Nature.com сайтаар зочилсонд баярлалаа. Таны ашиглаж буй хөтчийн хувилбар нь CSS-ийн дэмжлэгтэй байна. Хамгийн сайн үр дүнд хүрэхийн тулд бид шинэ хөтөч ашиглахыг зөвлөж байна (эсвэл Internet Explorer дээр нийцтэй байдлын горимыг идэвхгүй болгох). Энэ хооронд үргэлжлүүлэн дэмжлэг үзүүлэхийн тулд бид сайтыг хэв маяг, JavaScriptгүйгээр харуулах болно.
Хар цэрэг ялаа (Hermetia illucens, L. 1758) нь нүүрс усаар баялаг органик дайвар бүтээгдэхүүнийг ашиглах өндөр чадвартай, бүх идэш тэжээлт шавж юм. Нүүрс усны дотроос хар цэрэг ялаа өсөлт, липидийн нийлэгжилтэнд уусдаг элсэн чихэрт тулгуурладаг. Энэхүү судалгааны зорилго нь хар цэргийн ялааны хөгжил, амьдрах чадвар, өөх тосны хүчлийн төлөв байдалд нийтлэг уусдаг сахарын нөлөөг үнэлэх явдал байв. Тахианы тэжээлийг моносахарид, дисахаридаар тусад нь нэмнэ. Целлюлозыг хяналт болгон ашигласан. Глюкоз, фруктоз, сахароз, мальтозоор хооллосон авгалдай хяналтын авгалдайгаас илүү хурдан ургадаг. Үүний эсрэгээр, лактоз нь авгалдайд тэжээлийн эсрэг нөлөө үзүүлж, өсөлтийг удаашруулж, биеийн эцсийн жинг бууруулдаг. Гэсэн хэдий ч бүх уусдаг элсэн чихэр нь авгалдайг хяналтын хоолоор тэжээгддэг хүмүүсээс илүү таргалуулдаг. Туршсан элсэн чихэр нь өөх тосны хүчлийн дүр төрхийг бий болгосон. Мальтоз ба сахароз нь целлюлозтой харьцуулахад ханасан тосны хүчлийн агууламжийг нэмэгдүүлсэн. Үүний эсрэгээр, лактоз нь хоол хүнс дэх ханаагүй тосны хүчлүүдийн био хуримтлалыг нэмэгдүүлдэг. Энэхүү судалгаа нь хар цэргийн ялааны авгалдайн өөх тосны хүчлийн найрлагад уусдаг элсэн чихэр хэрхэн нөлөөлж байгааг харуулсан анхны судалгаа юм. Туршилтанд хамрагдсан нүүрс ус нь хар цэрэг ялааны авгалдайн өөх тосны хүчлийн найрлагад чухал нөлөө үзүүлдэг тул эцсийн хэрэглээг тодорхойлох боломжтой болохыг бидний үр дүн харуулж байна.
Дэлхийн эрчим хүч, амьтны уургийн эрэлт хэрэгцээ нэмэгдсээр байна1. Дэлхийн дулаарлын нөхцөлд үйлдвэрлэлийг нэмэгдүүлэхийн зэрэгцээ чулуужсан эрчим хүч, хүнсний үйлдвэрлэлийн уламжлалт аргуудаас илүү ногоон хувилбаруудыг хайж олох зайлшгүй шаардлагатай байна. Шавж нь уламжлалт мал аж ахуйтай харьцуулахад химийн найрлага, байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөлөл багатай тул эдгээр асуудлыг шийдвэрлэх ирээдүйтэй нэр дэвшигчид болж байна2. Шавжнуудын дотроос эдгээр асуудлыг шийдвэрлэх маш сайн нэр дэвшигч бол төрөл бүрийн органик субстратаар хооллох чадвартай хар цэрэг ялаа (BSF), Hermetia illucens (L. 1758) юм. Тиймээс эдгээр субстратуудыг BSF үржүүлгээр үнэлснээр төрөл бүрийн үйлдвэрлэлийн хэрэгцээг хангах түүхий эдийн шинэ эх үүсвэр бий болно.
BSF авгалдай (BSFL) нь шар айрагны үр тариа, хүнсний ногооны үлдэгдэл, жимсний нухаш, хуучирсан талх зэрэг хөдөө аж ахуй, хөдөө аж ахуйн үйлдвэрлэлийн дайвар бүтээгдэхүүнээр тэжээгддэг бөгөөд нүүрс ус (CH) 4,5 ихтэй тул BSFL өсөлтөд тохиромжтой. 6 агуулга. BSFL-ийг их хэмжээгээр үйлдвэрлэснээр ялгадас, субстратын үлдэгдэл, ургамлын тариалалтанд бордоо болгон ашиглаж болох ялгадас7, уураг, өөх тос, хитинээс бүрддэг авгалдай гэсэн хоёр бүтээгдэхүүн үүсдэг. Уураг, өөх тосыг голчлон мал аж ахуй, био түлш, гоо сайхны бүтээгдэхүүнд ашигладаг8,9. Хитиний хувьд энэхүү биополимер нь хөдөө аж ахуй, хүнсний салбар, биотехнологи, эрүүл мэндийн салбарт хэрэглэгдэх боломжтой10.
BSF нь аутоген голометаболын шавж бөгөөд түүний хувирал, үржил, ялангуяа шавьжны амьдралын мөчлөгийн эрчим хүч зарцуулдаг үе шатууд нь авгалдайн өсөлтийн үед бий болсон шим тэжээлийн нөөцөөр бүрэн хангагдах боломжтой гэсэн үг юм11. Бүр тодруулбал, уураг, липидийн нийлэгжилт нь BSF-ийн хооллолтгүй үе шатанд энерги ялгаруулдаг чухал хадгалах эрхтэн болох өөхний биеийг хөгжүүлэхэд хүргэдэг: препупа (өөрөөр хэлбэл, BSF авгалдай хооллох, хайх явцад хар өнгөтэй болдог авгалдайны эцсийн үе шат). хувиргахад тохиромжтой орчны хувьд), хүүхэлдэй (өөрөөр хэлбэл, шавжийн хувиралд ордог хөдөлгөөнгүй үе шат), болон насанд хүрэгчид 12,13. CH нь BSF14-ийн хоол тэжээлийн гол эрчим хүчний эх үүсвэр юм. Эдгээр шим тэжээлийн бодисуудын дотроос дисахарид ба полисахаридаас (цардуул гэх мэт) ялгаатай нь гемицеллюлоз, целлюлоз, лигнин зэрэг фиброз CH нь BSFL15,16-д шингэж чадахгүй. CH-ийн боловсруулалт нь нүүрс ус шингээх чухал урьдчилсан үе шат бөгөөд эцэст нь гэдэс дотор энгийн сахар болж гидролизд ордог16. Дараа нь энгийн элсэн чихэр нь шингэж (өөрөөр хэлбэл гэдэсний перитрофик мембранаар) метаболизмд орж, энерги үүсгэдэг. Дээр дурдсанчлан авгалдай илүүдэл энергийг өөхөн биед липид хэлбэрээр хадгалдаг12,18. Хадгалах липидүүд нь хүнсний энгийн сахараас авгалдайгаар нийлэгждэг триглицеридүүдээс (нэг глицерин молекул, гурван тосны хүчлээс үүссэн саармаг липид) бүрдэнэ. Эдгээр CH нь өөх тосны хүчлийн синтаза ба тиоэстеразын замаар өөх тосны хүчлийн биосинтезд шаардлагатай ацетил-КоА субстратуудыг хангадаг19. H. illucens липидийн өөх тосны хүчлийн дүр төрх нь байгалийн ханасан тосны хүчлүүд (SFA) давамгайлж, лаурины хүчил (C12:0) их хэмжээгээр агуулдаг19,20. Иймээс липидийн өндөр агууламж, өөх тосны хүчлийн найрлага нь малын тэжээлд, ялангуяа олон ханаагүй тосны хүчил (PUFA) шаардлагатай загасны аж ахуйд бүхэл авгалдайг ашиглахад хурдацтай хязгаарлалт тавьж байна21.
