Spas ji bo serdana Nature.com. Guhertoya geroka ku hûn bikar tînin piştgirîya CSS-ê sînordar e. Ji bo encamên çêtirîn, em pêşniyar dikin ku gerokek nûtir bikar bînin (an jî moda lihevhatinê ya di Internet Explorer de neçalak bikin). Di vê navberê de, ji bo misogerkirina piştgirîya domdar, em ê malperê bêyî şêwaz û JavaScript nîşan bidin.
Çandiniya kêzikan rêyek potansiyel e ji bo peydakirina daxwaziya gerdûnî ya ji bo proteînê û çalakiyek nû ye li cîhana rojavayî ku gelek pirs di derbarê kalîteya hilber û ewlehiyê de dimînin. Mêşhingiv dikarin bi veguhertina biyowate li biomasa giranbiha di aboriya dorhêl de rolek girîng bilîzin. Nêzîkî nîvê substrata xwarinê ji bo kurmên xwarinê ji xwarina şil tê. Ev dikare ji biyowaste were bidestxistin, ku çandiniya kêzikan domdartir dike. Ev gotar li ser pêkhateya xurekiya kurmên xwarinê (Tenebrio molitor) ku bi lêzêdekirina organîk ji hilberên jêrîn têne xwarin radigihîne. Di nav wan de sebzeyên nefirotî, pariyên kartol, kokên çîkorê yên feqîr û pelên baxçê hene. Ew bi analîzkirina pêkhateya nêzîk, profîla asîda rûnê, naveroka mîneral û metalên giran ve tê nirxandin. Kurmên xwarinê yên ku bi pariyên kartolê dihatin xwarin, xwedî naveroka rûn a ducar û zêdebûna asîdên rûn ên têrbûyî û monotêrbûyî bûn. Bikaranîna koka çîkorê ya feqîr naveroka mîneral zêde dike û metalên giran berhev dike. Wekî din, vegirtina mîneralên ji hêla kurmê xwarinê ve bijartî ye, ji ber ku tenê kalsiyûm, hesin û manganese zêde dibin. Zêdekirina tevliheviyên sebzeyan an pelên baxçê li parêzê dê bi girîngî profîla xurekan neguheze. Di encamê de, çema-hilberê bi serfirazî veguherî biyomasek bi proteînek dewlemend, ku naveroka xurek û biyolojîkî ya ku bandor li pêkhatina kurmên xwarinê kir.
Tê çaverêkirin ku nifûsa mirovî ya ku zêde dibe heya sala 20501 bigihîje 9,7 mîlyar,2 zextê li hilberîna xwarinê dike da ku bi daxwaziya zêde ya xwarinê re mijûl bibe. Tê texmîn kirin ku di navbera 2012 û 20503,4,5 de daxwaza xwarinê dê ji sedî 70-80 zêde bibe. Çavkaniyên xwezayî yên ku di hilberîna xwarinê ya heyî de têne bikar anîn kêm dibin, ekosîstem û pêdiviyên xwarinê me ditirsin. Digel vê yekê, mîqdarên mezin ên biyomasê bi hilberandin û vexwarina xwarinê re têkildar dibin. Tê texmîn kirin ku di sala 2050-an de, qebareya çopê ya gerdûnî ya salane dê bigihîje 27 mîlyar ton, ku piraniya wan 6,7,8 biyo-çopê ne. Di bersiva van dijwariyan de, çareseriyên nûjen, alternatîfên xwarinê û pêşkeftina domdar a çandinî û pergalên xwarinê hatine pêşniyar kirin9,10,11. Nêzîkatiyek weha karanîna bermahiyên organîk e ku ji bo hilberîna madeyên xav ên wekî kêzikên xwarinê wekî çavkaniyên domdar ên xwarin û xwarinê bikar bînin12,13. Çandiniya kêzikan gaza serayê û ammoniakê kêmtir çêdike, ji çavkaniyên proteîna kevneşopî kêmtir av hewce dike, û dikare di pergalên çandiniya vertîkal de were hilberandin, ku kêmtir cîh hewce dike14,15,16,17,18,19. Lêkolînan destnîşan kir ku kêzik dikarin biyowateya kêm-nirx veguherînin biomasa bi proteîn-dewlemend a hêja ku naveroka maddeya hişk heya 70% 20,21,22 heye. Wekî din, biomasa kêm-nirx naha ji bo hilberîna enerjiyê, avêtina zeviyan an vezîvirandinê tê bikar anîn û ji ber vê yekê bi sektora xwarin û xwarinê ya heyî re hevrikiyê nake23,24,25,26. Xwarinê (T. molitor)27 yek ji cureyên herî bi hêvî ye ku ji bo hilberîna xwarin û xwarinê ya mezin. Hem kurmik û hem jî mezinan bi cûrbecûr malzemeyên wek berhemên genim, bermayiyên heywanan, sebze, fêkî û hwd. 28,29 dixwin. Di civakên rojavayî de, T. molitor di astek piçûk de, bi giranî wekî xwarina ajalên kedî yên wekî çûk an jî diranan, tê çandin. Heya nuha, potansiyela wan di hilberîna xwarin û xwarinê de bêtir balê dikişîne30,31,32. Mînakî, T. molitor bi profîlek xwarinê ya nû ve hatî pejirandin, di nav de karanîna di formên cemidî, ziwa û toz de (Rêznameya (EU) No 258/97 û Rêziknameya (EU) 2015/2283) 33. Lêbelê, hilberîna mezin kêzikên ji bo xwarin û xwarinê hîn jî li welatên rojavayî têgehek nû ye. Pîşesazî di derbarê parêz û hilberîna çêtirîn, kalîteya xwarinê ya hilbera paşîn, û pirsgirêkên ewlehiyê yên wekî avakirina jehrîn û xetereyên mîkrobial de bi dijwariyan re rû bi rû dimîne. Berevajî çandiniya heywanan a kevneşopî, çandiniya kêzikan xwedan rêgezek dîrokî ya wekhev nîne17,24,25,34.
