Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 3
1 ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НАСЕКОМЫХ В ПИТАНИИ 5
1.1 Насекомые в питании человека 5
1.2 Представители отрядов Blattodea и Ortoptera в питании человека 6
1.3 Описание модельных видов 10
1.4 Перспективы изменения нутриентного состава 15
2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 22
2.1 Условия содержания Nauphoeta cinerea 22
2.2 Условия содержания Acheta domesticus 23
2.3 Экспериментальные диеты 24
2.4 Анализ данных 26
3 ИЗМЕНЕНИЕ НУТРИЕНТНОГО СОСТАВА МОДЕЛЬНЫХ ВИДОВ 28
3.1 Перспективы накопления нутриентов Nauphoeta cinerea 28
3.2 Перспективы накопления нутриентов Acheta domesticus 39
3.3 Сравнение способности модельных видов к накоплению нутриентов 53
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 62
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 64
В связи с ростом населения, растет и потребность в пищевых ресурсах. По прогнозам к 2050 г. спрос на мясо возрастет на 73 % (Широлапов, 2023). Мировые сельскохозяйственные ресурсы не могут развиваться бесконечно, и может наступить дефицит мясных и прочих сельскохозяйственных продуктов. Однако, это не единственная проблема получения мяса позвоночных. На содержание скота тратиться много ресурсов (территория, вода, корм), при разведении животных выделяется большое количество метана из отходов их жизнедеятельности. Кроме того, для предотвращения заболеваний скота используют антибиотики. В результате чего вырабатывается резистентность патогенов к ним, которая может передаваться и человеку. Нередки случаи заболевания человека болезнями животных (Nkansah, 2021). Альтернативой употребления в пищу мяса позвоночных является использование беспозвоночных. Они более практичны в разведении: не требуют такого количества ресурсов, нет общих с людьми инфекций, им не требуются антибиотики.
Употребление беспозвоночных в пищу распространено повсеместно. Однако, далеко не все виды беспозвоночных приняты как традиционных пищевой ресурс. Очень ярко это явление наблюдается на примере насекомых. Издревле в некоторых регионах планеты таких, как Азия и Африка, энтомофагия (употребление насекомых в пищу) является неотъемлемой частью рациона населения, в то время как в Европейских, Северо-Американских странах и России подобная тенденция является «нетрадиционной» и отношение людей к ней во многом негативно (Huis, 2013). По недавним оценкам, в мире около 2 миллиардов человек употребляют в пищу насекомых. Съедобными считается около 1900 видов, из них 31 % относится к отряду Coleoptera, 18 % - Lepidoptera, 14 % - Hymenoptera (Huis, 2013). Подобная зависимость наблюдается и с другими беспозвоночными, такими как некоторые виды брюхоногих моллюсков и червей.
При оценке потенциала использования беспозвоночных в качестве продуктов питания упор идет в основном на белки. Так, известно, что содержание белка в сырой биомассе представителей разных отрядов насекомых варьирует от 13 до 77 % (Бутовский, 2019), в дождевых червях составляет 69 % (Зимина, 2022), а в брюхоногих моллюсках от 29 до 33 % (Adebayo-Tayo, 2011). Очевидно, что содержание белка во многих беспозвоночных превосходит содержание его в традиционном мясе (Бутовский, 2019).
Прочими немаловажными показателями возможности употребления беспозвоночных в пищу является содержание не только макронутриентов (белки, жиры, углеводы), но и микронутриентов, таких как витамины и минеральные элементы. В естественных условиях содержание микронутриентов в насекомых может быть незначительно, поэтому актуальной задачей является разработка методов, благодаря которым беспозвоночные будут накапливать витамины. Проектировать содержание нутриетнов в беспозвоночных можно посредством изменения состава корма исследуемых видов.
Цель работы - оценка возможности изменения нутриентного состава модельных видов насекомых при выращивании на кормах с различным содержанием витаминов и минеральных веществ.
Для достижения цели решались следующие задачи:
1. Разработать пищевой субстрат с добавлением прекурсоров для каждого модельного вида.
2. Провести эксперименты по изменению нутриентного состава насекомых.
3. Проанализировать изменения нутриентного состава насекомых.
4. Сравнить способность накапливать нутриенты модельными видами.
1. Показано, что Nauphoeta cinerea способны накапливать нутриенты. Статистически значимое увеличение содержания веществ в тканях тараканов наблюдалось для витаминов В1 (группа В), D3, К (группа KEDA) и минералов, а именно Fe, Mg, Se (группа Минералы).
2. Изменение кормовой диеты N. cinerea способно влиять на макронутриентный состав. В биомассе мраморных тараканов, выращиваемых на корме с добавлением витаминов группы В или витаминов С, В7 статистически значимо увеличивалось содержание жиров и хитина.
3. Выращивание Acheta domesticus на диетах, обогащенных прекурсорами, привело к значимому накоплению в биомассе сверчков витаминов В3, В6, В9, В12 (группа В), К (группа KEDA). Обогащение корма минеральной добавкой (группа Минералы) не оказало значимого влияния на микронутриентный состав насекомых.
4. Добавление к базовому корму витаминных и минеральных добавок не продемонстрировало существенных изменений макронутриентного состава сверчков. Исключение составило количество жиров в тканях A. domesticus, которое значимо возрастало в биомассе домовых сверчков при обогащении кормового субстрата удвоенной дозой витаминов группы В, жирорастворимых витаминов или витаминов С и В7.
5. Нутриентный состав биомассы обоих модельных видов различался уже в контрольных группах. В тканях N. cinerea показано более высокое содержание витаминов (В1, В3, В6, В9, В12, А, Е, D3). Биомасса A. domesticus контрольной группы оказалась более обогащена минералами (Fe, Ca, Se, Zn, Cu, P), по сравнению и биомассой тараканов.
6. Установлено, что N. cinerea способны накапливать такие макронутриенты, как жиры и хитин. A. domesticus не показали значимых изменений макронутриентного состава в зависимости от диеты.
7. Для накопления витаминов более перспективными оказались сверчки, в биомассе которых наблюдалось накопление всех витаминов группы В и жирорастворимых витаминов А и Е. Накопление минералов (Fe, Mg и Se) наблюдалось в биомассе N. cinerea.
8. Разные виды насекомых по разному накапливают нутриенты в биомассе.
Исследование показывает возможность проектирования состава биомассы насекомых под конкретные пищевые потребности человека и животных. Изменение нутриентного состава биомассы через кормовые добавки открывает новые возможности для создания функциональных продуктов питания.
