Hatur nuhun pikeun ngadatangan Nature.com. Versi browser anu anjeun anggo gaduh dukungan CSS kawates. Pikeun hasil nu pangsaena, kami nyarankeun make browser nu leuwih anyar (atawa nganonaktipkeun mode kasaluyuan dina Internet Explorer). Samentawis éta, pikeun mastikeun dukungan anu terus-terusan, kami bakal nampilkeun situs tanpa gaya sareng JavaScript.
Pertanian serangga mangrupikeun cara anu poténsial pikeun nyumponan paménta global pikeun protéin sareng mangrupikeun kagiatan énggal di dunya Kulon dimana seueur patarosan tetep ngeunaan kualitas sareng kaamanan produk. Serangga tiasa maénkeun peran penting dina ékonomi sirkular ku jalan ngarobah biowaste kana biomassa berharga. Kira-kira satengah tina substrat feed pikeun mealworms asalna tina feed baseuh. Ieu tiasa dicandak tina biowaste, ngajantenkeun pertanian serangga langkung lestari. Tulisan ieu ngalaporkeun ngeunaan komposisi gizi cacing tuang (Tenebrio molitor) anu dipasihan ku suplemén organik tina produk sampingan. Ieu kalebet sayuran anu teu terjual, irisan kentang, akar chicory ferméntasi sareng daun kebon. Éta ditaksir ku analisa komposisi proksimat, profil asam lemak, mineral sareng kandungan logam beurat. Mealworms fed keureut kentang miboga kandungan lemak ganda sarta paningkatan dina asam lemak jenuh na monounsaturated. Pamakéan akar chicory ferméntasi ningkatkeun eusi mineral sareng ngumpulkeun logam beurat. Salaku tambahan, nyerep mineral ku mealworm sacara selektif, sabab ngan ukur konsentrasi kalsium, beusi sareng mangan anu ningkat. Penambahan campuran sayuran atanapi daun kebon kana diet moal sacara signifikan ngarobih profil gizi. Dina kacindekan, aliran produk samping ieu hasil dirobah jadi biomassa-euyeub protéin, eusi gizi jeung bioavailability nu dipangaruhan komposisi mealworms.
Populasi manusa anu ngembang diperkirakeun ngahontal 9.7 milyar ku 20501,2 nempatkeun tekanan kana produksi pangan urang pikeun ngatasi paménta dahareun anu luhur. Diperkirakeun yén paménta pangan bakal ningkat ku 70-80% antara 2012 sareng 20503,4,5. Sumber daya alam anu dianggo dina produksi pangan ayeuna nuju ngirangan, ngancem ékosistem sareng pasokan pangan urang. Salaku tambahan, sajumlah ageung biomassa dibuang dina hubungan produksi sareng konsumsi pangan. Diperkirakeun ku taun 2050, volume runtah global taunan bakal ngahontal 27 milyar ton, anu lolobana bio-waste6,7,8. Nanggepan tangtangan ieu, solusi inovatif, alternatip pangan sareng pamekaran sustainable tatanén sareng sistem pangan parantos diusulkeun9,10,11. Salah sahiji pendekatan sapertos nyaéta ngagunakeun résidu organik pikeun ngahasilkeun bahan baku sapertos serangga anu tiasa didahar salaku sumber pangan sareng pakan lestari12,13. Tani serangga ngahasilkeun émisi gas rumah kaca sareng amonia anu langkung handap, ngabutuhkeun cai anu langkung saeutik tibatan sumber protéin tradisional, sareng tiasa diproduksi dina sistem pertanian vertikal, anu peryogi rohangan anu kirang14,15,16,17,18,19. Panaliti nunjukkeun yén serangga tiasa ngarobih biowaste anu bernilai rendah janten biomassa anu beunghar protéin anu ngandung bahan garing dugi ka 70% 20,21,22. Saterusna, biomassa low-nilai ayeuna dipaké pikeun produksi énérgi, TPA atawa daur ulang sahingga teu bersaing jeung dahareun jeung feed sector ayeuna23,24,25,26. Mealworm (T. molitor)27 dianggap salah sahiji spésiés anu paling ngajangjikeun pikeun produksi pangan sareng pakan skala ageung. Boh larva boh déwasa ngadahar rupa-rupa bahan saperti produk sisikian, runtah sato, sayuran, bungbuahan, jeung sajabana 28,29. Dina masarakat Kulon, T. molitor jawa di inguan dina skala leutik, utamana salaku pakan pikeun sato domestik kayaning manuk atawa réptil. Ayeuna, poténsi maranéhanana dina produksi pangan sareng pakan nampi langkung perhatian30,31,32. Contona, T. molitor geus disatujuan ku profil dahareun anyar, kaasup pamakéan dina bentuk beku, garing jeung tipung (Peraturan (EU) No 258/97 jeung Peraturan (EU) 2015/2283) 33. Sanajan kitu, produksi badag skala. serangga pikeun kadaharan jeung pakan masih mangrupa konsép kawilang anyar di nagara Kulon. Industri nyanghareupan tangtangan sapertos jurang pangaweruh ngeunaan diet sareng produksi anu optimal, kualitas gizi produk ahir, sareng masalah kaamanan sapertos kabentukna toksik sareng bahaya mikroba. Beda sareng peternakan tradisional, peternakan serangga henteu gaduh catetan sajarah anu sami17,24,25,34.
