Matur nuwun kanggo ngunjungi Nature.com. Versi browser sing sampeyan gunakake nduweni dhukungan CSS sing winates. Kanggo asil paling apik, disaranake nggunakake browser anyar (utawa mateni mode kompatibilitas ing Internet Explorer). Ing sawetoro wektu, kanggo mesthekake dhukungan terus, kita bakal nampilake situs tanpa gaya lan JavaScript.
Tani serangga minangka cara sing potensial kanggo nyukupi kebutuhan protein global sing saya tambah akeh lan minangka kegiatan anyar ing jagad Kulon sing isih akeh pitakonan babagan kualitas lan safety produk. Serangga bisa nduwe peran penting ing ekonomi bunder kanthi ngowahi biowaste dadi biomassa sing terkenal. Kira-kira setengah saka substrat feed kanggo mealworms asalé saka feed udan. Iki bisa dipikolehi saka biowaste, nggawe pertanian serangga luwih lestari. Artikel iki nglapurake komposisi nutrisi saka mealworms (Tenebrio molitor) sing diwenehi suplemen organik saka produk sampingan. Iki kalebu sayuran sing ora didol, irisan kentang, akar chicory fermentasi lan godhong kebon. Iki ditaksir kanthi nganalisa komposisi proksimat, profil asam lemak, mineral lan kandungan logam abot. Mealworms panganan irisan kentang duwe isi lemak pindho lan nambah asam lemak jenuh lan monounsaturated. Panggunaan akar chicory fermentasi nambah isi mineral lan nglumpukake logam abot. Kajaba iku, panyerepan mineral dening mealworm selektif, amarga mung konsentrasi kalsium, wesi lan mangan sing tambah. Penambahan campuran sayuran utawa godhong kebon ing diet ora bakal ngganti profil nutrisi kanthi signifikan. Ing kesimpulan, aliran prodhuk sampingan kasil diowahi dadi biomassa sing sugih protein, isi nutrisi lan bioavailabilitas sing dipengaruhi komposisi cacing meal.
Populasi manungsa sing saya tambah bakal tekan 9.7 milyar ing taun 20501,2 menehi tekanan kanggo produksi panganan kanggo ngrampungake panjaluk panganan sing dhuwur. Dikira-kira kebutuhan pangan bakal mundhak 70-80% antarane 2012 lan 20503,4,5. Sumber daya alam sing digunakake ing produksi panganan saiki wis entek, ngancam ekosistem lan pasokan panganan. Kajaba iku, akeh biomas sing dibuwang digandhengake karo produksi lan konsumsi panganan. Dikira-kira ing taun 2050, volume sampah global taunan bakal tekan 27 milyar ton, sing paling akeh yaiku sampah bio6,7,8. Nanggepi tantangan kasebut, solusi inovatif, alternatif panganan lan pangembangan pertanian lan sistem panganan sing lestari wis diusulake9,10,11. Salah sawijining pendekatan yaiku nggunakake residu organik kanggo ngasilake bahan mentah kayata serangga sing bisa ditonton minangka sumber panganan lan pakan sing lestari12,13. Tani serangga mrodhuksi emisi gas omah kaca lan amonia sing luwih murah, mbutuhake banyu luwih sithik tinimbang sumber protein tradisional, lan bisa diprodhuksi ing sistem pertanian vertikal, mbutuhake papan sing kurang14,15,16,17,18,19. Panaliten nuduhake manawa serangga bisa ngowahi biowaste sing regane murah dadi biomassa sing sugih protein kanthi kandungan bahan garing nganti 70% 20,21,22. Salajengipun, biomassa larang regane saiki digunakake kanggo produksi energi, TPA utawa daur ulang lan mulane ora saingan karo sektor panganan lan panganan saiki23,24,25,26. Mealworm (T. molitor)27 dianggep minangka salah sawijining spesies sing paling apik kanggo produksi panganan lan pakan skala gedhe. Larva lan wong diwasa mangan macem-macem bahan kayata produk gandum, limbah kewan, sayuran, woh-wohan, lan liya-liyane. 28,29. Ing masyarakat Kulon, T. molitor dikembangake ing panangkaran kanthi skala cilik, utamane minangka pakan kanggo kewan domestik kayata manuk utawa reptil. Saiki, potensial ing produksi pangan lan pakan luwih digatekake30,31,32. Contone, T. molitor wis disetujoni karo profil pangan anyar, kalebu nggunakake ing wangun beku, garing lan powdered (Peraturan (EU) No 258/97 lan Peraturan (EU) 2015/2283) 33. Nanging, produksi gedhe-ukuran. saka serangga kanggo pangan lan feed isih konsep relatif anyar ing negara Kulon. Industri ngadhepi tantangan kayata kesenjangan kawruh babagan diet lan produksi sing optimal, kualitas nutrisi produk pungkasan, lan masalah keamanan kayata akumulasi beracun lan bebaya mikroba. Beda karo peternakan tradisional, peternakan serangga ora duwe riwayat sejarah sing padha17,24,25,34.
