Salamat sa pagbisita sa Nature.com. Ang bersyon ng browser na iyong ginagamit ay may limitadong suporta sa CSS. Para sa pinakamahusay na mga resulta, inirerekomenda namin ang paggamit ng isang mas bagong browser (o i-disable ang compatibility mode sa Internet Explorer). Pansamantala, upang matiyak ang patuloy na suporta, ipapakita namin ang site nang walang mga istilo at JavaScript.
Ang black soldier fly (Hermetia illucens, L. 1758) ay isang omnivorous detritivorous na insekto na may mataas na potensyal para sa paggamit ng mayaman sa carbohydrate na organikong by-product. Sa mga carbohydrates, umaasa ang black soldier fly sa mga natutunaw na asukal para sa paglaki at lipid synthesis. Ang layunin ng pag-aaral na ito ay suriin ang mga epekto ng mga karaniwang natutunaw na asukal sa pag-unlad, kaligtasan ng buhay, at fatty acid profile ng mga black soldier flies. Dagdagan ang feed ng manok na may monosaccharides at disaccharides nang hiwalay. Ginamit ang selulusa bilang kontrol. Ang mga larvae na pinapakain ng glucose, fructose, sucrose, at maltose ay mas mabilis na lumaki kaysa sa control larvae. Sa kabaligtaran, ang lactose ay nagkaroon ng isang antinutritional effect sa larvae, nagpapabagal sa paglaki at binabawasan ang panghuling indibidwal na timbang ng katawan. Gayunpaman, lahat ng natutunaw na asukal ay ginawang mas mataba ang larvae kaysa sa mga pinapakain ng control diet. Kapansin-pansin, ang mga nasubok na asukal ay humubog sa profile ng fatty acid. Ang maltose at sucrose ay nadagdagan ang nilalaman ng saturated fatty acid kumpara sa cellulose. Sa kaibahan, pinataas ng lactose ang bioaccumulation ng dietary unsaturated fatty acids. Ang pag-aaral na ito ang unang nagpakita ng epekto ng natutunaw na asukal sa komposisyon ng fatty acid ng black soldier fly larvae. Ang aming mga resulta ay nagpapahiwatig na ang nasubok na carbohydrates ay may makabuluhang epekto sa fatty acid na komposisyon ng black soldier fly larvae at maaaring samakatuwid ay matukoy ang kanilang panghuling aplikasyon.
Ang pandaigdigang pangangailangan para sa enerhiya at protina ng hayop ay patuloy na tumataas1. Sa konteksto ng pag-init ng mundo, kinakailangang maghanap ng mas berdeng mga alternatibo sa fossil energy at tradisyonal na mga paraan ng produksyon ng pagkain habang pinapataas ang produksyon. Ang mga insekto ay nangangako ng mga kandidato na tutugunan ang mga isyung ito dahil sa kanilang mas mababang komposisyon ng kemikal at epekto sa kapaligiran kumpara sa tradisyonal na pagsasaka ng mga hayop2. Sa mga insekto, isang mahusay na kandidato upang tugunan ang mga isyung ito ay ang black soldier fly (BSF), Hermetia illucens (L. 1758), isang detritivorous species na may kakayahang magpakain sa iba't ibang mga organikong substrate3. Samakatuwid, ang pagpapahalaga sa mga substrate na ito sa pamamagitan ng BSF breeding ay maaaring lumikha ng isang bagong mapagkukunan ng mga hilaw na materyales upang matugunan ang mga pangangailangan ng iba't ibang mga industriya.
Ang BSF larvae (BSFL) ay maaaring kumain ng mga produktong pang-agrikultura at agro-industriya tulad ng butil ng mga brewer, mga residu ng gulay, pulp ng prutas at lipas na tinapay, na partikular na angkop para sa paglaki ng BSFL dahil sa kanilang mataas na carbohydrate (CH)4,5, 6 nilalaman. Ang malakihang produksyon ng BSFL ay nagreresulta sa pagbuo ng dalawang produkto: feces, pinaghalong substrate residues at feces na maaaring gamitin bilang pataba para sa paglilinang ng halaman7, at larvae, na pangunahing binubuo ng mga protina, lipid at chitin. Ang mga protina at lipid ay pangunahing ginagamit sa pagsasaka ng mga hayop, biofuel at mga kosmetiko8,9. Tulad ng para sa chitin, ang biopolymer na ito ay nakakahanap ng mga aplikasyon sa sektor ng agri-food, biotechnology at pangangalaga sa kalusugan10.
Ang BSF ay isang autogenous holometabolous insect, ibig sabihin, ang metamorphosis at reproduction nito, lalo na ang mga yugto ng pagkonsumo ng enerhiya ng siklo ng buhay ng insekto, ay maaaring ganap na suportahan ng mga nutrient reserves na nabuo sa panahon ng paglaki ng larval11. Higit na partikular, ang protina at lipid synthesis ay humahantong sa pagbuo ng taba ng katawan, isang mahalagang organ ng imbakan na naglalabas ng enerhiya sa mga yugto ng hindi pagpapakain ng BSF: prepupa (ibig sabihin, ang huling yugto ng larva kung saan ang BSF larvae ay nagiging itim habang nagpapakain at naghahanap. para sa isang kapaligiran na angkop para sa metamorphosis), pupae (ibig sabihin, ang non-motile stage kung saan ang insekto ay sumasailalim sa metamorphosis), at mga nasa hustong gulang12,13. Ang CH ay ang pangunahing mapagkukunan ng enerhiya sa diyeta ng BSF14. Kabilang sa mga nutrients na ito, ang fibrous CH tulad ng hemicellulose, cellulose at lignin, hindi katulad ng disaccharides at polysaccharides (tulad ng starch), ay hindi maaaring matunaw ng BSFL15,16. Ang pagtunaw ng CH ay isang mahalagang paunang hakbang para sa pagsipsip ng mga carbohydrate, na sa huli ay na-hydrolyzed sa mga simpleng asukal sa bituka16. Ang mga simpleng asukal ay maaaring ma-absorb (ibig sabihin, sa pamamagitan ng intestinal peritrophic membrane) at ma-metabolize upang makagawa ng enerhiya17. Tulad ng nabanggit sa itaas, ang larvae ay nag-iimbak ng labis na enerhiya bilang mga lipid sa matabang katawan12,18. Ang storage lipids ay binubuo ng triglycerides (neutral lipids na nabuo mula sa isang glycerol molecule at tatlong fatty acids) na na-synthesize ng larvae mula sa dietary simple sugars. Ang CH na ito ay nagbibigay ng acetyl-CoA substrates na kinakailangan para sa fatty acid (FA) biosynthesis sa pamamagitan ng fatty acid synthase at thioesterase pathways19. Ang fatty acid profile ng H. illucens lipids ay natural na pinangungunahan ng saturated fatty acids (SFA) na may mataas na proporsyon ng lauric acid (C12:0)19,20. Samakatuwid, ang mataas na nilalaman ng lipid at komposisyon ng fatty acid ay mabilis na nagiging limitasyon sa paggamit ng buong larvae sa feed ng hayop, lalo na sa aquaculture kung saan kailangan ang polyunsaturated fatty acids (PUFA).
