworms manje ak fèrmante rasin chikore pase nan gwoup kontwòl la ak lòt substrats (Tablo 4). Rasin chicory grandi nan tè a epi yo konnen yo absòbe metal lou, pandan y ap lòt bò kote yo soti nan pwodiksyon manje moun kontwole. Vè manje ki te manje ak rasin chikore fèrmante tou te genyen pi wo nivo Pb ak Cr (Tablo 4). Faktè byoakimilasyon (BAF) kalkile yo te 2.66 pou Pb ak 1.14 pou Cr, sa vle di pi gran pase 1, ki endike ke mealworms gen kapasite pou akimile metal lou. Konsènan Pb, Inyon Ewopeyen an fikse yon kontni maksimòm Pb nan 0.10 mg pou chak kilogram vyann fre pou konsomasyon imen61. Nan evalyasyon done eksperimantal nou an, maksimòm konsantrasyon Pb yo detekte nan vè manje rasin chikore fèrmante yo te 0.11 mg / 100 g DM. Lè yo te konvèti valè a nan yon kontni matyè sèk nan 30.8% pou sa yo mealworms, kontni an Pb te 0.034 mg / kg matyè fre, ki te pi ba pase nivo maksimòm 0.10 mg / kg. Pa gen okenn kontni maksimòm Cr espesifye nan règleman manje Ewopeyen an. Cr yo souvan jwenn nan anviwònman an, manje ak aditif manje epi li konnen yo dwe yon eleman nitritif esansyèl pou moun nan ti kantite62,63,64. Analiz sa yo (Tablo 4) endike ke T. molitor lav ka akimile metal lou lè metal lou yo prezan nan rejim alimantè a. Sepandan, nivo metal lou yo te jwenn nan byomass mealworm nan etid sa a yo konsidere kòm san danje pou konsomasyon imen. Yo rekòmande siveyans regilye ak atansyon lè w ap itilize rivyè bò kote ki ka gen metal lou kòm yon sous manje mouye pou T. molitor.
Asid gra ki pi abondan nan byomass total lav T. molitor yo te asid palmitik (C16:0), asid oleik (C18:1), ak asid linoleik (C18:2) (Tablo 5), ki konsistan avèk etid anvan yo. sou T. molitor. Rezilta spectre asid gra yo konsistan36,46,50,65. Pwofil asid gra T. molitor jeneralman konsiste de senk pi gwo konpozan: asid oleik (C18:1), asid palmitik (C16:0), asid linoleik (C18:2), asid myristik (C14:0), ak asid stearik. (C18:0). Yo rapòte asid oleik ki pi abondan asid gra (30-60%) nan lav vè manje, ki te swiv pa asid palmitik ak asid linoleik22,35,38,39. Etid anvan yo te montre ke pwofil asid gra sa a enfliyanse pa rejim alimantè lav vè manje, men diferans yo pa swiv menm tandans ak rejim alimantè38. Konpare ak lòt pwofil asid gra, rapò C18:1-C18:2 nan peelings pòmdetè ranvèse. Yo te jwenn rezilta menm jan an pou chanjman nan pwofil asid gra nan vè manje ki te manje peelings pòmdetè vapè36. Rezilta sa yo endike ke byenke pwofil asid gra nan lwil mealworm ka chanje, li toujou rete yon sous rich nan asid gra enstore.