Sanajan akeh panaliten sing ditindakake babagan nilai nutrisi cacing mealworm, faktor sing mengaruhi nilai nutrisi kasebut durung dimangerteni kanthi lengkap. Panaliten sadurunge nuduhake yen diet serangga bisa uga duwe pengaruh ing komposisi, nanging ora ana pola sing jelas. Kajaba iku, studi kasebut fokus ing komponen protein lan lipid saka mealworms, nanging nduweni efek winates ing komponen mineral21,22,32,35,36,37,38,39,40. Riset luwih akeh dibutuhake kanggo mangerteni kapasitas penyerapan mineral. Panaliten anyar nyimpulake yen larva cacing sing dipakani lobak nduweni konsentrasi mineral tartamtu sing rada dhuwur. Nanging, asil kasebut diwatesi kanggo substrat sing diuji, lan uji coba industri luwih dibutuhake41. Akumulasi logam abot (Cd, Pb, Ni, As, Hg) ing mealworms wis kacarita ana hubungan sing signifikan karo kandungan logam ing matriks. Sanajan konsentrasi logam sing ditemokake ing diet ing pakan ternak kurang saka watesan sing sah42, arsenik uga ditemokake bioakumulasi ing larva cacing meal, dene kadmium lan timbal ora bioakumulasi43. Ngerteni efek saka diet ing komposisi nutrisi saka mealworms iku kritis kanggo nggunakake aman ing pangan lan feed.
Panliten sing disajikake ing makalah iki fokus marang pengaruh nggunakake produk sampingan tetanèn minangka sumber pakan udan ing komposisi nutrisi cacing. Saliyane pakan garing, pakan udan uga kudu diwenehake kanggo larva. Sumber pakan udan nyedhiyakake kelembapan sing dibutuhake lan uga dadi suplemen nutrisi kanggo cacing meal, nambah tingkat pertumbuhan lan bobot awak maksimal44,45. Miturut data budidaya mealworm standar ing proyek Interreg-Valusect, total feed mealworm ngandhut 57% w/w feed udan. Biasane, sayuran seger (umpamane wortel) digunakake minangka sumber pakan teles35,36,42,44,46. Nggunakake produk sampingan sing larang regane minangka sumber pakan udan bakal nggawa keuntungan sing luwih lestari lan ekonomi kanggo tani serangga17. Tujuwan saka panliten iki yaiku (1) neliti efek nggunakake biowaste minangka pakan udan marang komposisi nutrisi cacing mealworm, (2) nemtokake kandungan makro lan mikro larva mealworm sing dipelihara ing biowaste sing sugih mineral kanggo nguji kelayakan. fortifikasi mineral, lan (3) ngevaluasi keamanan produk sampingan kasebut ing pertanian serangga kanthi nganalisa anané lan akumulasi logam abot Pb, Cd. lan Cr. Panaliten iki bakal menehi informasi luwih lengkap babagan efek suplemen biowaste ing diet larva mealworm, nilai nutrisi lan safety.
Kandungan bahan kering pada aliran lateral lebih tinggi dibandingkan dengan agar nutrisi basah kontrol. Isi bahan garing ing campuran sayuran lan godhong kebon kurang saka 10%, dene luwih dhuwur ing potongan kentang lan akar chicory fermentasi (13,4 lan 29,9 g / 100 g materi seger, FM).
Campuran sayur-sayuran nduweni kandungan abu kasar, lemak lan protein sing luwih dhuwur lan isi karbohidrat non-fibrosa luwih murah tinimbang pakan kontrol (agar), dene kandungan serat deterjen netral sing diolah amilase padha. Isi karbohidrat saka irisan kentang paling dhuwur saka kabeh aliran sisih lan bisa dibandhingake karo agar. Sakabèhé, komposisi mentah sing paling mirip karo feed kontrol, nanging ditambah karo protein cilik (4,9%) lan awu mentah (2,9%) 47,48. PH kentang kisaran saka 5 kanggo 6, lan iku worth kang lagi nyimak sing stream sisih kentang iki luwih ngandhut asam (4,7). Oyod chicory sing difermentasi sugih ing awu lan paling asam ing kabeh aliran sisih. Amarga oyod ora diresiki, umume awu kasebut kalebu pasir (silika). Godhong kebon mung siji-sijine produk alkali dibandhingake karo kontrol lan aliran sisih liyane. Isine tingkat dhuwur saka awu lan protein lan karbohidrat luwih murah tinimbang kontrol. Komposisi mentah paling cedhak karo akar chicory sing difermentasi, nanging konsentrasi protein kasar luwih dhuwur (15,0%), sing bisa dibandhingake karo isi protein campuran sayuran. Analisis statistik data ing ndhuwur nuduhake prabédan sing signifikan ing komposisi kasar lan pH saka sisih pinggir.
Penambahan campuran sayuran utawa godhong kebon kanggo pakan cacing ora mengaruhi komposisi biomas larva cacing dibanding karo klompok kontrol (Tabel 1). Penambahan potongan kentang ngasilake bedane komposisi biomas sing paling signifikan dibandhingake karo kelompok kontrol sing nampa larva cacing mealworm lan sumber pakan udan liyane. Minangka kanggo isi protein mealworms, kajaba potongan kentang, komposisi sing beda-beda saka sisih pinggir ora mengaruhi isi protein larva. Pakan potongan kentang minangka sumber kelembapan nyebabake paningkatan isi lemak larva kaping pindho lan nyuda isi protein, kitin, lan karbohidrat non-fibrosa. Oyod chicory sing difermentasi nambahake isi awu saka larva mealworm kanthi siji lan setengah kaping.
Profil mineral dituduhake minangka isi makromineral (Tabel 2) lan mikronutrien (Tabel 3) ing pakan udan lan biomas larva cacing mealworm.