Mula nang matuklasan ang potensyal ng BSFL na bawasan ang mga organikong basura, ipinakita ng mga pag-aaral sa halaga ng iba't ibang by-product na ang komposisyon ng BSFL ay bahagyang kinokontrol ng pagkain nito. Sa kasalukuyan, ang regulasyon ng FA profile ng H. illucens ay patuloy na bumubuti. Ang kakayahan ng BSFL na mag bioaccumulate ng PUFA ay ipinakita sa mga substrate na mayaman sa PUFA tulad ng algae, dumi ng isda, o mga pagkain tulad ng flaxseed, na nagbibigay ng mas mataas na kalidad na profile ng FA para sa nutrisyon ng hayop19,22,23. Sa kaibahan, para sa mga by-product na hindi pinayaman sa PUFA, hindi palaging may ugnayan sa pagitan ng mga dietary FA profile at larval FA, na nagpapahiwatig ng impluwensya ng iba pang mga nutrients24, 25. Sa katunayan, ang epekto ng natutunaw na CH sa mga profile ng FA ay nananatiling hindi gaanong naiintindihan at hindi sinaliksik24,25,26,27.
Sa abot ng aming kaalaman, bagama't sagana ang kabuuang monosaccharides at disaccharides sa diyeta ng H. illucens, ang kanilang papel sa nutrisyon ay nananatiling hindi gaanong nauunawaan sa nutrisyon ng H. illucens. Ang layunin ng pag-aaral na ito ay upang ipaliwanag ang kanilang mga epekto sa nutrisyon ng BSFL at komposisyon ng lipid. Susuriin namin ang paglaki, kaligtasan ng buhay, at pagiging produktibo ng larvae sa ilalim ng iba't ibang kondisyon sa nutrisyon. Pagkatapos, ilalarawan namin ang nilalaman ng lipid at profile ng fatty acid ng bawat diyeta upang i-highlight ang mga epekto ng CH sa kalidad ng nutrisyon ng BSFL.
Ipinagpalagay namin na ang likas na katangian ng nasubok na CH ay makakaapekto sa (1) paglaki ng larval, (2) kabuuang antas ng lipid, at (3) baguhin ang profile ng FA. Ang mga monosaccharides ay maaaring direktang masipsip, samantalang ang disaccharides ay dapat na hydrolyzed. Ang mga monosaccharides ay kaya mas magagamit bilang direktang mga pinagmumulan ng enerhiya o precursors para sa lipogenesis sa pamamagitan ng FA synthase at thioesterase pathways, sa gayo'y pinahuhusay ang H. illucens larval growth at itinataguyod ang akumulasyon ng mga reserbang lipid (lalo na ang lauric acid).
Naapektuhan ng nasubok na CH ang average na timbang ng katawan ng larvae sa panahon ng paglaki (Larawan 1). Ang FRU, GLU, SUC at MAL ay nagpapataas ng timbang ng larval body na katulad ng control diet (CEL). Sa kaibahan, ang LAC at GAL ay lumilitaw na humadlang sa pag-unlad ng larval. Kapansin-pansin, ang LAC ay may malaking negatibong epekto sa paglaki ng larval kumpara sa SUC sa buong panahon ng paglago: 9.16 ± 1.10 mg kumpara sa 15.00 ± 1.01 mg sa araw na 3 (F6,21 = 12.77, p <0.001; Fig. 1), 125.21 ± 4. mg at 211.79 ± 14.93 mg, ayon sa pagkakabanggit, sa araw na 17 (F6,21 = 38.57, p <0.001; Fig. 1).
Gamit ang iba't ibang monosaccharides (fructose (FRU), galactose (GAL), glucose (GLU)), disaccharides (lactose (LAC), maltose (MAL), sucrose (SUC)) at cellulose (CEL) bilang mga kontrol. Paglago ng larvae na pinapakain ng black soldier fly larvae. Ang bawat punto sa curve ay kumakatawan sa average na indibidwal na timbang (mg) na kinakalkula sa pamamagitan ng pagtimbang ng 20 random na piniling larvae mula sa isang populasyon na 100 larvae (n = 4). Ang mga error bar ay kumakatawan sa SD.
Ang CEL diet ay nagbigay ng mahusay na larval survival na 95.5 ± 3.8%. Bukod dito, ang kaligtasan ng buhay ng H. illucens fed diets na naglalaman ng natutunaw na CH ay nabawasan (GLM: χ = 107.13, df = 21, p <0.001), na sanhi ng MAL at SUC (disaccharides) sa pinag-aralan na CH. Ang dami ng namamatay ay mas mababa kaysa sa GLU, FRU, GAL (monosaccharide), at LAC (EMM: p <0.001, Figure 2).
Boxplot ng survival ng black soldier fly larvae na ginagamot sa iba't ibang monosaccharides (fructose, galactose, glucose), disaccharides (lactose, maltose, sucrose) at cellulose bilang mga kontrol. Ang mga paggamot na may parehong titik ay hindi gaanong naiiba sa isa't isa (EMM, p > 0.05).
Ang lahat ng mga nasubok na diyeta ay nagpapahintulot sa larvae na maabot ang yugto ng prepupal. Gayunpaman, ang mga nasubok na CH ay may posibilidad na pahabain ang pag-unlad ng larval (F6,21=9.60, p<0.001; Talahanayan 1). Sa partikular, ang larvae na nagpapakain ng GAL at LAC ay mas matagal bago maabot ang prepupal stage kumpara sa larvae na pinalaki sa CEL (CEL-GAL: p <0.001; CEL-LAC: p <0.001; Talahanayan 1).
Ang nasubok na CH ay nagkaroon din ng iba't ibang epekto sa larva body weight, kung saan ang body weight ng larvae na pinakain ng CEL diet ay umaabot sa 180.19 ± 11.35 mg (F6,21 = 16.86, p <0.001; Fig. 3). Ang FRU, GLU, MAL at SUC ay nagresulta sa isang average na panghuling larval body weight na higit sa 200 mg, na mas mataas kaysa sa CEL (p <0.05). Sa kaibahan, ang larvae na pinapakain ng GAL at LAC ay may mas mababang timbang ng katawan, na may average na 177.64 ± 4.23 mg at 156.30 ± 2.59 mg, ayon sa pagkakabanggit (p <0.05). Ang epekto na ito ay mas binibigkas sa LAC, kung saan ang pangwakas na timbang ng katawan ay mas mababa kaysa sa control diet (CEL-LAC: pagkakaiba = 23.89 mg; p = 0.03; Larawan 3).
Ang ibig sabihin ng huling timbang ng indibidwal na larvae na ipinahayag bilang larval spots (mg) at black soldier flies na ipinahayag bilang histogram (g) na pinapakain ng iba't ibang monosaccharides (fructose, galactose, glucose), disaccharides (lactose, maltose, sucrose) at cellulose (bilang control). Ang mga titik ng kolumnar ay kumakatawan sa mga pangkat na makabuluhang naiiba sa kabuuang timbang ng larval (p <0.001). Ang mga titik na nauugnay sa mga larval spot ay kumakatawan sa mga pangkat na may makabuluhang magkakaibang indibidwal na timbang ng larval (p <0.001). Ang mga error bar ay kumakatawan sa SD.
