Cảm ơn bạn đã ghé thăm Nature.com. Phiên bản trình duyệt bạn đang sử dụng có hỗ trợ CSS hạn chế. Để có kết quả tốt nhất, chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng trình duyệt mới hơn (hoặc tắt chế độ tương thích trong Internet Explorer). Trong thời gian chờ đợi, để đảm bảo được hỗ trợ liên tục, chúng tôi sẽ hiển thị trang web không có kiểu và JavaScript.
Ruồi lính đen (Hermetia illucens, L. 1758) là loài côn trùng ăn mảnh vụn có tiềm năng cao trong việc sử dụng các sản phẩm phụ hữu cơ giàu carbohydrate. Trong số các loại carbohydrate, ruồi lính đen dựa vào đường hòa tan để tăng trưởng và tổng hợp lipid. Mục đích của nghiên cứu này là đánh giá tác động của các loại đường hòa tan thông thường đối với sự phát triển, khả năng sống sót và thành phần axit béo của ruồi lính đen. Bổ sung thức ăn cho gà bằng monosaccharide và disaccharide riêng biệt. Cellulose đã được sử dụng làm đối chứng. Ấu trùng ăn glucose, fructose, sucrose và maltose tăng trưởng nhanh hơn ấu trùng đối chứng. Ngược lại, lactose có tác dụng kháng dinh dưỡng đối với ấu trùng, làm chậm sự tăng trưởng và giảm trọng lượng cơ thể cuối cùng của cá thể. Tuy nhiên, tất cả các loại đường hòa tan đều làm cho ấu trùng béo hơn so với những con được cho ăn chế độ ăn đối chứng. Đáng chú ý, các loại đường được thử nghiệm đã định hình thành phần axit béo. Maltose và sucrose làm tăng hàm lượng axit béo bão hòa so với cellulose. Ngược lại, lactose làm tăng sự tích lũy sinh học của các axit béo không bão hòa trong chế độ ăn uống. Nghiên cứu này là nghiên cứu đầu tiên chứng minh ảnh hưởng của đường hòa tan đến thành phần axit béo của ấu trùng ruồi lính đen. Kết quả của chúng tôi chỉ ra rằng carbohydrate được thử nghiệm có ảnh hưởng đáng kể đến thành phần axit béo của ấu trùng ruồi lính đen và do đó có thể xác định ứng dụng cuối cùng của chúng.
Nhu cầu toàn cầu về năng lượng và protein động vật tiếp tục tăng1. Trong bối cảnh trái đất nóng lên, bắt buộc phải tìm ra các giải pháp thay thế xanh hơn cho năng lượng hóa thạch và các phương pháp sản xuất lương thực truyền thống đồng thời tăng cường sản xuất. Côn trùng là ứng cử viên đầy triển vọng để giải quyết những vấn đề này do thành phần hóa học và tác động môi trường thấp hơn so với chăn nuôi truyền thống2. Trong số các loài côn trùng, một ứng cử viên xuất sắc để giải quyết những vấn đề này là ruồi lính đen (BSF), Hermetia illucens (L. 1758), một loài ăn mảnh vụn có khả năng ăn nhiều loại chất nền hữu cơ3. Do đó, việc tăng giá trị các chất nền này thông qua nhân giống BSF có thể tạo ra một nguồn nguyên liệu thô mới để đáp ứng nhu cầu của các ngành công nghiệp khác nhau.
Ấu trùng BSF (BSFL) có thể ăn các phụ phẩm nông nghiệp và nông-công nghiệp như ngũ cốc sản xuất bia, bã thực vật, bột trái cây và bánh mì cũ, đặc biệt thích hợp cho sự phát triển của BSFL do hàm lượng carbohydrate (CH)4,5 cao. 6 nội dung. Sản xuất BSFL quy mô lớn tạo ra hai sản phẩm: phân, hỗn hợp chất cặn bã và phân có thể được sử dụng làm phân bón cho trồng trọt7 và ấu trùng, chủ yếu bao gồm protein, lipid và chitin. Protein và lipid chủ yếu được sử dụng trong chăn nuôi, nhiên liệu sinh học và mỹ phẩm8,9. Đối với chitin, polyme sinh học này có ứng dụng trong lĩnh vực nông nghiệp thực phẩm, công nghệ sinh học và chăm sóc sức khỏe10.
BSF là một loài côn trùng chuyển hóa nội sinh tự sinh, có nghĩa là sự biến thái và sinh sản của nó, đặc biệt là các giai đoạn tiêu thụ năng lượng trong vòng đời của côn trùng, có thể được hỗ trợ hoàn toàn bởi nguồn dinh dưỡng dự trữ được tạo ra trong quá trình phát triển của ấu trùng11. Cụ thể hơn, quá trình tổng hợp protein và lipid dẫn đến sự phát triển của cơ thể béo, một cơ quan lưu trữ quan trọng giải phóng năng lượng trong giai đoạn không ăn của BSF: prepupa (tức là giai đoạn ấu trùng cuối cùng trong đó ấu trùng BSF chuyển sang màu đen khi kiếm ăn và tìm kiếm). đối với môi trường thích hợp cho sự biến thái), nhộng (tức là giai đoạn không di động trong đó côn trùng trải qua quá trình biến thái) và côn trùng trưởng thành12,13. CH là nguồn năng lượng chính trong khẩu phần ăn của BSF14. Trong số các chất dinh dưỡng này, CH dạng sợi như hemiaellulose, cellulose và lignin, không giống như disacarit và polysacarit (như tinh bột), không thể được tiêu hóa bởi BSFL15,16. Tiêu hóa CH là bước sơ bộ quan trọng để hấp thụ carbohydrate, cuối cùng được thủy phân thành đường đơn trong ruột16. Sau đó, đường đơn có thể được hấp thụ (tức là qua màng tế bào ruột) và chuyển hóa để tạo ra năng lượng17. Như đã đề cập ở trên, ấu trùng dự trữ năng lượng dư thừa dưới dạng lipid trong cơ thể béo12,18. Lipit dự trữ bao gồm các chất béo trung tính (lipid trung tính được hình thành từ một phân tử glycerol và ba axit béo) được ấu trùng tổng hợp từ đường đơn trong khẩu phần ăn. Những CH này cung cấp cơ chất acetyl-CoA cần thiết cho quá trình sinh tổng hợp axit béo (FA) thông qua con đường tổng hợp axit béo và thioesterase19. Thành phần axit béo của lipid H. illucens chủ yếu là axit béo bão hòa (SFA) với tỷ lệ axit lauric cao (C12:0)19,20. Do đó, hàm lượng lipid và thành phần axit béo cao đang nhanh chóng trở thành yếu tố hạn chế việc sử dụng ấu trùng nguyên con trong thức ăn chăn nuôi, đặc biệt là trong nuôi trồng thủy sản nơi cần có axit béo không bão hòa đa (PUFA)21.
