सामान्य घुलनशील कार्बोहाइड्रेटले कालो सैनिक फ्लाई लार्भा हर्मेटिया इलुसेन्स (स्ट्राटियोमाइडे) को वृद्धि, अस्तित्व र फ्याटी एसिड प्रोफाइललाई असर गर्छ।

Nature.com भ्रमण गर्नुभएकोमा धन्यवाद। तपाईंले प्रयोग गरिरहनुभएको ब्राउजर संस्करणमा सीमित CSS समर्थन छ। उत्कृष्ट परिणामहरूको लागि, हामी नयाँ ब्राउजर प्रयोग गर्न सिफारिस गर्दछौं (वा इन्टरनेट एक्सप्लोररमा अनुकूलता मोड असक्षम पार्नुहोस्)। यस बीचमा, निरन्तर समर्थन सुनिश्चित गर्न, हामी शैलीहरू र जाभास्क्रिप्ट बिना साइट प्रदर्शन गर्नेछौं।
कालो सैनिक फ्लाई (Hermetia illucens, L. 1758) कार्बोहाइड्रेट युक्त जैविक उप-उत्पादनहरू प्रयोग गर्ने उच्च क्षमता भएको सर्वभक्षी हानिकारक कीरा हो। कार्बोहाइड्रेटहरू मध्ये, कालो सैनिक फ्लाईहरू विकास र लिपिड संश्लेषणको लागि घुलनशील चिनीहरूमा भर पर्छन्। यस अध्ययनको उद्देश्य कालो सैनिक फ्लाईहरूको विकास, अस्तित्व, र फ्याटी एसिड प्रोफाइलमा सामान्य घुलनशील चिनीको प्रभावहरूको मूल्याङ्कन गर्नु थियो। कुखुराको दानालाई मोनोसेकेराइड र डिस्याकराइड्स छुट्टाछुट्टै जोड्नुहोस्। सेल्युलोज नियन्त्रणको रूपमा प्रयोग गरिएको थियो। लार्भाले खुवाएको ग्लुकोज, फ्रक्टोज, सुक्रोज र माल्टोज नियन्त्रण लार्भा भन्दा छिटो बढ्यो। यसको विपरित, ल्याक्टोजले लार्भामा न्यूट्रिशनल प्रभाव पारेको थियो, बृद्धि सुस्त हुन्छ र अन्तिम व्यक्तिगत शरीरको वजन घटाउँछ। यद्यपि, सबै घुलनशील चिनीहरूले लार्भालाई नियन्त्रण आहार खुवाउने भन्दा मोटो बनायो। विशेष रूपमा, परीक्षण गरिएको चिनीले फ्याटी एसिड प्रोफाइललाई आकार दियो। माल्टोज र सुक्रोजले सेल्युलोजको तुलनामा संतृप्त फ्याटी एसिड सामग्री बढायो। यसको विपरित, ल्याक्टोजले आहारमा असंतृप्त फ्याटी एसिडको जैव संचय बढायो। ब्ल्याक सोल्जर फ्लाई लार्भाको फ्याटी एसिड संरचनामा घुलनशील चिनीको प्रभाव देखाउने यो अध्ययन पहिलो हो। हाम्रो परिणामहरूले संकेत गर्दछ कि परीक्षण गरिएको कार्बोहाइड्रेटले कालो सैनिक फ्लाई लार्भाको फ्याटी एसिड संरचनामा महत्त्वपूर्ण प्रभाव पार्छ र त्यसैले तिनीहरूको अन्तिम आवेदन निर्धारण गर्न सक्छ।
ऊर्जा र पशु प्रोटिनको लागि विश्वव्यापी माग बढिरहेको छ। ग्लोबल वार्मिङको सन्दर्भमा उत्पादन बढाउने क्रममा जीवाश्म ऊर्जा र परम्परागत खाद्य उत्पादन विधिको हरियाली विकल्प खोज्नु अनिवार्य छ। परम्परागत पशुपालनको तुलनामा किराहरूले उनीहरूको कम रासायनिक संरचना र वातावरणीय प्रभावका कारण यी समस्याहरूलाई सम्बोधन गर्ने आशावादी छन्। कीराहरू मध्ये, यी समस्याहरूलाई सम्बोधन गर्न एक उत्कृष्ट उम्मेद्वार कालो सैनिक फ्लाई (BSF), हर्मेटिया इल्युसेन्स (L. 1758), विभिन्न जैविक सब्सट्रेटहरूमा खुवाउन सक्षम हानिकारक प्रजातिहरू हुन्। त्यसकारण, बीएसएफ प्रजनन मार्फत यी सब्सट्रेटहरूलाई मूल्याङ्कन गर्दा विभिन्न उद्योगहरूको आवश्यकताहरू पूरा गर्न कच्चा मालको नयाँ स्रोत सिर्जना गर्न सकिन्छ।
बीएसएफ लार्भा (बीएसएफएल) ले कृषि र कृषि-औद्योगिक उप-उत्पादनहरू जस्तै ब्रुअरहरूको अन्न, तरकारीको अवशेष, फलफूलको पल्प र बासी रोटीमा खाना खान सक्छ, जुन तिनीहरूको उच्च कार्बोहाइड्रेट (CH) 4,5 को कारणले BSFL वृद्धिको लागि विशेष रूपमा उपयुक्त छ। 6 सामग्री। बीएसएफएलको ठूलो मात्रामा उत्पादनले दुई उत्पादनहरूको निर्माणमा परिणाम दिन्छ: मल, सब्सट्रेट अवशेष र मलको मिश्रण जुन बिरुवा खेतीको लागि मलको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ7, र लार्भा, जुन मुख्य रूपमा प्रोटीन, लिपिड र काइटिनले बनेको हुन्छ। प्रोटिन र लिपिडहरू मुख्यतया पशुपालन, जैविक इन्धन र सौन्दर्य प्रसाधनहरूमा प्रयोग गरिन्छ8,9। चिटिनको लागि, यो बायोपोलिमरले कृषि-खाद्य क्षेत्र, बायोटेक्नोलजी र स्वास्थ्य सेवामा अनुप्रयोगहरू फेला पार्छ।
BSF एक अटोजेनस होलोमेटाबोलस कीरा हो, जसको अर्थ यसको मेटामोर्फोसिस र प्रजनन, विशेष गरी कीराको जीवन चक्रको ऊर्जा-उपभोग गर्ने चरणहरू, लार्भा बृद्धिको समयमा उत्पन्न हुने पोषक तत्वहरूद्वारा पूर्ण रूपमा समर्थन गर्न सकिन्छ। थप विशेष रूपमा, प्रोटीन र लिपिड संश्लेषणले बोसो शरीरको विकासमा नेतृत्व गर्दछ, एक महत्त्वपूर्ण भण्डारण अंग जसले बीएसएफको गैर-खाने चरणहरूमा ऊर्जा जारी गर्दछ: प्रीपुपा (अर्थात, अन्तिम लार्भा चरण जसमा बीएसएफ लार्भा खाना खुवाउँदा र खोज्दा कालो हुन्छ। मेटामोर्फोसिसको लागि उपयुक्त वातावरणको लागि), प्युपे (अर्थात, कीराले मेटामोर्फोसिसबाट गुज्रिरहेको गैर-गति चरण), र वयस्क १२,१३। BSF14 को आहारमा CH मुख्य ऊर्जा स्रोत हो। यी पोषक तत्वहरू मध्ये, रेशायुक्त सीएच जस्तै हेमिसेल्युलोज, सेल्युलोज र लिग्निन, डिस्याकराइड्स र पोलिसाकराइड्स (जस्तै स्टार्च) को विपरीत, BSFL15,16 द्वारा पचाउन सक्दैन। CH को पाचन कार्बोहाइड्रेटको अवशोषणको लागि एक महत्त्वपूर्ण प्रारम्भिक चरण हो, जुन अन्ततः आन्द्रामा साधारण चिनीहरूमा हाइड्रोलाइज गरिन्छ। साधारण चिनीलाई त्यसपछि अवशोषित गर्न सकिन्छ (अर्थात्, आन्द्राको पेरिट्रोफिक झिल्ली मार्फत) र ऊर्जा उत्पादन गर्न चयापचय गर्न सकिन्छ। माथि उल्लेख गरिएझैं, लार्भाले बोसो शरीरमा लिपिडको रूपमा अतिरिक्त ऊर्जा भण्डारण गर्दछ 12,18। भण्डारण लिपिडहरूमा ट्राइग्लिसराइडहरू हुन्छन् (एक ग्लिसरोल अणु र तीन फ्याटी एसिडहरूबाट बनेको तटस्थ लिपिडहरू) आहारको साधारण चिनीबाट लार्भाद्वारा संश्लेषित हुन्छन्। यी CH ले फ्याटी एसिड (FA) बायोसिन्थेसिसको लागि आवश्यक एसिटाइल-CoA सब्सट्रेटहरू फ्याटी एसिड सिन्थेस र thioesterase मार्गहरू 19 मार्फत प्रदान गर्दछ। H. illucens lipids को फ्याटी एसिड प्रोफाइल प्राकृतिक रूपमा lauric एसिड (C12:0) 19,20 को उच्च अनुपात संग संतृप्त फ्याटी एसिड (SFA) को प्रभुत्व छ। तसर्थ, उच्च लिपिड सामग्री र फ्याटी एसिड संरचनाले जनावरको दानामा सम्पूर्ण लार्भाको प्रयोगको लागि द्रुत रूपमा सीमित कारकहरू बन्न थालेको छ, विशेष गरी जलपालनमा जहाँ बहुअनस्याचुरेटेड फ्याटी एसिड (PUFA) आवश्यक छ21।
