Сары құрт және қара қоңыр қоңыздардың өмірлік циклы
Mealworm
Құрттар (Tenebrio molitor) – қоңыр қоңыздың дернәсілі. Ұзындығы, жыныс гормондары, және дене құрылысы ерекшеліктерімен сипатталады. Тамақтандыруға қолданылады.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Қарақұрттың түрі, дернәсілдік түрі
Species of darkling beetle, larval form
Медқұрттар – сары медқұрт қоңызының, Tenebrio molitor, қарақұрттың бір түрінің дернәсілі. Сары медқұрт қоңызы жылы және ылғалды климатты жақсы көреді. Еркек медқұрттар ұрғашыларды жұптасуға шақыру үшін жыныстық феромон бөліп шығарады. Дернәсілдеріне дейін ұзын, ал ересек қоңыздарына дейін ұзын болады. Сары медқұрт қоңызын басқа қоңыздардан ішектегі тегіс бөлінген бойлық жолақтары арқылы ажыратуға болады. Сонымен қатар, қоңыздың артқы аяқтарында тек төрт буын бар. Tenebrio molitor-мен шамасы бірдей көптеген жер қоңыздарында бес буын болады.
Mealworms are the larval form of the yellow mealworm beetle, Tenebrio molitor, a species of darkling beetle. The yellow mealworm beetle prefers a warmer climate and higher humidity. Male mealworms release a sex pheromone to attract females to mate. with larvae up to long and adults up to long. The yellow mealworm beetle can be differentiated from other beetles due to the linear grooves that are evenly divided and run along the abdomen. In addition, the beetle has only four tarsal segments on its hind legs. Most ground beetles, which are similar in size to Tenebrio molitor, have five tarsal segments.
Өмірлік цикл
Жұмыртқалар аналық жұмыртқа салғаннан кейін 4-19 күнде шығады. Личинкалардың дене ұзындығы әрбір кезеңде біртіндеп ұзарады, 17-ші кезеңде ең көп ұзындыққа жетеді. Бірақ, 17-ші кезеңнен кейін дене ұзындығы азаяды. Құрттану 14-ші кезеңнен кейін жүреді, көбінесе личинкалар 15-ші және 17-ші кезеңдер арасында толық құрттануға ұшырайды. Сонымен қатар, личинкалар бірінші кезеңде ақ түсті болып, екінші кезеңнен кейін біртіндеп қоңыр түске өтеді. Тағы бір зерттеуде 20°, 25° және 30°C температурада ата-ана жасы жұмыртқа кезеңінің ұзақтығына немесе жұмыртқа салмағына ешқандай әсер етпейтіні анықталды. Дегенмен, ата-ана жасы ұлғайған сайын шыққан жұмыртқалардың саны азайды. Жұмыртқалар шыққаннан кейін алғашқы екі айда салынса, шамамен 90% жұмыртқа шығады, ал төрт айдан кейін салынса, тек 50% жуық шығады. Ішкі селекция еркек ұн құрттарының жыныстық феромондық сигналдауының тартымдылығын төмендетеді. Аналықтар ішкі селекциядан алынған еркектердің иісіне қарағанда, сыртқы селекциядан алынған еркектердің иісіне көбірек қызығады. Аталық сигнал беру қабілетінің төмендеуі, ішкі селекция нәтижесінде пайда болған гомозиготтағы зиянды рецессивті аллельдердің экспрессиясының артуынан болуы мүмкін. Астық құрттары өте шабанды түрде көбейеді. Аталықтары аэдеагусы арқылы сперма пакетін енгізеді. Бірнеше күннен кейін аналық жұмсақ топыраққа көміліп, жұмыртқа салады. Өмірінің 6-12 айында аналық, шамамен 500 жұмыртқа салады.