Her çend gelek lêkolîn li ser nirxa xurekiya kurmên xwarinê hatine kirin jî, faktorên ku bandorê li nirxa xwarina wan dikin hêj bi tevahî nehatine fêm kirin. Lêkolînên berê destnîşan kirin ku parêza kêzikan dibe ku hin bandorek li ser pêkhateya wê bike, lê nexşeyek zelal nehat dîtin. Wekî din, van lêkolînan li ser pêkhateyên proteîn û lîpîd ên kêzikên xwarinê sekinîn, lê bandorên tixûbdar li ser pêkhateyên mîneral21,22,32,35,36,37,38,39,40 hebûn. Zêdetir lêkolîn hewce ye ku meriv kapasîteya vegirtina mîneralê fam bike. Lêkolînek vê dawîyê destnîşan kir ku larvayên kêzikê yên ku bi tîrêjê têne xwarin hin mîneralên hinekî bilind bûne. Lêbelê, ev encam bi substratê ceribandin ve sînorkirî ne, û ceribandinên pîşesaziyê yên din hewce ne41. Hat ragihandin ku berhevkirina metalên giran (Cd, Pb, Ni, As, Hg) di kurmên xwarinê de bi naveroka metalê ya matrixê re têkildar e. Her çend hejmûna metalên ku di xwarinê de di xwarina heywanan de têne peyda kirin di binê sînorên qanûnî de ne42, di heman demê de hate dîtin ku arsenîk di kurmikên kurmikê de jî biyolojîk kom dibe, lê kadmium û serber bi biyolojîk kom nabin43. Fêmkirina bandorên parêzê li ser pêkhateya xurekiya kurmên xwarinê ji bo karanîna ewledar a wan di xwarin û xwarinê de girîng e.
Lêkolîna ku di vê gotarê de hatî pêşkêş kirin balê dikişîne ser bandora karanîna hilberên çandiniyê wekî çavkaniyek xwarina şil li ser pêkhateya xwarinê ya kurmên xwarinê. Ji bilî xwarina hişk, divê xwarina şil jî ji kurmikan re were dayîn. Çavkaniya xwarina şil şilbûna pêwîst peyda dike û di heman demê de wekî lêzêdekirina xwarinê ji bo kurmên xwarinê re xizmet dike, rêjeya mezinbûnê û giraniya laşê herî zêde44,45 zêde dike. Li gorî daneyên meya standard mezinkirina kurmê xwarinê di projeya Interreg-Valusect de, tevaya xwarina kurmê xwarinê %57 w/w xwarina şil dihewîne. Bi gelemperî, sebzeyên teze (mînak gêzer) wekî çavkaniya xwarina şil têne bikar anîn35,36,42,44,46. Bikaranîna hilberên kêm-nirx wekî çavkaniyên xwarina şil dê ji çandiniya kêzikan re bêtir feydeyên domdar û aborî bîne17. Armancên vê lêkolînê ew bûn ku (1) vekolîna bandorên karanîna biyowaste wekî xwarina şil li ser pêkhateya xurekiya kurmên xwarinê, (2) destnîşankirina naveroka makro- û mîkro-xwarinê ya larvayên kurmikê yên ku li ser biyûbermayên dewlemend ên mîneral hatine hilanîn da ku ceribandina pêkaniyê bikin. xurtkirina mîneral, û (3) bi analîzkirina hebûn û berhevkirina giraniya giran ewlehiya van hilberên di çandiniya kêzikan de binirxînin metalên Pb, Cd û Kr. Ev lêkolîn dê bêtir agahdarî li ser bandorên lêzêdekirina biyowaste li ser parêzên kurmik, nirxa xurek û ewlehiyê peyda bike.
Naveroka maddeya hişk a di herikîna paşîn de li gorî agarê xurdemeniya şil a kontrolê bilindtir bû. Naveroka maddeya hişk di nav tevliheviyên nebatî û pelên baxçê de ji% 10 kêmtir bû, di heman demê de ku ew di birînên kartol û kokên çîkorê yên fermentî de (13,4 û 29,9 g/100 g maddeya nû, FM) pirtir bû.
Tevliheviya nebatî ji xwarina kontrolê (agar) xwedan ax, rûn û proteînên xav û naveroka karbohîdratên ne-fibrous kêmtir bû, di heman demê de naveroka fîbera deterjanê ya bêalî ya ku bi amylase ve hatî derman kirin wekhev bû. Naveroka karbohîdratê ya perçeyên kartol ji hemî çemên kêlekê herî bilind bû û bi ya agar re hevber bû. Bi tevayî, pêkhateya wê ya xav herî zêde dişibihe xwarina kontrolê, lê bi mîqdarên piçûk ên proteîn (4,9%) û axên xav (2,9%) 47,48 hate dagirtin. PH-ya kartol ji 5 heta 6 diguhere, û hêjayî gotinê ye ku ev çema kêleka kartol asîdîtir e (4.7). Koka çîkoyê ya feqîrkirî ji hêla axê ve dewlemend e û ji hemî çemên kêlekê yên herî asîdî ye. Ji ber ku kok nehatine paqijkirin, tê payîn ku piraniya ax ji qûmê (sîlîka) pêk tê. Pelên baxçê tenê hilbera alkaline li gorî kontrol û herikên aliyên din bûn. Ew ji kontrolê astên bilind ên ax û proteîn û karbohîdartên pir kêmtir dihewîne. Pêkhateya xav herî nêziktirî koka çîkoyê ya fermentkirî ye, lê tansiyona proteîna xav bilindtir e (15.0%), ku bi naveroka proteîna tevliheviya nebatî re tê berhev kirin. Analîza statîstîkî ya daneyên jorîn cûdahiyên girîng di berhevoka xav û pH ya çemên alî de destnîşan kir.
Zêdekirina têkelên sebzeyan an pelên baxçê li xwarina kurmikê li gorî koma kontrolê bandor li pêkhateya biyomasê ya kurmikan nekir (Table 1). Zêdekirina birînên kartolê bû sedema cûdahiya herî girîng di pêkhatina biomassê de li gorî koma kontrolê ku larvayên kurmê xwarinê û çavkaniyên din ên xwarina şil werdigirin. Di derbarê naveroka proteîna kurmên xwarinê de, ji xeynî birînên kartol, pêkhateyên cûda yên nêzikî yên çemên alî bandor li naveroka proteîna larvayan nekir. Xwarina birînên kartolê wekî çavkaniyek şilbûnê bû sedema du qat zêdekirina naveroka rûn a kurmikan û kêmbûna naveroka proteîn, kîtîn û karbohîdratên ne-fîbrous. Koka çîkoyê ya feqîrkirî naveroka axîn a larvayên kurmikê yek û nîv qat zêde kir.