Sanaos seueur panilitian anu dilakukeun ngeunaan nilai gizi cacing, faktor anu mangaruhan nilai gizina henteu acan kahartos. Panaliti saméméhna nunjukkeun yén diet serangga tiasa gaduh sababaraha pangaruh kana komposisina, tapi henteu aya pola anu jelas. Sajaba ti éta, studi ieu fokus kana protéin jeung lipid komponén mealworms, tapi miboga épék kawates dina komponén mineral21,22,32,35,36,37,38,39,40. Panaliti langkung seueur diperyogikeun pikeun ngartos kapasitas nyerep mineral. Hiji studi panganyarna menyimpulkan yén mealworm larva fed lobak miboga konsentrasi rada elevated mineral tangtu. Nanging, hasil ieu dugi ka substrat anu diuji, sareng uji industri salajengna diperyogikeun41. Akumulasi logam beurat (Cd, Pb, Ni, As, Hg) dina mealworms geus dilaporkeun jadi nyata correlated kalawan eusi logam matrix. Sanajan konséntrasi logam kapanggih dina dahareun dina pakan ternak handap wates légal42, arsén ogé kapanggih bioaccumulate dina larva mealworm, sedengkeun cadmium jeung timah henteu bioaccumulate43. Ngartos épék diet dina komposisi gizi cacing tepung penting pisan pikeun panggunaan anu aman dina tuangeun sareng tuangeun.
Ulikan anu dipidangkeun dina makalah ieu museurkeun kana dampak ngagunakeun produk sampingan tatanén salaku sumber pakan baseuh dina komposisi gizi cacing. Salian pakan garing, pakan baseuh ogé kedah disayogikeun ka larva. Sumber feed baseuh nyadiakeun Uap diperlukeun tur ogé boga fungsi minangka suplement gizi pikeun mealworms, ngaronjatkeun laju tumuwuh sarta beurat awak maksimum44,45. Numutkeun data beternak mealworm standar kami dina proyék Interreg-Valusec, total pakan mealworm ngandung 57% w/w pakan baseuh. Biasana, sayuran seger (misalna wortel) dianggo salaku sumber pakan baseuh35,36,42,44,46. Nganggo produk sampingan anu bernilai rendah salaku sumber pakan baseuh bakal mawa kauntungan anu langkung lestari sareng ekonomis pikeun pertanian serangga17. Tujuan tina ieu panalungtikan nya éta pikeun (1) nalungtik pangaruh pamakéan biowaste salaku pakan baseuh kana komposisi gizi mealworms, (2) nangtukeun kandungan makro- jeung mikro larva mealworm dipelak dina biowaste nu beunghar mineral pikeun nguji feasibility. benteng mineral, jeung (3) meunteun kasalametan produk sampingan ieu dina budidaya serangga ku cara nganalisis ayana jeung akumulasi logam beurat Pb, Cd. jeung Cr. Panaliti ieu bakal masihan inpormasi langkung seueur ngeunaan épék suplementasi biowaste dina diet larva mealworm, nilai gizi sareng kaamanan.
Kandungan bahan garing dina aliran gurat leuwih luhur dibandingkeun jeung kontrol agar gizi baseuh. Kandungan bahan garing dina campuran sayuran sareng daun kebon kirang ti 10%, sedengkeun langkung luhur dina potongan kentang sareng akar chicory ferméntasi (13,4 sareng 29,9 g / 100 g zat seger, FM).
Campuran sayur ngagaduhan kandungan abu kasar, lemak sareng protéin anu langkung luhur sareng eusi karbohidrat non-serat langkung handap tibatan feed kontrol (agar), sedengkeun eusi serat deterjen nétral anu dirawat amilase sami. Eusi karbohidrat tina irisan kentang éta pangluhurna sadaya aliran samping jeung éta comparable jeung agar. Gemblengna, komposisi atah nya éta paling sarupa feed kontrol, tapi ieu supplemented kalawan jumlah leutik protéin (4,9%) jeung lebu atah (2,9%) 47,48. pH kentang dibasajankeun 5 nepi ka 6, sarta eta sia noting yén aliran sisi kentang ieu leuwih asam (4,7). Akar chicory ferméntasi beunghar lebu sareng paling asam tina sadaya aliran sisi. Kusabab akar henteu dibersihkeun, kalolobaan lebu diperkirakeun diwangun ku pasir (silika). Daun taman éta hijina produk basa dibandingkeun kontrol jeung sisi séjén aliran. Éta ngandung tingkat lebu sareng protéin anu luhur sareng karbohidrat anu langkung handap tibatan kontrol. Komposisi atah pangdeukeutna ka akar chicory ferméntasi, tapi konsentrasi protéin atah leuwih luhur (15,0%), nu comparable jeung eusi protéin tina campuran sayur. Analisis statistik data di luhur nunjukkeun béda anu signifikan dina komposisi kasar sareng pH aliran samping.
Penambahan campuran sayur atawa daun kebon kana pakan mealworm henteu mangaruhan komposisi biomassa larva mealworm dibandingkeun jeung kelompok kontrol (Tabel 1). Penambahan potongan kentang nyababkeun béda anu paling signifikan dina komposisi biomassa dibandingkeun sareng kelompok kontrol anu nampi larva cacing sareng sumber pakan baseuh sanés. Sedengkeun pikeun eusi protéin mealworms, iwal cuttings kentang, komposisi perkiraan béda aliran samping teu mangaruhan eusi protéin larva. Dahar cuttings kentang salaku sumber Uap ngabalukarkeun kanaékan dua kali lipet dina kandungan lemak larva jeung panurunan dina eusi protéin, kitin, jeung karbohidrat non-serat. Akar chicory ferméntasi ningkatkeun eusi lebu larva mealworm ku hiji satengah kali.