The eggs hatch 4 to 19 days after the female oviposits. The body length of the larvae gradually increases with each successive instar, reaching maximum length at the 17th instar. However, the body length decreases beyond the 17th instar. Pupation occurs after the 14th instar, with most larvae showing total pupation between the 15th and 17th instars. Additionally, larvae are white in the first instar and gradually turn brown after the second instar. Another study found that at 20°, 25°, and 30°C, parental age does not have any effect on the duration of the egg stage or the weights of the eggs. However, the amount of hatched eggs decreased when parental age increased. When eggs were laid during the first two months after emergence, approximately 90% of the eggs hatched, but when they were laid after four months, only about 50% hatched. Inbreeding reduces the attractiveness of sexual pheromone signaling by male mealworms. Females are more attracted to the odors produced by outbred males than the odors produced by inbred males. The reduction of male signaling capability may be due to increased expression of homozygous deleterious recessive alleles caused by inbreeding. The mealworm beetle breeds prolifically. Males insert sperm packets with their aedeagus. Within a few days, the female burrows into soft ground and lays eggs. Over her adult lifespan of about 6 12 months, a female will, on average, lay about 500 eggs.
Жұптасу
Зерттеушілер әйел қоңыздардың жұқпаған немесе жұққан ата қоңыздарды жұптасқалы тұрғысынан қалай таңдайтынын зерттеді. Тәжірибеде, бикеш қоңыздар жұқпаған ата қоңыздардың жанында көбірек уақыт өткені және олармен жиірек жұптасқаны анықталды. Сондай-ақ, жұптасу мінез-құлқына ата қоңыздың салмағының да әсер ететіні байқалды. Ірі ата қоңыздар кішкентай ата қоңыздарға қарағанда артықшылыққа ие болып, бірінші болып жұптасты. Жалпы, әйел қоңыздар жұқпаған, ірі ата қоңыздарды жұптасуға көбірек бейімділік танытты. Зерттеушілердің пікірінше, бұл құбылыстың себебі жұқпаған, ірі ата қоңыздардың аналықтарына генетикалық немесе материалдық пайда әкелу мүмкіндігімен байланысты болуы мүмкін.
Researchers examined whether female beetles preferred noninfected or infected males as mates. Virgin females were found to spend more time near and copulated more often with noninfected males in the experiment. Mating behavior was also found to be influenced by the mass of the male beetle. A larger male was preferred and mated with first compared to a smaller male mate. Overall, female beetles showed mating preferences for noninfected males who were larger in size. One explanation provided by researchers for this findings is that noninfected males who are larger may allow females to gain genetic or material benefits.
Иммунокомпетенттілік
Көптеген жануарлар түрлерінде екіншілік жыныстық белгілер еркектердің иммунокомпетенттілігін – яғни, жеке иммундық жүйенің патогендерге немесе паразиттерге қарсы тұру және оларды бақылау қабілетін көрсетеді. Бір зерттеуде, қоңызда нейлон жіпшесін имплантациялау арқылы жасалған, иммундық жүйеге шақыру сияқты бір ғана паразит, еркектердің жыныстық тартымдылығы мен қозғалыс белсенділігін айтарлықтай төмендеткені, бірақ олардың тіршілік етуіне кері әсер етпегені анықталды. Имплантат алынған кезде, еркектердің көпшілігі имплантатты жақсырақ капсулалауға жауап берді, бірақ кейбір еркектерде соңғы репродуктивтік инвестиция стратегиясы таңдалған сияқты көрінді. Осылайша, еркектердің көпшілігі алғашқы шақырудан кейін иммундық жүйесіне күш салады. Екінші иммундық шақыру олардың тартымдылығын арттырды, бірақ еркектердің қозғалыс белсенділігін едәуір төмендетіп, өлім-жұлымды арттырды. Бұл феромон өндірісі мен иммундық жүйені қалпына келтіру және қозғалыс белсенділігі сияқты іс-әрекеттерге қажетті энергия арасындағы айырбас болып табылады. Сондай-ақ, фенолоксидаза белсенділігі еркектердің тамақтану жағдайына байланысты екені анықталды, тұрақты түрде тамақтанатын еркектерде фенолоксидаза белсенділігі тамақтанбаған еркектерге қарағанда екі-алты есе жоғары болды. Дегенмен, тамақтану жағдайы еркектердің капсулалану деңгейіне әсер етпеді.
