Применение планирования эксперимента при разработке питательной среды в производственном цикле культивирования личинок g.mellonella l.

Актуальность. Новое направление в кормопроизводстве продуктивных сельскохозяйственных животных — протеин, полученный из насекомых. Для промышленного культивирования личинок необходимо отрегулировать все этапы цикла воспроизводства.

Методика. Исследования проводили с целью выявления влияния наиболее значимых ингредиентов в получении составов искусственной питательной среды для культивирования личинок Galleria mellonella. В процессе работы производилось определение относительных вкладов компонентов корма на морфофизиологические показатели личинок: масса, длина, ширина головной капсулы. Для проведения эксперимента проводился дробный факторный эксперимент 2^7-4, в котором производилось варьирование семи факторов — компонентов корма. За основу бралась матрица полного факторного эксперимента 23, а коэффициенты при взаимодействии трех и более факторов принимались малозначимыми и заменялись дополнительными факторами.

Результаты. Для получения биомассы в производственном цикле масса личинок должна составлять не менее 0,15 г, длина 20-22 мм, ширина головная капсула 1,9-2,3 мм (VI-VII возраст), выживаемость не менее 85%. В уравнении регрессии для масс личинок значимыми ингредиентами оказались пшеничная мука (X₁), дрожжи (X₃) и мед (X₅). В уравнении регрессии для длины личинок ингредиентами, которые вносят максимальный вклад, опять являются дрожжи (X₃) и мед (X₅). Для ширины головной капсулы значимым явились дрожжи (X₃). Полученные уравнения регрессии дают возможность математического моделирования в рамках линейной модели представленной уравнениями регрессии в исследованном диапазоне морфофизиологических показателей личинок в зависимости от состава корма. На основе полученных выше результатов была разработана искусственная питательная среда с увеличением ключевых ингредиентов на 20%.

1. Комплексные исследования биологической ценности Hermetia illucens / Н. В. Тышко, В. М. Жминченко, Н. С. Никитин и др. // Вопросы питания. 2021. Том 90. №5 (537). С. 49-58.

2. Souza-Vilela A. de J., Andrew N. R., Ruhnke I. A. Insect protein in animal nutrition // Animal Production Science. 2019 № 59(11). 2029-2036. https://doi.org/10.1071/AN19255.

3. Campenhout Leen Van, Eilenberg J0rgen Microbial dynamics during industrial rearing and processing of insects// Microbiol. 02 November 2021. https://doi.org/10.3389/fmicb.2021.775603.

4. Rearing of Hermetia Illucens on different organic byproducts: influence on growth, waste reduction, and environmental impact / Bava L., Costanza J., Gislon G., Lupi D. // Animals. 2019. № 9(6). P. 289. doi:10.3390/ani9060289.

5. Benefits and challenges in the incorporation of insects in food products / Francardi V., Frosinini R., Pichini C. et al. // Frontiers in Nutrition. June 2021. 8:687712. doi10.3389/fnut.2021.687712.

6. Neha R., Lovleen M. Wax moth Galleria mellonella: Blessing or blight// Journal of Entomological Research. 2021 45(1):105-114. doi: 10.5958/0974-4576.2021.00017.7.

7. The greater wax moth Galleria mellonella: biology and use in immune studies / I. Wojda, B. Staniec, M. Suiek, et al. // Pathoginesis Disises. 2020. № 78(9): ftaa057. doi: 10.1093/femspd/ftaa057.

8. Prospects of Galleria mellonella larvae usage in prevention and comprehensive treatment of human tuberculosis / Valitova N.V., Kolosova S.V., Danilov M.S. et al. // IAJPS 2017, 4 (10), 3678368 http://doi.org/10.5281/zenodo.1036518.

9. Осокина А. С., Михеева Е. А., Бабинцева Т. В. Влияние спиртового экстракта большой восковой моли (Galleria mellonella) на внутренние органы мышей // Вестник Новосибирского аграрного университета. 2018. № 2(47). С. 91-100.

10. From moths to caterpillars: Ideal conditions for Galleria mellonella rearing for in vivo microbiological studies / Jorjao A. L., Oliveira L. D., Scorzoni L. et al. // Virulence. 2018; 9(1): 383-389. doi: 10.1080/21505594.2017.1397871.

11. Michalina K., Kaczmarek A., Bogus M. I. Diet influences the bacterial and free fatty acid profiles of the cuticle of Galleria mellonella larvae // Plos One, 2019, http://doi.org/10.1371/journal.pone.0211697 http://doi.org/10.1371/journal.pone.0211697.

12. Ellis J. D., Graham J. R., Mortensen A. Standard methods for wax moth research // Journal of Apicultural Research. 2013. № 52(1). P. 1-17. http://doi.org/10.3896/IBRA.1.52.1.10.

13. Гущин А. В., Колбина Л. М., Осокина А. С. Молярий // Патент РФ № 164529, 10.09.2016.

14. Урбах В. Ю. Статистический анализ в биологических и медицинских исследованиях. М.: Медицина, 1975. 295 с.

15. Коновалова Т. В. Современные средства и методы обеспечения ветеринарного благополучия по инфекционной и протозойной патологии животных, рыб и пчел. Методические рекомендации по лабораторному содержанию и разведению большой восковой огневки Galleria mellonella L. М., 2011. С. 156-178.