Хвала вам што сте посетили Натуре.цом. Верзија претраживача коју користите има ограничену подршку за ЦСС. За најбоље резултате препоручујемо коришћење новијег прегледача (или онемогућавање режима компатибилности у Интернет Екплорер-у). У међувремену, да бисмо обезбедили сталну подршку, приказаћемо сајт без стилова и ЈаваСцрипт-а.
Узгој инсеката је потенцијални начин да се задовољи растућа глобална потражња за протеинима и нова је активност у западном свету где остају многа питања у вези са квалитетом и безбедношћу производа. Инсекти могу играти важну улогу у кружној економији претварајући биоотпад у драгоцену биомасу. Отприлике половина хранљивог супстрата за брашнаре потиче од влажне хране. Ово се може добити из биоотпада, чинећи узгој инсеката одрживијим. Овај чланак извештава о нутритивном саставу црва брашнара (Тенебрио молитор) храњених органским суплементима из нуспроизвода. То укључује непродато поврће, кришке кромпира, ферментисано корење цикорије и баштенско лишће. Процењује се анализом приближног састава, профила масних киселина, садржаја минерала и тешких метала. Црви брашнари храњени кришкама кромпира имали су двоструки садржај масти и повећање засићених и мононезасићених масних киселина. Употреба ферментисаног корена цикорије повећава садржај минерала и акумулира тешке метале. Осим тога, апсорпција минерала од стране брашнара је селективна, јер се повећавају само концентрације калцијума, гвожђа и мангана. Додавање мешавина поврћа или баштенског лишћа у исхрану неће значајно променити нутритивни профил. У закључку, ток нуспроизвода је успешно претворен у биомасу богату протеинима, чији садржај хранљивих материја и биодоступност су утицали на састав брашнастих црва.
Очекује се да ће растућа људска популација достићи 9,7 милијарди до 20501. године1,2 што ће вршити притисак на нашу производњу хране да се избори са великом потражњом за храном. Процењује се да ће потражња за храном порасти за 70-80% између 2012. и 20503,4,5. Природни ресурси који се користе у тренутној производњи хране се исцрпљују, угрожавајући наше екосистеме и залихе хране. Поред тога, велике количине биомасе се расипају у вези са производњом и потрошњом хране. Процењује се да ће до 2050. године годишњи глобални обим отпада достићи 27 милијарди тона, од чега је већина био-отпад6,7,8. Као одговор на ове изазове, предложена су иновативна решења, алтернативе исхрани и одрживи развој пољопривреде и прехрамбених система9,10,11. Један такав приступ је коришћење органских остатака за производњу сировина као што су јестиви инсекти као одрживи извори хране и хране за животиње12,13. Узгој инсеката производи мање емисије гасова стаклене баште и амонијака, захтева мање воде од традиционалних извора протеина и може се производити у вертикалним системима узгоја, што захтева мање простора14,15,16,17,18,19. Истраживања су показала да су инсекти у стању да претворе биоотпад ниске вредности у вредну биомасу богату протеинима са садржајем суве материје до 70%20,21,22. Штавише, биомаса ниске вредности се тренутно користи за производњу енергије, депонију или рециклажу и стога се не такмичи са тренутним сектором хране и хране за животиње23,24,25,26. Црв брашнар (Т. молитор)27 сматра се једном од најперспективнијих врста за производњу хране и хране за животиње великих размера. И ларве и одрасле јединке хране се разним материјалима као што су производи од житарица, животињски отпад, поврће, воће, итд. 28,29. У западним друштвима, Т. молитор се узгаја у заточеништву у малим размерама, углавном као храна за домаће животиње као што су птице или гмизавци. Тренутно се више пажње посвећује њиховом потенцијалу у производњи хране и сточне хране30,31,32. На пример, Т. молитор је одобрен са новим профилом хране, укључујући употребу у смрзнутим, сушеним и прашкастим облицима (Уредба (ЕУ) бр. 258/97 и Уредба (ЕУ) 2015/2283) 33. Међутим, производња великих размера Инсеката за храну и сточну храну је још увек релативно нов концепт у западним земљама. Индустрија се суочава са изазовима као што су празнине у знању у вези са оптималном исхраном и производњом, нутритивним квалитетом финалног производа и безбедносним питањима као што су накупљање токсичности и микробиолошке опасности. За разлику од традиционалног сточарства, узгој инсеката нема сличан историјски траг17,24,25,34.
