ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ФАКТОРОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА РОСТ И РАЗВИТИЕ НАСЕКОМОГО ВИДА HERMETIA ILLUCENS (ЧЕРНАЯ ЛЬВИНКА)

  • Georgiy V. Pestsov Тульский государственный педагогический университет им. Л.Н. Толстого
  • Anastasia V. Tretyakova Тульский государственный педагогический университет им. Л.Н. Толстого
  • Olga V. Prokudina Тульский государственный педагогический ун-т им. Л.Н. Толстого
  • Sergey A. Butenko ООО «Львинка»
Ключевые слова: Hermetia illucens, черная львинка, субстраты, утилизация отходов

Аннотация

Обоснование. Проблема утилизации отходов сельского хозяйства в настоящее время является очень актуальной. В Российской Федерации агропромышленный комплекс ежегодно производит сотни миллионов тонн отходов, которые необходимо утилизировать и рационально использовать. Органические отходы сельскохозяйственного производства и навоз сельскохозяйственных животных можно эффективно утилизировать при помощи направленной микробиологической ферментации и личинок насекомого Hermetia illucens (черная львинка).

В результате деятельности ферментной системы личинок черной львинки и специфической микрофлоры отходы сельского хозяйства превращаются в зоогумус с повышенным содержанием азота, фосфора, калия и микроэлементов, который можно использовать в качестве органического удобрения, улучшающего качество почвы, а биомассу личинок на корм животным и для получения белкового концентрата и жира.

Цель. Определить оптимальные температурные условия для культивирования насекомого вида Hermetia illucens (черная львинка) на различных видах субстратов, изучить влияние состава субстрата на получение биомассы личинок, белкового концентрата и жира.

Материалы и методы. Научно-исследовательская работа проводилась в микробиологической лаборатории Центра технологического превосходства «Передовые химические и биотехнологии», лабораториях кафедры биологии и технологий живых систем, факультета естественных наук Тульского государственного педагогического университета им. Л. Н. Толстого и инсектарии ООО «Львинка».

Для изучения влияния состава корма на рост и развитие личинок насекомого вида Hermetia illucens применяли субстраты из различных сельскохозяйственных, пищевых и животноводческих отходов. Для определения влияния температуры на развитие личинок использовали термостаты и помещения инсектария.

Результаты. Изучение влияния различных твёрдых органических отходов, при использовании их в качестве корма, на биомассу живых и высушенных личинок насекомого H. illucens показало, что личинки лучше росли и развивались на пищевых отходах, состоящих из мясных и рыбных компонентов, а также пищевых растительных отходов. Хуже развивались личинки на растительных остатках.

Это связано с тем, что растительные отходы содержат в своём составе большое количество целлюлозы и гораздо меньшее питательных веществ, поэтому на субстрате такого состава личинки хуже набирали биомассу.

Оптимальной температурой для культивирования личинок насекомого вида H. illucens является t-22°С. Соотношение белка и жира в личинках насекомого H. illucens зависит от состава корма.

В тех типах кормов, где преобладает белок, содержание этого компонента в личинках было высокое. Например, при использовании пищевых мясных отходов содержание белкового концентрата достигает 595 г/кг, жира только 323 г/кг, а при использовании растительных отходов, содержащих большое количество углеводов, нарабатывается больше жира и меньше белка.

Заключение. В результате проведенной научно-исследовательской работы удалось изучить влияние факторов окружающей среды на рост и развитие насекомого вида Hermetia illucens (черная львинка), и подобрать благоприятные условия для наработки биомассы личинок. Были подобраны субстраты для культивирования личинок насекомого вида H. illucens, определены наиболее подходящие субстраты для наработки белкового концентрата и жира.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Georgiy V. Pestsov, Тульский государственный педагогический университет им. Л.Н. Толстого

 доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заведующий микробиологической лабораторией центра технологического превосходства «Передовые химические и биотехнологии»

Anastasia V. Tretyakova, Тульский государственный педагогический университет им. Л.Н. Толстого

аспирант кафедры биологии и технологии живых систем, младший научный сотрудник центра технологического превосходства «Передовые химические и биотехнологии»

Olga V. Prokudina, Тульский государственный педагогический ун-т им. Л.Н. Толстого

магистрант 1 курса кафедры биологии и технологии живых систем, лаборант технопарка универсальных педагогических компетенций

Sergey A. Butenko, ООО «Львинка»

директор

Литература

Список литературы

Антонов А.М., Lutovinovas E., Иванов Г.А., Пастухова Н.О. Адаптация и перспективы разведения мухи Черная львинка (Hermetia illucens) в циркумполярном регионе // Принципы экологии. 2017. Т. 6, № 3. С. 4–19. https://doi.org/10.15393/j1.art.2017.6302

Бастраков А.И., Донцов А.Е., Ушакова Н.А. Муха черная львинка Hermetia illucens в условиях искусственного разведения – возобновляемый источник меланин-хитозанового комплекса // Известия уфимского научного центра РАН. 2016. № 4. С. 77–79.