Kể từ khi phát hiện ra tiềm năng của BSFL trong việc giảm chất thải hữu cơ, các nghiên cứu về giá trị của các sản phẩm phụ khác nhau đã chỉ ra rằng thành phần của BSFL được điều chỉnh một phần bởi chế độ ăn uống của nó. Hiện nay, quy định về hồ sơ FA của H. illucens tiếp tục được hoàn thiện. Khả năng tích lũy sinh học PUFA của BSFL đã được chứng minh trên các chất nền giàu PUFA như tảo, chất thải của cá hoặc các bữa ăn như hạt lanh, cung cấp cấu hình FA chất lượng cao hơn cho dinh dưỡng động vật19,22,23. Ngược lại, đối với các sản phẩm phụ không được làm giàu PUFA, không phải lúc nào cũng có mối tương quan giữa thành phần FA trong chế độ ăn và FA của ấu trùng, cho thấy ảnh hưởng của các chất dinh dưỡng khác24,25. Trên thực tế, ảnh hưởng của CH tiêu hóa lên cấu hình FA vẫn chưa được hiểu rõ và chưa được nghiên cứu24,25,26,27.
Theo hiểu biết tốt nhất của chúng tôi, mặc dù tổng số monosacarit và disacarit có rất nhiều trong chế độ ăn của H. illucens, nhưng vai trò dinh dưỡng của chúng vẫn chưa được hiểu rõ trong dinh dưỡng của H. illucens. Mục đích của nghiên cứu này là làm sáng tỏ tác dụng của chúng đối với thành phần dinh dưỡng và lipid của BSFL. Chúng tôi sẽ đánh giá sự tăng trưởng, tỷ lệ sống và năng suất của ấu trùng trong các điều kiện dinh dưỡng khác nhau. Sau đó, chúng tôi sẽ mô tả hàm lượng lipid và thành phần axit béo của từng chế độ ăn để nêu bật tác động của CH đối với chất lượng dinh dưỡng BSFL.
Chúng tôi đã đưa ra giả thuyết rằng bản chất của CH được thử nghiệm sẽ ảnh hưởng đến (1) sự phát triển của ấu trùng, (2) tổng mức lipid và (3) điều chỉnh cấu hình FA. Monosacarit có thể được hấp thụ trực tiếp, trong khi disaccharide phải được thủy phân. Do đó, monosacarit sẵn có hơn dưới dạng nguồn năng lượng trực tiếp hoặc tiền chất cho quá trình tạo lipit thông qua con đường FA synthase và thioesterase, do đó tăng cường sự phát triển của ấu trùng H. illucens và thúc đẩy sự tích tụ lipid dự trữ (đặc biệt là axit lauric).
CH được thử nghiệm ảnh hưởng đến trọng lượng cơ thể trung bình của ấu trùng trong quá trình tăng trưởng (Hình 1). FRU, GLU, SUC và MAL làm tăng trọng lượng ấu trùng tương tự như khẩu phần đối chứng (CEL). Ngược lại, LAC và GAL dường như làm chậm sự phát triển của ấu trùng. Đáng chú ý, LAC có tác động tiêu cực đáng kể đến sự phát triển của ấu trùng so với SUC trong suốt thời kỳ tăng trưởng: 9,16 ± 1,10 mg so với 15,00 ± 1,01 mg vào ngày thứ 3 (F6,21 = 12,77, p < 0,001; Hình 1), 125,11 ± 4,26 mg và 211,79 ± 14,93 mg tương ứng trong ngày 17 (F6,21 = 38,57, p < 0,001; Hình 1).
Sử dụng các monosacarit khác nhau (fructose (FRU), galactose (GAL), glucose (GLU)), disacarit (lactose (LAC), maltose (MAL), sucrose (SUC)) và cellulose (CEL) làm đối chứng. Sự phát triển của ấu trùng được nuôi bằng ấu trùng ruồi lính đen. Mỗi điểm trên đường cong biểu thị trọng lượng trung bình của từng cá thể (mg) được tính bằng cách cân 20 ấu trùng được chọn ngẫu nhiên từ quần thể 100 ấu trùng (n = 4). Thanh lỗi đại diện cho SD.
Chế độ ăn CEL mang lại tỷ lệ sống sót tuyệt vời cho ấu trùng là 95,5 ± 3,8%. Hơn nữa, tỷ lệ sống sót của H. illucens được cho ăn khẩu phần chứa CH hòa tan đã giảm (GLM: χ = 107,13, df = 21, p < 0,001), nguyên nhân là do MAL và SUC (disacarit) trong CH được nghiên cứu gây ra. Tỷ lệ chết thấp hơn so với GLU, FRU, GAL (monosacarit) và LAC (EMM: p < 0,001, Hình 2).
Biểu đồ về sự sống sót của ấu trùng ruồi lính đen được xử lý bằng nhiều loại monosacarit (fructose, galactose, glucose), disacarit (lactose, maltose, sucrose) và cellulose làm đối chứng. Các nghiệm thức có cùng chữ cái không khác biệt có ý nghĩa thống kê (EMM, p > 0,05).
Tất cả các chế độ ăn được thử nghiệm đều cho phép ấu trùng đạt đến giai đoạn tiền nhộng. Tuy nhiên, CH được thử nghiệm có xu hướng kéo dài thời gian phát triển của ấu trùng (F6,21=9,60, p<0,001; Bảng 1). Đặc biệt, ấu trùng được nuôi bằng GAL và LAC mất nhiều thời gian hơn để đạt đến giai đoạn tiền nhộng so với ấu trùng được nuôi trên CEL (CEL-GAL: p<0,001; CEL-LAC: p<0,001; Bảng 1).
CH được thử nghiệm cũng có tác động khác nhau đến trọng lượng cơ thể ấu trùng, với trọng lượng cơ thể của ấu trùng được cho ăn chế độ ăn CEL đạt 180,19 ± 11,35 mg (F6,21 = 16,86, p < 0,001; Hình 3). FRU, GLU, MAL và SUC dẫn đến trọng lượng cơ thể cuối cùng của ấu trùng trung bình là hơn 200 mg, cao hơn đáng kể so với CEL (p < 0,05). Ngược lại, ấu trùng được cho ăn GAL và LAC có trọng lượng cơ thể thấp hơn, trung bình lần lượt là 177,64 ± 4,23 mg và 156,30 ± 2,59 mg (p < 0,05). Hiệu ứng này rõ ràng hơn với LAC, trong đó trọng lượng cơ thể cuối cùng thấp hơn so với chế độ ăn đối chứng (CEL-LAC: chênh lệch = 23,89 mg; p = 0,03; Hình 3).
Trọng lượng cuối cùng trung bình của từng ấu trùng được biểu thị bằng đốm ấu trùng (mg) và ruồi lính đen được biểu thị bằng biểu đồ (g) được cho ăn các loại monosacarit khác nhau (fructose, galactose, glucose), disacarit (lactose, maltose, sucrose) và cellulose (dưới dạng đối chứng). Các chữ cái trong cột biểu thị các nhóm khác nhau đáng kể về tổng trọng lượng ấu trùng (p < 0,001). Các chữ cái liên quan đến các đốm ấu trùng đại diện cho các nhóm có trọng lượng ấu trùng riêng lẻ khác nhau đáng kể (p < 0,001). Thanh lỗi đại diện cho SD.