Profil mineral dinyatakeun salaku eusi makromineral (Tabel 2) sareng mikronutrien (Tabel 3) dina pakan baseuh sareng biomassa larva cacing.
Sacara umum, aliran sisi tatanén langkung beunghar ku makromineral dibandingkeun sareng kelompok kontrol, kecuali potongan kentang, anu ngagaduhan eusi Mg, Na sareng Ca anu langkung handap. Konsentrasi kalium luhur dina sadaya aliran samping dibandingkeun sareng kontrol. Agar-agar ngandung 3 mg/100 g DM K, sedengkeun konsentrasi K dina aliran samping berkisar antara 1070 nepi ka 9909 mg/100 g DM. Eusi makromineral dina campuran sayur nyata leuwih luhur ti dina grup kontrol, tapi eusi Na nyata handap (88 vs 111 mg / 100 g DM). Konsentrasi makromineral dina potongan kentang mangrupikeun panghandapna tina sadaya aliran samping. Eusi makromineral dina potongan kentang nyata langkung handap tibatan dina aliran sisi sareng kontrol anu sanés. Iwal eusi Mg éta comparable jeung grup kontrol. Sanaos akar chicory anu diferméntasi henteu ngagaduhan konsentrasi makromineral anu paling luhur, eusi lebu tina aliran sisi ieu mangrupikeun anu paling luhur tina sadaya aliran samping. Ieu bisa jadi alatan kanyataan yén maranéhna teu dimurnikeun sarta bisa ngandung konsentrasi luhur silika (pasir). Eusi Na jeung Ca éta comparable jeung pamadegan dina campuran sayur. Akar chicory ferméntasi ngandung konsentrasi Na pangluhurna sadaya aliran samping. Iwal Na, daun hortikultura miboga konséntrasi makromineral pangluhurna ti sakabéh pakan baseuh. Konsentrasi K (9909 mg/100 g DM) tilu rébu kali leuwih luhur ti kontrol (3 mg/100 g DM) jeung 2,5 kali leuwih luhur ti campuran sayur (4057 mg/100 g DM). Eusi Ca nya éta pangluhurna sadaya aliran samping (7276 mg/100 g DM), 20 kali leuwih luhur ti kontrol (336 mg/100 g DM), sarta 14 kali leuwih luhur ti konsentrasi Ca dina akar chicory ferméntasi atawa campuran sayur ( 530 sareng 496 mg / 100 g DM).
Sanajan aya béda anu signifikan dina komposisi makromineral tina diets (Tabel 2), euweuh béda anu signifikan kapanggih dina komposisi macromineral mealworms diangkat dina campuran sayur jeung diets kontrol.
Larva anu dipasihan ku remah kentang ngagaduhan konséntrasi anu langkung handap tina sadaya makromineral dibandingkeun sareng kontrol, kecuali Na, anu gaduh konsentrasi anu sami. Salaku tambahan, dahar garing kentang nyababkeun pangurangan anu paling ageung dina kandungan makromineral larva dibandingkeun sareng sisi séjén. Ieu konsisten jeung lebu handap observasi dina formulasi mealworm caket dieu. Sanajan kitu, sanajan P jeung K éta nyata leuwih luhur dina diet baseuh ieu ti sidestreams sejen tur kontrol, komposisi larva teu ngagambarkeun ieu. Konsentrasi Ca sareng Mg anu rendah anu aya dina biomassa cacing tuang tiasa aya hubunganana sareng konsentrasi Ca sareng Mg anu rendah anu aya dina diet baseuh sorangan.
Dahar akar chicory ferméntasi jeung daun dusun ngahasilkeun tingkat kalsium nyata leuwih luhur ti kontrol. Daun dusun ngandung tingkat pangluhurna P, Mg, K jeung Ca tina sakabéh diet baseuh, tapi ieu teu reflected dina biomassa mealworm. Konsentrasi Na panghandapna dina larva ieu, sedengkeun konsentrasi Na dina daun dusun langkung luhur tibatan dina potongan kentang. Kandungan Ca ngaronjat dina larva (66 mg/100 g DM), tapi konsentrasi Ca henteu saluhur dina biomassa mealworm (79 mg/100 g DM) dina percobaan akar chicory ferméntasi, sanajan konsentrasi Ca dina pepelakan daun dusun éta. 14 kali langkung luhur tibatan akar chicory.
Dumasar kana komposisi microelement tina feed baseuh (Tabel 3), komposisi mineral tina campuran sayur éta sarupa grup kontrol, iwal konsentrasi Mn nyata handap. Konsentrasi sadaya unsur mikro anu dianalisis langkung handap dina potongan kentang dibandingkeun sareng kontrol sareng produk sampingan anu sanés. Akar chicory ferméntasi ngandung ampir 100 kali leuwih beusi, 4 kali leuwih tambaga, 2 kali leuwih séng jeung ngeunaan jumlah sarua mangan. Eusi séng sareng mangan dina daun pepelakan kebon nyata langkung luhur tibatan kelompok kontrol.
Teu aya béda anu signifikan anu kapanggih antara eusi unsur renik larva fed kontrol, campuran sayur, sarta diets scraps kentang baseuh. Sanajan kitu, eusi Fe jeung Mn larva fed diet akar chicory ferméntasi éta béda nyata ti mealworms fed grup kontrol. Kanaékan eusi Fe bisa jadi alatan kanaékan ratusan kali lipat dina konsentrasi unsur renik dina diet baseuh sorangan. Sanajan kitu, sanajan teu aya béda anu signifikan dina konsentrasi Mn antara akar chicory ferméntasi jeung grup kontrol, tingkat Mn ngaronjat dina larva fed akar chicory ferméntasi. Ogé kudu dicatet yén konsentrasi Mn leuwih luhur (3 kali lipet) dina diet daun baseuh diet hortikultura dibandingkeun kontrol, tapi euweuh béda anu signifikan dina komposisi biomassa tina mealworms. Hiji-hijina bédana antara daun kontrol sareng hortikultura nyaéta eusi Cu, anu langkung handap dina daun.