Profîlên mîneral wekî naveroka macromineral (Table 2) û mîkronutrîtan (Table 3) di xwarina şil û biomasa larvalê de hate diyar kirin.
Bi gelemperî, aliyên çandiniyê li gorî koma kontrolê ji hêla makromîneralan ve dewlemendtir bûn, ji xeynî birînên kartol, ku naveroka wan kêmtir Mg, Na û Ca bû. Kêmbûna potassium li gorî kontrolê li hemî aliyan zêde bû. Agar 3 mg / 100 g DM K dihewîne, dema ku giraniya K li kêlekê di navbera 1070 û 9909 mg / 100 g DM de ye. Naveroka makromîneral di tevlêbûna sebzeyan de ji koma kontrolê bi girîngî bilindtir bû, lê naveroka Na pir kêm bû (88 beramber 111 mg/100 g DM). Kêmbûna makromîneralê di qulên kartolê de ji hemî çeman kêmtir bû. Naveroka makromîneral a di qulên kartolê de li gorî rêgez û kontrolên din pir kêmtir bû. Ji bilî ku naveroka Mg bi koma kontrolê re hevber bû. Her çend koka çîkoyê ya fermentkirî xwedan giraniya herî zêde ya makromîneralan nebû jî, naveroka ax a vê çemê kêlekê ji hemî çemên alî herî zêde bû. Dibe ku ev yek ji ber vê yekê be ku ew ne paqijkirî ne û dibe ku tansiyonên zêde yên silica (qûmê) hebe. Naveroka Na û Ca bi yên tevliheviya sebzeyan re hevber bû. Roka çîkoyê ya fêkîkirî ji hemû çemên kêlekê herî zêde giraniya Na dihewand. Ji xeynî Na, pelên baxçevanî di nav hemî fêkiyên şil de xwediyê herî zêde makromineral bûn. Giraniya K (9909 mg / 100 g DM) sê hezar carî ji kontrolê (3 mg / 100 g DM) û 2,5 carî ji tevliheviya nebatî (4057 mg / 100 g DM) zêdetir bû. Naveroka Ca ji hemî çemên alîkî (7276 mg / 100 g DM), 20 carî ji kontrolê (336 mg / 100 g DM) û 14 carî ji berhevoka Ca-yê di kokên çîkoyê yên fermentkirî an têkelê nebatan de (530) pirtir bû. û 496 mg/100 g DM).
Her çend di berhevoka makromîneral a parêzan de cûdahiyên girîng hebûn (Table 2), di berhevoka makromineral a kurmên xwarinê de ku li ser tevliheviyên nebatî û parêzên kontrolê hatine hilanîn de cûdahiyên girîng nehatin dîtin.
Larvayên ku bi qirşikên kartolê têne xwarin, li gorî kontrolê, ji bilî Na, ku xwedan hûrgelên berawirdî bû, ji hemî makromîneralan re bi giranî kêmtir bûn. Digel vê yekê, xwarina şirîn a kartol li gorî aliyên din bû sedema kêmbûna herî mezin a naveroka makromineral a larvalê. Ev bi axê jêrîn re ku di formûlasyonên mealworm ên nêzîk de tê dîtin re hevaheng e. Lêbelê, her çend P û K di vê parêza şil de ji hêlên din û kontrolê bi girîngî bilindtir bûn, pêkhateya larvî vê yekê nîşan neda. Girêdanên kêm Ca û Mg yên ku di biomasa kurmê xwarinê de têne dîtin dibe ku bi kêmbûna kêmbûna Ca û Mg ya ku di parêza şil de bixwe de hene ve girêdayî be.
Xwarina kokên çîkorê yên feqîrkirî û pelên baxçê ji yên kontrolê di asta kalsiyûmê de pir zêde bû. Pelên baxçê di nav hemî parêzên şil de astên herî bilind ên P, Mg, K û Ca dihewîne, lê ev yek di biomasa kurmê xwarinê de xuya nedikir. Giraniya Na di van kurmikan de herî kêm bû, di heman demê de di pelên baxçê de ji di qulên kartolan de tîrêjên Na-yê pirtir bû. Naveroka Ca di kurmikan de (66 mg/100 g DM) zêde bû, lê hêjmara Ca bi qasî ya di biomasa kurmê xwarinê (79 mg/100 g DM) de di ceribandinên koka çîkorê de zêde bû, her çend giraniya Ca di zeviyên pelên baxçê de bû. 14 qat ji koka çîkoriyê bilindtir e.
Li ser bingeha pêkhateya mîkro-hêmanên xwarinên şil (Tablo 3), pêkhateya mîneral a tevlêbûna sebzeyan mîna koma kontrolê bû, ji bilî ku giraniya Mn bi girîngî kêmtir bû. Kêmbûna hemî mîkro hêmanên analîzkirî di qutkirina kartolê de li gorî kontrol û hilberên din kêmtir bû. Di koka çîkoyê ya feqîrkirî de hema hema 100 qat zêdetir hesin, 4 qat zêde sifir, 2 qat zêdetir zinc û bi qasî heman rêjeyê manganez hebû. Naveroka zinc û manganese di pelên zeviyên baxçê de ji koma kontrolê pir zêde bû.
Cûdahiyên girîng di navbera naveroka hêmanên şopê yên larvayên ku bi xwarina kontrolê, tevliheviya sebzeyan, û parêzên şil ên kartolê têne xwarin de nehatin dîtin. Lêbelê, naveroka Fe û Mn a larvayên ku bi parêza çîkorê ya feqîrkirî tê xwarin ji yên kurmên xwarinê yên ku ji koma kontrolê re tê xwarin cûda bû. Zêdebûna naveroka Fe dibe ku ji ber zêdebûna sed carî ya hûrbûna elementa şopê di parêza şil bixwe de be. Lêbelê, her çend cûdahiyek girîng di berhevoka Mn-ê de di navbera kokên çîkoyê yên fermentkirî û koma kontrolê de tune bû, asta Mn di kurmikên ku ji kokên çîkorê yên fermentkirî de tê xwarin zêde bû. Di heman demê de divê were zanîn ku di parêza pelê şil a parêza baxçevaniyê de li gorî kontrolê de hêjahiya Mn zêde bû (3 qat), lê di pêkhatina biomassa kurmên xwarinê de cûdahiyek girîng tune bû. Cûdahiya tenê di navbera pelên kontrol û baxçevaniyê de naveroka Cu bû, ku di pelan de kêmtir bû.