Trọng lượng cá thể tối đa không phụ thuộc vào tổng trọng lượng khuẩn lạc cuối cùng tối đa. Trên thực tế, khẩu phần chứa FRU, GLU, MAL và SUC không làm tăng tổng trọng lượng ấu trùng sinh ra trong bể so với CEL (Hình 3). Tuy nhiên, LAC làm giảm đáng kể tổng trọng lượng (CEL-LAC: chênh lệch = 9,14 g; p < 0,001; Hình 3).
Bảng 1 cho thấy sản lượng (ấu trùng/ngày). Điều thú vị là sản lượng tối ưu của CEL, MAL và SUC là tương tự nhau (Bảng 1). Ngược lại, FRU, GAL, GLU và LAC làm giảm năng suất so với CEL (Bảng 1). GAL và LAC hoạt động kém nhất: sản lượng giảm một nửa xuống chỉ còn 0,51 ± 0,09 g ấu trùng/ngày và 0,48 ± 0,06 g ấu trùng/ngày, tương ứng (Bảng 1).
Monosacarit và disacarit làm tăng hàm lượng lipid của ấu trùng CF (Bảng 1). Ở chế độ ăn CLE, thu được ấu trùng có hàm lượng lipid 23,19 ± 0,70% hàm lượng DM. Để so sánh, hàm lượng lipid trung bình ở ấu trùng được nuôi bằng đường hòa tan là hơn 30% (Bảng 1). Tuy nhiên, CH được thử nghiệm đã tăng hàm lượng chất béo ở mức tương tự.
Đúng như dự đoán, các đối tượng CG đã ảnh hưởng đến cấu hình FA của ấu trùng ở các mức độ khác nhau (Hình 4). Hàm lượng SFA cao trong tất cả các khẩu phần ăn và đạt trên 60%. MAL và SUC làm mất cân bằng cấu hình FA, dẫn đến hàm lượng SFA tăng lên. Một mặt, trong trường hợp MAL, sự mất cân bằng này chủ yếu dẫn đến giảm hàm lượng axit béo không bão hòa đơn (MUFA) (F6,21 = 7,47; p < 0,001; Hình 4). Mặt khác, đối với SUC, mức giảm đồng đều hơn giữa MUFA và PUFA. LAC và MAL có tác dụng trái ngược nhau trên phổ FA (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; Hình 4). Tỷ lệ SFA thấp hơn ở ấu trùng được cho ăn bằng LAC dường như làm tăng hàm lượng MUFA. Đặc biệt, nồng độ MUFA ở ấu trùng ăn LAC cao hơn so với các loại đường hòa tan khác ngoại trừ GAL (F6,21 = 7,47; p < 0,001; Hình 4).
Sử dụng các monosaccharide khác nhau (fructose (FRU), galactose (GAL), glucose (GLU)), disacarit (lactose (LAC), maltose (MAL), sucrose (SUC)) và cellulose (CEL) làm đối chứng, biểu đồ hộp của axit béo thành phần thức ăn cho ấu trùng ruồi lính đen. Kết quả được biểu thị bằng phần trăm của tổng FAME. Các phương pháp điều trị được đánh dấu bằng các chữ cái khác nhau có sự khác biệt đáng kể (p < 0,001). (a) Tỷ lệ axit béo bão hòa; (b) Axit béo không bão hòa đơn; (c) Axit béo không bão hòa đa.
Trong số các axit béo được xác định, axit lauric (C12:0) chiếm ưu thế trong tất cả các quang phổ quan sát được (hơn 40%). Các SFA hiện tại khác là axit palmitic (C16:0) (dưới 10%), axit stearic (C18:0) (dưới 2,5%) và axit capric (C10:0) (dưới 1,5%). MUFA chủ yếu được đại diện bởi axit oleic (C18:1n9) (dưới 9,5%), trong khi PUFA chủ yếu bao gồm axit linoleic (C18:2n6) (dưới 13,0%) (xem Bảng bổ trợ S1). Ngoài ra, không thể xác định được một tỷ lệ nhỏ các hợp chất, đặc biệt là trong quang phổ của ấu trùng CEL, trong đó hợp chất số 9 không xác định (UND9) chiếm trung bình 2,46 ± 0,52% (xem Bảng bổ trợ S1). Phân tích GC × GC-FID cho thấy rằng nó có thể là một axit béo 20 carbon có năm hoặc sáu liên kết đôi (xem Hình bổ sung S5).
Phân tích PERMANOVA cho thấy ba nhóm riêng biệt dựa trên cấu hình axit béo (F6,21 = 7,79, p < 0,001; Hình 5). Phân tích thành phần chính (PCA) của phổ TBC minh họa điều này và được giải thích bằng hai thành phần (Hình 5). Các thành phần chính giải thích 57,9% phương sai và bao gồm, theo thứ tự quan trọng, axit lauric (C12:0), axit oleic (C18:1n9), axit palmitic (C16:0), axit stearic (C18:0) và axit linolenic (C18:3n3) (xem Hình S4). Thành phần thứ hai giải thích 26,3% phương sai và bao gồm, theo thứ tự quan trọng, axit decanoic (C10: 0) và axit linoleic (C18: 2n6 cis) (xem Hình bổ sung S4). Cấu hình của chế độ ăn chứa đường đơn (FRU, GAL và GLU) cho thấy những đặc điểm tương tự. Ngược lại, disacarit mang lại các cấu hình khác nhau: một mặt là MAL và SUC và mặt khác là LAC. Đặc biệt, MAL là loại đường duy nhất thay đổi đặc tính FA so với CEL. Ngoài ra, cấu hình MAL khác biệt đáng kể so với cấu hình FRU và GLU. Trong đó, cấu hình MAL có tỷ lệ C12:0 (54,59 ± 2,17%) cao nhất, tương đương với CEL (43,10 ± 5,01%), LAC (43,35 ± 1,31%), FRU (48,90 ± 1,97%) và Cấu hình GLU (48,38 ± 2,17%) (xem Bảng bổ trợ S1). Phổ MAL cũng cho thấy hàm lượng C18:1n9 thấp nhất (9,52 ± 0,50%), điều này giúp phân biệt rõ hơn với phổ LAC (12,86 ± 0,52%) và CEL (12,40 ± 1,31%). Xu hướng tương tự cũng được quan sát thấy ở C16:0. Ở thành phần thứ hai, phổ LAC cho hàm lượng C18:2n6 cao nhất (17,22 ± 0,46%), trong khi phổ MAL cho hàm lượng thấp nhất (12,58 ± 0,67%). C18:2n6 cũng phân biệt LAC với đối chứng (CEL), cho thấy mức độ thấp hơn (13,41 ± 2,48%) (xem Bảng bổ trợ S1).