Tabel 4 nembongkeun konsentrasi logam beurat kapanggih dina substrat. Konsentrasi maksimum Éropa Pb, Cd jeung Cr dina pakan ternak lengkep geus dirobah jadi mg / 100 g bahan garing sarta ditambahkeun kana Table 4 pikeun mempermudah ngabandingkeun jeung konsentrasi kapanggih dina stream samping47.
Henteu aya Pb anu dideteksi dina pakan baseuh kontrol, campuran sayuran atanapi dedak kentang, sedengkeun daun kebon ngandung 0,002 mg Pb / 100 g DM sareng akar chicory ferméntasi ngandung konsentrasi pangluhurna 0,041 mg Pb / 100 g DM. Konsentrasi C dina feed kontrol sareng daun kebon tiasa dibandingkeun (0,023 sareng 0,021 mg / 100 g DM), sedengkeun aranjeunna langkung handap dina campuran sayuran sareng brans kentang (0,004 sareng 0,007 mg / 100 g DM). Dibandingkeun sareng substrat anu sanés, konsentrasi Cr dina akar chicory anu diferméntasi sacara signifikan langkung luhur (0,135 mg / 100 g DM) sareng genep kali langkung luhur tibatan dina feed kontrol. Cd henteu dideteksi dina aliran kontrol atanapi aliran samping anu dianggo.
Tingkat Pb sareng Cr anu langkung ageung kapanggih dina larva anu dipasihan akar chicory anu diferméntasi. Sanajan kitu, Cd teu kapanggih dina sagala larva mealworm.
Analisis kualitatif asam lemak dina lemak atah dilaksanakeun pikeun nangtukeun naha profil asam lemak larva mealworm tiasa dipangaruhan ku komponén-komponén anu béda dina aliran gurat dimana aranjeunna didahar. Distribusi asam lemak ieu dipidangkeun dina Tabél 5. Asam lemak didaptarkeun dumasar nami umumna sareng struktur molekulna (ditunjuk salaku "Cx:y", dimana x pakait sareng jumlah atom karbon sareng y kana jumlah beungkeut teu jenuh. ).
Profil asam lemak cacing tuang anu dipasihan abon kentang parantos dirobih sacara signifikan. Éta ngandung jumlah anu langkung ageung asam myristic (C14: 0), asam palmitat (C16: 0), asam palmitoleic (C16: 1), sareng asam oleat (C18: 1). Konsentrasi asam pentadecanoic (C15: 0), asam linoleat (C18: 2), jeung asam linolenat (C18: 3) nyata leuwih handap dibandingkeun jeung mealworms lianna. Dibandingkeun sareng profil asam lemak anu sanés, rasio C18:1 dugi ka C18:2 dibalikkeun dina abon kentang. Cacing tuang daun hortikultura ngandung jumlah asam pentadekanoat (C15: 0) anu langkung ageung tibatan cacing tuang tuang tuangeun baseuh sanés.
Asam lemak dibagi kana asam lemak jenuh (SFA), asam lemak monounsaturated (MUFA), jeung asam lemak polyunsaturated (PUFA). Tabél 5 nunjukkeun konsentrasi gugus asam lemak ieu. Gemblengna, profil asam lemak cacing tepung anu dipasihan runtah kentang béda sacara signifikan ti kontrol sareng aliran samping anu sanés. Pikeun unggal grup asam lemak, mealworms fed chip kentang béda signifikan ti sakabeh grup lianna. Éta ngandung langkung SFA sareng MUFA sareng kirang PUFA.
Henteu aya béda anu signifikan antara tingkat kasalametan sareng beurat total ngahasilkeun larva anu aya dina substrat anu béda. Rata-rata tingkat kasalametan rata-rata nyaéta 90%, sareng total beurat ngahasilkeun rata-rata 974 gram. Mealworms suksés ngolah produk sampingan salaku sumber pakan baseuh. Pakan baseuh Mealworm nyumbang langkung ti satengah tina total beurat pakan (garing + baseuh). Ngaganti sayuran seger ku produk sampingan tatanén salaku pakan baseuh tradisional miboga mangpaat ékonomi jeung lingkungan pikeun pertanian mealworm.
Tabél 1 nunjukeun yén komposisi biomassa larva mealworm anu diasuh dina diet kontrol nyaéta kira-kira 72% kalembaban, 5% lebu, 19% lipid, 51% protéin, 8% kitin, sareng 18% bahan garing salaku karbohidrat non-serat. Ieu comparable jeung nilai dilaporkeun dina literatur.48,49 Tapi, komponén séjén bisa kapanggih dina literatur, mindeng gumantung kana métode analitik dipaké. Contona, urang ngagunakeun métode Kjeldahl pikeun nangtukeun eusi protéin atah kalawan rasio N ka P 5,33, sedengkeun panalungtik séjén ngagunakeun rasio leuwih loba dipaké 6,25 pikeun sampel daging jeung feed.50,51
Penambahan potongan kentang (diet baseuh anu beunghar karbohidrat) kana diet nyababkeun dua kali eusi gajih cacing. Kandungan karbohidrat kentang diharepkeun utamana diwangun ku pati, sedengkeun agar-agar ngandung gula (polisakarida)47,48. Papanggihan ieu kontras jeung ulikan sejen nu kapanggih yén eusi gajih turun nalika mealworms anu fed diet supplemented kentang uap-peeled anu low protéin (10,7%) jeung tinggi di aci (49,8%)36. Nalika pomace zaitun ditambahkeun kana dahareun, protéin jeung karbohidrat eusi mealworms cocog jeung diet baseuh, sedengkeun eusi gajih tetep unchanged35. Sabalikna, panilitian anu sanés nunjukkeun yén eusi protéin larva anu digedékeun dina aliran sisi ngalaman parobahan dasar, sapertos eusi gajih22,37.
