कृषी उप-उत्पादने वापरून पाळल्या जाणाऱ्या जेवणातील अळींचे पोषण स्थिती, खनिज सामग्री आणि जड धातूंचे सेवन.

Nature.com ला भेट दिल्याबद्दल धन्यवाद. तुम्ही वापरत असलेल्या ब्राउझर आवृत्तीमध्ये मर्यादित CSS सपोर्ट आहे. सर्वोत्तम परिणामांसाठी, आम्ही नवीन ब्राउझर वापरण्याची शिफारस करतो (किंवा Internet Explorer मधील सुसंगतता मोड अक्षम करा). दरम्यान, सतत समर्थन सुनिश्चित करण्यासाठी, आम्ही शैली आणि JavaScript शिवाय साइट प्रदर्शित करू.
प्रथिनांच्या वाढत्या जागतिक मागणीची पूर्तता करण्यासाठी कीटक शेती हा एक संभाव्य मार्ग आहे आणि पाश्चात्य जगामध्ये हा एक नवीन क्रियाकलाप आहे जिथे उत्पादनाची गुणवत्ता आणि सुरक्षिततेबाबत अनेक प्रश्न कायम आहेत. जैव कचऱ्याचे मौल्यवान बायोमासमध्ये रूपांतर करून वर्तुळाकार अर्थव्यवस्थेत कीटक महत्त्वाची भूमिका बजावू शकतात. पेंडीच्या किड्यांसाठी फीड सब्सट्रेटपैकी अर्धा भाग ओल्या फीडमधून येतो. हे बायोवेस्टपासून मिळू शकते, कीटक शेती अधिक टिकाऊ बनवते. हा लेख उप-उत्पादनांमधून सेंद्रिय पूरक आहारांसह खायला घातलेल्या mealworms (Tenebrio molitor) च्या पौष्टिक रचनेचा अहवाल देतो. यामध्ये न विकल्या गेलेल्या भाज्या, बटाट्याचे तुकडे, आंबलेल्या चिकोरीची मुळे आणि बागेची पाने यांचा समावेश आहे. त्याचे अंदाजे रचना, फॅटी ऍसिड प्रोफाइल, खनिज आणि जड धातू सामग्रीचे विश्लेषण करून मूल्यांकन केले जाते. बटाट्याच्या स्लाइसमध्ये जेवणातील जंत दुप्पट चरबीचे प्रमाण आणि संतृप्त आणि मोनोअनसॅच्युरेटेड फॅटी ऍसिडमध्ये वाढ होते. आंबलेल्या चिकोरी रूटच्या वापरामुळे खनिज सामग्री वाढते आणि जड धातू जमा होतात. याव्यतिरिक्त, जेवणाच्या अळीद्वारे खनिजांचे शोषण निवडक आहे, कारण केवळ कॅल्शियम, लोह आणि मँगनीजचे प्रमाण वाढते. आहारात भाज्यांचे मिश्रण किंवा बागेच्या पानांचा समावेश केल्याने पौष्टिक प्रोफाइलमध्ये लक्षणीय बदल होणार नाही. शेवटी, उप-उत्पादन प्रवाह यशस्वीरित्या प्रथिने-समृद्ध बायोमासमध्ये रूपांतरित झाला, ज्याची पोषक सामग्री आणि जैवउपलब्धता यांनी जेवणातील अळींच्या रचनेवर प्रभाव टाकला.
वाढती मानवी लोकसंख्या 20501,2 पर्यंत 9.7 अब्जांपर्यंत पोहोचण्याची अपेक्षा आहे ज्यामुळे अन्नाच्या उच्च मागणीला तोंड देण्यासाठी आपल्या अन्न उत्पादनावर दबाव येईल. 2012 ते 20503,4,5 दरम्यान अन्नाची मागणी 70-80% ने वाढेल असा अंदाज आहे. सध्याच्या अन्न उत्पादनात वापरल्या जाणाऱ्या नैसर्गिक संसाधनांचा ऱ्हास होत आहे, ज्यामुळे आपली परिसंस्था आणि अन्न पुरवठा धोक्यात आला आहे. याव्यतिरिक्त, अन्न उत्पादन आणि वापराशी संबंधित मोठ्या प्रमाणात बायोमास वाया जातो. असा अंदाज आहे की 2050 पर्यंत, वार्षिक जागतिक कचऱ्याचे प्रमाण 27 अब्ज टनांपर्यंत पोहोचेल, ज्यापैकी बहुतेक जैव-कचरा 6,7,8 आहे. या आव्हानांना प्रतिसाद म्हणून, नाविन्यपूर्ण उपाय, अन्न पर्याय आणि कृषी आणि अन्न प्रणालीचा शाश्वत विकास प्रस्तावित करण्यात आला आहे 9,10,11. अन्न आणि खाद्याचे शाश्वत स्रोत म्हणून खाद्य कीटकांसारख्या कच्च्या मालाची निर्मिती करण्यासाठी सेंद्रिय अवशेषांचा वापर करणे हा असाच एक दृष्टीकोन आहे. कीटक शेतीमुळे हरितगृह वायू आणि अमोनिया उत्सर्जन कमी होते, पारंपारिक प्रथिन स्त्रोतांपेक्षा कमी पाणी लागते आणि उभ्या शेती प्रणालीमध्ये उत्पादन केले जाऊ शकते, कमी जागेची आवश्यकता असते14,15,16,17,18,19. अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की कीटक कमी मूल्याच्या जैव कचऱ्याचे 70% 20,21,22 पर्यंत कोरड्या पदार्थांसह मौल्यवान प्रथिनेयुक्त बायोमासमध्ये रूपांतरित करू शकतात. शिवाय, कमी मूल्याचे बायोमास सध्या ऊर्जा उत्पादन, लँडफिल किंवा रीसायकलिंगसाठी वापरले जाते आणि म्हणून सध्याच्या अन्न आणि खाद्य क्षेत्राशी स्पर्धा करत नाही 23,24,25,26. मोठ्या प्रमाणात अन्न आणि खाद्य उत्पादनासाठी mealworm (T. molitor)27 ही सर्वात आशादायक प्रजाती मानली जाते. अळ्या आणि प्रौढ दोघेही धान्य उत्पादने, प्राण्यांचा कचरा, भाजीपाला, फळे इ. 28,29 यासारख्या विविध पदार्थांवर आहार घेतात. पाश्चात्य समाजांमध्ये, T. molitor लहान प्रमाणात बंदिवासात प्रजनन केले जाते, प्रामुख्याने पक्षी किंवा सरपटणारे प्राणी यांसारख्या पाळीव प्राण्यांसाठी खाद्य म्हणून. सध्या, अन्न आणि खाद्य उत्पादनातील त्यांची क्षमता अधिक लक्ष वेधून घेत आहे30,31,32. उदाहरणार्थ, टी. मोलिटरला गोठलेले, वाळलेले आणि पावडर फॉर्ममध्ये वापरण्यासह नवीन अन्न प्रोफाइलसह मंजूरी देण्यात आली आहे (नियमन (EU) क्रमांक 258/97 आणि नियमन (EU) 2015/2283) 33. तथापि, मोठ्या प्रमाणात उत्पादन पाश्चात्य देशांमध्ये अन्न आणि खाद्यासाठी कीटकांची संकल्पना अजूनही तुलनेने नवीन आहे. उद्योगाला इष्टतम आहार आणि उत्पादन, अंतिम उत्पादनाची पौष्टिक गुणवत्ता आणि विषारी बिल्ड-अप आणि सूक्ष्मजीव धोक्यांसारख्या सुरक्षिततेच्या समस्यांसारख्या ज्ञानातील अंतर यासारख्या आव्हानांचा सामना करावा लागतो. पारंपारिक पशुधन शेतीच्या विपरीत, कीटक शेतीमध्ये 17,24,25,34 असा ऐतिहासिक ट्रॅक रेकॉर्ड नाही.