BSFL-ийн органик хог хаягдлыг бууруулах чадамжийг олж илрүүлснээс хойш янз бүрийн дайвар бүтээгдэхүүний үнэ цэнийн талаархи судалгаагаар BSFL-ийн найрлага нь түүний хоол тэжээлээр хэсэгчлэн зохицуулагддаг болохыг харуулсан. Одоогоор H. illucens-ийн FA профайлын зохицуулалт сайжирсаар байна. BSFL-ийн PUFA-г био хуримтлуулах чадварыг замаг, загасны хаягдал, эсвэл маалингын үр зэрэг хоолонд PUFA-аар баялаг субстрат дээр харуулсан бөгөөд энэ нь амьтны тэжээлд илүү чанартай FA профайлыг өгдөг19,22,23. Үүний эсрэгээр, PUFA-аар баяжуулаагүй дайвар бүтээгдэхүүний хувьд хоол тэжээлийн FA профайл болон авгалдайны FA хооронд үргэлж хамаарал байдаггүй нь бусад шим тэжээлийн бодисын нөлөөг харуулж байна24,25. Үнэн хэрэгтээ шингэцтэй CH-ийн FA профайлд үзүүлэх нөлөө нь сайн ойлгогдоогүй, дутуу судлагдаагүй хэвээр байна24,25,26,27.
Бидний мэдэж байгаагаар нийт моносахаридууд болон дисахаридууд нь H. illucens-ийн хоол тэжээлд элбэг байдаг ч H. illucens-ийн тэжээллэг чанарт тэдгээрийн тэжээллэг байдлын үүрэг сайн ойлгогдоогүй хэвээр байна. Энэхүү судалгааны зорилго нь BSFL-ийн хоол тэжээл, липидийн найрлагад үзүүлэх нөлөөг тодруулах явдал байв. Бид янз бүрийн хоол тэжээлийн нөхцөлд авгалдайн өсөлт, амьдрах чадвар, бүтээмжийг үнэлэх болно. Дараа нь бид BSFL-ийн хоол тэжээлийн чанарт CH-ийн нөлөөг тодруулахын тулд хоолны дэглэм бүрийн липидийн агууламж, өөх тосны хүчлийн профайлыг тайлбарлах болно.
Туршилтанд хамрагдсан CH-ийн шинж чанар нь (1) авгалдайн өсөлт, (2) нийт липидийн түвшин, (3) FA профайлыг өөрчлөхөд нөлөөлнө гэж бид таамагласан. Моносахаридуудыг шууд шингээж авах боломжтой бол дисахаридууд нь гидролизжих ёстой. Моносахаридууд нь FA синтаза ба тиоэстераза замаар дамждаг эрчим хүчний шууд эх үүсвэр буюу липогенезийн урьдал бодис болж, улмаар H. illucens авгалдайн өсөлтийг сайжруулж, нөөц липидийн (ялангуяа лаурины хүчил) хуримтлалыг дэмждэг.
Туршилтанд хамрагдсан CH нь өсөлтийн үед авгалдайн биеийн дундаж жинд нөлөөлсөн (Зураг 1). FRU, GLU, SUC, MAL нь авгалдайн биеийн жинг хяналтын хоолны дэглэм (CEL) -тэй адил нэмэгдүүлсэн. Үүний эсрэгээр, LAC болон GAL нь авгалдайн хөгжлийг удаашруулдаг. LAC нь өсөлтийн бүх хугацаанд SUC-тай харьцуулахад авгалдайн өсөлтөд ихээхэн сөрөг нөлөө үзүүлсэн: 3 дахь өдөр 9.16 ± 1.10 мг, 15.00 ± 1.01 мг (F6,21 = 12.77, p < 0.001; Зураг 1), 125.16 ± 42. мг ба 211.79 ± 14.93 байна мг, 17 дахь өдөр (F6,21 = 38.57, p <0.001; Зураг 1).
Төрөл бүрийн моносахаридууд (фруктоз (FRU), галактоз (GAL), глюкоз (GLU)), дисахаридууд (лактоз (LAC), мальтоза (MAL), сахароз (SUC)) болон целлюлоз (CEL) -ийг хяналт болгон ашиглах. Хар цэрэг ялааны авгалдайгаар тэжээгддэг авгалдайн өсөлт. Муруй дээрх цэг бүр нь 100 авгалдай (n = 4) популяциас санамсаргүй байдлаар сонгосон 20 авгалдайг жинлэх замаар тооцоолсон дундаж жинг (мг) илэрхийлнэ. Алдааны мөр нь SD-г илэрхийлнэ.
CEL-ийн хоолны дэглэм нь авгалдай 95.5 ± 3.8% -ийн маш сайн амьд үлдэх боломжийг олгосон. Түүгээр ч зогсохгүй, уусдаг CH агуулсан H. illucens тэжээлээр тэжээгддэг хоолны дэглэмийн амьдрах чадвар буурсан (GLM: χ = 107.13, df = 21, p < 0.001) нь судлагдсан CH-д MAL болон SUC (дисахарид) -аас үүдэлтэй. Нас баралт нь GLU, FRU, GAL (моносахарид), LAC (EMM: p <0.001, Зураг 2) -аас бага байсан.
Төрөл бүрийн моносахаридууд (фруктоз, галактоз, глюкоз), дисахаридууд (лактоз, мальтоза, сахароз) ба целлюлозоор эмчилсэн хар цэргийн ялааны авгалдайн амьд үлдэх тухай зураг. Ижил үсэгтэй эмчилгээ нь бие биенээсээ мэдэгдэхүйц ялгаатай биш (EMM, p > 0.05).
Туршилтанд хамрагдсан бүх хоолны дэглэм нь авгалдайг өмнөх үе шатанд хүргэх боломжийг олгосон. Гэвч туршсан CHs нь авгалдайн хөгжлийг уртасгах хандлагатай байсан (F6,21=9.60, p<0.001; Хүснэгт 1). Ялангуяа GAL болон LAC-аар тэжээгдсэн авгалдай нь CEL дээр өсгөсөн авгалдайтай харьцуулахад өмнөх үе шатанд хүрэхэд удаан хугацаа зарцуулсан (CEL-GAL: p<0.001; CEL-LAC: p<0.001; Хүснэгт 1).
Туршилтанд хамрагдсан CH нь авгалдайн биеийн жинд өөр өөр нөлөө үзүүлсэн бөгөөд CEL-ийн хоолны дэглэмээр тэжээгдсэн авгалдайн биеийн жин 180.19 ± 11.35 мг-д хүрсэн (F6,21 = 16.86, p < 0.001; Зураг 3). FRU, GLU, MAL болон SUC-ийн үр дүнд авгалдайны биеийн жин дунджаар 200 мг-аас дээш гарсан нь CEL-ээс хамаагүй өндөр байв (p <0.05). Үүний эсрэгээр, GAL болон LAC-аар тэжээгдсэн авгалдайн биеийн жин бага байсан бөгөөд дунджаар 177.64 ± 4.23 мг ба 156.30 ± 2.59 мг байв (p <0.05). Энэ нөлөө нь LAC-д илүү тод илэрч, биеийн эцсийн жин нь хяналтын хоолны дэглэмээс бага байсан (CEL-LAC: ялгаа = 23.89 мг; p = 0.03; Зураг 3).
Авгалдайн авгалдайн дундаж жинг авгалдай толбо (мг), хар ялааг гистограмм (g) хэлбэрээр илэрхийлнэ, янз бүрийн моносахаридууд (фруктоз, галактоз, глюкоз), дисахаридууд (лактоз, мальтоза, сахароз) ба целлюлоз (хяналт хэлбэрээр). Багана үсэг нь нийт авгалдай жингээр мэдэгдэхүйц ялгаатай бүлгүүдийг төлөөлдөг (p <0.001). Авгалдайн толботой холбоотой үсэг нь бие даасан авгалдай жинтэй бүлгүүдийг төлөөлдөг (p <0.001). Алдааны мөр нь SD-г илэрхийлнэ.