Objektif etid sa a se te evalye efè lè l sèvi avèk kat diferan kouran biowaste agro-endistriyèl kòm manje mouye sou konpozisyon vè manje yo. Enpak la te evalye baze sou valè nitrisyonèl lav yo. Rezilta yo te montre ke by-pwodwi yo te avèk siksè konvèti nan byomass pwoteyin ki rich (kontni pwoteyin 40.7-52.3%), ki ka itilize kòm yon sous manje ak manje. Anplis de sa, etid la te montre ke lè l sèvi avèk sous-pwodwi yo kòm manje mouye afekte valè nitrisyonèl nan byomass mealworm. An patikilye, bay lav ak yon gwo konsantrasyon nan idrat kabòn (egzanp koupe pòmdetè) ogmante kontni grès yo ak chanje konpozisyon asid gra yo: pi ba kontni nan asid gra poliensature ak pi wo kontni nan asid gra satire ak monoensature, men se pa konsantrasyon nan asid gra enstore. . Asid gra yo (monoensature + poliensature) toujou domine. Etid la te montre tou ke mealworms oaza akimile kalsyòm, fè ak Manganèz nan bò larivyè ki rich nan mineral asid. Byodisponibilite nan mineral parèt yo jwe yon wòl enpòtan ak plis etid yo bezwen konprann konplètman sa a. Metal lou ki prezan nan rivyè bò yo ka akimile nan vè manje. Sepandan, konsantrasyon final Pb, Cd ak Cr nan byomass lav yo te pi ba pase nivo akseptab yo, sa ki pèmèt kouran bò sa yo dwe itilize san danje kòm yon sous manje mouye.
Radius (Giel, Bèljik) ak Inagro (Rumbeke-Beitem, Bèljik) te elve lav vè farin nan Thomas More University of Applied Sciences nan 27 °C ak 60% imidite relatif. Dansite vè farin ki te elve nan yon akwaryòm 60 x 40 cm te 4.17 vè/cm2 (10,000 vè farin). Okòmansman, lav yo te manje 2.1 kg bran ble kòm manje sèk pou chak tank elvaj epi apre sa yo te konplete jan sa nesesè. Blòk Agar yo te itilize kòm yon tretman manje mouye kontwòl. Soti nan semèn 4, rivyè bò (tou yon sous imidite) yo te manje kòm manje mouye olye pou yo agar ad libitum. Pousantaj matyè sèk la pou chak kouran bò kote yo te detèmine davans epi anrejistre pou asire kantite imidite egal pou tout ensèk atravè tretman yo. Manje a distribye respire nan tout teraryom la. Lav yo kolekte lè premye pupa yo parèt nan gwoup eksperimantal la. Rekòlte lav la fèt ak yon shaker mekanik 2 mm dyamèt. Eksepte pou eksperyans nan pòmdetè rache. Gwo pòsyon pòmdetè sèk koupe yo tou separe lè yo pèmèt lav yo rale nan Van sa a epi kolekte yo nan yon plato metal. Pwa total rekòt la detèmine lè w peze pwa total rekòt la. Siviv yo kalkile lè w divize pwa total rekòt la pa pwa lav la. Pwa lav yo detèmine lè w chwazi omwen 100 lav epi divize pwa total yo pa kantite. Lav kolekte yo mouri grangou pou 24 èdtan pou yo vide zantray yo anvan analiz yo. Finalman, lav yo teste ankò pou separe yo ak rès la. Yo friz-etanaz epi estoke nan -18 ° C jiskaske analiz.
Manje sèk te bran ble (Bèlj Molens Joye). Bran ble te pre-sifted nan yon gwosè patikil ki mwens pase 2 mm. Anplis de sa nan manje sèk, lav mealworm bezwen tou manje mouye pou kenbe imidite ak sipleman mineral ki mande pa mealworms. Manje mouye reprezante plis pase mwatye nan manje total (manje sèk + manje mouye). Nan eksperyans nou yo, agar (Brouwland, Bèljik, 25 g/l) te itilize kòm yon kontwòl mouye manje45. Jan yo montre nan Figi 1, yo te teste kat sous-pwodwi agrikòl ki gen diferan kontni eleman nitritif kòm manje mouye pou lav vè farin lan. Sou-pwodwi sa yo gen ladan (a) fèy ki soti nan kiltivasyon konkonb (Inagro, Bèljik), (b) taye pòmdetè (Duigny, Bèljik), (c) rasin chikore fèrmante (Inagro, Bèljik) ak (d) fwi ak legim ki pa vann nan vann piblik. . (Belorta, Bèljik). Se kouran an bò koupe an moso apwopriye pou itilize kòm manje mouye mealworm.
Sou-pwodwi agrikòl kòm manje mouye pou vè farin; (a) fèy jaden ki soti nan kiltivasyon konkonb, (b) koupe pòmdetè, (c) rasin chikore, (d) legim ki pa vann nan vann piblik ak (e) blòk agar. Kòm kontwòl.