Umumé, sidestreams tetanèn luwih sugih ing macrominerals dibandhingake klompok kontrol, kajaba kanggo cuttings kentang, kang wis luwih murah Mg, Na lan Ca. Konsentrasi kalium dhuwur ing kabeh sidestreams dibandhingake kontrol. Agar ngandhut 3 mg/100 g DM K, dene konsentrasi K ing sidestream berkisar antara 1070 nganti 9909 mg/100 g DM. Isi makromineral ing campuran sayuran luwih dhuwur tinimbang ing kelompok kontrol, nanging isi Na luwih murah (88 vs. 111 mg / 100 g DM). Konsentrasi makromineral ing potongan kentang paling sithik ing kabeh sisih pinggir. Isi makromineral ing potongan kentang luwih murah tinimbang ing sidestreams lan kontrol liyane. Kajaba iku, isi Mg padha karo klompok kontrol. Senadyan oyod chicory sing difermentasi ora nduweni konsentrasi makromineral paling dhuwur, kandungan awu saka aliran sisih iki paling dhuwur saka kabeh aliran sisih. Iki bisa uga amarga kasunyatan sing ora diresiki lan bisa ngemot konsentrasi silika (pasir) sing dhuwur. Isi Na lan Ca padha dibandhingake karo campuran sayuran. Oyod chicory sing difermentasi ngemot konsentrasi Na paling dhuwur ing kabeh aliran sisih. Kajaba Na, godhong hortikultura nduweni konsentrasi makromineral paling dhuwur saka kabeh pakan lembab. Konsentrasi K (9909 mg/100 g DM) kaping telu luwih dhuwur tinimbang kontrol (3 mg/100 g DM) lan 2,5 kali luwih dhuwur tinimbang campuran sayuran (4057 mg/100 g DM). Kandungan Ca paling dhuwur ing kabeh aliran sisih (7276 mg/100 g DM), 20 kali luwih dhuwur tinimbang kontrol (336 mg/100 g DM) lan 14 kali luwih dhuwur tinimbang konsentrasi Ca ing fermentasi akar chicory utawa campuran sayuran (530). lan 496 mg/100 g DM).
Sanajan ana bedane sing signifikan ing komposisi makromineral saka diet (Tabel 2), ora ana bedane sing signifikan ing komposisi macromineral saka mealworms sing digedhekake ing campuran sayuran lan diet kontrol.
Larva panganan crumbs kentang wis Ngartekno luwih murah konsentrasi kabeh macrominerals dibandhingake kontrol, kajaba Na, kang wis konsentrasi iso dibandhingke. Kajaba iku, pakan renyah kentang nyebabake pangurangan paling gedhe ing konten makromineral larva dibandhingake karo sidestream liyane. Iki konsisten karo awu ngisor sing diamati ing formulasi mealworm sing cedhak. Nanging, sanajan P lan K luwih dhuwur ing diet udan iki tinimbang sidestreams lan kontrol liyane, komposisi larva ora nggambarake iki. Konsentrasi Ca lan Mg sing cendhek sing ditemokake ing biomassa mealworm bisa uga ana hubungane karo konsentrasi Ca lan Mg sing kurang ana ing panganan udan.
Panganan akar chicory sing difermentasi lan godhong kebon ngasilake tingkat kalsium sing luwih dhuwur tinimbang kontrol. Godhong dusun ngandhut tingkat P, Mg, K lan Ca sing paling dhuwur saka kabeh diet udan, nanging iki ora dibayangke ing biomass mealworm. Konsentrasi Na paling sithik ing larva kasebut, dene konsentrasi Na ing godhong kebon luwih dhuwur tinimbang ing potongan kentang. Kandhutan Ca mundhak ing larva (66 mg/100 g DM), nanging konsentrasi Ca ora luwih dhuwur tinimbang sing ana ing biomassa mealworm (79 mg/100 g DM) ing uji coba akar chicory fermentasi, sanajan konsentrasi Ca ing tanduran godhong dusun 14 kaping luwih dhuwur tinimbang ing root chicory.
Adhedhasar komposisi mikroelemen saka feed udan (Tabel 3), komposisi mineral saka campuran sayuran padha karo klompok kontrol, kajaba konsentrasi Mn luwih murah. Konsentrasi kabeh unsur mikro sing dianalisis luwih murah ing potongan kentang dibandhingake karo kontrol lan produk sampingan liyane. Oyod chicory sing difermentasi ngemot wesi meh 100 kaping luwih akeh, 4 kaping luwih tembaga, 2 kaping luwih seng lan jumlah mangan sing padha. Kandungan seng lan mangan ing godhong tanduran kebon luwih dhuwur tinimbang ing klompok kontrol.
Ora ana bedane sing signifikan sing ditemokake ing antarane isi unsur trace saka larva sing dipangan kontrol, campuran sayuran, lan diet kethokan kentang udan. Nanging, isi Fe lan Mn saka larva sing dipakani diet akar chicory sing difermentasi beda banget karo sing dipangan saka kelompok kontrol. Tambah ing isi Fe bisa uga amarga tambah atusan kaping ing konsentrasi unsur trace ing diet udan dhewe. Nanging, sanajan ora ana bedane sing signifikan ing konsentrasi Mn ing antarane akar chicory sing difermentasi lan klompok kontrol, tingkat Mn mundhak ing larva sing dipangan akar chicory sing difermentasi. Sampeyan uga kudu dicathet yen konsentrasi Mn luwih dhuwur (3 kali lipat) ing diet godhong udan saka diet hortikultura dibandhingake kontrol, nanging ora ana prabédan sing signifikan ing komposisi biomas saka mealworms. Bedane mung godhong kontrol lan hortikultura yaiku kandungan Cu, sing luwih murah ing godhong.