Biểu đồ PCA về thành phần axit béo của ấu trùng ruồi lính đen với các monosacarit khác nhau (fructose, galactose, glucose), disacarit (lactose, maltose, sucrose) và cellulose làm đối chứng.
Để nghiên cứu tác dụng dinh dưỡng của đường hòa tan đối với ấu trùng H. illucens, cellulose (CEL) trong thức ăn cho gà đã được thay thế bằng glucose (GLU), fructose (FRU), galactose (GAL), maltose (MAL), sucrose (SUC) và lactoza (LAC). Tuy nhiên, monosacarit và disacarit có tác dụng khác nhau đối với sự phát triển, tỷ lệ sống và thành phần của ấu trùng HF. Ví dụ, GLU, FRU và các dạng disaccharide của chúng (MAL và SUC) có tác dụng hỗ trợ tích cực đối với sự phát triển của ấu trùng, cho phép chúng đạt được trọng lượng cơ thể cuối cùng cao hơn CEL. Không giống như CEL khó tiêu, GLU, FRU và SUC có thể vượt qua hàng rào ruột và đóng vai trò là nguồn dinh dưỡng quan trọng trong chế độ ăn kiêng16,28. MAL thiếu các chất vận chuyển động vật cụ thể và được cho là bị thủy phân thành hai phân tử glucose trước khi đồng hóa15. Những phân tử này được lưu trữ trong cơ thể côn trùng dưới dạng nguồn năng lượng trực tiếp hoặc dưới dạng lipid18. Thứ nhất, liên quan đến vấn đề thứ hai, một số khác biệt nội mô quan sát được có thể là do những khác biệt nhỏ về tỷ số giới tính. Thật vậy, ở H. illucens, quá trình sinh sản có thể hoàn toàn tự phát: con cái trưởng thành có đủ nguồn dự trữ trứng để đẻ một cách tự nhiên và nặng hơn con đực29. Tuy nhiên, sự tích lũy lipid trong BSFL tương quan với lượng CH2 hòa tan trong chế độ ăn uống, như đã quan sát trước đây đối với GLU và xyloza26,30. Ví dụ, Li và cộng sự30 đã quan sát thấy rằng khi bổ sung 8% GLU vào chế độ ăn của ấu trùng, hàm lượng lipid của ấu trùng BSF tăng 7,78% so với đối chứng. Kết quả của chúng tôi phù hợp với những quan sát này, cho thấy hàm lượng chất béo ở ấu trùng được cho ăn đường hòa tan cao hơn so với ấu trùng được cho ăn chế độ ăn CEL, so với mức tăng 8,57% khi bổ sung GLU. Đáng ngạc nhiên là kết quả tương tự cũng được quan sát thấy ở ấu trùng được cho ăn GAL và LAC, bất chấp những tác động bất lợi đến sự phát triển của ấu trùng, trọng lượng cơ thể cuối cùng và tỷ lệ sống. Ấu trùng được cho ăn LAC nhỏ hơn đáng kể so với ấu trùng được cho ăn chế độ ăn CEL, nhưng hàm lượng chất béo của chúng tương đương với ấu trùng được cho ăn các loại đường hòa tan khác. Những kết quả này nêu bật tác dụng kháng dinh dưỡng của lactose đối với BSFL. Đầu tiên, chế độ ăn có chứa một lượng lớn CH. Các hệ thống hấp thụ và thủy phân tương ứng của monosacarit và disacarit có thể đạt đến độ bão hòa, gây ra tắc nghẽn trong quá trình đồng hóa. Đối với quá trình thủy phân, nó được thực hiện bởi α- và β-glucosidase 31 . Những enzyme này có cơ chất ưa thích tùy thuộc vào kích thước của chúng và các liên kết hóa học (liên kết α hoặc β) giữa các monosaccharide cấu thành của chúng15. Quá trình thủy phân LAC thành GLU và GAL được thực hiện bởi β-galactosidase, một loại enzyme có hoạt tính đã được chứng minh trong ruột của BSF 32. Tuy nhiên, biểu hiện của nó có thể không đủ so với lượng LAC được ấu trùng tiêu thụ. Ngược lại, α-glucosidase maltase và sucrase 15, được biết là biểu hiện nhiều ở côn trùng, có thể phá vỡ một lượng lớn MAL và sucrose SUC, do đó hạn chế tác dụng gây no này. Thứ hai, tác dụng kháng dinh dưỡng có thể là do giảm kích thích hoạt động amylase trong ruột côn trùng và làm chậm hành vi ăn uống so với các phương pháp điều trị khác. Thật vậy, đường hòa tan đã được xác định là chất kích thích hoạt động của enzyme quan trọng đối với quá trình tiêu hóa của côn trùng, chẳng hạn như amylase và là tác nhân gây ra phản ứng cho ăn33,34,35. Mức độ kích thích khác nhau tùy thuộc vào cấu trúc phân tử của đường. Trên thực tế, disaccharide cần thủy phân trước khi hấp thụ và có xu hướng kích thích amylase nhiều hơn các monosaccharide cấu thành của chúng34. Ngược lại, LAC có tác dụng nhẹ hơn và được cho là không có khả năng hỗ trợ sự phát triển của côn trùng ở nhiều loài khác nhau33,35. Ví dụ, ở loài gây hại Spodoptera exigua (Boddie 1850), không phát hiện thấy hoạt tính thủy phân của LAC trong chiết xuất enzyme ruột giữa của sâu bướm36.
Về phổ FA, kết quả của chúng tôi cho thấy tác động điều chỉnh đáng kể của CH được thử nghiệm. Đáng chú ý, mặc dù axit lauric (C12: 0) chiếm ít hơn 1% tổng FA trong chế độ ăn, nhưng nó lại chiếm ưu thế trong tất cả các cấu hình (xem Bảng bổ trợ S1). Điều này phù hợp với dữ liệu trước đây rằng axit lauric được tổng hợp từ CH trong chế độ ăn uống H. illucens thông qua con đường liên quan đến acetyl-CoA carboxylase và FA synthase19,27,37. Kết quả của chúng tôi xác nhận rằng CEL phần lớn khó tiêu và hoạt động như một “tác nhân gây phồng rộp” trong chế độ ăn kiểm soát BSF, như đã thảo luận trong một số nghiên cứu BSFL38,39,40. Việc thay thế CEL bằng monosaccharide và disaccharide khác ngoài LAC đã làm tăng tỷ lệ C12:0, cho thấy sự hấp thu CH của ấu trùng tăng lên. Điều thú vị là, disacarit MAL và SUC thúc đẩy quá trình tổng hợp axit lauric hiệu quả hơn so với các monosacarit cấu thành của chúng, cho thấy rằng mặc dù mức độ trùng hợp của GLU và FRU cao hơn, và vì Drosophila là chất vận chuyển sucrose duy nhất đã được xác định ở các loài protein động vật, chất vận chuyển disacarit có thể không có trong ruột của ấu trùng H. illucens15, việc sử dụng GLU và FRU sẽ tăng lên. Tuy nhiên, mặc dù về mặt lý thuyết, GLU và FRU được BSF chuyển hóa dễ dàng hơn, nhưng chúng cũng dễ dàng được chuyển hóa bởi chất nền và vi sinh vật đường ruột hơn, điều này có thể dẫn đến sự thoái hóa nhanh hơn và giảm khả năng sử dụng của ấu trùng so với disacarit.