Песцов Г.В., Сидоров Р.А., Глазунова А.В., Бутенко С.А. Биотехнологическая утилизация органических отходов с помощью насекомого Hermetia illucens (черная львинка)// Проблемы научной мысли. 2021. Т. 7, № 4. С. 23-25.

Указ Президента Российской Федерации от 7 мая 2018 г. N 204 «О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 года». http://www.kremlin.ru/acts/bank/43027

Ушакова Н. А., Некрасов Р. В. Перспективы использования насекомых в кормлении сельскохозяйственных животных. Биотехнология: состояние и перспективы развития // Материалы VIII Московского международного конгресса ЗАО «Экспо-биохим-технологии», РХТУ им. Д. И. Менделеева. Москва, 17–20 марта 2015 г. М., 2015. C. 147–149.

Alvarez L. The Roleof Black Soldier Fly, Hermetia illucens (L.) (Diptera: Stratiomyidae) in Sustainable Waste Managementin Northern Climates, Electronic Theses and Dissertations. 2012, P. 402.

Barragаn-Fonseca K., Pineda-Mejia J., Dicke, M., van Loon J.J.A. Performance of the Black Soldier Fly (Diptera: Stratiomyidae) on Vegetable Residue-Based Diets Formulated Based on Protein and Carbohydrate Contents // J. Econ. Entomol. 2018. https://doi.org/10.1093/jee/toy270

Dabbou S., Gai F., Biasato I., Capucchio M.T., Biasibetti E., Dezzutto D., Meneguz M., Plachа I., Gasco L., Schiavone A. Black soldier fly defatted meal as a dietary protein source for broiler chickens: Effects on growth performance, blood traits, gut morphology and histological features // J. Anim. Sci. Biotechnol. 2018. Vol. 13, N. 10. https://doi.org/10.1186/s40104-018-0266-9

Diener S., Studt S.N., Roa G.F., Zurbrьgg C., Tockner K. Biological treatment of municipal organic waste using black soldier y larvae // Waste Biomass Valorization. 2011. Vol. 2, N. 4. P. 357–363. https://doi.org/10.1007/s12649-011-9079-1

Ewald N., Vidakovic A., Langeland M., Kiessling A., Sampels S., Lalander C. Fatty acid composition of black soldier fly larvae (Hermetia illucens)—Possibilities and limitations for modification through diet // Waste Manag. 2020. Vol. 102. P. 40–47. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2019.10.014

Giannetto A., Oliva S., Ceccon Lanes C.F., de Araujo Pedro F., Savastano D., Baviera C., Parrino V., Lopardo G., Spano N.C., Cappello T., et al. Hermetia illucens (Diptera: Stratiomyidae) larvae and prepupae: Biomass production, fatty acid profile and expression of key genes involved in lipid metabolism // J. Biotechnol. 2020. Vol. 307. P. 44–54. https://doi.org/10.1016/j.jbiotec.2019.10.015

Kenis M., Konе N., Chrysostome C.A.A.M., Devic E., Koko G.K.D.,Clottey V.A., Nacambo S., Mensah G.A. Insects used for animal feed in West Africa // Entomologia. 2014. Vol. 2. https://doi.org/10.4081/entomologia.2014.218

Khan S.H. Recent advances in role of insects as alternative protein source in poultry nutrition // J. Appl. Anim. Res. 2018. Vol. 46. P. 1144–1157. https://doi.org/10.1080/09712119.2018.1474743

Laureati M., Proserpio C., Jucker C., Savoldelli S. New sustainable protein sources: Consumers’ willingness to adopt insects as feed and food // Ital. J. FoodSci. 2016. Vol. 28. P. 652–668.

Li Q., Zheng L., Cai H., Garza E., Yu Z., Zhou S. From organic waste to biodiesel: Black soldier fly, Hermetia illucens, makes it feasible // Fuel. 2011. Vol. 90. P. 1545–1548. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2010.11.016

Liu C., Wang C., Yao H. Comprehensive Resource Utilization of Waste Using the Black Soldier Fly (Hermetia illucens L.) (Diptera: Stratiomyidae). Animals. 2019. Vol. 9. P. 349. https://doi.org/10.3390/ani9060349

Mai H.C., Dao N.D., Lam T.D., Nguyen B.V., Nguyen D.C., Bach L.G. Purification Process, Physicochemical Properties, and Fatty Acid Composition of Black Soldier Fly (Hermetia illucens Linnaeus) Larvae Oil // J. Am. Oil Chem. Soc. 2019. Vol. 96. P. 1303–1311. https://doi.org/10.1002/aocs.12263