जैविक फोहोर कम गर्न BSFL को सम्भाव्यता को खोज पछि, विभिन्न उप-उत्पादन को मूल्य मा अध्ययन BSFL को संरचना आंशिक रूप देखि यसको आहार द्वारा विनियमित छ देखाएको छ। हाल, H. illucens को FA प्रोफाइल को नियमन सुधार गर्न जारी छ। BSFL को PUFA को जैव जम्मा गर्ने क्षमता PUFA-सम्पन्न सब्सट्रेटहरू जस्तै शैवाल, माछाको फोहोर, वा फ्ल्याक्ससीड जस्ता खानाहरूमा प्रदर्शन गरिएको छ, जसले पशु पोषण १९,२२,२३ को लागि उच्च गुणस्तरको एफए प्रोफाइल प्रदान गर्दछ। यसको विपरित, PUFA मा समृद्ध नभएका उप-उत्पादनहरूका लागि, त्यहाँ सधैं आहार FA प्रोफाइलहरू र लार्भा FA बीचको सम्बन्ध हुँदैन, अन्य पोषक तत्वहरूको प्रभाव 24,25 को संकेत गर्दछ। वास्तवमा, FA प्रोफाइलहरूमा पाचन योग्य CH को प्रभाव खराब रूपमा बुझिएको छ र 24,25,26,27 अन्डर-अनुसन्धान गरिएको छ।
हाम्रो जानकारी अनुसार, H. illucens को आहारमा कुल मोनोसेकराइड र disaccharides प्रचुर मात्रामा भए तापनि, H. illucens पोषणमा तिनीहरूको पोषणको भूमिकालाई राम्ररी बुझिएको छैन। यस अध्ययनको उद्देश्य BSFL पोषण र लिपिड संरचनामा तिनीहरूको प्रभावहरू स्पष्ट पार्नु थियो। हामी विभिन्न पोषण अवस्थाहरूमा लार्भाको वृद्धि, अस्तित्व, र उत्पादकता मूल्याङ्कन गर्नेछौं। त्यसपछि, हामी BSFL पोषण गुणस्तरमा CH को प्रभावहरू हाइलाइट गर्न प्रत्येक आहारको लिपिड सामग्री र फ्याटी एसिड प्रोफाइलको वर्णन गर्नेछौं।
हामीले परिकल्पना गर्यौं कि परीक्षण गरिएको CH को प्रकृतिले (1) लार्भा वृद्धि, (2) कुल लिपिड स्तरहरू, र (3) FA प्रोफाइललाई परिमार्जन गर्दछ। मोनोसेकराइडहरू सीधा अवशोषित गर्न सकिन्छ, जबकि डिसैकराइडहरू हाइड्रोलाइज्ड हुनुपर्छ। यसरी मोनोसेकराइडहरू प्रत्यक्ष ऊर्जा स्रोतहरू वा FA सिन्थेस र थायोस्टेरेज मार्गहरू मार्फत लिपोजेनेसिसको लागि अग्रदूतको रूपमा उपलब्ध छन्, जसले गर्दा H. illucens लार्भा वृद्धि र आरक्षित लिपिडहरू (विशेष गरी लौरिक एसिड) को संचयलाई बढावा दिन्छ।
परीक्षण गरिएको CH ले वृद्धिको समयमा लार्भाको औसत शरीरको तौललाई असर गर्‍यो (चित्र 1)। FRU, GLU, SUC र MAL ले लार्भाको शरीरको तौल नियन्त्रण आहार (CEL) जस्तै बढायो। यसको विपरित, LAC र GAL ले लार्भाको विकासलाई रोकेको देखिन्छ। उल्लेखनीय रूपमा, LAC ले वृद्धि अवधिभर SUC को तुलनामा लार्भा वृद्धिमा महत्त्वपूर्ण नकारात्मक प्रभाव पारेको थियो: 9.16 ± 1.10 mg विरुद्ध 15.00 ± 1.01 mg दिन 3 मा (F6,21 = 12.77, p < 0.001; चित्र। 1), 125.12 ± 125.12 mg र 211.79 ± 14.93 mg, क्रमशः, दिन 17 मा (F6,21 = 38.57, p <0.001; चित्र 1)।
नियन्त्रणको रूपमा विभिन्न मोनोसेकराइड्स (फ्रुक्टोज (एफआरयू), ग्यालेक्टोज (जीएएल), ग्लुकोज (जीएलयू), डिसाकराइड्स (ल्याक्टोज (एलएसी), माल्टोज (एमएएल), सुक्रोज (एसयूसी)) र सेलुलोज (सीईएल) प्रयोग गर्दै। कालो सैनिक फ्लाई लार्भाले खुवाएको लार्भाको वृद्धि। वक्रमा प्रत्येक बिन्दुले 100 लार्भा (n = 4) को जनसंख्याबाट 20 अनियमित रूपमा चयन गरिएको लार्भाको तौलबाट गणना गरिएको औसत व्यक्तिगत वजन (mg) को प्रतिनिधित्व गर्दछ। त्रुटि पट्टीहरूले SD को प्रतिनिधित्व गर्दछ।
CEL आहारले 95.5 ± 3.8% को उत्कृष्ट लार्भा अस्तित्व प्रदान गर्‍यो। यसबाहेक, घुलनशील CH युक्त H. illucens फिड डाइटहरूको अस्तित्व कम भयो (GLM: χ = 107.13, df = 21, p < 0.001), जुन अध्ययन गरिएको CH मा MAL र SUC (डिसाकराइड्स) को कारणले भएको थियो। मृत्युदर GLU, FRU, GAL (monosaccharide), र LAC (EMM: p <0.001, चित्र 2) भन्दा कम थियो।
कालो सैनिक फ्लाई लार्भाको अस्तित्वको बक्सप्लट विभिन्न मोनोसेकराइड्स (फ्रुक्टोज, ग्यालेक्टोज, ग्लुकोज), डिस्याकराइड्स (ल्याक्टोज, माल्टोज, सुक्रोज) र सेलुलोजलाई नियन्त्रणको रूपमा उपचार गरिन्छ। एउटै अक्षर भएका उपचारहरू एकअर्काबाट खासै फरक छैनन् (EMM, p > ०.०५)।
परीक्षण गरिएका सबै आहारहरूले लार्भालाई प्रिप्युपल चरणमा पुग्न अनुमति दियो। यद्यपि, परीक्षण गरिएका CHs ले लार्भा विकास (F6,21=9.60, p <0.001; तालिका 1) लाई लम्ब्याउन खोजेको थियो। विशेष गरी, लार्भालाई खुवाइएको GAL र LAC ले CEL (CEL-GAL: p <0.001; CEL-LAC: p <0.001; तालिका 1) मा पालना गरिएको लार्भाको तुलनामा प्रिप्युपल चरणमा पुग्न धेरै समय लाग्यो।
परीक्षण गरिएको CH ले लार्भाको शरीरको तौलमा पनि फरक प्रभाव पारेको थियो, लार्भाको शरीरको वजनले CEL आहारलाई 180.19 ± 11.35 mg (F6,21 = 16.86, p <0.001; Fig. 3) पुग्यो। FRU, GLU, MAL र SUC ले 200 mg भन्दा बढीको औसत अन्तिम लार्भाको शरीरको तौल निम्त्यायो, जुन CEL (p <0.05) भन्दा धेरै बढी थियो। यसको विपरित, GAL र LAC लाई खुवाइएको लार्भाको शरीरको तौल कम थियो, औसत 177.64 ± 4.23 mg र 156.30 ± 2.59 mg, क्रमशः (p <0.05)। यो प्रभाव LAC को साथ अधिक स्पष्ट थियो, जहाँ अन्तिम शरीरको वजन नियन्त्रण आहारको तुलनामा कम थियो (CEL-LAC: भिन्नता = 23.89 mg; p = 0.03; चित्र 3)।
लार्भा स्पट (mg) को रूपमा व्यक्त गरिएको व्यक्तिगत लार्भाको औसत अन्तिम तौल र हिस्टोग्राम (g) को रूपमा व्यक्त गरिएको कालो सिपाही फ्लाइहरूले विभिन्न मोनोसेकराइडहरू (फ्रुक्टोज, ग्यालेक्टोज, ग्लुकोज), डिस्याकराइड्स (ल्याक्टोज, माल्टोज, सुक्रोज) र सेल्युलोज (नियन्त्रणको रूपमा)। स्तम्भ पत्रहरूले कुल लार्भा वजन (p <0.001) मा उल्लेखनीय रूपमा भिन्न समूहहरू प्रतिनिधित्व गर्दछ। लार्भा स्पटहरूसँग सम्बन्धित अक्षरहरूले महत्त्वपूर्ण रूपमा फरक व्यक्तिगत लार्भा तौल भएका समूहहरूलाई प्रतिनिधित्व गर्दछ (p <0.001)। त्रुटि पट्टीहरूले SD को प्रतिनिधित्व गर्दछ।