Хувь хүний хамгийн их жин нь авгалдайны колонийн эцсийн жингээс хамааралгүй байв. Үнэн хэрэгтээ FRU, GLU, MAL, SUC агуулсан хоолны дэглэм нь CEL-тэй харьцуулахад саванд үүссэн авгалдайн жинг нэмэгдүүлээгүй (Зураг 3). Гэсэн хэдий ч LAC нь нийт жинг мэдэгдэхүйц бууруулсан (CEL-LAC: ялгаа = 9.14 г; p <0.001; Зураг 3).
Хүснэгт 1-д ургацыг (авгалдай/өдөр) үзүүлэв. Сонирхолтой нь, CEL, MAL, SUC-ийн оновчтой гарц ойролцоо байсан (Хүснэгт 1). Үүний эсрэгээр, FRU, GAL, GLU болон LAC нь CEL-тэй харьцуулахад ургацыг бууруулсан (Хүснэгт 1). GAL болон LAC нь хамгийн муу гүйцэтгэлтэй байсан: ургац хоёр дахин буурч, зөвхөн 0.51 ± 0.09 г авгалдай/хоног, 0.48 ± 0.06 г авгалдай/хоног (Хүснэгт 1).
Моносахарид ба дисахаридууд нь CF авгалдайн липидийн агууламжийг нэмэгдүүлсэн (Хүснэгт 1). CLE хоолны дэглэмд DM-ийн агууламжийн 23.19 ± 0.70% липидийн агууламжтай авгалдай авсан. Харьцуулахын тулд уусдаг элсэн чихэрээр тэжээгддэг авгалдай дахь липидийн дундаж агууламж 30% -иас дээш байв (Хүснэгт 1). Гэсэн хэдий ч туршилтанд хамрагдсан CH-ууд өөх тосны агууламжийг ижил хэмжээгээр нэмэгдүүлсэн.
Хүлээгдэж буйгаар CG субъектууд авгалдайн FA профайлд янз бүрийн хэмжээгээр нөлөөлсөн (Зураг 4). Бүх хоолны дэглэмд SFA агууламж өндөр байсан бөгөөд 60% -иас дээш хүрсэн. MAL болон SUC нь FA профайлыг тэнцвэргүй болгосон нь SFA агуулгыг нэмэгдүүлэхэд хүргэсэн. MAL-ийн хувьд энэ тэнцвэргүй байдал нь нэг талаас ханаагүй тосны хүчлүүдийн (MUFA) агууламж буурахад хүргэсэн (F6,21 = 7.47; p <0.001; Зураг 4). Нөгөөтэйгүүр, SUC-ийн хувьд бууралт нь MUFA болон PUFA-ийн хооронд илүү жигд байсан. LAC болон MAL нь FA спектрт эсрэг нөлөө үзүүлсэн (SFA: F6,21 = 8.74; p < 0.001; MUFA: F6,21 = 7.47; p < 0.001; PUFA: χ2 = 19.60; Df = 6; p < 0.001; p < Зураг; 4). LAC-ээр тэжээгддэг авгалдай дахь SFA-ийн бага хувь нь MUFA-ийн агууламжийг нэмэгдүүлдэг. Ялангуяа LAC-ээр тэжээгддэг авгалдайд MUFA-ийн түвшин GAL-аас бусад уусдаг сахартай харьцуулахад өндөр байсан (F6,21 = 7.47; p <0.001; Зураг 4).
Төрөл бүрийн моносахаридууд (фруктоз (FRU), галактоз (GAL), глюкоз (GLU)), дисахаридууд (лактоз (LAC), мальтоза (MAL), сахароз (SUC)) ба целлюлоз (CEL) -ийг хяналтын хэсэг болгон ашиглах, тосны хүчлийн хайрцагны график хар цэрэг ялааны авгалдай тэжээдэг найрлага. Үр дүнг нийт FAME-ийн хувиар илэрхийлнэ. Өөр өөр үсгээр тэмдэглэгдсэн эмчилгээ нь мэдэгдэхүйц ялгаатай (p <0.001). (a) ханасан тосны хүчлүүдийн эзлэх хувь; (б) нэг ханаагүй тосны хүчил; (в) Олон ханаагүй тосны хүчил.
Тодорхойлсон тосны хүчлүүдийн дотроос лаурины хүчил (C12:0) ажиглагдсан бүх спектрүүдэд давамгайлсан (40% -иас дээш). Бусад одоогийн SFAs нь пальмитийн хүчил (C16:0) (10% -иас бага), стеарины хүчил (C18:0) (2.5% -иас бага), каприны хүчил (C10:0) (1.5% -иас бага) байв. MUFA нь голчлон олейны хүчил (C18:1n9) (9.5% -иас бага) байсан бол PUFA нь голчлон линолийн хүчил (C18:2n6) (13.0% -иас бага) (Нэмэлт Хүснэгт S1-ийг үзнэ үү). Нэмж дурдахад нэгдлүүдийн багахан хэсгийг тодорхойлох боломжгүй, ялангуяа CEL авгалдайн спектрт тодорхойгүй нэгдлийн дугаар 9 (UND9) дунджаар 2.46 ± 0.52% (Нэмэлт хүснэгт S1-ийг үзнэ үү). GC×GC-FID шинжилгээгээр энэ нь тав, зургаан давхар холбоо бүхий 20 нүүрстөрөгчийн тосны хүчил байж болохыг харуулж байна (Нэмэлт Зураг S5-г үзнэ үү).
PERMANOVA шинжилгээ нь өөх тосны хүчлийн профайл дээр үндэслэн гурван ялгаатай бүлгийг илрүүлсэн (F6,21 = 7.79, p <0.001; Зураг 5). TBC спектрийн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн шинжилгээ (PCA) нь үүнийг харуулж, хоёр бүрэлдэхүүн хэсэг (Зураг 5) тайлбарладаг. Үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь дисперсийн 57.9%-ийг тайлбарлаж, ач холбогдлын дарааллаар нь лаурины хүчил (C12:0), олейны хүчил (C18:1n9), пальмитийн хүчил (C16:0), стеарины хүчил (C18:0), болон линолений хүчил (C18:3n3) (Зураг S4-ийг үз). Хоёрдахь бүрэлдэхүүн хэсэг нь дисперсийн 26.3% -ийг тайлбарлаж, ач холбогдлын дарааллаар деканой хүчил (C10: 0) болон линолийн хүчил (C18: 2n6 cis) -ийг оруулсан болно (Нэмэлт Зураг S4-ийг үзнэ үү). Энгийн сахар (FRU, GAL, GLU) агуулсан хоолны дэглэмийн профайл ижил төстэй шинж чанарыг харуулсан. Үүний эсрэгээр дисахаридууд нь нэг талаас MAL ба SUC, нөгөө талаас LAC гэсэн өөр өөр профайлыг бий болгосон. Ялангуяа MAL нь CEL-тэй харьцуулахад FA профайлыг өөрчилсөн цорын ганц элсэн чихэр байв. Үүнээс гадна MAL профайл нь FRU болон GLU профайлаас эрс ялгаатай байв. Тодруулбал, MAL профайл нь C12:0 (54.59 ± 2.17%) хамгийн өндөр хувийг үзүүлсэн нь CEL (43.10 ± 5.01%), LAC (43.35 ± 1.31%), FRU (48.90 ± 1.97%) болон GLU (48.38 ± 2.17%) профайл (харна уу Нэмэлт хүснэгт S1). MAL спектр нь мөн хамгийн бага C18:1n9 агуулгыг (9.52 ± 0.50%) харуулсан бөгөөд энэ нь LAC (12.86 ± 0.52%) болон CEL (12.40 ± 1.31%) спектрээс илүү ялгаатай болсон. Үүнтэй төстэй хандлага C16:0-д ажиглагдсан. Хоёрдахь бүрэлдэхүүн хэсэгт LAC спектр нь хамгийн их C18:2n6 агуулгыг (17.22 ± 0.46%) харуулсан бол MAL хамгийн бага (12.58 ± 0.67%) үзүүлсэн. C18:2n6 нь LAC-ийг хяналтаас (CEL) ялгасан бөгөөд энэ нь доод түвшний (13.41 ± 2.48%) (Нэмэлт хүснэгт S1-ийг үзнэ үү).