पेंडीच्या पौष्टिक मूल्यांवर अनेक अभ्यास केले गेले असले तरी, त्यांच्या पौष्टिक मूल्यावर परिणाम करणारे घटक अद्याप पूर्णपणे समजलेले नाहीत. मागील अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की कीटकांच्या आहाराचा त्याच्या रचनेवर काही परिणाम होऊ शकतो, परंतु कोणताही स्पष्ट नमुना आढळला नाही. या व्यतिरिक्त, या अभ्यासांमध्ये जेवणातील प्रथिने आणि लिपिड घटकांवर लक्ष केंद्रित केले गेले, परंतु खनिज घटकांवर मर्यादित प्रभाव पडला 21,22,32,35,36,37,38,39,40. खनिज शोषण क्षमता समजून घेण्यासाठी अधिक संशोधन आवश्यक आहे. नुकत्याच झालेल्या अभ्यासातून असा निष्कर्ष काढण्यात आला आहे की मुळा खायला दिलेल्या अळ्यांमध्ये काही खनिजांचे प्रमाण किंचित वाढले होते. तथापि, हे परिणाम चाचणी केलेल्या सब्सट्रेटपुरते मर्यादित आहेत आणि पुढील औद्योगिक चाचण्यांची आवश्यकता आहे41. जड धातूंचे (Cd, Pb, Ni, As, Hg) mealworms मध्ये संचय हे मॅट्रिक्सच्या धातूच्या सामग्रीशी लक्षणीयरीत्या संबंध असल्याचे नोंदवले गेले आहे. पशुखाद्यातील आहारामध्ये आढळणाऱ्या धातूंचे प्रमाण कायदेशीर मर्यादेपेक्षा कमी असले तरी, आर्सेनिक देखील पेंडीच्या अळ्यांमध्ये जैवसंचय करत असल्याचे आढळले आहे, तर कॅडमियम आणि शिसे जैवसंचय करत नाहीत. खाण्याच्या अळीच्या पौष्टिक रचनेवर आहाराचे परिणाम समजून घेणे हे अन्न आणि खाद्यामध्ये त्यांचा सुरक्षित वापर करण्यासाठी महत्त्वाचे आहे.
या पेपरमध्ये सादर केलेला अभ्यास ओले खाद्य स्त्रोत म्हणून कृषी उप-उत्पादने वापरण्याच्या परिणामांवर लक्ष केंद्रित करतो. अळ्यांना सुक्या खाद्याबरोबरच ओले खाद्यही द्यावे. ओले खाद्य स्त्रोत आवश्यक आर्द्रता प्रदान करते आणि जेवणातील किड्यांना पोषण पूरक म्हणून देखील काम करते, वाढीचा दर आणि शरीराचे जास्तीत जास्त वजन44,45. इंटररेग-व्हॅलुसेक्ट प्रकल्पातील आमच्या मानक mealworm संगोपन डेटानुसार, एकूण mealworm फीडमध्ये 57% w/w ओले फीड असते. साधारणपणे, ताज्या भाज्या (उदा. गाजर) ओल्या खाद्याचा स्त्रोत म्हणून वापरल्या जातात35,36,42,44,46. ओले खाद्य स्त्रोत म्हणून कमी-मूल्य असलेल्या उप-उत्पादनांचा वापर केल्याने कीटक शेतीसाठी अधिक शाश्वत आणि आर्थिक फायदे मिळतील17. या अभ्यासाची उद्दिष्टे होती (१) ओले खाद्य म्हणून बायोवेस्टचा वापर केल्याने पेंडीच्या पौष्टिक रचनेवर होणारे परिणाम तपासणे, (२) खनिज-समृद्ध जैव कचऱ्यावर पाळल्या जाणाऱ्या मेक्रो- आणि सूक्ष्म पोषक घटकांची व्यवहार्यता तपासणे. खनिज तटबंदी, आणि (3) कीटक शेतीमध्ये या उप-उत्पादनांच्या सुरक्षिततेचे मूल्यांकन Pb, Cd आणि Cr या जड धातूंच्या उपस्थितीचे आणि संचयाचे विश्लेषण करणे. हा अभ्यास जैवकचरा पुरवणीचे जेवणावरील अळ्यांच्या आहारावर होणारे परिणाम, पौष्टिक मूल्य आणि सुरक्षितता यावर पुढील माहिती प्रदान करेल.
पार्श्व प्रवाहामध्ये कोरड्या पदार्थाचे प्रमाण नियंत्रण ओले पोषक आगरच्या तुलनेत जास्त होते. भाजीपाल्याच्या मिश्रणात आणि बागेच्या पानांमध्ये कोरड्या पदार्थाचे प्रमाण 10% पेक्षा कमी होते, तर बटाट्याच्या कटिंग्ज आणि आंबलेल्या चिकोरीच्या मुळांमध्ये (13.4 आणि 29.9 ग्रॅम/100 ग्रॅम ताजे पदार्थ, एफएम) हे प्रमाण जास्त होते.
भाजीपाल्याच्या मिश्रणात कच्च्या राख, चरबी आणि प्रथिनांचे प्रमाण जास्त होते आणि कंट्रोल फीड (अगर) पेक्षा कमी तंतुमय कार्बोहायड्रेटचे प्रमाण कमी होते, तर अमायलेस-ट्रीटेड न्यूट्रल डिटर्जंट फायबरचे प्रमाण समान होते. बटाट्याच्या स्लाइसमधील कार्बोहायड्रेटचे प्रमाण सर्व बाजूच्या प्रवाहांमध्ये सर्वात जास्त होते आणि आगरशी तुलना करता येते. एकूणच, त्याची क्रूड रचना कंट्रोल फीड सारखीच होती, परंतु थोड्या प्रमाणात प्रथिने (4.9%) आणि क्रूड ऍश (2.9%) 47,48 सह पूरक होते. बटाट्याचा पीएच 5 ते 6 पर्यंत असतो आणि हे लक्षात घेण्यासारखे आहे की बटाट्याच्या बाजूचा प्रवाह अधिक अम्लीय आहे (4.7). आंबलेल्या चिकोरीच्या मुळामध्ये राख भरपूर असते आणि सर्व बाजूच्या प्रवाहांमध्ये ते सर्वात अम्लीय असते. मुळे साफ न केल्यामुळे, बहुतेक राखेमध्ये वाळू (सिलिका) असणे अपेक्षित आहे. नियंत्रण आणि इतर बाजूच्या प्रवाहांच्या तुलनेत बागेतील पाने हे एकमेव अल्कधर्मी उत्पादन होते. त्यात राख आणि प्रथिने उच्च पातळी आणि नियंत्रणापेक्षा खूपच कमी कर्बोदकांमधे असतात. क्रूड रचना आंबलेल्या चिकोरी रूटच्या सर्वात जवळ आहे, परंतु क्रूड प्रोटीन एकाग्रता जास्त आहे (15.0%), जे भाजीपाला मिश्रणातील प्रथिने सामग्रीशी तुलना करता येते. वरील डेटाच्या सांख्यिकीय विश्लेषणाने बाजूच्या प्रवाहांच्या क्रूड रचना आणि pH मध्ये महत्त्वपूर्ण फरक दर्शविला.
भाजीपाला मिश्रण किंवा बागेची पाने पेंडीच्या फीडमध्ये समाविष्ट केल्याने नियंत्रण गटाच्या (तक्ता 1) तुलनेत पेंडीच्या अळ्यांच्या जैविक रचनेवर परिणाम झाला नाही. बटाट्याच्या कटिंग्जच्या जोडणीमुळे जंतूच्या अळ्या आणि ओल्या खाद्याचे इतर स्त्रोत प्राप्त करणाऱ्या नियंत्रण गटाच्या तुलनेत बायोमास रचनेत सर्वात लक्षणीय फरक दिसून आला. बटाट्याच्या कटिंग्जचा अपवाद वगळता पेंडीच्या प्रथिनांच्या सामग्रीबद्दल, बाजूच्या प्रवाहांच्या वेगवेगळ्या अंदाजे रचनांचा अळ्यांच्या प्रथिनांच्या सामग्रीवर परिणाम होत नाही. ओलाव्याचा स्रोत म्हणून बटाट्याच्या कटिंग्जला खायला दिल्याने अळ्यांमधील चरबीचे प्रमाण दुप्पट वाढले आणि प्रथिने, चिटिन आणि तंतुमय कर्बोदकांमधे घट झाली. आंबलेल्या चिकोरीच्या मुळामुळे पेंडीच्या अळ्यांच्या राखेचे प्रमाण दीड पटीने वाढले.