अधिकतम व्यक्तिगत वजन अधिकतम अन्तिम कुल लार्भा उपनिवेश वजन बाट स्वतन्त्र थियो। वास्तवमा, FRU, GLU, MAL, र SUC युक्त आहारहरूले CEL (चित्र 3) को तुलनामा ट्याङ्कीमा उत्पादित कुल लार्भाको वजन बढाएन। यद्यपि, LAC ले कुल तौललाई उल्लेखनीय रूपमा घटाएको छ (CEL-LAC: भिन्नता = 9.14 g; p <0.001; चित्र 3)।
तालिका १ ले उत्पादन (लार्भा/दिन) देखाउँछ। चाखलाग्दो कुरा के छ भने, CEL, MAL र SUC को इष्टतम उत्पादनहरू समान थिए (तालिका 1)। यसको विपरित, FRU, GAL, GLU र LAC ले CEL (तालिका 1) को तुलनामा उपज घटायो। GAL र LAC ले सबैभन्दा खराब प्रदर्शन गर्‍यो: उत्पादनलाई क्रमशः ०.५१ ± ०.०९ ग्राम लार्भा/दिन र ०.४८ ± ०.०६ ग्राम लार्भा/दिनमा घटाइयो (तालिका १)।
मोनोसेकराइड्स र डिसैकराइड्सले CF लार्भाको लिपिड सामग्री बढायो (तालिका 1)। CLE आहारमा, DM सामग्रीको 23.19 ± 0.70% को लिपिड सामग्री भएको लार्भा प्राप्त गरियो। तुलनाको लागि, घुलनशील चिनीको साथ खुवाइएको लार्भामा औसत लिपिड सामग्री 30% भन्दा बढी थियो (तालिका 1)। यद्यपि, परिक्षण गरिएको CHs ले उनीहरूको बोसो सामग्री उही हदसम्म बढायो।
अपेक्षित रूपमा, CG विषयहरूले लार्भाको FA प्रोफाइललाई फरक-फरक डिग्रीमा असर गर्यो (चित्र 4)। SFA सामग्री सबै आहारहरूमा उच्च थियो र 60% भन्दा बढी पुग्यो। MAL र SUC ले FA प्रोफाइललाई असन्तुलित बनायो, जसले SFA सामग्रीमा वृद्धि गर्यो। MAL को मामलामा, एकातिर, यो असंतुलनले मुख्य रूपमा मोनोअनस्याचुरेटेड फ्याटी एसिड (MUFA) (F6,21 = 7.47; p <0.001; चित्र 4) को सामग्रीमा कमी ल्यायो। अर्कोतर्फ, SUC को लागि, MUFA र PUFA बीचको कमी अधिक समान थियो। LAC र MAL को FA स्पेक्ट्रममा विपरीत प्रभावहरू थिए (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; ४) LAC-फेड लार्भामा SFA को कम अनुपातले MUFA सामग्री बढाएको देखिन्छ। विशेष गरी, GAL (F6,21 = 7.47; p <0.001; चित्रा 4) बाहेक अन्य घुलनशील चिनीहरूको तुलनामा LAC-फेड लार्भामा MUFA स्तरहरू उच्च थिए।
नियन्त्रणका रूपमा विभिन्न मोनोसेकराइडहरू (फ्रुक्टोज (एफआरयू), ग्यालेक्टोज (जीएएल), ग्लुकोज (जीएलयू), डिस्याकराइडहरू (ल्याक्टोज (एलएसी), माल्टोज (एमएल), सुक्रोज (एसयूसी)) र सेलुलोज (सीईएल) नियन्त्रणको रूपमा प्रयोग गर्दै, फ्याटी एसिडको बक्स प्लट। कालो सैनिक फ्लाई लार्भालाई खुवाइएको रचना। परिणामहरू कुल FAME को प्रतिशतको रूपमा व्यक्त गरिन्छ। विभिन्न अक्षरहरूसँग चिन्ह लगाइएका उपचारहरू महत्त्वपूर्ण रूपमा फरक हुन्छन् (p <0.001)। (a) संतृप्त फ्याटी एसिडको अनुपात; (b) मोनोअनस्याचुरेटेड फैटी एसिड; (c) Polyunsaturated फैटी एसिड।
पहिचान गरिएका फ्याटी एसिडहरू मध्ये, लौरिक एसिड (C12:0) सबै अवलोकन गरिएको स्पेक्ट्रामा प्रमुख थियो (40% भन्दा बढी)। अन्य वर्तमान SFA हरू पाल्मिटिक एसिड (C16:0) (10% भन्दा कम), स्टेरिक एसिड (C18:0) (2.5% भन्दा कम) र क्याप्रिक एसिड (C10:0) (1.5% भन्दा कम) थिए। MUFAs लाई मुख्यतया ओलिक एसिड (C18:1n9) (9.5% भन्दा कम) द्वारा प्रतिनिधित्व गरिएको थियो, जबकि PUFA हरू मुख्यतया लिनोलिक एसिड (C18:2n6) (13.0% भन्दा कम) बाट बनेका थिए (पूरक तालिका S1 हेर्नुहोस्)। थप रूपमा, यौगिकहरूको सानो अनुपात पहिचान गर्न सकिँदैन, विशेष गरी CEL लार्भाको स्पेक्ट्रामा, जहाँ अज्ञात यौगिक नम्बर 9 (UND9) ले 2.46 ± 0.52% को औसतको लागि जिम्मेवार छ (पूरक तालिका S1 हेर्नुहोस्)। GC×GC-FID विश्लेषणले सुझाव दियो कि यो 20-कार्बन फ्याटी एसिड हुन सक्छ जसमा पाँच वा छ डबल बन्डहरू छन् (पूरक चित्र S5 हेर्नुहोस्)।
PERMANOVA विश्लेषणले फ्याटी एसिड प्रोफाइल (F6,21 = 7.79, p <0.001; चित्र 5) मा आधारित तीन अलग समूहहरू प्रकट गर्यो। TBC स्पेक्ट्रमको प्रिन्सिपल कम्पोनेन्ट एनालिसिस (PCA) ले यसलाई चित्रण गर्छ र दुईवटा कम्पोनेन्टहरूद्वारा व्याख्या गरिएको छ (चित्र 5)। प्रिन्सिपल कम्पोनेन्टहरूले भिन्नताको 57.9% व्याख्या गरे र महत्त्वको क्रममा, लौरिक एसिड (C12:0), ओलिक एसिड (C18:1n9), पाल्मिटिक एसिड (C16:0), स्टेरिक एसिड (C18:0), र समावेश गरियो। लिनोलेनिक एसिड (C18:3n3) (चित्र S4 हेर्नुहोस्)। दोस्रो घटकले भिन्नताको 26.3% व्याख्या गर्‍यो र महत्त्वको क्रममा, डेकानोइक एसिड (C10:0) र लिनोलिक एसिड (C18:2n6 cis) समावेश गरियो (पूरक चित्र S4 हेर्नुहोस्)। साधारण चिनी (FRU, GAL र GLU) युक्त आहारहरूको प्रोफाइलले समान विशेषताहरू देखायो। यसको विपरित, डिसैकराइड्सले विभिन्न प्रोफाइलहरू उत्पन्न गर्यो: एकतर्फ MAL र SUC र अर्कोमा LAC। विशेष गरी, MAL मात्र चिनी थियो जसले CEL को तुलनामा FA प्रोफाइल परिवर्तन गर्यो। थप रूपमा, MAL प्रोफाइल FRU र GLU प्रोफाइलहरू भन्दा धेरै फरक थियो। विशेष गरी, MAL प्रोफाइलले C12:0 (54.59 ± 2.17%) को उच्चतम अनुपात देखाएको छ, यसलाई CEL (43.10 ± 5.01%), LAC (43.35 ± 1.31%), FRU (48.90 ± 1.97%) र GLU (48.38 ± 2.17%) प्रोफाइलहरू (हेर्नुहोस् पूरक तालिका S1)। MAL स्पेक्ट्रमले पनि सबैभन्दा कम C18: 1n9 सामग्री (9.52 ± 0.50%) देखाएको छ, जसले यसलाई LAC (12.86 ± 0.52%) र CEL (12.40 ± 1.31%) स्पेक्ट्राबाट थप फरक पारेको छ। C16:0 को लागि समान प्रवृत्ति अवलोकन गरिएको थियो। दोस्रो कम्पोनेन्टमा, LAC स्पेक्ट्रमले उच्चतम C18:2n6 सामग्री (17.22 ± 0.46%) देखाएको छ, जबकि MAL ले सबैभन्दा कम (12.58 ± 0.67%) देखाएको छ। C18:2n6 ले LAC लाई नियन्त्रण (CEL) बाट पनि भिन्न गर्‍यो, जसले तल्लो तह (13.41 ± 2.48%) देखाएको थियो (पूरक तालिका S1 हेर्नुहोस्)।