Ang pinakamataas na indibidwal na timbang ay independiyente sa maximum na panghuling kabuuang larval colony na timbang. Sa katunayan, ang mga diyeta na naglalaman ng FRU, GLU, MAL, at SUC ay hindi tumaas ang kabuuang timbang ng larval na ginawa sa tangke kumpara sa CEL (Larawan 3). Gayunpaman, ang LAC ay makabuluhang nabawasan ang kabuuang timbang (CEL-LAC: pagkakaiba = 9.14 g; p <0.001; Larawan 3).
Ipinapakita sa talahanayan 1 ang ani (larvae/araw). Kapansin-pansin, ang pinakamainam na ani ng CEL, MAL at SUC ay magkatulad (Talahanayan 1). Sa kaibahan, binawasan ng FRU, GAL, GLU at LAC ang ani kumpara sa CEL (Talahanayan 1). Ginawa ng GAL at LAC ang pinakamasama: ang ani ay nahati sa 0.51 ± 0.09 g larvae/araw at 0.48 ± 0.06 g larvae/araw, ayon sa pagkakabanggit (Talahanayan 1).
Ang mga monosaccharides at disaccharides ay nadagdagan ang lipid na nilalaman ng CF larvae (Talahanayan 1). Sa CLE diet, nakuha ang larvae na may lipid content na 23.19 ± 0.70% ng DM content. Para sa paghahambing, ang average na nilalaman ng lipid sa larvae na pinapakain ng natutunaw na asukal ay higit sa 30% (Talahanayan 1). Gayunpaman, ang mga nasubok na CH ay nadagdagan ang kanilang taba na nilalaman sa parehong lawak.
Tulad ng inaasahan, naapektuhan ng mga paksa ng CG ang FA profile ng larvae sa iba't ibang antas (Larawan 4). Ang nilalaman ng SFA ay mataas sa lahat ng mga diyeta at umabot sa higit sa 60%. Hindi balanse ng MAL at SUC ang profile ng FA, na humantong sa pagtaas ng nilalaman ng SFA. Sa kaso ng MAL, sa isang banda, ang kawalan ng timbang na ito ay humantong sa isang pagbawas sa nilalaman ng monounsaturated fatty acids (MUFA) (F6,21 = 7.47; p <0.001; Fig. 4). Sa kabilang banda, para sa SUC, ang pagbaba ay mas pare-pareho sa pagitan ng MUFA at PUFA. Ang LAC at MAL ay may magkasalungat na epekto sa FA spectrum (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; Figure 4). Ang mas mababang proporsyon ng SFA sa LAC-fed larvae ay lilitaw upang mapataas ang nilalaman ng MUFA. Sa partikular, ang mga antas ng MUFA ay mas mataas sa LAC-fed larvae kumpara sa iba pang natutunaw na asukal maliban sa GAL (F6,21 = 7.47; p <0.001; Figure 4).
Gamit ang iba't ibang monosaccharides (fructose (FRU), galactose (GAL), glucose (GLU)), disaccharides (lactose (LAC), maltose (MAL), sucrose (SUC)) at cellulose (CEL) bilang mga kontrol, box plot ng fatty acid komposisyon na pinapakain sa black soldier fly larvae. Ang mga resulta ay ipinapakita bilang porsyento ng kabuuang FAME. Ang mga paggamot na minarkahan ng iba't ibang mga titik ay makabuluhang naiiba (p <0.001). (a) Proporsyon ng mga saturated fatty acid; (b) Monounsaturated fatty acids; (c) Mga polyunsaturated fatty acid.
Kabilang sa mga natukoy na fatty acid, ang lauric acid (C12:0) ay nangingibabaw sa lahat ng naobserbahang spectra (higit sa 40%). Ang iba pang kasalukuyang SFA ay palmitic acid (C16:0) (mas mababa sa 10%), stearic acid (C18:0) (mas mababa sa 2.5%) at capric acid (C10:0) (mas mababa sa 1.5%). Ang mga MUFA ay pangunahing kinakatawan ng oleic acid (C18: 1n9) (mas mababa sa 9.5%), habang ang mga PUFA ay pangunahing binubuo ng linoleic acid (C18: 2n6) (mas mababa sa 13.0%) (tingnan ang Pandagdag na Talahanayan S1). Bilang karagdagan, ang isang maliit na proporsyon ng mga compound ay hindi matukoy, lalo na sa spectra ng CEL larvae, kung saan ang hindi kilalang compound number 9 (UND9) ay nagkakahalaga ng average na 2.46 ± 0.52% (tingnan ang Pandagdag na Talaan S1). Iminungkahi ng pagsusuri ng GC × GC-FID na maaaring ito ay isang 20-carbon fatty acid na may lima o anim na dobleng bono (tingnan ang Karagdagang Larawan S5).
Ang pagsusuri ng PERMANOVA ay nagsiwalat ng tatlong natatanging grupo batay sa mga profile ng fatty acid (F6,21 = 7.79, p <0.001; Larawan 5). Ang pangunahing bahagi ng pagsusuri (PCA) ng TBC spectrum ay naglalarawan nito at ipinaliwanag ng dalawang bahagi (Larawan 5). Ipinaliwanag ng mga pangunahing sangkap ang 57.9% ng pagkakaiba at kasama, ayon sa kahalagahan, lauric acid (C12:0), oleic acid (C18:1n9), palmitic acid (C16:0), stearic acid (C18:0), at linolenic acid (C18:3n3) (tingnan ang Larawan S4). Ipinaliwanag ng pangalawang sangkap ang 26.3% ng pagkakaiba-iba at kasama, sa pagkakasunud-sunod ng kahalagahan, decanoic acid (C10: 0) at linoleic acid (C18: 2n6 cis) (tingnan ang Pandagdag na Larawan S4). Ang mga profile ng mga diyeta na naglalaman ng mga simpleng asukal (FRU, GAL at GLU) ay nagpakita ng magkatulad na mga katangian. Sa kaibahan, ang disaccharides ay nagbunga ng iba't ibang mga profile: MAL at SUC sa isang banda at LAC sa kabilang banda. Sa partikular, ang MAL ang tanging asukal na nagbago sa FA profile kumpara sa CEL. Bilang karagdagan, ang profile ng MAL ay makabuluhang naiiba sa mga profile ng FRU at GLU. Sa partikular, ang profile ng MAL ay nagpakita ng pinakamataas na proporsyon ng C12:0 (54.59 ± 2.17%), na ginagawa itong maihahambing sa CEL (43.10 ± 5.01%), LAC (43.35 ± 1.31%), FRU (48.90 ± 1.97%) at GLU (48.38 ± 2.17%) na mga profile (tingnan ang Karagdagang Talahanayan S1). Ang spectrum ng MAL ay nagpakita rin ng pinakamababang nilalaman ng C18:1n9 (9.52 ± 0.50%), na higit na pinagkaiba nito mula sa LAC (12.86 ± 0.52%) at CEL (12.40 ± 1.31%) spectra. Ang isang katulad na kalakaran ay naobserbahan para sa C16:0. Sa pangalawang bahagi, ang LAC spectrum ay nagpakita ng pinakamataas na C18:2n6 na nilalaman (17.22 ± 0.46%), habang ang MAL ay nagpakita ng pinakamababa (12.58 ± 0.67%). Iniiba din ng C18:2n6 ang LAC mula sa control (CEL), na nagpakita ng mas mababang antas (13.41 ± 2.48%) (tingnan ang Pandagdag na Talaan S1).