Te konpozisyon an nan manje a ak lav mealworm detèmine twa fwa (n = 3). Analiz rapid, konpozisyon mineral, kontni metal lou ak konpozisyon asid gra yo te evalye. Yo te pran yon echantiyon omojènize 250 g nan lav yo ranmase ak grangou, seche nan 60 ° C nan pwa konstan, tè (IKA, Tib moulen 100) ak tamize nan yon Van 1 mm. Echantiyon yo sèk yo te sele nan resipyan nwa.
Kontni matyè sèk la (DM) te detèmine pa siye echantiyon yo nan yon fou nan 105 ° C pou 24 èdtan (Memmert, UF110). Pousantaj matyè sèk yo te kalkile baze sou pèdi pwa echantiyon an.
Kontni sann brit (CA) te detèmine pa pèt mas la apre konbisyon nan yon gwo founo dife (Nabertherm, L9/11/SKM) nan 550 ° C pou 4 èdtan.
Kontni grès brit oswa ekstraksyon etè etè (EE) te fèt ak etè petwòl (bp 40-60 °C) lè l sèvi avèk ekipman ekstraksyon Soxhlet. Apeprè 10 g echantiyon yo te mete nan tèt ekstraksyon an epi kouvri ak lenn mouton seramik pou anpeche pèt echantiyon. Echantiyon yo te ekstrè lannwit lan ak 150 ml etè petwòl. Ekstrè a te refwadi, yo te retire sòlvan òganik la ak refè pa evaporasyon rotary (Büchi, R-300) nan 300 mbar ak 50 °C. Lipid brit oswa ekstrè etè yo te refwadi ak peze sou yon balans analyse.
Kontni pwoteyin brit (CP) te detèmine pa analiz nitwojèn prezan nan echantiyon an lè l sèvi avèk metòd Kjeldahl BN EN ISO 5983-1 (2005). Sèvi ak faktè N a P ki apwopriye pou kalkile kontni pwoteyin. Pou manje sèk estanda (bran ble) sèvi ak yon faktè total de 6.25. Pou kouran bò kote yo itilize yon faktè 4.2366 epi pou melanj legim yo itilize yon faktè 4.3967. Kontni pwoteyin brit nan lav yo te kalkile lè l sèvi avèk yon faktè N a P nan 5.3351.
Kontni fib la enkli detèminasyon net detèjan fib (NDF) ki baze sou pwotokòl ekstraksyon Gerhardt (manyèl analiz fib nan sak, Gerhardt, Almay) ak metòd van Soest 68 la. Pou detèminasyon NDF, yo te mete yon echantiyon 1 g nan yon sak fib espesyal (Gerhardt, ADF/NDF sak) ak yon revètman vè. Sache fib ki te ranpli avèk echantiyon yo te premye degrassaj ak etè petwòl (pwen bouyi 40-60 °C) epi apre yo te seche nan tanperati chanm. Te echantiyon an degras extrait ak yon solisyon netral detèjan fib ki gen chalè ki estab α-amylase nan tanperati bouyi pou 1.5 èdtan. Lè sa a, echantiyon yo te lave twa fwa ak dlo bouyi deyonize epi yo seche nan 105 ° C lannwit lan. Sache fib sèk yo (ki gen résidus fib) yo te peze lè l sèvi avèk yon balans analyse (Sartorius, P224-1S) ak Lè sa a, boule nan yon gwo founo dife mòf (Nabertherm, L9/11/SKM) nan 550 ° C pou 4 èdtan. Sann nan te peze ankò epi yo te kalkile kontni fib la ki baze sou pèdi pwa ant siye ak boule echantiyon an.