Янз бүрийн моносахарид (фруктоз, галактоз, глюкоз), дисахарид (лактоз, мальтоза, сахароз) ба целлюлоз бүхий хар цэрэг ялааны авгалдайн тосны хүчлийн профилын PCA график.
H. illucens авгалдайд уусдаг сахарын тэжээллэг нөлөөг судлахын тулд тахианы тэжээл дэх целлюлозыг (CEL) глюкоз (GLU), фруктоз (FRU), галактоз (GAL), мальтоз (MAL), сахароз (SUC), болон лактоз (LAC). Гэсэн хэдий ч моносахарид ба дисахаридууд нь ЭМС-ийн авгалдайн хөгжил, амьдрах чадвар, найрлагад өөр өөр нөлөө үзүүлдэг. Жишээлбэл, GLU, FRU болон тэдгээрийн дисахаридын хэлбэрүүд (MAL ба SUC) авгалдайн өсөлтөд эерэг нөлөө үзүүлж, CEL-ээс өндөр эцсийн биеийн жинд хүрэх боломжийг олгосон. Хоол шингэдэггүй CEL-ээс ялгаатай нь GLU, FRU, SUC нь гэдэсний саадыг даван туулж, боловсруулсан хоолны дэглэмд чухал тэжээлийн эх үүсвэр болдог16,28. MAL нь амьтны тусгай тээвэрлэгчгүй бөгөөд шингээхээс өмнө глюкозын хоёр молекулд гидролиз болдог гэж үздэг15. Эдгээр молекулууд нь шавьжны биед шууд энергийн эх үүсвэр эсвэл липид хэлбэрээр хадгалагддаг18. Нэгдүгээрт, сүүлийнхтэй холбоотойгоор ажиглагдсан интрамодалийн зарим ялгаа нь хүйсийн харьцааны жижиг ялгаанаас үүдэлтэй байж болно. Үнэн хэрэгтээ, H. illucens-д нөхөн үржихүй нь бүхэлдээ аяндаа явагддаг: насанд хүрсэн эмэгчин нь угаасаа өндөглөдөг хангалттай нөөцтэй бөгөөд эрчүүдээс илүү жинтэй байдаг29. Гэсэн хэдий ч BSFL-д липидийн хуримтлал нь GLU болон ксилозын хувьд урьд өмнө ажиглагдсанчлан хоол хүнсээр уусдаг CH2-ийн хэрэглээтэй хамааралтай байдаг26,30. Жишээлбэл, Ли ба бусад.30 авгалдайн тэжээлд 8% GLU нэмэхэд BSF авгалдайн липидийн агууламж хяналттай харьцуулахад 7.78%-иар нэмэгдсэн болохыг ажиглав. Бидний үр дүн эдгээр ажиглалттай нийцэж байгаа бөгөөд уусдаг элсэн чихэрээр хооллосон авгалдай дахь өөх тосны агууламж нь CEL-ээр хооллосон авгалдайн өөхний агууламжаас өндөр байсан бол GLU нэмэлтээр 8.57%-иар өссөн байна. Гайхалтай нь авгалдайн өсөлт, биеийн жингийн эцсийн жин, амьд үлдэхэд сөрөг нөлөө үзүүлсэн ч GAL болон LAC-аар тэжээгдсэн авгалдайд ижил төстэй үр дүн ажиглагдсан. LAC-аар тэжээгддэг авгалдай нь CEL-ийн хоолны дэглэмээс хамаагүй бага байсан ч өөх тосны агууламж нь бусад уусдаг элсэн чихэрээр тэжээгддэг авгалдайтай харьцуулах боломжтой байв. Эдгээр үр дүн нь BSFL-д лактозын хоол тэжээлийн эсрэг нөлөөг онцолж байна. Нэгдүгээрт, хоолны дэглэм нь их хэмжээний CH агуулдаг. Моносахарид ба дисахаридын шингээх ба гидролизийн систем нь ханалтад хүрч, шингээх үйл явцад саад учруулж болзошгүй юм. Гидролизийн хувьд α- ба β-глюкозидазууд 31-ээр явагддаг. Эдгээр ферментүүд нь хэмжээ болон тэдгээрийн бүрдүүлэгч моносахаридын хоорондох химийн холбоо (α эсвэл β холбоо) зэргээс шалтгаалан илүүд үздэг субстратуудтай байдаг 15 . LAC-аас GLU болон GAL-д гидролизийг BSF 32-ийн гэдэсний идэвхжилийг харуулсан β-галактозидаза ферментээр гүйцэтгэдэг. Гэсэн хэдий ч түүний илэрхийлэл нь авгалдай хэрэглэж буй LAC-ийн хэмжээтэй харьцуулахад хангалтгүй байж болно. Үүний эсрэгээр, шавьжид их хэмжээгээр агуулагддаг α-глюкозидаза мальтаза ба сахароз 15 нь их хэмжээний MAL болон сахароз SUC-ийг задлах чадвартай бөгөөд ингэснээр энэ ханасан нөлөөг хязгаарладаг. Хоёрдугаарт, хоол тэжээлийн эсрэг нөлөө нь бусад эмчилгээтэй харьцуулахад шавьжны гэдэсний амилазын идэвхжил буурч, хооллох үйл явц удааширсантай холбоотой байж болно. Үнэн хэрэгтээ уусдаг сахар нь амилаза зэрэг шавьжны хоол боловсруулахад чухал ач холбогдолтой ферментийн идэвхийг өдөөгч, хооллох хариу урвалыг өдөөгч гэж тодорхойлсон байдаг33,34,35. Өдөөлтийн зэрэг нь чихрийн молекулын бүтцээс хамаарч өөр өөр байдаг. Үнэн хэрэгтээ дисахаридууд нь шингэхээс өмнө гидролиз шаарддаг бөгөөд тэдгээрийн нэгдэл болох моносахаридуудаас илүү амилазаг өдөөх хандлагатай байдаг34. Үүний эсрэгээр, LAC нь илүү зөөлөн нөлөөтэй бөгөөд янз бүрийн зүйлийн шавьжны өсөлтийг дэмжих чадваргүй болох нь тогтоогдсон33,35. Жишээлбэл, Spodoptera exigua (Boddie 1850) хортон шавьжийн дунд гэдэсний ферментийн ханднаас LAC-ийн гидролизийн идэвхжил илрээгүй36.
