Про ліпідний обмін у Hermetia illucens (L

Предмети

Анотація

Вступ

Щоб дати зрозуміти метаболізм жирних кислот BSF, ми припустили, що повне заміщення води дейтерованою водою (D2O) у дієтах дозволить нам визначити, яка жирна кислота повністю/частково біосинтезується BSF, а яка просто накопичується з їх корму. Коли єдиним джерелом води для організму є D2O, НАДФН, ключовий кофермент з пентозо-фосфатного циклу, буде вироблятися у дейтерованій формі і призведе до включення атома дейтерію під час біосинтезу жирних кислот 17,18,19. Більше того, на стадіях подовження було показано, що дейтерій з D2O включається в жирні кислоти шляхом введення CD2 замість CH2 20,21. Для перевірки цієї гіпотези партії личинок BSF вирощували до стадії передпліччя на диетах, диференційованих за PUFA (курячий корм або CF та курячий корм із заміною 60% льоновим коржем або FL) водою (BSF-CF та BSF-FL) або з дейтерованою водою (BSF-CFD та BSF-FLD з D для дейтерованої). Профіль жирних кислот цих личинок згодом був проаналізований за допомогою газової хроматографії в поєднанні з мас-спектрометрією (GC – MS) з метою виявлення біосинтезованих або накопичених в організмі жирних кислот.

Результати і обговорення

Перш за все, незважаючи на рівень виживання понад 80% на кожному раціоні, наявність D2O у кормах для комах негативно вплинула на риси життя личинок BSF. Індивідуальна маса передпліччя була значно вищою на стандартних дієтах (відповідно 251,16 мг ± 4,47a та 200,04 mg ± 6,17b для BSF-CF та BSF-FL; різні букви вказують на суттєві відмінності), ніж при дейтерованих дієтах (відповідно 113,56 ± 5,89c та 118,01 ± 6,31c для BSF-CFD та BSF-FLD; F3,8 = 134,49; стор 22. Отже, показали, що D2O зменшує дихальні цикли або уповільнює серцебиття у інших членистоногих або двокрилих видів 22,23 і може пояснити затримки росту личинок BSF.

Профілі жирних кислот чорних воєнних мух, що харчуються диференційованими дієтами PUFA з H2O або D2O. (a) жирно-кислотний профіль раціону (CF = 100% курячого корму), препупа чорної солдатської мухи, виробленої на цій дієті з водою (BSF-CF) та виготовленої з дейтерованою водою (BSF-CFD). CLA = Кон'югована лінолева кислота. () жирнокислотний профіль другої дієти (FL = 40% курячого корму та 60% льодяниць), передпліччя чорної солдатської мухи, вироблені на цій дієті з водою (BSF-FL) та дейтерованою водою (BSF-FLD) . Загальна кількість виділених жирних кислот являє собою суму двох форм (дейтерованих чи ні) цієї жирної кислоти. Оскільки присутність дейтерію впливає на кінетику метаболічних реакцій, обидві анотації (тобто. “В обробці?” і “буде метаболізуватися?”) пов’язані з гіпотезами, що пояснюють відмінності в профілях жирних кислот препупах BSF, вирощуваних на вільних або містять дейтерій кормах. CLA = кон'югована лінолева кислота; Z і Е лист описує молекулу подвійних зв'язків стереохімії.

Метаболізм жирних кислот чорних солдатських мух. Цілі зелені стрілки = процес подовження; ціла синя стрілка = процес карбоксилювання, стрілки червоними крапками = процес катаболізму, стрілки чорними крапками = процес зненасичення, рожеві пунктирні стрілки = процес ізомеризації. ACC Карбоксилаза ацетил-КоА, β-вол β-окислення, CLA Кон'югована лінолева кислота, ЕЛОВЛ Елонгаза жирної кислоти, ФАС синтаза жирних кислот, Δ-X ізом Ізомераза, Δ-X Десатураза.

Матеріал і методи

Експериментальна модель та деталі предмета

Курячий корм (Aveve, Лювен, Бельгія) та лляний пиріг, механічно витягнуті (Scam, Andenne, Бельгія), подрібнювали до розміру частинок 0,750 мм (Pulverisette 19, Fritsch, Німеччина) для складання дієт. На основі цих двох інгредієнтів було виготовлено чотири різні дієти: 1. 100% курячого корму з 40% H2O (CF); 2. 40% курячого корму та 60% лляної макухи з 40% H2O (FL); 3. CF з 40% дейтерованої води D2O (CFD) і 4. FL з 40% D2O (FLD).