कालो सैनिक फ्लाई लार्भाको फ्याटी एसिड प्रोफाइलको पीसीए प्लट विभिन्न मोनोस्याकराइडहरू (फ्रुक्टोज, ग्यालेक्टोज, ग्लुकोज), डिसेकराइड्स (ल्याक्टोज, माल्टोज, सुक्रोज) र सेलुलोज नियन्त्रणको रूपमा।
H. illucens लार्भामा घुलनशील चिनीको पोषण प्रभाव अध्ययन गर्न, कुखुराको दानामा सेल्युलोज (CEL) लाई ग्लुकोज (GLU), फ्रक्टोज (FRU), ग्यालेक्टोज (GAL), माल्टोज (MAL), सुक्रोज (SUC) र ल्याक्टोज (LAC)। यद्यपि, मोनोसेकराइड र डिसैकराइडले HF लार्भाको विकास, अस्तित्व र संरचनामा फरक प्रभाव पारेको थियो। उदाहरणका लागि, GLU, FRU, र तिनीहरूको disaccharide forms (MAL र SUC) ले लार्भाको वृद्धिमा सकारात्मक सहयोगी प्रभावहरू देखायो, जसले तिनीहरूलाई CEL भन्दा उच्च अन्तिम शरीरको वजन हासिल गर्न अनुमति दियो। अपचनीय CEL को विपरीत, GLU, FRU, र SUC ले आन्द्राको अवरोधलाई बाइपास गर्न सक्छ र सूत्रबद्ध आहारहरूमा महत्त्वपूर्ण पोषक स्रोतको रूपमा सेवा गर्न सक्छ। MAL सँग विशिष्ट पशु ट्रान्सपोर्टरहरूको अभाव छ र आत्मसात गर्नु अघि दुई ग्लुकोज अणुहरूमा हाइड्रोलाइज गरिएको मानिन्छ। यी अणुहरू कीराको शरीरमा प्रत्यक्ष ऊर्जा स्रोत वा लिपिड १८ को रूपमा भण्डारण गरिन्छ। पहिलो, पछिको सन्दर्भमा, केहि अवलोकन गरिएको इन्ट्रामोडल भिन्नताहरू लिङ्ग अनुपातमा सानो भिन्नताको कारण हुन सक्छ। वास्तवमा, एच. इल्युसेन्समा, प्रजनन पूर्णतया सहज हुन सक्छ: वयस्क महिलाहरूसँग स्वाभाविक रूपमा पर्याप्त अण्डा राख्ने भण्डार हुन्छ र तिनीहरू पुरुषहरू भन्दा भारी हुन्छन्। यद्यपि, BSFL मा लिपिड संचयले आहारमा घुलनशील CH2 सेवनसँग सम्बन्धित छ, जसरी पहिले GLU र xylose26,30 को लागि अवलोकन गरिएको थियो। उदाहरणका लागि, Li et al.30 ले देखे कि जब 8% GLU लार्भा आहारमा थपियो, BSF लार्भाको लिपिड सामग्री नियन्त्रणको तुलनामा 7.78% ले बढ्यो। हाम्रा नतिजाहरू यी अवलोकनहरूसँग मिल्दोजुल्दो छन्, GLU पूरकको साथ 8.57% वृद्धिको तुलनामा, CEL आहारमा खुवाइएको लार्भामा घुलनशील चिनीको तुलनामा लार्भामा बोसोको मात्रा बढी थियो। अचम्मको कुरा, लार्भाको बृद्धि, अन्तिम शरीरको तौल र बाँच्नमा प्रतिकूल प्रभाव भए पनि लार्भालाई GAL र LAC मा पनि यस्तै परिणामहरू देखिएका थिए। लार्भालाई खुवाइएको एलएसी सीईएल आहार खुवाउने भन्दा धेरै सानो थियो, तर तिनीहरूको बोसो सामग्री लार्भाले अन्य घुलनशील चिनी खुवाउनेसँग तुलना गर्न सकिन्छ। यी नतिजाहरूले बीएसएफएलमा ल्याक्टोजको न्यूट्रिशनल प्रभावहरूलाई हाइलाइट गर्दछ। पहिलो, आहारले ठूलो मात्रामा CH समावेश गर्दछ। क्रमशः मोनोसेकराइड र डिसैकराइडहरूको अवशोषण र हाइड्रोलिसिस प्रणालीहरू संतृप्तिमा पुग्न सक्छ, जसले आत्मसात प्रक्रियामा अवरोधहरू निम्त्याउँछ। हाइड्रोलिसिसको लागि, यो α- र β-glucosidases 31 द्वारा गरिन्छ। यी इन्जाइमहरूले तिनीहरूको आकार र तिनीहरूको घटक मोनोसेकराइडहरू 15 बीचको रासायनिक बन्डहरू (α वा β लिंकेजहरू) को आधारमा सब्सट्रेटहरूलाई प्राथमिकता दिन्छन्। LAC को GLU र GAL को हाइड्रोलाइसिस β-galactosidase द्वारा गरिन्छ, एक इन्जाइम जसको गतिविधि BSF 32 को पेटमा प्रदर्शन गरिएको छ। यद्यपि, यसको अभिव्यक्ति लार्भाले खपत गरेको LAC को मात्राको तुलनामा अपर्याप्त हुन सक्छ। यसको विपरित, α-glucosidase माल्टेज र sucrase 15, जुन कीराहरूमा प्रचुर मात्रामा अभिव्यक्त हुन जानिन्छ, MAL र sucrose SUC को ठूलो मात्रालाई तोड्न सक्षम छन्, जसले गर्दा यो तृप्त प्रभावलाई सीमित गर्दछ। दोस्रो, कीटको आन्द्राको एमाइलेज गतिविधिको कम उत्तेजना र अन्य उपचारको तुलनामा खुवाउने व्यवहारको सुस्तताको कारणले एन्टिपोषण प्रभाव हुन सक्छ। वास्तवमा, घुलनशील चिनीहरू कीराको पाचनका लागि महत्त्वपूर्ण इन्जाइम गतिविधिको उत्तेजकको रूपमा पहिचान गरिएको छ, जस्तै एमाइलेज, र फिडिङ प्रतिक्रियाको ट्रिगरहरू 33,34,35। उत्तेजना को डिग्री चीनी को आणविक संरचना मा निर्भर गर्दछ। वास्तवमा, disaccharides लाई अवशोषण गर्नु अघि हाइड्रोलाइसिस चाहिन्छ र तिनीहरूको घटक मोनोसेकराइड्स भन्दा बढी एमाइलेजलाई उत्तेजित गर्ने प्रवृत्ति हुन्छ। यसको विपरित, LAC ले हल्का प्रभाव पार्छ र विभिन्न प्रजातिहरूमा कीट वृद्धिलाई समर्थन गर्न असक्षम भएको पाइन्छ 33,35। उदाहरणका लागि, कीट स्पोडोप्टेरा एक्जिगुआ (बोडी 1850) मा, क्याटरपिलर मिडगट इन्जाइमहरू ३६ को अर्कमा LAC को कुनै हाइड्रोलाइटिक गतिविधि पत्ता लागेन।
एफए स्पेक्ट्रमको सन्दर्भमा, हाम्रो नतिजाहरूले परीक्षण गरिएको CH को महत्त्वपूर्ण मोड्युलेटरी प्रभावहरू संकेत गर्दछ। उल्लेखनीय रूपमा, लौरिक एसिड (C12:0) ले आहारमा कुल FA को 1% भन्दा कमको लागि जिम्मेवार भए तापनि, यसले सबै प्रोफाइलहरूमा प्रभुत्व जमायो (पूरक तालिका S1 हेर्नुहोस्)। यो अघिल्लो डेटासँग मिल्दोजुल्दो छ कि लौरिक एसिड H. illucens मा आहार CH बाट एसिटाइल-CoA carboxylase र FA synthase19,27,37 सम्मिलित मार्ग मार्फत संश्लेषित हुन्छ। हाम्रा नतिजाहरूले पुष्टि गर्दछ कि CEL धेरै हदसम्म अपचनीय छ र BSF नियन्त्रण आहारहरूमा "बल्किङ एजेन्ट" को रूपमा कार्य गर्दछ, जसरी धेरै BSFL अध्ययनहरूमा छलफल गरिएको छ38,39,40। CEL लाई LAC बाहेक मोनोस्याकेराइड र डिसैकराइड्सले प्रतिस्थापन गर्दा C12: 0 अनुपात बढ्यो, जसले लार्भाद्वारा CH अपटेक बढेको संकेत गर्दछ। चाखलाग्दो कुरा के छ भने, MAL र SUC ले लौरिक एसिड संश्लेषणलाई तिनीहरूको घटक मोनोसेकराइडहरू भन्दा बढि कुशलतापूर्वक बढावा दिन्छ, सुझाव दिन्छ कि GLU र FRU को पोलिमराइजेसनको उच्च डिग्रीको बावजुद, र ड्रोसोफिला एक मात्र सुक्रोज ट्रान्सपोर्टर हो जुन पशु प्रोटिन प्रजातिहरूमा पहिचान गरिएको छ, डिस्काराइड ट्रान्सपोर्टरहरू। H. illucens larvae15 को पेटमा उपस्थित नहुन सक्छ GLU र FRU को उपयोग बढेको छ। यद्यपि, GLU र FRU सैद्धान्तिक रूपमा BSF द्वारा सजिलैसँग मेटाबोलाइज्ड भए तापनि, तिनीहरू सब्सट्रेटहरू र आन्द्राका सूक्ष्मजीवहरूद्वारा पनि सजिलै चयापचय हुन्छन्, जसले गर्दा तिनीहरूको द्रुत रूपमा क्षय हुन सक्छ र लार्भाद्वारा डिसाकराइडहरूको तुलनामा कम उपयोग हुन सक्छ।