FA спектрийн тухайд бидний үр дүн нь туршигдсан CH-ийн мэдэгдэхүйц модуляцийн нөлөөг харуулж байна. Хэдийгээр лаурины хүчил (C12:0) нь хоолны дэглэм дэх нийт FA-ийн 1% -иас бага хувийг эзэлдэг ч бүх профайлд давамгайлж байсан (Нэмэлт хүснэгт S1-ийг үзнэ үү). Энэ нь ацетил-КоА карбоксилаза ба FA синтаза19,27,37-ийн оролцоотойгоор H. illucens-ийн хоол хүнсний CH-аас лаурын хүчил нийлэгждэг гэсэн өмнөх мэдээлэлтэй нийцэж байна. Бидний үр дүнгээс харахад CEL нь ихэвчлэн шингэдэггүй бөгөөд BSFL-ийн хэд хэдэн судалгаанд дурдсанчлан BSF-ийн хяналтын хоолны дэглэмд "бөглөх бодис"-ын үүрэг гүйцэтгэдэг болохыг баталж байна38,39,40. CEL-ийг LAC-аас бусад моносахаридууд болон дисахаридуудаар солих нь C12:0 харьцааг ихэсгэсэн нь авгалдайн CH-ийн шингээлт нэмэгдсэнийг харуулж байна. Сонирхолтой нь MAL ба SUC дисахаридууд нь моносахаридуудаас илүү лаурийн хүчлийн нийлэгжилтийг дэмждэг бөгөөд энэ нь GLU болон FRU-ийн полимержилтын түвшин өндөр байгаа хэдий ч Drosophila нь амьтны уургийн төрөл зүйлд илэрсэн цорын ганц сахароз тээвэрлэгч учраас дисахарид зөөвөрлөгч болохыг харуулж байна. H. illucens авгалдайн гэдсэнд байхгүй байж болно15, the GLU болон FRU-ийн хэрэглээ нэмэгдсэн. Гэсэн хэдий ч, GLU болон FRU нь онолын хувьд BSF-ээр илүү амархан метаболизмд ордог ч субстрат болон гэдэсний бичил биетүүдээр илүү амархан метаболизмд ордог бөгөөд энэ нь дисахаридуудтай харьцуулахад илүү хурдан задарч, авгалдайн хэрэглээг бууруулдаг.
Эхлээд харахад LAC болон MAL-аар тэжээгддэг авгалдайн липидийн агууламжийг харьцуулж болохуйц байсан нь эдгээр сахарын биологийн хүртээмжтэй ижил төстэй байгааг харуулж байна. Гэсэн хэдий ч, гайхалтай нь, LAC-ийн FA профайл нь MAL-тай харьцуулахад SFA-аар илүү баялаг, ялангуяа бага C12:0 агуулгатай байсан. Энэ ялгааг тайлбарлах нэг таамаглал нь LAC нь ацетил-КоА FA синтазын тусламжтайгаар хоол хүнсний FA-ийн био хуримтлалыг өдөөж болох юм. Энэхүү таамаглалыг дэмжиж, LAC авгалдай нь CEL-ийн хоолны дэглэмээс (1.27 ± 0.16%) хамгийн бага деканоатын (C10: 0) харьцаатай (0.77 ± 0.13%) байсан нь FA синтаза ба тиоэстеразын идэвхжил буурсаныг харуулж байна19. Хоёрдугаарт, хүнсний өөх тосны хүчлүүд нь H. illucens-ийн SFA-ийн найрлагад нөлөөлдөг гол хүчин зүйл гэж үздэг27. Бидний хийсэн туршилтаар линолийн хүчил (C18:2n6) нь хоол хүнсний өөх тосны хүчлүүдийн 54,81%-ийг эзэлж, LAC авгалдайнд эзлэх хувь 17,22±0,46%, MAL-д 12,58±0,67% байна. Oleic acid (cis + trans C18:1n9) (хоолны дэглэмд 23.22%) ижил төстэй хандлагыг харуулсан. α-линолений хүчлийн харьцаа (C18:3n3) нь мөн биоаккумляцийн таамаглалыг баталж байна. Энэхүү тосны хүчил нь маалингын үрийн бялууг нэмэх зэрэг субстратыг баяжуулах үед авгалдай дахь нийт тосны хүчлүүдийн 6-9% хүртэл BSFL-д хуримтлагддаг19. Баяжуулсан хоолны дэглэмд C18:3n3 нь нийт өөх тосны хүчлүүдийн 35 хүртэлх хувийг эзэлдэг. Гэсэн хэдий ч бидний судалгаагаар C18: 3n3 нь өөх тосны хүчлийн зөвхөн 2.51% -ийг эзэлдэг. Хэдийгээр байгальд олдсон хувь хэмжээ нь манай авгалдайд бага байсан ч энэ хувь нь LAC авгалдайд (0.87 ± 0.02%) MAL-аас (0.49 ± 0.04%) илүү байв (p <0.001; Нэмэлт хүснэгт S1-ийг үзнэ үү). CEL хоолны дэглэм нь 0.72 ± 0.18% завсрын хувьтай байв. Эцэст нь, CF авгалдай дахь пальмитийн хүчлийн (C16: 0) харьцаа нь нийлэг зам болон хоол тэжээлийн FA19-ийн хувь нэмрийг илэрхийлдэг. Хоц нар. 19-ийн судалгаагаар хоолны дэглэмийг маалингын үрээр баяжуулах үед C16: 0-ийн нийлэгжилт багассан нь CH-ийн харьцаа буурсантай холбоотойгоор ацетил-КоА субстратын хүртээмж буурсантай холбоотой байв. Гайхалтай нь, хэдийгээр хоёр хоолны дэглэм нь CH-ийн агууламж ижил, MAL-ийн биологийн хүртээмж өндөр байсан ч MAL авгалдай хамгийн бага C16:0 харьцаатай (10.46 ± 0.77%), харин LAC нь илүү өндөр хувьтай буюу 12.85 ± 0.27% (p < 0.05; үзнэ үү); Нэмэлт хүснэгт S1). Эдгээр үр дүн нь BSFL задаргаа болон бодисын солилцоонд шим тэжээлийн цогц нөлөөллийг онцолж байна. Одоогийн байдлаар энэ сэдвээр хийсэн судалгаа нь Diptera-аас илүү Lepidoptera-д илүү нарийн хийгдсэн. Caterpillars-д LAC нь SUC, FRU34,35 зэрэг бусад уусдаг сахартай харьцуулахад хооллох зан үйлийн сул өдөөгч болох нь тогтоогдсон. Ялангуяа Spodopteralittoralis-д (Boisduval 1833) MAL-ийн хэрэглээ нь LAC34-ээс илүү гэдэсний амилолитик идэвхийг өдөөдөг. BSFL-ийн ижил төстэй нөлөө нь MAL авгалдай дахь C12: 0 синтетик замын сайжруулсан өдөөлтийг тайлбарлаж болох бөгөөд энэ нь гэдэс дотор шингэсэн CH, удаан хооллолт, гэдэсний амилаза үйл ажиллагаатай холбоотой байдаг. LAC-ийн дэргэд хооллох хэмнэлийг бага өдөөх нь LAC авгалдай удааширч байгааг тайлбарлаж болно. Түүгээр ч барахгүй Лю Яншиа нар. 27 H. illucens субстрат дахь липидийн хадгалах хугацаа нь CH-ээс илүү урт байсныг тэмдэглэв. Тиймээс LAC авгалдай нь хоол тэжээлийн липидэд илүү их найдаж, хөгжлийг дуусгах боломжтой бөгөөд энэ нь тэдний эцсийн липидийн агууламжийг нэмэгдүүлж, өөх тосны хүчлийн төлөвийг өөрчлөхөд хүргэдэг.