Иако су спроведене многе студије о нутритивној вредности црва од брашна, фактори који утичу на њихову нутритивну вредност још увек нису у потпуности схваћени. Претходне студије су показале да исхрана инсеката може утицати на њен састав, али није пронађен јасан образац. Поред тога, ове студије су се фокусирале на протеинске и липидне компоненте црва из брашна, али су имале ограничене ефекте на минералне компоненте21,22,32,35,36,37,38,39,40. Потребно је више истраживања да би се разумео капацитет апсорпције минерала. Недавна студија је закључила да су ларве црва храњене ротквом имале благо повишене концентрације одређених минерала. Међутим, ови резултати су ограничени на тестирану подлогу и потребна су даља индустријска испитивања41. Пријављено је да је акумулација тешких метала (Цд, Пб, Ни, Ас, Хг) у брашнастим црвима у значајној корелацији са садржајем метала у матриксу. Иако су концентрације метала пронађених у исхрани у храни за животиње испод законских граница42, такође је утврђено да се арсен биоакумулира у ларвама брашнара, док се кадмијум и олово не биоакумулирају43. Разумевање ефеката исхране на нутритивни састав црва од брашна је кључно за њихову безбедну употребу у храни и храни за животиње.
Студија представљена у овом раду фокусира се на утицај употребе нуспроизвода пољопривреде као извора влажне хране на нутритивни састав брашнара. Поред суве хране, ларвама треба обезбедити и мокру храну. Извор влажне хране обезбеђује неопходну влагу и такође служи као додатак исхрани за црве од брашна, повећавајући брзину раста и максималну телесну тежину44,45. Према нашим стандардним подацима о узгоју црва брашнара у пројекту Интеррег-Валусецт, укупна храна за брашнаре садржи 57% в/в влажне хране. Обично се свеже поврће (нпр. шаргарепа) користи као извор мокре хране35,36,42,44,46. Коришћење нуспроизвода ниске вредности као извора влажне хране донеће одрживије и економске користи узгоју инсеката17. Циљеви ове студије су били (1) да се испитају ефекти коришћења биоотпада као влажне хране на нутритивни састав црва брашнара, (2) утврди садржај макро- и микронутријената у ларви брашнара узгајаних на биоотпаду богатом минералима како би се тестирала изводљивост минерално обогаћивање, и (3) процени безбедност ових нуспроизвода у узгоју инсеката анализом присуства и акумулације тешких метала Пб, Цд и Цр. Ова студија ће пружити додатне информације о ефектима суплементације биоотпадом на исхрану ларви брашнара, нутритивну вредност и безбедност.
Садржај суве материје у бочном току био је већи у поређењу са контролним влажним хранљивим агаром. Садржај суве материје у повртарским мешавинама и баштенском лишћу био је мањи од 10%, док је већи у резницама кромпира и ферментисаном корену цикорије (13,4 и 29,9 г/100 г свеже материје, ФМ).
Мешавина поврћа имала је већи садржај сировог пепела, масти и протеина и мањи садржај невлакнастих угљених хидрата од контролне хране (агар), док је садржај влакана неутралног детерџента третираног амилазом био сличан. Садржај угљених хидрата у кришкама кромпира био је највећи од свих споредних токова и био је упоредив са садржајем у агару. Свеукупно, његов сирови састав је био најсличнији контролној храни, али је допуњен малим количинама протеина (4,9%) и сировог пепела (2,9%) 47,48. пХ кромпира се креће од 5 до 6, а вреди напоменути да је ова бочна струја кромпира киселија (4,7). Ферментисани корен цикорије је богат пепелом и најкиселији је од свих споредних токова. Пошто корени нису очишћени, очекује се да ће највећи део пепела бити песак (силицијум). Баштенски листови су били једини алкални производ у поређењу са контролним и другим споредним токовима. Садржи висок ниво пепела и протеина и много мање угљених хидрата од контролне. Сирови састав је најближи ферментисаном корену цикорије, али је концентрација сирових протеина већа (15,0%), што је упоредиво са садржајем протеина у биљној мешавини. Статистичка анализа наведених података показала је значајне разлике у сировом саставу и пХ бочних токова.
Додавање мешавина поврћа или баштенских листова храни за брашнари није утицало на састав биомасе ларви брашнара у поређењу са контролном групом (Табела 1). Додавање резница кромпира резултирало је најзначајнијом разликом у саставу биомасе у односу на контролну групу која је примала ларве брашнара и друге изворе влажне хране. Што се тиче садржаја протеина брашнара, са изузетком резница кромпира, различити приближни састави бочних токова нису утицали на садржај протеина ларви. Храњење резница кромпира као извора влаге довело је до двоструког повећања садржаја масти у ларви и смањења садржаја протеина, хитина и невлакнастих угљених хидрата. Ферментисани корен цикорије повећао је садржај пепела у ларви брашнара за један и по пута.
Профили минерала су изражени као садржаји макроминерала (Табела 2) и микронутријената (Табела 3) у влажној храни и биомаси ларве брашнара.