PCA plot ng fatty acid profile ng black soldier fly larvae na may iba't ibang monosaccharides (fructose, galactose, glucose), disaccharides (lactose, maltose, sucrose) at cellulose bilang kontrol.
Upang pag-aralan ang nutritional effect ng mga natutunaw na asukal sa H. illucens larvae, ang cellulose (CEL) sa feed ng manok ay pinalitan ng glucose (GLU), fructose (FRU), galactose (GAL), maltose (MAL), sucrose (SUC), at lactose (LAC). Gayunpaman, ang mga monosaccharides at disaccharides ay may iba't ibang epekto sa pag-unlad, kaligtasan ng buhay, at komposisyon ng HF larvae. Halimbawa, ang GLU, FRU, at ang kanilang mga disaccharide form (MAL at SUC) ay nagbigay ng mga positibong pansuportang epekto sa paglaki ng larval, na nagpapahintulot sa kanila na makamit ang mas mataas na panghuling timbang ng katawan kaysa sa CEL. Hindi tulad ng hindi natutunaw na CEL, ang GLU, FRU, at SUC ay maaaring makalampas sa bituka na hadlang at magsisilbing mahalagang nutrient sources sa mga formulated diets16,28. Ang MAL ay walang tiyak na mga transporter ng hayop at naisip na hydrolyzed sa dalawang molekula ng glucose bago ang asimilasyon15. Ang mga molekulang ito ay iniimbak sa katawan ng insekto bilang direktang pinagmumulan ng enerhiya o bilang mga lipid18. Una, patungkol sa huli, ang ilan sa mga naobserbahang pagkakaiba sa intramodal ay maaaring dahil sa maliliit na pagkakaiba sa mga ratio ng kasarian. Sa katunayan, sa H. illucens, ang pagpaparami ay maaaring ganap na kusang-loob: ang mga babaeng nasa hustong gulang ay natural na may sapat na reserbang pangingitlog at mas mabigat kaysa sa mga lalaki29. Gayunpaman, ang akumulasyon ng lipid sa BSFL ay nauugnay sa natutunaw na pandiyeta na paggamit ng CH2, tulad ng nauna nang naobserbahan para sa GLU at xylose26,30. Halimbawa, napansin ni Li et al.30 na kapag ang 8% GLU ay idinagdag sa larval diet, ang lipid content ng BSF larvae ay tumaas ng 7.78% kumpara sa mga kontrol. Ang aming mga resulta ay naaayon sa mga obserbasyong ito, na nagpapakita na ang taba na nilalaman sa larvae na nagpapakain ng natutunaw na asukal ay mas mataas kaysa sa larvae na nagpapakain ng CEL diet, kumpara sa isang 8.57% na pagtaas sa GLU supplementation. Nakakagulat, ang mga katulad na resulta ay naobserbahan sa larvae na pinapakain ng GAL at LAC, sa kabila ng masamang epekto sa paglaki ng larval, panghuling timbang ng katawan, at kaligtasan ng buhay. Ang larvae na pinapakain ng LAC ay makabuluhang mas maliit kaysa sa mga pinakain ng CEL diet, ngunit ang kanilang taba na nilalaman ay maihahambing sa larvae na nagpapakain ng iba pang natutunaw na asukal. Itinatampok ng mga resultang ito ang mga antinutritional effect ng lactose sa BSFL. Una, ang diyeta ay naglalaman ng isang malaking halaga ng CH. Ang mga sistema ng pagsipsip at hydrolysis ng monosaccharides at disaccharides, ayon sa pagkakabanggit, ay maaaring umabot sa saturation, na nagiging sanhi ng mga bottleneck sa proseso ng asimilasyon. Tulad ng para sa hydrolysis, ito ay isinasagawa ng α- at β-glucosidases 31 . Ang mga enzyme na ito ay may ginustong mga substrate depende sa kanilang laki at sa mga chemical bond (α o β linkages) sa pagitan ng kanilang constituent monosaccharides 15 . Ang hydrolysis ng LAC hanggang GLU at GAL ay isinasagawa ng β-galactosidase, isang enzyme na ang aktibidad ay ipinakita sa bituka ng BSF 32 . Gayunpaman, ang pagpapahayag nito ay maaaring hindi sapat kumpara sa dami ng LAC na natupok ng larvae. Sa kabaligtaran, ang α-glucosidase maltase at sucrase 15, na kilala na sagana na ipinahayag sa mga insekto, ay nagagawang masira ang malaking halaga ng MAL at sucrose SUC, sa gayon nililimitahan ang nakakabusog na epekto na ito. Pangalawa, ang mga epekto ng antinutritional ay maaaring dahil sa nabawasan na pagpapasigla ng aktibidad ng amylase ng bituka ng insekto at ang pagbagal ng pag-uugali ng pagpapakain kumpara sa iba pang mga paggamot. Sa katunayan, ang mga natutunaw na asukal ay nakilala bilang mga stimulator ng aktibidad ng enzyme na mahalaga para sa panunaw ng insekto, tulad ng amylase, at bilang mga nag-trigger ng pagtugon sa pagpapakain33,34,35. Ang antas ng pagpapasigla ay nag-iiba depende sa molekular na istraktura ng asukal. Sa katunayan, ang disaccharides ay nangangailangan ng hydrolysis bago ang pagsipsip at may posibilidad na pasiglahin ang amylase nang higit pa kaysa sa kanilang mga constituent monosaccharides34. Sa kaibahan, ang LAC ay may mas banayad na epekto at napatunayang hindi kayang suportahan ang paglaki ng insekto sa iba't ibang species33,35. Halimbawa, sa peste na Spodoptera exigua (Boddie 1850), walang hydrolytic na aktibidad ng LAC ang nakita sa mga extract ng caterpillar midgut enzymes36.
Tungkol sa FA spectrum, ang aming mga resulta ay nagpapahiwatig ng makabuluhang modulatory effects ng nasubok na CH. Kapansin-pansin, kahit na ang lauric acid (C12: 0) ay nagkakahalaga ng mas mababa sa 1% ng kabuuang FA sa diyeta, nangingibabaw ito sa lahat ng mga profile (tingnan ang Pandagdag na Talaan S1). Ito ay pare-pareho sa nakaraang data na ang lauric acid ay synthesize mula sa dietary CH sa H. illucens sa pamamagitan ng isang pathway na kinasasangkutan ng acetyl-CoA carboxylase at FA synthase19,27,37. Kinukumpirma ng aming mga resulta na ang CEL ay higit na hindi natutunaw at gumaganap bilang isang "bulking agent" sa BSF control diets, gaya ng tinalakay sa ilang BSFL studies38,39,40. Ang pagpapalit ng CEL ng monosaccharides at disaccharides maliban sa LAC ay tumaas ang C12:0 ratio, na nagpapahiwatig ng pagtaas ng CH uptake ng larvae. Kapansin-pansin, ang disaccharides MAL at SUC ay nagtataguyod ng synthesis ng lauric acid nang mas mahusay kaysa sa kanilang constituent monosaccharides, na nagmumungkahi na sa kabila ng mas mataas na antas ng polymerization ng GLU at FRU, at dahil ang Drosophila ay ang tanging sucrose transporter na nakilala sa mga species ng protina ng hayop, ang mga disaccharide transporter maaaring hindi naroroon sa bituka ng H. illucens larvae15, ang paggamit ng GLU at FRU ay nadagdagan. Gayunpaman, kahit na ang GLU at FRU ay theoretically mas madaling ma-metabolize ng BSF, mas madali din silang na-metabolize ng mga substrate at gut microorganism, na maaaring magresulta sa kanilang mas mabilis na pagkasira at pagbaba ng paggamit ng larvae kumpara sa disaccharides.