खनिज प्रोफाइल मॅक्रोमिनरल (तक्ता 2) आणि सूक्ष्म अन्नद्रव्ये (टेबल 3) ओल्या फीड आणि मीलवॉर्म लार्व्हा बायोमासमध्ये सामग्री म्हणून व्यक्त केले गेले.
सर्वसाधारणपणे, नियंत्रण गटाच्या तुलनेत, बटाटा कटिंग्ज वगळता, ज्यामध्ये Mg, Na आणि Ca ची सामग्री कमी होती, त्याखेरीज कृषी साइडस्ट्रीम मॅक्रोमिनरल्समध्ये अधिक समृद्ध होते. नियंत्रणाच्या तुलनेत सर्व साइडस्ट्रीममध्ये पोटॅशियम एकाग्रता जास्त होती. आगरमध्ये 3 mg/100 g DM K असते, तर साइडस्ट्रीममध्ये K ची एकाग्रता 1070 ते 9909 mg/100 g DM असते. भाजीपाला मिश्रणातील मॅक्रोमिनरल सामग्री नियंत्रण गटापेक्षा लक्षणीयरीत्या जास्त होती, परंतु Na सामग्री लक्षणीयरीत्या कमी होती (88 वि. 111 mg/100 g DM). बटाटा कटिंग्जमध्ये मॅक्रोमिनरल एकाग्रता सर्व बाजूच्या प्रवाहांमध्ये सर्वात कमी होती. बटाट्याच्या कटिंगमध्ये मॅक्रोमिनरल सामग्री इतर साइडस्ट्रीम आणि नियंत्रणापेक्षा लक्षणीयरीत्या कमी होती. त्याशिवाय एमजी सामग्री नियंत्रण गटाशी तुलना करण्यायोग्य होती. आंबलेल्या चिकोरी रूटमध्ये मॅक्रोमिनरल्सचे प्रमाण सर्वाधिक नसले तरी, या बाजूच्या प्रवाहातील राखेचे प्रमाण सर्व बाजूच्या प्रवाहांपेक्षा सर्वाधिक होते. ते शुद्ध केलेले नसल्यामुळे आणि त्यात सिलिका (वाळू) जास्त प्रमाणात असू शकते या वस्तुस्थितीमुळे हे असू शकते. भाजीपाला मिश्रणातील Na आणि Ca सामग्रीची तुलना करता येते. आंबलेल्या चिकोरी रूटमध्ये सर्व बाजूच्या प्रवाहांमध्ये Na चे प्रमाण सर्वाधिक असते. Na चा अपवाद वगळता, बागायती पानांमध्ये सर्व ओल्या चारापैकी मॅक्रोमिनरल्सचे प्रमाण सर्वाधिक होते. K ची एकाग्रता (9909 mg/100 g DM) नियंत्रणापेक्षा तीन हजार पट जास्त होती (3 mg/100 g DM) आणि भाज्यांच्या मिश्रणापेक्षा 2.5 पट जास्त (4057 mg/100 g DM). Ca ची सामग्री सर्व बाजूंच्या प्रवाहांमध्ये सर्वाधिक (7276 mg/100 g DM), नियंत्रणापेक्षा 20 पट जास्त (336 mg/100 g DM) आणि आंबलेल्या चिकोरी मुळे किंवा भाज्यांच्या मिश्रणात Ca एकाग्रतेपेक्षा 14 पट जास्त (530) आणि 496 mg/100 g DM).
आहाराच्या मॅक्रोमिनरल रचनेत (टेबल 2) लक्षणीय फरक असले तरी, भाजीपाला मिश्रणावर आणि नियंत्रण आहारांवर वाढलेल्या जेवणातील अळींच्या मॅक्रोमिनरल रचनेत कोणतेही महत्त्वपूर्ण फरक आढळले नाहीत.
अळ्यांनी खायला दिलेल्या बटाट्याच्या तुकड्यांमध्ये नियंत्रणाच्या तुलनेत सर्व मॅक्रोमिनरल्सची सांद्रता लक्षणीयरीत्या कमी होती, त्यात तुलनात्मक सांद्रता असलेल्या Na अपवाद वगळता. याव्यतिरिक्त, बटाट्याच्या कुरकुरीत आहारामुळे इतर साइडस्ट्रीमच्या तुलनेत लार्व्हा मॅक्रोमिनरल सामग्रीमध्ये सर्वात जास्त घट झाली. हे जवळपासच्या मीलवॉर्म फॉर्म्युलेशनमध्ये आढळलेल्या खालच्या राखेशी सुसंगत आहे. तथापि, जरी P आणि K या ओल्या आहारामध्ये इतर साइडस्ट्रीम आणि नियंत्रणापेक्षा लक्षणीयरीत्या जास्त होते, परंतु लार्व्हा रचना हे प्रतिबिंबित करत नाही. मीलवॉर्म बायोमासमध्ये आढळणारी कमी Ca आणि Mg एकाग्रता ओल्या आहारातच कमी Ca आणि Mg एकाग्रतेशी संबंधित असू शकते.
आंबलेल्या चिकोरीची मुळे आणि बागांच्या पानांना खायला दिल्याने कॅल्शियमचे प्रमाण नियंत्रणापेक्षा लक्षणीयरीत्या जास्त होते. फळबागेच्या पानांमध्ये सर्व ओल्या आहारातील P, Mg, K आणि Ca ची उच्च पातळी असते, परंतु हे जेवणातील जंत बायोमासमध्ये दिसून आले नाही. या अळ्यांमध्ये Na सांद्रता सर्वात कमी होती, तर बटाट्याच्या कलमांपेक्षा बागेच्या पानांमध्ये Na सांद्रता जास्त होती. अळ्यांमध्ये Ca प्रमाण वाढले (66 mg/100 g DM), पण Ca ची एकाग्रता आंबलेल्या चिकोरी मुळांच्या चाचण्यांमध्ये mealworm बायोमास (79 mg/100 g DM) इतकी जास्त नव्हती, जरी बागेच्या पानांच्या पिकांमध्ये Ca सांद्रता होती. चिकोरी रूटपेक्षा 14 पट जास्त.
ओल्या फीड्सच्या सूक्ष्म घटकांच्या रचनेवर आधारित (टेबल 3), भाजीपाला मिश्रणाची खनिज रचना नियंत्रण गटासारखीच होती, त्याशिवाय Mn एकाग्रता लक्षणीयरीत्या कमी होती. नियंत्रण आणि इतर उप-उत्पादनांच्या तुलनेत बटाट्याच्या कापांमध्ये सर्व विश्लेषित सूक्ष्म घटकांची सांद्रता कमी होती. आंबलेल्या चिकोरीच्या मुळामध्ये जवळपास 100 पट जास्त लोह, 4 पट जास्त तांबे, 2 पट जास्त जस्त आणि तेवढ्याच प्रमाणात मँगनीज असते. बागेच्या पिकांच्या पानांमध्ये झिंक आणि मँगनीजचे प्रमाण नियंत्रण गटाच्या तुलनेत लक्षणीयरीत्या जास्त होते.