Evidence suggests that in many animal species, secondary sexual traits reflect male immunocompetence, the ability of an individual’s immune system to resist and control pathogens or parasites. A study found that a single parasite like immunological challenge, created via a nylon monofilament implant in the beetle, significantly reduced the sexual attractiveness and locomotor activity of males, it did not negatively affect their survival. When the inserts were removed, the majority of the males showed greater encapsulation responses of the implant, though some of the males seemed to have already chosen a terminal reproductive investment strategy. And thus, the majority of males invest in their immune system after the first challenge. A second immune challenge increased their attractiveness, but was found to significantly reduce locomotor activity of the males and increase their mortality. This represents a trade off between pheromone production and energy required for activities such as immune system recovery and locomotor activity. It was also found that phenoloxidase activity was dependent on the nutritional condition of the males, with phenoloxidase activity being two to six times higher in males with constant food than in males who received no food. However, nutritional conditions had no effect on the encapsulation rate of the males.
Әдептік иммунитет
Аш құрттары жұқтырған кеміргіштердің нәжісін жегенде, олар Hymenolepis diminuta тас құрт паразитінің жұмыртқаларын жұмыртқаларын жеуі мүмкін. Жұқтырған ата қоңыздардың өрбу қабілеті ана қоңыздарға қарағанда төмендеу болады. T. molitor H. diminuta-ға ұшырағанда мінез-құлық иммунитетін көрсетеді, яғни жұқтырған еркектердің лента құртты қамтитын нәжістен қашуға бейімділігі артады, бұл олардың болашақта лента құртпен қарым-қатынасқа түсу мүмкіндігін азайтады. Жыныстың иммундық белгілерге әсері анықталған жоқ. Кютикуланың түсі меланин өндірісіне байланысты, ал меланин өндірісіне фенолоксидаза ферменті қажет, ол гемоциттерде белсенді емес күйде болады. Осыдан қараңғы жәндіктердің иммундық жауабы күшейгендігі және кютикула арқылы гемокоэльге енетін патогендерге қарсы төзімділігі жоғары екендігі көрінеді. Дегенмен, қара және қоңыр түсті желілер арасында гемолимфаның антибактериялық белсенділігінде айтарлықтай айырмашылық байқалған жоқ, себебі антимикробтық пептидтер гемоциттермен өндіріледі, бірақ кютикуланың қараю процесіне қатыспайды. Мысалы, егер қоңыздар бұрын ақуызға бай, көмірсуларға кедей диетамен тамақтандырылған болса, олар көмірсуларды ақуызға қарағанда артық көреді, ал көмірсуларға бай, ақуызға кедей диетамен тамақтандырылған қоңыздар ақуызға бай диетаны қалайды. Олар өздігінен таңдаған T. molitor қоңыздарының көмірсулар немесе ақуыздардың жетіспеушілігі алты күн ішінде толықтырылған диетаны таңдау арқылы қалпына келтірілгенін анықтады. Бұл бактерияларды басқа жәндіктердегі бактериялық қауымдастықтармен салыстыру арқылы Spiroplasma түрлерінің T. molitor-ға тән екені анықталды. Сонымен қатар, ішек бактерияларының қауымдастық құрылымына антибиотиктердің болуы немесе қоңыздардың дернәсілдерінің топырақ бактерияларының әртүрлі қауымдастығының әсері байқалған жоқ. Бактериялық әртүрлілік пен ампициллин концентрациясы арасында кері байланыс бар, яғни ампициллинмен емдеу бактериялық қауымдастықтың мөлшерін азайтады, бұл 16S rRNA генінің пиросекуендтеуі арқылы анықталды, ал канамицин қосылғанда кері байланыс байқалмады. Олар көтерме саудада қолжетімді және әдетте тамақ ретінде қымыз немесе сұлы ұнымен бірге ыдыстарда сатылады. Коммерциялық өндірушілер личинка сатысында аш құрттарын ұстап тұру және 2 см немесе одан да үлкен ұзындыққа жетуі үшін тамақтандыру процесіне жас гормонын қосады.