पहिलो नजरमा, LAC र MAL लाई खुवाइएको लार्भाको लिपिड सामग्री तुलनात्मक थियो, यी चिनीहरूको समान जैव उपलब्धतालाई संकेत गर्दछ। यद्यपि, आश्चर्यजनक रूपमा, LAC को FA प्रोफाइल SFA मा धनी थियो, विशेष गरी कम C12: 0 सामग्रीको साथ, MAL को तुलनामा। यस भिन्नतालाई व्याख्या गर्नको लागि एउटा परिकल्पना यो हो कि एलएसीले एसिटाइल-कोए एफए सिन्थेज मार्फत आहार एफएको जैव संचयलाई उत्तेजित गर्न सक्छ। यस परिकल्पनालाई समर्थन गर्दै, LAC लार्भासँग CEL आहार (1.27 ± 0.16%) भन्दा कम डिकानोएट (C10:0) अनुपात (0.77 ± 0.13%) थियो, जसले FA सिन्थेज र thioesterase गतिविधिहरू घटेको संकेत गर्दछ। दोस्रो, आहार फैटी एसिडलाई H. illucens27 को SFA संरचनालाई प्रभाव पार्ने मुख्य कारक मानिन्छ। हाम्रो प्रयोगहरूमा, लिनोलिक एसिड (C18:2n6) ले आहारमा रहेको फ्याटी एसिडको 54.81% को लागि जिम्मेवार छ, LAC लार्भामा अनुपात 17.22 ± 0.46% र MAL मा 12.58 ± 0.67%। Oleic एसिड (cis + trans C18: 1n9) (23.22% आहारमा) समान प्रवृत्ति देखायो। α-linolenic एसिड (C18: 3n3) को अनुपातले पनि bioaccumulation परिकल्पना समर्थन गर्दछ। यो फ्याटी एसिड सब्सट्रेट संवर्धनमा BSFL मा जम्मा हुन जानिन्छ, जस्तै फ्ल्याक्ससीड केक थप्दा, लार्भा १९ मा कुल फ्याटी एसिडको ६-९% सम्म। समृद्ध आहारहरूमा, C18: 3n3 कुल आहार फैटी एसिडको 35% सम्म हुन सक्छ। यद्यपि, हाम्रो अध्ययनमा, C18: 3n3 फ्याटी एसिड प्रोफाइलको 2.51% मात्र हो। यद्यपि प्रकृतिमा पाइने अनुपात हाम्रो लार्भामा कम थियो, यो अनुपात MAL (0.49 ± 0.04%) भन्दा LAC लार्भा (0.87 ± 0.02%) मा उच्च थियो (p <0.001; पूरक तालिका S1 हेर्नुहोस्)। CEL आहार 0.72 ± 0.18% को मध्यवर्ती अनुपात थियो। अन्तमा, CF लार्भामा पाल्मिटिक एसिड (C16:0) अनुपातले सिंथेटिक मार्ग र आहार FA19 को योगदानलाई प्रतिबिम्बित गर्दछ। Hoc et al। 19 ले अवलोकन गर्‍यो कि C16:0 संश्लेषण कम भएको थियो जब आहारलाई फ्ल्याक्ससीड खानाले समृद्ध बनाइएको थियो, जुन CH अनुपातमा कमीको कारण एसिटाइल-CoA सब्सट्रेटको उपलब्धतामा कमी आएको थियो। अचम्मको कुरा, यद्यपि दुबै आहारमा समान CH सामग्री थियो र MAL ले उच्च जैव उपलब्धता देखायो, MAL लार्भाले सबैभन्दा कम C16: 0 अनुपात (10.46 ± 0.77%) देखायो, जबकि LAC ले उच्च अनुपात देखायो, 12.85 ± 0.27% (p <0.0 हेर्नुहोस्; पूरक तालिका S1)। यी परिणामहरूले BSFL पाचन र चयापचयमा पोषक तत्वहरूको जटिल प्रभावलाई हाइलाइट गर्दछ। हाल, यस विषयमा अनुसन्धान Diptera मा भन्दा Lepidoptera मा अधिक गहन छ। क्याटरपिलरहरूमा, LAC लाई अन्य घुलनशील चिनीहरू जस्तै SUC र FRU34,35 को तुलनामा खुवाउने व्यवहारको कमजोर उत्तेजकको रूपमा पहिचान गरिएको थियो। विशेष गरी, Spodopteralittoralis (Boisduval 1833) मा, MAL खपतले LAC34 भन्दा ठूलो हदसम्म आन्द्रामा एमाइलोलाइटिक गतिविधिलाई उत्तेजित गर्यो। BSFL मा समान प्रभावहरूले MAL लार्भामा C12:0 सिंथेटिक मार्गको परिष्कृत उत्तेजनाको व्याख्या गर्न सक्छ, जुन आन्द्राले अवशोषित सीएच, लामो समयसम्म खुवाउने, र आन्द्राको एमाइलेज कार्यसँग सम्बन्धित छ। LAC को उपस्थितिमा खुवाउने तालको कम उत्तेजनाले LAC लार्भाको सुस्त वृद्धिलाई पनि व्याख्या गर्न सक्छ। यसबाहेक, Liu Yanxia et al। 27 ले H. illucens substrates मा लिपिड को शेल्फ जीवन CH को भन्दा लामो थियो भनेर उल्लेख गरे। तसर्थ, LAC लार्भाले आफ्नो विकास पूरा गर्नको लागि आहार लिपिडहरूमा बढी भर पर्न सक्छ, जसले तिनीहरूको अन्तिम लिपिड सामग्री बढाउन सक्छ र तिनीहरूको फ्याटी एसिड प्रोफाइललाई परिमार्जन गर्न सक्छ।
हाम्रो ज्ञानको राम्रोसँग, केवल केही अध्ययनहरूले उनीहरूको एफए प्रोफाइलहरूमा बीएसएफ आहारहरूमा मोनोस्याकराइड र डिसेकराइड थपको प्रभावहरू परीक्षण गरेका छन्। पहिलो, ली एट अल। 30 ले GLU र xylose को प्रभावहरू मूल्याङ्कन गर्यो र 8% थप दरमा हाम्रो जस्तै लिपिड स्तरहरू अवलोकन गर्यो। एफए प्रोफाइल विस्तृत थिएन र मुख्यतया एसएफए समावेश थियो, तर दुई चिनीहरू बीच कुनै भिन्नता फेला परेन वा जब तिनीहरू एकैसाथ प्रस्तुत गरियो 30। यसबाहेक, Cohn et al। 41 ले सम्बन्धित एफए प्रोफाइलहरूमा कुखुराको दानामा 20% GLU, SUC, FRU र GAL थपेको कुनै प्रभाव देखाएन। यी स्पेक्ट्राहरू जैविक प्रतिकृतिहरू भन्दा प्राविधिकबाट प्राप्त गरिएका थिए, जुन लेखकहरूले वर्णन गरे अनुसार, सांख्यिकीय विश्लेषणलाई सीमित गर्न सक्छ। यसबाहेक, iso-शुगर नियन्त्रणको अभाव (CEL प्रयोग गरेर) परिणामहरूको व्याख्या सीमित गर्दछ। भर्खरै, Nugroho RA et al द्वारा दुई अध्ययनहरू। एफए स्पेक्ट्रा 42,43 मा विसंगतिहरू प्रदर्शन गरियो। पहिलो अध्ययनमा, Nugroho RA et al। 43 ले किण्वित पाम कर्नेल खानामा FRU थप्ने प्रभावको परीक्षण गर्‍यो। परिणामस्वरूप लार्भाको FA प्रोफाइलले PUFA को असामान्य रूपमा उच्च स्तर देखायो, जसमध्ये 90% भन्दा बढी 10% FRU (हाम्रो अध्ययन जस्तै) भएको आहारबाट व्युत्पन्न गरिएको थियो। यद्यपि यस आहारमा PUFA-समृद्ध माछाका छर्राहरू थिए, 100% किण्वित PCM समावेश भएको नियन्त्रण आहारमा लार्भाको रिपोर्ट गरिएको FA प्रोफाइल मानहरू पहिले रिपोर्ट गरिएको प्रोफाइलसँग मेल खाएनन्, विशेष गरी 17.77 को C18:3n3 को असामान्य स्तर। संयुग्मित लिनोलिक एसिडको लागि ± 1.67% र 26.08 ± 0.20% (C18:2n6t), लिनोलिक एसिडको दुर्लभ आइसोमर। दोस्रो अध्ययनले किण्वित पाम कर्नेल खानामा FRU, GLU, MAL र SUC42 लगायतका समान परिणामहरू देखाए। यी अध्ययनहरू, हाम्रो जस्तै, BSF लार्भा आहार परीक्षणहरू, जस्तै नियन्त्रण विकल्पहरू, अन्य पोषक स्रोतहरूसँग अन्तरक्रिया, र FA विश्लेषण विधिहरूबाट परिणामहरू तुलना गर्नमा गम्भीर कठिनाइहरू हाइलाइट गर्दछ।