नियंत्रण, भाजीपाला मिश्रण आणि ओल्या बटाट्याच्या स्क्रॅपच्या आहारामध्ये अळ्यांच्या ट्रेस घटक सामग्रीमध्ये कोणतेही महत्त्वपूर्ण फरक आढळले नाहीत. तथापि, आंबलेल्या चिकोरी मुळांच्या आहारातील अळ्यांच्या Fe आणि Mn सामग्री नियंत्रण गटाला खायला दिल्या जाणाऱ्या जेवणातील अळ्यांपेक्षा लक्षणीय भिन्न होत्या. ओल्या आहारातील ट्रेस घटकांच्या एकाग्रतेत शंभरपट वाढ झाल्यामुळे Fe सामग्रीमध्ये वाढ होऊ शकते. तथापि, आंबलेल्या चिकोरी मुळे आणि नियंत्रण गटामध्ये Mn सांद्रता मध्ये लक्षणीय फरक नसला तरी, अळ्यांमध्ये Mn पातळी वाढली ज्यामुळे आंबलेल्या चिकोरी मुळांना खायला मिळाले. हे देखील लक्षात घेतले पाहिजे की नियंत्रणाच्या तुलनेत बागायती आहारातील ओल्या पानांच्या आहारात Mn एकाग्रता जास्त (3-पट) होती, परंतु पेंडीच्या जैव पदार्थांच्या रचनेत कोणताही लक्षणीय फरक नव्हता. नियंत्रण आणि फलोत्पादनाच्या पानांमधील फरक म्हणजे Cu सामग्री, जी पानांमध्ये कमी होती.
तक्ता 4 सब्सट्रेट्समध्ये आढळणाऱ्या जड धातूंचे प्रमाण दाखवते. संपूर्ण पशुखाद्यांमध्ये Pb, Cd आणि Cr चे युरोपियन कमाल सांद्रता mg/100 g कोरड्या पदार्थात रूपांतरित केली गेली आहे आणि बाजूच्या प्रवाहात आढळणाऱ्या एकाग्रतेशी तुलना करणे सुलभ करण्यासाठी तक्ता 4 मध्ये जोडले गेले आहे.
नियंत्रण ओले फीड, भाजीपाल्याच्या मिश्रणात किंवा बटाट्याच्या कोंबांमध्ये कोणतेही Pb आढळले नाही, तर बागेच्या पानांमध्ये 0.002 mg Pb/100 g DM आणि आंबलेल्या चिकोरीच्या मुळांमध्ये सर्वाधिक 0.041 mg Pb/100 g DM असते. नियंत्रण फीड्स आणि बागेच्या पानांमध्ये C सांद्रता तुलना करण्यायोग्य होती (0.023 आणि 0.021 mg/100 g DM), तर ते भाजीपाला मिश्रण आणि बटाट्याच्या कोंबांमध्ये (0.004 आणि 0.007 mg/100 g DM) कमी होते. इतर सब्सट्रेट्सच्या तुलनेत, आंबलेल्या चिकोरीच्या मुळांमध्ये Cr एकाग्रता लक्षणीयरीत्या जास्त (0.135 mg/100 g DM) आणि नियंत्रण फीडच्या तुलनेत सहा पट जास्त होती. नियंत्रण प्रवाहात किंवा वापरलेल्या कोणत्याही बाजूच्या प्रवाहात सीडी आढळली नाही.
आंबलेल्या चिकोरीच्या मुळांमध्ये Pb आणि Cr चे प्रमाण लक्षणीयरीत्या जास्त आढळून आले. तथापि, कोणत्याही जेवणातील अळ्यांमध्ये सीडी आढळून आली नाही.
कच्च्या चरबीमधील फॅटी ऍसिडचे गुणात्मक विश्लेषण केले गेले जेणेकरुन हे निर्धारित करण्यासाठी की अळ्यांच्या फॅटी ऍसिड प्रोफाइलवर पार्श्व प्रवाहाच्या विविध घटकांवर प्रभाव पडतो ज्यावर त्यांना आहार दिला जातो. या फॅटी ऍसिडचे वितरण तक्ता 5 मध्ये दर्शविले आहे. फॅटी ऍसिड त्यांच्या सामान्य नावाने आणि आण्विक रचनेनुसार सूचीबद्ध केले जातात (“Cx:y” म्हणून नियुक्त केलेले, जेथे x कार्बन अणूंच्या संख्येशी आणि y असंतृप्त बंधांच्या संख्येशी संबंधित आहे. ).
बटाट्याच्या तुकड्यांना खायला घातलेल्या मीलवॉर्म्सच्या फॅटी ऍसिड प्रोफाइलमध्ये लक्षणीय बदल झाला. त्यामध्ये मायरीस्टिक ऍसिड (C14:0), पाल्मिटिक ऍसिड (C16:0), palmitoleic ऍसिड (C16:1), आणि oleic ऍसिड (C18:1) लक्षणीय प्रमाणात होते. पेंटाडेकॅनोइक ऍसिड (C15:0), लिनोलेइक ऍसिड (C18:2), आणि लिनोलेनिक ऍसिड (C18:3) चे प्रमाण इतर खाण्याच्या अळीच्या तुलनेत लक्षणीयरीत्या कमी होते. इतर फॅटी ऍसिड प्रोफाइलच्या तुलनेत, बटाट्याच्या तुकड्यांमध्ये C18:1 ते C18:2 चे गुणोत्तर उलट होते. बागायती पानांना खायला दिलेले पेंडअळी इतर ओल्या आहाराच्या तुलनेत जास्त प्रमाणात पेंटाडेकॅनोइक ऍसिड (C15:0) असते.
फॅटी ऍसिडस् सॅच्युरेटेड फॅटी ऍसिड (SFA), मोनोअनसॅच्युरेटेड फॅटी ऍसिड (MUFA), आणि पॉलीअनसॅच्युरेटेड फॅटी ऍसिड (PUFA) मध्ये विभागली जातात. तक्ता 5 या फॅटी ऍसिड गटांची एकाग्रता दर्शवते. एकंदरीत, बटाट्याच्या कचऱ्याच्या आहारातील किड्यांची फॅटी ऍसिड प्रोफाइल नियंत्रण आणि इतर बाजूच्या प्रवाहापेक्षा लक्षणीय भिन्न होती. प्रत्येक फॅटी ऍसिड गटासाठी, बटाटा चिप्स खायला दिलेले जेवण इतर सर्व गटांपेक्षा लक्षणीय भिन्न होते. त्यात जास्त SFA आणि MUFA आणि कमी PUFA होते.
वेगवेगळ्या सब्सट्रेट्सवर पैदास झालेल्या अळ्यांच्या जगण्याचा दर आणि एकूण उत्पादन वजन यांच्यात कोणताही महत्त्वपूर्ण फरक नव्हता. एकूण सरासरी जगण्याचा दर 90% होता आणि एकूण सरासरी उत्पादन वजन 974 ग्रॅम होते. ओल्या खाद्याचा स्रोत म्हणून मीलवॉर्म्स उप-उत्पादनांवर यशस्वीपणे प्रक्रिया करतात. खाण्याच्या अळीचे ओले फीड एकूण फीड वजनाच्या निम्म्याहून अधिक (कोरडे + ओले) आहे. ताज्या भाज्यांच्या जागी कृषी उप-उत्पादने म्हणून पारंपारिक ओल्या खाद्यामुळे पेंडीच्या शेतीसाठी आर्थिक आणि पर्यावरणीय फायदे आहेत.
तक्ता 1 दर्शविते की नियंत्रण आहारावर पाळलेल्या पेंडीच्या अळ्यांची जैवमास रचना अंदाजे 72% आर्द्रता, 5% राख, 19% लिपिड, 51% प्रथिने, 8% चिटिन आणि 18% कोरडे पदार्थ तंतुमय कर्बोदकांमधे नसलेली असते. हे साहित्यात नोंदवलेल्या मूल्यांशी तुलना करता येते. 48,49 तथापि, इतर घटक साहित्यात आढळू शकतात, बहुतेक वेळा वापरलेल्या विश्लेषणात्मक पद्धतीवर अवलंबून असतात. उदाहरणार्थ, 5.33 च्या N ते P गुणोत्तरासह क्रूड प्रोटीन सामग्री निर्धारित करण्यासाठी आम्ही Kjeldahl पद्धत वापरली, तर इतर संशोधक मांस आणि खाद्य नमुन्यांसाठी 6.25 च्या अधिक प्रमाणात वापरलेले प्रमाण वापरतात.50,51
आहारात बटाट्याच्या स्क्रॅप्स (कार्बोहायड्रेटयुक्त ओला आहार) समाविष्ट केल्यामुळे जेवणातील किड्यांच्या चरबीचे प्रमाण दुप्पट होते. बटाट्यातील कार्बोहायड्रेट सामग्रीमध्ये मुख्यतः स्टार्च असणे अपेक्षित आहे, तर अगरमध्ये शर्करा (पॉलिसॅकेराइड्स) 47,48 असतात. हा निष्कर्ष दुसऱ्या अभ्यासाच्या विपरीत आहे ज्यामध्ये असे आढळून आले आहे की जेव्हा जेवणातील किड्यांना वाफेवर सोललेल्या बटाट्यांसोबत पूरक आहार दिला जातो ज्यात प्रथिने कमी (10.7%) आणि स्टार्च जास्त (49.8%) 36 होते तेव्हा चरबीचे प्रमाण कमी होते. ऑलिव्ह पोमेस आहारात समाविष्ट केल्यावर, जेवणातील प्रथिने आणि कार्बोहायड्रेट सामग्री ओल्या आहाराशी जुळते, तर चरबीचे प्रमाण अपरिवर्तित होते35. याउलट, इतर अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की बाजूच्या प्रवाहात पाळलेल्या अळ्यांच्या प्रथिने सामग्रीमध्ये मूलभूत बदल होतात, जसे की चरबीचे प्रमाण 22,37.
