عام گھلنشیل کاربوہائیڈریٹ بلیک سولجر فلائی لاروا ہرمیٹیا ایلوسینز (اسٹریٹیومیڈی) کی نشوونما، بقا اور فیٹی ایسڈ پروفائل کو متاثر کرتے ہیں۔

Nature.com پر جانے کا شکریہ۔ آپ جس براؤزر کا ورژن استعمال کر رہے ہیں اسے محدود CSS سپورٹ حاصل ہے۔ بہترین نتائج کے لیے، ہم ایک نیا براؤزر استعمال کرنے کی تجویز کرتے ہیں (یا انٹرنیٹ ایکسپلورر میں مطابقت موڈ کو غیر فعال کریں)۔ اس دوران، مسلسل تعاون کو یقینی بنانے کے لیے، ہم اس سائٹ کو اسٹائل اور جاوا اسکرپٹ کے بغیر ڈسپلے کریں گے۔
بلیک سولجر فلائی (Hermetia illucens, L. 1758) کاربوہائیڈریٹ سے بھرپور نامیاتی ضمنی مصنوعات کو استعمال کرنے کی اعلیٰ صلاحیت کے ساتھ ایک ہمہ خور نقصان دہ کیڑا ہے۔ کاربوہائیڈریٹس میں، سیاہ سپاہی مکھیاں نمو اور لپڈ کی ترکیب کے لیے حل پذیر شکروں پر انحصار کرتی ہیں۔ اس تحقیق کا مقصد سیاہ فوجی مکھیوں کی نشوونما، بقا اور فیٹی ایسڈ پروفائل پر عام حل پذیر شکروں کے اثرات کا جائزہ لینا تھا۔ چکن فیڈ کو مونوساکرائیڈز اور ڈساکرائیڈز کے ساتھ الگ الگ کریں۔ سیلولوز کو کنٹرول کے طور پر استعمال کیا جاتا تھا۔ لاروا کھلایا گلوکوز، فریکٹوز، سوکروز، اور مالٹوز کنٹرول لاروا سے زیادہ تیزی سے بڑھتا ہے۔ اس کے برعکس، لییکٹوز کا لاروا پر غذائیت کے خلاف اثر پڑتا ہے، اس کی نشوونما میں کمی آتی ہے اور جسم کے حتمی وزن میں کمی آتی ہے۔ تاہم، تمام گھلنشیل شکروں نے لاروا کو ان لوگوں سے زیادہ موٹا بنا دیا جو کنٹرول ڈائیٹ کو کھلایا کرتے تھے۔ خاص طور پر، ٹیسٹ شدہ شکر نے فیٹی ایسڈ پروفائل کی شکل دی۔ مالٹوز اور سوکروز نے سیلولوز کے مقابلے سیر شدہ فیٹی ایسڈ کے مواد میں اضافہ کیا۔ اس کے برعکس، لییکٹوز نے غذائی غیر سیر شدہ فیٹی ایسڈز کی بایو اکیومیشن میں اضافہ کیا۔ یہ پہلا مطالعہ ہے جس میں سیاہ سپاہی فلائی لاروا کی فیٹی ایسڈ ساخت پر حل پذیر چینی کے اثر کو ظاہر کیا گیا ہے۔ ہمارے نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ آزمائشی کاربوہائیڈریٹس کا سیاہ سپاہی فلائی لاروا کی فیٹی ایسڈ کی ساخت پر اہم اثر پڑتا ہے اور اس وجہ سے ان کے حتمی اطلاق کا تعین کر سکتے ہیں۔
توانائی اور جانوروں کے پروٹین کی عالمی مانگ میں مسلسل اضافہ ہو رہا ہے۔ گلوبل وارمنگ کے تناظر میں، پیداوار میں اضافہ کرتے ہوئے فوسل انرجی اور خوراک کی پیداوار کے روایتی طریقوں کے سبز متبادل تلاش کرنا ضروری ہے۔ کیڑے روایتی مویشیوں کی فارمنگ کے مقابلے میں اپنی کم کیمیائی ساخت اور ماحولیاتی اثرات کی وجہ سے امیدواروں سے ان مسائل کو حل کرنے کا وعدہ کر رہے ہیں۔ حشرات میں سے، ان مسائل کو حل کرنے کے لیے ایک بہترین امیدوار بلیک سولجر فلائی (BSF)، ہرمیٹیا illucens (L. 1758) ہے، ایک نقصان دہ انواع جو مختلف قسم کے نامیاتی ذیلی ذخائر کو کھانا کھلانے کی صلاحیت رکھتی ہے۔ لہٰذا، بی ایس ایف کی افزائش کے ذریعے ان ذیلی ذخیروں کی قدر کرنے سے مختلف صنعتوں کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے خام مال کا ایک نیا ذریعہ پیدا ہو سکتا ہے۔
BSF لاروا (BSFL) زرعی اور زرعی صنعتی ضمنی مصنوعات جیسے کہ شراب بنانے والوں کے اناج، سبزیوں کی باقیات، پھلوں کا گودا اور باسی روٹی کھا سکتے ہیں، جو کہ ان کے اعلیٰ کاربوہائیڈریٹ (CH)4,5 کی وجہ سے BSFL کی نشوونما کے لیے خاص طور پر موزوں ہیں۔ 6 مواد۔ BSFL کی بڑے پیمانے پر پیداوار کے نتیجے میں دو مصنوعات بنتی ہیں: ملخانہ، سبسٹریٹ کی باقیات اور پاخانے کا مرکب جو پودوں کی کاشت کے لیے کھاد کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے7، اور لاروا، جو بنیادی طور پر پروٹین، لپڈ اور چٹن پر مشتمل ہوتے ہیں۔ پروٹین اور لپڈ بنیادی طور پر مویشیوں کی کاشتکاری، بائیو فیول اور کاسمیٹکس میں استعمال ہوتے ہیں8,9۔ جہاں تک چٹن کا تعلق ہے، یہ بائیو پولیمر زرعی خوراک کے شعبے، بائیو ٹیکنالوجی اور صحت کی دیکھ بھال10 میں ایپلی کیشنز تلاش کرتا ہے۔
BSF ایک خودکار ہولومیٹابولوس کیڑا ہے، مطلب یہ ہے کہ اس کی میٹامورفوسس اور پنروتپادن، خاص طور پر کیڑے کے لائف سائیکل کے توانائی استعمال کرنے والے مراحل، مکمل طور پر لاروا کی نشوونما کے دوران پیدا ہونے والے غذائیت کے ذخائر کے ذریعے مدد حاصل کر سکتے ہیں۔ مزید خاص طور پر، پروٹین اور لپڈ کی ترکیب چربی کے جسم کی نشوونما کا باعث بنتی ہے، ایک اہم ذخیرہ کرنے والا عضو جو BSF کے غیر کھانا کھلانے کے مراحل کے دوران توانائی جاری کرتا ہے: prepupa (یعنی، آخری لاروا مرحلہ جس کے دوران BSF لاروا کالا ہو جاتا ہے جبکہ کھانا کھلاتے اور تلاش کرتے ہیں۔ میٹامورفوسس کے لیے موزوں ماحول کے لیے)، pupae (یعنی، غیر متحرک مرحلہ جس کے دوران کیڑے میٹامورفوسس سے گزرتے ہیں)، اور بالغ 12,13۔ CH BSF14 کی خوراک میں توانائی کا بنیادی ذریعہ ہے۔ ان غذائی اجزاء میں سے، ریشے دار CH جیسے ہیمی سیلولوز، سیلولوز اور لگنن، disaccharides اور polysaccharides (جیسے کہ نشاستہ) کے برعکس، BSFL15,16 کے ذریعے ہضم نہیں ہو سکتے۔ CH کا عمل انہضام کاربوہائیڈریٹس کے جذب کے لیے ایک اہم ابتدائی مرحلہ ہے، جو بالآخر آنت میں سادہ شکر میں ہائیڈولائزڈ ہوتے ہیں۔ اس کے بعد سادہ شکر کو جذب کیا جا سکتا ہے (یعنی آنتوں کی پیریٹروفک جھلی کے ذریعے) اور توانائی پیدا کرنے کے لیے میٹابولائز کیا جا سکتا ہے۔ جیسا کہ اوپر ذکر کیا گیا ہے، لاروا چربی کے جسم میں لپڈ کے طور پر اضافی توانائی ذخیرہ کرتا ہے 12,18۔ سٹوریج لپڈس ٹرائگلیسرائیڈز پر مشتمل ہوتے ہیں (ایک گلیسرول مالیکیول اور تین فیٹی ایسڈز سے بننے والے غیر جانبدار لپڈز) جو لاروا کے ذریعہ غذائی سادہ شکر سے ترکیب کیا جاتا ہے۔ یہ CH فیٹی ایسڈ (FA) بایو سنتھیسز کے لیے فیٹی ایسڈ سنتھیس اور تھیوسٹریس پاتھ ویز 19 کے ذریعے درکار acetyl-CoA سبسٹریٹس فراہم کرتے ہیں۔ H. illucens lipids کے فیٹی ایسڈ پروفائل پر قدرتی طور پر سیچوریٹڈ فیٹی ایسڈز (SFA) کا غلبہ ہے جس میں لوریک ایسڈ (C12:0)19,20 کا زیادہ تناسب ہے۔ لہٰذا، زیادہ لپڈ مواد اور فیٹی ایسڈ کی ترکیب تیزی سے جانوروں کی خوراک میں پورے لاروا کے استعمال کے لیے محدود عوامل بنتے جا رہے ہیں، خاص طور پر آبی زراعت میں جہاں پولی ان سیچوریٹڈ فیٹی ایسڈز (PUFA) کی ضرورت ہوتی ہے۔