Уопштено гледано, пољопривредни споредни токови били су богатији макроминералима у поређењу са контролном групом, осим резница кромпира, који су имали мањи садржај Мг, На и Ца. Концентрација калијума је била висока у свим бочним токовима у поређењу са контролом. Агар садржи 3 мг/100 г ДМ К, док се концентрација К у бочном току кретала од 1070 до 9909 мг/100 г ДМ. Садржај макроминерала у мешавини поврћа био је значајно већи него у контролној групи, али је садржај На био значајно мањи (88 према 111 мг/100 г ДМ). Концентрација макроминерала у резницама кромпира била је најнижа од свих споредних токова. Садржај макроминерала у резницама кромпира био је значајно мањи него у другим бочним токовима и контроли. Осим што је садржај Мг био упоредив са контролном групом. Иако ферментисани корен цикорије није имао највећу концентрацију макроминерала, садржај пепела у овој бочној струји био је највећи од свих бочних токова. Ово може бити због чињенице да нису пречишћени и могу да садрже високе концентрације силицијум диоксида (песка). Садржај На и Ца је упоредив са садржајем мешавине поврћа. Ферментисани корен цикорије је садржао највећу концентрацију На од свих споредних токова. Са изузетком На, хортикултурно лишће је имало највећу концентрацију макроминерала од свих влажних крма. Концентрација К (9909 мг/100 г ДМ) била је три хиљаде пута већа од контролне (3 мг/100 г ДМ) и 2,5 пута већа од мешавине поврћа (4057 мг/100 г ДМ). Садржај Ца је био највећи од свих споредних токова (7276 мг/100 г ДМ), 20 пута већи од контролне (336 мг/100 г ДМ) и 14 пута већи од концентрације Ца у ферментисаном корену цикорије или мешавини поврћа (530 и 496 мг/100 г ДМ).
Иако су постојале значајне разлике у макроминералном саставу исхране (Табела 2), нису нађене значајне разлике у макроминералном саставу брашнара узгајаних на мешавинама поврћа и контролним дијетама.
Ларве храњене мрвицама кромпира имале су значајно ниже концентрације свих макроминерала у односу на контролу, са изузетком На, који је имао упоредиве концентрације. Поред тога, храњење кромпиром је изазвало највеће смањење садржаја макроминерала ларве у поређењу са другим бочним токовима. Ово је у складу са нижим пепелом уоченим у оближњим формулацијама брашнара. Међутим, иако су П и К били значајно већи у овој влажној исхрани него у другим бочним токовима и контроли, састав ларве то није одражавао. Ниске концентрације Ца и Мг пронађене у биомаси брашнара могу бити повезане са ниским концентрацијама Ца и Мг присутним у самој влажној исхрани.
Храњење ферментисаног корена цикорије и листова воћњака је резултирало знатно вишим нивоима калцијума у односу на контролне групе. Листови воћњака су садржали највише нивое П, Мг, К и Ца од свих влажних исхрана, али то се није одразило на биомасу брашнара. Концентрације На су биле најниже код ових ларви, док су концентрације На биле веће у листовима воћњака него у резницама кромпира. Садржај Ца се повећао у ларвама (66 мг/100 г ДМ), али концентрације Ца нису биле тако високе као оне у биомаси брашнара (79 мг/100 г ДМ) у испитивањима ферментисаног корена цикорије, иако је концентрација Ца у листовима воћњака била 14 пута већи него у корену цикорије.
На основу микроелементног састава влажних крмива (табела 3), минерални састав биљне мешавине био је сличан контролној групи, осим што је концентрација Мн била значајно нижа. Концентрације свих анализираних микроелемената биле су ниже у резовима кромпира у односу на контролу и друге нуспроизводе. Ферментисани корен цикорије је садржао скоро 100 пута више гвожђа, 4 пута више бакра, 2 пута више цинка и отприлике исту количину мангана. Садржај цинка и мангана у листовима баштенских усева био је значајно већи него у контролној групи.
Нису нађене значајне разлике између садржаја елемената у траговима у ларви храњеним контролном храном, мешавином поврћа и влажним остацима кромпира. Међутим, садржај Фе и Мн у ларви храњеним исхраном са ферментисаним кореном цикорије био је значајно другачији од садржаја црва брашнара којима је била храњена контролна група. Повећање садржаја Фе може бити последица стоструког повећања концентрације елемената у траговима у самој влажној исхрани. Међутим, иако није било значајне разлике у концентрацијама Мн између ферментисаног корена цикорије и контролне групе, нивои Мн су се повећали у ларвама које су храниле ферментисан корен цикорије. Такође треба напоменути да је концентрација Мн била већа (3 пута) у влажној лисној исхрани хортикултурне исхране у односу на контролну, али није било значајне разлике у саставу биомасе брашнара. Једина разлика између контролних и хортикултурних листова је био садржај Цу, који је био нижи у листовима.