आंबलेल्या चिकोरीच्या मुळामुळे पेंडीच्या अळ्यांच्या राखेचे प्रमाण लक्षणीयरीत्या वाढले (तक्ता 1). पेंडवर्म अळ्यांच्या राख आणि खनिज रचनेवर उपउत्पादनांच्या परिणामांवर संशोधन मर्यादित आहे. बहुतेक उपउत्पादन आहार अभ्यासांमध्ये राख सामग्रीचे विश्लेषण न करता अळ्यांच्या चरबी आणि प्रथिने सामग्रीवर लक्ष केंद्रित केले आहे21,35,36,38,39. तथापि, अळ्यांनी खाल्लेल्या उपउत्पादनांच्या राखेचे विश्लेषण केले असता राखेचे प्रमाण वाढलेले आढळले. उदाहरणार्थ, पेंडवर्म्स बागेतील कचरा खाल्ल्याने त्यांच्या राखेचे प्रमाण 3.01% वरून 5.30% पर्यंत वाढले आणि टरबूजाचा कचरा आहारात समाविष्ट केल्याने राखेचे प्रमाण 1.87% वरून 4.40% पर्यंत वाढले.
जरी सर्व ओले अन्न स्रोत त्यांच्या अंदाजे रचना (तक्ता 1) मध्ये लक्षणीय भिन्न असले तरी, संबंधित ओल्या अन्न स्रोतांना खायला दिलेले जेवणातील अळ्यांच्या बायोमास रचनेतील फरक किरकोळ होता. बटाट्याचे तुकडे किंवा आंबलेल्या चिकोरीच्या मुळांमध्ये फक्त अळीच्या अळ्यांनी लक्षणीय बदल केले. या परिणामाचे एक संभाव्य स्पष्टीकरण असे आहे की चिकोरीच्या मुळांव्यतिरिक्त, बटाट्याचे तुकडे देखील अंशतः आंबवले गेले होते (pH 4.7, तक्ता 1), ज्यामुळे स्टार्च/कार्बोहायड्रेट्स अधिक पचण्यायोग्य/उपलब्ध होतात. पेंडीच्या अळ्या कार्बोहायड्रेट्ससारख्या पोषक घटकांपासून लिपिड्सचे संश्लेषण कसे करतात हे खूप स्वारस्य आहे आणि भविष्यातील अभ्यासांमध्ये पूर्णपणे शोधले पाहिजे. ओल्या आहाराच्या pH च्या mealworm लार्व्हाच्या वाढीवरील परिणामावरील मागील अभ्यासातून असा निष्कर्ष काढण्यात आला आहे की 3 ते 9 च्या pH श्रेणीमध्ये ओल्या आहारासह आगर ब्लॉक्स वापरताना कोणतेही महत्त्वपूर्ण फरक दिसून आले नाहीत. हे सूचित करते की आंबवलेला ओला आहार टेनेब्रिओ मोलिटर 53 च्या संवर्धनासाठी वापरला जाऊ शकतो. . Coudron et al.53 प्रमाणेच, नियंत्रण प्रयोगांनी प्रदान केलेल्या ओल्या आहारामध्ये आगर ब्लॉक्सचा वापर केला कारण त्यात खनिजे आणि पोषक तत्वांची कमतरता होती. त्यांच्या अभ्यासात पचनक्षमता किंवा जैवउपलब्धता सुधारण्यावर भाज्या किंवा बटाटे यांसारख्या पौष्टिकदृष्ट्या वैविध्यपूर्ण ओल्या आहाराच्या स्त्रोतांचा प्रभाव तपासला गेला नाही. या सिद्धांताचा अधिक शोध घेण्यासाठी ओल्या आहाराच्या स्रोतांच्या किण्वनाच्या परिणामांवर पुढील अभ्यास करणे आवश्यक आहे.
या अभ्यासात आढळलेल्या नियंत्रण मेडवॉर्म बायोमासचे खनिज वितरण (सारणी 2 आणि 3) साहित्यात आढळलेल्या मॅक्रो- आणि सूक्ष्म पोषक घटकांच्या श्रेणीशी तुलना करता येते. ओले आहार स्त्रोत म्हणून आंबलेल्या चिकोरी रूटसह जेवणातील अळी दिल्याने त्यांच्यातील खनिज सामग्री जास्तीत जास्त वाढते. जरी बहुतेक मॅक्रो- आणि सूक्ष्म अन्नद्रव्ये भाजीपाल्याच्या मिश्रणात आणि बागेच्या पानांमध्ये (टेबल 2 आणि 3) जास्त होती, तरीही त्यांचा किण्वन केलेल्या चिकोरीच्या मुळांइतकाच प्रमाणात मीलवर्म बायोमासच्या खनिज सामग्रीवर परिणाम झाला नाही. एक संभाव्य स्पष्टीकरण असे आहे की क्षारीय बागेच्या पानांमधील पोषक घटक इतर, अधिक आम्लयुक्त ओल्या आहारापेक्षा कमी जैवउपलब्ध आहेत (तक्ता 1). पूर्वीच्या अभ्यासात पेंडीच्या अळ्यांना आंबलेल्या तांदळाच्या पेंढ्याने खायला दिले होते आणि असे आढळले की ते या बाजूच्या प्रवाहात चांगले विकसित झाले आहेत आणि हे देखील दर्शविले आहे की सब्सट्रेटवर किण्वन प्रेरित पौष्टिकतेचे सेवन केले जाते. 56 आंबलेल्या चिकोरीच्या मुळांच्या वापरामुळे पेंडीच्या जैव वस्तुंच्या Ca, Fe आणि Mn सामग्रीमध्ये वाढ झाली. जरी या साइडस्ट्रीममध्ये इतर खनिजे (P, Mg, K, Na, Zn आणि Cu) ची उच्च सांद्रता असली तरी, ही खनिजे नियंत्रणाच्या तुलनेत mealworm बायोमासमध्ये लक्षणीय प्रमाणात विपुल प्रमाणात नव्हती, जे खनिज शोषणाची निवडकता दर्शवते. जेवणाच्या जंताच्या बायोमासमध्ये या खनिजांचे प्रमाण वाढवण्यामुळे अन्न आणि खाद्याच्या उद्देशांसाठी पौष्टिक मूल्य असते. कॅल्शियम हे एक अत्यावश्यक खनिज आहे जे न्यूरोमस्क्यूलर फंक्शन आणि रक्त गोठणे, हाडे आणि दात तयार करणे यासारख्या अनेक एन्झाइम-मध्यस्थ प्रक्रियांमध्ये महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते. 57,58 विकसनशील देशांमध्ये लोहाची कमतरता ही एक सामान्य समस्या आहे, ज्यामध्ये मुले, महिला आणि वृद्धांना त्यांच्या आहारातून पुरेसे लोह मिळत नाही. 54 जरी मँगनीज मानवी आहारातील एक आवश्यक घटक आहे आणि अनेक एन्झाईम्सच्या कार्यामध्ये मध्यवर्ती भूमिका बजावत असले तरी, जास्त प्रमाणात सेवन विषारी असू शकते. आंबलेल्या चिकोरी मुळांना खायला घातलेल्या खवय्यांमध्ये मँगनीजचे उच्च प्रमाण चिंताजनक नव्हते आणि ते कोंबड्यांशी तुलना करता येण्यासारखे होते. ५९