Tabel 4 nuduhake konsentrasi logam abot sing ditemokake ing substrat. Konsentrasi maksimal Pb, Cd lan Cr ing Eropa ing pakan kewan lengkap wis diowahi dadi mg / 100 g bahan garing lan ditambahake ing Tabel 4 kanggo nggampangake mbandhingake karo konsentrasi sing ditemokake ing sisih pinggir47.
Ora ana Pb sing dideteksi ing feed udan kontrol, campuran sayuran utawa dedak kentang, dene godhong kebon ngemot 0,002 mg Pb / 100 g DM lan akar chicory fermentasi ngemot konsentrasi paling dhuwur 0,041 mg Pb / 100 g DM. Konsentrasi C ing feed kontrol lan godhong kebon padha dibandhingake (0,023 lan 0,021 mg / 100 g DM), nalika padha luwih murah ing campuran sayuran lan brans kentang (0,004 lan 0,007 mg / 100 g DM). Dibandhingake karo substrat liyane, konsentrasi Cr ing werna chicory fermentasi luwih dhuwur (0,135 mg / 100 g DM) lan kaping enem luwih dhuwur tinimbang ing feed kontrol. Cd ora dideteksi ing salah siji stream kontrol utawa sisih stream digunakake.
Tingkat Pb lan Cr sing luwih dhuwur ditemokake ing larva sing dipakani oyod chicory sing difermentasi. Nanging, Cd ora dideteksi ing larva cacing mealworm.
Analisis kualitatif asam lemak ing lemak mentah ditindakake kanggo nemtokake manawa profil asam lemak larva cacing mealworm bisa dipengaruhi dening macem-macem komponen aliran lateral sing dipangan. Distribusi asam lemak kasebut ditampilake ing Tabel 5. Asam lemak kasebut kadhaptar kanthi jeneng umum lan struktur molekul (ditetepake minangka "Cx:y", ing ngendi x cocog karo jumlah atom karbon lan y kanggo jumlah ikatan ora jenuh. ).
Profil asam lemak saka mealworms dipakani shreds kentang wis diganti sacara signifikan. Isine asam myristic (C14:0), asam palmitat (C16:0), asam palmitoleat (C16:1), lan asam oleat (C18:1) sing luwih dhuwur. Konsentrasi asam pentadecanoic (C15: 0), asam linoleat (C18: 2), lan asam linolenat (C18: 3) luwih murah tinimbang cacing meal liyane. Dibandhingake karo profil asam lemak liyane, rasio C18: 1 nganti C18: 2 dibalikake ing shreds kentang. Cacing sing dipangan godhong hortikultura ngandhut asam pentadekanoat (C15:0) sing luwih dhuwur tinimbang cacing sing dipangan panganan udan liyane.
Asam lemak dipérang dadi asam lemak jenuh (SFA), asam lemak monounsaturated (MUFA), lan asam lemak polyunsaturated (PUFA). Tabel 5 nuduhake konsentrasi gugus asam lemak kasebut. Sakabèhé, profil asam lemak saka mealworms panganan sampah kentang padha Ngartekno beda saka kontrol lan sisih stream liyane. Kanggo saben klompok asam lemak, mealworms panganan kripik kentang padha Ngartekno beda saka kabeh kelompok liyane. Dheweke ngemot luwih akeh SFA lan MUFA lan kurang PUFA.
Ora ana bedane sing signifikan antarane tingkat kelangsungan urip lan bobot total ngasilake larva sing dikembangake ing substrat sing beda. Tingkat kaslametan rata-rata sakabèhé yaiku 90%, lan bobot rata-rata asil rata-rata 974 gram. Mealworms kasil ngolah produk sampingan minangka sumber pakan teles. Pakan udan mealworm luwih saka setengah saka total bobot feed (garing + udan). Ngganti sayuran seger karo produk sampingan tetanèn minangka pakan udan tradisional nduweni keuntungan ekonomi lan lingkungan kanggo tani mealworm.
Tabel 1 nuduhake yen komposisi biomas larva mealworm sing dibesarkan ing diet kontrol kira-kira 72% kelembapan, 5% awu, 19% lipid, 51% protein, 8% kitin, lan 18% bahan garing minangka karbohidrat non-serat. Iki bisa dibandhingake karo nilai-nilai sing dilapurake ing literatur.48,49 Nanging, komponen liyane bisa ditemokake ing literatur, asring gumantung saka metode analisis sing digunakake. Contone, kita nggunakake metode Kjeldahl kanggo nemtokake isi protein kasar kanthi rasio N nganti P 5,33, dene peneliti liyane nggunakake rasio sing luwih akeh digunakake yaiku 6,25 kanggo sampel daging lan pakan.50,51
Nambahake potongan kentang (diet udan sing sugih karbohidrat) ing diet kasebut nyebabake tikel kaping pindho isi lemak saka mealworms. Karbohidrat ubi kentang diduga sebagian besar terdiri dari pati, sedangkan agar mengandung gula (polisakarida)47,48. Panemuan iki beda karo panaliten liyane sing nemokake yen isi lemak mudhun nalika cacing mangan panganan sing ditambah karo kentang sing dikupas uap sing kurang protein (10,7%) lan dhuwur ing pati (49,8%)36. Nalika pomace zaitun ditambahake ing diet, isi protein lan karbohidrat saka mealworms cocog karo diet udan, nalika isi lemak tetep ora owah35. Ing kontras, panaliten liyane nuduhake yen isi protein saka larva sing dibesarkan ing sisih pinggir ngalami owah-owahan dhasar, uga isi lemak22,37.