Бидний мэдэж байгаагаар BSF-ийн хоолны дэглэмд моносахарид ба дисахарид нэмэх нь тэдний FA профайлд үзүүлэх нөлөөг цөөхөн хэдэн судалгаагаар туршиж үзсэн. Нэгдүгээрт, Ли нар. 30 нь GLU ба ксилозын нөлөөг үнэлж, 8% -ийн нэмэгдэлтэйгээр манайхтай төстэй липидийн түвшинг ажигласан. FA профайл нь нарийвчилсан биш байсан бөгөөд голчлон SFA-аас бүрдсэн боловч хоёр чихрийн хооронд эсвэл тэдгээрийг нэгэн зэрэг танилцуулсан үед ямар ч ялгаа олдсонгүй30. Цаашилбал, Cohn et al. 41-д тахианы тэжээлд 20% GLU, SUC, FRU болон GAL нэмэх нь тус тусын FA профайлд нөлөө үзүүлээгүй. Эдгээр спектрийг биологийн бус техникийн хуулбараас авсан бөгөөд энэ нь зохиогчдын тайлбарласнаар статистикийн шинжилгээг хязгаарлаж магадгүй юм. Цаашилбал, изо-сахарын хяналт байхгүй (CEL ашиглах) нь үр дүнгийн тайлбарыг хязгаарладаг. Саяхан Nugroho RA нар хийсэн хоёр судалгаа. FA спектрийн гажигийг харуулсан42,43. Эхний судалгаагаар Nugroho RA et al. 43 нь далдуу модны исгэсэн гурилд FRU нэмсэний үр нөлөөг туршиж үзсэн. Үүссэн авгалдайн FA профайл нь PUFA-ийн хэвийн бус өндөр түвшинг харуулсан бөгөөд үүний 90 гаруй хувийг 10% FRU агуулсан хоолны дэглэмээс гаргаж авсан (бидний судалгаатай төстэй). Энэхүү хоолны дэглэмд PUFA-аар баялаг загасны үрэл агуулагдаж байсан ч 100% исгэсэн PCM-аас бүрдэх хяналтын хоолны дэглэм дэх авгалдайн FA профайлын үзүүлэлтүүд нь өмнө нь мэдээлсэн профайлтай нийцээгүй, ялангуяа C18:3n3-ийн хэвийн бус түвшин 17.77 байна. ± 1.67% ба 26.08 ± 0.20% хавсарсан линолийн хүчлийн хувьд (C18:2n6t), линолийн хүчлийн ховор изомер. Хоёр дахь судалгаагаар далдуу модны исгэсэн гурилан дахь FRU, GLU, MAL, SUC42 зэрэг ижил төстэй үр дүнг харуулсан. Эдгээр судалгаанууд нь манайх шиг BSF-ийн авгалдайн тэжээлийн туршилтуудын үр дүнг харьцуулах, тухайлбал хяналтын сонголт, бусад шим тэжээлийн эх үүсвэртэй харилцах, FA шинжилгээний аргууд зэрэг ноцтой хүндрэлүүдийг онцолж байна.
Туршилтын явцад бид хэрэглэж буй хоолны дэглэмээс хамаарч субстратын өнгө, үнэр өөр өөр байдгийг ажигласан. Энэ нь авгалдайн субстрат болон хоол боловсруулах системд ажиглагдсан үр дүнд бичил биетүүд үүрэг гүйцэтгэдэг болохыг харуулж байна. Үнэн хэрэгтээ моносахаридууд болон дисахаридууд нь колоничлогч бичил биетүүдээр амархан метаболизмд ордог. Бичил биетүүд уусдаг сахарыг хурдан хэрэглэснээр этанол, сүүн хүчил, богино гинжин өөхний хүчил (жишээ нь цууны хүчил, пропионы хүчил, бутирийн хүчил) болон нүүрстөрөгчийн давхар исэл зэрэг бичил биетний бодисын солилцооны бүтээгдэхүүн их хэмжээгээр ялгардаг44. Эдгээр нэгдлүүдийн зарим нь ижил төстэй хөгжлийн нөхцөлд авгалдайд үхлийн хортой нөлөө үзүүлэх үүрэгтэй байж болно.41. Жишээлбэл, этанол нь шавьжид хортой45. Их хэмжээний нүүрстөрөгчийн давхар ислийн ялгаралт нь савны ёроолд хуримтлагдахад хүргэдэг бөгөөд хэрэв агаарын эргэлт нь түүнийг ялгаруулахыг зөвшөөрөхгүй бол агаар мандлыг хүчилтөрөгчгүй болгож болзошгүй юм. SCFA-ийн тухайд, тэдгээрийн шавьж, ялангуяа H. illucens-д үзүүлэх нөлөө нь сайн ойлгогдоогүй хэвээр байгаа ч сүүн хүчил, пропионы хүчил, бутирик хүчил нь Callosobruchus maculatus (Fabricius 1775)-д үхэлд хүргэдэг нь батлагдсан. Drosophila melanogaster Meigen 1830-д эдгээр SCFAs нь эмэгчинүүдийг өндгөвчлөх газар руу чиглүүлдэг үнэрт шинж тэмдэг бөгөөд авгалдайн хөгжилд ашигтай үүрэг гүйцэтгэдэг47. Гэсэн хэдий ч цууны хүчил нь аюултай бодисын ангилалд багтдаг бөгөөд авгалдайн хөгжлийг ихээхэн саатуулдаг47. Үүний эсрэгээр, бичил биетний гаралтай лактат нь Дрозофила48-д гэдэсний халдварт бичил биетнээс хамгаалах нөлөөтэй болохыг саяхан тогтоосон. Цаашилбал, хоол боловсруулах тогтолцооны бичил биетүүд шавьжны CH-ийн хоол боловсруулахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг49. Гэдэсний бичил биетэнд SCFA-ийн физиологийн нөлөөлөл, тухайлбал хооллох хурд, генийн илэрхийлэл зэргийг сээр нуруутан амьтдын 50-д тайлбарласан болно. Тэд мөн H. illucens авгалдайд трофик нөлөө үзүүлж, FA профайлыг зохицуулахад тодорхой хэмжээгээр хувь нэмэр оруулж болно. Эдгээр бичил биетний исгэх бүтээгдэхүүний тэжээллэг нөлөөг судлах нь H. illucens-ийн хоол тэжээлд үзүүлэх нөлөөг тодорхой болгож, тэдгээрийн хөгжил, FA-аар баялаг субстратын үнэ цэнийн хувьд ашигтай эсвэл хор хөнөөлтэй бичил биетний талаархи ирээдүйн судалгаанд үндэс суурь болно. Үүнтэй холбогдуулан бөөнөөр тариалангийн шавжны хоол боловсруулах үйл явцад бичил биетний гүйцэтгэх үүргийг улам бүр судалж байна. Шавжийг биореактор гэж үзэж эхэлсэн бөгөөд энэ нь шавьжны шингэцэд хэцүү шим тэжээлийг задлах, хоргүйжүүлэх чиглэлээр мэргэшсэн бичил биетний хөгжлийг хөнгөвчлөх рН болон хүчилтөрөгчийн нөхцлийг бүрдүүлдэг 51 . Саяхан Xiang et al.52, жишээ нь, органик хог хаягдлыг бактерийн хольцоор тарих нь лигноцеллюлозын задралд мэргэшсэн бактерийг татах боломжийг олгодог бөгөөд авгалдайгүй субстраттай харьцуулахад субстрат дахь задралыг сайжруулдаг болохыг харуулсан.
Эцэст нь, H. illucens-ийн органик хог хаягдлыг ашигтайгаар ашиглах тухайд CEL болон SUC хоолны дэглэм нь өдөрт хамгийн олон тооны авгалдай үүсгэдэг. Энэ нь бие даасан хүмүүсийн эцсийн жин бага байсан ч шингэцгүй CH-ээс бүрдсэн субстрат дээр үүссэн авгалдайн нийт жин нь моносахарид ба дисахарид агуулсан гомосахаридын хоолны дэглэмээс олж авсан жинтэй харьцуулж болно гэсэн үг юм. Бидний судалгаагаар бусад тэжээллэг бодисын хэмжээ авгалдайн популяцийн өсөлтийг хангахад хангалттай бөгөөд CEL-ийн нэмэлтийг хязгаарлах ёстойг анхаарах нь чухал юм. Гэсэн хэдий ч авгалдайн эцсийн найрлага нь өөр өөр байдаг нь шавьжийг үнэлэх стратегийг зөв сонгохын ач холбогдлыг онцолж байна. Бүтэн тэжээлээр тэжээгддэг CEL авгалдай нь өөх тос багатай, лаурины хүчлийн агууламж багатай тул малын тэжээл болгон ашиглахад илүү тохиромжтой байдаг бол SUC эсвэл MAL хоолны дэглэмээр тэжээгддэг авгалдай тос, ялангуяа био түлшний үнэ цэнийг нэмэгдүүлэхийн тулд дарж тосгүйжүүлэх шаардлагатай байдаг. салбар. LAC нь сүүн бүтээгдэхүүний үйлдвэрлэлийн дайвар бүтээгдэхүүн, тухайлбал бяслаг үйлдвэрлэх шар сүүний бүтээгдэхүүнээс олддог. Саяхан түүний хэрэглээ (3.5% лактоз) нь авгалдайны эцсийн жинг сайжруулсан53. Гэсэн хэдий ч энэхүү судалгаагаар хяналтын хоолны дэглэм нь липидийн агууламжийн тал хувийг агуулж байсан. Тиймээс LAC-ийн хоол тэжээлийн эсрэг үр нөлөөг хүнсний липидийн авгалдайн био хуримтлалаас хамгаалсан байж магадгүй юм.