Випробування годування

Експерименти проводились у контрольованому темному приміщенні для вирощування (2,45 × 2,06 × 2,72 м) з температурою та відносною вологістю повітря, що підтримується на рівні 27 ± 1 ° C та 60 ± 5%. Три партії з 50 молодих личинок 7-денного віку (0,010 ± 0,002 г) збирали вручну та зважували (STX223, скаут Огауза, Парсіппані, США) для кожної з чотирьох дієт (тобто CF, FL, CFD, FLD). Усі партії вирощували в пластикових контейнерах (108 × 82 × 50 мм), покритих прозорою пластиковою кришкою з квадратною москітною сіткою (12 × 12 мм) у центрі для вентиляції. Ємності розташовували хаотично на половині висоти на дошці в кімнаті для вирощування. Раціони кормів розраховували на основі 100 мг свіжої їжі/личинки на день протягом розрахункового періоду розвитку 15 днів (на основі попередніх лабораторних даних). Отже, на початку експерименту загалом було розподілено 1,5 г свіжої їжі/личинки (60% сухої речовини), і до збору передпучок не додавали жодної додаткової їжі та води (H2O – D2O). Партії індивідуально голодували протягом 24 годин, промивали, сушили паперовим рушником і заморожували при - 20 ° C до аналізу.

Хімічний аналіз

Статистичний аналіз

Всі аналізи проводились за допомогою RStudio (версія 1.2.1335, Бостон, США) для Mac. Результати були представлені як середнє значення та стандартна похибка середнього значення (± SE). Прийнятий рівень значущості становив 5% у всіх аналізах. Оскільки дані зазвичай не розподілялись та/або не мали однорідних дисперсій, для оцінки впливу дейтерію на склад жирнокислого складу препупа BSF, що вирощується на CF або FL.

Список літератури

Евальд, Н. та ін. Жирнокислий склад личинок чорної солдатської мухи (Hermetia illucens) - Можливості та обмеження модифікації за допомогою дієти. Управління відходами. 102, 40–47 (2020).

Румпольд, Б. А. та Шлютер, О. К. Потенціал та проблеми комах як інноваційне джерело виробництва продуктів харчування та кормів. Іннов. Food Sci. Поява Технол. 17, 1–11 (2013).

ван Хуїс, А. та ін. Їстівні комахи: майбутні перспективи забезпечення продовольства та кормів (Продовольча та сільськогосподарська організація ООН, 2013).

Капаррос Мегідо, Р. та ін. Прийняття їстівних комах бельгійськими споживачами: перспективне ставлення до розвитку ентомофагії. J. Sens. Stud. 29, 14–20 (2014).

Oonincx, D. G. A. B. & de Boer, I. J. M. Вплив на довкілля борошнистого черв'яка як джерела білка для людини - оцінка життєвого циклу. PLOS ONE 7, e51145 (2012).

Павло, А. та ін. Комахи жирних кислот: порівняння ліпідів з трьох прямокрилих та Тенебріо молітор Л. личинки. J. Asia-Pac. Ентомол. 20, 337–340 (2017).

Ван, Ю.-С. & Шеломі, М. Огляд чорної солдатської мухи (Hermetia illucens) як корм для тварин та їжа людини. Продукти харчування 6, 91 (2017).

Зарантонієлло, М. та ін. Муха чорного солдата (Hermetia illucens), вирощений на смаженому побічному продукті кави та Schizochytrium sp як стійкий наземний інгредієнт для виробництва аквафідів. Аквакультура 518, 1–15 (2020).

Спренгери, Т. та ін. Харчовий склад чорної солдатської мухи (Hermetia illucens) препупи, вирощені на різних субстратах органічних відходів. J. Sci. Food Agric. 97, 2594–2600 (2017).

Barragan-Fonseca, K. B., Dicke, M. & van Loon, J. J. A. Харчова цінність чорної солдатської мухи (Hermetia illucens L.) та його придатність як корм для тварин - огляд. J. Корм для комах 3, 105–120 (2017).