Thoạt nhìn, hàm lượng lipid của ấu trùng được cho ăn LAC và MAL là tương đương nhau, cho thấy khả dụng sinh học tương tự của các loại đường này. Tuy nhiên, điều đáng ngạc nhiên là cấu trúc FA của LAC lại phong phú hơn về SFA, đặc biệt là có hàm lượng C12:0 thấp hơn so với MAL. Một giả thuyết giải thích sự khác biệt này là LAC có thể kích thích sự tích lũy sinh học của FA trong chế độ ăn uống thông qua acetyl-CoA FA synthase. Ủng hộ giả thuyết này, ấu trùng LAC có tỷ lệ decanoate (C10:0) thấp nhất (0,77 ± 0,13%) so với chế độ ăn CEL (1,27 ± 0,16%), cho thấy hoạt động tổng hợp FA và thioesterase giảm19. Thứ hai, axit béo trong chế độ ăn uống được coi là yếu tố chính ảnh hưởng đến thành phần SFA của H. illucens27. Trong thí nghiệm của chúng tôi, axit linoleic (C18:2n6) chiếm 54,81% axit béo trong khẩu phần ăn, với tỷ lệ ở ấu trùng LAC là 17,22 ± 0,46% và ở MAL là 12,58 ± 0,67%. Axit oleic (cis + trans C18:1n9) (23,22% trong khẩu phần) cũng cho thấy xu hướng tương tự. Tỷ lệ axit α-linolenic (C18:3n3) cũng ủng hộ giả thuyết tích lũy sinh học. Axit béo này được biết là tích lũy trong BSFL khi làm giàu chất nền, chẳng hạn như bổ sung bánh hạt lanh, lên tới 6-9% tổng lượng axit béo trong ấu trùng19. Trong khẩu phần ăn giàu dinh dưỡng, C18:3n3 có thể chiếm tới 35% tổng lượng axit béo trong khẩu phần. Tuy nhiên, trong nghiên cứu của chúng tôi, C18:3n3 chỉ chiếm 2,51% trong thành phần axit béo. Mặc dù tỷ lệ tìm thấy trong tự nhiên ở ấu trùng của chúng ta thấp hơn, nhưng tỷ lệ này ở ấu trùng LAC (0,87 ± 0,02%) cao hơn ở MAL (0,49 ± 0,04%) (p <0,001; xem Bảng bổ trợ S1). Chế độ ăn CEL có tỷ lệ trung bình là 0,72 ± 0,18%. Cuối cùng, tỷ lệ axit palmitic (C16:0) trong ấu trùng CF phản ánh sự đóng góp của con đường tổng hợp và FA19 trong chế độ ăn uống. Học và cộng sự. quan sát thấy rằng quá trình tổng hợp C16:0 bị giảm khi chế độ ăn được làm giàu bằng bột hạt lanh, điều này được cho là do sự giảm sẵn có của chất nền acetyl-CoA do tỷ lệ CH giảm. Điều đáng ngạc nhiên là mặc dù cả hai chế độ ăn đều có hàm lượng CH tương tự nhau và MAL cho thấy khả dụng sinh học cao hơn, nhưng ấu trùng MAL cho thấy tỷ lệ C16:0 thấp nhất (10,46 ± 0,77%), trong khi LAC cho thấy tỷ lệ cao hơn, chiếm 12,85 ± 0,27% (p < 0,05; xem Bảng bổ trợ S1). Những kết quả này nêu bật ảnh hưởng phức tạp của các chất dinh dưỡng đến quá trình tiêu hóa và trao đổi chất BSFL. Hiện tại, nghiên cứu về chủ đề này ở Lepidoptera kỹ lưỡng hơn ở Diptera. Ở sâu bướm, LAC được xác định là chất kích thích hành vi ăn uống yếu so với các loại đường hòa tan khác như SUC và FRU34,35. Đặc biệt, ở Spodopteralittoralis (Boisduval 1833), việc tiêu thụ MAL đã kích thích hoạt động thủy phân tinh bột trong ruột ở mức độ lớn hơn LAC34. Tác dụng tương tự trong BSFL có thể giải thích sự kích thích tăng cường của con đường tổng hợp C12:0 ở ấu trùng MAL, có liên quan đến việc tăng CH hấp thu qua đường ruột, kéo dài thời gian ăn và hoạt động của amylase trong ruột. Việc kích thích nhịp ăn ít hơn khi có LAC cũng có thể giải thích sự phát triển chậm hơn của ấu trùng LAC. Hơn nữa, Liu Yanxia et al. 27 lưu ý rằng thời hạn sử dụng của lipid trong cơ chất H. illucens dài hơn CH. Do đó, ấu trùng LAC có thể phụ thuộc nhiều hơn vào lipid trong chế độ ăn để hoàn thành quá trình phát triển, điều này có thể làm tăng hàm lượng lipid cuối cùng và điều chỉnh thành phần axit béo của chúng.
Theo hiểu biết tốt nhất của chúng tôi, chỉ có một số nghiên cứu đã thử nghiệm tác động của việc bổ sung monosacarit và disacarit vào chế độ ăn BSF trên hồ sơ FA của họ. Đầu tiên, Li và cộng sự. 30 đã đánh giá tác động của GLU và xyloza và quan sát thấy mức lipid tương tự như của chúng tôi với tỷ lệ bổ sung 8%. Hồ sơ FA không chi tiết và bao gồm chủ yếu là SFA, nhưng không tìm thấy sự khác biệt giữa hai loại đường hoặc khi chúng được trình bày đồng thời30. Hơn nữa, Cohn và cộng sự. 41 cho thấy việc bổ sung 20% GLU, SUC, FRU và GAL vào thức ăn cho gà trên các cấu hình FA tương ứng không có tác dụng. Những quang phổ này thu được từ các bản sao kỹ thuật thay vì sinh học, theo giải thích của các tác giả, có thể hạn chế phân tích thống kê. Hơn nữa, việc thiếu kiểm soát đường iso (sử dụng CEL) sẽ hạn chế việc giải thích kết quả. Gần đây, hai nghiên cứu của Nugroho RA et al. đã chứng minh sự bất thường trong quang phổ FA42,43. Trong nghiên cứu đầu tiên, Nugroho RA et al. 43 đã thử nghiệm tác dụng của việc bổ sung FRU vào bột hạt cọ lên men. Hồ sơ FA của ấu trùng thu được cho thấy hàm lượng PUFA cao bất thường, hơn 90% trong số đó có nguồn gốc từ chế độ ăn chứa 10% FRU (tương tự như nghiên cứu của chúng tôi). Mặc dù chế độ ăn này chứa thức ăn viên giàu PUFA, nhưng các giá trị cấu hình FA được báo cáo của ấu trùng trong chế độ ăn đối chứng bao gồm 100% PCM lên men không phù hợp với bất kỳ cấu hình nào được báo cáo trước đó, đặc biệt là mức độ bất thường của C18:3n3 là 17,77. ± 1,67% và 26,08 ± 0,20% đối với axit linoleic liên hợp (C18:2n6t), một đồng phân hiếm của linoleic axit. Nghiên cứu thứ hai cho kết quả tương tự bao gồm FRU, GLU, MAL và SUC42 trong bột hạt cọ lên men. Những nghiên cứu này, giống như nghiên cứu của chúng tôi, nêu bật những khó khăn nghiêm trọng trong việc so sánh kết quả từ các thử nghiệm chế độ ăn của ấu trùng BSF, chẳng hạn như lựa chọn biện pháp kiểm soát, tương tác với các nguồn dinh dưỡng khác và phương pháp phân tích FA.
