Grazzi talli żort Nature.com. Il-verżjoni tal-browser li qed tuża għandha appoġġ limitat għal CSS. Għall-aħjar riżultati, nirrakkomandaw li tuża browser aktar ġdid (jew li tiddiżattiva l-mod ta' kompatibilità fl-Internet Explorer). Sadanittant, biex niżguraw appoġġ kontinwu, se nuru s-sit mingħajr stili u JavaScript.
Il-fly suldat iswed (Hermetia illucens, L. 1758) huwa insett detritivoru omnivoru b'potenzjal għoli biex juża prodotti sekondarji organiċi b'ħafna karboidrati. Fost il-karboidrati, id-dubbien tas-suldat iswed jiddependu fuq zokkor li jinħall għat-tkabbir u s-sintesi tal-lipidi. L-għan ta 'dan l-istudju kien li jevalwa l-effetti ta' zokkor li jinħall komuni fuq l-iżvilupp, is-sopravivenza, u l-profil tal-aċidu xaħmi tad-dubbien suldat iswed. Issupplimenta l-għalf tat-tiġieġ b'monosaccharides u disaccharides separatament. Iċ-ċelluloża ntużat bħala kontroll. Larva mitmugħa glukożju, fruttożju, sukrożju, u maltożju kibru aktar malajr minn larva ta 'kontroll. B'kuntrast, il-lattożju kellu effett antinutrizzjonali fuq il-larva, jnaqqas it-tkabbir u naqqas il-piż tal-ġisem individwali finali. Madankollu, iz-zokkor li jinħall kollu għamel il-larva aktar grassa minn dawk mitmugħa bid-dieta ta 'kontroll. Notevolment, iz-zokkor ittestjat iffurmaw il-profil tal-aċidu xaħmi. Il-maltożju u s-sukrożju żiedu l-kontenut tal-aċidu xaħmi saturat meta mqabbel maċ-ċelluloża. B'kuntrast, il-lattożju żied il-bijoakkumulazzjoni ta 'aċidi grassi mhux saturati tad-dieta. Dan l-istudju huwa l-ewwel wieħed li juri l-effett taz-zokkor li jinħall fuq il-kompożizzjoni tal-aċidu xaħmi tal-larva tad-dubbiena tas-suldat iswed. Ir-riżultati tagħna jindikaw li l-karboidrati ttestjati għandhom effett sinifikanti fuq il-kompożizzjoni tal-aċidu xaħmi tal-larva tad-dubbien tas-suldat iswed u għalhekk jistgħu jiddeterminaw l-applikazzjoni finali tagħhom.
Id-domanda globali għall-enerġija u l-proteini tal-annimali qed tkompli tiżdied1. Fil-kuntest tat-tisħin globali, huwa imperattiv li jinstabu alternattivi aktar ekoloġiċi għall-enerġija fossili u metodi tradizzjonali ta 'produzzjoni tal-ikel filwaqt li tiżdied il-produzzjoni. L-insetti huma kandidati promettenti li jindirizzaw dawn il-kwistjonijiet minħabba l-kompożizzjoni kimika tagħhom u l-impatt ambjentali aktar baxxi meta mqabbla mat-trobbija tradizzjonali tal-bhejjem2. Fost l-insetti, kandidat eċċellenti biex jindirizza dawn il-kwistjonijiet huwa d-dubbiena tas-suldat iswed (BSF), Hermetia illucens (L. 1758), speċi detritivora li kapaċi titma’ minn varjetà ta’ substrati organiċi3. Għalhekk, il-valorizzazzjoni ta 'dawn is-sottostrati permezz tat-tnissil BSF tista' toħloq sors ġdid ta 'materja prima biex tissodisfa l-ħtiġijiet ta' diversi industriji.
Il-larva tal-BSF (BSFL) jistgħu jieklu minn prodotti sekondarji agrikoli u agro-industrijali bħall-qamħ tal-birra, residwi tal-ħxejjex, polpa tal-frott u ħobż frisk, li huma partikolarment adattati għat-tkabbir tal-BSFL minħabba l-karboidrat għoli tagħhom (CH)4,5, 6 kontenut. Il-produzzjoni fuq skala kbira ta 'BSFL tirriżulta fil-formazzjoni ta' żewġ prodotti: ħmieġ, taħlita ta 'residwi ta' sottostrat u ħmieġ li jistgħu jintużaw bħala fertilizzant għall-kultivazzjoni tal-pjanti7, u larva, li huma magħmulin prinċipalment minn proteini, lipidi u chitin. Il-proteini u l-lipidi jintużaw prinċipalment fit-trobbija tal-bhejjem, il-bijofjuwil u l-kożmetiċi8,9. Fir-rigward tal-kitin, dan il-bijopolimeru jsib applikazzjonijiet fis-settur agroalimentari, il-bijoteknoloġija u l-kura tas-saħħa10.
BSF huwa insett holometabolous awtoġenu, li jfisser li l-metamorfożi u r-riproduzzjoni tiegħu, partikolarment l-istadji li jikkunsmaw l-enerġija taċ-ċiklu tal-ħajja tal-insett, jistgħu jkunu appoġġjati għal kollox minn riżervi ta’ nutrijenti ġġenerati matul it-tkabbir tal-larva11. B'mod aktar speċifiku, is-sinteżi tal-proteini u l-lipidi twassal għall-iżvilupp tal-ġisem tax-xaħam, organu importanti tal-ħażna li jirrilaxxa l-enerġija matul il-fażijiet ta' non-għalf tal-BSF: prepupa (jiġifieri, l-istadju finali tal-larva li matulu l-larva tal-BSF isiru suwed waqt l-għalf u t-tiftix). għal ambjent addattat għall-metamorfosi), pupae (jiġifieri, l-istadju mhux motile li matulu l-insett jgħaddi minn metamorfożi), u adulti12,13. CH huwa s-sors ewlieni ta 'enerġija fid-dieta ta' BSF14. Fost dawn in-nutrijenti, CH fibruż bħall-emicellulose, iċ-ċelluloża u l-lignin, b'differenza disaccharides u polysaccharides (bħal lamtu), ma jistgħux jiġu diġeriti minn BSFL15,16. Id-diġestjoni tas-CH hija pass preliminari importanti għall-assorbiment tal-karboidrati, li fl-aħħar mill-aħħar jiġu idrolizzati għal zokkor sempliċi fl-imsaren16. Iz-zokkor sempliċi jistgħu mbagħad jiġu assorbiti (jiġifieri, permezz tal-membrana peritrofika intestinali) u metabolizzati biex jipproduċu l-enerġija17. Kif imsemmi hawn fuq, il-larva jaħżnu l-enerġija żejda bħala lipidi fil-ġisem tax-xaħam12,18. Il-lipidi tal-ħażna jikkonsistu fi trigliċeridi (lipidi newtrali ffurmati minn molekula waħda tal-gliċerol u tliet aċidi grassi) sintetizzati mil-larva minn zokkor sempliċi tad-dieta. Dawn is-CH jipprovdu s-sottostrati tal-acetyl-CoA meħtieġa għall-bijosintesi tal-aċidu xaħmi (FA) permezz tal-mogħdijiet tal-aċidu xaħmi synthase u thioesterase19. Il-profil tal-aċidu xaħmi tal-lipidi ta' H. illucens huwa ddominat b'mod naturali minn aċidi grassi saturati (SFA) bi proporzjon għoli ta' aċidu lauriku (C12:0)19,20. Għalhekk, il-kontenut għoli ta’ lipidi u l-kompożizzjoni tal-aċidu xaħmi qed isiru malajr fatturi li jillimitaw l-użu ta’ larva sħaħ fl-għalf tal-annimali, speċjalment fl-akkwakultura fejn huma meħtieġa aċidi grassi polinsaturati (PUFA)21.