У табели 4 приказане су концентрације тешких метала у супстратима. Европске максималне концентрације Пб, Цд и Цр у потпуној сточној храни су претворене у мг/100 г суве материје и додате у табелу 4 да би се олакшало поређење са концентрацијама пронађеним у бочним токовима47.
У контролној влажној храни, мешавинама поврћа или мекињама кромпира није детектован Пб, док је у лишћу баште било 0,002 мг Пб/100 г ДМ, а у ферментисаном корену цикорије највећа концентрација од 0,041 мг Пб/100 г ДМ. Концентрације Ц у контролној храни и листовима баште биле су упоредиве (0,023 и 0,021 мг/100 г ДМ), док су биле ниже у мешавинама поврћа и мекињама кромпира (0,004 и 0,007 мг/100 г ДМ). У поређењу са другим супстратима, концентрација Цр у ферментисаном корену цикорије била је значајно већа (0,135 мг/100 г ДМ) и шест пута већа него у контролној храни. Цд није детектован ни у контролној струји ни у било којој од коришћених бочних струја.
Значајно виши нивои Пб и Цр пронађени су у ларвама храњеним ферментисаним коренима цикорије. Међутим, Цд није откривен ни у једној ларви брашнара.
Урађена је квалитативна анализа масних киселина у сировој масти да би се утврдило да ли на профил масних киселина ларви брашнара могу утицати различите компоненте бочне струје којом су храњене. Дистрибуција ових масних киселина је приказана у табели 5. Масне киселине су наведене по уобичајеном називу и молекуларној структури (означене као „Цк:и“, где к одговара броју атома угљеника, а и броју незасићених веза ).
Профил масних киселина црва брашнара храњених комадићима кромпира је значајно измењен. Садржале су значајно веће количине миристинске киселине (Ц14:0), палмитинске киселине (Ц16:0), палмитолеинске киселине (Ц16:1) и олеинске киселине (Ц18:1). Концентрације пентадеканске киселине (Ц15:0), линолне киселине (Ц18:2) и линоленске киселине (Ц18:3) биле су значајно ниже у поређењу са другим црвима од брашна. У поређењу са другим профилима масних киселина, однос Ц18:1 према Ц18:2 је обрнут у комадима кромпира. Црви брашнари храњени хортикултурним листовима садржавали су веће количине пентадеканске киселине (Ц15:0) него црви брашнари храњени другим влажним дијетама.
Масне киселине се деле на засићене масне киселине (СФА), мононезасићене масне киселине (МУФА) и полинезасићене масне киселине (ПУФА). Табела 5 приказује концентрације ових група масних киселина. Све у свему, профили масних киселина црва брашнара храњених кромпировим отпадом су се значајно разликовали од контролних и других споредних токова. За сваку групу масних киселина, црви од брашна храњени чипсом су се значајно разликовали од свих осталих група. Садржали су више СФА и МУФА и мање ПУФА.
Није било значајних разлика између стопе преживљавања и укупне масе приноса ларви узгајаних на различитим супстратима. Укупна просечна стопа преживљавања била је 90%, а укупна просечна тежина приноса била је 974 грама. Црви брашнари успешно прерађују нуспроизводе као извор влажне хране. Влажна храна брашнара чини више од половине укупне тежине хране (суво + мокро). Замена свежег поврћа пољопривредним нуспроизводима као традиционалном влажном храном има економске и еколошке користи за узгој брашнара.
Табела 1 показује да је састав биомасе ларви брашнара узгојених на контролној исхрани био приближно 72% влаге, 5% пепела, 19% липида, 51% протеина, 8% хитина и 18% суве материје као невлакнастих угљених хидрата. Ово је упоредиво са вредностима наведеним у литератури.48,49 Међутим, у литератури се могу наћи и друге компоненте, често у зависности од примењене аналитичке методе. На пример, користили смо Кјелдахлов метод за одређивање садржаја сирових протеина са односом Н према П од 5,33, док други истраживачи користе широко коришћени однос 6,25 за узорке меса и сточне хране.50,51
Додавање остатака кромпира (влажна дијета богата угљеним хидратима) у исхрану резултирало је удвостручењем садржаја масти у брашнарима. Очекује се да се садржај угљених хидрата у кромпиру састоји углавном од скроба, док агар садржи шећере (полисахариде)47,48. Овај налаз је у супротности са другом студијом која је открила да се садржај масти смањио када су црви од брашна храњени исхраном допуњеном кромпиром огуљеним на пари који је имао мало протеина (10,7%) и висок садржај скроба (49,8%)36. Када је комина од маслине додата у исхрану, садржај протеина и угљених хидрата црва од брашна одговара оном у влажној исхрани, док је садржај масти остао непромењен35. Насупрот томе, друге студије су показале да садржај протеина ларви узгајаних у бочним токовима пролази кроз фундаменталне промене, као и садржај масти22,37.