نامیاتی فضلہ کو کم کرنے کے لیے BSFL کی صلاحیت کی دریافت کے بعد سے، مختلف ضمنی مصنوعات کی قدر پر کیے گئے مطالعے سے یہ بات سامنے آئی ہے کہ BSFL کی ساخت جزوی طور پر اس کی خوراک کے ذریعے منظم ہوتی ہے۔ فی الحال، H. illucens کے FA پروفائل کے ضابطے میں بہتری جاری ہے۔ بی ایس ایف ایل کی پی یو ایف اے کو بایو اکمولیٹ کرنے کی صلاحیت PUFA سے بھرپور ذیلی ذخیرے جیسے کہ طحالب، مچھلی کا فضلہ، یا فلیکس سیڈ جیسے کھانوں پر ظاہر کی گئی ہے، جو جانوروں کی غذائیت کے لیے اعلیٰ معیار کا FA پروفائل فراہم کرتا ہے 19,22,23۔ اس کے برعکس، ان ضمنی مصنوعات کے لیے جو PUFA میں افزودہ نہیں ہوتے، غذائی FA پروفائلز اور لاروا FA کے درمیان ہمیشہ کوئی تعلق نہیں ہوتا، جو کہ دیگر غذائی اجزاء24,25 کے اثر کو ظاہر کرتا ہے۔ درحقیقت، FA پروفائلز پر ہضم ہونے والے CH کا اثر بخوبی سمجھا جاتا ہے اور 24,25,26,27 پر تحقیق نہیں کی جاتی۔
ہمارے بہترین علم کے مطابق، اگرچہ H. illucens کی خوراک میں کل monosaccharides اور disaccharides کی وافر مقدار موجود ہے، لیکن H. illucens کی غذائیت میں ان کے غذائی کردار کو بخوبی سمجھا جاتا ہے۔ اس مطالعے کا مقصد بی ایس ایف ایل کی غذائیت اور لپڈ مرکب پر ان کے اثرات کو واضح کرنا تھا۔ ہم مختلف غذائی حالات کے تحت لاروا کی نشوونما، بقا اور پیداواری صلاحیت کا جائزہ لیں گے۔ پھر، ہم بی ایس ایف ایل کے غذائیت کے معیار پر CH کے اثرات کو اجاگر کرنے کے لیے ہر خوراک کے لپڈ مواد اور فیٹی ایسڈ پروفائل کو بیان کریں گے۔
ہم نے قیاس کیا کہ آزمائشی CH کی نوعیت (1) لاروا کی نشوونما کو متاثر کرے گی، (2) لپڈ کی کل سطح، اور (3) ایف اے پروفائل کو ماڈیول کرے گی۔ Monosaccharides کو براہ راست جذب کیا جا سکتا ہے، جبکہ disaccharides کو ہائیڈرولائز کیا جانا چاہیے۔ اس طرح مونوساکرائیڈز براہ راست توانائی کے ذرائع کے طور پر زیادہ دستیاب ہیں یا FA سنتھیس اور تھیوسٹریس راستے کے ذریعے لیپوجینیسیس کے پیش خیمہ کے طور پر، اس طرح H. illucens لاروا کی نشوونما کو بڑھاتے ہیں اور ریزرو لپڈس (خاص طور پر لوریک ایسڈ) کے جمع ہونے کو فروغ دیتے ہیں۔
ٹیسٹ شدہ CH نے نشوونما کے دوران لاروا کے اوسط جسمانی وزن کو متاثر کیا (تصویر 1)۔ ایف آر یو، جی ایل یو، ایس یو سی اور ایم اے ایل نے لاروا کے جسمانی وزن میں اسی طرح کنٹرول ڈائیٹ (سی ای ایل) کی طرح اضافہ کیا۔ اس کے برعکس، LAC اور GAL لاروا کی نشوونما کو روکتے دکھائی دیتے ہیں۔ خاص طور پر، LAC نے پورے نمو کے دوران SUC کے مقابلے لاروا کی نمو پر نمایاں منفی اثر ڈالا: 9.16 ± 1.10 mg بمقابلہ 15.00 ± 1.01 mg دن 3 (F6,21 = 12.77, p <0.001؛ تصویر 1)، 125.12 ± 125.41 ملی گرام اور 211.79 ± 14.93 ملی گرام، بالترتیب، 17 ویں دن (F6,21 = 38.57، p <0.001؛ تصویر 1)۔
مختلف مونوساکرائڈز (فرکٹوز (FRU)، galactose (GAL)، گلوکوز (GLU)، disaccharides (lactose (LAC)، مالٹوز (MAL)، سوکروز (SUC)) اور سیلولوز (CEL) کو بطور کنٹرول استعمال کرنا۔ بلیک سولجر فلائی لاروا کے ساتھ کھلایا ہوا لاروا کی افزائش۔ منحنی خطوط پر ہر نقطہ اوسط انفرادی وزن (mg) کی نمائندگی کرتا ہے جس کا حساب 100 لاروا (n = 4) کی آبادی سے 20 تصادفی طور پر منتخب لاروا کے وزن سے کیا جاتا ہے۔ خرابی والی سلاخیں SD کی نمائندگی کرتی ہیں۔
CEL غذا نے 95.5 ± 3.8% کی بہترین لاروا بقا فراہم کی۔ مزید برآں، H. illucens فیڈ ڈائیٹس کی بقا جس میں گھلنشیل CH شامل ہیں کم ہو گئے تھے (GLM: χ = 107.13, df = 21, p <0.001)، جو کہ مطالعہ شدہ CH میں MAL اور SUC (disaccharides) کی وجہ سے ہوا تھا۔ شرح اموات GLU، FRU، GAL (monosaccharide) اور LAC (EMM: p <0.001، شکل 2) سے کم تھی۔
بلیک سولجر فلائی لاروا کی بقا کا باکس پلاٹ جس کا علاج مختلف مونوساکرائڈز (فریکٹوز، گیلیکٹوز، گلوکوز)، ڈساکرائڈز (لیکٹوز، مالٹوز، سوکروز) اور سیلولوز کو بطور کنٹرول کیا جاتا ہے۔ ایک ہی خط کے ساتھ علاج ایک دوسرے سے نمایاں طور پر مختلف نہیں ہیں (EMM, p > 0.05)۔
جانچ کی گئی تمام غذاوں نے لاروا کو پری پیوپل مرحلے تک پہنچنے کی اجازت دی۔ تاہم، جانچے گئے CHs نے لاروا کی نشوونما کو طول دیا (F6,21=9.60, p <0.001؛ جدول 1)۔ خاص طور پر، سی ای ایل (سی ای ایل-جی اے ایل: پی <0.001؛ سی ای ایل-ایل اے سی: پی <0.001؛ ٹیبل 1) کے مقابلے میں، جی اے ایل اور ایل اے سی کو کھلائے جانے والے لاروا کو پری پیوپل مرحلے تک پہنچنے میں زیادہ وقت لگتا ہے۔
ٹیسٹ شدہ CH نے لاروا کے جسمانی وزن پر بھی مختلف اثرات مرتب کیے، سی ای ایل کی خوراک کو کھلایا جانے والا لاروا کا جسمانی وزن 180.19 ± 11.35 ملی گرام تک پہنچ گیا (F6,21 = 16.86, p <0.001؛ تصویر 3)۔ ایف آر یو، جی ایل یو، ایم اے ایل اور ایس یو سی کے نتیجے میں لاروا کے جسم کا اوسط حتمی وزن 200 ملی گرام سے زیادہ تھا، جو سی ای ایل (پی <0.05) سے نمایاں طور پر زیادہ تھا۔ اس کے برعکس، لاروا کو کھلایا گیا GAL اور LAC کا جسمانی وزن کم تھا، جس کی اوسط بالترتیب 177.64 ± 4.23 mg اور 156.30 ± 2.59 mg تھی (p <0.05)۔ یہ اثر LAC کے ساتھ زیادہ واضح تھا، جہاں حتمی جسمانی وزن کنٹرول غذا کے مقابلے میں کم تھا (CEL-LAC: فرق = 23.89 mg؛ p = 0.03؛ شکل 3)۔