Mill-iskoperta tal-potenzjal tal-BSFL biex tnaqqas l-iskart organiku, studji dwar il-valur ta 'diversi prodotti sekondarji wrew li l-kompożizzjoni tal-BSFL hija parzjalment regolata mid-dieta tagħha. Bħalissa, ir-regolamentazzjoni tal-profil FA ta 'H. illucens qed tkompli titjieb. Il-kapaċità tal-BSFL li bijoakkumula l-PUFA intweriet fuq sottostrati b'ħafna PUFA bħal alka, skart tal-ħut, jew ikliet bħal żerriegħa tal-kittien, li tipprovdi profil FA ta 'kwalità ogħla għan-nutrizzjoni tal-annimali19,22,23. B'kuntrast, għal prodotti sekondarji li mhumiex arrikkit fil-PUFA, mhux dejjem hemm korrelazzjoni bejn il-profili tal-FA tad-dieta u l-FA tal-larva, li tindika l-influwenza ta 'nutrijenti oħra24,25. Fil-fatt, l-effett tas-CH diġestibbli fuq il-profili tal-FA għadu mifhum ħażin u mhux riċerkat biżżejjed24,25,26,27.
Sa fejn nafu tagħna, għalkemm monosaccharides u disaccharides totali huma abbundanti fid-dieta ta 'H. illucens, ir-rwol nutrittiv tagħhom għadu mifhum ħażin fin-nutrizzjoni ta' H. illucens. L-għan ta 'dan l-istudju kien li jiċċara l-effetti tagħhom fuq in-nutrizzjoni BSFL u l-kompożizzjoni tal-lipidi. Se nevalwaw it-tkabbir, is-sopravivenza u l-produttività tal-larva taħt kundizzjonijiet nutrittivi differenti. Imbagħad, se niddeskrivu l-kontenut tal-lipidi u l-profil tal-aċidu xaħmi ta 'kull dieta biex nenfasizzaw l-effetti tas-CH fuq il-kwalità nutrizzjonali tal-BSFL.
Aħna ipoteżijna li n-natura tas-CH ittestjat taffettwa (1) it-tkabbir tal-larva, (2) il-livelli totali tal-lipidi, u (3) jimmodulaw il-profil FA. Il-monosakkaridi jistgħu jiġu assorbiti direttament, filwaqt li d-disakkaridi għandhom jiġu idrolizzati. Monsaccharides huma għalhekk aktar disponibbli bħala sorsi ta 'enerġija diretti jew prekursuri għal-lipoġenesi permezz tal-passaġġi FA synthase u thioesterase, u b'hekk itejbu t-tkabbir tal-larva ta' H. illucens u jippromwovu l-akkumulazzjoni ta 'lipidi ta' riżerva (speċjalment aċidu lauriku).
Is-CH ittestjat affettwa l-piż medju tal-ġisem tal-larva matul it-tkabbir (Fig. 1). FRU, GLU, SUC u MAL żiedu l-piż tal-ġisem tal-larva b'mod simili għad-dieta ta' kontroll (CEL). B'kuntrast, LAC u GAL dehru li jtardjaw l-iżvilupp tal-larva. Notevolment, LAC kellu effett negattiv sinifikanti fuq it-tkabbir tal-larva meta mqabbel ma 'SUC matul il-perjodu ta' tkabbir: 9.16 ± 1.10 mg kontra 15.00 ± 1.01 mg f'jum 3 (F6,21 = 12.77, p <0.001; Fig. 1), 125.11 ± 4. mg u 211.79 ± 14.93 mg, rispettivament, fil-jum 17 (F6,21 = 38.57, p <0.001; Fig. 1).
L-użu ta' monosaccharides differenti (fructose (FRU), galactose (GAL), glukosju (GLU)), disaccharides (lactose (LAC), maltose (MAL), sucrose (SUC)) u ċelluloża (CEL) bħala kontrolli. Tkabbir ta 'larva mitmugħa b'larva ta' titjir ta' suldat iswed. Kull punt fuq il-kurva jirrappreżenta l-piż individwali medju (mg) ikkalkulat billi jintiżnu 20 larva magħżula b'mod każwali minn popolazzjoni ta' 100 larva (n = 4). Il-vireg tal-iżbalji jirrappreżentaw SD.
Id-dieta CEL ipprovdiet sopravivenza larva eċċellenti ta '95.5 ± 3.8%. Barra minn hekk, is-sopravivenza ta 'dieti mitmugħa H. illucens li fihom CH solubbli tnaqqset (GLM: χ = 107.13, df = 21, p <0.001), li kienet ikkawżata minn MAL u SUC (disaccharides) fil-CH studjat. Il-mortalità kienet inqas minn dik ta 'GLU, FRU, GAL (monosaccharide), u LAC (EMM: p <0.001, Figura 2).
Boxplot ta 'sopravivenza ta' larva ta 'dubbien suwed suldat ittrattati b'diversi monosaccharides (fructose, galactose, glucose), disaccharides (lactose, maltose, sucrose) u ċelluloża bħala kontrolli. Trattamenti bl-istess ittra mhumiex differenti b'mod sinifikanti minn xulxin (EMM, p > 0.05).
Id-dieti kollha ttestjati ppermettew li larva jilħqu l-istadju prepupal. Madankollu, is-CHs ittestjati kellhom it-tendenza li jtawlu l-iżvilupp tal-larva (F6,21=9.60, p<0.001; Tabella 1). B'mod partikolari, il-larva mitmugħa GAL u LAC ħadu aktar żmien biex jilħqu l-istadju prepupal meta mqabbla ma 'larva mrobbija fuq CEL (CEL-GAL: p<0.001; CEL-LAC: p<0.001; Tabella 1).
Is-CH ittestjat kellu wkoll effetti differenti fuq il-piż tal-ġisem tal-larva, bil-piż tal-ġisem tal-larva mitmugħa d-dieta CEL jilħaq 180.19 ± 11.35 mg (F6,21 = 16.86, p <0.001; Fig. 3). FRU, GLU, MAL u SUC irriżultaw f'piż tal-ġisem tal-larva finali medju ta 'aktar minn 200 mg, li kien ogħla b'mod sinifikanti minn dak ta' CEL (p <0.05). B'kuntrast, il-larva mitmugħa GAL u LAC kellhom piżijiet tal-ġisem aktar baxxi, b'medja ta '177.64 ± 4.23 mg u 156.30 ± 2.59 mg, rispettivament (p <0.05). Dan l-effett kien aktar evidenti b'LAC, fejn il-piż finali tal-ġisem kien aktar baxx milli bid-dieta ta 'kontroll (CEL-LAC: differenza = 23.89 mg; p = 0.03; Figura 3).
Piż finali medju ta' larva individwali espress bħala tikek tal-larva (mg) u dubbien suwed suldat espressi bħala istogramma (g) mitmugħa monosaccharides differenti (fruttożju, galattożju, glukożju), disakkaridi (lattożju, maltożju, sukrożju) u ċelluloża (bħala kontroll). Ittri kolonni jirrappreżentaw gruppi b'mod sinifikanti differenti fil-piż totali tal-larva (p < 0.001). Ittri assoċjati ma 'tikek larvali jirrappreżentaw gruppi b'piżijiet larvali individwali sinifikament differenti (p <0.001). Il-vireg tal-iżbalji jirrappreżentaw SD.