Ферментисани корен цикорије значајно је повећао садржај пепела ларви брашнара (табела 1). Истраживања о утицају нуспроизвода на пепео и минерални састав ларви брашнара су ограничена. Већина студија храњења нуспроизводима фокусирала се на садржај масти и протеина у ларви без анализе садржаја пепела21,35,36,38,39. Међутим, када је анализиран садржај пепела у ларви храњеним нуспроизводима, утврђено је повећање садржаја пепела. На пример, храњење баштенског отпада брашнара повећало је њихов садржај пепела са 3,01% на 5,30%, а додавање отпада од лубенице у исхрану повећало је садржај пепела са 1,87% на 4,40%.
Иако су сви извори влажне хране значајно варирали у свом приближном саставу (Табела 1), разлике у саставу биомасе ларви брашнара које су храњене одговарајућим изворима влажне хране биле су мале. Само ларве брашнара храњене комадима кромпира или ферментисаним кореном цикорије показале су значајне промене. Једно могуће објашњење за овај резултат је да су поред корена цикорије, комади кромпира такође делимично ферментисани (пХ 4,7, табела 1), чинећи скроб/угљене хидрате сварљивијим/доступнијим за ларве брашнара. Начин на који ларве црва синтетишу липиде из хранљивих материја као што су угљени хидрати је од великог интереса и требало би да се у потпуности истражи у будућим студијама. Претходна студија о утицају пХ вредности влажне исхране на раст ларви брашнара закључила је да нису примећене значајне разлике када се користе агар блокови са влажном исхраном у пХ опсегу од 3 до 9. Ово указује да се ферментисана влажна исхрана може користити за култивацију Тенебрио молитор53 . Слично Цоудрон ет ал.53, контролни експерименти су користили блокове агара у влажној исхрани јер су имали мањак минерала и хранљивих материја. Њихова студија није испитивала ефекат нутритивно разноврснијих извора влажне исхране, као што су поврће или кромпир, на побољшање сварљивости или биорасположивости. Потребне су даље студије о ефектима ферментације извора влажне исхране на ларве брашнара да би се даље истражила ова теорија.
Минерална дистрибуција контролне биомасе брашнара пронађена у овој студији (Табеле 2 и 3) је упоредива са распоном макро- и микронутријената који се налазе у литератури48,54,55. Обезбеђивање црва од брашна са ферментисаним кореном цикорије као извором влажне исхране максимизира њихов садржај минерала. Иако је већина макро- и микронутријената била већа у мешавинама поврћа и листовима баште (Табеле 2 и 3), они нису утицали на минерални садржај биомасе брашнара у истој мери као ферментисани корен цикорије. Једно од могућих објашњења је да су хранљиве материје у алкалним листовима баште мање биорасположиве од оних у другим, киселијим влажним дијетама (Табела 1). Претходне студије су храниле ларве брашнара ферментисаном пиринчаном сламом и откриле су да су се оне добро развиле у овом споредном току, а такође су показале да је предтретман супстрата ферментацијом индуковао унос хранљивих материја. 56 Употреба ферментисаног корена цикорије повећала је садржај Ца, Фе и Мн у биомаси брашнара. Иако је овај бочни ток такође садржао веће концентрације других минерала (П, Мг, К, На, Зн и Цу), ови минерали нису били значајно заступљенији у биомаси брашнара у поређењу са контролом, што указује на селективност уноса минерала. Повећање садржаја ових минерала у биомаси брашнара има нутритивну вредност за исхрану и храну за животиње. Калцијум је есенцијални минерал који игра виталну улогу у неуромускуларној функцији и многим процесима посредованим ензимима као што су згрушавање крви, формирање костију и зуба. 57,58 Недостатак гвожђа је чест проблем у земљама у развоју, при чему деца, жене и старије особе често не добијају довољно гвожђа из исхране. 54 Иако је манган есенцијални елемент у људској исхрани и игра централну улогу у функционисању многих ензима, прекомерни унос може бити токсичан. Виши нивои мангана у црвима од брашна храњеним ферментисаним кореном цикорије нису били забрињавајући и били су упоредиви са онима код пилића. 59
Концентрације тешких метала пронађене у бочном току биле су испод европских стандарда за потпуну сточну храну. Анализа тешких метала ларви брашнара показала је да су нивои Пб и Цр били значајно виши код црва брашнара храњених ферментисаним кореном цикорије него у контролној групи и другим супстратима (Табела 4). Корени цикорије расту у тлу и познато је да апсорбују тешке метале, док други споредни токови потичу од контролисане људске производње хране. Црви од брашна храњени ферментисаним кореном цикорије такође су садржали веће нивое Пб и Цр (Табела 4). Израчунати фактори биоакумулације (БАФ) били су 2,66 за Пб и 1,14 за Цр, односно већи од 1, што указује да црви брашнари имају способност акумулације тешких метала. Што се тиче Пб, ЕУ поставља максимални садржај Пб од 0,10 мг по килограму свежег меса за људску исхрану61. У нашој процени експерименталних података, максимална концентрација Пб откривена у брашнастим црвима ферментисаног корена цикорије била је 0,11 мг/100 г ДМ. Када је вредност прерачуната на садржај суве материје од 30,8% за ове брашнаре, садржај Пб је био 0,034 мг/кг свеже материје, што је било испод максималног нивоа од 0,10 мг/кг. У европским прописима о храни није наведен максимални садржај Цр. Цр се обично налази у животној средини, намирницама и адитивима за храну и познато је да је есенцијални нутријент за људе у малим количинама62,63,64. Ове анализе (Табела 4) показују да ларве Т. молитор могу акумулирати тешке метале када су тешки метали присутни у исхрани. Међутим, нивои тешких метала пронађени у биомаси брашнара у овој студији сматрају се безбедним за људску исхрану. Препоручује се редовно и пажљиво праћење када се користе бочни токови који могу садржати тешке метале као извор влажне хране за Т. молитор.