انفرادی لاروا کا مطلب حتمی وزن جس کا اظہار لاروا دھبوں (mg) کے طور پر کیا جاتا ہے اور سیاہ سپاہی مکھیوں کو ہسٹوگرام کے طور پر ظاہر کیا جاتا ہے (g) مختلف مونوساکرائڈز (fructose، galactose، گلوکوز)، disaccharides (lactose، maltose، sucrose) اور سیلولوز (بطور کنٹرول)۔ کالم خط کل لاروا وزن (p <0.001) میں نمایاں طور پر مختلف گروپوں کی نمائندگی کرتے ہیں۔ لاروا دھبوں سے وابستہ خطوط نمایاں طور پر مختلف انفرادی لاروا وزن والے گروہوں کی نمائندگی کرتے ہیں (p <0.001)۔ خرابی والی سلاخیں SD کی نمائندگی کرتی ہیں۔
زیادہ سے زیادہ انفرادی وزن زیادہ سے زیادہ حتمی کل لاروا کالونی وزن سے آزاد تھا۔ درحقیقت، FRU، GLU، MAL، اور SUC پر مشتمل خوراک نے CEL (شکل 3) کے مقابلے ٹینک میں پیدا ہونے والے کل لاروا وزن میں اضافہ نہیں کیا۔ تاہم، LAC نے کل وزن میں نمایاں کمی کی ہے (CEL-LAC: فرق = 9.14 g؛ p <0.001؛ شکل 3)۔
جدول 1 پیداوار (لاروا/دن) کو ظاہر کرتا ہے۔ دلچسپ بات یہ ہے کہ CEL، MAL اور SUC کی زیادہ سے زیادہ پیداوار ایک جیسی تھی (ٹیبل 1)۔ اس کے برعکس، FRU، GAL، GLU اور LAC نے CEL (ٹیبل 1) کے مقابلے پیداوار کو کم کیا۔ GAL اور LAC نے بدترین کارکردگی کا مظاہرہ کیا: پیداوار بالترتیب صرف 0.51 ± 0.09 g لاروا/دن اور 0.48 ± 0.06 g لاروا/دن تک آدھی رہ گئی (ٹیبل 1)۔
Monosaccharides اور disaccharides نے CF لاروا کے لپڈ مواد میں اضافہ کیا (ٹیبل 1)۔ CLE غذا پر، DM مواد کے 23.19 ± 0.70% کے لپڈ مواد کے ساتھ لاروا حاصل کیا گیا۔ مقابلے کے لیے، حل پذیر چینی کے ساتھ کھلائے جانے والے لاروا میں اوسط لپڈ مواد 30% سے زیادہ تھا (ٹیبل 1)۔ تاہم، ٹیسٹ شدہ CHs نے اپنی چربی کے مواد کو اسی حد تک بڑھایا۔
جیسا کہ توقع کی گئی تھی، CG مضامین نے لاروا کے FA پروفائل کو مختلف ڈگریوں تک متاثر کیا (تصویر 4)۔ تمام غذاؤں میں SFA کا مواد زیادہ تھا اور 60% سے زیادہ تک پہنچ گیا۔ MAL اور SUC نے FA پروفائل کو غیر متوازن کیا، جس کی وجہ سے SFA مواد میں اضافہ ہوا۔ MAL کے معاملے میں، ایک طرف، یہ عدم توازن بنیادی طور پر monounsaturated fatty acids (MUFA) (F6,21 = 7.47؛ p <0.001؛ تصویر 4) کے مواد میں کمی کا باعث بنا۔ دوسری طرف، SUC کے لیے، MUFA اور PUFA کے درمیان کمی زیادہ یکساں تھی۔ ایل اے سی اور ایم اے ایل کے ایف اے اسپیکٹرم پر متضاد اثرات تھے (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؛ p <0.001) 4)۔ LAC سے کھلائے جانے والے لاروا میں SFA کا کم تناسب MUFA مواد کو بڑھاتا دکھائی دیتا ہے۔ خاص طور پر، GAL (F6,21 = 7.47؛ p <0.001؛ شکل 4) کے علاوہ دیگر حل پذیر شکروں کے مقابلے LAC سے کھلائے جانے والے لاروا میں MUFA کی سطح زیادہ تھی۔
مختلف مونوساکرائڈز (فریکٹوز (FRU)، galactose (GAL)، گلوکوز (GLU)، disaccharides (lactose (LAC)، مالٹوز (MAL)، سوکروز (SUC)) اور سیلولوز (CEL) کو کنٹرول کے طور پر استعمال کرنا، فیٹی ایسڈ کا باکس پلاٹ بلیک سولجر فلائی لاروا کو کھلایا گیا مرکب۔ نتائج کل FAME کے فیصد کے طور پر ظاہر کیے جاتے ہیں۔ مختلف حروف کے ساتھ نشان زد کردہ علاج نمایاں طور پر مختلف ہیں (p <0.001)۔ (a) سیر شدہ فیٹی ایسڈ کا تناسب؛ (b) مونو ان سیچوریٹڈ فیٹی ایسڈ؛ (c) پولی ان سیچوریٹڈ فیٹی ایسڈ۔
شناخت شدہ فیٹی ایسڈز میں، لوریک ایسڈ (C12:0) تمام مشاہدہ شدہ سپیکٹرا (40٪ سے زیادہ) میں غالب تھا۔ دیگر موجودہ SFAs palmitic acid (C16:0) (10% سے کم)، stearic acid (C18:0) (2.5% سے کم) اور capric acid (C10:0) (1.5% سے کم) تھے۔ MUFAs کی نمائندگی بنیادی طور پر oleic acid (C18:1n9) (9.5% سے کم) کے ذریعے کی گئی تھی، جبکہ PUFAs بنیادی طور پر linoleic ایسڈ (C18:2n6) (13.0% سے کم) پر مشتمل تھے (دیکھیں ضمنی جدول S1)۔ اس کے علاوہ، مرکبات کے ایک چھوٹے سے تناسب کی نشاندہی نہیں کی جا سکی، خاص طور پر CEL لاروا کے سپیکٹرا میں، جہاں نامعلوم مرکب نمبر 9 (UND9) اوسطاً 2.46 ± 0.52٪ (ضمنی جدول S1 دیکھیں) کے حساب سے ہے۔ GC×GC-FID تجزیہ نے تجویز کیا کہ یہ پانچ یا چھ ڈبل بانڈز کے ساتھ 20 کاربن فیٹی ایسڈ ہو سکتا ہے (دیکھیں ضمنی شکل S5)۔
PERMANOVA تجزیہ نے فیٹی ایسڈ پروفائلز (F6,21 = 7.79، p <0.001؛ شکل 5) کی بنیاد پر تین الگ الگ گروہوں کا انکشاف کیا۔ TBC سپیکٹرم کا پرنسپل جزو تجزیہ (PCA) اس کی وضاحت کرتا ہے اور اس کی وضاحت دو اجزاء (شکل 5) سے ہوتی ہے۔ بنیادی اجزاء نے 57.9% تغیرات کی وضاحت کی اور اہمیت کے لحاظ سے، لوریک ایسڈ (C12:0)، اولیک ایسڈ (C18:1n9)، پامیٹک ایسڈ (C16:0)، سٹیرک ایسڈ (C18:0)، اور شامل ہیں۔ لینولینک ایسڈ (C18:3n3) (شکل S4 دیکھیں)۔ دوسرے جزو نے 26.3% فرق کی وضاحت کی اور اہمیت کے لحاظ سے، ڈیکانوک ایسڈ (C10:0) اور linoleic ایسڈ (C18:2n6 cis) کو شامل کیا (دیکھیں ضمنی شکل S4)۔ سادہ شکر (FRU، GAL اور GLU) پر مشتمل غذا کے پروفائلز نے اسی طرح کی خصوصیات ظاہر کیں۔ اس کے برعکس، disaccharides سے مختلف پروفائلز برآمد ہوئے: ایک طرف MAL اور SUC اور دوسری طرف LAC۔ خاص طور پر، MAL واحد چینی تھی جس نے CEL کے مقابلے میں FA پروفائل کو تبدیل کیا۔ اس کے علاوہ، MAL پروفائل FRU اور GLU پروفائلز سے نمایاں طور پر مختلف تھا۔ خاص طور پر، MAL پروفائل نے C12:0 (54.59 ± 2.17%) کا سب سے زیادہ تناسب دکھایا، جس کا موازنہ CEL (43.10 ± 5.01%)، LAC (43.35 ± 1.31%)، FRU (48.90 ± 1.97%) اور GLU (48.38 ± 2.17%) پروفائلز (دیکھیں۔ ضمنی جدول S1)۔ MAL سپیکٹرم نے سب سے کم C18:1n9 مواد (9.52 ± 0.50%) بھی دکھایا، جس نے اسے LAC (12.86 ± 0.52%) اور CEL (12.40 ± 1.31%) سپیکٹرا سے مزید فرق کیا۔ اسی طرح کا رجحان C16:0 میں دیکھا گیا۔ دوسرے جزو میں، LAC سپیکٹرم نے سب سے زیادہ C18:2n6 مواد (17.22 ± 0.46%) دکھایا، جبکہ MAL نے سب سے کم (12.58 ± 0.67%) دکھایا۔ C18:2n6 نے LAC کو کنٹرول (CEL) سے بھی فرق کیا، جس نے نچلی سطح (13.41 ± 2.48%) ظاہر کی (دیکھیں ضمنی جدول S1)۔