Il-piż massimu individwali kien indipendenti mill-piż totali massimu finali tal-kolonja tal-larva. Fil-fatt, dieti li fihom FRU, GLU, MAL, u SUC ma żiedux il-piż totali tal-larva prodott fit-tank meta mqabbel ma 'CEL (Figura 3). Madankollu, LAC naqqas b'mod sinifikanti l-piż totali (CEL-LAC: differenza = 9.14 g; p <0.001; Figura 3).
Tabella 1 turi r-rendiment (larva/jum). Interessanti, l-aħjar rendimenti ta 'CEL, MAL u SUC kienu simili (Tabella 1). B'kuntrast, FRU, GAL, GLU u LAC naqqsu r-rendiment meta mqabbel ma 'CEL (Tabella 1). GAL u LAC għamlu l-agħar: ir-rendiment tnaqqset bin-nofs għal 0.51 ± 0.09 g larva / jum biss u 0.48 ± 0.06 g larva / jum, rispettivament (Tabella 1).
Monsaccharides u disaccharides żiedu l-kontenut tal-lipidi tal-larva CF (Tabella 1). Fuq id-dieta CLE, inkisbu larva b'kontenut ta 'lipidi ta' 23.19 ± 0.70% tal-kontenut ta 'DM. Għal tqabbil, il-kontenut medju ta 'lipidi f'larva mitmugħa b'zokkor li jinħall kien aktar minn 30% (Tabella 1). Madankollu, is-CH ittestjati żiedu l-kontenut tax-xaħam tagħhom bl-istess punt.
Kif mistenni, is-suġġetti CG affettwaw il-profil FA tal-larva fi gradi differenti (Fig. 4). Il-kontenut ta' SFA kien għoli fid-dieti kollha u laħaq aktar minn 60%. MAL u SUC żbilanċjaw il-profil tal-FA, li wassal għal żieda fil-kontenut tal-SFA. Fil-każ ta 'MAL, minn naħa waħda, dan l-iżbilanċ wassal prinċipalment għal tnaqqis fil-kontenut ta' aċidi grassi monounsaturated (MUFA) (F6,21 = 7.47; p <0.001; Fig. 4). Min-naħa l-oħra, għas-SUC, it-tnaqqis kien aktar uniformi bejn MUFA u PUFA. LAC u MAL kellhom effetti opposti fuq l-ispettru FA (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; Figura; 4). Il-proporzjon aktar baxx ta 'SFA fil-larva mitmugħa mill-LAC jidher li jżid il-kontenut ta' MUFA. B'mod partikolari, il-livelli ta 'MUFA kienu ogħla f'larva mitmugħa b'LAC meta mqabbla ma' zokkor solubbli ieħor ħlief għal GAL (F6,21 = 7.47; p <0.001; Figura 4).
L-użu ta' monosaccharides differenti (fructose (FRU), galactose (GAL), glukosju (GLU)), disaccharides (lactose (LAC), maltose (MAL), sucrose (SUC)) u ċelluloża (CEL) bħala kontrolli, box plot ta 'aċidu xaħmi kompożizzjoni mitmugħa lil larva tat-titjir ta' suldat iswed. Ir-riżultati huma espressi bħala perċentwali tal-FAME totali. It-trattamenti mmarkati b'ittri differenti huma differenti b'mod sinifikanti (p < 0.001). (a) Proporzjon ta' aċidi grassi saturati; (b) Aċidi grassi monoinsaturati; (c) Aċidi grassi poliinsaturati.
Fost l-aċidi grassi identifikati, l-aċidu lauriku (C12: 0) kien dominanti fl-ispettri kollha osservati (aktar minn 40%). SFAs preżenti oħra kienu aċidu palmitiku (C16:0) (inqas minn 10%), aċidu steariku (C18:0) (inqas minn 2.5%) u aċidu kapriku (C10:0) (inqas minn 1.5%). MUFAs kienu prinċipalment rappreżentati minn aċidu olejku (C18: 1n9) (inqas minn 9.5%), filwaqt li PUFAs kienu prinċipalment magħmula minn aċidu linolejku (C18: 2n6) (inqas minn 13.0%) (ara Tabella Supplimentari S1). Barra minn hekk, proporzjon żgħir ta 'komposti ma setgħux jiġu identifikati, speċjalment fl-ispettri ta' larva CEL, fejn numru kompost mhux identifikat 9 (UND9) ammonta għal medja ta '2.46 ± 0.52% (ara Tabella Supplimentari S1). L-analiżi GC × GC-FID ssuġġeriet li jista 'jkun aċidu xaħmi ta' 20 karbonju b'ħames jew sitt rabtiet doppji (ara l-Figura Supplimentari S5).
L-analiżi PERMANOVA żvelat tliet gruppi distinti bbażati fuq il-profili tal-aċidu xaħmi (F6,21 = 7.79, p <0.001; Figura 5). L-analiżi tal-komponenti prinċipali (PCA) tal-ispettru TBC turi dan u hija spjegata minn żewġ komponenti (Figura 5). Il-komponenti prinċipali spjegaw 57.9% tal-varjanza u kienu jinkludu, f'ordni ta' importanza, aċidu lauriku (C12:0), aċidu olejku (C18:1n9), aċidu palmitiku (C16:0), aċidu steariku (C18:0), u aċidu linoleniku (C18:3n3) (ara Figura S4). It-tieni komponent spjega 26.3% tal-varjanza u inkluda, f'ordni ta 'importanza, aċidu decanoic (C10: 0) u aċidu linolejku (C18: 2n6 cis) (ara Figura Supplimentari S4). Il-profili tad-dieti li fihom zokkor sempliċi (FRU, GAL u GLU) urew karatteristiċi simili. B'kuntrast, disaccharides taw profili differenti: MAL u SUC fuq naħa waħda u LAC fuq in-naħa l-oħra. B'mod partikolari, MAL kien l-uniku zokkor li biddel il-profil FA meta mqabbel ma 'CEL. Barra minn hekk, il-profil MAL kien differenti b'mod sinifikanti mill-profili FRU u GLU. B'mod partikolari, il-profil MAL wera l-ogħla proporzjon ta 'C12:0 (54.59 ± 2.17%), li jagħmilha komparabbli mal-CEL (43.10 ± 5.01%), LAC (43.35 ± 1.31%), FRU (48.90 ± 1.97%) u Profili GLU (48.38 ± 2.17%) (ara Tabella Supplimentari S1). L-ispettru MAL wera wkoll l-inqas kontenut ta 'C18: 1n9 (9.52 ± 0.50%), li kompla jiddifferenzjah mill-ispettri LAC (12.86 ± 0.52%) u CEL (12.40 ± 1.31%). Xejra simili kienet osservata għal C16:0. Fit-tieni komponent, l-ispettru LAC wera l-ogħla kontenut C18: 2n6 (17.22 ± 0.46%), filwaqt li MAL wera l-aktar baxx (12.58 ± 0.67%). C18: 2n6 iddifferenzjat ukoll LAC mill-kontroll (CEL), li wera livelli aktar baxxi (13.41 ± 2.48%) (ara Tabella Supplimentari S1).