साइडस्ट्रीममध्ये सापडलेल्या जड धातूंचे प्रमाण संपूर्ण पशुखाद्यासाठी युरोपियन मानकांपेक्षा कमी होते. मीलवर्म अळ्यांच्या हेवी मेटल विश्लेषणातून असे दिसून आले आहे की नियंत्रण गट आणि इतर सब्सट्रेट्स (तक्ता 4) पेक्षा किण्वित चिकोरी रूट सह खायला दिलेल्या जेवणातील अळींमध्ये Pb आणि Cr पातळी लक्षणीयरीत्या जास्त होती. चिकोरीची मुळे मातीत वाढतात आणि जड धातू शोषून घेतात, तर इतर बाजूच्या प्रवाहांची उत्पत्ती नियंत्रित मानवी अन्न उत्पादनातून होते. आंबलेल्या चिकोरी रूटसह खायला दिलेले अळी देखील Pb आणि Cr (तक्ता 4) चे उच्च स्तर होते. गणना केलेले बायोक्युम्युलेशन फॅक्टर (BAF) Pb साठी 2.66 आणि Cr साठी 1.14 होते, म्हणजे 1 पेक्षा जास्त, हे दर्शविते की पेंडीतील जड धातू जमा करण्याची क्षमता आहे. Pb च्या संदर्भात, EU मानवी वापरासाठी जास्तीत जास्त Pb सामग्री 0.10 mg प्रति किलो ताजे मांस सेट करते61. आमच्या प्रायोगिक डेटा मूल्यमापनात, किण्वित चिकोरी रूट मीलवॉर्म्समध्ये जास्तीत जास्त Pb एकाग्रता 0.11 mg/100 g DM आढळली. जेव्हा या किटकांसाठी मूल्य 30.8% कोरड्या पदार्थात रूपांतरित केले गेले, तेव्हा Pb सामग्री 0.034 mg/kg ताजी पदार्थ होती, जी 0.10 mg/kg च्या कमाल पातळीपेक्षा कमी होती. युरोपियन खाद्य नियमांमध्ये कोणतीही कमाल Cr सामग्री निर्दिष्ट केलेली नाही. Cr हे सामान्यतः वातावरणात, अन्नपदार्थांमध्ये आणि खाद्यपदार्थांमध्ये आढळते आणि ते मानवांसाठी अत्यंत कमी प्रमाणात ६२,६३,६४ मध्ये आवश्यक पोषक म्हणून ओळखले जाते. हे विश्लेषण (तक्ता 4) सूचित करतात की T. molitor लार्वा जड धातू जमा करू शकतात जेव्हा जड धातू आहारात असतात. तथापि, या अभ्यासात मीलवॉर्म बायोमासमध्ये आढळलेल्या जड धातूंचे स्तर मानवी वापरासाठी सुरक्षित मानले गेले आहेत. T. molitor साठी ओले फीड स्रोत म्हणून जड धातू असलेल्या बाजूच्या प्रवाहांचा वापर करताना नियमित आणि काळजीपूर्वक निरीक्षण करण्याची शिफारस केली जाते.
T. molitor लार्वाच्या एकूण बायोमासमध्ये सर्वाधिक मुबलक प्रमाणात असलेले फॅटी ऍसिड होते पाल्मिटिक ऍसिड (C16:0), ओलेइक ऍसिड (C18:1), आणि लिनोलिक ऍसिड (C18:2) (तक्ता 5), जे मागील अभ्यासांशी सुसंगत आहे. T. molitor वर. फॅटी ऍसिड स्पेक्ट्रम परिणाम सुसंगत आहेत36,46,50,65. T. molitor च्या फॅटी ऍसिड प्रोफाइलमध्ये साधारणपणे पाच प्रमुख घटक असतात: oleic acid (C18:1), palmitic acid (C16:0), linoleic acid (C18:2), myristic acid (C14:0), आणि stearic acid (C18:0). ओलेईक ऍसिड हे पेंडीच्या अळ्यांमध्ये सर्वात जास्त प्रमाणात आढळणारे फॅटी ऍसिड (30-60%) असल्याचे नोंदवले जाते, त्यानंतर पाल्मिटिक ऍसिड आणि लिनोलिक ऍसिड 22,35,38,39 आहे. मागील अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की या फॅटी ऍसिड प्रोफाइलवर मीलवॉर्म लार्व्हा आहाराचा प्रभाव आहे, परंतु फरक आहार 38 प्रमाणेच ट्रेंडचे पालन करत नाहीत. इतर फॅटी ऍसिड प्रोफाइलच्या तुलनेत, बटाट्याच्या सालींमध्ये C18:1–C18:2 गुणोत्तर उलट आहे. वाफवलेल्या बटाट्याच्या साले 36 खायला दिल्या गेलेल्या mealworm च्या फॅटी ऍसिड प्रोफाइलमधील बदलांसाठी असेच परिणाम प्राप्त झाले. हे परिणाम सूचित करतात की जरी पेंडीच्या तेलाच्या फॅटी ऍसिड प्रोफाइलमध्ये बदल केला जाऊ शकतो, तरीही ते असंतृप्त फॅटी ऍसिडचा समृद्ध स्रोत आहे.
या अभ्यासाचे उद्दिष्ट चार वेगवेगळ्या कृषी-औद्योगिक जैवकचरा प्रवाहांचा पेंडीच्या रचनेवर ओले खाद्य म्हणून वापर करण्याच्या परिणामाचे मूल्यांकन करणे हा होता. अळ्यांच्या पौष्टिक मूल्यावर आधारित प्रभावाचे मूल्यांकन केले गेले. परिणामांनी दर्शविले की उप-उत्पादने यशस्वीरित्या प्रथिने-समृद्ध बायोमास (प्रथिने सामग्री 40.7-52.3%) मध्ये रूपांतरित झाली, ज्याचा वापर अन्न आणि खाद्य स्त्रोत म्हणून केला जाऊ शकतो. या व्यतिरिक्त, अभ्यासात असे दिसून आले आहे की उप-उत्पादने ओले खाद्य म्हणून वापरल्याने पेंडीच्या बायोमासच्या पौष्टिक मूल्यावर परिणाम होतो. विशेषत:, अळ्यांना कर्बोदकांमधे (उदा. बटाटा कट) उच्च एकाग्रता प्रदान करणे त्यांच्या चरबीचे प्रमाण वाढवते आणि त्यांच्या फॅटी ऍसिडची रचना बदलते: पॉलीअनसॅच्युरेटेड फॅटी ऍसिडची कमी सामग्री आणि संतृप्त आणि मोनोअनसॅच्युरेटेड फॅटी ऍसिडची उच्च सामग्री, परंतु असंतृप्त फॅटी ऍसिडची एकाग्रता नाही. . फॅटी ऍसिडस् (मोनोअनसॅच्युरेटेड + पॉलीअनसॅच्युरेटेड) अजूनही वर्चस्व गाजवतात. अभ्यासात असेही दिसून आले आहे की जेवणातील किडे अम्लीय खनिजांनी समृद्ध असलेल्या बाजूच्या प्रवाहांमधून निवडकपणे कॅल्शियम, लोह आणि मँगनीज जमा करतात. खनिजांची जैवउपलब्धता महत्त्वाची भूमिका बजावत असल्याचे दिसते आणि हे पूर्णपणे समजून घेण्यासाठी पुढील अभ्यासाची आवश्यकता आहे. बाजूच्या प्रवाहात असलेले जड धातू जेवणाच्या किड्यांमध्ये जमा होऊ शकतात. तथापि, लार्व्हा बायोमासमध्ये Pb, Cd आणि Cr ची अंतिम सांद्रता स्वीकार्य पातळीपेक्षा कमी होती, ज्यामुळे या बाजूच्या प्रवाहांना ओले खाद्य स्त्रोत म्हणून सुरक्षितपणे वापरता आले.