Sa unang sulyap, ang nilalaman ng lipid ng larvae na pinapakain ng LAC at MAL ay maihahambing, na nagpapahiwatig ng magkatulad na bioavailability ng mga asukal na ito. Gayunpaman, nakakagulat, ang FA profile ng LAC ay mas mayaman sa SFA, lalo na sa mas mababang C12:0 na nilalaman, kumpara sa MAL. Ang isang hypothesis upang ipaliwanag ang pagkakaibang ito ay ang LAC ay maaaring pasiglahin ang bioaccumulation ng dietary FA sa pamamagitan ng acetyl-CoA FA synthase. Sa pagsuporta sa hypothesis na ito, ang LAC larvae ay may pinakamababang decanoate (C10:0) ratio (0.77 ± 0.13%) kaysa sa CEL diet (1.27 ± 0.16%), na nagpapahiwatig ng nabawasan na FA synthase at thioesterase na aktibidad19. Pangalawa, ang mga dietary fatty acid ay itinuturing na pangunahing salik na nakakaimpluwensya sa komposisyon ng SFA ng H. illucens27. Sa aming mga eksperimento, ang linoleic acid (C18:2n6) ay umabot sa 54.81% ng mga dietary fatty acid, na may proporsyon sa LAC larvae na 17.22 ± 0.46% at sa MAL 12.58 ± 0.67%. Ang oleic acid (cis + trans C18:1n9) (23.22% sa diyeta) ay nagpakita ng katulad na kalakaran. Sinusuportahan din ng ratio ng α-linolenic acid (C18:3n3) ang bioaccumulation hypothesis. Ang fatty acid na ito ay kilala na naipon sa BSFL sa pagpapayaman ng substrate, tulad ng pagdaragdag ng flaxseed cake, hanggang 6-9% ng kabuuang fatty acid sa larvae19. Sa enriched diets, ang C18:3n3 ay maaaring umabot ng hanggang 35% ng kabuuang dietary fatty acids. Gayunpaman, sa aming pag-aaral, ang C18:3n3 ay umabot lamang ng 2.51% ng profile ng fatty acid. Kahit na ang proporsyon na natagpuan sa kalikasan ay mas mababa sa aming larvae, ang proporsyon na ito ay mas mataas sa LAC larvae (0.87 ± 0.02%) kaysa sa MAL (0.49 ± 0.04%) (p <0.001; tingnan ang Pandagdag na Talaan S1). Ang CEL diet ay may intermediate na proporsyon na 0.72 ± 0.18%. Sa wakas, ang palmitic acid (C16: 0) na ratio sa CF larvae ay sumasalamin sa kontribusyon ng mga synthetic pathway at dietary FA19. Hoc et al. 19 ay napagmasdan na ang C16:0 synthesis ay nabawasan kapag ang diyeta ay pinayaman ng flaxseed meal, na naiugnay sa isang pagbawas sa pagkakaroon ng acetyl-CoA substrate dahil sa pagbaba sa CH ratio. Nakakagulat, kahit na ang parehong mga diyeta ay may magkatulad na nilalaman ng CH at ang MAL ay nagpakita ng mas mataas na bioavailability, ang MAL larvae ay nagpakita ng pinakamababang C16:0 ratio (10.46 ± 0.77%), samantalang ang LAC ay nagpakita ng mas mataas na proporsyon, na nagkakahalaga ng 12.85 ± 0.27% (p <0.05; tingnan ang Karagdagang Talahanayan S1). Itinatampok ng mga resultang ito ang kumplikadong impluwensya ng mga sustansya sa panunaw at metabolismo ng BSFL. Sa kasalukuyan, ang pananaliksik sa paksang ito ay mas masinsinan sa Lepidoptera kaysa sa Diptera. Sa mga uod, ang LAC ay nakilala bilang isang mahinang stimulant ng pag-uugali sa pagpapakain kumpara sa iba pang mga natutunaw na asukal tulad ng SUC at FRU34,35. Sa partikular, sa Spodopteralittoralis (Boisduval 1833), ang pagkonsumo ng MAL ay pinasigla ang aktibidad ng amylolytic sa bituka sa mas malaking lawak kaysa sa LAC34. Ang mga katulad na epekto sa BSFL ay maaaring ipaliwanag ang pinahusay na pagpapasigla ng C12:0 synthetic pathway sa MAL larvae, na nauugnay sa pagtaas ng intestinally absorbed CH, matagal na pagpapakain, at intestinal amylase action. Ang mas kaunting pagpapasigla ng ritmo ng pagpapakain sa pagkakaroon ng LAC ay maaari ring ipaliwanag ang mas mabagal na paglaki ng LAC larvae. Bukod dito, si Liu Yanxia et al. 27 ay nabanggit na ang shelf life ng mga lipid sa H. illucens substrates ay mas mahaba kaysa sa CH. Samakatuwid, ang LAC larvae ay maaaring higit na umasa sa mga dietary lipid upang makumpleto ang kanilang pag-unlad, na maaaring mapataas ang kanilang panghuling nilalaman ng lipid at baguhin ang kanilang fatty acid profile.