Oyod chicory sing difermentasi kanthi signifikan ningkatake isi awu larva mealworm (Tabel 1). Riset babagan efek produk sampingan ing komposisi awu lan mineral larva cacing mealworm diwatesi. Sebagéan gedhé studi pakan produk sampingan wis fokus ing kandungan lemak lan protein saka larva tanpa nganalisa isi awu21,35,36,38,39. Nanging, nalika isi awu saka larva sing dipangan produk sampingan dianalisis, paningkatan isi awu ditemokake. Contone, feed mealworms sampah taman nambah isi awu saka 3,01% kanggo 5,30%, lan nambah semangka sampah kanggo diet nambah isi awu saka 1,87% kanggo 4,40%.
Senajan kabeh sumber pangan teles beda-beda sacara signifikan ing komposisi kira-kira (Tabel 1), beda ing komposisi biomas saka larva mealworm dipakani sumber pangan teles mung cilik. Mung larva mealworm sing dipakani potongan kentang utawa akar chicory sing difermentasi nuduhake owah-owahan sing signifikan. Salah sawijining panjelasan sing bisa ditindakake kanggo asil iki yaiku saliyane kanggo oyod chicory, potongan kentang uga difermentasi sebagian (pH 4.7, Tabel 1), nggawe pati / karbohidrat luwih gampang dicerna / kasedhiya kanggo larva mealworm. Carane larva mealworm nyintesis lipid saka nutrisi kayata karbohidrat menarik banget lan kudu ditliti kanthi lengkap ing panliten sabanjure. Panaliten sadurunge babagan pengaruh pH diet udan ing pertumbuhan larva mealworm nyimpulake yen ora ana bedane sing signifikan nalika nggunakake blok agar karo diet udan ing kisaran pH 3 nganti 9. Iki nuduhake yen diet udan fermentasi bisa digunakake kanggo budaya Tenebrio molitor53 . Kaya Coudron et al.53, eksperimen kontrol nggunakake blok agar ing diet udan sing diwenehake amarga kekurangan mineral lan nutrisi. Panliten kasebut ora nyinaoni efek saka sumber diet udan sing luwih akeh nutrisi kayata sayuran utawa kentang kanggo ningkatake pencernaan utawa bioavailabilitas. Panaliten luwih lanjut babagan efek fermentasi sumber panganan teles ing larva cacing mealworm dibutuhake kanggo njelajah teori iki.
Distribusi mineral saka biomassa mealworm kontrol sing ditemokake ing panliten iki (Tabel 2 lan 3) bisa dibandhingake karo kisaran makro lan mikronutrien sing ditemokake ing literatur48,54,55. Nyedhiyakake mealworms karo akar chicory fermentasi minangka sumber diet udan maximizes isi mineral sing. Senajan paling macro- lan micronutrients padha luwih ing campuran sayur-sayuran lan godhong kebon (Tabel 2 lan 3), padha ora mengaruhi isi mineral biomass mealworm kanggo ombone padha karo werna chicory fermentasi. Siji panjelasan sing bisa ditindakake yaiku yen nutrisi ing godhong kebon alkalin kurang bioavailable tinimbang ing diet udan liyane sing luwih asam (Tabel 1). Panaliten sadurunge menehi panganan larva mealworm kanthi jerami beras sing difermentasi lan nemokake yen dheweke berkembang kanthi apik ing sidestream iki lan uga nuduhake yen pra-perawatan substrat kanthi fermentasi nyebabake penyerapan nutrisi. 56 Panganggone akar chicory sing difermentasi nambahake kandungan Ca, Fe lan Mn ing biomassa mealworm. Senajan sidestream iki uga ngemot konsentrasi luwih saka mineral liyane (P, Mg, K, Na, Zn lan Cu), mineral iki ora Ngartekno luwih KALUBÈRAN ing mealworm biomas dibandhingake kontrol, nuduhake selektivitas penyerapan mineral. Nambah kandungan mineral kasebut ing biomassa mealworm nduweni nilai nutrisi kanggo tujuan pangan lan pakan. Kalsium minangka mineral penting sing nduweni peran penting ing fungsi neuromuskular lan akeh proses sing dimediasi enzim kayata pembekuan getih, pembentukan balung lan untu. 57,58 Kekurangan zat besi minangka masalah umum ing negara berkembang, bocah-bocah, wanita, lan wong tuwa asring ora entuk cukup zat besi saka diet. 54 Senajan mangan minangka unsur penting ing diet manungsa lan nduweni peran penting ing fungsi akeh enzim, asupan sing berlebihan bisa dadi beracun. Tingkat mangan sing luwih dhuwur ing mealworms sing dipakani oyod chicory fermentasi ora kuwatir lan bisa dibandhingake karo pitik. 59