Di tabloya 4-ê de giraniya metalên giran ên ku di substratan de têne dîtin nîşan dide. Kêmbûna herî zêde ya Pb, Cd û Cr ya Ewropî di xwarinên heywanan ên tevahî de veguhezîne mg/100 g maddeya hişk û li Tabloya 4-ê hatî zêdekirin da ku berhevkirina bi tansiyonên di çemên kêlekê de hêsan bike47.
Di kontrolkirina xwarinên şil, têkelên sebzeyan an mêweya kartolê de Pb nehat dîtin, di heman demê de pelên baxçeyê 0,002 mg Pb / 100 g DM û kokên çîkorê yên fermentî 0,041 mg Pb / 100 g DM di nav xwe de bûn. Pîvana C di xwarinên kontrolê û pelên baxçê de bi hev re bûn (0,023 û 0,021 mg / 100 g DM), di heman demê de ew di tevlihevên nebatî û fêkiyên kartol (0,004 û 0,007 mg / 100 g DM) de kêmtir bûn. Li gorî substratên din, giraniya Cr ya di kokên çîkorê yên fermentkirî de bi girîngî (0,135 mg / 100 g DM) û şeş qat ji xwarina kontrolê mezintir bû. Cd ne di herika kontrolê de û ne jî di herikên kêlek ên ku hatine bikar anîn de nehat dîtin.
Asta girîng a Pb û Cr di kurmikên ku bi kokên çîkorê yên fermentkirî de têne xwarin de hate dîtin. Lêbelê, Cd di tu larvayên kurmikê de nehat dîtin.
Analîzek kalîteyî ya asîdên rûn ên di rûnên xav de hate kirin da ku were destnîşankirin ka gelo profîla asîda rûnê ya larvayên mealworm dikare ji hêmanên cihêreng ên çemê paşîn ên ku ew pê hatine xwarin were bandor kirin. Dabeşkirina van asîdên rûnê di tabloya 5-ê de tê nîşandan. Asîdên rûn li gorî navên xwe yên hevpar û avahiya molekulê têne navnîş kirin (wek "Cx:y" têne destnîşan kirin, ku x bi hejmara atomên karbonê re û y bi hejmara bendên ne têrkirî re têkildar e. ).
Profîla asîda rûnê ya kurmên xwarinê yên ku bi perçeyên kartol têne xwarin bi girîngî hate guheztin. Di wan de mîqdarên girîng ên asîda mîristîkî (C14: 0), asîda palmîtîk (C16: 0), asîda palmîtoleîk (C16: 1), û asîda oleîk (C18: 1) hebûn. Kêmbûna asîda pentadecanoic (C15: 0), asîta lînoleîk (C18: 2), û asîda linolenic (C18: 3) li gorî kurmên din ên xwarinê bi girîngî kêmtir bûn. Li gorî profîlên asîda rûnê yên din, rêjeya C18: 1 ber C18: 2 ve di perçeyên kartol de berevajî bû. Kurmikên ku bi pelên baxçê têne xwarin mîqdarek zêde ya asîda pentadecanoic (C15:0) li gorî kurmên ku bi parêzên din ên şil dixwin dihewîne.
Asîdên rûnê di nav asîdên rûnê yên têrbûyî (SFA), asîdên rûnê yên têrbûyî (MUFA) û asîdên rûnê yên pir ne têrbûyî (PUFA) de têne dabeş kirin. Tabloya 5 hûrgelên van komên asîda rûn nîşan dide. Bi tevayî, profîlên asîdên rûn ên kurmên xwarinê yên ku bi bermahiyên kartolê têne xwarin ji kontrol û çemên din ên din cûda bûn. Ji bo her komek asîda rûnê, kurmên xwarinê yên ku bi çîpên kartol tê xwarin ji hemî komên din cûda bûn. Di wan de bêtir SFA û MUFA û kêmtir PUFA hene.
Cûdahiyên girîng di navbera rêjeya zindîbûnê û giraniya hilberîna giştî ya larvayên ku li ser substratên cihêreng têne çandin tune. Rêjeya zindîbûna navînî 90% bû, û giraniya navînî ya giştî 974 gram bû. Mealworms bi serfirazî hilberên hilberê wekî çavkaniyek xwarina şil çêdikin. Xwarina şil ya Mealworm ji nîvê giraniya giştî ya xwarinê (zuwa + şil) pêk tê. Veguheztina sebzeyên teze bi hilberên çandiniyê yên wekî xwarina şil a kevneşopî ji bo çandiniya kurmikê feydeyên aborî û jîngehê heye.
Tablo 1 destnîşan dike ku pêkhateya biyomasê ya larvayên kurmê xwarinê yên ku li ser parêza kontrolê hatine mezin kirin bi qasî% 72 şilbûn, 5% ax, 19% lîpîd, 51% proteîn, 8% kitîn, û 18% maddeya hişk wekî karbohîdratên ne-fîbrous bû. Ev bi nirxên ku di wêjeyê de hatine ragihandin re tê berhev kirin.48,49 Lêbelê, hêmanên din dikarin di wêjeyê de werin dîtin, bi gelemperî bi rêbaza analîtîk ve girêdayî ye. Mînakî, me rêbaza Kjeldahl bikar anî ji bo destnîşankirina naveroka proteîna xav bi rêjeya N ber P 5,33, lê lêkolînerên din ji bo nimûneyên goşt û xwarinê rêjeya 6,25 bikar tînin.50,51
Zêdekirina pariyên kartol (xwarinek şil a dewlemend-karbohîdartan) li parêzê bû sedema duqatkirina rûniya kurmên xwarinê. Tê çaverêkirin ku naveroka karbohîdratê ya kartol bi giranî ji nîştehê pêk were, lê agar şekir (polîsakarîd)47,48 heye. Ev vedîtin berevajî lêkolînek din e ku dît ku naveroka rûnê kêm dibe dema ku kurmên xwarinê bi parêzek ku bi kartolên hilma-pilandî yên ku bi proteîn kêm (10,7%) û di starê de (49,8%) zêde bûn, tê xwarin36. Dema ku pomaya zeytûnê li parêzê hate zêdekirin, naveroka proteîn û karbohîdratên kurmên xwarinê bi yên parêza şil re hevaheng bû, di heman demê de naveroka rûn neguherî35. Berevajî vê, lêkolînên din destnîşan kirin ku naveroka proteîn a larvayên ku di çemên kêlekê de têne mezin kirin di bin guherînên bingehîn de derbas dibe, wekî naveroka rûnê22,37.