Plott PCA ta 'profil ta' aċidu xaħmi ta 'larva ta' titjir ta' suldat iswed b'monosakkaridi differenti (fruttożju, galattożju, glukożju), disakkaridi (lattożju, maltożju, sukrożju) u ċelluloża bħala kontroll.
Biex jiġu studjati l-effetti nutrittivi taz-zokkor solubbli fuq il-larva ta’ H. illucens, iċ-ċelluloża (CEL) fl-għalf tat-tiġieġ ġiet sostitwita bi glukożju (GLU), fruttożju (FRU), galattożju (GAL), maltożju (MAL), sukrożju (SUC), u lattożju (LAC). Madankollu, monosaccharides u disaccharides kellhom effetti differenti fuq l-iżvilupp, is-sopravivenza, u l-kompożizzjoni tal-larva HF. Pereżempju, GLU, FRU, u l-forom disaccharide tagħhom (MAL u SUC) eżerċitaw effetti pożittivi ta 'appoġġ fuq it-tkabbir tal-larva, li ppermettilhom jiksbu piżijiet tal-ġisem finali ogħla minn CEL. B'differenza CEL, GLU, FRU, u SUC mhux diġestibbli jistgħu jaħarbu l-barriera intestinali u jservu bħala sorsi ta 'nutrijenti importanti f'dieti fformulati16,28. MAL m'għandux trasportaturi speċifiċi tal-annimali u huwa maħsub li jiġi idrolizzat għal żewġ molekuli tal-glukożju qabel l-assimilazzjoni15. Dawn il-molekuli huma maħżuna fil-ġisem ta 'l-insetti bħala sors ta' enerġija diretta jew bħala lipidi18. L-ewwel, fir-rigward ta' dawn tal-aħħar, xi wħud mid-differenzi intramodali osservati jistgħu jkunu dovuti għal differenzi żgħar fil-proporzjonijiet tas-sess. Tabilħaqq, f'H. illucens, ir-riproduzzjoni tista' tkun għal kollox spontanja: in-nisa adulti naturalment għandhom riżervi suffiċjenti għall-bajd u huma itqal mill-irġiel29. Madankollu, l-akkumulazzjoni tal-lipidi fil-BSFL tikkorrelata mat-teħid ta 'CH2 solubbli fid-dieta, kif osservat qabel għal GLU u xylose26,30. Pereżempju, Li et al.30 osservaw li meta 8% GLU ġie miżjud mad-dieta tal-larva, il-kontenut tal-lipidi tal-larva BSF żdied b'7.78% meta mqabbel mal-kontrolli. Ir-riżultati tagħna huma konsistenti ma 'dawn l-osservazzjonijiet, li juru li l-kontenut ta' xaħam f'larva mitmugħa biz-zokkor li jinħall kien ogħla minn dak ta 'larva mitmugħa bid-dieta CEL, meta mqabbel ma' żieda ta '8.57% b'supplimentazzjoni ta' GLU. B'mod sorprendenti, ġew osservati riżultati simili f'larva mitmugħa GAL u LAC, minkejja l-effetti negattivi fuq it-tkabbir tal-larva, il-piż finali tal-ġisem u s-sopravivenza. Larva mitmugħa LAC kienu sinifikament iżgħar minn dawk mitmugħa d-dieta CEL, iżda l-kontenut ta 'xaħam tagħhom kien komparabbli ma' larva mitmugħa zokkor solubbli l-oħra. Dawn ir-riżultati jenfasizzaw l-effetti antinutrizzjonali tal-lattożju fuq BSFL. L-ewwel, id-dieta fiha ammont kbir ta 'CH. Is-sistemi ta 'assorbiment u idroliżi ta' monosaccharides u disaccharides, rispettivament, jistgħu jilħqu saturazzjoni, u jikkawżaw konġestjonijiet fil-proċess ta 'assimilazzjoni. Fir-rigward tal-idroliżi, titwettaq minn α- u β-glucosidases 31 . Dawn l-enzimi għandhom sottostrati preferuti skont id-daqs tagħhom u r-rabtiet kimiċi (konnessjonijiet α jew β) bejn il-monosaccharides kostitwenti tagħhom 15 . L-idroliżi ta 'LAC għal GLU u GAL titwettaq minn β-galactosidase, enzima li l-attività tagħha ġiet murija fl-imsaren ta' BSF 32 . Madankollu, l-espressjoni tagħha tista 'tkun insuffiċjenti meta mqabbla mal-ammont ta' LAC ikkunsmat mil-larva. B'kuntrast, α-glucosidase maltase u sucrase 15, li huma magħrufa li huma espressi b'mod abbundanti fl-insetti, huma kapaċi jkissru ammonti kbar ta 'MAL u sucrose SUC, u b'hekk jillimitaw dan l-effett satiating. It-tieni, l-effetti antinutrizzjonali jistgħu jkunu dovuti għall-istimulazzjoni mnaqqsa tal-attività tal-amylase intestinali tal-insetti u t-tnaqqis fl-imġieba tal-għalf meta mqabbla ma 'trattamenti oħra. Tabilħaqq, zokkor li jinħall ġew identifikati bħala stimulaturi ta 'attività ta' enzimi importanti għad-diġestjoni ta 'l-insetti, bħal amylase, u bħala triggers tar-rispons ta' l-għalf33,34,35. Il-grad ta 'stimulazzjoni jvarja skond l-istruttura molekulari taz-zokkor. Fil-fatt, disaccharides jeħtieġu idroliżi qabel l-assorbiment u għandhom it-tendenza li jistimulaw amylase aktar mill-monosaccharides kostitwenti tagħhom34. B'kuntrast, LAC għandu effett aktar ħafif u nstab li mhux kapaċi jappoġġa t-tkabbir tal-insetti f'diversi speċi33,35. Pereżempju, fil-pesti Spodoptera exigua (Boddie 1850), ma nstabet l-ebda attività idrolitika ta 'LAC f'estratti ta' enżimi tal-musrana tan-nofs tal-caterpillar36.
Rigward l-ispettru FA, ir-riżultati tagħna jindikaw effetti modulatorji sinifikanti tas-CH ittestjat. Notevolment, għalkemm l-aċidu lauriku (C12: 0) kien jammonta għal inqas minn 1% tal-FA totali fid-dieta, iddomina fil-profili kollha (ara Tabella Supplimentari S1). Dan huwa konsistenti ma 'dejta preċedenti li l-aċidu lauriku huwa sintetizzat minn CH tad-dieta f'H. illucens permezz ta' mogħdija li tinvolvi acetyl-CoA carboxylase u FA synthase19,27,37. Ir-riżultati tagħna jikkonfermaw li CEL hija fil-biċċa l-kbira indiġeribbli u taġixxi bħala "aġent ta 'bulking" fid-dieti ta' kontroll BSF, kif diskuss f'diversi studji BSFL38,39,40. Is-sostituzzjoni ta 'CEL b'monosaccharides u disaccharides minbarra LAC żiedet il-proporzjon C12: 0, li jindika żieda fl-assorbiment ta' CH mill-larva. Interessanti, id-disaccharides MAL u SUC jippromwovu s-sinteżi tal-aċidu lauriku b'mod aktar effiċjenti mill-monosaccharides kostitwenti tagħhom, li jissuġġerixxu li minkejja l-grad ogħla ta 'polimerizzazzjoni ta' GLU u FRU, u peress li Drosophila hija l-uniku trasportatur sukrożju li ġie identifikat fi speċi ta 'proteini tal-annimali, trasportaturi ta' disakkaridi jista' ma jkunx preżenti fl-imsaren tal-larva ta' H. illucens15, l-użu ta' GLU u FRU tiżdied. Madankollu, għalkemm GLU u FRU huma teoretikament metabolizzati aktar faċilment minn BSF, huma wkoll metabolizzati aktar faċilment minn sottostrati u mikro-organiżmi tal-musrana, li jistgħu jirriżultaw f'degradazzjoni aktar mgħaġġla tagħhom u tnaqqis fl-utilizzazzjoni mill-larva meta mqabbla ma 'disaccharides.