Sa abot ng aming kaalaman, iilan lamang sa mga pag-aaral ang sumubok sa mga epekto ng monosaccharide at disaccharide na karagdagan sa mga BSF diet sa kanilang mga FA profile. Una, Li et al. 30 ay tinasa ang mga epekto ng GLU at xylose at naobserbahan ang mga antas ng lipid na katulad ng sa amin sa isang 8% na rate ng karagdagan. Ang profile ng FA ay hindi detalyado at higit sa lahat ay binubuo ng SFA, ngunit walang nakitang pagkakaiba sa pagitan ng dalawang asukal o kapag ipinakita ang mga ito nang sabay-sabay30. Higit pa rito, Cohn et al. 41 ay nagpakita ng walang epekto ng 20% GLU, SUC, FRU at GAL na karagdagan sa feed ng manok sa kani-kanilang mga profile ng FA. Ang mga spectra na ito ay nakuha mula sa teknikal kaysa sa biological na mga replika, na, tulad ng ipinaliwanag ng mga may-akda, ay maaaring limitahan ang istatistikal na pagsusuri. Higit pa rito, nililimitahan ng kakulangan ng iso-sugar control (gamit ang CEL) ang interpretasyon ng mga resulta. Kamakailan, dalawang pag-aaral ni Nugroho RA et al. nagpakita ng mga anomalya sa FA spectra42,43. Sa unang pag-aaral, Nugroho RA et al. Sinubukan ng 43 ang epekto ng pagdaragdag ng FRU sa fermented palm kernel meal. Ang profile ng FA ng nagresultang larvae ay nagpakita ng abnormal na mataas na antas ng PUFA, higit sa 90% nito ay nagmula sa diyeta na naglalaman ng 10% FRU (katulad ng aming pag-aaral). Kahit na ang diyeta na ito ay naglalaman ng PUFA-rich fish pellets, ang naiulat na FA profile value ng larvae sa control diet na binubuo ng 100% fermented PCM ay hindi pare-pareho sa anumang naunang naiulat na profile, lalo na ang abnormal na antas ng C18:3n3 ng 17.77 ± 1.67% at 26.08 ± 0.20% para sa conjugated linoleic acid (C18:2n6t), isang bihirang isomer ng linoleic acid. Ang pangalawang pag-aaral ay nagpakita ng mga katulad na resulta kabilang ang FRU, GLU, MAL at SUC42 sa fermented palm kernel meal. Ang mga pag-aaral na ito, tulad ng sa amin, ay nagha-highlight ng mga seryosong paghihirap sa paghahambing ng mga resulta mula sa mga pagsubok sa BSF larval diet, gaya ng mga pagpipilian sa pagkontrol, pakikipag-ugnayan sa iba pang mapagkukunan ng nutrisyon, at mga pamamaraan ng pagsusuri ng FA.
Sa panahon ng mga eksperimento, napagmasdan namin na ang kulay at amoy ng substrate ay iba-iba depende sa diyeta na ginamit. Ito ay nagpapahiwatig na ang mga microorganism ay maaaring gumanap ng isang papel sa mga resulta na naobserbahan sa substrate at ang digestive system ng larvae. Sa katunayan, ang mga monosaccharides at disaccharides ay madaling na-metabolize ng colonizing microorganisms. Ang mabilis na pagkonsumo ng mga natutunaw na asukal ng mga mikroorganismo ay maaaring magresulta sa pagpapalabas ng malalaking dami ng mga produktong microbial metabolic tulad ng ethanol, lactic acid, short-chain fatty acids (hal. acetic acid, propionic acid, butyric acid) at carbon dioxide44. Ang ilan sa mga compound na ito ay maaaring maging responsable para sa nakamamatay na nakakalason na epekto sa larvae na naobserbahan din ni Cohn et al.41 sa ilalim ng mga katulad na kondisyon ng pag-unlad. Halimbawa, ang ethanol ay nakakapinsala sa mga insekto45. Ang malalaking dami ng carbon dioxide emissions ay maaaring magresulta sa akumulasyon nito sa ilalim ng tangke, na maaaring mag-alis ng oxygen sa kapaligiran kung hindi pinapayagan ng sirkulasyon ng hangin ang paglabas nito. Tungkol sa mga SCFA, ang mga epekto nito sa mga insekto, lalo na ang H. illucens, ay nananatiling hindi gaanong nauunawaan, bagaman ang lactic acid, propionic acid, at butyric acid ay ipinakita na nakamamatay sa Callosobruchus maculatus (Fabricius 1775)46. Sa Drosophila melanogaster Meigen 1830, ang mga SCFA na ito ay mga olfactory marker na gumagabay sa mga babae sa mga oviposition site, na nagmumungkahi ng isang kapaki-pakinabang na papel sa pag-unlad ng larval47. Gayunpaman, ang acetic acid ay inuri bilang isang mapanganib na sangkap at maaaring makapigil sa pag-unlad ng larval47. Sa kaibahan, ang microbially derived lactate ay natagpuan kamakailan na may proteksiyon na epekto laban sa invasive gut microbes sa Drosophila48. Higit pa rito, ang mga microorganism sa digestive system ay gumaganap din ng papel sa pagtunaw ng CH sa mga insekto49. Ang mga pisyolohikal na epekto ng mga SCFA sa gut microbiota, tulad ng rate ng pagpapakain at pagpapahayag ng gene, ay inilarawan sa mga vertebrates 50 . Maaari rin silang magkaroon ng trophic effect sa H. illucens larvae at maaaring mag-ambag sa bahagi sa regulasyon ng mga profile ng FA. Ang mga pag-aaral sa mga nutritional effect ng mga produktong ito ng microbial fermentation ay magpapalinaw sa kanilang mga epekto sa nutrisyon ng H. illucens at magbibigay ng batayan para sa hinaharap na pag-aaral sa mga kapaki-pakinabang o nakakapinsalang microorganism sa mga tuntunin ng kanilang pag-unlad at ang halaga ng mga substrate na mayaman sa FA. Sa pagsasaalang-alang na ito, ang papel ng mga microorganism sa mga proseso ng pagtunaw ng mga mass-farmed na insekto ay lalong pinag-aaralan. Ang mga insekto ay nagsisimula nang tingnan bilang mga bioreactor, na nagbibigay ng mga kondisyon ng pH at oxygenation na nagpapadali sa pagbuo ng mga microorganism na dalubhasa sa pagkasira o detoxification ng mga sustansya na mahirap tunawin ng mga insekto 51 . Kamakailan lamang, ipinakita ni Xiang et al.52 na, halimbawa, ang inoculation ng organic na basura na may bacterial mixture ay nagpapahintulot sa CF na makaakit ng bacteria na dalubhasa sa lignoscellulose degradation, na nagpapahusay sa pagkasira nito sa substrate kumpara sa mga substrate na walang larvae.
Sa wakas, patungkol sa kapaki-pakinabang na paggamit ng organikong basura ng H. illucens, ang CEL at SUC diet ay gumawa ng pinakamataas na bilang ng larvae bawat araw. Nangangahulugan ito na sa kabila ng mas mababang panghuling timbang ng mga indibidwal na indibidwal, ang kabuuang timbang ng larval na ginawa sa isang substrate na binubuo ng hindi natutunaw na CH ay maihahambing sa nakuha sa isang homosaccharide diet na naglalaman ng monosaccharides at disaccharides. Sa aming pag-aaral, mahalagang tandaan na ang mga antas ng iba pang mga sustansya ay sapat upang suportahan ang paglaki ng populasyon ng larval at ang pagdaragdag ng CEL ay dapat na limitado. Gayunpaman, ang pangwakas na komposisyon ng larvae ay naiiba, na binibigyang diin ang kahalagahan ng pagpili ng tamang diskarte para sa pagpapalakas ng mga insekto. Ang CEL larvae na pinapakain ng buong feed ay mas angkop para sa paggamit bilang feed ng hayop dahil sa kanilang mas mababang taba na nilalaman at mas mababang antas ng lauric acid, samantalang ang larvae na pinapakain ng SUC o MAL diet ay nangangailangan ng defatting sa pamamagitan ng pagpindot upang mapataas ang halaga ng langis, lalo na sa biofuel. sektor. Ang LAC ay matatagpuan sa mga produkto ng dairy industry tulad ng whey mula sa paggawa ng keso. Kamakailan, ang paggamit nito (3.5% lactose) ay nagpabuti ng huling timbang ng katawan ng larval53. Gayunpaman, ang control diet sa pag-aaral na ito ay naglalaman ng kalahati ng nilalaman ng lipid. Samakatuwid, ang mga antinutritional na epekto ng LAC ay maaaring na-counteract ng larval bioaccumulation ng dietary lipids.