Akar chicory ferméntasi nyata ngaronjatkeun kandungan lebu larva mealworm (Tabel 1). Panalungtikan ngeunaan épék produk samping dina lebu jeung komposisi mineral larva mealworm diwatesan. Seuseueurna studi pakan hasil sampingan museurkeun kana kandungan lemak sareng protéin larva tanpa nganalisa eusi lebu21,35,36,38,39. Sanajan kitu, nalika kandungan lebu larva fed produk samping ieu dianalisis, paningkatan dina kandungan lebu kapanggih. Contona, nyoco mealworms runtah taman ngaronjat eusi lebu maranéhanana ti 3,01% ka 5,30%, sarta nambahkeun runtah samangka kana diet ngaronjat eusi lebu ti 1,87% ka 4,40%.
Sanajan sakabéh sumber kadaharan baseuh variatif signifikan dina komposisi perkiraan maranéhanana (Tabel 1), béda dina komposisi biomassa larva mealworm fed sumber dahareun baseuh masing-masing éta minor. Ngan larva mealworm fed potongan kentang atawa akar chicory ferméntasi némbongkeun parobahan signifikan. Salah sahiji katerangan anu mungkin pikeun hasil ieu nyaéta salian akar chicory, potongan kentang ogé sawaréh diferméntasi (pH 4,7, Tabel 1), ngajantenkeun pati/karbohidrat langkung gampang dicerna/sadia pikeun larva cacing tuang. Kumaha larva mealworm nyintésis lipid tina zat gizi sapertos karbohidrat anu dipikaresep pisan sareng kedah ditaliti sacara lengkep dina studi ka hareup. Hiji studi saméméhna ngeunaan pangaruh pH diet baseuh dina tumuwuhna larva mealworm menyimpulkan yén teu aya béda anu signifikan anu dititénan nalika ngagunakeun blok agar kalayan diet baseuh dina rentang pH 3 nepi ka 9. Ieu nunjukkeun yén diet baseuh ferméntasi bisa dipaké pikeun budaya Tenebrio molitor53. Sarupa jeung Coudron et al.53, percobaan kontrol dipaké blok agar dina diets baseuh disadiakeun sabab éta kakurangan dina mineral jeung zat gizi. Ulikan maranéhanana henteu nalungtik pangaruh sumber diet baseuh leuwih gizi rupa-rupa kayaning sayuran atawa kentang dina ngaronjatkeun digestibility atanapi bioavailability. Studi salajengna ngeunaan épék fermentasi sumber diet baseuh dina larva mealworm diperlukeun pikeun leuwih ngajajah téori ieu.
Distribusi mineral tina biomassa mealworm kontrol kapanggih dina ulikan ieu (Tabel 2 jeung 3) comparable jeung rentang macro- jeung micronutrients kapanggih dina literatur48,54,55. Nyadiakeun mealworms kalawan akar chicory ferméntasi salaku sumber diet baseuh maximizes eusi mineral maranéhanana. Sanaos kalolobaan makro- sareng mikronutrien langkung luhur dina campuran sayuran sareng daun kebon (Tabel 2 sareng 3), aranjeunna henteu mangaruhan eusi mineral biomassa mealworm dugi ka tingkat anu sami sareng akar chicory ferméntasi. Salah sahiji katerangan anu mungkin nyaéta yén gizi dina daun taman basa kirang bioavailable dibandingkeun dina diet baseuh anu langkung asam (Tabel 1). Panalitian sateuacana nyéépkeun larva mealworm sareng jarami béas anu diferméntasi sareng mendakan yén aranjeunna mekar saé dina aliran sisi ieu sareng ogé nunjukkeun yén pra-perlakuan substrat ku fermentasi ngainduksi nyerep gizi. 56 Pamakéan akar chicory ferméntasi ngaronjatkeun eusi Ca, Fe jeung Mn biomassa mealworm. Sanajan sidestream ieu ogé ngandung konsentrasi luhur mineral séjén (P, Mg, K, Na, Zn jeung Cu), mineral ieu teu nyata leuwih loba pisan di mealworm biomassa dibandingkeun kontrol, nunjukkeun selectivity of uptake mineral. Ngaronjatkeun eusi mineral ieu dina biomassa mealworm ngabogaan nilai gizi pikeun kadaharan sarta kaperluan feed. Kalsium mangrupikeun mineral penting anu maénkeun peran penting dina fungsi neuromuskular sareng seueur prosés anu dimédiasi énzim sapertos pembekuan getih, pembentukan tulang sareng huntu. 57,58 Kakurangan beusi mangrupikeun masalah umum di nagara-nagara berkembang, sareng murangkalih, awéwé, sareng manula sering henteu nampi cukup zat besi tina dietna. 54 Sanajan mangan mangrupa unsur penting dina dahareun manusa sarta maénkeun peran sentral dina fungsi loba énzim, asupan kaleuleuwihan bisa jadi racun. Tingkat mangan nu leuwih luhur dina mealworms fed ferméntasi akar chicory teu jadi perhatian sarta éta comparable jeung pamadegan dina hayam. 59