Pou detèmine kontni chitin nan lav yo, nou te itilize yon pwotokòl modifye ki baze sou analiz fib brit pa van Soest 68 . Yo te mete yon echantiyon 1 g nan yon sak fib espesyal (Gerhardt, CF Bag) ak yon sele an vè. Echantiyon yo te chaje nan sache fib yo, degrassaj nan etè petwòl (c. 40-60 °C) ak lè sèk. Echantiyon an degras te premye ekstrè ak yon solisyon asid nan 0.13 M asid silfirik nan tanperati bouyi pou 30 min. Sache fib ekstraksyon ki gen echantiyon an te lave twa fwa ak dlo deyonize bouyi ak Lè sa a, ekstrè ak 0.23 M solisyon idroksid potasyòm pou 2 èdtan. Sache fib ekstraksyon ki gen echantiyon an te rense ankò twa fwa ak dlo bouyi deyonize epi sèk nan 105 ° C lannwit lan. Sache sèk la ki gen rezidi fib la te peze sou yon balans analyse ak boule nan yon founo mouf a 550 ° C pou 4 èdtan. Sann nan te peze epi kontni fib la te kalkile ki baze sou pèdi pwa echantiyon boule a.
Kontni total idrat kabòn yo te kalkile. Konsantrasyon idrat kabòn ki pa fib (NFC) nan manje a te kalkile lè l sèvi avèk analiz NDF, ak konsantrasyon ensèk yo te kalkile lè l sèvi avèk analiz chitin.
Yo te detèmine pH matris la apre ekstraksyon ak dlo deyonize (1:5 v / v) dapre NBN EN 15933.
Yo te prepare echantiyon yo jan Broeckx et al. Pwofil mineral yo te detèmine lè l sèvi avèk ICP-OES (Optima 4300™ DV ICP-OES, Perkin Elmer, MA, USA).
Metal lou Cd, Cr ak Pb yo te analize pa grafit founo atomik absòpsyon espektrometri (AAS) (Thermo Syantifik, seri ICE 3000, ekipe ak yon autosampler founo GFS). Apeprè 200 mg echantiyon te dijere nan asid HNO3/HCl (1:3 v/v) lè l sèvi avèk mikwo ond (CEM, MARS 5). Te dijesyon mikwo ond fèt nan 190 ° C pou 25 min nan 600 W. Delye ekstrè a ak dlo ultrapur.
Asid gra yo te detèmine pa GC-MS (Agilent Technologies, 7820A GC sistèm ak 5977 E MSD detektè). Dapre metòd Joseph ak Akman70, yo te ajoute 20% solisyon BF3 / MeOH nan yon solisyon metanolik KOH ak asid gra methyl ester (FAME) te jwenn nan ekstrè nan etè apre esterifikasyon. Asid gra yo ka idantifye lè w konpare tan retansyon yo ak 37 estanda melanj FAME (laboratwa chimik) oswa lè w konpare spectre MS yo ak bibliyotèk sou entènèt tankou baz done NIST. Analiz kalitatif fèt lè yo kalkile zòn pik la kòm yon pousantaj nan zòn pik total kwomatogram la.
Analiz done yo te fèt lè l sèvi avèk lojisyèl JMP Pro 15.1.1 ki soti nan SAS (Buckinghamshire, UK). Evalyasyon te fèt lè l sèvi avèk yon sèl-fason analiz de divèjans ak yon nivo siyifikasyon nan 0.05 ak HSD Tukey a kòm yon tès post hoc.
Faktè bioakimilasyon (BAF) yo te kalkile lè w divize konsantrasyon metal lou nan byomass lav vè farin (DM) pa konsantrasyon nan manje mouye (DM) 43 . Yon BAF ki pi gran pase 1 endike ke metal lou bioakimile nan manje mouye nan lav.
Ansanm done yo pwodwi ak/oswa analize pandan etid aktyèl la disponib nan men otè ki koresponn lan sou demann rezonab.
Depatman Afè Ekonomik ak Sosyal Nasyonzini, Divizyon Popilasyon. Pèspektiv Popilasyon Mondyal 2019: Pwen esansyèl (ST/ESA/SER.A/423) (2019).
Cole, MB, Augustine, MA, Robertson, MJ, ak Manners, JM, Syans sekirite manje. NPJ Sci. Manje 2018, 2. https://doi.org/10.1038/s41538-018-0021-9 (2018).
Tan poste: Dec-25-2024