Tulad ng ipinakita ng mga nakaraang pag-aaral, ang mga katangian ng monosaccharides at disaccharides ay makabuluhang nakakaapekto sa paglaki ng BSFL at baguhin ang profile ng FA nito. Sa partikular, ang LAC ay tila gumaganap ng isang antinutritional na papel sa panahon ng pag-unlad ng larval sa pamamagitan ng paglilimita sa pagkakaroon ng CH para sa dietary lipid absorption, sa gayon ay nagpo-promote ng UFA bioaccumulation. Sa kontekstong ito, magiging kawili-wiling magsagawa ng mga bioassay gamit ang mga diyeta na pinagsasama ang PUFA at LAC. Higit pa rito, ang papel ng mga microorganism, lalo na ang papel ng mga microbial metabolites (tulad ng mga SCFA) na nagmula sa mga proseso ng pagbuburo ng asukal, ay nananatiling isang paksa ng pananaliksik na karapat-dapat sa pagsisiyasat.
Nakuha ang mga insekto mula sa kolonya ng BSF ng Laboratory of Functional and Evolutionary Entomology na itinatag noong 2017 sa Agro-Bio Tech, Gembloux, Belgium (para sa higit pang mga detalye sa mga paraan ng pagpapalaki, tingnan ang Hoc et al. 19). Para sa mga eksperimentong pagsubok, 2.0 g ng BSF egg ay random na kinokolekta araw-araw mula sa mga breeding cage at incubated sa 2.0 kg ng 70% wet chicken feed (Aveve, Leuven, Belgium). Limang araw pagkatapos ng pagpisa, ang larvae ay pinaghiwalay mula sa substrate at binilang nang manu-mano para sa mga layuning pang-eksperimento. Sinukat ang paunang bigat ng bawat batch. Ang average na indibidwal na timbang ay 7.125 ± 0.41 mg, at ang average para sa bawat paggamot ay ipinapakita sa Karagdagang Talaan S2.
Ang pormulasyon ng diyeta ay inangkop mula sa pag-aaral ni Barragan-Fonseca et al. 38 . Sa madaling sabi, natagpuan ang isang kompromiso sa pagitan ng parehong kalidad ng feed para sa mga larval na manok, katulad na nilalaman ng dry matter (DM), mataas na CH (10% batay sa sariwang diyeta) at texture, dahil ang mga simpleng sugars at disaccharides ay walang mga katangian ng textural. Ayon sa impormasyon ng gumawa (Chicken Feed, AVEVE, Leuven, Belgium), ang nasubok na CH (ibig sabihin, natutunaw na asukal) ay idinagdag nang hiwalay bilang isang autoclaved aqueous solution (15.9%) sa isang diyeta na binubuo ng 16.0% protina, 5.0% kabuuang lipid, 11.9% ground chicken feed na binubuo ng abo at 4.8% fiber. Sa bawat 750 ml jar (17.20 × 11.50 × 6.00 cm, AVA, Tempsee, Belgium), 101.9 g ng autoclaved CH solution ang hinaluan ng 37.8 g ng feed ng manok. Para sa bawat diyeta, ang nilalaman ng dry matter ay 37.0%, kabilang ang homogenous na protina (11.7%), homogenous lipids (3.7%) at homogenous na sugars (26.9% ng idinagdag na CH). Ang CH nasubok ay glucose (GLU), fructose (FRU), galactose (GAL), maltose (MAL), sucrose (SUC) at lactose (LAC). Ang control diet ay binubuo ng cellulose (CEL), na itinuturing na hindi natutunaw para sa H. illucens larvae 38 . Isang daang 5-araw na larvae ang inilagay sa isang tray na nilagyan ng takip na may 1 cm diameter na butas sa gitna at natatakpan ng plastic na kulambo. Ang bawat diyeta ay paulit-ulit na apat na beses.
Ang mga timbang ng larva ay sinusukat tatlong araw pagkatapos ng simula ng eksperimento. Para sa bawat pagsukat, 20 larvae ang inalis mula sa substrate gamit ang sterile warm water at forceps, tuyo, at tinimbang (STX223, Ohaus Scout, Parsippany, USA). Pagkatapos ng pagtimbang, ang larvae ay ibinalik sa gitna ng substrate. Ang mga pagsukat ay regular na kinuha tatlong beses sa isang linggo hanggang sa lumitaw ang unang prepupa. Sa puntong ito, kolektahin, bilangin, at timbangin ang lahat ng larvae gaya ng inilarawan dati. Paghiwalayin ang yugto 6 na larvae (ibig sabihin, puting larvae na naaayon sa yugto ng larva bago ang yugto ng prepupal) at prepupae (ibig sabihin, ang huling yugto ng larva kung saan ang BSF larvae ay nagiging itim, huminto sa pagpapakain, at humanap ng kapaligirang angkop para sa metamorphosis) at mag-imbak sa - 18°C para sa compositional analysis. Ang ani ay kinakalkula bilang ratio ng kabuuang masa ng mga insekto (larvae at prepupae ng yugto 6) na nakuha sa bawat ulam (g) sa oras ng pag-unlad (d). Ang lahat ng mean value sa text ay ipinahayag bilang: mean ± SD.
Lahat ng kasunod na hakbang gamit ang mga solvents (hexane (Hex), chloroform (CHCl3), methanol (MeOH)) ay isinagawa sa ilalim ng fume hood at kinakailangang magsuot ng nitrile gloves, apron at safety glasses.
Ang mga puting larvae ay pinatuyo sa isang FreeZone6 freeze dryer (Labconco Corp., Kansas City, MO, USA) sa loob ng 72 h at pagkatapos ay giniling (IKA A10, Staufen, Germany). Ang kabuuang lipid ay nakuha mula sa ±1 g ng pulbos gamit ang Folch method 54. Ang natitirang moisture content ng bawat lyophilized sample ay natukoy nang doble gamit ang moisture analyzer (MA 150, Sartorius, Göttiggen, Germany) upang itama para sa kabuuang lipid.