Trong các thí nghiệm, chúng tôi quan sát thấy màu sắc và mùi của chất nền thay đổi tùy thuộc vào chế độ ăn được sử dụng. Điều này cho thấy vi sinh vật có thể đóng một vai trò trong các kết quả quan sát được trong chất nền và hệ thống tiêu hóa của ấu trùng. Trên thực tế, monosacarit và disacarit dễ dàng được chuyển hóa bởi các vi sinh vật xâm chiếm. Việc vi sinh vật tiêu thụ nhanh chóng đường hòa tan có thể dẫn đến giải phóng một lượng lớn các sản phẩm trao đổi chất của vi sinh vật như ethanol, axit lactic, axit béo chuỗi ngắn (ví dụ axit axetic, axit propionic, axit butyric) và carbon dioxide44. Một số hợp chất này có thể là nguyên nhân gây ra tác dụng độc hại gây chết người đối với ấu trùng cũng được Cohn và cộng sự quan sát thấy trong các điều kiện phát triển tương tự. Ví dụ, ethanol có hại cho côn trùng45. Một lượng lớn khí thải carbon dioxide có thể dẫn đến sự tích tụ của nó ở đáy bể, điều này có thể làm mất đi lượng oxy trong không khí nếu sự lưu thông không khí không cho phép giải phóng nó. Về SCFA, tác dụng của chúng đối với côn trùng, đặc biệt là H. illucens, vẫn chưa được hiểu rõ, mặc dù axit lactic, axit propionic và axit butyric đã được chứng minh là có khả năng gây chết loài Callosobruchus maculatus (Fabricius 1775)46. Ở Drosophila melanogaster Meigen 1830, những SCFA này là chất đánh dấu khứu giác hướng dẫn con cái đến vị trí rụng trứng, cho thấy vai trò có lợi trong sự phát triển của ấu trùng47. Tuy nhiên, axit axetic được phân loại là chất độc hại và có thể ức chế đáng kể sự phát triển của ấu trùng47. Ngược lại, lactate có nguồn gốc từ vi sinh vật gần đây đã được phát hiện là có tác dụng bảo vệ chống lại vi khuẩn đường ruột xâm lấn ở Drosophila48. Hơn nữa, vi sinh vật trong hệ tiêu hóa cũng đóng vai trò tiêu hóa CH ở côn trùng49. Tác dụng sinh lý của SCFA đối với hệ vi sinh vật đường ruột, chẳng hạn như tốc độ cho ăn và biểu hiện gen, đã được mô tả ở động vật có xương sống50. Chúng cũng có thể có tác dụng dinh dưỡng đối với ấu trùng H. illucens và có thể đóng góp một phần vào việc điều chỉnh cấu trúc FA. Các nghiên cứu về tác dụng dinh dưỡng của các sản phẩm lên men vi sinh vật này sẽ làm rõ tác dụng của chúng đối với dinh dưỡng của H. illucens và tạo cơ sở cho các nghiên cứu trong tương lai về các vi sinh vật có lợi hoặc có hại về mặt phát triển của chúng và giá trị của chất nền giàu FA. Về vấn đề này, vai trò của vi sinh vật trong quá trình tiêu hóa của côn trùng được nuôi hàng loạt đang ngày càng được nghiên cứu. Côn trùng bắt đầu được coi là lò phản ứng sinh học, cung cấp độ pH và điều kiện oxy hóa tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của các vi sinh vật chuyên biệt trong việc phân hủy hoặc giải độc các chất dinh dưỡng mà côn trùng khó tiêu hóa51. Gần đây, Xiang và cộng sự52 đã chứng minh rằng, ví dụ, việc cấy chất thải hữu cơ bằng hỗn hợp vi khuẩn cho phép CF thu hút vi khuẩn chuyên phân hủy lignocellulose, cải thiện sự phân hủy của nó trong chất nền so với chất nền không có ấu trùng.
Cuối cùng, liên quan đến việc H. illucens sử dụng chất thải hữu cơ một cách có ích, chế độ ăn CEL và SUC tạo ra số lượng ấu trùng cao nhất mỗi ngày. Điều này có nghĩa là mặc dù trọng lượng cuối cùng của từng cá thể thấp hơn, tổng trọng lượng ấu trùng được tạo ra trên chất nền bao gồm CH khó tiêu có thể so sánh với trọng lượng thu được từ chế độ ăn homosaccharide có chứa monosaccharide và disaccharide. Trong nghiên cứu của chúng tôi, điều quan trọng cần lưu ý là mức độ các chất dinh dưỡng khác đủ để hỗ trợ sự phát triển của quần thể ấu trùng và việc bổ sung CEL nên được hạn chế. Tuy nhiên, thành phần cuối cùng của ấu trùng lại khác, điều này nêu bật tầm quan trọng của việc lựa chọn chiến lược phù hợp để tăng giá trị cho côn trùng. Ấu trùng CEL được nuôi bằng thức ăn nguyên chất thích hợp hơn để sử dụng làm thức ăn chăn nuôi do hàm lượng chất béo thấp hơn và nồng độ axit lauric thấp hơn, trong khi ấu trùng được nuôi bằng chế độ ăn SUC hoặc MAL yêu cầu khử chất béo bằng cách ép để tăng giá trị của dầu, đặc biệt là trong nhiên liệu sinh học. ngành. LAC được tìm thấy trong các sản phẩm phụ của ngành công nghiệp sữa như whey từ quá trình sản xuất phô mai. Gần đây, việc sử dụng nó (3,5% lactose) đã cải thiện trọng lượng cơ thể cuối cùng của ấu trùng53. Tuy nhiên, chế độ ăn đối chứng trong nghiên cứu này chứa một nửa hàm lượng lipid. Do đó, tác dụng kháng dinh dưỡng của LAC có thể bị mất tác dụng do sự tích lũy sinh học của ấu trùng lipid trong khẩu phần ăn.