Өмнөх судалгаагаар моносахарид ба дисахаридын шинж чанар нь BSFL-ийн өсөлтөд ихээхэн нөлөөлж, түүний FA профайлыг зохицуулдаг. Ялангуяа LAC нь авгалдай хөгжүүлэх явцад хоол тэжээлийн липидийн шимэгдэлтийн CH-ийн хүртээмжийг хязгаарлаж, улмаар UFA-ийн био хуримтлалыг дэмжих замаар хоол тэжээлийн эсрэг үүрэг гүйцэтгэдэг бололтой. Энэ хүрээнд PUFA болон LAC-ийг хослуулсан хоолны дэглэмийг ашиглан био шинжилгээ хийх нь сонирхолтой байх болно. Цаашилбал, бичил биетний үүрэг, ялангуяа элсэн чихэр исгэх үйл явцаас гаралтай бичил биетний метаболитуудын үүрэг (SCFAs гэх мэт) нь судлах үнэ цэнэтэй судалгааны сэдэв хэвээр байна.
Шавжийг Бельги улсын Gembloux дахь Agro-Bio Tech-д 2017 онд байгуулагдсан Функциональ ба хувьслын шавьж судлалын лабораторийн BSF колониос олж авсан (үржүүлэх аргын талаар дэлгэрэнгүйг Hoc et al. 19-ийг үзнэ үү). Туршилтын туршилтын хувьд үржлийн торноос өдөр бүр 2.0 г BSF өндөгийг санамсаргүй байдлаар цуглуулж, 2.0 кг 70% нойтон тахианы тэжээлд (Aveve, Leuven, Бельги) өсгөвөрлөсөн. Ангаахайнаас хойш тав хоногийн дараа авгалдайг субстратаас салгаж, туршилтын зорилгоор гараар тоолсон. Багц бүрийн анхны жинг хэмжсэн. Хувь хүний дундаж жин 7.125 ± 0.41 мг байсан бөгөөд эмчилгээ тус бүрийн дундажийг нэмэлт хүснэгт S2-д үзүүлэв.
Хоолны дэглэмийг Барраган-Фонсека нар хийсэн судалгаагаар тохируулсан. 38 . Товчхондоо, энгийн сахар болон дисахаридууд нь бүтэц шинж чанартай байдаггүй тул авгалдай тахианы тэжээлийн ижил чанар, ижил хуурай бодисын агууламж (DM), өндөр CH (шинэ хоол тэжээлд үндэслэсэн 10%), бүтэц хоёрын хооронд буулт илэрсэн. Үйлдвэрлэгчийн мэдээллээр (Chicken Feed, AVEVE, Leuven, Бельги) туршсан CH (өөрөөр хэлбэл уусдаг элсэн чихэр) -ийг 16.0% уураг, 5.0% нийт липид, 11.9% үнс, 4.8% эслэгээс бүрдэх тахианы махны тэжээл. 750 мл саванд (17.20 × 11.50 × 6.00 см, AVA, Tempsee, Бельги) 101.9 г автоклавт CH уусмалыг 37.8 г тахианы тэжээлтэй хольсон. Хоол хүнс бүрийн хувьд нэг төрлийн уураг (11.7%), нэгэн төрлийн липид (3.7%), нэгэн төрлийн сахар (нэмэгдсэн CH-ийн 26.9%) зэрэг хуурай бодисын агууламж 37.0% байв. Глюкоз (GLU), фруктоз (FRU), галактоз (GAL), мальтоз (MAL), сахароз (SUC) болон лактоз (LAC) зэрэг CH-ийг шалгасан. Хяналтын хоолны дэглэм нь H. illucens авгалдай 38-д шингэдэггүй целлюлоз (CEL)-аас бүрддэг. 100 5 хоногтой авгалдайг дунд хэсэгт нь 1 см диаметртэй нүхтэй таглаатай тавиур дээр хийж, шумуулын хуванцар тороор хучив. Хоолны дэглэм бүрийг дөрвөн удаа давтана.
Туршилт эхэлснээс хойш гурав хоногийн дараа авгалдайн жинг хэмжсэн. Хэмжилт бүрийн хувьд 20 авгалдайг ариутгасан бүлээн ус, хямсаа ашиглан субстратаас гаргаж, хатааж, жинлэв (STX223, Ohaus Scout, Parsippany, USA). Жинлэсний дараа авгалдайг субстратын төв рүү буцаана. Эхний бэлдмэл гарч ирэх хүртэл хэмжилтийг долоо хоногт гурван удаа тогтмол хийдэг. Энэ үед өмнө нь тайлбарласны дагуу бүх авгалдайг цуглуулж, тоолж, жинлэнэ. 6-р шатны авгалдай (өөрөөр хэлбэл, цагаан авгалдай нь уушгины өмнөх үеийн авгалдай) ба өмнөх авгалдай (өөрөөр хэлбэл, BSF авгалдай хар болж, хооллохоо зогсоож, хувиргахад тохиромжтой орчныг эрэлхийлдэг сүүлчийн авгалдай үе) -ийг тус тусад нь хадгална. Найрлагын шинжилгээнд зориулж 18°С. Ургацыг нэг тавагнаас олж авсан шавьжны нийт массын (6-р үе шатны авгалдай ба препупа) (г) хөгжлийн хугацаатай (d) харьцаагаар тооцсон. Текст дэх бүх дундаж утгыг дараах байдлаар илэрхийлнэ: дундаж ± SD.
Уусгагч (гексан (Hex), хлороформ (CHCl3), метанол (MeOH)) ашиглан дараагийн бүх алхмуудыг утааны бүрхүүлийн дор хийсэн бөгөөд нитрил бээлий, хормогч, хамгаалалтын шил зүүсэн байх шаардлагатай.
Цагаан авгалдайг FreeZone6 хөлдөөгч хатаагчинд (Labconco Corp., Канзас Сити, МО, АНУ) 72 цагийн турш хатааж, дараа нь нунтагласан (IKA A10, Staufen, Герман). Нийт липидийг ±1 г нунтагаас Фолчийн аргаар гаргаж авсан 54. Лиофильжүүлсэн дээж бүрийн үлдэгдэл чийгийн агууламжийг чийгийн анализатор (MA 150, Sartorius, Göttiggen, Герман) ашиглан давхардсан тоогоор нийт липидийн хэмжээг зассан.