त्रिज्या (गिएल, बेल्जियम) आणि इनाग्रो (रुम्बेके-बीटेम, बेल्जियम) यांनी थॉमस मोर युनिव्हर्सिटी ऑफ अप्लाइड सायन्सेस येथे 27 °C आणि 60% सापेक्ष आर्द्रता येथे मीलवर्म अळ्यांचे संगोपन केले. 60 x 40 सें.मी.च्या मत्स्यालयात पाळल्या जाणाऱ्या मीलवॉर्म्सची घनता 4.17 वर्म्स/सेमी2 (10,000 मीलवॉर्म्स) होती. अळ्यांना सुरुवातीला 2.1 किलो गव्हाचा कोंडा प्रत्येक संगोपन टाकीमध्ये कोरडे अन्न म्हणून दिले गेले आणि नंतर आवश्यकतेनुसार पूरक केले गेले. आगर ब्लॉक्सचा वापर नियंत्रण ओले अन्न उपचार म्हणून केला गेला. 4 व्या आठवड्यापासून, बाजूच्या प्रवाहांना (ओलावाचा स्त्रोत देखील) आगर ॲड लिबिटम ऐवजी ओले अन्न म्हणून दिले गेले. प्रत्येक बाजूच्या प्रवाहासाठी कोरड्या पदार्थाची टक्केवारी पूर्व-निर्धारित केली गेली होती आणि उपचारांमध्ये सर्व कीटकांसाठी समान प्रमाणात आर्द्रता सुनिश्चित करण्यासाठी रेकॉर्ड केली गेली होती. संपूर्ण काचपात्रात अन्न समान प्रमाणात वितरीत केले जाते. प्रायोगिक गटात प्रथम प्युपा बाहेर पडल्यावर अळ्या गोळा केल्या जातात. अळ्या काढणी 2 मिमी व्यासाच्या यांत्रिक शेकरने केली जाते. बटाटा फोडणीचा प्रयोग वगळता. अळ्यांना या चाळणीतून रेंगाळू देऊन आणि धातूच्या ट्रेमध्ये गोळा करून वाळलेल्या बटाट्याचे मोठे भाग वेगळे केले जातात. एकूण कापणीचे वजन कापणीचे एकूण वजन मोजून ठरवले जाते. अळ्यांच्या वजनाने एकूण कापणीचे वजन भागून जगण्याची गणना केली जाते. अळ्यांचे वजन किमान 100 अळ्या निवडून आणि त्यांचे एकूण वजन संख्येने विभाजित करून निर्धारित केले जाते. गोळा केलेल्या अळ्यांना 24 तास उपाशी ठेवले जाते जेणेकरून ते विश्लेषणापूर्वी त्यांची आतडे रिकामे करतील. शेवटी, अळ्या उरलेल्यांपासून वेगळे करण्यासाठी त्यांची पुन्हा तपासणी केली जाते. ते फ्रीज-इथेनेस केलेले असतात आणि विश्लेषण होईपर्यंत -18°C वर साठवले जातात.
ड्राय फीड गव्हाचा कोंडा होता (बेल्जियन मोलेन्स जॉय). गव्हाचा कोंडा 2 मिमी पेक्षा कमी कण आकारात पूर्व-चाळला होता. कोरड्या फीड व्यतिरिक्त, पेंडवर्म अळ्यांना ओलावा टिकवून ठेवण्यासाठी ओल्या फीडची देखील आवश्यकता असते आणि जेवणातील अळ्यांना आवश्यक असलेले खनिज पूरक. ओले फीड एकूण फीडपैकी निम्म्याहून अधिक (ड्राय फीड + वेट फीड) आहे. आमच्या प्रयोगांमध्ये, आगर (ब्राउलँड, बेल्जियम, 25 g/l) चा वापर नियंत्रण ओला फीड 45 म्हणून केला गेला. आकृती 1 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, विविध पोषक घटकांसह चार कृषी उप-उत्पादनांची पेंडीच्या अळ्यांसाठी ओले खाद्य म्हणून चाचणी केली गेली. या उप-उत्पादनांमध्ये (अ) काकडी लागवडीची पाने (इनाग्रो, बेल्जियम), (ब) बटाटा ट्रिमिंग्ज (ड्युग्नी, बेल्जियम), (क) आंबलेली चिकोरी मुळे (इनाग्रो, बेल्जियम) आणि (ड) लिलावात न विकलेली फळे आणि भाज्या यांचा समावेश होतो. . (बेलोर्टा, बेल्जियम). बाजूच्या प्रवाहाचे तुकडे केले जातात जे ओल्या पेंडीचे खाद्य म्हणून वापरण्यासाठी योग्य आहेत.
अळीसाठी ओले खाद्य म्हणून कृषी उप-उत्पादने; (a) काकडीच्या लागवडीपासून बागेची पाने, (b) बटाट्याची कलमे, (c) चिकोरीची मुळे, (d) लिलावात न विकलेली भाजीपाला आणि (e) अगर ब्लॉक्स. नियंत्रणे म्हणून.
फीड आणि mealworm लार्वाची रचना तीन वेळा निर्धारित केली गेली (n = 3). जलद विश्लेषण, खनिज रचना, हेवी मेटल सामग्री आणि फॅटी ऍसिड रचना यांचे मूल्यांकन केले गेले. गोळा केलेल्या आणि भुकेल्या अळ्यांमधून 250 ग्रॅमचा एकसंध नमुना घेण्यात आला, 60° से. तापमानात स्थिर वजन, जमिनीवर (IKA, ट्यूब मिल 100) वाळवून 1 मिमी चाळणीतून चाळण्यात आला. वाळलेल्या नमुने गडद कंटेनरमध्ये बंद केले होते.
कोरड्या पदार्थाचे प्रमाण (DM) 24 तासांसाठी 105°C तापमानावर ओव्हनमध्ये नमुने कोरडे करून निश्चित केले गेले (Memmert, UF110). नमुन्याचे वजन कमी करण्याच्या आधारावर कोरड्या पदार्थाची टक्केवारी मोजली गेली.
कच्च्या राखेचे प्रमाण (CA) मफल फर्नेसमध्ये (Nabertherm, L9/11/SKM) 550°C वर 4 तास ज्वलनानंतर मोठ्या प्रमाणात नुकसान करून निर्धारित केले गेले.
क्रूड फॅट सामग्री किंवा डायथिल इथर (EE) काढणे पेट्रोलियम इथर (bp 40-60 °C) सह सॉक्सहलेट एक्स्ट्रॅक्शन उपकरणे वापरून केले गेले. नमुन्याचे नुकसान टाळण्यासाठी अंदाजे 10 ग्रॅम नमुना एक्स्ट्रॅक्शन हेडमध्ये ठेवण्यात आला होता आणि सिरेमिक लोकरने झाकलेला होता. 150 मिली पेट्रोलियम इथरसह रात्रभर नमुने काढले गेले. अर्क थंड करण्यात आला, सेंद्रिय सॉल्व्हेंट काढून टाकण्यात आले आणि रोटरी बाष्पीभवन (Büchi, R-300) द्वारे 300 mbar आणि 50 °C वर पुनर्प्राप्त केले गेले. क्रूड लिपिड किंवा इथर अर्क थंड केले गेले आणि विश्लेषणात्मक संतुलनावर वजन केले गेले.
Kjeldahl पद्धत BN EN ISO 5983-1 (2005) वापरून नमुन्यात उपस्थित नायट्रोजनचे विश्लेषण करून क्रूड प्रोटीन (CP) सामग्री निश्चित केली गेली. प्रथिने सामग्रीची गणना करण्यासाठी योग्य N ते P घटक वापरा. मानक कोरड्या खाद्यासाठी (गव्हाचा कोंडा) एकूण 6.25 घटक वापरा. बाजूच्या प्रवाहासाठी 4.2366 चा घटक वापरला जातो आणि भाज्यांच्या मिश्रणासाठी 4.3967 चा घटक वापरला जातो. 5.3351 च्या N ते P घटकाचा वापर करून लार्वातील क्रूड प्रोटीन सामग्रीची गणना केली गेली.