Konsentrasi logam beurat kapanggih dina sidestream éta handap standar Éropa pikeun pakan ternak lengkep. Analisis logam beurat larva mealworm nunjukeun yen kadar Pb jeung Cr nyata leuwih luhur dina mealworms fed akar chicory ferméntasi ti dina grup kontrol jeung substrat séjén (Tabel 4). Akar chicory tumuwuh dina taneuh sarta dipikawanoh pikeun nyerep logam beurat, sedengkeun sidestreams séjén asalna tina produksi pangan manusa dikawasa. Mealworms fed kalawan akar chicory ferméntasi ogé ngandung tingkat luhur Pb jeung Cr (Tabel 4). Faktor bioakumulasi diitung (BAF) nya éta 2,66 pikeun Pb jeung 1,14 pikeun Cr, nyaéta leuwih gede ti 1, nunjukkeun yen mealworms boga kamampuh pikeun ngumpulkeun logam beurat. Ngeunaan Pb, EU netepkeun eusi Pb maksimum 0,10 mg per kilogram daging seger pikeun konsumsi manusa61. Dina evaluasi data ékspérimén, konsentrasi Pb maksimum kapanggih dina ferméntasi chicory root mealworms nyaéta 0,11 mg/100 g DM. Nalika niléy diétang deui kana eusi bahan garing 30,8% pikeun cacing tepung ieu, eusi Pb nyaéta 0,034 mg/kg zat seger, nu handap tingkat maksimum 0,10 mg/kg. Henteu aya eusi maksimum Cr anu dieusian dina peraturan pangan Éropa. Cr ilaharna kapanggih di lingkungan, bahan pangan jeung aditif pangan sarta dipikawanoh mangrupa gizi penting pikeun manusa dina jumlah leutik62,63,64. Analisis ieu (Tabel 4) nunjukkeun yén larva T. molitor tiasa ngumpulkeun logam beurat nalika aya logam beurat dina dahareun. Sanajan kitu, tingkat logam beurat kapanggih dina biomassa mealworm dina ulikan ieu dianggap aman pikeun konsumsi manusa. Ngawaskeun biasa tur ati dianjurkeun lamun ngagunakeun aliran samping nu bisa ngandung logam beurat salaku sumber feed baseuh pikeun T. molitor.
Asam lemak anu paling seueur dina total biomassa larva T. molitor nyaéta asam palmitat (C16:0), asam oleat (C18:1), sareng asam linoleat (C18:2) (Tabel 5), anu konsisten sareng studi saméméhna. dina T. molitor. Hasil spéktrum asam lemak konsisten36,46,50,65. Profil asam lemak T. molitor umumna diwangun ku lima komponén utama: asam oleat (C18:1), asam palmitat (C16:0), asam linoleat (C18:2), asam myristic (C14:0), jeung asam stearic. (C18:0). Asam oleat dilaporkeun minangka asam lemak panglobana (30–60%) dina larva mealworm, dituturkeun ku asam palmitat jeung asam linoleat22,35,38,39. Panaliti saméméhna nunjukkeun yén profil asam lemak ieu dipangaruhan ku diet larva mealworm, tapi bédana henteu nuturkeun tren anu sami sareng diet38. Dibandingkeun sareng profil asam lemak anu sanés, rasio C18:1–C18:2 dina kulit kentang dibalikkeun. Hasil anu sami dicandak pikeun parobahan dina profil asam lemak cacing tuang anu dipasihan kulit kentang kukus36. Hasil ieu nunjukkeun yén sanajan profil asam lemak tina minyak mealworm bisa dirobah, éta masih tetep sumber euyeub asam lemak teu jenuh.
Tujuan tina ulikan ieu nyaéta pikeun ngévaluasi pangaruh ngagunakeun opat aliran biowaste agro-industri anu béda salaku pakan baseuh dina komposisi cacing. Dampakna ditaksir dumasar kana nilai gizi larva. Hasilna nunjukkeun yén produk sampingan hasil dirobih janten biomassa anu beunghar protéin (kandungan protéin 40,7-52,3%), anu tiasa dianggo salaku sumber pangan sareng pakan. Salaku tambahan, panilitian nunjukkeun yén ngagunakeun produk sampingan salaku pakan baseuh mangaruhan nilai gizi biomassa mealworm. Khususna, nyadiakeun larva kalayan konsentrasi karbohidrat anu luhur (misalna potongan kentang) ningkatkeun eusi gajih sareng ngarobih komposisi asam lemakna: eusi asam lemak polyunsaturated handap sareng eusi asam lemak jenuh sareng monounsaturated, tapi henteu konsentrasi asam lemak teu jenuh. . Asam lemak (monounsaturated + polyunsaturated) masih ngadominasi. Panaliti ogé nunjukkeun yén cacing tuang sacara selektif ngumpulkeun kalsium, beusi sareng mangan tina aliran samping anu beunghar ku mineral asam. The bioavailability mineral sigana maénkeun peran penting jeung studi salajengna diperlukeun pikeun pinuh ngartos ieu. Logam beurat anu aya dina aliran samping tiasa ngumpulkeun dina cacing tuang. Sanajan kitu, konséntrasi ahir Pb, Cd jeung Cr dina biomassa larva éta handap tingkat bisa ditarima, sahingga aliran samping ieu aman dipaké salaku sumber pakan baseuh.