Konsentrasi logam abot sing ditemokake ing sidestream kurang saka standar Eropa kanggo pakan kewan lengkap. Analisis logam abot saka larva mealworm nuduhake yen tingkat Pb lan Cr sacara signifikan luwih dhuwur ing mealworms sing dipakani karo akar chicory fermentasi tinimbang ing kelompok kontrol lan substrat liyane (Tabel 4). Oyod chicory tuwuh ing lemah lan dikenal nyerep logam abot, dene aliran sisih liyane asale saka produksi panganan manungsa sing dikontrol. Cacing dhaharan sing dipangan karo oyod chicory sing difermentasi uga ngandhut tingkat Pb lan Cr sing luwih dhuwur (Tabel 4). Faktor bioakumulasi (BAF) sing diwilang yaiku 2,66 kanggo Pb lan 1,14 kanggo Cr, yaiku luwih saka 1, nuduhake yen mealworms nduweni kemampuan kanggo nglumpukake logam abot. Ing babagan Pb, EU nemtokake konten Pb maksimal 0,10 mg saben kilogram daging seger kanggo konsumsi manungsa61. Ing evaluasi data eksperimen kita, konsentrasi Pb maksimum sing dideteksi ing fermentasi root chicory mealworms yaiku 0,11 mg / 100 g DM. Nalika nilai kasebut diowahi dadi isi bahan garing 30,8% kanggo mealworms iki, isi Pb ana 0,034 mg/kg materi seger, kang ngisor tingkat maksimum 0,10 mg/kg. Ora ana konten Cr maksimal sing ditemtokake ing peraturan panganan Eropa. Cr umume ditemokake ing lingkungan, bahan pangan lan aditif panganan lan dikenal minangka nutrisi penting kanggo manungsa kanthi jumlah cilik62,63,64. Analisis kasebut (Tabel 4) nuduhake yen larva T. molitor bisa nglumpukake logam abot nalika ana logam abot ing panganan. Nanging, tingkat logam abot sing ditemokake ing biomassa mealworm ing panliten iki dianggep aman kanggo konsumsi manungsa. Ngawasi biasa lan ati-ati dianjurake nalika nggunakake sisih lepen sing bisa ngemot logam abot minangka sumber feed udan kanggo T. molitor.
Asam lemak sing paling akeh ing biomassa total larva T. molitor yaiku asam palmitat (C16:0), asam oleat (C18:1), lan asam linoleat (C18:2) (Tabel 5), sing cocog karo studi sadurunge. ing T. molitor. Asil spektrum asam lemak konsisten36,46,50,65. Profil asam lemak T. molitor umume kasusun saka limang komponen utama: asam oleat (C18:1), asam palmitat (C16:0), asam linoleat (C18:2), asam myristic (C14:0), lan asam stearat. (C18:0). Asam oleat dilapurake minangka asam lemak paling akeh (30-60%) ing larva mealworm, banjur asam palmitat lan asam linoleat22,35,38,39. Panaliten sadurunge wis nuduhake yen profil asam lemak iki dipengaruhi dening diet larva mealworm, nanging bedane ora ngetutake tren sing padha karo diet38. Dibandhingake karo profil asam lemak liyane, rasio C18:1–C18:2 ing kulit kentang dibalik. Asil sing padha dijupuk kanggo owah-owahan ing profil asam lemak saka mealworms panganan kulit kentang kukus36. Asil kasebut nuduhake yen sanajan profil asam lemak saka lenga mealworm bisa diowahi, nanging isih dadi sumber asam lemak tak jenuh sing sugih.
Tujuwan saka panliten iki yaiku kanggo ngevaluasi efek saka nggunakake papat aliran biowaste agroindustri sing beda-beda minangka pakan udan ing komposisi cacing meal. Dampak kasebut ditaksir adhedhasar nilai nutrisi saka larva. Asil kasebut nuduhake yen produk sampingan kasebut kasil diowahi dadi biomassa sing sugih protein (kandungan protein 40,7-52,3%), sing bisa digunakake minangka sumber panganan lan pakan. Kajaba iku, panliten kasebut nuduhake yen nggunakake produk sampingan minangka pakan udan mengaruhi nilai nutrisi biomassa mealworm. Utamane, nyedhiyakake larva kanthi konsentrasi karbohidrat sing dhuwur (umpamane potongan kentang) nambah isi lemak lan ngganti komposisi asam lemak: isi asam lemak polyunsaturated sing luwih murah lan isi asam lemak jenuh lan monounsaturated sing luwih dhuwur, nanging ora konsentrasi asam lemak ora jenuh. . Asam lemak (monounsaturated + polyunsaturated) isih ndominasi. Panaliten kasebut uga nuduhake manawa cacing mangan kanthi selektif nglumpukake kalsium, wesi lan mangan saka aliran sisih sing sugih mineral asam. Bioavailabilitas mineral katon nduweni peran penting lan studi luwih lanjut dibutuhake kanggo mangerteni kanthi lengkap. Logam abot sing ana ing sisih pinggir bisa nglumpukake ing mealworms. Nanging, konsentrasi pungkasan Pb, Cd lan Cr ing biomas larva ana ing sangisore tingkat sing bisa ditrima, saéngga stream sisih iki bisa digunakake kanthi aman minangka sumber pakan udan.