Roka çîkoyê ya feqîrkirî bi girîngî naveroka axîn a larvayên kurmikê zêde kir (Table 1). Lêkolînên li ser bandorên hilberên jêrîn li ser pêkhateya ax û mîneral a larvayên mealworm sînordar e. Piraniya lêkolînên xwarina hilberên hilberê li ser naveroka rûn û proteîn a larvayan bêyî analîzkirina naveroka ax21,35,36,38,39 sekinîn. Lêbelê, dema ku naveroka axê ya larvayên ku ji hêla hilberên têne xwarin ve hatî analîz kirin, zêdebûna naveroka ax hate dîtin. Mînakî, xwarina bermayên baxçê kurmikên xwarinê naveroka axên wan ji %3,01 berbi 5,30% zêde kir, û zêdekirina bermahiyên zebeşê li parêzê naveroka ax ji %1,87 berbi %4,40 zêde kir.
Her çend hemî çavkaniyên xwarinên şil di berhevoka xwe ya nêzik de pir cihêreng bûn (Table 1), cûdahiyên di pêkhateya biomassê ya larvayên kêzikê yên ku ji çavkaniyên xwarinên şil ên têkildar têne xwarin hindik bûn. Tenê larvayên kurmikê yên ku bi perçeyên kartolê an jî koka çîkorê ya feqîrkirî tê xwarin, guhertinên girîng nîşan didin. Yek ravekirinek gengaz a vê encamê ev e ku ji xeynî rehên çîkoriyê, perçeyên kartolê jî bi qismî hatine şirkirin (pH 4.7, Tablo 1), ku star / karbohîdartan ji larvayên kêzikê re bêtir bihestî / peyda dike. Meriv çawa lîpîdan ji xurdemeniyên wekî karbohîdartan hevdeng dike larvayên kurmê xwarinê, balkêş e û divê di lêkolînên pêşerojê de bi tevahî were lêkolîn kirin. Lêkolînek berê ya li ser bandora pH-ya parêza şil li ser mezinbûna larvayê kurmê xwarinê, destnîşan kir ku di dema karanîna blokên agar bi parêzên şil de di navberek pH ya 3 heta 9 de cûdahiyên girîng nehatin dîtin. . Mîna Coudron et al.53, ceribandinên kontrolê di parêzên şil de blokên agar bikar anîn ji ber ku ew di mîneral û xurdeyan de kêm bûn. Lêkolîna wan bandora çavkaniyên parêza şil ên cûrbecûr ên nuwaze yên wekî sebze an kartol li ser baştirkirina fêkbûn an biyolojîkî lêkolîn nekir. Zêdetir lêkolînên li ser bandorên fermentasyonê yên çavkaniyên parêza şil li ser larvayên mealworm hewce ne ku bêtir vê teoriyê lêkolîn bikin.
Dabeşkirina mîneral a biomasa kurmê xwarinê ya kontrolê ya ku di vê lêkolînê de tê dîtin (Table 2 û 3) bi rêza makro- û mîkronutrîtanên ku di wêjeyê de têne dîtin48,54,55 ve têne berhev kirin. Dabînkirina kurmên xwarinê bi koka çîkorê ya fermentkirî wekî çavkaniyek parêza şil naveroka wan a mîneral zêde dike. Her çend piraniya makro- û mîkronutrîtanan di tevlihevên sebze û pelên baxçê de zêde bûn (Tablo 2 û 3), wan bandor li naveroka mîneral a biomasa kurmikê bi heman radeyê nekiriye ku kokên çîkorê yên feqîrkirî. Yek ravekirinek gengaz ev e ku xurekên di pelên baxçê alkaline de ji yên di parêzên şil ên din de kêmtir biyolojîk in (Table 1). Lêkolînên berê larvayên kurmikê bi tîrêjê birincê xwar kirin û dîtin ku ew di vê kêlîkê de baş pêş ketine û her weha destnîşan kirin ku pêşî-dermankirina substratê bi fermentasyonê girtina maddeyên xurek çêdike. 56 Bikaranîna kokên çîkoyê yên feqîrkirî naveroka Ca, Fe û Mn a biomasa kurmê xwarinê zêde kir. Her çend di vê kêlîkê de hêjmarên mîneralên din (P, Mg, K, Na, Zn û Cu) jî dihewîne, ev mîneral li gorî kontrolê di biomasa kurmê xwarinê de ne pirtir bûn, ku bijartiya hilgirtina mîneral destnîşan dike. Zêdekirina naveroka van mîneralên di biomasa kurmê xwarinê de ji bo mebestên xwarin û xwarinê xwedî nirxek xurek e. Kalsiyûm mîneralek bingehîn e ku di fonksiyona neuromuskuler û gelek pêvajoyên navbeynkariya enzîmê yên wekî girtina xwînê, avakirina hestî û diranan de rolek girîng dilîze. 57,58 Kêmasiya hesin li welatên pêşkeftî pirsgirêkek hevpar e, ku zarok, jin û kal bi gelemperî ji parêza xwe bi têra xwe hesin nagirin. 54 Her çend manganese di parêza mirovan de hêmanek bingehîn e û di xebata gelek enzîman de rolek bingehîn dilîze, lê vexwarina zêde dikare jehrîn be. Zêdebûna asta manganese di kurmên xwarinê de ku bi koka çîkorê ya fermentî ve tê xwarin, ne xem bû û bi yên di mirîşkan de berawirdî bû. 59