L-ewwel daqqa t'għajn, il-kontenut tal-lipidi ta 'larva mitmugħa LAC u MAL kien komparabbli, u jindika bijodisponibilità simili ta' dawn iz-zokkor. Madankollu, b'mod sorprendenti, il-profil FA ta 'LAC kien aktar sinjuri fl-SFA, speċjalment b'kontenut C12: 0 aktar baxx, meta mqabbel ma' MAL. Ipotesi waħda biex tispjega din id-differenza hija li LAC jista 'jistimula l-bijoakkumulazzjoni ta' FA tad-dieta permezz ta 'acetyl-CoA FA synthase. Jappoġġaw din l-ipoteżi, larva LAC kellhom l-inqas decanoate (C10: 0) proporzjon (0.77 ± 0.13%) mid-dieta CEL (1.27 ± 0.16%), li jindika tnaqqis FA synthase u thioesterase attivitajiet19. It-tieni, l-aċidi grassi tad-dieta huma kkunsidrati bħala l-fattur ewlieni li jinfluwenza l-kompożizzjoni SFA ta 'H. illucens27. Fl-esperimenti tagħna, l-aċidu linolejku (C18: 2n6) ammonta għal 54.81% tal-aċidi grassi tad-dieta, bil-proporzjon fil-larva tal-LAC ikun 17.22 ± 0.46% u f'MAL 12.58 ± 0.67%. L-aċidu olejku (cis + trans C18: 1n9) (23.22% fid-dieta) wera xejra simili. Il-proporzjon ta 'aċidu α-linoleniku (C18: 3n3) jappoġġja wkoll l-ipoteżi tal-bijoakkumulazzjoni. Dan l-aċidu xaħmi huwa magħruf li jakkumula fil-BSFL mal-arrikkiment tas-sottostrat, bħaż-żieda ta 'kejk taż-żerriegħa tal-kittien, sa 6-9% tal-aċidi grassi totali fil-larva19. F'dieti arrikkit, C18: 3n3 jista 'jammonta għal sa 35% tal-aċidi grassi tad-dieta totali. Madankollu, fl-istudju tagħna, C18: 3n3 ammontaw għal 2.51% biss tal-profil tal-aċidu xaħmi. Għalkemm il-proporzjon misjub fin-natura kien aktar baxx fil-larva tagħna, dan il-proporzjon kien ogħla fil-larva tal-LAC (0.87 ± 0.02%) milli f'MAL (0.49 ± 0.04%) (p <0.001; ara Tabella Supplimentari S1). Id-dieta CEL kellha proporzjon intermedju ta '0.72 ± 0.18%. Fl-aħħarnett, il-proporzjon ta 'aċidu palmitiku (C16: 0) fil-larva CF jirrifletti l-kontribut ta' mogħdijiet sintetiċi u FA19 tad-dieta. Hoc et al. 19 osserva li s-sinteżi C16: 0 tnaqqset meta d-dieta ġiet arrikkita bl-ikla taż-żerriegħa tal-kittien, li kienet attribwita għal tnaqqis fid-disponibbiltà tas-sottostrat acetyl-CoA minħabba tnaqqis fil-proporzjon CH. B'mod sorprendenti, għalkemm iż-żewġ dieti kellhom kontenut simili ta' CH u MAL urew bijodisponibilità ogħla, il-larva MAL wrew l-inqas proporzjon C16:0 (10.46 ± 0.77%), filwaqt li LAC wera proporzjon ogħla, li jammonta għal 12.85 ± 0.27% (p < 0.05; ara Tabella Supplimentari S1). Dawn ir-riżultati jenfasizzaw l-influwenza kumplessa tan-nutrijenti fuq id-diġestjoni u l-metaboliżmu tal-BSFL. Bħalissa, ir-riċerka dwar dan is-suġġett hija aktar bir-reqqa fil-Lepidoptera milli fid-Diptera. Fil-caterpillars, LAC ġie identifikat bħala stimulant dgħajjef tal-imġieba tal-għalf meta mqabbel ma 'zokkor solubbli ieħor bħal SUC u FRU34,35. B'mod partikolari, fi Spodopteralittoralis (Boisduval 1833), il-konsum ta 'MAL stimula l-attività amilolitika fl-imsaren sa punt akbar minn LAC34. Effetti simili fil-BSFL jistgħu jispjegaw l-istimulazzjoni mtejba tal-mogħdija sintetika C12: 0 fil-larva MAL, li hija assoċjata ma 'CH assorbit fl-imsaren miżjuda, għalf fit-tul, u azzjoni amylase intestinali. Inqas stimulazzjoni tar-ritmu ta 'tmigħ fil-preżenza ta' LAC tista 'wkoll tispjega t-tkabbir aktar bil-mod tal-larva ta' LAC. Barra minn hekk, Liu Yanxia et al. 27 innota li l-ħajja fuq l-ixkaffa tal-lipidi fis-sottostrati ta 'H. illucens kienet itwal minn dik ta' CH. Għalhekk, il-larva tal-LAC jistgħu jiddependu aktar fuq il-lipidi tad-dieta biex ilestu l-iżvilupp tagħhom, li jistgħu jżidu l-kontenut finali tal-lipidi tagħhom u jimmodulaw il-profil tal-aċidu xaħmi tagħhom.
Sa fejn nafu tagħna, ftit studji biss ittestjaw l-effetti taż-żieda ta 'monosaccharide u disaccharide mad-dieti BSF fuq il-profili FA tagħhom. L-ewwel, Li et al. 30 evalwaw l-effetti ta 'GLU u xylose u osservaw livelli ta' lipidi simili għal tagħna b'rata ta 'żieda ta' 8%. Il-profil tal-FA ma kienx iddettaljat u kien jikkonsisti prinċipalment minn SFA, iżda ma nstabu l-ebda differenzi bejn iż-żewġ zokkor jew meta ġew ippreżentati fl-istess ħin30. Barra minn hekk, Cohn et al. 41 ma wrew l-ebda effett ta '20% GLU, SUC, FRU u GAL żieda mal-għalf tat-tiġieġ fuq il-profili FA rispettivi. Dawn l-ispettri nkisbu minn repliki tekniċi aktar milli bijoloġiċi, li, kif spjegat mill-awturi, jistgħu jillimitaw l-analiżi statistika. Barra minn hekk, in-nuqqas ta' kontroll iso-zokkor (bl-użu ta' CEL) jillimita l-interpretazzjoni tar-riżultati. Riċentement, żewġ studji minn Nugroho RA et al. anomaliji murija fl-ispettra FA42,43. Fl-ewwel studju, Nugroho RA et al. 43 ittestja l-effett taż-żieda ta 'FRU ma' ikla tal-qalba tal-palm iffermentata. Il-profil FA tal-larva li rriżulta wera livelli anormalment għoljin ta 'PUFA, li aktar minn 90% minnhom kienu derivati mid-dieta li fiha 10% FRU (simili għall-istudju tagħna). Għalkemm din id-dieta kien fiha gerbub tal-ħut b'ħafna PUFA, il-valuri tal-profil FA rrappurtati tal-larva fuq id-dieta ta 'kontroll li tikkonsisti minn 100% PCM iffermentat ma kinux konsistenti ma' kwalunkwe profil irrappurtat qabel, b'mod partikolari l-livell anormali ta 'C18: 3n3 ta' 17.77. ± 1.67% u 26.08 ± 0.20% għall-aċidu linolejku konjugat (C18: 2n6t), isomer rari ta 'aċidu linolejku. It-tieni studju wera riżultati simili inklużi FRU, GLU, MAL u SUC42 f'ikla iffermentata tal-qalba tal-palm. Dawn l-istudji, bħal tagħna, jenfasizzaw diffikultajiet serji fit-tqabbil tar-riżultati minn provi tad-dieta tal-larva BSF, bħal għażliet ta 'kontroll, interazzjonijiet ma' sorsi ta 'nutrijenti oħra, u metodi ta' analiżi FA.