Larva mealworm dipiara ku Radius (Giel, Bélgia) jeung Inagro (Rumbeke-Beitem, Bélgia) di Thomas More University of Applied Sciences dina 27 °C jeung kalembaban relatif 60%. Kapadetan mealworms digedékeun dina akuarium 60 x 40 cm éta 4,17 cacing / cm2 (10.000 mealworms). Larva mimitina disuap 2,1 kg dedak gandum salaku kadaharan garing per tank beternak lajeng supplemented sakumaha diperlukeun. Paké blok agar salaku kontrol perlakuan dahareun baseuh. Mimitian ti minggu 4, mimitian nyoco aliran sisi (ogé sumber Uap) salaku kadaharan baseuh tinimbang agar ad libitum. Persentase bahan garing pikeun tiap aliran sisi tos ditangtukeun sarta dirékam pikeun mastikeun jumlah sarua Uap pikeun sakabéh serangga sakuliah perlakuan. Dahareun disebarkeun merata sapanjang terrarium. Larva dikumpulkeun nalika pupa munggaran muncul dina kelompok ékspérimén. Panén larva dipigawé maké shaker mékanis 2 mm diaméterna. Iwal percobaan kentang dadu. Porsi badag kentang garing dadu ogé dipisahkeun ku ngidinan larva ngorondang ngaliwatan bolong ieu sarta ngumpulkeun aranjeunna dina baki logam. Total beurat panén ditangtukeun ku timbangan total beurat panén. Survival diitung ku cara ngabagi total beurat panén ku beurat larva. Beurat larva ditangtukeun ku milih sahenteuna 100 larva sareng ngabagi total beuratna ku jumlah. Larva anu dikumpulkeun dilaparan salami 24 jam pikeun ngosongkeun ususna sateuacan dianalisis. Tungtungna, larva disaring deui pikeun misahkeun aranjeunna tina sésana. Éta beku sareng euthanized sareng disimpen dina -18 ° C dugi ka analisa.
Pakan garing éta bran gandum (Belgian Molens Joye). Dedak gandum tos diayak dugi ka ukuran partikel kirang ti 2 mm. Salian pakan garing, larva mealworm ogé peryogi pakan baseuh pikeun ngajaga kalembaban sareng suplemén mineral anu diperyogikeun ku cacing. feed baseuh akun pikeun leuwih ti satengah tina total feed (pakan garing + feed baseuh). Dina percobaan kami, agar (Brouwland, Bélgia, 25 g/l) dipaké salaku feed baseuh kontrol45. Sapertos dina Gambar 1, opat produk sampingan tatanén kalayan kandungan gizi anu béda-béda diuji salaku pakan baseuh pikeun larva cacing. Produk sampingan ieu kalebet (a) daun tina budidaya bonténg (Inagro, Bélgia), (b) hiasan kentang (Duigny, Bélgia), (c) akar chicory ferméntasi (Inagro, Bélgia) sareng (d) buah sareng sayuran anu teu terjual tina lelang. . (Belorta, Bélgia). Aliran samping dipotong janten potongan-potongan anu cocog pikeun dianggo salaku pakan cacing baseuh.
Produk sampingan tatanén salaku pakan baseuh pikeun mealworms; (a) daun kebon tina budidaya bonténg, (b) potongan kentang, (c) akar chicory, (d) sayuran anu henteu dijual di lelang sareng (e) blok agar. Salaku kadali.
Komposisi pakan jeung larva mealworm ditangtukeun tilu kali (n = 3). Analisis gancang, komposisi mineral, eusi logam beurat sareng komposisi asam lemak ditaksir. Sampel homogenisasi 250 g dicandak tina larva anu dikumpulkeun sareng kalaparan, dikeringkeun dina suhu 60 ° C dugi ka beurat konstan, taneuh (IKA, Tube mill 100) sareng diayak ngaliwatan ayakan 1 mm. Sampel garing disegel dina wadah anu poék.
Kandungan bahan garing (DM) ditangtukeun ku cara ngagaringkeun sampel dina oven dina suhu 105°C salila 24 jam (Memmert, UF110). Persentase bahan garing diitung dumasar kana leungitna beurat sampel.
Kandungan lebu kasar (CA) ditangtukeun ku leungitna massa nalika durukan dina tungku muffle (Nabertherm, L9/11/SKM) dina 550 ° C salila 4 jam.
Ekstraksi kandungan lemak kasar atawa dietil éter (EE) dilaksanakeun kalawan éter minyak bumi (bp 40-60 °C) ngagunakeun alat ékstraksi Soxhlet. Kira-kira 10 g sampel disimpen dina sirah ékstraksi jeung ditutupan ku wol keramik pikeun nyegah leungitna sampel. Sampel diekstrak sapeuting kalayan 150 ml éter minyak bumi. Ekstrak ieu leuwih tiis, pangleyur organik dihapus sarta pulih ku évaporasi rotary (Büchi, R-300) dina 300 mbar jeung 50 °C. Ekstrak lipid atawa éter kasar didinginkeun jeung ditimbang dina timbangan analitik.
Eusi protéin kasar (CP) ditangtukeun ku analisa kandungan nitrogén dina sampel ngagunakeun métode Kjeldahl BN EN ISO 5983-1 (2005). Paké faktor N ka P luyu keur ngitung eusi protéin. Pikeun standar feed garing (gandum bran) make faktor total 6,25. Pikeun side stream dipaké faktor 4,2366 sarta pikeun campuran sayur dipaké faktor 4,3967. Kandungan protein kasar larva dihitung dengan menggunakan faktor N to P sebesar 5,3351.