Như các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra, các đặc tính của monosacarit và disacarit ảnh hưởng đáng kể đến sự phát triển của BSFL và điều chỉnh cấu hình FA của nó. Đặc biệt, LAC dường như đóng vai trò kháng dinh dưỡng trong quá trình phát triển của ấu trùng bằng cách hạn chế sự sẵn có của CH đối với sự hấp thụ lipid trong khẩu phần ăn, từ đó thúc đẩy quá trình tích lũy sinh học UFA. Trong bối cảnh này, sẽ rất thú vị khi tiến hành các thử nghiệm sinh học bằng cách sử dụng chế độ ăn kết hợp PUFA và LAC. Hơn nữa, vai trò của vi sinh vật, đặc biệt là vai trò của các chất chuyển hóa vi sinh vật (như SCFA) có nguồn gốc từ quá trình lên men đường, vẫn là một chủ đề nghiên cứu đáng được nghiên cứu.
Côn trùng được lấy từ thuộc địa BSF của Phòng thí nghiệm Côn trùng tiến hóa và chức năng được thành lập vào năm 2017 tại Agro-Bio Tech, Gembloux, Bỉ (để biết thêm chi tiết về phương pháp nuôi, xem Học và cộng sự 19). Đối với các thử nghiệm thực nghiệm, 2,0 g trứng BSF được thu thập ngẫu nhiên hàng ngày từ các lồng nuôi và ủ trong 2,0 kg thức ăn cho gà ướt 70% (Aveve, Leuven, Bỉ). Năm ngày sau khi nở, ấu trùng được tách ra khỏi chất nền và đếm thủ công cho mục đích thí nghiệm. Khối lượng ban đầu của mỗi mẻ được đo. Trọng lượng trung bình của từng cá thể là 7,125 ± 0,41 mg và mức trung bình cho mỗi lần điều trị được thể hiện trong Bảng bổ sung S2.
Công thức khẩu phần được điều chỉnh từ nghiên cứu của Barragan-Fonseca et al. 38 . Tóm lại, người ta đã tìm thấy sự thỏa hiệp giữa chất lượng thức ăn giống nhau cho gà ấu trùng, hàm lượng chất khô (DM) tương tự, CH cao (10% dựa trên chế độ ăn tươi) và kết cấu, vì đường đơn giản và disacarit không có đặc tính kết cấu. Theo thông tin của nhà sản xuất (Chicken Feed, AVEVE, Leuven, Bỉ), CH (tức là đường hòa tan) được thử nghiệm đã được bổ sung riêng biệt dưới dạng dung dịch nước đã hấp khử trùng (15,9%) vào khẩu phần gồm 16,0% protein, 5,0% lipid tổng số, Thức ăn cho gà xay 11,9% bao gồm tro và 4,8% chất xơ. Trong mỗi lọ 750 ml (17,20 × 11,50 × 6,00 cm, AVA, Tempsee, Bỉ), 101,9 g dung dịch CH đã hấp khử trùng được trộn với 37,8 g thức ăn cho gà. Đối với mỗi khẩu phần, hàm lượng chất khô là 37,0%, bao gồm protein đồng nhất (11,7%), lipid đồng nhất (3,7%) và đường đồng nhất (26,9% CH bổ sung). CH được thử nghiệm là glucose (GLU), fructose (FRU), galactose (GAL), maltose (MAL), sucrose (SUC) và lactose (LAC). Khẩu phần đối chứng bao gồm cellulose (CEL), được coi là khó tiêu đối với ấu trùng H. illucens 38. Một trăm ấu trùng 5 ngày tuổi được đặt vào khay có nắp đậy có lỗ đường kính 1 cm ở giữa và được phủ một màn chống muỗi bằng nhựa. Mỗi chế độ ăn kiêng được lặp lại bốn lần.
Trọng lượng ấu trùng được đo ba ngày sau khi bắt đầu thí nghiệm. Đối với mỗi phép đo, 20 ấu trùng được loại bỏ khỏi chất nền bằng kẹp và nước ấm vô trùng, sấy khô và cân (STX223, Ohaus Scout, Parsippany, USA). Sau khi cân, ấu trùng được đưa trở lại trung tâm của chất nền. Các phép đo được thực hiện thường xuyên ba lần một tuần cho đến khi con nhộng đầu tiên xuất hiện. Tại thời điểm này, thu thập, đếm và cân tất cả ấu trùng như mô tả trước đây. Tách riêng ấu trùng giai đoạn 6 (tức là ấu trùng màu trắng tương ứng với giai đoạn ấu trùng trước giai đoạn tiền nhộng) và giai đoạn chuẩn bị (tức là giai đoạn ấu trùng cuối cùng trong đó ấu trùng BSF chuyển sang màu đen, ngừng ăn và tìm môi trường thích hợp cho biến thái) và bảo quản ở - 18°C để phân tích thành phần. Năng suất được tính bằng tỷ lệ giữa tổng khối lượng côn trùng (ấu trùng và nhộng giai đoạn 6) thu được trên mỗi đĩa (g) với thời gian phát triển (d). Tất cả các giá trị trung bình trong văn bản được thể hiện dưới dạng: Mean ± SD.
Tất cả các bước tiếp theo sử dụng dung môi (hexane (Hex), chloroform (CHCl3), metanol (MeOH)) đều được thực hiện trong tủ hút và yêu cầu đeo găng tay nitrile, tạp dề và kính an toàn.
Ấu trùng trắng được sấy khô trong máy sấy đông lạnh FreeZone6 (Labconco Corp., Kansas City, MO, USA) trong 72 giờ và sau đó nghiền (IKA A10, Staufen, Đức). Tổng lipid được chiết từ ± 1 g bột bằng phương pháp Folch 54. Độ ẩm còn lại của từng mẫu đông khô được xác định hai lần bằng máy phân tích độ ẩm (MA 150, Sartorius, Göttiggen, Đức) để hiệu chỉnh tổng lipid.
Tổng số lipid được chuyển hóa trong điều kiện axit để thu được metyl este của axit béo. Tóm lại, khoảng 10 mg lipid/100 µl dung dịch CHCl3 (100 µl) đã được làm bay hơi bằng nitơ trong ống Pyrex© 8 ml (SciLabware – DWK Life Sciences, London, UK). Ống được đặt trong Hex (0,5 ml) (PESTINORM®SUPRATRACE n-Hexane > 95% để phân tích vết hữu cơ, VWR Chemicals, Radnor, PA, USA) và dung dịch Hex/MeOH/BF3 (20/25/55) (0,5 ml) trong nồi cách thủy ở 70°C trong 90 phút. Sau khi làm mát, thêm dung dịch H2SO4 10% (0,2 ml) và dung dịch NaCl bão hòa (0,5 ml). Trộn ống và đổ đầy hỗn hợp bằng Hex sạch (8,0 mL). Một phần của pha trên được chuyển vào lọ và được phân tích bằng sắc ký khí với máy dò ion hóa ngọn lửa (GC-FID). Các mẫu được phân tích bằng Trace GC Ultra (Thermo Scientific, Waltham, MA, USA) được trang bị kim phun chia dòng/không chia dòng (240 °C) ở chế độ chia dòng (lưu lượng chia dòng: 10 mL/phút), cột Stabilwax®-DA ( 30 m, id 0,25 mm, 0,25 μm, Restek Corp., Bellefonte, PA, USA) và FID (250 ° C). Chương trình nhiệt độ được thiết lập như sau: 50°C trong 1 phút, tăng lên 150°C với tốc độ 30°C/phút, tăng lên 240°C với tốc độ 4°C/phút và tiếp tục ở 240°C trong 5 phút. Hex được sử dụng làm mẫu trắng và chất chuẩn tham chiếu chứa 37 este metyl của axit béo (FAMEmix 37 thành phần của Supelco, Sigma-Aldrich, Overijse, Bỉ) đã được sử dụng để nhận dạng. Việc xác định các axit béo không bão hòa (UFA) đã được xác nhận bằng GC hai chiều toàn diện (GC×GC-FID) và sự hiện diện của các chất đồng phân được xác định chính xác bằng một sự điều chỉnh nhỏ của phương pháp Ferrara et al. 55. Chi tiết về thiết bị có thể được tìm thấy trong Bảng bổ sung S3 và kết quả trong Hình bổ sung S5.