Matul l-esperimenti, osservajna li l-kulur u r-riħa tas-sottostrat varjaw skont id-dieta użata. Dan jissuġġerixxi li l-mikro-organiżmi jista 'jkollhom rwol fir-riżultati osservati fis-sottostrat u s-sistema diġestiva tal-larva. Fil-fatt, monosaccharides u disaccharides huma faċilment metabolizzati minn mikro-organiżmi li jikkolonizzaw. Il-konsum rapidu ta' zokkor solubbli minn mikro-organiżmi jista' jirriżulta fir-rilaxx ta' kwantitajiet kbar ta' prodotti metaboliċi mikrobjali bħal etanol, aċidu lattiku, aċidi grassi b'katina qasira (eż. aċidu aċetiku, aċidu propjoniku, aċidu butiriku) u dijossidu tal-karbonju44. Xi wħud minn dawn il-komposti jistgħu jkunu responsabbli għall-effetti tossiċi letali fuq il-larva osservati wkoll minn Cohn et al.41 taħt kundizzjonijiet ta 'żvilupp simili. Pereżempju, l-etanol jagħmel ħsara lill-insetti45. Kwantitajiet kbar ta 'emissjonijiet tad-dijossidu tal-karbonju jistgħu jirriżultaw fl-akkumulazzjoni tiegħu fil-qiegħ tat-tank, li jistgħu jċaħħdu l-atmosfera mill-ossiġnu jekk iċ-ċirkolazzjoni ta' l-arja ma tippermettix ir-rilaxx tagħha. Rigward l-SCFAs, l-effetti tagħhom fuq l-insetti, speċjalment H. illucens, għadhom mifhuma ħażin, għalkemm l-aċidu lattiku, l-aċidu propjoniku u l-aċidu butiriku intwerew li huma letali f'Callosobruchus maculatus (Fabricius 1775)46. F'Drosophila melanogaster Meigen 1830, dawn l-SCFAs huma markaturi tax-xamm li jiggwidaw lin-nisa lejn is-siti tal-ovipożizzjoni, li jissuġġerixxu rwol ta 'benefiċċju fl-iżvilupp tal-larva47. Madankollu, l-aċidu aċetiku huwa kklassifikat bħala sustanza perikoluża u jista' jinibixxi b'mod sinifikanti l-iżvilupp tal-larva47. B'kuntrast, reċentement instab li lactate derivat mill-mikrobi għandu effett protettiv kontra mikrobi invażivi tal-musrana f'Drosophila48. Barra minn hekk, mikro-organiżmi fis-sistema diġestiva għandhom ukoll rwol fid-diġestjoni tas-CH fl-insetti49. Effetti fiżjoloġiċi ta 'SCFAs fuq il-mikrobijota tal-musrana, bħar-rata ta' tmigħ u l-espressjoni tal-ġeni, ġew deskritti fil-vertebrati 50 . Jistgħu wkoll ikollhom effett trofiku fuq il-larva ta' H. illucens u jistgħu jikkontribwixxu parzjalment għar-regolamentazzjoni tal-profili FA. Studji dwar l-effetti nutrittivi ta 'dawn il-prodotti tal-fermentazzjoni mikrobjali se jiċċaraw l-effetti tagħhom fuq in-nutrizzjoni ta' H. illucens u jipprovdu bażi għal studji futuri dwar mikro-organiżmi ta 'benefiċċju jew detrimentali f'termini tal-iżvilupp tagħhom u l-valur ta' sottostrati rikki f'FA. F'dan ir-rigward, ir-rwol tal-mikro-organiżmi fil-proċessi diġestivi ta 'insetti mrobbija bil-massa qed jiġi studjat dejjem aktar. L-insetti qed jibdew jitqiesu bħala bijoreatturi, li jipprovdu kundizzjonijiet ta 'pH u ossiġenazzjoni li jiffaċilitaw l-iżvilupp ta' mikro-organiżmi speċjalizzati fid-degradazzjoni jew id-ditossifikazzjoni ta 'nutrijenti li huma diffiċli għall-insetti biex jiddiġerixxu 51 . Riċentement, Xiang et al.52 wrew li, pereżempju, inokulazzjoni ta 'skart organiku b'taħlita batterjali tippermetti li CF tattira batterji speċjalizzati fid-degradazzjoni tal-linjoċelluloża, ittejjeb id-degradazzjoni tagħha fis-sottostrat meta mqabbla ma' sottostrati mingħajr larva.
Fl-aħħarnett, fir-rigward tal-użu ta 'benefiċċju ta' skart organiku minn H. illucens, id-dieti CEL u SUC ipproduċew l-ogħla numru ta 'larva kuljum. Dan ifisser li minkejja l-piż finali aktar baxx ta 'individwi individwali, il-piż totali tal-larva prodott fuq sottostrat li jikkonsisti minn CH mhux diġestibbli huwa komparabbli ma' dak miksub fuq dieta homosaccharide li fiha monosaccharides u disaccharides. Fl-istudju tagħna, huwa importanti li wieħed jinnota li l-livelli ta 'nutrijenti oħra huma biżżejjed biex jappoġġjaw it-tkabbir tal-popolazzjoni tal-larva u li ż-żieda ta' CEL għandha tkun limitata. Madankollu, il-kompożizzjoni finali tal-larva tvarja, u tenfasizza l-importanza li tagħżel l-istrateġija t-tajba għall-valorizzazzjoni tal-insetti. Il-larva CEL mitmugħa b'għalf sħiħ huma aktar adattati għall-użu bħala għalf tal-annimali minħabba l-kontenut aktar baxx ta' xaħam tagħhom u l-livelli aktar baxxi ta' aċidu lauriku, filwaqt li larvi mitmugħa b'dieti SUC jew MAL jeħtieġu tneħħija tax-xaħam billi tagħfas biex iżidu l-valur taż-żejt, speċjalment fil-bijofjuwil. settur. LAC jinstab fi prodotti sekondarji tal-industrija tal-ħalib bħax-xorrox mill-produzzjoni tal-ġobon. Riċentement, l-użu tiegħu (3.5% lactose) tejjeb il-piż finali tal-ġisem tal-larva53. Madankollu, id-dieta ta 'kontroll f'dan l-istudju kien fiha nofs il-kontenut tal-lipidi. Għalhekk, l-effetti antinutrizzjonali ta 'LAC setgħu ġew ikkontrobattuti minn bijoakkumulazzjoni tal-larva ta' lipidi tad-dieta.