प्रयोगको क्रममा, हामीले देख्यौं कि सब्सट्रेटको रंग र गन्ध प्रयोग गरिएको आहारमा निर्भर गर्दछ। यसले सुझाव दिन्छ कि सूक्ष्मजीवहरूले सब्सट्रेट र लार्भाको पाचन प्रणालीमा देखिएका परिणामहरूमा भूमिका खेल्न सक्छन्। वास्तवमा, monosaccharides र disaccharides सजिलै सूक्ष्मजीवहरु को उपनिवेश द्वारा metabolized छन्। सूक्ष्मजीवहरूद्वारा घुलनशील चिनीको द्रुत खपतले ठूलो मात्रामा माइक्रोबियल मेटाबोलिक उत्पादनहरू जस्तै इथेनॉल, ल्याक्टिक एसिड, सर्ट-चेन फ्याटी एसिडहरू (जस्तै एसिटिक एसिड, प्रोपियोनिक एसिड, ब्यूटाइरिक एसिड) र कार्बन डाइअक्साइड 44 निस्कन सक्छ। यी मध्ये केही यौगिकहरू लार्भामा घातक विषाक्त प्रभावहरूका लागि जिम्मेवार हुन सक्छन् जसलाई Cohn et al.41 ले समान विकास अवस्थाहरूमा पनि अवलोकन गरेको छ। उदाहरणका लागि, इथानोल कीराहरूका लागि हानिकारक छ45। ठूलो मात्रामा कार्बन डाइअक्साइड उत्सर्जनले ट्याङ्कीको तल्लो भागमा यसको संचयको परिणाम हुन सक्छ, जसले वायु परिसंचरणले यसको रिलीजलाई अनुमति दिँदैन भने अक्सिजनको वातावरणबाट वञ्चित हुन सक्छ। SCFA को सन्दर्भमा, कीराहरूमा तिनीहरूको प्रभावहरू, विशेष गरी H. illucens, कम बुझिएको छ, यद्यपि ल्याक्टिक एसिड, प्रोपियोनिक एसिड, र ब्यूटरिक एसिडलाई Callosobruchus maculatus (Fabricius 1775)46 मा घातक देखाइएको छ। ड्रोसोफिला मेलानोगास्टर मेइजेन 1830 मा, यी SCFA हरू घ्राण चिन्हहरू हुन् जसले महिलाहरूलाई ओभिपोजिसन साइटहरूमा मार्गदर्शन गर्दछ, लार्भा विकासमा लाभदायक भूमिकाको सुझाव दिन्छ। यद्यपि, एसिटिक एसिडलाई खतरनाक पदार्थको रूपमा वर्गीकृत गरिएको छ र यसले लार्भाको विकासलाई उल्लेखनीय रूपमा रोक्न सक्छ। यसको विपरित, माइक्रोबियल व्युत्पन्न ल्याक्टेटले भर्खरै ड्रोसोफिला ४८ मा आक्रामक पेट सूक्ष्मजीवहरू विरुद्ध सुरक्षात्मक प्रभाव पाएको छ। यसबाहेक, पाचन प्रणालीमा सूक्ष्मजीवहरूले पनि कीराहरूमा CH पाचनमा भूमिका खेल्छन्। पेट माइक्रोबायोटामा SCFAs को शारीरिक प्रभावहरू, जस्तै खुवाउने दर र जीन अभिव्यक्ति, कशेरुका 50 मा वर्णन गरिएको छ। तिनीहरूले H. illucens लार्भामा पनि ट्रफिक प्रभाव पार्न सक्छ र FA प्रोफाइलहरूको नियमनमा अंशमा योगदान गर्न सक्छ। यी माइक्रोबियल किण्वन उत्पादनहरूको पोषण प्रभावहरूको अध्ययनले H. पोषणमा तिनीहरूको प्रभावलाई स्पष्ट पार्छ र तिनीहरूको विकास र FA- धनी सब्सट्रेटहरूको मूल्यको सन्दर्भमा लाभकारी वा हानिकारक सूक्ष्मजीवहरूमा भविष्यका अध्ययनहरूको लागि आधार प्रदान गर्दछ। यस सन्दर्भमा, सामूहिक खेती कीराहरूको पाचन प्रक्रियाहरूमा सूक्ष्मजीवहरूको भूमिका बढ्दो रूपमा अध्ययन भइरहेको छ। कीराहरूलाई बायोरिएक्टरको रूपमा हेर्न थालेको छ, जसले pH र अक्सिजन अवस्थाहरू प्रदान गर्दछ जसले किराहरूलाई पचाउन गाह्रो हुने पोषक तत्वहरूको क्षय वा डिटक्सिफिकेशनमा विशेष सूक्ष्मजीवहरूको विकासलाई सहज बनाउँदछ। हालै, Xiang et al.52 ले उदाहरणका लागि, जीवाणु मिश्रणको साथ जैविक फोहोरको इनोकलेसनले CF लाई लिग्नोसेलुलोज डिग्रेडेसनमा विशेष ब्याक्टेरियालाई आकर्षित गर्न अनुमति दिन्छ, लार्भा बिना सब्सट्रेटको तुलनामा सब्सट्रेटमा यसको क्षय सुधार गर्दछ।
अन्तमा, H. illucens द्वारा जैविक फोहोरको लाभकारी प्रयोगको सन्दर्भमा, CEL र SUC आहारले प्रति दिन सबैभन्दा धेरै लार्भा उत्पादन गर्यो। यसको मतलब व्यक्तिगत व्यक्तिहरूको कम अन्तिम तौल भए तापनि, अपच गर्न नसकिने CH समावेश भएको सब्सट्रेटमा उत्पादित कुल लार्भाको तौल मोनोसेकराइडहरू र डिस्याकराइडहरू समावेश गरिएको होमोसेकराइड आहारमा प्राप्त भएकोसँग तुलना गर्न सकिन्छ। हाम्रो अध्ययनमा, यो नोट गर्न महत्त्वपूर्ण छ कि अन्य पोषक तत्वहरूको स्तर लार्भा जनसंख्याको वृद्धिलाई समर्थन गर्न पर्याप्त छ र CEL को थप सीमित हुनुपर्छ। यद्यपि, लार्भाको अन्तिम संरचना फरक हुन्छ, जसले कीराहरूलाई मूल्याङ्कन गर्नको लागि सही रणनीति छनौट गर्ने महत्त्वलाई हाइलाइट गर्दछ। पूरै फिडसँग खुवाइएको CEL लार्भा तिनीहरूको कम बोसो सामग्री र कम लौरिक एसिडको स्तरको कारणले जनावरको दानाको रूपमा प्रयोगको लागि अधिक उपयुक्त हुन्छ, जबकि SUC वा MAL आहारहरूसँग खुवाइएको लार्भालाई तेलको मूल्य बढाउन, विशेष गरी जैविक इन्धनमा थिचेर डिफ्याट गर्न आवश्यक हुन्छ। क्षेत्र। LAC दुग्ध उद्योगका उप-उत्पादनहरूमा पाइन्छ जस्तै पनीर उत्पादनबाट मट्ठा। हालै, यसको प्रयोग (3.5% ल्याक्टोज) ले अन्तिम लार्भाको शरीरको वजनमा सुधार 53। यद्यपि, यस अध्ययनमा नियन्त्रण आहारमा लिपिड सामग्री आधा समावेश थियो। तसर्थ, LAC को न्यूट्रिशनल प्रभावहरू आहार लिपिडहरूको लार्भा बायोएक्युमुलेशनद्वारा प्रतिरोध गरिएको हुन सक्छ।
अघिल्लो अध्ययनहरू द्वारा देखाइए अनुसार, मोनोसेकराइडहरू र डिसेकराइडहरूका गुणहरूले बीएसएफएलको वृद्धिलाई महत्त्वपूर्ण रूपमा असर गर्छ र यसको एफए प्रोफाइल परिमार्जन गर्दछ। विशेष गरी, LAC ले आहार लिपिड अवशोषणको लागि CH को उपलब्धतालाई सीमित गरेर लार्भाको विकासको क्रममा पोषण विरोधी भूमिका खेलेको देखिन्छ, जसले गर्दा UFA bioaccumulation लाई बढावा दिन्छ। यस सन्दर्भमा, PUFA र LAC को संयोजन गर्ने आहारहरू प्रयोग गरेर बायोअसेहरू सञ्चालन गर्न रोचक हुनेछ। यसबाहेक, सूक्ष्मजीवहरूको भूमिका, विशेष गरी माइक्रोबियल मेटाबोलाइट्स (जस्तै SCFAs) को भूमिका चिनी किण्वन प्रक्रियाहरूबाट व्युत्पन्न, अनुसन्धानको योग्य अनुसन्धान विषय बनेको छ।