Giraniya metalên giran ên ku li kêlekê têne dîtin ji bo xwarina bêkêmasî ya heywanan li jêr standardên Ewropî bûn. Analîzên metalên giran ên larvayên kurmê xwarinê nîşan da ku asta Pb û Cr di kurmê xwarinê de ji koma kontrolê û substratên din ên ku bi koka çîkorê ya feqîrkirî tê xwarin bi girîngî bilindtir bû (Table 4). Kokên çîkorê di axê de mezin dibin û tê zanîn ku metalên giran vedihewîne, dema ku rûkên din ji hilberîna xwarina mirovan a kontrolkirî derdikevin. Kurmên xwarinê yên ku bi koka çîkorê ya feqîrkirî tê xwarin di heman demê de astên bilind ên Pb û Cr jî hene (Table 4). Faktorên biyokomkirina hesabkirî (BAF) ji bo Pb 2,66 û ji bo Cr 1,14 bûn, ango ji 1 mezintir, ev nîşan dide ku kurmên xwarinê xwedan şiyana komkirina metalên giran in. Di derbarê Pb de, Yekîtiya Ewropî ji her kîloya goştê teze ji bo xwarina mirovî herî zêde naveroka Pb 0,10 mg destnîşan dike61. Di nirxandina daneyên meya ceribandinê de, herî zêde giraniya Pb ya ku di kurmên goştê çîkorê yên fermentkirî de hate tespît kirin 0,11 mg / 100 g DM bû. Dema ku nirx ji bo van kurmên xwarinê veguherî naverokek hişk a% 30,8, naveroka Pb bû 0,034 mg / kg maddeya nû, ku di binê asta herî zêde ya 0,10 mg / kg de bû. Di rêzikên xwarinên Ewropî de naveroka Cr ya herî zêde nayê destnîşankirin. Kr bi gelemperî di hawîrdorê, xwarin û lêzêdekirina xwarinê de tê dîtin û tê zanîn ku di mîqdarên piçûk de ji bo mirovan xurekek bingehîn e62,63,64. Van analîzan (Table 4) destnîşan dikin ku kurmikên T. molitor dikarin metalên giran berhev bikin dema ku metalên giran di parêzê de hebin. Lêbelê, astên metalên giran ên ku di vê lêkolînê de di biomasa mealworm de têne dîtin ji bo vexwarina mirovan ewle têne hesibandin. Çavdêriya birêkûpêk û bi baldarî tê pêşniyar kirin dema ku çemên kêlekê bikar tînin ku dibe ku metalên giran wekî çavkaniyek xwarina şil ji bo T. molitor bikar bînin.
Asîdên rûnê yên herî zêde di tevheviya biomasa larvayên T. molitor de asîdê palmîtîk (C16:0), asîda oleîk (C18:1), û asîda lînoleîk (C18:2) (Table 5) bûn, ku bi lêkolînên berê re hevaheng e. li ser T. molitor. Encamên spektruma asîda rûnê hevgirtî ne36,46,50,65. Profîla asîda rûnê ya T. molitor bi gelemperî ji pênc hêmanên sereke pêk tê: oleic acid (C18:1), asîdê palmîtîk (C16:0), asîdê linoleic (C18:2), asîdê mîristîkî (C14:0), û asîdê stearic. (C18:0). Oleic acid tê ragihandin ku di larvayên kurmikê de asîda rûnê ya herî zêde (% 30-60) ye, li dû palmîtîk û asîda lînoleîk22,35,38,39. Lêkolînên berê destnîşan kirin ku ev profîla asîda rûnê ji hêla parêza kurmikê ve tê bandor kirin, lê cûdahî heman meylên parêzê naşopînin38. Li gorî profîlên asîda rûn ên din, rêjeya C18: 1–C18: 2 di pelikên kartol de berevajî ye. Encamên bi vî rengî ji bo guheztinên di profîla asîda rûnê ya kurmên xwarinê yên ku bi pilingên kartolê bi buhar tê xwarin36 hatin bidestxistin. Van encaman destnîşan dikin ku her çend profîla asîda rûnê ya rûnê kurmê xwarinê were guheztin jî, ew hîn jî çavkaniyek dewlemend a asîdên rûn ên têrnebûyî dimîne.
Armanca vê lêkolînê ew bû ku bandora karanîna çar çemên cuda yên biyowaste yên çandinî-pîşesaziyê wekî xwarina şil li ser pêkhateya kurmên xwarinê binirxîne. Bandor li ser bingeha nirxa xwarina kurmikan hate nirxandin. Encaman destnîşan kir ku hilberên jêrîn bi serfirazî veguherandin biomasa bi proteîn-dewlemend (naveroka proteînê 40,7-52,3%), ku dikare wekî çavkaniya xwarin û xwarinê were bikar anîn. Wekî din, lêkolînê destnîşan kir ku karanîna hilberên jêrîn wekî xwarina şil bandorê li nirxa xwarinê ya biomasa kurmê xwarinê dike. Bi taybetî, peydakirina larvayan bi giraniya karbohîdratan (wek mînak birînên kartolan) naveroka rûnê wan zêde dike û pêkhateya wan a asîda rûnê diguhezîne: naveroka asîdên rûnê yên polînsaturated kêm û asîdên rûnê yên têrbûyî û monotêrbûyî zêdetir, lê ne giraniya asîdên rûnê yên ne têrbûyî. . Asîdên rûn (monoseturated + polyunsaturated) hîn jî serdest in. Lêkolîn her weha destnîşan kir ku kurmên xwarinê bi bijartî kalsiyûm, hesin û manganese ji çemên kêlekê yên bi mîneralên asîdî dewlemend berhev dikin. Xuya ye ku hebûna biyolojîkî ya mîneralan rolek girîng dileyze û ji bo ku vê yekê bi tevahî were fêm kirin lêkolînên din hewce ne. Metalên giran ên ku di çemên kêlekê de hene dibe ku di kurmên xwarinê de kom bibin. Lêbelê, hûrgelên paşîn ên Pb, Cd û Cr di biomasa larvalê de di binê astên pejirandî de bûn, hişt ku ev çemên alî bi ewlehî wekî çavkaniya xwarina şil werin bikar anîn.