Kif muri minn studji preċedenti, il-proprjetajiet ta 'monosaccharides u disaccharides jaffettwaw b'mod sinifikanti t-tkabbir ta' BSFL u jimmodulaw il-profil FA tiegħu. B'mod partikolari, LAC jidher li għandu rwol antinutrizzjonali matul l-iżvilupp tal-larva billi jillimita d-disponibbiltà ta 'CH għall-assorbiment tal-lipidi fid-dieta, u b'hekk jippromwovi l-bijoakkumulazzjoni tal-UFA. F'dan il-kuntest, ikun interessanti li jsiru bijoassaġġi bl-użu ta' dieti li jgħaqqdu PUFA u LAC. Barra minn hekk, ir-rwol tal-mikro-organiżmi, speċjalment ir-rwol tal-metaboliti mikrobiċi (bħal SCFAs) derivati minn proċessi ta 'fermentazzjoni taz-zokkor, jibqa' suġġett ta 'riċerka denja ta' investigazzjoni.
L-insetti nkisbu mill-kolonja BSF tal-Laboratorju tal-Entomoloġija Funzjonali u Evoluttiva stabbilit fl-2017 f'Agro-Bio Tech, Gembloux, il-Belġju (għal aktar dettalji dwar il-metodi tat-trobbija, ara Hoc et al. 19). Għal provi sperimentali, 2.0 g ta 'bajd BSF inġabru b'mod każwali kuljum minn gaġeġ tat-tgħammir u inkubati f'2.0 kg ta' 70% għalf tat-tiġieġ imxarrab (Aveve, Leuven, Belġju). Ħames ijiem wara t-tfaqqis, il-larva ġew separati mis-sottostrat u magħduda manwalment għal skopijiet sperimentali. Il-piż inizjali ta 'kull lott kien imkejjel. Il-piż individwali medju kien 7.125 ± 0.41 mg, u l-medja għal kull trattament tidher fit-Tabella Supplimentari S2.
Il-formulazzjoni tad-dieta ġiet adattata mill-istudju minn Barragan-Fonseca et al. 38 . Fil-qosor, instab kompromess bejn l-istess kwalità ta 'għalf għat-tiġieġ tal-larva, kontenut simili ta' materja niexfa (DM), CH għoli (10% ibbażat fuq dieta friska) u nisġa, peress li zokkor sempliċi u disaccharides m'għandhomx proprjetajiet ta 'tessut. Skont l-informazzjoni tal-manifattur (Chicken Feed, AVEVE, Leuven, il-Belġju), is-CH ittestjat (jiġifieri zokkor li jinħall) ġie miżjud separatament bħala soluzzjoni akwea awtoklavata (15.9%) ma' dieta li tikkonsisti minn 16.0% proteina, 5.0% lipidi totali, 11.9% għalf tat-tiġieġ mitħun li jikkonsisti f'rmied u 4.8% fibra. F'kull vażett ta '750 ml (17.20 × 11.50 × 6.00 cm, AVA, Tempsee, il-Belġju), 101.9 g ta' soluzzjoni CH awtoklavata tħallat ma '37.8 g ta' għalf tat-tiġieġ. Għal kull dieta, il-kontenut ta 'materja niexfa kien 37.0%, inkluż proteina omoġenja (11.7%), lipidi omoġenji (3.7%) u zokkor omoġenju (26.9% ta' CH miżjud). Is-CH ittestjati kienu glukożju (GLU), fruttożju (FRU), galattożju (GAL), maltożju (MAL), sukrożju (SUC) u lattożju (LAC). Id-dieta ta 'kontroll kienet tikkonsisti f'ċelluloża (CEL), li hija meqjusa bħala indiġeribbli għal-larva ta' H. illucens 38 . Mitt larva ta’ 5 ijiem tqiegħdu fi trej mgħammar b’għatu b’toqba ta’ dijametru ta’ 1 cm fin-nofs u mgħottija b’xibka tan-nemus tal-plastik. Kull dieta kienet ripetuta erba 'darbiet.
Il-piżijiet tal-larva tkejlu tlett ijiem wara l-bidu tal-esperiment. Għal kull kejl, 20 larva tneħħew mis-sottostrat bl-użu ta 'ilma sħun sterili u forceps, imnixxfa, u miżuna (STX223, Ohaus Scout, Parsippany, USA). Wara l-użin, il-larva ġew ritornati fiċ-ċentru tas-sottostrat. Il-kejl ittieħed regolarment tliet darbiet fil-ġimgħa sakemm ħareġ l-ewwel prepupa. F'dan il-punt, iġbor, għadd, u iżen il-larva kollha kif deskritt qabel. Separa l-istadju 6 larva (jiġifieri, larva bojod li jikkorrispondu għall-istadju tal-larva li jippreċedi l-istadju prepupal) u prepupae (jiġifieri, l-aħħar stadju tal-larva li matulu l-larva tal-BSF isiru suwed, jieqfu jieklu, u jfittxu ambjent adattat għall-metamorfosi) u aħżen fi - 18°C għall-analiżi tal-kompożizzjoni. Ir-rendiment ġie kkalkulat bħala l-proporzjon tal-massa totali tal-insetti (larva u prepupae tal-istadju 6) miksuba għal kull dixx (g) mal-ħin tal-iżvilupp (d). Il-valuri medji kollha fit-test huma espressi bħala: medja ± SD.
Il-passi sussegwenti kollha bl-użu ta 'solventi (hexane (Hex), kloroform (CHCl3), metanol (MeOH)) saru taħt barnuża tad-dħaħen u kienu jeħtieġu li jintlibsu ingwanti tan-nitrile, fradal u nuċċalijiet tas-sigurtà.
Larvi bojod ġew imnixxfa fi freeze dryer FreeZone6 (Labconco Corp., Kansas City, MO, USA) għal 72 siegħa u mbagħad mitħun (IKA A10, Staufen, Ġermanja). Lipidi totali ġew estratti minn ± 1 g ta 'trab bl-użu tal-metodu Folch 54. Il-kontenut ta' umdità residwa ta 'kull kampjun lajofilizzat ġie determinat f'duplikat bl-użu ta' analizzatur ta 'umdità (MA 150, Sartorius, Göttiggen, Ġermanja) biex jikkoreġi għal-lipidi totali.