कीराहरू 2017 मा एग्रो-बायो टेक, जेम्बलक्स, बेल्जियममा स्थापित कार्यात्मक र विकासवादी कीटविज्ञान प्रयोगशालाको बीएसएफ उपनिवेशबाट प्राप्त गरिएको थियो (पालन विधिहरूको बारेमा थप विवरणहरूको लागि, Hoc et al. 19 हेर्नुहोस्)। प्रयोगात्मक परीक्षणहरूको लागि, 2.0 ग्राम BSF अण्डाहरू अनियमित रूपमा प्रजनन पिंजराहरूबाट दैनिक सङ्कलन गरियो र 70% भिजेको कुखुराको दाना (Aveve, Leuven, बेल्जियम) को 2.0 kg मा इन्क्युबेटेड गरियो। ह्याचिङको पाँच दिन पछि, लार्भालाई सब्सट्रेटबाट अलग गरियो र प्रयोगात्मक उद्देश्यका लागि म्यानुअल रूपमा गणना गरियो। प्रत्येक ब्याचको प्रारम्भिक वजन मापन गरिएको थियो। औसत व्यक्तिगत वजन 7.125 ± 0.41 मिलीग्राम थियो, र प्रत्येक उपचारको लागि औसत पूरक तालिका S2 मा देखाइएको छ।
आहार सूत्र Barragan-Fonseca et al द्वारा अध्ययनबाट अनुकूलित गरिएको थियो। ३८। छोटकरीमा, लार्भा कुखुराका लागि एउटै फिडको गुणस्तर, समान सुख्खा पदार्थ (DM) सामग्री, उच्च CH (10% ताजा आहारमा आधारित) र बनावट बीचको सम्झौता फेला पर्‍यो, किनकि साधारण चिनी र डिस्याकराइडहरूमा कुनै बनावट गुण हुँदैन। निर्माताको जानकारी (चिकन फिड, AVEVE, लुभेन, बेल्जियम) अनुसार, परीक्षण गरिएको CH (अर्थात घुलनशील चिनी) लाई 16.0% प्रोटीन, 5.0% कुल लिपिडहरू समावेश भएको आहारमा अटोक्लेभ्ड जलीय घोल (15.9%) को रूपमा छुट्टै थपिएको थियो। 11.9% भुइँ कुखुराको दानामा खरानी र 4.8% फाइबर हुन्छ। प्रत्येक 750 मिलीलीटर जार (17.20 × 11.50 × 6.00 सेमी, AVA, Tempsee, बेल्जियम), 101.9 ग्राम अटोक्लेभ गरिएको CH समाधान 37.8 ग्राम कुखुराको दानासँग मिसाइएको थियो। प्रत्येक आहारको लागि, सुक्खा पदार्थ सामग्री 37.0% थियो, एकरूप प्रोटीन (11.7%), एकरूप लिपिड (3.7%) र एकरूप चिनी (26.9% थपिएको CH) सहित। CH परीक्षणहरू ग्लुकोज (GLU), फ्रक्टोज (FRU), ग्यालेक्टोज (GAL), माल्टोज (MAL), सुक्रोज (SUC) र ल्याक्टोज (LAC) थिए। कन्ट्रोल डाइटमा सेलुलोज (CEL) समावेश हुन्छ, जसलाई H. illucens larvae 38 को लागि अपचनीय मानिन्छ। १ सय ५ दिन पुरानो लार्भालाई बीचमा १ सेन्टिमिटर व्यासको प्वाल भएको ढक्कन लगाएको ट्रेमा राखिएको थियो र प्लास्टिकको लामखुट्टेले छोपिएको थियो। प्रत्येक आहार चार पटक दोहोर्याइएको थियो।
प्रयोग सुरु भएको तीन दिन पछि लार्भाको तौल नापियो। प्रत्येक मापनको लागि, बाँझ तातो पानी र फोर्सेप्स प्रयोग गरेर सब्सट्रेटबाट 20 लार्भा हटाइयो, सुकाइयो र तौल गरियो (STX223, Ohaus Scout, Parsippany, USA)। तौल गरेपछि, लार्भालाई सब्सट्रेटको केन्द्रमा फर्काइयो। पहिलो प्रिप्युपा नदेखिएसम्म हप्तामा तीन पटक नियमित रूपमा मापन गरिन्थ्यो। यस बिन्दुमा, पहिले वर्णन गरिए अनुसार सबै लार्भाहरू सङ्कलन गर्नुहोस्, गणना गर्नुहोस् र तौल गर्नुहोस्। स्टेज ६ लार्भा (अर्थात्, प्रिप्युपल स्टेज अघिको लार्भा स्टेजसँग मिल्दोजुल्दो सेतो लार्भा) र प्रिप्युपा (अर्थात् अन्तिम लार्भा स्टेज जसमा बीएसएफ लार्भा कालो हुन्छ, खाना खान रोक्छ र मेटामोर्फोसिसको लागि उपयुक्त वातावरण खोज्छ) र भण्डारण गर्नुहोस् - संरचनात्मक विश्लेषणको लागि 18 डिग्री सेल्सियस। उत्पादन प्रति डिश (g) को विकास समय (d) मा प्राप्त कीराहरूको कुल द्रव्यमान (चरण 6 को लार्भा र prepupae) को अनुपातको रूपमा गणना गरिएको थियो। पाठमा सबै औसत मानहरू यस रूपमा व्यक्त गरिन्छ: मतलब ± SD।
सोल्भेन्ट्स (हेक्सेन (हेक्स), क्लोरोफर्म (CHCl3), मेथानोल (MeOH)) को प्रयोग गरेर सबै पछिका चरणहरू फ्युम हुड अन्तर्गत प्रदर्शन गरियो र नाइट्राइल ग्लोभ्स, एप्रन र सुरक्षा चश्मा लगाउन आवश्यक थियो।
सेतो लार्भालाई FreeZone6 फ्रिज ड्रायर (Labconco Corp., Kansas City, MO, USA) मा ७२ घन्टा र त्यसपछि ग्राउन्ड (IKA A10, Staufen, Germany) मा सुकाइयो। कुल लिपिडहरू फोल्च विधि 54 को प्रयोग गरेर पाउडरको ±1 ग्रामबाट निकालिएको थियो। प्रत्येक lyophilized नमूनाको अवशिष्ट नमी सामग्री एक नमी विश्लेषक (MA 150, Sartorius, Göttiggen, जर्मनी) को प्रयोग गरेर डुप्लिकेटमा कुल लिपिडहरूको लागि सही गर्न निर्धारण गरिएको थियो।
फ्याटी एसिड मिथाइल एस्टरहरू प्राप्त गर्न अम्लीय अवस्थाहरूमा कुल लिपिडहरू ट्रान्सस्टेरिफाइड गरिएको थियो। छोटकरीमा, लगभग 10 मिलीग्राम लिपिड्स/100 μl CHCl3 समाधान (100 μl) नाइट्रोजनको साथ 8 मिलीलीटर पाइरेक्स© ट्यूबमा वाष्पीकरण गरिएको थियो (SciLabware – DWK Life Sciences, London, UK)। ट्यूबलाई हेक्स (०.५ एमएल) (पेस्टिनोर्म®सुप्राट्रास एन-हेक्सेन > ९५% जैविक ट्रेस विश्लेषणको लागि, VWR रसायन, Radnor, PA, USA) र Hex/MeOH/BF3 (20/25/55) समाधान (0.5) मा राखिएको थियो। एमएल) पानीको नुहाउने ठाउँमा ७० डिग्री सेल्सियसमा ९० मिनेटको लागि। चिसो पछि, 10% जलीय H2SO4 समाधान (0.2 ml) र संतृप्त NaCl समाधान (0.5 ml) थपियो। ट्यूब मिलाउनुहोस् र सफा हेक्स (8.0 एमएल) संग मिश्रण भर्नुहोस्। माथिल्लो चरणको एक भागलाई शीशीमा स्थानान्तरण गरिएको थियो र ज्वाला आयनीकरण डिटेक्टर (GC-FID) को साथ ग्यास क्रोमेटोग्राफी द्वारा विश्लेषण गरिएको थियो। नमूनाहरू ट्रेस GC अल्ट्रा (थर्मो साइन्टिफिक, वाल्थम, MA, USA) को प्रयोग गरेर विश्लेषण गरिएको थियो जसमा स्प्लिट/स्प्लिटलेस इन्जेक्टर (240 °C) स्प्लिट मोडमा (स्प्लिट फ्लो: 10 mL/min), एक Stabilwax®-DA स्तम्भ ( ३० मिटर, ०.