Најзаступљеније масне киселине у укупној биомаси ларви Т. молитор биле су палмитинска киселина (Ц16:0), олеинска киселина (Ц18:1) и линолна киселина (Ц18:2) (Табела 5), што је у складу са претходним студијама. на Т. молитор. Резултати спектра масних киселина су конзистентни36,46,50,65. Профил масних киселина Т. молитор генерално се састоји од пет главних компоненти: олеинске киселине (Ц18:1), палмитинске киселине (Ц16:0), линолне киселине (Ц18:2), миристинске киселине (Ц14:0) и стеаринске киселине (Ц18:0). Извештава се да је олеинска киселина најзаступљенија масна киселина (30-60%) у ларвама брашнара, праћена палмитинском киселином и линолном киселином22,35,38,39. Претходне студије су показале да на овај профил масних киселина утиче исхрана ларви брашнара, али разлике не прате исте трендове као исхрана38. У поређењу са другим профилима масних киселина, однос Ц18:1–Ц18:2 у љуштењу кромпира је обрнут. Слични резултати су добијени и за промене у профилу масних киселина црва брашнара храњених корама кромпира на пари36. Ови резултати указују на то да иако профил масних киселина уља брашне црве може бити промењен, оно и даље остаје богат извор незасићених масних киселина.
Циљ овог истраживања био је да се процени ефекат коришћења четири различита тока агроиндустријског биоотпада као влажне хране на састав брашнара. Утицај је процењен на основу нутритивне вредности ларви. Резултати су показали да су нуспроизводи успешно претворени у биомасу богату протеинима (садржај протеина 40,7-52,3%), која се може користити као извор хране и хране за животиње. Поред тога, студија је показала да употреба нуспроизвода као влажне хране утиче на нутритивну вредност биомасе брашнара. Конкретно, обезбеђивање ларви са високом концентрацијом угљених хидрата (нпр. резови кромпира) повећава њихов садржај масти и мења њихов састав масних киселина: мањи садржај полинезасићених масних киселина и већи садржај засићених и мононезасићених масних киселина, али не и концентрације незасићених масних киселина . Још увек доминирају масне киселине (једноструко незасићене + полинезасићене). Студија је такође показала да црви од брашна селективно акумулирају калцијум, гвожђе и манган из бочних токова богатих киселим минералима. Чини се да биорасположивост минерала игра важну улогу и потребне су даље студије да би се ово у потпуности разумело. Тешки метали присутни у бочним токовима могу се акумулирати у брашнастим црвима. Међутим, коначне концентрације Пб, Цд и Цр у биомаси ларве биле су испод прихватљивих нивоа, што је омогућило да се ови бочни токови безбедно користе као извор мокре хране.