بلیک سولجر فلائی لاروا کے فیٹی ایسڈ پروفائل کا پی سی اے پلاٹ جس میں مختلف مونوساکرائڈز (فریکٹوز، گیلیکٹوز، گلوکوز)، ڈساکچرائیڈز (لیکٹوز، مالٹوز، سوکروز) اور سیلولوز بطور کنٹرول۔
H. illucens لاروا پر گھلنشیل شکر کے غذائی اثرات کا مطالعہ کرنے کے لیے، چکن فیڈ میں سیلولوز (CEL) کو گلوکوز (GLU)، فریکٹوز (FRU)، galactose (GAL)، مالٹوز (MAL)، سوکروز (SUC)، اور لییکٹوز (LAC)۔ تاہم، monosaccharides اور disaccharides کے HF لاروا کی نشوونما، بقا اور ساخت پر مختلف اثرات تھے۔ مثال کے طور پر، GLU، FRU، اور ان کے disaccharide فارموں (MAL اور SUC) نے لاروا کی نشوونما پر مثبت معاون اثرات مرتب کیے، جس سے وہ CEL سے زیادہ حتمی جسمانی وزن حاصل کر سکتے ہیں۔ بدہضمی CEL کے برعکس، GLU، FRU، اور SUC آنتوں کی رکاوٹ کو نظرانداز کر سکتے ہیں اور وضع کردہ غذا میں اہم غذائیت کے ذرائع کے طور پر کام کر سکتے ہیں 16,28۔ MAL میں مخصوص جانوروں کے ٹرانسپورٹرز کی کمی ہے اور یہ خیال کیا جاتا ہے کہ انضمام سے پہلے دو گلوکوز مالیکیولز کو ہائیڈولائز کیا جاتا ہے۔ یہ مالیکیول کیڑوں کے جسم میں براہ راست توانائی کے منبع کے طور پر یا لپڈز18 کے طور پر محفوظ ہوتے ہیں۔ سب سے پہلے، مؤخر الذکر کے حوالے سے، مشاہدہ شدہ انٹراموڈل اختلافات میں سے کچھ جنسی تناسب میں چھوٹے فرق کی وجہ سے ہو سکتے ہیں۔ درحقیقت، H. illucens میں، تولید مکمل طور پر بے ساختہ ہو سکتا ہے: بالغ خواتین کے پاس قدرتی طور پر انڈے دینے کے کافی ذخائر ہوتے ہیں اور وہ مردوں سے زیادہ بھاری ہوتی ہیں۔ تاہم، بی ایس ایف ایل میں لپڈ کا جمع غذا میں حل پذیر CH2 کی مقدار سے تعلق رکھتا ہے، جیسا کہ پہلے GLU اور xylose26,30 کے لیے مشاہدہ کیا گیا تھا۔ مثال کے طور پر، Li et al.30 نے مشاہدہ کیا کہ جب لاروا کی خوراک میں 8% GLU شامل کیا گیا تو، BSF لاروا کے لپڈ مواد میں کنٹرول کے مقابلے میں 7.78 فیصد اضافہ ہوا۔ ہمارے نتائج ان مشاہدات کے ساتھ مطابقت رکھتے ہیں، یہ ظاہر کرتے ہیں کہ لاروا میں جو گھلنشیل شوگر کو کھلایا جاتا ہے وہ سی ای ایل کی خوراک کے لاروا سے زیادہ تھا، اس کے مقابلے میں GLU سپلیمنٹیشن کے ساتھ 8.57 فیصد اضافہ ہوا۔ حیرت انگیز طور پر، لاروا کی نشوونما، حتمی جسمانی وزن، اور بقا پر منفی اثرات کے باوجود، اسی طرح کے نتائج لاروا کھلائے جانے والے GAL اور LAC میں دیکھے گئے۔ لاروا کھلایا گیا LAC ان لوگوں کے مقابلے میں نمایاں طور پر چھوٹا تھا جو CEL کی خوراک کو کھلاتے تھے، لیکن ان کی چربی کا مواد لاروا کو کھلایا جانے والی دیگر حل پذیر شکروں سے موازنہ کیا جا سکتا تھا۔ یہ نتائج بی ایس ایف ایل پر لییکٹوز کے غذائیت سے متعلق اثرات کو نمایاں کرتے ہیں۔ سب سے پہلے، خوراک میں CH کی ایک بڑی مقدار ہوتی ہے۔ بالترتیب monosaccharides اور disaccharides کے جذب اور hydrolysis کے نظام سنترپتی تک پہنچ سکتے ہیں، جس سے انضمام کے عمل میں رکاوٹیں پیدا ہوتی ہیں۔ جہاں تک ہائیڈرولیسس کا تعلق ہے، یہ α- اور β-گلوکوسیڈیسس 31 کے ذریعہ کیا جاتا ہے۔ ان انزائمز نے اپنے سائز اور ان کے جزو مونوساکرائیڈز 15 کے درمیان کیمیائی بانڈز (α یا β ربط) کے لحاظ سے سبسٹریٹس کو ترجیح دی ہے۔ LAC سے GLU اور GAL کا ہائیڈرولیسس β-galactosidase کے ذریعہ کیا جاتا ہے، ایک انزائم جس کی سرگرمی BSF 32 کے گٹ میں ظاہر کی گئی ہے۔ تاہم، لاروا کے ذریعے استعمال ہونے والی LAC کی مقدار کے مقابلے اس کا اظہار ناکافی ہو سکتا ہے۔ اس کے برعکس، α-glucosidase maltase اور sucrase 15، جو کیڑوں میں کثرت سے ظاہر ہونے کے لیے جانا جاتا ہے، MAL اور sucrose SUC کی بڑی مقدار کو توڑنے کے قابل ہیں، اس طرح اس اطمینان بخش اثر کو محدود کرتے ہیں۔ دوم، غذائیت سے متعلق اثرات کیڑوں کی آنتوں کے امائلیز کی سرگرمی کی کم محرک اور دوسرے علاج کے مقابلے میں کھانا کھلانے کے رویے میں کمی کی وجہ سے ہو سکتے ہیں۔ درحقیقت، گھلنشیل شکروں کی شناخت کیڑوں کے عمل انہضام کے لیے اہم انزائم سرگرمی کے محرک کے طور پر کی گئی ہے، جیسا کہ امائلیز، اور 33,34,35 کو کھانا کھلانے کے ردعمل کے محرکات کے طور پر۔ شوگر کی سالماتی ساخت کے لحاظ سے محرک کی ڈگری مختلف ہوتی ہے۔ درحقیقت، ڈساکرائیڈز کو جذب کرنے سے پہلے ہائیڈرولیسس کی ضرورت ہوتی ہے اور یہ اپنے جزو مونوساکرائیڈز سے زیادہ امائلیز کو متحرک کرتے ہیں۔ اس کے برعکس، LAC کا اثر ہلکا ہے اور اسے مختلف انواع 33,35 میں کیڑوں کی افزائش میں معاونت کرنے سے قاصر پایا گیا ہے۔ مثال کے طور پر، کیڑے Spodoptera exigua (Boddie 1850) میں، کیٹرپلر مڈگٹ انزائمز کے نچوڑ میں LAC کی کوئی ہائیڈرولائٹک سرگرمی نہیں پائی گئی۔
ایف اے سپیکٹرم کے بارے میں، ہمارے نتائج ٹیسٹ شدہ CH کے اہم ماڈیولیٹری اثرات کی نشاندہی کرتے ہیں۔ خاص طور پر، اگرچہ لورک ایسڈ (C12:0) خوراک میں کل FA کا 1% سے بھی کم ہے، لیکن تمام پروفائلز میں اس کا غلبہ ہے (دیکھیں ضمنی جدول S1)۔ یہ پچھلے اعداد و شمار سے مطابقت رکھتا ہے کہ لوریک ایسڈ کو ایچ ایلوسینز میں غذائی CH سے ایک راستے کے ذریعے ترکیب کیا جاتا ہے جس میں acetyl-CoA carboxylase اور FA synthase19,27,37 شامل ہیں۔ ہمارے نتائج اس بات کی تصدیق کرتے ہیں کہ CEL بڑی حد تک بدہضمی ہے اور BSF کنٹرول ڈائیٹ میں ایک "بلکنگ ایجنٹ" کے طور پر کام کرتا ہے، جیسا کہ BSFL کے متعدد مطالعات میں بحث کی گئی ہے 38,39,40۔ CEL کو LAC کے علاوہ مونوساکرائیڈز اور disaccharides کے ساتھ تبدیل کرنے سے C12:0 تناسب میں اضافہ ہوا، جو لاروا کے ذریعے CH کی مقدار میں اضافے کی نشاندہی کرتا ہے۔ دلچسپ بات یہ ہے کہ ڈسکارائیڈز MAL اور SUC اپنے اجزاء کے مونوساکرائیڈز کے مقابلے میں زیادہ موثر طریقے سے لوریک ایسڈ کی ترکیب کو فروغ دیتے ہیں، یہ تجویز کرتے ہیں کہ GLU اور FRU کی پولیمرائزیشن کی اعلیٰ ڈگری کے باوجود، اور چونکہ ڈروسوفلا واحد سوکروز ٹرانسپورٹر ہے جس کی شناخت جانوروں کی پروٹین پرجاتیوں میں ہوئی ہے، ڈسکارائیڈ ٹرانسپورٹرز۔ H. illucens larvae15 کے گٹ میں موجود نہیں ہوسکتا ہے۔ GLU اور FRU کے استعمال میں اضافہ ہوا ہے۔ تاہم، اگرچہ GLU اور FRU نظریاتی طور پر BSF کے ذریعے زیادہ آسانی سے میٹابولائز ہوتے ہیں، لیکن وہ سبسٹریٹس اور گٹ مائکروجنزموں کے ذریعے زیادہ آسانی سے میٹابولائز ہوتے ہیں، جس کے نتیجے میں ڈسکارائیڈز کے مقابلے میں لاروا کے ذریعے ان کے زیادہ تیزی سے انحطاط اور استعمال میں کمی واقع ہو سکتی ہے۔