Өөх тосны хүчлийн метилийн эфирийг авахын тулд нийт липидийг хүчиллэг нөхцөлд трансэфиржүүлсэн. Товчхондоо, ойролцоогоор 10 мг липид/100 мкл CHCl3 уусмалыг (100 мкл) 8 мл-ийн Pyrex© хоолойд (SciLabware – DWK Life Sciences, Лондон, Их Британи) азотоор ууршуулсан. Хоолойг Hex (0.5 мл) (PESTINORM®SUPRATRACE n-Hexane > 95% органик ул мөрийн шинжилгээнд зориулж, VWR Chemicals, Radnor, PA, АНУ) болон Hex/MeOH/BF3 (20/25/55) уусмал (0.5)-д хийсэн. мл) усан ваннд 70 0С-т 90 минут байлгана. Хөргөсний дараа 10% усан H2SO4 уусмал (0.2 мл) ба ханасан NaCl уусмал (0.5 мл) нэмнэ. Хоолойг хольж, хольцыг цэвэр Hex (8.0 мл) дүүргэнэ. Дээд фазын нэг хэсгийг хуруу шилэнд шилжүүлж, дөлийн иончлолын детектор (GC-FID) ашиглан хийн хроматографиар шинжлэв. Дээжийг хуваах горимд (хуваах урсгал: 10 мл/мин), Stabilwax®-DA багана (240 °C) хуваах/хуваахгүй инжектороор тоноглогдсон Trace GC Ultra (Thermo Scientific, Waltham, MA, АНУ) ашиглан шинжилсэн. 30 м, 0.25 мм id, 0.25 мкм, Restek Corp., Bellefonte, PA, АНУ) болон FID (250 ° C). Температурын хөтөлбөрийг дараах байдлаар тохируулсан: 1 минутын турш 50 ° C, 30 ° C / мин-д 150 ° C хүртэл нэмэгдэж, 4 ° C / мин-д 240 ° C хүртэл нэмэгдэж, 240 ° С-т 5 минутын турш үргэлжилнэ. Хексийг хоосон зай болгон ашигласан бөгөөд 37 тосны хүчлийн метилийн эфир (Supelco 37 бүрэлдэхүүн хэсэг FAMEmix, Sigma-Aldrich, Overijse, Бельги) агуулсан жишиг стандартыг тодорхойлоход ашигласан. Ханаагүй тосны хүчлийг (UFAs) тодорхойлох нь иж бүрэн хоёр хэмжээст GC (GC × GC-FID) -ээр батлагдсан бөгөөд изомер байгаа эсэхийг Ferrara et al. 55. Багажны дэлгэрэнгүй мэдээллийг нэмэлт хүснэгт S3, үр дүнг нэмэлт зураг S5-аас харж болно.
Өгөгдлийг Excel хүснэгтийн форматаар үзүүлэв (Microsoft Corporation, Redmond, WA, USA). Статистикийн шинжилгээг R Studio (хувилбар 2023.12.1+402, Бостон, АНУ) ашиглан хийсэн 56 . Авгалдайн жин, хөгжлийн хугацаа, бүтээмжийн талаарх мэдээллийг шугаман загвар (LM) ("lm" команд, R багц "stats" 56) ашиглан Гауссын тархалтад нийцүүлэн тооцоолсон. Хоёр тоот загварын шинжилгээг ашиглан амьд үлдэх түвшинг ерөнхий шугаман загвар (GLM) (команд "glm", R багц "lme4" 57) ашиглан тооцоолсон. Хэвийн болон ижил төстэй байдлыг Шапиро тест ("shapiro.test" команд, R багц "stats" 56 ) болон өгөгдлийн хэлбэлзлийн шинжилгээ ( betadisper команд, R багц "веган" 58 ) ашиглан баталгаажуулсан. LM эсвэл GLM тестээс чухал ач холбогдолтой p-утга (p < 0.05) хос шинжилгээ хийсний дараа EMM тест ("emmeans" команд, R багц "emmeans" 59) ашиглан бүлгүүдийн хоорондох мэдэгдэхүйц ялгааг илрүүлсэн.
Эвклидийн зайны матриц болон 999 сэлгэлт ашиглан дисперсийн олон хувьсагчийн сэлгэцийн шинжилгээ (өөрөөр хэлбэл permMANOVA; тушаал “adonis2”, R багц “веган” 58) ашиглан FA-ийн бүрэн спектрүүдийг харьцуулсан. Энэ нь хоол хүнсний нүүрс усны шинж чанарт нөлөөлдөг өөх тосны хүчлийг тодорхойлоход тусалдаг. FA профайлуудын мэдэгдэхүйц ялгааг хос хосын харьцуулалтыг ашиглан шинжилж үзсэн. Дараа нь үндсэн бүрэлдэхүүний шинжилгээ (PCA) ("PCA" тушаал, R багц "FactoMineR" 60) ашиглан өгөгдлийг дүрсэлсэн. Корреляцийн тойргийг тайлбарлах замаар эдгээр ялгааг хариуцах FA-г тодорхойлсон. Эдгээр нэр дэвшигчдийг нэг талын дисперсийн шинжилгээ (ANOVA) ("aov" команд, R багц "stats" 56 ) ашиглан баталгаажуулсны дараа Tukey-ийн дараах тест ( TukeyHSD тушаал, R багц "stats" 56 ). Шинжилгээ хийхээс өмнө Шапиро-Вилкийн тестээр хэвийн байдлыг үнэлж, Бартлетт тест (команд "bartlett.test", R багц "stats" 56) ашиглан ижил төстэй байдлыг шалгаж, хоёр таамаглалын аль нь ч хангагдаагүй бол параметрийн бус аргыг ашигласан. . Шинжилгээг харьцуулсан (команд "kruskal.test", R багц "stats" 56 ), дараа нь Dunn-ийн дараах тестүүдийг ашигласан (dunn.test тушаал, R багц "dunn.test" 56 ).
Гар бичмэлийн эцсийн хувилбарыг Grammarly Editor программыг англи хэл дээр засварлагчаар шалгасан (Grammarly Inc., San Francisco, California, USA) 61 .
Одоогийн судалгааны явцад үүсгэсэн, дүн шинжилгээ хийсэн мэдээллийн багцыг зохих хүсэлтийн дагуу холбогдох зохиогчоос авах боломжтой.
Ким, СВ, нар. Тэжээлийн уургийн дэлхийн эрэлтийг хангах: сорилт, боломж, стратеги. Annals of Animal Biosciences 7, 221–243 (2019).
Капаррос Мегидо, Р., нар. Хүнсний шавьжны дэлхийн үйлдвэрлэлийн төлөв байдал, хэтийн төлөвийн тойм. Энтомол. Ерөнхий 44, (2024).
Рехман, К.ур, нар. Хар цэрэг ялаа (Hermetia illucens) нь органик хог хаягдлын менежментийн шинэлэг, байгальд ээлтэй хэрэгсэл болох: Товч тойм. Хог хаягдлын менежментийн судалгаа 41, 81–97 (2023).
Скала, А., нар. Субстратыг өсгөх нь үйлдвэрлэлийн аргаар үйлдвэрлэсэн хар цэргийн ялааны авгалдайн өсөлт, макро шим тэжээлийн байдалд нөлөөлдөг. Шинжлэх ухаан. Төлөөлөгч 10, 19448 (2020).
Shu, MK, et al. Талхны үйрмэг дээр өсгөсөн хар цэргийн ялааны авгалдайнаас гаргаж авсан тосны хандны нянгийн эсрэг шинж чанар. Амьтны хүнсний шинжлэх ухаан, 64, (2024).
Schmitt, E. and de Vries, W. (2020). Хүнсний үйлдвэрлэл, байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийг бууруулахад хөрсний нэмэлт болгон хар цэргийн ялааны бууц ашиглах боломжит ашиг тус. Одоогийн санал бодол. Ногоон тогтвортой. 25, 100335 (2020).
Франко А. нар. Хар цэрэг ялааны липидүүд нь шинэлэг бөгөөд тогтвортой эх үүсвэр юм. Sustainable Development, Vol. 13, (2021).
Van Huis, A. Шавжнууд нь хоол хүнс, тэжээл, хөдөө аж ахуйд шинээр гарч ирж буй талбар: тойм. J. Шавжны тэжээл 6, 27–44 (2020).
Качор, М., Булак, П., Проц-Петриха, К., Кириченко-Бабко, М., Бегановский, А. Аж үйлдвэр, хөдөө аж ахуйд хар цэргийн ялаа янз бүрийн хэрэглээ – тойм. Биологи 12, (2023).
Hock, B., Noel, G., Carpentier, J., Francis, F., and Caparros Megido, R. Hermetia illucens-ийн хиймэл тархалтыг оновчтой болгох. PLOS ONE 14, (2019).
Шуудангийн цаг: 2024 оны 12-р сарын 25