Ларве брашнара су узгајали Радиус (Гиел, Белгија) и Инагро (Румбеке-Беитем, Белгија) на Универзитету примењених наука Тхомас Море на 27 °Ц и 60% релативној влажности. Густина брашнастих црва узгајаних у акваријуму величине 60 к 40 цм била је 4,17 црва/цм2 (10.000 црва брашнара). Ларве су у почетку храњене са 2,1 кг пшеничних мекиња као сувом храном по резервоару за узгој, а затим су допуњене по потреби. Агар блокови су коришћени као контролни третман влажном храном. Од четврте недеље, бочни токови (такође извор влаге) су храњени као влажна храна уместо агар ад либитум. Проценат суве материје за сваку бочну струју је унапред одређен и забележен да би се обезбедиле једнаке количине влаге за све инсекте током третмана. Храна се равномерно распоређује по тераријуму. Ларве се сакупљају када се у експерименталној групи појаве прве лутке. Жетва ларви се врши помоћу механичке мешалице пречника 2 мм. Осим експеримента са коцкицама кромпира. Велики делови сушеног кромпира исеченог на коцкице се такође одвајају тако што се ларвама дозвољава да пузе кроз ово сито и сакупљају их у металну тацну. Укупна жетвена тежина се утврђује вагањем укупне жетвене тежине. Преживљавање се израчунава дељењем укупне тежине жетве са масом ларве. Тежина ларви се одређује тако што се одабере најмање 100 ларви и њихова укупна тежина се подели бројем. Сакупљене ларве се гладују 24 х да испразне црева пре анализе. На крају, ларве се поново прегледају да би се одвојиле од остатка. Они се замрзавају-етаназирају и чувају на -18°Ц до анализе.
Сува храна су биле пшеничне мекиње (белгијски Моленс Јоие). Пшеничне мекиње су претходно просејане до величине честица мање од 2 мм. Поред суве хране, ларвама брашнара такође је потребна мокра храна за одржавање влаге и минералних додатака потребних црвима од брашна. Мокра храна чини више од половине укупне хране (сува храна + мокра храна). У нашим експериментима као контролна влажна храна коришћен је агар (Броувланд, Белгија, 25 г/л)45. Као што је приказано на слици 1, четири пољопривредна нуспроизвода са различитим садржајем хранљивих материја тестирана су као влажна храна за ларве брашнара. Ови нуспроизводи укључују (а) лишће од узгоја краставца (Инагро, Белгија), (б) резине кромпира (Дуигни, Белгија), (ц) ферментисано корење цикорије (Инагро, Белгија) и (д) непродато воће и поврће са аукција . (Белорта, Белгија). Бочни ток се исецка на комаде погодне за употребу као влажна храна за црве.
Нуспроизводи пољопривреде као влажна храна за брашнаре; (а) баштенско лишће од узгоја краставца, (б) резнице кромпира, (ц) корење цикорије, (д) непродато поврће на аукцији и (е) блокови агара. Као контроле.
Састав ларви крме и брашнасте глисте одређиван је три пута (н = 3). Брзом анализом процењени су минерални састав, садржај тешких метала и састав масних киселина. Од сакупљених и изгладњелих ларви узет је хомогенизовани узорак од 250 г, осушен на 60°Ц до константне тежине, самлевен (ИКА, Тубе млин 100) и просијан кроз сито од 1 мм. Осушени узорци су затворени у тамне посуде.
Садржај суве материје (ДМ) је одређен сушењем узорака у пећници на 105°Ц током 24 сата (Меммерт, УФ110). Проценат суве материје је израчунат на основу губитка тежине узорка.
Садржај сировог пепела (ЦА) је одређен губитком масе након сагоревања у муфлној пећи (Набертхерм, Л9/11/СКМ) на 550°Ц током 4 сата.
Екстракција сирове масти или диетил етра (ЕЕ) изведена је петролетером (т.к. 40–60 °Ц) коришћењем опреме за екстракцију Сокхлет-а. Приближно 10 г узорка је стављено у главу за екстракцију и прекривено керамичком вуном да би се спречио губитак узорка. Узорци су екстраховани преко ноћи са 150 мл петролеј етра. Екстракт је охлађен, органски растварач је уклоњен и регенерисан ротационим упаравањем (Буцхи, Р-300) на 300 мбар и 50 °Ц. Сирови липидни или етарски екстракти су охлађени и измерени на аналитичкој ваги.
Садржај сировог протеина (ЦП) одређен је анализом присутног азота у узорку применом Кјелдахлове методе БН ЕН ИСО 5983-1 (2005). Користите одговарајуће факторе Н до П да бисте израчунали садржај протеина. За стандардну суву храну (пшеничне мекиње) користите укупан фактор 6,25. За бочни ток користи се фактор 4,2366, а за мешавине поврћа фактор 4,3967. Садржај сировог протеина у ларви је израчунат коришћењем Н до П фактора од 5,3351.