२५ मिमी आईडी, ०.२५ माइक्रोन, रेस्टेक कर्पोरेशन, Bellefonte, PA, USA) र एक FID (250 °C)। तापमान कार्यक्रम निम्नानुसार सेट गरिएको थियो: 1 मिनेटको लागि 50 डिग्री सेल्सियस, 30 डिग्री सेल्सियस / मिनेटमा 150 डिग्री सेल्सियसमा बढ्दै, 4 डिग्री सेल्सियस / मिनेटमा 240 डिग्री सेल्सियसमा बढ्दै र 5 मिनेटको लागि 240 डिग्री सेल्सियसमा जारी रहन्छ। हेक्सलाई खाली रूपमा प्रयोग गरिएको थियो र 37 फ्याटी एसिड मिथाइल एस्टरहरू (Supelco 37-कम्पोनेन्ट FAMEmix, Sigma-Aldrich, Overijse, Belgium) भएको सन्दर्भ मानक पहिचानको लागि प्रयोग गरिएको थियो। असंतृप्त फ्याटी एसिड (UFAs) को पहिचान व्यापक द्वि-आयामी GC (GC×GC-FID) द्वारा पुष्टि गरिएको थियो र आइसोमरहरूको उपस्थिति फेरारा एट अलको विधिको अलिकति अनुकूलनद्वारा सही रूपमा निर्धारण गरिएको थियो। 55. उपकरण विवरणहरू पूरक तालिका S3 मा र परिणामहरू पूरक चित्र S5 मा पाउन सकिन्छ।
डाटा एक्सेल स्प्रेडसिट ढाँचा (Microsoft Corporation, Redmond, WA, USA) मा प्रस्तुत गरिएको छ। सांख्यिकीय विश्लेषण आर स्टुडियो (संस्करण 2023.12.1+402, बोस्टन, संयुक्त राज्य अमेरिका) 56 प्रयोग गरेर प्रदर्शन गरिएको थियो। लार्भाको तौल, विकास समय र उत्पादकता सम्बन्धी डाटा रैखिक मोडेल (LM) (कमांड “lm”, R प्याकेज “status” 56) को प्रयोग गरी अनुमान गरिएको थियो किनभने तिनीहरू गौसियन वितरणमा फिट हुन्छन्। सामान्य रेखीय मोडेल (GLM) (कमांड "glm", R प्याकेज "lme4" 57) को प्रयोग गरेर द्विपदीय मोडेल विश्लेषण प्रयोग गरेर बाँच्ने दरहरू अनुमान गरिएको थियो। सामान्यता र homoscedasticity Shapiro परीक्षण (कमांड "shapiro.test", R प्याकेज "stats" 56) र डेटा भिन्नताको विश्लेषण (कमांड betadisper, R प्याकेज "vegan" 58) को प्रयोग गरेर पुष्टि गरियो। LM वा GLM परीक्षणबाट महत्त्वपूर्ण p-values ​​(p <0.05) को जोडी विश्लेषण पछि, EMM परीक्षण (कमांड "emmeans", R प्याकेज "emmeans" 59) प्रयोग गरेर समूहहरू बीचको महत्त्वपूर्ण भिन्नताहरू पत्ता लगाइयो।
पूर्ण FA स्पेक्ट्रालाई युक्लिडियन दूरी म्याट्रिक्स र 999 क्रमपरिवर्तन प्रयोग गरेर भिन्नता (जस्तै permMANOVA; आदेश “adonis2”, R प्याकेज “vegan” 58) को बहुभिन्न परिक्रमा विश्लेषण प्रयोग गरेर तुलना गरिएको थियो। यसले फ्याटी एसिडहरू पहिचान गर्न मद्दत गर्दछ जुन आहार कार्बोहाइड्रेटको प्रकृतिबाट प्रभावित हुन्छ। FA प्रोफाईलहरूमा महत्त्वपूर्ण भिन्नताहरू जोडीको तुलना प्रयोग गरेर थप विश्लेषण गरियो। त्यसपछि डाटालाई प्रिन्सिपल कम्पोनेन्ट एनालिसिस (PCA) (कमांड "PCA", R प्याकेज "FactoMineR" 60) को प्रयोग गरेर कल्पना गरिएको थियो। यी भिन्नताहरूको लागि जिम्मेवार FA सहसंबंध सर्कलहरू व्याख्या गरेर पहिचान गरिएको थियो। यी उम्मेद्वारहरूलाई भिन्नता (ANOVA) (कमांड “aov”, R प्याकेज “stats” 56 ) को प्रयोग गरेर पुष्टि गरिएको थियो र त्यसपछि Tukey को post hoc test (कमांड TukeyHSD, R प्याकेज “stats” 56)। विश्लेषण गर्नु अघि, सामान्यता Shapiro-Wilk परीक्षण प्रयोग गरेर मूल्याङ्कन गरिएको थियो, homoscedasticity Bartlett परीक्षण (कमांड "bartlett.test", R प्याकेज "stats" 56) को प्रयोग गरेर जाँच गरिएको थियो, र एक गैर-पैरामेट्रिक विधि प्रयोग गरिएको थियो यदि दुई मध्ये कुनै पनि अनुमान पूरा भएन। । विश्लेषणहरू तुलना गरियो (कमांड "kruskal.test", R प्याकेज "stats" 56 ), र त्यसपछि Dunn को post hoc परीक्षणहरू लागू गरियो (command dunn.test, R प्याकेज "dunn.test" 56)।
पाण्डुलिपिको अन्तिम संस्करण Grammarly Editor को अंग्रेजी प्रूफरीडर (Grammarly Inc., San Francisco, California, USA) 61 को रूपमा प्रयोग गरी जाँच गरियो।
हालको अध्ययनको क्रममा उत्पन्न र विश्लेषण गरिएका डाटासेटहरू उचित अनुरोधमा सम्बन्धित लेखकबाट उपलब्ध छन्।
Kim, SW, et al। फिड प्रोटीनको लागि विश्वव्यापी माग पूरा गर्दै: चुनौतीहरू, अवसरहरू, र रणनीतिहरू। एनालस अफ एनिमल बायोसाइन्स 7, 221–243 (2019)।
Caparros Megido, R., et al। खाद्य कीराहरूको विश्व उत्पादनको स्थिति र सम्भावनाहरूको समीक्षा। एन्टोमोल। Gene. 44, (2024)।
रहमान, के. उर, आदि। कालो सैनिक फ्लाई (हर्मेटिया इलुसेन्स) जैविक फोहोर व्यवस्थापनको लागि सम्भावित नवीन र पर्यावरण-मैत्री उपकरणको रूपमा: एक संक्षिप्त समीक्षा। फोहोर व्यवस्थापन अनुसन्धान ४१, ८१–९७ (२०२३)।
Skala, A., et al। सब्सट्रेट पालनले औद्योगिक रूपमा उत्पादन हुने कालो सैनिक फ्लाई लार्भाको बृद्धि र म्याक्रोन्यूट्रिएन्ट स्थितिलाई असर गर्छ। विज्ञान रिप. 10, 19448 (2020)।
Shu, MK, et al। ब्रेडक्रम्ब्समा पालिएको कालो सैनिक फ्लाई लार्भाबाट तेल निकाल्ने एन्टिमाइक्रोबियल गुणहरू। पशु खाद्य विज्ञान, 64, (2024)।
Schmitt, E. and de Vries, W. (2020)। खाद्य उत्पादन र कम वातावरणीय प्रभावको लागि माटो संशोधनको रूपमा कालो सैनिक फ्लाई मल प्रयोग गर्ने सम्भावित फाइदाहरू। वर्तमान राय। हरियो सस्टेन। २५, १००३३५ (२०२०)।
फ्रान्को ए एट अल। कालो सैनिक फ्लाई लिपिडहरू - एक अभिनव र दिगो स्रोत। दिगो विकास, भोल्युम। १३, (२०२१)।
भ्यान हुइस, ए कीटहरू खाना र फिडको रूपमा, कृषिमा उभरिरहेको क्षेत्र: एक समीक्षा। J. कीटको दाना 6, 27-44 (2020)।
Kachor, M., Bulak, P., Prots-Petrikha, K., Kirichenko-Babko, M., र Beganovsky, A. उद्योग र कृषिमा कालो सैनिक फ्लाईका विभिन्न प्रयोगहरू - एक समीक्षा। जीवविज्ञान १२, (२०२३)।
Hock, B., Noel, G., Carpentier, J., Francis, F., and Caparros Megido, R. Hermetia illucens को कृत्रिम प्रसार को अनुकूलन। PLOS ONE 14, (2019)।