پہلی نظر میں، LAC اور MAL کو کھلائے جانے والے لاروا کا لپڈ مواد موازنہ تھا، جو ان شکروں کی اسی طرح کی جیو دستیابی کی نشاندہی کرتا ہے۔ تاہم، حیرت انگیز طور پر، LAC کا FA پروفائل SFA میں زیادہ امیر تھا، خاص طور پر کم C12:0 مواد کے ساتھ، MAL کے مقابلے میں۔ اس فرق کی وضاحت کرنے کے لیے ایک مفروضہ یہ ہے کہ ایل اے سی ایسٹیل-کو اے ایف اے سنتھیس کے ذریعے غذائی FA کے بائیو جمع کو متحرک کر سکتا ہے۔ اس مفروضے کی حمایت کرتے ہوئے، LAC لاروا میں CEL خوراک (1.27 ± 0.16%) کے مقابلے میں سب سے کم decanoate (C10:0) تناسب (0.77 ± 0.13%) تھا، جس سے ظاہر ہوتا ہے کہ FA synthase اور thioesterase سرگرمیوں میں کمی واقع ہوئی ہے۔ دوسرا، غذائی فیٹی ایسڈز کو H. illucens27 کی SFA ساخت کو متاثر کرنے والا اہم عنصر سمجھا جاتا ہے۔ ہمارے تجربات میں، لینولک ایسڈ (C18:2n6) نے غذائی فیٹی ایسڈز کا 54.81% حصہ لیا، LAC لاروا میں تناسب 17.22 ± 0.46% اور MAL میں 12.58 ± 0.67% ہے۔ Oleic ایسڈ (cis + trans C18:1n9) (23.22% خوراک میں) نے اسی طرح کا رجحان دکھایا۔ α-linolenic ایسڈ (C18:3n3) کا تناسب بھی bioaccumulation hypothesis کی حمایت کرتا ہے۔ یہ فیٹی ایسڈ سبسٹریٹ افزودگی پر BSFL میں جمع ہونے کے لیے جانا جاتا ہے، جیسے کہ فلیکسیڈ کیک کا اضافہ، لاروا19 میں کل فیٹی ایسڈز کا 6-9% تک۔ افزودہ غذا میں، C18:3n3 کل غذائی فیٹی ایسڈز کا 35% تک ہو سکتا ہے۔ تاہم، ہمارے مطالعے میں، C18:3n3 فیٹی ایسڈ پروفائل کا صرف 2.51 فیصد ہے۔ اگرچہ فطرت میں پایا جانے والا تناسب ہمارے لاروا میں کم تھا، لیکن یہ تناسب MAL (0.49 ± 0.04%) کے مقابلے LAC لاروا (0.87 ± 0.02%) میں زیادہ تھا (p <0.001؛ دیکھیں ضمنی جدول S1)۔ CEL غذا کا درمیانی تناسب 0.72 ± 0.18% تھا۔ آخر میں، CF لاروا میں palmitic acid (C16:0) تناسب مصنوعی راستے اور غذائی FA19 کے تعاون کی عکاسی کرتا ہے۔ Hoc et al. 19 نے مشاہدہ کیا کہ C16:0 کی ترکیب اس وقت کم ہو گئی تھی جب فلیکس سیڈ کے کھانے سے غذا کو افزودہ کیا گیا تھا، جس کی وجہ CH تناسب میں کمی کی وجہ سے acetyl-CoA سبسٹریٹ کی دستیابی میں کمی تھی۔ حیرت انگیز طور پر، اگرچہ دونوں غذاوں میں CH مواد ایک جیسا تھا اور MAL نے زیادہ جیو دستیابی ظاہر کی، MAL لاروا نے سب سے کم C16:0 تناسب (10.46 ± 0.77%) دکھایا، جب کہ LAC نے زیادہ تناسب دکھایا، جو کہ 12.85 ± 0.27% (p <0.50 دیکھیں) ضمنی جدول S1)۔ یہ نتائج بی ایس ایف ایل کے عمل انہضام اور میٹابولزم پر غذائی اجزاء کے پیچیدہ اثر کو اجاگر کرتے ہیں۔ فی الحال، اس موضوع پر تحقیق لیپیڈوپٹیرا میں ڈپٹیرا کی نسبت زیادہ مکمل ہے۔ کیٹرپلرز میں، LAC کی شناخت دیگر حل پذیر شکروں جیسے SUC اور FRU34,35 کے مقابلے میں کھانا کھلانے کے رویے کے کمزور محرک کے طور پر کی گئی تھی۔ خاص طور پر، Spodopteralittoralis (Boisduval 1833) میں، MAL کی کھپت نے LAC34 سے زیادہ حد تک آنت میں امیلولیٹک سرگرمی کو متحرک کیا۔ BSFL میں ملتے جلتے اثرات MAL لاروا میں C12:0 مصنوعی راستے کے بڑھے ہوئے محرک کی وضاحت کر سکتے ہیں، جو کہ آنتوں میں جذب ہونے والے CH، طویل خوراک، اور آنتوں کے امائلیز کے عمل سے وابستہ ہے۔ LAC کی موجودگی میں کھانا کھلانے کی تال کی کم محرک بھی LAC لاروا کی سست ترقی کی وضاحت کر سکتی ہے۔ مزید یہ کہ لیو یانکسیا وغیرہ۔ 27 نے نوٹ کیا کہ H. illucens سبسٹریٹس میں لپڈز کی شیلف لائف CH سے زیادہ لمبی تھی۔ لہذا، LAC لاروا اپنی نشوونما کو مکمل کرنے کے لیے غذائی لپڈز پر زیادہ انحصار کر سکتے ہیں، جو ان کے حتمی لپڈ مواد کو بڑھا سکتے ہیں اور ان کے فیٹی ایسڈ پروفائل کو تبدیل کر سکتے ہیں۔
ہمارے بہترین علم کے مطابق، صرف چند مطالعات نے ان کے ایف اے پروفائلز پر بی ایس ایف کی خوراک میں مونوساکرائیڈ اور ڈسکارائیڈ کے اضافے کے اثرات کا تجربہ کیا ہے۔ سب سے پہلے، لی وغیرہ۔ 30 نے GLU اور xylose کے اثرات کا جائزہ لیا اور 8% اضافے کی شرح پر ہمارے جیسی لپڈ لیول کا مشاہدہ کیا۔ ایف اے پروفائل تفصیلی نہیں تھا اور بنیادی طور پر ایس ایف اے پر مشتمل تھا، لیکن دونوں شکروں کے درمیان یا جب انہیں بیک وقت پیش کیا گیا تو کوئی فرق نہیں پایا گیا۔ مزید برآں، Cohn et al. 41 نے متعلقہ ایف اے پروفائلز پر چکن فیڈ میں 20% GLU، SUC، FRU اور GAL کے اضافے کا کوئی اثر نہیں دکھایا۔ یہ سپیکٹرا حیاتیاتی نقلوں کے بجائے تکنیکی سے حاصل کیے گئے تھے، جس کی وضاحت مصنفین نے کی ہے، شماریاتی تجزیہ کو محدود کر سکتا ہے۔ مزید برآں، آئی ایس او شوگر کنٹرول کی کمی (سی ای ایل کا استعمال کرتے ہوئے) نتائج کی تشریح کو محدود کرتی ہے۔ حال ہی میں، Nugroho RA et al کی طرف سے دو مطالعات۔ ایف اے سپیکٹرا 42,43 میں بے ضابطگیوں کا مظاہرہ کیا۔ پہلی تحقیق میں، Nugroho RA et al. 43 نے خمیر شدہ کھجور کے دانے کے کھانے میں FRU شامل کرنے کے اثر کا تجربہ کیا۔ نتیجے میں پیدا ہونے والے لاروا کے ایف اے پروفائل نے غیر معمولی طور پر PUFA کی اعلی سطح کو ظاہر کیا، جن میں سے 90% سے زیادہ 10% FRU پر مشتمل خوراک سے اخذ کیے گئے تھے (ہمارے مطالعے کی طرح)۔ اگرچہ اس خوراک میں PUFA سے بھرپور مچھلی کے چھرے موجود تھے، لیکن 100% خمیر شدہ PCM پر مشتمل کنٹرول ڈائیٹ پر لاروا کی رپورٹ کردہ ایف اے پروفائل ویلیوز پہلے سے رپورٹ کردہ کسی بھی پروفائل سے مطابقت نہیں رکھتی تھیں، خاص طور پر 17.77 کی C18:3n3 کی غیر معمولی سطح۔ ± 1.67% اور 26.08 ± 0.20% conjugated linoleic acid کے لیے (C18:2n6t)، لینولک ایسڈ کا ایک نایاب آئسومر۔ دوسری تحقیق نے اسی طرح کے نتائج ظاہر کیے جن میں FRU، GLU، MAL اور SUC42 شامل ہیں خمیر شدہ کھجور کے دانے والے کھانے میں۔ یہ مطالعات، ہماری طرح، BSF لاروا ڈائیٹ ٹرائلز کے نتائج کا موازنہ کرنے میں سنگین دشواریوں کو اجاگر کرتے ہیں، جیسے کہ کنٹرول کے انتخاب، دیگر غذائی اجزاء کے ساتھ تعاملات، اور FA تجزیہ کے طریقے۔
تجربات کے دوران، ہم نے مشاہدہ کیا کہ استعمال شدہ خوراک کے لحاظ سے سبسٹریٹ کا رنگ اور بدبو مختلف ہوتی ہے۔ اس سے پتہ چلتا ہے کہ سبسٹریٹ اور لاروا کے نظام انہضام میں مشاہدہ شدہ نتائج میں مائکروجنزم ایک کردار ادا کر سکتے ہیں۔ درحقیقت، monosaccharides اور disaccharides آسانی سے مائکروجنزموں کو کالونائز کرکے میٹابولائز ہوتے ہیں۔ مائکروجنزموں کے ذریعہ گھلنشیل شکروں کی تیزی سے کھپت کے نتیجے میں بڑی مقدار میں مائکروبیل میٹابولک مصنوعات جیسے ایتھنول، لیکٹک ایسڈ، شارٹ چین فیٹی ایسڈز (مثلاً ایسیٹک ایسڈ، پروپیونک ایسڈ، بیوٹیرک ایسڈ) اور کاربن ڈائی آکسائیڈ 44 کا اخراج ہوسکتا ہے۔ ان میں سے کچھ مرکبات لاروا پر مہلک زہریلے اثرات کے لیے ذمہ دار ہو سکتے ہیں جن کا مشاہدہ Cohn et al.41 نے بھی اسی طرح کے ترقیاتی حالات میں کیا ہے۔ مثال کے طور پر، ایتھنول کیڑوں کے لیے نقصان دہ ہے۔ کاربن ڈائی آکسائیڈ کے اخراج کی بڑی مقدار اس کے ٹینک کے نچلے حصے میں جمع ہونے کے نتیجے میں ہو سکتی ہے، جو ہوا کی گردش اس کے اخراج کی اجازت نہ دینے کی صورت میں آکسیجن کی فضا سے محروم ہو سکتی ہے۔ SCFAs کے بارے میں، کیڑوں پر ان کے اثرات، خاص طور پر H. illucens، کو اچھی طرح سے سمجھا نہیں جاتا ہے، حالانکہ Callosobruchus maculatus (Fabricius 1775)46 میں لییکٹک ایسڈ، پروپیونک ایسڈ، اور بٹیرک ایسڈ کو مہلک دکھایا گیا ہے۔ ڈروسوفلا میلانوگاسٹر میگین 1830 میں، یہ SCFAs olfactory مارکر ہیں جو خواتین کو بیضوی مقام کی طرف رہنمائی کرتے ہیں، جو لاروا کی نشوونما میں فائدہ مند کردار کی تجویز کرتے ہیں۔ تاہم، ایسٹک ایسڈ کو ایک خطرناک مادہ کے طور پر درجہ بندی کیا گیا ہے اور یہ لاروا کی نشوونما کو نمایاں طور پر روک سکتا ہے۔ اس کے برعکس، مائکروبیلی سے حاصل کردہ لییکٹیٹ کا حال ہی میں ڈروسوفلا 48 میں ناگوار گٹ جرثوموں کے خلاف حفاظتی اثر پایا گیا ہے۔ مزید برآں، نظام ہضم میں موجود مائکروجنزم بھی کیڑوں میں CH ہضم میں اپنا کردار ادا کرتے ہیں۔ گٹ مائکرو بائیوٹا پر ایس سی ایف اے کے جسمانی اثرات، جیسے فیڈنگ ریٹ اور جین ایکسپریشن، کو کشیرکا 50 میں بیان کیا گیا ہے۔ ان کا H. illucens لاروا پر ٹرافک اثر بھی ہو سکتا ہے اور یہ FA پروفائلز کے ضابطے میں حصہ ڈال سکتے ہیں۔ ان مائکروبیل ابال کی مصنوعات کے غذائی اثرات پر مطالعہ H. illucens غذائیت پر ان کے اثرات کو واضح کرے گا اور فائدہ مند یا نقصان دہ مائکروجنزموں پر ان کی نشوونما اور FA سے بھرپور ذیلی ذخیروں کی قدر کے حوالے سے مستقبل کے مطالعے کی بنیاد فراہم کرے گا۔ اس سلسلے میں، بڑے پیمانے پر فارمڈ کیڑوں کے عمل انہضام میں مائکروجنزموں کے کردار کا تیزی سے مطالعہ کیا جا رہا ہے۔ کیڑوں کو بائیو ری ایکٹر کے طور پر دیکھا جانا شروع ہو گیا ہے، جو پی ایچ اور آکسیجنشن کے حالات فراہم کرتے ہیں جو غذائی اجزاء کے انحطاط یا سم ربائی میں مہارت رکھنے والے مائکروجنزموں کی نشوونما میں سہولت فراہم کرتے ہیں جو کیڑوں کے لیے ہضم کرنا مشکل ہوتا ہے۔ حال ہی میں، Xiang et al.52 نے یہ ظاہر کیا ہے کہ، مثال کے طور پر، بیکٹیریل مرکب کے ساتھ نامیاتی فضلہ کو ٹیکہ لگانے سے CF کو lignocellulose کے انحطاط میں مہارت حاصل کرنے والے بیکٹیریا کو اپنی طرف متوجہ کرنے کی اجازت ملتی ہے، جس سے سبسٹریٹ میں اس کے انحطاط کو لاروا کے بغیر سبسٹریٹس کے مقابلے میں بہتر بناتا ہے۔
آخر میں، H. illucens کی طرف سے نامیاتی فضلہ کے فائدہ مند استعمال کے حوالے سے، CEL اور SUC غذا نے روزانہ سب سے زیادہ لاروا پیدا کیا۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ انفرادی افراد کے کم حتمی وزن کے باوجود، ناقابل ہضم CH پر مشتمل سبسٹریٹ پر پیدا ہونے والے لاروا کا کل وزن مونوساکرائڈز اور ڈسکارائیڈز پر مشتمل ہوموساکچرائیڈ غذا پر حاصل ہونے والے وزن سے موازنہ ہے۔ ہمارے مطالعے میں، یہ نوٹ کرنا ضروری ہے کہ دیگر غذائی اجزاء کی سطح لاروا کی آبادی میں اضافے کے لیے کافی ہے اور یہ کہ CEL کا اضافہ محدود ہونا چاہیے۔ تاہم، لاروا کی حتمی ساخت مختلف ہوتی ہے، جو کیڑوں کی حوصلہ افزائی کے لیے صحیح حکمت عملی کے انتخاب کی اہمیت کو اجاگر کرتی ہے۔ سی ای ایل لاروا جو پوری فیڈ کے ساتھ کھلایا جاتا ہے وہ جانوروں کی خوراک کے طور پر استعمال کے لیے زیادہ موزوں ہوتا ہے کیونکہ ان میں چکنائی کی مقدار کم ہوتی ہے اور لوریک ایسڈ کی سطح کم ہوتی ہے، جب کہ ایس یو سی یا ایم اے ایل ڈائیٹس کے ساتھ کھلائے جانے والے لاروا کو تیل کی قدر بڑھانے کے لیے دبانے سے ڈیفٹنگ کی ضرورت ہوتی ہے، خاص طور پر بائیو فیول میں۔ سیکٹر ایل اے سی ڈیری انڈسٹری کی ضمنی مصنوعات میں پایا جاتا ہے جیسے پنیر کی پیداوار سے چھینے۔ حال ہی میں، اس کے استعمال (3.5% لییکٹوز) نے آخری لاروا کے جسمانی وزن میں بہتری لائی ہے۔ تاہم، اس تحقیق میں کنٹرول ڈائیٹ میں لپڈ کی مقدار آدھی تھی۔ لہٰذا، LAC کے غذائیت سے متعلق اثرات کا مقابلہ غذائی لپڈس کے لاروا بائیو اکیومولیشن کے ذریعے کیا جا سکتا ہے۔