Larva mealworm dipelihara dening Radius (Giel, Belgia) lan Inagro (Rumbeke-Beitem, Belgia) ing Universitas Ilmu Terapan Thomas More ing 27 ° C lan kelembapan relatif 60%. Kapadhetan cacing mealworm sing dikembangake ing akuarium 60 x 40 cm yaiku 4,17 cacing / cm2 (10.000 mealworms). Larva wiwitane diwenehi 2,1 kg dedak gandum minangka panganan garing saben tank rearing lan banjur ditambah yen perlu. Blok agar-agar digunakake minangka kontrol perawatan panganan udan. Saka minggu 4, aliran sisih (uga minangka sumber kelembapan) dipakani minangka panganan teles tinimbang agar ad libitum. Persentase bahan garing kanggo saben stream sisih wis ditemtokake lan dicathet kanggo njamin kelembapan sing padha kanggo kabeh serangga ing perawatan. Panganan disebarake kanthi merata ing terrarium. Larva diklumpukake nalika pupae pisanan muncul ing klompok eksperimen. Panen larva ditindakake kanthi nggunakake shaker mekanik diameter 2 mm. Kajaba kanggo eksperimen diced kentang. Bagean gedhe saka kentang garing diced uga dipisahake kanthi ngidini larva nyusup liwat sieve iki lan diklumpukake ing tray logam. Bobot total panen ditemtokake kanthi bobot total bobot panen. Survival diitung kanthi mbagi total bobot panen karo bobot larva. Bobot larva ditemtokake kanthi milih paling ora 100 larva lan dibagi bobot total kanthi jumlah. Larva sing diklumpukake dilereni nganti 24 jam kanggo ngosongake isine sadurunge dianalisis. Pungkasan, larva disaring maneh kanggo misahake saka sisa. Padha beku-etanased lan disimpen ing -18 ° C nganti analisis.
Pakan garing yaiku dedak gandum (Belgian Molens Joye). Dedak gandum wis diayak nganti ukuran partikel kurang saka 2 mm. Saliyane pakan garing, larva mealworm uga mbutuhake pakan teles kanggo njaga kelembapan lan tambahan mineral sing dibutuhake dening mealworms. Umpan udan luwih saka setengah saka total feed (pakan garing + pakan udan). Ing eksperimen kita, agar (Brouwland, Belgium, 25 g/l) digunakake minangka feed wet kontrol45. Kaya sing dituduhake ing Gambar 1, papat produk sampingan tetanèn kanthi kandungan nutrisi sing beda-beda diuji minangka pakan udan kanggo larva cacing mealworm. Produk sampingan kasebut kalebu (a) godhong saka budidaya timun (Inagro, Belgia), (b) potongan kentang (Duigny, Belgium), (c) fermentasi akar chicory (Inagro, Belgia) lan (d) woh-wohan lan sayuran sing ora didol saka lelang. . (Belorta, Belgia). Sisih sisih disigar dadi potongan sing cocog kanggo digunakake minangka feed mealworm udan.
Produk sampingan tetanèn minangka pakan udan kanggo mealworms; (a) godhong kebon saka budidaya timun, (b) potongan kentang, (c) oyod chicory, (d) sayuran sing ora didol ing lelang lan (e) blok agar. Minangka kontrol.
Komposisi saka feed lan larva mealworm ditemtokake kaping telu (n = 3). Analisis cepet, komposisi mineral, kandungan logam abot lan komposisi asam lemak ditaksir. Sampel homogen saka 250 g dijupuk saka larva sing diklumpukake lan keluwen, dikeringake ing suhu 60 ° C nganti bobot konstan, digiling (IKA, Tube mill 100) lan disaring liwat saringan 1 mm. Sampel garing disegel ing wadhah sing peteng.
Kadar bahan kering (DM) ditemtokake kanthi garing sampel ing oven ing suhu 105 ° C suwene 24 jam (Memmert, UF110). Persentase bahan garing diwilang adhedhasar bobot mundhut sampel.
Kandungan abu kasar (CA) ditemtokake kanthi mundhut massa sawise pembakaran ing tungku muffle (Nabertherm, L9/11/SKM) ing 550°C suwene 4 jam.
Ekstraksi kandungan lemak kasar utawa dietil eter (EE) ditindakake kanthi eter petroleum (bp 40-60 °C) nggunakake peralatan ekstraksi Soxhlet. Kira-kira 10 g sampel diselehake ing sirah ekstraksi lan ditutupi karo wol keramik kanggo nyegah mundhut sampel. Sampel diekstrak sewengi kanthi 150 ml petroleum eter. Ekstrak didinginkan, pelarut organik dicopot lan dibalekake kanthi penguapan rotary (Büchi, R-300) ing 300 mbar lan 50 °C. Ekstrak lipid utawa eter mentah didinginkan lan ditimbang ing imbangan analitik.
Isi protein kasar (CP) ditemtokake kanthi nganalisa nitrogen sing ana ing sampel nggunakake metode Kjeldahl BN EN ISO 5983-1 (2005). Gunakake faktor N kanggo P sing cocok kanggo ngetung isi protein. Kanggo feed garing standar (dedak gandum) nggunakake faktor total 6,25. Kanggo stream sisih faktor 4,2366 digunakake lan kanggo campuran sayur-sayuran faktor 4,3967 digunakake. Kandhutan protein kasar larva diitung kanthi nggunakake faktor N nganti P 5,3351.