फायबर सामग्रीमध्ये गेर्हार्ट एक्स्ट्रॅक्शन प्रोटोकॉल (बॅगमधील मॅन्युअल फायबर विश्लेषण, गेर्हार्ट, जर्मनी) आणि व्हॅन सोएस्ट 68 पद्धतीवर आधारित तटस्थ डिटर्जंट फायबर (NDF) निर्धारण समाविष्ट आहे. NDF निर्धारासाठी, 1 ग्रॅम नमुना एका विशेष फायबर बॅगमध्ये (गेर्हार्ट, ADF/NDF बॅग) ग्लास लाइनरसह ठेवण्यात आला होता. नमुन्यांनी भरलेल्या फायबरच्या पिशव्या प्रथम पेट्रोलियम इथर (उकळत बिंदू 40-60 डिग्री सेल्सिअस) सह डीफॅट केल्या गेल्या आणि नंतर खोलीच्या तपमानावर वाळल्या. 1.5 तास उकळत्या तापमानात उष्णता-स्थिर α-amylase असलेल्या तटस्थ फायबर डिटर्जंट द्रावणासह डिफॅट केलेला नमुना काढला गेला. नंतर नमुने उकळत्या डीआयोनाइज्ड पाण्याने तीन वेळा धुतले गेले आणि रात्रभर 105 डिग्री सेल्सियसवर वाळवले गेले. कोरड्या फायबरच्या पिशव्या (फायबरचे अवशेष असलेले) विश्लेषणात्मक शिल्लक (Sartorius, P224-1S) वापरून वजन केले गेले आणि नंतर मफल भट्टीत (Nabertherm, L9/11/SKM) 550°C वर 4 तास जाळले गेले. राखेचे पुन्हा वजन केले गेले आणि नमुना कोरडे होणे आणि जळणे यामधील वजन कमी करण्याच्या आधारावर फायबर सामग्रीची गणना केली गेली.
लार्वातील चिटिन सामग्री निश्चित करण्यासाठी, आम्ही व्हॅन सोएस्ट 68 द्वारे क्रूड फायबर विश्लेषणावर आधारित सुधारित प्रोटोकॉल वापरला. 1 ग्रॅम नमुना एका विशेष फायबर बॅगमध्ये (गेर्हार्ट, सीएफ बॅग) आणि काचेच्या सीलमध्ये ठेवण्यात आला होता. नमुने फायबरच्या पिशव्यांमध्ये पॅक केले होते, पेट्रोलियम इथरमध्ये (c. 40-60 °C) आणि हवेत वाळवलेले होते. डिफॅट केलेला नमुना प्रथम 0.13 एम सल्फ्यूरिक ऍसिडच्या आम्लयुक्त द्रावणाने उकळत्या तापमानात 30 मिनिटांसाठी काढला गेला. नमुने असलेली एक्सट्रॅक्शन फायबर पिशवी तीन वेळा उकळत्या डीआयोनाइज्ड पाण्याने धुतली गेली आणि नंतर 0.23 एम पोटॅशियम हायड्रॉक्साईड द्रावणाने 2 तासांसाठी काढली गेली. सॅम्पल असलेली एक्सट्रॅक्शन फायबर पिशवी पुन्हा तीन वेळा उकळत्या डीआयोनाइज्ड पाण्याने धुवून रात्रभर 105°C वर वाळवली गेली. फायबर अवशेष असलेल्या कोरड्या पिशवीचे विश्लेषणात्मक संतुलनावर वजन केले गेले आणि 550 डिग्री सेल्सिअस तापमानात 4 तासांसाठी मफल भट्टीत जाळले गेले. राखेचे वजन केले गेले आणि जाळलेल्या नमुन्याचे वजन कमी करण्याच्या आधारावर फायबर सामग्रीची गणना केली गेली.
एकूण कार्बोहायड्रेट सामग्रीची गणना केली गेली. NDF विश्लेषण वापरून फीडमधील नॉन-फायब्रस कार्बोहायड्रेट (NFC) एकाग्रतेची गणना केली गेली आणि कीटकांच्या एकाग्रतेची गणना काइटिन विश्लेषण वापरून केली गेली.
मॅट्रिक्सचा pH NBN EN 15933 नुसार डीआयोनाइज्ड पाण्याने (1:5 v/v) काढल्यानंतर निर्धारित केला गेला.
Broeckx et al द्वारे वर्णन केल्याप्रमाणे नमुने तयार केले गेले. खनिज प्रोफाइल ICP-OES (Optima 4300™ DV ICP-OES, Perkin Elmer, MA, USA) वापरून निर्धारित केले गेले.
Cd, Cr आणि Pb या जड धातूंचे विश्लेषण ग्रेफाइट फर्नेस अणु शोषण स्पेक्ट्रोमेट्री (AAS) (थर्मो सायंटिफिक, ICE 3000 मालिका, GFS फर्नेस ऑटोसॅम्पलरने सुसज्ज) द्वारे केले गेले. मायक्रोवेव्ह (CEM, MARS 5) वापरून सुमारे 200 mg नमुने अम्लीय HNO3/HCl (1:3 v/v) मध्ये पचले गेले. मायक्रोवेव्ह पचन 190 डिग्री सेल्सिअस तापमानात 25 मिनिटांसाठी 600 W वर केले गेले. अर्क अतिशुद्ध पाण्याने पातळ करा.
फॅटी ऍसिडस् GC-MS (Agilent Technologies, 7820A GC प्रणाली 5977 E MSD डिटेक्टर) द्वारे निर्धारित केले गेले. जोसेफ आणि Akman70 च्या पद्धतीनुसार, 20% BF3/MeOH द्रावण मिथेनॉलिक KOH सोल्युशनमध्ये जोडले गेले आणि फॅटी ऍसिड मिथाइल एस्टर (FAME) एस्टेरिफिकेशननंतर इथर अर्कातून मिळवले गेले. 37 FAME मिश्रण मानकांशी (केमिकल लॅब) किंवा त्यांच्या MS स्पेक्ट्राची ऑनलाइन लायब्ररी जसे की NIST डेटाबेसशी तुलना करून फॅटी ऍसिड त्यांच्या धारणा वेळेची तुलना करून ओळखले जाऊ शकतात. गुणात्मक विश्लेषण क्रोमॅटोग्रामच्या एकूण शिखर क्षेत्राची टक्केवारी म्हणून शिखर क्षेत्राची गणना करून केले जाते.
एसएएस (बकिंगहॅमशायर, यूके) कडील जेएमपी प्रो 15.1.1 सॉफ्टवेअर वापरून डेटा विश्लेषण केले गेले. 0.05 च्या महत्त्वाच्या पातळीसह भिन्नतेचे एकतर्फी विश्लेषण आणि पोस्ट हॉक चाचणी म्हणून Tukey चे HSD वापरून मूल्यमापन केले गेले.
बायोक्युम्युलेशन फॅक्टर (BAF) ची गणना mealworm लार्व्हा बायोमास (DM) मधील जड धातूंच्या एकाग्रतेला ओल्या फीड (DM) 43 मधील एकाग्रतेने विभाजित करून केली गेली. 1 पेक्षा जास्त BAF सूचित करते की अळ्यांमध्ये ओल्या खाद्यातून जड धातू जैवसंचय होतात.
सध्याच्या अभ्यासादरम्यान व्युत्पन्न केलेले आणि/किंवा विश्लेषण केलेले डेटासेट संबंधित लेखकाकडून वाजवी विनंतीवर उपलब्ध आहेत.
संयुक्त राष्ट्रांचा आर्थिक आणि सामाजिक व्यवहार विभाग, लोकसंख्या विभाग. जागतिक लोकसंख्या संभावना 2019: ठळक मुद्दे (ST/ESA/SER.A/423) (2019).
कोल, एमबी, ऑगस्टिन, एमए, रॉबर्टसन, एमजे, आणि मॅनर्स, जेएम, अन्न सुरक्षा विज्ञान. NPJ Sci. अन्न 2018, 2. https://doi.org/10.1038/s41538-018-0021-9 (2018).