Ruhnke I., Normant C., Campbell D.L.M., Iqbal Z., Lee C., Hinch G.N., Roberts J. Impact of on-range choice feeding with black soldier fly larvae (Hermetia illucens) on flock performance, egg quality, and range use of free-range laying hens // Anim. Nutr. 2018. Vol. 4. P. 452–460. https://doi.org/10.1016/j.aninu.2018.03.005

Schiavone A., Dabbou S., De Marco M., Cullere M., Biasato I., Biasibetti E., Capucchio M.T., Bergagna S., Dezzutto D., Meneguz M.,et al. Black soldier fly larva fat inclusion in finisher broiler chicken diet as an alternative fat source // Animal. 2018. Vol. 12. P. 2032–2039. https://doi.org/10.1017/S1751731117003743

Schiavone A., De Marco M., Martнnez, S., Dabbou S., Renna M., Madrid J., Hernandez F., Rotolo L., Costa P., Gai F.,et al. Nutritional value of a partially defatted and a highly defatted black soldier fly larvae (Hermetia illucens L.) meal for broiler chickens: Apparent nutrient digestibility, apparent metabolizable energy and apparent ileal amino acid digestibility // J. Anim. Sci. Biotechnol. 2017. Vol. 8. P. 1–9. https://doi.org/10.1186/s40104-017-0181-5

References

Antonov A.M., Lutovinovas E., Ivanov G.A., Pastuhova N.O. Adaptatsiya i perspektivy razvedeniya mukhi Chernaya l’vinka (Hermetia illucens) v tsirkumpolyarnom regione [Adaptation and prospects of breeding of the Black soldier fly (Hermetia illucens) in the circumpolar region]. Printsipy ekologii, 2017, vol. 6, no. 3, pp. 4–19. https://doi.org/10.15393/ j1.art.2017.6302

Bastrakov A.I., Doncov A.E., Ushakova N.A. Mukha chernaya l’vinka Hermetia illucens v usloviyakh iskusstvennogo razvedeniya – vozobnovlyaemyy istochnik melanin-khitozanovogo kompleksa [Hermetia illucens black soldier r fly under artificial breeding conditions is a renewable source of melanin–chitosan complex]. Izvestiya ufimskogo nauchnogo tsentra RAN, 2016, no. 4, pp. 77–79.

Pestsov G.V., Sidorov R.A., Glazunova A.V., Butenko S.A. Biotekhnologicheskaya utilizatsiya organicheskikh otkhodov s pomoshch’yu nasekomogo Hermetia illucens (chernaya l’vinka) [Biotechnological utilization of organic waste using the insect Hermetia illucens (black soldier fly)]. Problemy nauchnoy mysli, 2021, vol. 7, no. 4, pp. 23-25.

Decree of the President of the Russian Federation of May 7, 2018 N 204 “On the national goals and strategic objectives of the development of the Russian Federation for the period up to 2024”. http://www.kremlin.ru/acts/bank/43027

Ushakova N.A., Nekrasov R.V. Perspektivy ispol’zovaniya nasekomyh v kormlenii sel’skohozyajstvennyh zhivotnyh. Biotekhnologiya: sostoyanie i perspektivy razvitiya. Materialy VIII Moskovskogo mezhdunarodnogo kongressa ZAO «Ekspo-biohim-tekhnologii», RHTU im. D. I. Mendeleeva [Materials of the VIII Moscow International Congress / Expo-Biochim-Technologies CJSC, D. I. Mendeleev]. Moscow, March 17–20, 2015, Moscow, 2015, pp. 147–149.

Alvarez L. The Roleof Black Soldier Fly, Hermetia illucens (L.) (Diptera: Stratiomyidae) in Sustainable Waste Managementin Northern Climates, Electronic Theses and Dissertations. 2012, p. 402.

Barragаn-Fonseca K., Pineda-Mejia J., Dicke, M., van Loon J.J.A. Performance of the Black Soldier Fly (Diptera: Stratiomyidae) on Vegetable Residue-Based Diets Formulated Based on Protein and Carbohydrate Contents. J. Econ. Entomol., 2018. https://doi.org/10.1093/jee/toy270

Dabbou S., Gai F., Biasato I., Capucchio M.T., Biasibetti E., Dezzutto D., Meneguz M., Plachа I., Gasco L., Schiavone A. Black soldier fly defatted meal as a dietary protein source for broiler chickens: Effects on growth performance, blood traits, gut morphology and histological features. J. Anim. Sci. Biotechnol., 2018, vol. 13, no. 10. https://doi.org/10.1186/s40104-018-0266-9