Isi serat kalebu penentuan serat deterjen netral (NDF) adhedhasar protokol ekstraksi Gerhardt (analisis serat manual ing tas, Gerhardt, Jerman) lan metode van Soest 68. Kanggo nemtokake NDF, sampel 1 g diselehake ing tas serat khusus (Gerhardt, tas ADF / NDF) kanthi liner kaca. Kantong serat sing diisi conto dibuwang dhisik nganggo petroleum eter (titik didih 40-60 °C) banjur dikeringake ing suhu kamar. Sampel sing dibuang lemak diekstraksi nganggo larutan deterjen serat netral sing ngemot α-amilase sing stabil panas ing suhu nggodhok suwene 1,5 jam. Sampel kasebut banjur dikumbah kaping telu nganggo banyu deionisasi sing nggodhok lan dikeringake ing suhu 105 ° C sewengi. Kantong serat garing (isi ampas serat) ditimbang nganggo neraca analitik (Sartorius, P224-1S) banjur diobong ing tungku muffle (Nabertherm, L9/11/SKM) kanthi suhu 550°C suwene 4 jam. Awu ditimbang maneh lan isi serat diitung adhedhasar bobot mundhut antarane pangatusan lan kobong sampel.
Kanggo nemtokake isi kitin saka larva, kita nggunakake protokol modifikasi adhedhasar analisis serat kasar dening van Soest 68. Sampel 1 g diselehake ing tas serat khusus (Gerhardt, Tas CF) lan segel kaca. Sampel kasebut dikempalken ing kantong serat, dibuwang ing eter petroleum (c. 40-60 °C) lan dikeringake ing udara. Sampel sing dibuwang pisanan diekstraksi nganggo larutan asam 0,13 M asam sulfat ing suhu nggodhok suwene 30 menit. Kantong serat ekstraksi sing ngemot sampel dikumbah kaping telu nganggo banyu deionisasi sing nggodhok banjur diekstraksi nganggo larutan kalium hidroksida 0,23 M suwene 2 jam. Kantong serat ekstraksi sing ngemot sampel dibilas maneh kaping telu nganggo banyu deionisasi sing nggodhok lan dikeringake ing suhu 105 ° C sewengi. Kantong garing sing ngemot residu serat ditimbang ing neraca analitik lan dibakar ing tungku muffle ing suhu 550 ° C suwene 4 jam. Awu ditimbang lan isi serat diitung adhedhasar bobot mundhut sampel sing dibakar.
Isi karbohidrat total diitung. Konsentrasi karbohidrat non-fibrous (NFC) ing pakan diitung nggunakake analisis NDF, lan konsentrasi serangga diitung nggunakake analisis kitin.
pH matriks ditemtokake sawise ekstraksi nganggo banyu deionisasi (1:5 v/v) miturut NBN EN 15933.
Sampel disiapake kaya sing diterangake dening Broeckx et al. Profil mineral ditemtokake nggunakake ICP-OES (Optima 4300™ DV ICP-OES, Perkin Elmer, MA, USA).
Logam abot Cd, Cr lan Pb dianalisis nganggo spektrometri serapan atom (AAS) grafit furnace (Thermo Scientific, seri ICE 3000, dilengkapi autosampler tungku GFS). Kira-kira 200 mg sampel dicerna ing HNO3/HCl asam (1:3 v/v) nggunakake gelombang mikro (CEM, MARS 5). Pencernaan gelombang mikro ditindakake ing suhu 190 ° C suwene 25 menit ing 600 W. Encerake ekstrak kanthi banyu ultrapure.
Asam lemak ditemtokake dening GC-MS (Agilent Technologies, sistem GC 7820A kanthi detektor 5977 E MSD). Miturut metode Joseph lan Akman70, 20% larutan BF3 / MeOH ditambahake menyang larutan KOH metanol lan asam lemak metil ester (FAME) dijupuk saka ekstrak eter sawise esterifikasi. Asam lemak bisa diidentifikasi kanthi mbandhingake wektu retensi karo 37 standar campuran FAME (Lab Kimia) utawa kanthi mbandhingake spektrum MS karo perpustakaan online kayata database NIST. Analisis kualitatif ditindakake kanthi ngitung area puncak minangka persentase saka total area puncak kromatogram.
Analisis data ditindakake nggunakake piranti lunak JMP Pro 15.1.1 saka SAS (Buckinghamshire, UK). Evaluasi ditindakake kanthi nggunakake analisis varian siji arah kanthi tingkat signifikansi 0,05 lan HSD Tukey minangka tes post hoc.
Faktor bioakumulasi (BAF) diwilang kanthi mbagi konsentrasi logam abot ing biomassa larva mealworm (DM) karo konsentrasi ing pakan basah (DM) 43 . BAF luwih saka 1 nuduhake yen logam abot bioakumulasi saka feed udan ing larva.
Dataset sing diasilake lan/utawa dianalisis sajrone panliten saiki kasedhiya saka penulis sing cocog kanthi panyuwunan sing cukup.
Departemen Urusan Ekonomi lan Sosial Perserikatan Bangsa-Bangsa, Divisi Kependudukan. Prospek Penduduk Dunia 2019: Sorotan (ST/ESA/SER.A/423) (2019).
Cole, MB, Augustine, MA, Robertson, MJ, and Manners, JM, Food safety science. NPJ Sci. Panganan 2018, 2. https://doi.org/10.1038/s41538-018-0021-9 (2018).
Wektu kirim: Dec-25-2024