When the mealworms feed on infected rodent feces, they may consume the eggs of the tapeworm parasite Hymenolepis diminuta. Infected male beetles pay a higher reproductive cost than the female beetles. T. molitor displays behavioral immunity when exposed to H. diminuta, shown by how the infected males develop an avoidance behavior for feces that harbor the tapeworm, which decreases their probability of coming into contact with the tapeworm in the future. There were no effects of gender on the immune traits. Cuticular color is dependent on melanin production, which requires phenoloxidase, an enzyme that is present in its inactive form inside haemocytes. This shows why darker insects have a heightened immune response and are more resistant to pathogens that invade the hemocoel via the cuticle. However, there was no significant difference in haemolymph antibacterial activity between black and tan lines, explained by how antimicrobial peptides are produced by haemocytes but are not involved in cuticular darkening. For example, if the beetles were previously fed a protein rich, carbohydrate deficient diet, they would prefer carbohydrates to protein, whereas beetles fed a carbohydrate rich, protein deficient diet, they would strongly prefer a protein rich diet. They found that self selecting T. molitor beetles recovered from carbohydrate or protein deficiency within six days by selecting the complementary diet. By comparing this to the bacterial communities found in other insects, it was found that the Spiroplasma species found were specific to T. molitor. Additionally, the gut bacteria community structure was not significantly affected by the presence of antibiotics or by the exposure of the beetle larvae to a more highly diverse soil bacteria community. There is a negative relationship between bacterial diversity and ampicillin concentration, meaning ampicillin treatment caused a reduction in the bacterial community size, which was determined with pyrosequencing of the 16S rRNA gene, and no negative relationship when kanamycin was added. They are commercially available in bulk and are typically available in containers with bran or oatmeal for food. Commercial growers incorporate a juvenile hormone into the feeding process to keep the mealworm in the larval stage and achieve an abnormal length of 2 cm or greater.
Тамақ ретінде
Тамақ құрттары адамдар үшін жеуге жарамды және азық-түлік саудасында қолжетімді жәндік тағамдарына, мысалы, жәндіктерден жасалған бургерлерге өңделеді. Олардың жоғары протеин және майлылығы, сондай-ақ көп мөлшерде талшықтарды тұтынуы оларды адамдар үшін жақсы тағамдық көз етіп санайды. Олар олеин қышқылына да бай, ол қандағы төмен тығыздықты липопротеин (ТТЛ) деңгейін төмендетіп, жоғары тығыздықты липопротеин (ЖТЛ) деңгейін арттыра алады. 2017 жылдың мамыр айында Швейцарияда тамақ құрттары тағам ретінде мақұлданды. 2021 жылдың маусым айында Еуропалық тағам қауіпсіздігі агенттігі личинкаларды адамдарға қолдануға қауіпсіз деп бағалағаннан кейін, Еуропалық Одақта кептірілген тамақ құрттары жаңа тағам ретінде рұқсат алды. Тамақ құрттарының личинкаларында маңызды мөлшерде қоректік заттар бар. Тамақ құрттарының личинкаларында сиыр етімен салыстыруға болатын калий, мыс, натрий, селен, темір және мырыш деңгейлері бар. Тамақ құрттарында қажетті линоль қышқылы да бар. Сонымен қатар, олардың құрамында, В12 витаминін есептемегенде, сиыр етімен салыстырғанда салмағына қарай витаминдері көп. Тамақ құрттарын жаңа сұлы, бидай қабығы немесе дәнді дақылдармен, сондай-ақ кесілген картоп, морковь немесе алмамен ылғал көзі ретінде оңай өсіруге болады. Тамақ құрттарын өсіруге қажетті аз ғана кеңістік оларды кеңейтілген өнеркәсіптік жаппай өндіріс үшін маңызды етті.
Mealworms are edible for humans, and processed into several insect food items available in food retail such as insect burgers. Due to their high protein and fat content, as well as consuming large amounts of fiber, they represent a good food source for humans. They are also high in oleic acid, which can decrease low density lipoprotein (LDL) and increase high density lipoprotein (HDL) levels in the blood. In May 2017, mealworms were approved as food in Switzerland. In June 2021, dried mealworms were authorized as novel food in the European Union, after the European Food Safety Authority assessed the larvae as safe for human consumption. Mealworm larvae contain significant nutrient content. Mealworm larvae contain levels of potassium, copper, sodium, selenium, iron and zinc that rival those of beef. Mealworms contain essential linoleic acids as well. They also have greater vitamin content by weight compared to beef, B12 not included. Mealworms may be easily reared on fresh oats, wheat bran or grain, with sliced potato, carrots, or apple as a moisture source. The small amount of space required to raise mealworms has made them relevant for scalable industrialized mass production.