Diener S., Studt S.N., Roa G.F., Zurbrьgg C., Tockner K. Biological treatment of municipal organic waste using black soldier y larvae. Waste Biomass Valorization, 2011, vol. 2, no. 4, pp. 357–363. https://doi.org/10.1007/s12649-011-9079-1

Ewald N., Vidakovic A., Langeland M., Kiessling A., Sampels S., Lalander C. Fatty acid composition of black soldier fly larvae (Hermetia illucens)–Possibilities and limitations for modification through diet. Waste Manag., 2020, vol. 102, pp. 40–47. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2019.10.014

Giannetto A., Oliva S., Ceccon Lanes C.F., de Araujo Pedro F., Savastano D., Baviera C., Parrino V., Lopardo G., Spano N.C., Cappello T., et al. Hermetia illucens (Diptera: Stratiomyidae) larvae and prepupae: Biomass production, fatty acid profile and expression of key genes involved in lipid metabolism. J. Biotechnol., 2020, vol. 307, pp. 44–54. https://doi.org/10.1016/j.jbiotec.2019.10.015

Kenis M., Konе N., Chrysostome C.A.A.M., Devic E., Koko G.K.D.,Clottey V.A., Nacambo S., Mensah G.A. Insects used for animal feed in West Africa. Entomologia, 2014, vol. 2. https://doi.org/10.4081/entomologia.2014.218

Khan S.H. Recent advances in role of insects as alternative protein source in poultry nutrition. J. Appl. Anim. Res., 2018, vol. 46, pp. 1144–1157. https://doi.org/10.1080/09712119.2018.1474743

Laureati M., Proserpio C., Jucker C., Savoldelli S. New sustainable protein sources: Consumers’ willingness to adopt insects as feed and food. Ital. J. FoodSci., 2016, vol. 28, pp. 652–668.

Li Q., Zheng L., Cai H., Garza E., Yu Z., Zhou S. From organic waste to biodiesel: Black soldier fly, Hermetia illucens, makes it feasible. Fuel, 2011, vol. 90, pp. 1545–1548. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2010.11.016

Liu C., Wang C., Yao H. Comprehensive Resource Utilization of Waste Using the Black Soldier Fly (Hermetia illucens L.) (Diptera: Stratiomyidae). Animals, 2019, vol. 9, p. 349. https://doi.org/10.3390/ani9060349

Mai H.C., Dao N.D., Lam T.D., Nguyen B.V., Nguyen D.C., Bach L.G. Purification Process, Physicochemical Properties, and Fatty Acid Composition of Black Soldier Fly (Hermetia illucens Linnaeus) Larvae Oil. J. Am. Oil Chem. Soc., 2019, vol. 96, pp. 1303–1311. https://doi.org/10.1002/aocs.12263

Ruhnke I., Normant C., Campbell D.L.M., Iqbal Z., Lee C., Hinch G.N., Roberts J. Impact of on-range choice feeding with black soldier fly larvae (Hermetia illucens) on flock performance, egg quality, and range use of free-range laying hens. Anim. Nutr., 2018, vol. 4, pp. 452–460. https://doi.org/10.1016/j.aninu.2018.03.005

Schiavone A., Dabbou S., De Marco M., Cullere M., Biasato I., Biasibetti E., Capucchio M.T., Bergagna S., Dezzutto D., Meneguz M.,et al. Black soldier fly larva fat inclusion in finisher broiler chicken diet as an alternative fat source. Animal, 2018, vol. 12, pp. 2032–2039. https://doi.org/10.1017/S1751731117003743

Schiavone A., De Marco M., Martнnez, S., Dabbou S., Renna M., Madrid J., Hernandez F., Rotolo L., Costa P., Gai F.,et al. Nutritional value of a partially defatted and a highly defatted black soldier fly larvae (Hermetia illucens L.) meal for broiler chickens: Apparent nutrient digestibility, apparent metabolizable energy and apparent ileal amino acid digestibility. J. Anim. Sci. Biotechnol., 2017, vol. 8, pp. 1–9. https://doi.org/10.1186/s40104-017-0181-5


Просмотров аннотации: 157
Загрузок PDF: 144
Опубликован
2023-04-30
Как цитировать
Pestsov, G., Tretyakova, A., Prokudina, O., & Butenko, S. (2023). ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ФАКТОРОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА РОСТ И РАЗВИТИЕ НАСЕКОМОГО ВИДА HERMETIA ILLUCENS (ЧЕРНАЯ ЛЬВИНКА). Siberian Journal of Life Sciences and Agriculture, 15(2), 24-40. https://doi.org/10.12731/2658-6649-2023-15-2-24-40
Раздел
Биологические исследования

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)