Садржај влакана је укључивао одређивање неутралног детерџентног влакна (НДФ) на основу Герхардтовог протокола екстракције (ручна анализа влакана у врећама, Герхардт, Немачка) и ван Соест 68 методе. За одређивање НДФ, узорак од 1 г стављен је у специјалну врећицу од влакана (Герхардт, АДФ/НДФ врећа) са стакленом облогом. Влакнасте кесе напуњене узорцима прво су одмашћене петролеј етром (тачка кључања 40–60 °Ц), а затим осушене на собној температури. Одмашћени узорак екстрахован је раствором детерџента неутралних влакана који садржи α-амилазу стабилну на топлоту на температури кључања 1,5 х. Узорци су затим три пута испрани кипућом дејонизованом водом и сушени на 105 °Ц преко ноћи. Вреће од сувих влакана (које садрже остатке влакана) су измерене помоћу аналитичке ваге (Сарториус, П224-1С) и затим спаљене у муфлној пећи (Набертхерм, Л9/11/СКМ) на 550°Ц током 4 сата. Пепео је поново измерен и садржај влакана је израчунат на основу губитка тежине између сушења и сагоревања узорка.
Да бисмо одредили садржај хитина у ларви, користили смо модификовани протокол заснован на анализи сирових влакана коју је урадио ван Соест 68 . Узорак од 1 г стављен је у специјалну врећу од влакана (Герхардт, ЦФ Баг) и стаклену заптивку. Узорци су спаковани у кесе од влакана, одмашћени у петролетру (око 40–60 °Ц) и осушени на ваздуху. Одмашћени узорак је прво екстрахован киселим раствором 0,13 М сумпорне киселине на температури кључања 30 мин. Врећа од екстракционих влакана која је садржала узорак је испрана три пута кључалом дејонизованом водом, а затим екстрахована са 0,23 М раствором калијум хидроксида током 2 х. Врећа од екстракционих влакана која је садржала узорак је поново испрана три пута са кључалом дејонизованом водом и осушена на 105°Ц преко ноћи. Сува врећа која је садржала остатак влакана је измерена на аналитичкој ваги и спаљена у муфлној пећи на 550°Ц током 4 сата. Пепео је измерен и садржај влакана је израчунат на основу губитка тежине спаљеног узорка.
Израчунат је укупан садржај угљених хидрата. Концентрација невлакнастих угљених хидрата (НФЦ) у храни је израчуната коришћењем НДФ анализе, а концентрација инсеката је израчуната анализом хитина.
пХ матрице је одређен након екстракције дејонизованом водом (1:5 в/в) према НБН ЕН 15933.
Узорци су припремљени како су описали Броецкк ет ал. Профили минерала су одређени коришћењем ИЦП-ОЕС (Оптима 4300™ ДВ ИЦП-ОЕС, Перкин Елмер, МА, САД).
Тешки метали Цд, Цр и Пб су анализирани атомском апсорпционом спектрометријом у графитној пећи (ААС) (Тхермо Сциентифиц, серија ИЦЕ 3000, опремљен ГФС аутосамплером за пећи). Око 200 мг узорка је дигестирано у киселој ХНО3/ХЦл (1:3 в/в) коришћењем микроталасних пећница (ЦЕМ, МАРС 5). Разлагање у микроталасној пећници је изведено на 190°Ц током 25 мин на 600 В. Екстракт се разблажи ултра чистом водом.
Масне киселине су одређене помоћу ГЦ-МС (Агилент Тецхнологиес, 7820А ГЦ систем са 5977 Е МСД детектором). Према методи Џозефа и Акмана70, 20% раствор БФ3/МеОХ је додат у метанолни КОХ раствор и из етарског екстракта се после естерификације добија метил естар масне киселине (ФАМЕ). Масне киселине се могу идентификовати упоређивањем њиховог времена задржавања са 37 стандарда мешавине ФАМЕ (Цхемицал Лаб) или поређењем њихових МС спектра са онлајн библиотекама као што је НИСТ база података. Квалитативна анализа се врши израчунавањем површине пика као процента укупне површине пика хроматограма.
Анализа података је извршена коришћењем софтвера ЈМП Про 15.1.1 компаније САС (Бацкингхамсхире, УК). Евалуација је извршена коришћењем једносмерне анализе варијансе са нивоом значајности од 0,05 и Тукеи-овог ХСД-а као пост хоц теста.
Фактор биоакумулације (БАФ) је израчунат дељењем концентрације тешких метала у биомаси ларве брашнара (ДМ) са концентрацијом у влажној храни (ДМ) 43 . БАФ већи од 1 указује да се тешки метали биоакумулирају из влажне хране у ларвама.
Скупови података генерисани и/или анализирани током текуће студије доступни су од одговарајућег аутора на разуман захтев.
Одељење Уједињених нација за економске и социјалне послове, Одсек за становништво. Проспекти за светску популацију 2019: Најважније (СТ/ЕСА/СЕР.А/423) (2019).
Цоле, МБ, Аугустине, МА, Робертсон, МЈ, анд Маннерс, ЈМ, Наука о сигурности хране. НПЈ Сци. Храна 2018, 2. хттпс://дои.орг/10.1038/с41538-018-0021-9 (2018).
Време поста: 25.12.2024