Dữ liệu được trình bày ở định dạng bảng tính Excel (Microsoft Corporation, Redmond, WA, USA). Phân tích thống kê được thực hiện bằng R Studio (phiên bản 2023.12.1+402, Boston, USA) 56 . Dữ liệu về trọng lượng ấu trùng, thời gian phát triển và năng suất được ước tính bằng mô hình tuyến tính (LM) (lệnh “lm”, gói R “stats” 56 ) vì chúng phù hợp với phân bố Gaussian. Tỷ lệ sống sót sử dụng phân tích mô hình nhị thức được ước tính bằng mô hình tuyến tính tổng quát (GLM) (lệnh “glm”, gói R “lme4” 57 ). Tính quy chuẩn và tính đồng nhất đã được xác nhận bằng cách sử dụng thử nghiệm Shapiro (lệnh “shapiro.test”, gói R “stats” 56 ) và phân tích phương sai dữ liệu (lệnh betadisper, gói R “vegan” 58 ). Sau khi phân tích từng cặp các giá trị p đáng kể (p < 0,05) từ thử nghiệm LM hoặc GLM, sự khác biệt đáng kể giữa các nhóm đã được phát hiện bằng thử nghiệm EMM (lệnh “emmeans”, gói R “emmeans” 59).
Phổ FA hoàn chỉnh được so sánh bằng cách sử dụng phân tích phương sai hoán vị đa biến (tức là permMANOVA; lệnh “adonis2”, gói R “vegan” 58) bằng cách sử dụng ma trận khoảng cách Euclide và 999 hoán vị. Điều này giúp xác định các axit béo bị ảnh hưởng bởi bản chất của carbohydrate trong chế độ ăn uống. Sự khác biệt đáng kể trong cấu hình FA được phân tích sâu hơn bằng cách sử dụng so sánh theo cặp. Sau đó, dữ liệu được hiển thị bằng cách sử dụng phân tích thành phần chính (PCA) (lệnh “PCA”, gói R “FactoMineR” 60). FA chịu trách nhiệm cho những khác biệt này được xác định bằng cách giải thích các vòng tròn tương quan. Những ứng cử viên này đã được xác nhận bằng cách sử dụng phân tích phương sai một chiều (ANOVA) (lệnh “aov”, gói R “stats” 56 ), sau đó là bài kiểm tra hậu hoc của Tukey (lệnh TukeyHSD, gói R “stats” 56 ). Trước khi phân tích, tính chuẩn được đánh giá bằng phép thử Shapiro-Wilk, tính đồng nhất được kiểm tra bằng phép thử Bartlett (lệnh “bartlett.test”, gói R “stats” 56) và phương pháp phi tham số được sử dụng nếu cả hai giả định đều không được đáp ứng . Các phân tích được so sánh (lệnh “kruskal.test”, gói R “stats” 56 ), sau đó áp dụng các bài kiểm tra hậu kỳ của Dunn (lệnh dunn.test, gói R “dunn.test” 56 ).
Phiên bản cuối cùng của bản thảo đã được kiểm tra bằng cách sử dụng Grammarly Editor làm người hiệu đính tiếng Anh (Grammarly Inc., San Francisco, California, USA) 61 .
Các bộ dữ liệu được tạo và phân tích trong nghiên cứu hiện tại có sẵn từ tác giả tương ứng theo yêu cầu hợp lý.
Kim, SW và cộng sự. Đáp ứng nhu cầu toàn cầu về protein thức ăn chăn nuôi: thách thức, cơ hội và chiến lược. Biên niên sử khoa học sinh học động vật 7, 221–243 (2019).
Caparros Megido, R., và cộng sự. Đánh giá hiện trạng và triển vọng sản xuất côn trùng ăn được trên thế giới. Entomol. Tướng 44, (2024).
Rehman, K. ur, và những người khác. Ruồi lính đen (Hermetia illucens) như một công cụ có tiềm năng đổi mới và thân thiện với môi trường để quản lý chất thải hữu cơ: Đánh giá ngắn gọn. Nghiên cứu quản lý chất thải 41, 81–97 (2023).
Skala, A., và cộng sự. Chất nền nuôi dưỡng ảnh hưởng đến sự tăng trưởng và tình trạng dinh dưỡng đa lượng của ấu trùng ruồi lính đen được sản xuất công nghiệp. Khoa học. Dân biểu 10, 19448 (2020).
Shu, MK và cộng sự. Đặc tính kháng khuẩn của chiết xuất dầu từ ấu trùng ruồi lính đen được nuôi trên vụn bánh mì. Khoa học Thực phẩm Động vật, 64, (2024).
Schmitt, E. và de Vries, W. (2020). Lợi ích tiềm tàng của việc sử dụng phân ruồi lính đen làm chất cải tạo đất để sản xuất lương thực và giảm tác động đến môi trường. Ý kiến hiện tại. Duy trì xanh. 25, 100335 (2020).
Franco A. và cộng sự. Lipid ruồi lính đen—một nguồn sáng tạo và bền vững. Phát triển bền vững, Tập. 13, (2021).
Van Huis, A. Côn trùng làm thực phẩm và thức ăn chăn nuôi, một lĩnh vực mới nổi trong nông nghiệp: đánh giá. J. Thức ăn côn trùng 6, 27–44 (2020).
Kachor, M., Bulak, P., Prots-Petrikha, K., Kirichenko-Babko, M., và Beganovsky, A. Các ứng dụng khác nhau của ruồi lính đen trong công nghiệp và nông nghiệp – một bài đánh giá. Sinh học 12, (2023).
Hock, B., Noel, G., Carpentier, J., Francis, F. và Caparros Megido, R. Tối ưu hóa quá trình nhân giống nhân tạo của Hermetia illucens. XIN MỘT 14, (2019).
Thời gian đăng: 25-12-2024