Kurmikên Mealworm ji hêla Radius (Giel, Belçîka) û Inagro (Rumbeke-Beitem, Belçîka) ve li Zanîngeha Thomas More ya Zanistên Serlêdan di 27 °C û 60% nemahiya têkildar de hatin mezin kirin. Tîrêjiya kurmên xwarinê yên ku di aquariumek 60 x 40 cm de hatine çandin 4,17 kurm/cm2 (10,000 kurmê xwarinê) bû. Ji bo her depoya xwedîkirinê di destpêkê de 2,1 kg mîqdara genim wekî xwarina hişk dihat xwarin û paşê li gorî hewcedariyê tê zêdekirin. Blokên agar wekî dermankirina xwarina şil a kontrolê hate bikar anîn. Ji hefteya 4-an pê ve, çemên kêlekê (di heman demê de çavkaniyek şilbûnê) li şûna agar ad libitum wekî xwarina şil têne xwarin. Rêjeya maddeya hişk a ji bo her çemek alîkî ji berê ve hate destnîşankirin û tomar kirin da ku ji bo hemî kêzikan di seranserê dermankirinê de mîqdarên wekhev şilbûnê peyda bike. Xwarin bi heman rengî li seranserê terrariumê tê belav kirin. Kurmik dema ku di koma ceribandinê de kêzikên yekem derdikevin holê têne berhev kirin. Çinîna kurmikan bi şikilek mekanîkî ya 2 mm tê çêkirin. Ji xeynî azmûna kulîlkên kartol. Parçeyên mezin ên kartolê yên hişkkirî jî ji hev têne veqetandin û dihêle ku kurmik di nav vê silê de bigerin û wan di tepsiyek metal de kom bikin. Giraniya giştî ya dirûnê bi giraniya giraniya giştî ya dirûnê tê destnîşankirin. Zindîbûn bi dabeşkirina giraniya giştî ya dirûnê li ser giraniya kurmikan tê hesibandin. Giraniya kurmikan bi hilbijartina herî kêm 100 kurmikan û dabeşkirina giraniya tevayî ya wan li ser hejmarê tê destnîşankirin. Kurmikên berhevkirî 24 saetan birçî dimînin ku berî analîzê rûvîyên xwe vala bikin. Di dawiyê de, larva dîsa têne kontrol kirin da ku wan ji yên mayî veqetînin. Ew têne cemidandin-etanaz û heta analîzê di -18°C de têne hilanîn.
Xwarina zuwa bafûna genim (Belçîkî Molens Joye) bû. Bûka genim ji berê ve hate sift kirin ku mezinahiya parçikê ji 2 mm kêmtir e. Ji xeynî xwarina hişk, larvayên kurmikê jî hewceyê xwarina şil in da ku şil û mîneralên ku ji kurmên xwarinê re hewce ne biparêzin. Xwarina şil zêdetirî nîvê xwarina giştî (xwarina hişk + xwarina şil) pêk tê. Di ceribandinên me de, agar (Brouwland, Belçîka, 25 g/l) wekî xwarina şil a kontrolê hate bikar anîn45. Wekî ku di Xiflteya 1-ê de tê xuyang kirin, çar hilberên çandiniyê yên bi naverokên xwerû yên cihêreng wekî xwarina şil ji bo larvayên kurmikê hatine ceribandin. Van hilberên jêrîn (a) pelên ji çandiniya xiyar (Inagro, Belçîka), (b) xêzên kartol (Duigny, Belçîka), (c) kokên çîkorê yên feqîrkirî (Inagro, Belçîka) û (d) fêkî û sebzeyên nefirotan ên ji mezadê hene. . (Belorta, Belçîka). Roka kêlekê li perçeyên minasib ji bo karanîna wekî xwarina kurmê şîl tê qut kirin.
Berhemên çandiniyê yên wekî xwarina şil ji bo kurmên xwarinê; (a) pelên baxçê yên ji çandiniya xiyar, (b) qulên kartol, (c) kokên çîkoriyê, (d) sebzeyên nefirotan ên di mezadê de û (e) blokên agar. Wek kontrol.
Pêkhatina kurmikên xwarin û kurmikê sê caran hate diyarkirin (n = 3). Analîzek bilez, pêkhateya mîneral, naveroka metalên giran û pêkhateya asîda rûn hatin nirxandin. Nimûneyek homojenkirî ya 250 g ji kurmikên berhevkirî û birçî hat girtin, di 60°C de heya giraniya domdar hate zuwakirin, zevt kirin (IKA, Tube mill 100) û di nav sindoqek 1 mm de hate sirîn. Nimûneyên hişkkirî di konteynerên tarî de hatin girtin.
Naveroka maddeya hişk (DM) bi zuwakirina nimûneyan di tendûrê de di 105°C de ji bo 24 saetan hate destnîşankirin (Memmert, UF110). Rêjeya maddeya hişk li ser bingeha windakirina giraniya nimûneyê hate hesibandin.
Naveroka hêşîna xav (CA) ji hêla windabûna girseyê ve piştî şewitandinê di firna muffle (Nabertherm, L9/11/SKM) de li 550 °C ji bo 4 demjimêran hate destnîşankirin.
Naveroka rûnê xav an derxistina diethyl ether (EE) bi petroleum ether (bp 40-60 °C) bi karanîna amûrên derxistina Soxhlet ve hate kirin. Nêzîkî 10 g nimûne di serê derxistinê de hate danîn û bi hiriya seramîk hate pêçandin da ku pêşî li windabûna nimûneyê bigire. Nimûne di şevekê de bi 150 ml etera petrolê hatin derxistin. Ekstrakt hate sar kirin, helwêsta organîk hate rakirin û bi evaporasyona zivirî (Büchi, R-300) di 300 mbar û 50 °C de hate hilanîn. Ekstraktên lîpîd an etherê yên xav hatin sarkirin û li ser hevsengiyek analîtîk hatin giran kirin.
Naveroka proteîna xav (CP) bi analîzkirina nîtrojena ku di nimûneyê de heye bi rêbaza Kjeldahl BN EN ISO 5983-1 (2005) hate destnîşankirin. Ji bo hesabkirina naveroka proteîn faktorên N-ya P-ya guncan bikar bînin. Ji bo xwarina zuwa ya standard (birûvê genim) bi tevahî faktora 6,25 bikar bînin. Ji bo herikîna kêlekê faktora 4,2366 û ji bo têkelên nebatî faktora 4,3967 tê bikar anîn. Naveroka proteîna xav a larvayan bi karanîna faktorek N heta P ya 5.3351 hate hesibandin.