Il-lipidi totali ġew transesterifikati taħt kundizzjonijiet aċidużi biex jinkisbu esteri tal-metil tal-aċidu xaħmi. Fil-qosor, madwar 10 mg lipidi/100 µl soluzzjoni CHCl3 (100 µl) ġiet evaporata bin-nitroġenu f'tubu Pyrex© ta' 8 ml (SciLabware – DWK Life Sciences, Londra, UK). It-tubu tpoġġa f'Hex (0.5 ml) (PESTINORM®SUPRATRACE n-Hexane > 95% għal analiżi ta' traċċi organiċi, VWR Chemicals, Radnor, PA, USA) u soluzzjoni Hex/MeOH/BF3 (20/25/55) (0.5) ml) f'banju ta' l-ilma f'70 °C għal 90 min. Wara t-tkessiħ, ġew miżjuda 10% soluzzjoni akwea ta' H2SO4 (0.2 ml) u soluzzjoni saturata ta' NaCl (0.5 ml). Ħallat it-tubu u imla t-taħlita b'Hex nadif (8.0 mL). Porzjon tal-fażi ta 'fuq ġie trasferit għal kunjett u analizzat permezz ta' kromatografija tal-gass b'ditekter ta 'jonizzazzjoni tal-fjamma (GC-FID). Il-kampjuni ġew analizzati bl-użu ta' Trace GC Ultra (Thermo Scientific, Waltham, MA, USA) mgħammar b'injettur maqsum/splitless (240 °C) f'modalità maqsuma (fluss maqsum: 10 mL/min), kolonna Stabilwax®-DA ( 30 m, 0.25 mm id, 0.25 μm, Restek Corp., Bellefonte, PA, USA) u FID (250 °C). Il-programm tat-temperatura ġie stabbilit kif ġej: 50 °C għal 1 min, jiżdied għal 150 °C f'30 °C/min, jiżdied għal 240 °C f'4 °C/min u jkompli f'240 °C għal 5 min. Hex intuża bħala vojt u standard ta 'referenza li fih 37 ester tal-metil tal-aċidu xaħmi (Supelco 37-component FAMEmix, Sigma-Aldrich, Overijse, il-Belġju) intuża għall-identifikazzjoni. L-identifikazzjoni ta 'aċidi grassi mhux saturati (UFAs) ġiet ikkonfermata minn GC bidimensjonali komprensiva (GC × GC-FID) u l-preżenza ta' isomeri ġiet determinata b'mod preċiż b'adattament żgħir tal-metodu ta 'Ferrara et al. 55. Id-dettalji tal-istrument jistgħu jinstabu fit-Tabella Supplimentari S3 u r-riżultati fil-Figura Supplimentari S5.
Id-dejta hija ppreżentata f'format ta' spreadsheet Excel (Microsoft Corporation, Redmond, WA, USA). Analiżi statistika saret bl-użu ta 'R Studio (verżjoni 2023.12.1 + 402, Boston, USA) 56 . Id-dejta dwar il-piż tal-larva, il-ħin tal-iżvilupp u l-produttività ġiet stmata bl-użu tal-mudell lineari (LM) (kmand "lm", pakkett R "stats" 56) peress li jaqblu ma 'distribuzzjoni Gaussjana. Ir-rati ta 'sopravivenza bl-użu ta' analiżi tal-mudell binomjali ġew stmati bl-użu tal-mudell lineari ġenerali (GLM) (kmand "glm", pakkett R "lme4" 57). In-normalità u l-omoscedastiċità ġew ikkonfermati bl-użu tat-test Shapiro (kmand "shapiro.test", pakkett R "stats" 56) u analiżi tal-varjanza tad-dejta (kmand betadisper, pakkett R "vegan" 58). Wara analiżi f'pari ta' valuri p sinifikanti (p < 0.05) mit-test LM jew GLM, ġew skoperti differenzi sinifikanti bejn il-gruppi bl-użu tat-test EMM (kmand "emmeans", pakkett R "emmeans" 59).
L-ispettri FA kompluti tqabblu bl-użu ta 'analiżi ta' permutazzjoni multivarjata ta 'varjanza (jiġifieri permMANOVA; kmand "adonis2", pakkett R "vegan" 58) bl-użu tal-matriċi tad-distanza Ewklidjana u 999 permutazzjonijiet. Dan jgħin biex jiġu identifikati aċidi grassi li huma influwenzati min-natura tal-karboidrati tad-dieta. Differenzi sinifikanti fil-profili tal-FA ġew analizzati aktar bl-użu ta 'paraguni f'pari. Id-dejta mbagħad ġiet viżwalizzata bl-użu ta 'analiżi tal-komponenti prinċipali (PCA) (kmand "PCA", pakkett R "FactoMineR" 60). L-FA responsabbli għal dawn id-differenzi ġiet identifikata bl-interpretazzjoni taċ-ċrieki ta 'korrelazzjoni. Dawn il-kandidati ġew ikkonfermati bl-użu ta' analiżi tal-varjanza f'direzzjoni waħda (ANOVA) (kmand “aov”, pakkett R “stats” 56 ) segwit mit-test post hoc ta' Tukey (kmand TukeyHSD, pakkett R “stats” 56 ). Qabel l-analiżi, in-normalità ġiet evalwata bl-użu tat-test Shapiro-Wilk, l-omoscedastiċità ġiet iċċekkjata bl-użu tat-test Bartlett (kmand “bartlett.test”, pakkett R “stats” 56), u ntuża metodu mhux parametriku jekk l-ebda waħda miż-żewġ suppożizzjonijiet ma ġiet issodisfata . Tqabblu l-analiżi (kmand “kruskal.test”, pakkett R “stats” 56 ), u mbagħad ġew applikati t-testijiet post hoc ta’ Dunn (kmand dunn.test, pakkett R “dunn.test” 56 ).
Il-verżjoni finali tal-manuskritt ġiet iċċekkjata bl-użu tal-Grammarly Editor bħala qarrej tal-provi bl-Ingliż (Grammarly Inc., San Francisco, California, USA) 61 .
Is-settijiet tad-dejta ġġenerati u analizzati matul l-istudju attwali huma disponibbli mill-awtur korrispondenti fuq talba raġonevoli.
Kim, SW, et al. Nilħqu d-domanda globali għall-proteina tal-għalf: sfidi, opportunitajiet u strateġiji. Annals of Animal Biosciences 7, 221–243 (2019).
Caparros Megido, R., et al. Reviżjoni tal-istatus u l-prospetti tal-produzzjoni dinjija ta 'insetti li jittieklu.... Entomol. Ġen 44, (2024).
Rehman, K. ur, et al. Iswed suldat fly (Hermetia illucens) bħala għodda potenzjalment innovattiva u favur l-ambjent għall-ġestjoni ta 'skart organiku: Reviżjoni qasira. Waste Management Research 41, 81–97 (2023).
Skala, A., et al. Is-sottostrat tat-trobbija jinfluwenza t-tkabbir u l-istatus tal-makronutrijenti tal-larva tad-dubbien tas-suldat iswed prodotti industrijalment. Sci. Rep 10, 19448 (2020).
Shu, MK, et al. Proprjetajiet antimikrobiċi ta 'estratti taż-żejt minn larva tad-dubbien tas-suldat iswed imrobbija fuq frak tal-ħobż. Xjenza tal-Ikel tal-Annimali, 64, (2024).
Schmitt, E. u de Vries, W. (2020). Benefiċċji potenzjali tal-użu tad-demel tat-titjir tas-suldat iswed bħala emenda tal-ħamrija għall-produzzjoni tal-ikel u impatt ambjentali mnaqqas. Opinjoni kurrenti. Green Sustain. 25, 100335 (2020).
Franco A. et al. Lipidi tat-titjir tas-suldat iswed—sors innovattiv u sostenibbli. Żvilupp Sostenibbli, Vol. 13, (2021).
Van Huis, A. Insetti bħala ikel u għalf, qasam emerġenti fl-agrikoltura: reviżjoni. J. Għalf tal-Insetti 6, 27–44 (2020).
Kachor, M., Bulak, P., Prots-Petrikha, K., Kirichenko-Babko, M., u Beganovsky, A. Diversi użi ta 'suldat iswed fly fl-industrija u l-agrikoltura - reviżjoni. Bijoloġija 12, (2023).
Hock, B., Noel, G., Carpentier, J., Francis, F., u Caparros Megido, R. Ottimizzazzjoni tal-propagazzjoni artifiċjali ta 'Hermetia illucens. PLOS ONE 14, (2019).
Ħin tal-post: Diċ-25-2024