جیسا کہ پچھلے مطالعات میں دکھایا گیا ہے، مونوساکرائیڈز اور ڈساکچرائیڈز کی خصوصیات BSFL کی نمو کو نمایاں طور پر متاثر کرتی ہیں اور اس کے FA پروفائل کو ماڈیول کرتی ہیں۔ خاص طور پر، LAC غذا میں لپڈ جذب کے لیے CH کی دستیابی کو محدود کرکے لاروا کی نشوونما کے دوران غذائیت سے بچنے والا کردار ادا کرتا نظر آتا ہے، اس طرح UFA بائیو جمع کو فروغ دیتا ہے۔ اس تناظر میں، PUFA اور LAC کو ملانے والی غذا کا استعمال کرتے ہوئے بایواسیز کا انعقاد دلچسپ ہوگا۔ مزید برآں، مائکروجنزموں کا کردار، خاص طور پر شوگر کے ابال کے عمل سے ماخوذ مائکروبیل میٹابولائٹس (جیسے SCFAs) کا کردار، تحقیق کے لائق ایک تحقیقی موضوع ہے۔
کیڑے 2017 میں ایگرو بائیو ٹیک، گیمبلوکس، بیلجیم میں قائم کی گئی فنکشنل اینڈ ایوولوشنری اینٹومولوجی کی لیبارٹری کی BSF کالونی سے حاصل کیے گئے تھے (پالنے کے طریقوں کے بارے میں مزید تفصیلات کے لیے دیکھیں Hoc et al. 19)۔ تجرباتی آزمائشوں کے لیے، 2.0 جی بی ایس ایف کے انڈے روزانہ تصادفی طور پر افزائش کے پنجروں سے اکٹھے کیے جاتے تھے اور 2.0 کلوگرام 70% گیلی چکن فیڈ (ایویو، لیوین، بیلجیم) میں انکیوبیٹ کرتے تھے۔ انڈوں سے نکلنے کے پانچ دن بعد، لاروا کو سبسٹریٹ سے الگ کر دیا گیا اور تجرباتی مقاصد کے لیے دستی طور پر شمار کیا گیا۔ ہر بیچ کا ابتدائی وزن ناپا گیا۔ اوسط انفرادی وزن 7.125 ± 0.41 ملی گرام تھا، اور ہر علاج کا اوسط ضمنی جدول S2 میں دکھایا گیا ہے۔
غذا کی تشکیل کو بارگن-فونسیکا ایٹ ال کے مطالعے سے ڈھال لیا گیا تھا۔ 38. مختصراً، لاروا مرغیوں کے لیے ایک ہی فیڈ کے معیار، اسی طرح کے خشک مادے (DM) کے مواد، اعلیٰ CH (تازہ خوراک پر مبنی 10%) اور ساخت کے درمیان ایک سمجھوتہ پایا گیا، کیونکہ سادہ شکر اور ڈساکرائیڈز میں کوئی ساختی خصوصیات نہیں ہوتیں۔ مینوفیکچررز کی معلومات کے مطابق (چکن فیڈ، AVEVE، Leuven، Belgium)، ٹیسٹ شدہ CH (یعنی گھلنشیل چینی) کو الگ سے ایک آٹوکلیوڈ آبی محلول (15.9%) کے طور پر ایک خوراک میں شامل کیا گیا تھا جس میں 16.0% پروٹین، 5.0% کل لپڈز، 11.9% گراؤنڈ چکن فیڈ جس میں راکھ اور 4.8% فائبر ہوتا ہے۔ ہر 750 ملی لیٹر جار (17.20 × 11.50 × 6.00 سینٹی میٹر، AVA، ٹیمپسی، بیلجیم) میں 101.9 جی آٹوکلیوڈ CH محلول 37.8 جی چکن فیڈ کے ساتھ ملایا گیا۔ ہر خوراک کے لیے، خشک مادے کا مواد 37.0% تھا، جس میں یکساں پروٹین (11.7%)، یکساں لپڈس (3.7%) اور یکساں شکر (اضافی CH کا 26.9%) شامل ہیں۔ CH ٹیسٹ کیے گئے گلوکوز (GLU)، fructose (FRU)، galactose (GAL)، مالٹوز (MAL)، سوکروز (SUC) اور لییکٹوز (LAC) تھے۔ کنٹرول ڈائیٹ سیلولوز (سی ای ایل) پر مشتمل ہوتی ہے، جسے ایچ ایلوسین لاروا 38 کے لیے بدہضمی سمجھا جاتا ہے۔ ایک سو 5 دن پرانے لاروا کو ایک ٹرے میں رکھا گیا تھا جس کے درمیان میں 1 سینٹی میٹر قطر کا سوراخ تھا اور اسے پلاسٹک کے مچھروں کے جال سے ڈھانپ دیا گیا تھا۔ ہر خوراک کو چار بار دہرایا گیا۔
لاروا کا وزن تجربہ شروع ہونے کے تین دن بعد ناپا گیا۔ ہر پیمائش کے لیے، 20 لاروا کو جراثیم سے پاک گرم پانی اور فورپس کا استعمال کرتے ہوئے سبسٹریٹ سے ہٹا دیا گیا، خشک اور وزن کیا گیا (STX223، Ohaus Scout، Parsippany، USA)۔ وزن کرنے کے بعد، لاروا سبسٹریٹ کے مرکز میں واپس آ گئے تھے۔ پہلے پریپوپا کے ابھرنے تک ہفتے میں تین بار باقاعدگی سے پیمائش کی جاتی تھی۔ اس مقام پر، جیسا کہ پہلے بیان کیا گیا ہے تمام لاروا کو اکٹھا کریں، گنیں اور ان کا وزن کریں۔ اسٹیج 6 لاروا (یعنی پری پیوپل اسٹیج سے پہلے کے لاروا اسٹیج سے مماثل سفید لاروا) اور پریپیوپی (یعنی آخری لاروا اسٹیج جس کے دوران بی ایس ایف لاروا سیاہ ہوجاتا ہے، کھانا کھلانا بند کردیتا ہے، اور میٹامورفوسس کے لیے موزوں ماحول تلاش کرتا ہے) اور اسٹور کریں - ساختی تجزیہ کے لیے 18°C۔ پیداوار کا شمار کیڑوں کے کل بڑے پیمانے پر (مرحلہ 6 کے لاروا اور پریپیوپا) فی ڈش (g) سے ترقی کے وقت (d) کے تناسب سے کیا گیا تھا۔ متن میں تمام اوسط اقدار کا اظہار اس طرح کیا جاتا ہے: اوسط ± SD۔
سالوینٹس (ہیکسین (ہیکس)، کلوروفارم (CHCl3)، میتھانول (MeOH)) کا استعمال کرتے ہوئے تمام بعد کے اقدامات فیوم ہڈ کے تحت انجام دیئے گئے تھے اور نائٹریل دستانے، تہبند اور حفاظتی شیشے پہننے کی ضرورت تھی۔
سفید لاروا کو FreeZone6 فریز ڈرائر (Labconco Corp., Kansas City, MO, USA) میں 72 گھنٹے اور پھر گراؤنڈ (IKA A10، Staufen، Germany) میں خشک کیا گیا تھا۔ فولچ طریقہ 54 کا استعمال کرتے ہوئے کل لپڈز ±1 جی پاؤڈر سے نکالے گئے تھے۔ کل لپڈس کے لیے درست کرنے کے لیے ہر لائو فلائزڈ نمونے کی نمی کی بقایا مقدار کو نمی کے تجزیہ کار (MA 150، سارٹوریئس، گوٹیگن، جرمنی) کا استعمال کرتے ہوئے نقل میں طے کیا گیا تھا۔