Naveroka fîberê li ser bingeha protokola derxistina Gerhardt (analîzkirina fîberê ya bi destan di çenteyan de, Gerhardt, Almanya) û rêbaza van Soest 68, destnîşankirina fîbera paqijker a bêalî (NDF) vedihewîne. Ji bo destnîşankirina NDF, nimûneyek 1 g di nav kîsikek fîberê ya taybetî (Gerhardt, ADF/NDF bag) bi xêzek camê de hate danîn. Kulîlkên fîberê yên bi nimûneyan dagirtî pêşî bi ethera neftê (nîqteya kelandinê 40-60 °C) hatin bêrûn kirin û dûv re li germahiya odeyê hatin hişk kirin. Nimûneya derûnkirî bi çarçoveyek paqijkera fîberê ya bêalî ya ku tê de α-amylase-a-amylase-ya germ-îstîqrar di germahiya kelandinê de ji bo 1,5 demjimêran vedihewîne hate derxistin. Dûv re nimûn sê caran bi ava deionîzekirî ya kelandî hatin şûştin û bi şev di 105 °C de hatin hişk kirin. Kulîlkên fîberê yên hişk (ku bermahiyên fîberê tê de hene) bi karanîna hevsengek analîtîk (Sartorius, P224-1S) hatin pîvaz kirin û dûv re di firna mifteyê (Nabertherm, L9/11/SKM) de li 550°C ji bo 4 saetan hatin şewitandin. Aş dîsa hate mêzandin û naveroka fîberê li ser bingeha windabûna giraniya di navbera zuwakirin û şewitandina nimûneyê de hate hesibandin.
Ji bo destnîşankirina naveroka chitin a larvayan, me protokolek guhertî li ser bingeha analîza fîberê ya xav a ji hêla van Soest 68 ve hatî bikar anîn. Nimûneyek 1 g di tûrikek fîberê ya taybetî (Gerhardt, CF Bag) û morek cam de hate danîn. Nimûne di tûrikên fîberê de hatin pakkirin, di ethera neftê de (nêzîkî 40-60 °C) hatin bêrûn kirin û bi hewayê hatin hişk kirin. Nimûneya derûnkirî pêşî bi çareseriyek asîdî ya 0,13 M asîda sulfurîk di germahiya kelandinê de ji bo 30 hûrdeman hate derxistin. Kûçika fîberê ya jêgirtinê ya ku nimûne tê de sê caran bi ava deionîzekirî ya kelandî hate şûştin û dûv re 2 demjimêran bi çareseriya hîdroksîdê potassium 0,23 M hate derxistin. Kulîlka fîberê ya jêgirtinê ya ku nimûne tê de dîsa sê caran bi ava deionîzekirî ya kelandî hate şûştin û di şevekê de di 105 °C de hate zuwa kirin. Çenteya hişk a ku bermayiya fîberê tê de, li ser hevsengiyek analîtîk hate giran kirin û 4 demjimêran di firna muffle de di 550 °C de hate şewitandin. Aş hate pîvandin û naveroka fîberê li ser bingeha windakirina giraniya nimûneya şewitandinê hate hesibandin.
Naveroka tevahî karbohîdartan hate hesibandin. Pîvana karbohîdrata ne-fîbrous (NFC) di xwarinê de bi karanîna analîza NDF-ê hate hesibandin, û hûrbûna kêzikan bi karanîna analîza chitin hate hesibandin.
Li gorî NBN EN 15933, pHya matrixê piştî derxistina bi ava deyonîzekirî (1:5 v/v) hate destnîşankirin.
Nimûne wekî ku ji hêla Broeckx et al. Profîlên mîneral bi karanîna ICP-OES (Optima 4300™ DV ICP-OES, Perkin Elmer, MA, USA) hatin destnîşankirin.
Metalên giran Cd, Cr û Pb ji hêla spektrometriya vegirtina atomî ya firna grafît (AAS) ve hatin analîz kirin (Thermo Scientific, series ICE 3000, ku bi otosamplerek firna GFS ve hatî çêkirin). Nêzîkî 200 mg nimûne di HNO3 / HCl a asîdî (1: 3 v / v) de bi karanîna mîkropêlan (CEM, MARS 5) hate vejandin. Di 600 W de 25 hûrdeman di germahiya 190°C de di germahiya mîkropêlan de hate kirin. Dermanê bi ava ultrapaqij veşêre.
Asîdên rûnê ji hêla GC-MS (Teknolojiyên Agilent, pergala GC 7820A bi detektora 5977 E MSD) ve hatine destnîşankirin. Li gorî rêbaza Joseph û Akman70, 20% çareseriya BF3/MeOH li çareseriyek KOH-ê ya metanolîk hate zêdekirin û piştî esterification ji ekstrakta eterê metil estera asîda rûn (FAME) hate bidestxistin. Asîdên rûnê bi berhevkirina demên wan ên ragirtinê bi 37 standardên tevlihevkirinê yên FAME (Labbareya Kîmyewî) re an jî bi berhevkirina spektrên MS-ê bi pirtûkxaneyên serhêl ên wekî databasa NIST re têne nas kirin. Analîzek kalîteyî bi hesabkirina qada lûtkeyê wekî ji sedî ji tevahiya qada lûtkeyê ya kromatogramê tête kirin.
Analîzkirina daneyan bi karanîna nermalava JMP Pro 15.1.1 ji SAS (Buckinghamshire, UK) hate kirin. Nirxandin bi karanîna yekalî ya analîza veguheztinê bi asta girîngiya 0,05 û HSD ya Tukey wekî ceribandinek post-hoc hate kirin.
Faktora biyolojîk (BAF) bi dabeşkirina giraniya metalên giran ên di biomasa kurmikê de (DM) bi giraniya di xwarina şil (DM) 43 de hate hesibandin. BAF ji 1 mezintir destnîşan dike ku metalên giran ji xwarina şil di kurmikan de biyolojîk kom dibin.
Daneyên ku di dema lêkolîna heyî de hatine çêkirin û/an analîz kirin li gorî daxwazek maqûl ji nivîskarê têkildar peyda dibin.
Wezareta Karûbarên Aborî û Civakî ya Neteweyên Yekbûyî, Beşa Nifûsê. Perspektîfên Nifûsa Cîhanê 2019: Nîşaneyên girîng (ST/ESA/SER.A/423) (2019).
Cole, MB, Augustine, MA, Robertson, MJ, û Manners, JM, Zanista ewlehiya xwarinê. NPJ Sci. Xwarin 2018, 2. https://doi.org/10.1038/s41538-018-0021-9 (2018).
Dema şandinê: Dec-25-2024