Eusi serat kalebet penentuan serat detergent nétral (NDF) dumasar kana protokol ékstraksi Gerhardt (analisis serat manual dina kantong, Gerhardt, Jerman) sareng metode van Soest 68. Pikeun nangtukeun NDF, sampel 1 g disimpen dina kantong serat husus (Gerhardt, ADF / kantong NDF) kalawan liner kaca. Kantong serat anu dieusi sampel mimitina dileungitkeun ku éter minyak bumi (titik golak 40-60 °C) teras digaringkeun dina suhu kamar. Sampel anu dibuang lemak diekstrak nganggo larutan deterjen serat nétral anu ngandung α-amilase anu stabil dina suhu ngagolak salami 1,5 jam. Sampel ieu lajeng dikumbah tilu kali ku cai ngagolak deionized tur garing dina 105 ° C sapeuting. Kantong serat garing (ngandung résidu serat) ditimbang maké neraca analitik (Sartorius, P224-1S) tuluy diduruk dina tungku peredam (Nabertherm, L9/11/SKM) dina suhu 550°C salila 4 jam. Lebu ieu ditimbang deui sarta eusi serat diitung dumasar kana leungitna beurat antara drying jeung ngaduruk sampel.
Pikeun nangtukeun kandungan kitin larva, kami ngagunakeun protokol modifikasi dumasar kana analisis serat kasar ku van Soest 68. Sampel 1 g disimpen dina kantong serat khusus (Gerhardt, Tas CF) sareng segel kaca. Sampel anu dipak dina kantong serat, defatted dina éter minyak bumi (c. 40-60 °C) jeung hawa-garing. Sampel defatted munggaran diekstrak ku leyuran asam 0,13 M asam sulfat dina suhu ngagolak salila 30 mnt. Kantong serat ékstraksi anu ngandung sampel dikumbah tilu kali ku cai anu ngagolak teras diekstrak nganggo larutan kalium hidroksida 0,23 M salami 2 jam. Kantong serat ékstraksi anu ngandung sampel dikumbah deui tilu kali ku cai deionisasi anu ngagolak sareng garing dina 105 ° C sapeuting. Kantong garing anu ngandung résidu serat ditimbang dina timbangan analitik sareng dibakar dina tungku muffle dina suhu 550 ° C salami 4 jam. Lebu ditimbang sareng eusi serat diitung dumasar kana leungitna beurat sampel anu dibakar.
Total eusi karbohidrat diitung. Konsentrasi karbohidrat non-fibrous (NFC) dina pakan diitung ngagunakeun analisis NDF, sareng konsentrasi serangga diitung nganggo analisis kitin.
pH matriks ditangtukeun sanggeus ékstraksi ku cai deionisasi (1:5 v/v) nurutkeun NBN EN 15933.
Sampel disiapkeun sakumaha anu dijelaskeun ku Broeckx et al. Profil mineral ditangtukeun ngagunakeun ICP-OES (Optima 4300™ DV ICP-OES, Perkin Elmer, MA, AS).
Logam beurat Cd, Cr jeung Pb dianalisis ku grafit furnace atomic absorption spectrometry (AAS) (Thermo Scientific, ICE 3000 series, dilengkepan ku autosampler tungku GFS). Sakitar 200 mg sampel dicerna dina asam HNO3/HCl (1:3 v/v) ngagunakeun gelombang mikro (CEM, MARS 5). Nyerna gelombang mikro dipigawé dina 190 ° C pikeun 25 mnt dina 600 W. Éncér ékstrak jeung cai ultrapure.
Asam lemak ditangtukeun ku GC-MS (Agilent Technologies, sistem GC 7820A sareng detektor 5977 E MSD). Nurutkeun kana métode Joseph jeung Akman70, 20% BF3 / solusi MeOH ieu ditambahkeun kana solusi KOH métanolik jeung asam lemak métil éster (FAME) dicandak ti ekstrak éter sanggeus ésterifikasi. Asam lemak tiasa diidentipikasi ku ngabandingkeun waktos ingetanana sareng 37 standar campuran FAME (Chemical Lab) atanapi ku ngabandingkeun spéktra MS sareng perpustakaan online sapertos database NIST. Analisis kualitatif dilakukeun ku cara ngitung aréa puncak salaku persentase tina total aréa puncak kromatogram.
Analisis data dilakukeun nganggo parangkat lunak JMP Pro 15.1.1 ti SAS (Buckinghamshire, Inggris). Evaluasi dilaksanakeun ngagunakeun analisis varian hiji arah kalayan tingkat signifikansi 0.05 sareng Tukey HSD salaku tés post hoc.
Faktor bioakumulasi (BAF) diitung ku cara ngabagi konsentrasi logam beurat dina biomassa larva mealworm (DM) jeung konsentrasi dina pakan baseuh (DM) 43 . BAF langkung ageung ti 1 nunjukkeun yén logam beurat bioakumulasi tina pakan baseuh dina larva.
Dataset anu dihasilkeun sareng/atanapi dianalisis salami pangajaran ayeuna sayogi ti panulis anu saluyu upami diperyogikeun.
Departemen Urusan Ékonomi jeung Sosial PBB, Divisi Populasi. Prospek Populasi Dunya 2019: Sorotan (ST/ESA/SER.A/423) (2019).
Cole, MB, Augustine, MA, Robertson, MJ, jeung Adab, JM, Élmu kaamanan pangan. NPJ Sci. Dahareun 2018, 2. HTTPS://doi.org/10.1038/s41538-018-0021-9 (2018).
waktos pos: Dec-19-2024