فیٹی ایسڈ میتھائل ایسٹرز حاصل کرنے کے لیے کل لپڈز کو تیزابیت والے حالات میں ٹرانسسٹیفائیڈ کیا گیا تھا۔ مختصراً، تقریباً 10 ملی گرام لپڈز/100 µl CHCl3 محلول (100 µl) نائٹروجن کے ساتھ ایک 8 ملی لیٹر پائریکس© ٹیوب (SciLabware – DWK Life Sciences, London, UK) میں بخارات بنا ہوا تھا۔ ٹیوب کو Hex (0.5 ml) (PESTINORM®SUPRATRACE n-Hexane > 95% نامیاتی ٹریس تجزیہ، VWR کیمیکلز، Radnor, PA, USA) اور Hex/MeOH/BF3 (20/25/55) محلول (0.5) میں رکھا گیا تھا۔ ml) پانی کے غسل میں 70 ° C پر 90 منٹ تک۔ ٹھنڈا ہونے کے بعد، 10% آبی H2SO4 محلول (0.2 ملی لیٹر) اور سیر شدہ NaCl محلول (0.5 ملی لیٹر) شامل کیا گیا۔ ٹیوب کو مکس کریں اور مکسچر کو صاف ہیکس (8.0 ملی لیٹر) سے بھریں۔ اوپری مرحلے کے ایک حصے کو شیشی میں منتقل کیا گیا اور شعلہ آئنائزیشن ڈیٹیکٹر (GC-FID) کے ساتھ گیس کرومیٹوگرافی کے ذریعے تجزیہ کیا گیا۔ نمونوں کا تجزیہ ٹریس جی سی الٹرا (تھرمو سائنٹیفک، والتھم، ایم اے، یو ایس اے) کا استعمال کرتے ہوئے کیا گیا جو اسپلٹ موڈ میں اسپلٹ/اسپلٹ لیس انجیکٹر (240 °C) سے لیس ہے (اسپلٹ فلو: 10 ملی لیٹر/منٹ)، ایک سٹیبل ویکس®-DA کالم ( 30 m, 0.25 mm id, 0.25 μm, Restek Corp., Bellefonte, PA, USA) اور ایک FID (250 °C)۔ درجہ حرارت کا پروگرام اس طرح ترتیب دیا گیا تھا: 1 منٹ کے لیے 50 °C، 30 °C/min پر 150 °C تک بڑھنا، 4 °C/min پر 240 °C تک بڑھنا اور 5 منٹ کے لیے 240 °C پر جاری رہنا۔ ہیکس کو ایک خالی کے طور پر استعمال کیا گیا تھا اور ایک حوالہ معیار جس میں 37 فیٹی ایسڈ میتھائل ایسٹرز (Supelco 37-component FAMEmix، Sigma-Aldrich، Overijse، Belgium) کو شناخت کے لیے استعمال کیا گیا تھا۔ غیر سیر شدہ فیٹی ایسڈز (UFAs) کی شناخت کی تصدیق جامع دو جہتی GC (GC×GC-FID) کے ذریعے کی گئی تھی اور فیرارا ایٹ ال کے طریقہ کار کی معمولی موافقت کے ذریعے آئسومر کی موجودگی کا درست تعین کیا گیا تھا۔ 55. آلے کی تفصیلات ضمنی جدول S3 اور نتائج ضمنی شکل S5 میں دیکھی جا سکتی ہیں۔
ڈیٹا ایکسل سپریڈ شیٹ فارمیٹ میں پیش کیا گیا ہے (مائیکروسافٹ کارپوریشن، ریڈمنڈ، WA، USA)۔ آر اسٹوڈیو (ورژن 2023.12.1+402، بوسٹن، USA) 56 کا استعمال کرتے ہوئے شماریاتی تجزیہ کیا گیا۔ لاروا کے وزن، نشوونما کے وقت اور پیداواری صلاحیت کے اعداد و شمار کا تخمینہ لکیری ماڈل (LM) (کمانڈ "lm"، R پیکیج "stats" 56 ) کا استعمال کرتے ہوئے لگایا گیا تھا کیونکہ وہ گاوسی تقسیم کے مطابق ہیں۔ binomial ماڈل تجزیہ کا استعمال کرتے ہوئے بقا کی شرح کا تخمینہ جنرل لکیری ماڈل (GLM) (کمانڈ "glm"، R پیکیج "lme4" 57) کا استعمال کرتے ہوئے لگایا گیا تھا۔ شاپیرو ٹیسٹ (کمانڈ "shapiro.test"، R پیکج "stats" 56) اور ڈیٹا ویرینس (کمانڈ بیٹا ڈسپر، آر پیکج "ویگن" 58) کا استعمال کرتے ہوئے نارملٹی اور ہم جنس پرستی کی تصدیق کی گئی۔ LM یا GLM ٹیسٹ سے اہم p-values ​​(p <0.05) کا جوڑا تجزیہ کرنے کے بعد، EMM ٹیسٹ (کمانڈ "emmeans"، R پیکیج "emmeans" 59) کا استعمال کرتے ہوئے گروپوں کے درمیان اہم فرق کا پتہ چلا۔
مکمل ایف اے سپیکٹرا کا موازنہ یوکلیڈین فاصلاتی میٹرکس اور 999 ترتیب کا استعمال کرتے ہوئے تغیر کے ملٹی ویریٹ پرمیوٹیشن تجزیہ (یعنی permMANOVA؛ کمانڈ "ادونیس2"، R پیکیج "ویگن" 58) کے ذریعے کیا گیا۔ یہ فیٹی ایسڈز کی شناخت کرنے میں مدد کرتا ہے جو غذائی کاربوہائیڈریٹ کی نوعیت سے متاثر ہوتے ہیں۔ ایف اے پروفائلز میں اہم فرقوں کا مزید تجزیہ جوڑے کی موازنہ کا استعمال کرتے ہوئے کیا گیا۔ اس کے بعد ڈیٹا کو پرنسپل جزو تجزیہ (PCA) (کمانڈ "PCA"، R پیکیج "FactoMineR" 60) کا استعمال کرتے ہوئے تصور کیا گیا۔ ان اختلافات کے ذمہ دار ایف اے کی شناخت ارتباطی حلقوں کی تشریح کرکے کی گئی۔ ان امیدواروں کی تصدیق یکطرفہ تغیرات (ANOVA) (کمانڈ “aov”، R پیکیج “stats” 56 ) کے ذریعے کی گئی جس کے بعد Tukey کا پوسٹ ہاک ٹیسٹ (کمانڈ TukeyHSD, R پیکیج “status” 56)۔ تجزیہ سے پہلے، شاپیرو ولک ٹیسٹ کا استعمال کرتے ہوئے معمول کا اندازہ لگایا گیا، بارٹلیٹ ٹیسٹ (کمانڈ "bartlett.test"، R پیکیج "stats" 56) کا استعمال کرتے ہوئے ہم جنس پرستی کی جانچ کی گئی، اور اگر دونوں میں سے کوئی بھی مفروضہ پورا نہیں ہوا تو ایک نان پیرامیٹرک طریقہ استعمال کیا گیا۔ . تجزیوں کا موازنہ کیا گیا (کمانڈ "کرسکل. ٹیسٹ"، آر پیکیج "اعدادوشمار" 56 )، اور پھر ڈن کے پوسٹ ہاک ٹیسٹ لاگو کیے گئے (کمانڈ dunn.test، R پیکیج "dunn.test" 56)۔
مخطوطہ کے آخری ورژن کو انگریزی پروف ریڈر کے طور پر گرامرلی ایڈیٹر کا استعمال کرتے ہوئے چیک کیا گیا تھا (Grammarly Inc., San Francisco, California, USA) 61۔
موجودہ مطالعہ کے دوران تیار کردہ اور تجزیہ کردہ ڈیٹاسیٹس مناسب درخواست پر متعلقہ مصنف سے دستیاب ہیں۔
کم، ایس ڈبلیو، وغیرہ۔ فیڈ پروٹین کی عالمی مانگ کو پورا کرنا: چیلنجز، مواقع اور حکمت عملی۔ اینیلز آف اینیمل بائیو سائنسز 7، 221–243 (2019)۔
Caparros Megido, R., et al. خوردنی کیڑوں کی عالمی پیداوار کی حیثیت اور امکانات کا جائزہ۔ Entomol. جنرل 44، (2024)۔
رحمان، کے یور، وغیرہ۔ بلیک سولجر فلائی (Hermetia illucens) نامیاتی فضلہ کے انتظام کے لیے ممکنہ طور پر اختراعی اور ماحول دوست ٹول کے طور پر: ایک مختصر جائزہ۔ ویسٹ مینجمنٹ ریسرچ 41، 81–97 (2023)۔
سکالا، اے، وغیرہ۔ سبسٹریٹ کو پالنے سے صنعتی طور پر پیدا ہونے والے بلیک سولجر فلائی لاروا کی نشوونما اور میکرونیوٹرینٹ کی حیثیت متاثر ہوتی ہے۔ سائنس Rep. 10, 19448 (2020)۔
شو، ایم کے، وغیرہ۔ بریڈ کرمبس پر پالے جانے والے بلیک سولجر فلائی لاروا سے تیل کے عرق کی اینٹی مائکروبیل خصوصیات۔ اینیمل فوڈ سائنس، 64، (2024)۔
Schmitt, E. and de Vries, W. (2020)۔ بلیک سولجر فلائی کھاد کو خوراک کی پیداوار اور کم ماحولیاتی اثرات کے لیے مٹی میں ترمیم کے طور پر استعمال کرنے کے ممکنہ فوائد۔ موجودہ رائے۔ گرین سسٹین۔ 25، 100335 (2020)۔
Franco A. et al. بلیک سولجر فلائی لپڈز - ایک جدید اور پائیدار ذریعہ۔ پائیدار ترقی، والیوم۔ 13، (2021)۔
وان ہوئس، اے کیڑے بطور خوراک اور خوراک، زراعت میں ایک ابھرتا ہوا میدان: ایک جائزہ۔ J. Insect Feed 6, 27–44 (2020)۔
Kachor, M., Bulak, P., Prots-Petrikha, K., Kirichenko-Babko, M., and Beganovsky, A. صنعت اور زراعت میں سیاہ فوجی مکھی کے مختلف استعمال – ایک جائزہ۔ حیاتیات 12، (2023)۔
ہاک، بی، نول، جی، کارپینٹیئر، جے.، فرانسس، ایف، اور کیپرروس میگیڈو، آر. ہرمیٹیا illucens کے مصنوعی پھیلاؤ کی اصلاح۔ پلس ون 14، (2019)۔