Ang kabuuang mga lipid ay na-transesterified sa ilalim ng acidic na mga kondisyon upang makakuha ng fatty acid methyl esters. Sa madaling sabi, humigit-kumulang 10 mg lipids/100 µl CHCl3 solution (100 µl) ay na-evaporate ng nitrogen sa isang 8 ml Pyrex© tube (SciLabware - DWK Life Sciences, London, UK). Ang tubo ay inilagay sa Hex (0.5 ml) (PESTINORM®SUPRATRACE n-Hexane > 95% para sa organic trace analysis, VWR Chemicals, Radnor, PA, USA) at Hex/MeOH/BF3 (20/25/55) na solusyon (0.5). ml) sa isang paliguan ng tubig sa 70 °C sa loob ng 90 min. Pagkatapos ng paglamig, idinagdag ang 10% aqueous H2SO4 solution (0.2 ml) at saturated NaCl solution (0.5 ml). Paghaluin ang tubo at punan ang pinaghalong malinis na Hex (8.0 mL). Ang isang bahagi ng itaas na bahagi ay inilipat sa isang vial at sinuri ng gas chromatography na may flame ionization detector (GC-FID). Nasuri ang mga sample gamit ang isang Trace GC Ultra (Thermo Scientific, Waltham, MA, USA) na nilagyan ng split/splitless injector (240 °C) sa split mode (split flow: 10 mL/min), isang Stabilwax®-DA column ( 30 m, 0.25 mm id, 0.25 μm, Restek Corp., Bellefonte, PA, USA) at isang FID (250 °C). Ang programa ng temperatura ay itinakda tulad ng sumusunod: 50 °C sa loob ng 1 min, tumataas sa 150 °C sa 30 °C/min, tumataas sa 240 °C sa 4 °C/min at nagpapatuloy sa 240 °C sa loob ng 5 min. Ang Hex ay ginamit bilang isang blangko at isang reference na pamantayan na naglalaman ng 37 fatty acid methyl esters (Supelco 37-component FAMEmix, Sigma-Aldrich, Overijse, Belgium) ay ginamit para sa pagkilala. Ang pagkakakilanlan ng mga unsaturated fatty acid (UFAs) ay nakumpirma ng komprehensibong dalawang-dimensional na GC (GC × GC-FID) at ang pagkakaroon ng mga isomer ay tumpak na tinutukoy ng isang bahagyang pagbagay ng pamamaraan ng Ferrara et al. 55. Ang mga detalye ng instrumento ay matatagpuan sa Karagdagang Talahanayan S3 at ang mga resulta sa Karagdagang Larawan S5.
Ang data ay ipinakita sa Excel na format ng spreadsheet (Microsoft Corporation, Redmond, WA, USA). Ang pagsusuri sa istatistika ay isinagawa gamit ang R Studio (bersyon 2023.12.1+402, Boston, USA) 56 . Ang data sa timbang ng larval, oras ng pag-unlad at produktibidad ay tinantya gamit ang linear model (LM) (command “lm”, R package “stats” 56 ) dahil umaangkop ang mga ito sa isang Gaussian distribution. Ang mga rate ng kaligtasan ng buhay gamit ang pagsusuri ng binomial na modelo ay tinantya gamit ang pangkalahatang linear na modelo (GLM) (command "glm", R package "lme4" 57 ). Ang normalidad at homoscedasticity ay nakumpirma gamit ang Shapiro test (command "shapiro.test", R package "stats" 56 ) at pagsusuri ng data variance (command betadisper, R package "vegan" 58). Pagkatapos ng pairwise na pagsusuri ng mga makabuluhang p-values (p <0.05) mula sa LM o GLM test, ang mga makabuluhang pagkakaiba sa pagitan ng mga grupo ay nakita gamit ang EMM test (command "emmeans", R package "emmeans" 59).
Ang kumpletong FA spectra ay inihambing gamit ang multivariate permutation analysis ng variance (ie permMANOVA; command "adonis2", R package "vegan" 58) gamit ang Euclidean distance matrix at 999 permutations. Nakakatulong ito upang matukoy ang mga fatty acid na naiimpluwensyahan ng likas na katangian ng dietary carbohydrates. Ang mga makabuluhang pagkakaiba sa mga profile ng FA ay karagdagang nasuri gamit ang mga pares na paghahambing. Ang data ay pagkatapos ay na-visualize gamit ang principal component analysis (PCA) (command “PCA”, R package “FactoMineR” 60). Ang FA na responsable para sa mga pagkakaibang ito ay nakilala sa pamamagitan ng pagbibigay-kahulugan sa mga lupon ng ugnayan. Ang mga kandidatong ito ay nakumpirma gamit ang one-way analysis of variance (ANOVA) (command “aov”, R package “stats” 56 ) na sinusundan ng post hoc test ni Tukey (command TukeyHSD, R package “stats” 56 ). Bago ang pagsusuri, ang normalidad ay tinasa gamit ang Shapiro-Wilk test, ang homoscedasticity ay sinuri gamit ang Bartlett test (command "bartlett.test", R package "stats" 56), at isang nonparametric na paraan ang ginamit kung wala sa dalawang pagpapalagay ang natugunan . Inihambing ang mga pagsusuri (command “kruskal.test”, R package “stats” 56 ), at pagkatapos ay inilapat ang mga post hoc test ni Dunn (command dunn.test, R package “dunn.test” 56 ).
Ang huling bersyon ng manuskrito ay sinuri gamit ang Grammarly Editor bilang isang English proofreader (Grammarly Inc., San Francisco, California, USA) 61 .
Ang mga dataset na nabuo at nasuri sa panahon ng kasalukuyang pag-aaral ay makukuha mula sa kaukulang may-akda sa makatwirang kahilingan.
Kim, SW, et al. Pagtugon sa pandaigdigang pangangailangan para sa protina ng feed: mga hamon, pagkakataon, at estratehiya. Annals of Animal Biosciences 7, 221–243 (2019).
Caparros Megido, R., et al. Pagsusuri ng katayuan at mga prospect ng paggawa ng mundo ng mga nakakain na insekto. Entomol. Gen. 44, (2024).
Rehman, K. ur, et al. Black soldier fly (Hermetia illucens) bilang isang potensyal na makabago at eco-friendly na tool para sa pamamahala ng organikong basura: Isang maikling pagsusuri. Waste Management Research 41, 81–97 (2023).
Skala, A., et al. Ang pagpapalaki ng substrate ay nakakaimpluwensya sa paglaki at macronutrient na katayuan ng itim na sundalong fly larvae na ginawa sa industriya. Sci. Rep. 10, 19448 (2020).
Shu, MK, et al. Antimicrobial properties ng oil extracts mula sa black soldier fly larvae na pinalaki sa mga breadcrumb. Animal Food Science, 64, (2024).
Schmitt, E. at de Vries, W. (2020). Mga potensyal na benepisyo ng paggamit ng black soldier fly manure bilang isang pagbabago sa lupa para sa produksyon ng pagkain at nabawasan ang epekto sa kapaligiran. Kasalukuyang opinyon. Green Sustain. 25, 100335 (2020).
Franco A. et al. Black soldier fly lipids—isang makabago at napapanatiling mapagkukunan. Sustainable Development, Vol. 13, (2021).
Van Huis, A. Mga insekto bilang pagkain at feed, isang umuusbong na larangan sa agrikultura: isang pagsusuri. J. Feed ng Insekto 6, 27–44 (2020).
Kachor, M., Bulak, P., Prots-Petrikha, K., Kirichenko-Babko, M., at Beganovsky, A. Iba't ibang gamit ng black soldier fly sa industriya at agrikultura - isang pagsusuri. Biology 12, (2023).
Hock, B., Noel, G., Carpentier, J., Francis, F., at Caparros Megido, R. Pag-optimize ng artipisyal na pagpapalaganap ng Hermetia illucens. PLOS ONE 14, (2019).
Oras ng post: Dis-25-2024