Биологи ТГУ показали возможность увеличения содержания витамина С, витаминов группы B, витамина К, йода, цинка, железа и других полезных элементов в упомянутых видах, используемых для производства экологически чистых пищевых добавок.
Руководитель проекта, Анастасия Симакова, заведующая кафедрой зоологии беспозвоночных животных БИ ТГУ, пояснила, что содержание питательных веществ в биомассе беспозвоночных животных различается не только у разных видов, но и у особей, содержащихся в разных условиях. В некоторых случаях нутриенты могут отсутствовать или находиться на очень низком уровне. Целью исследования было изменение состава биомассы таким образом, чтобы она содержала все необходимые элементы, а также увеличение содержания определенных питательных веществ.
Таким образом, данное исследование представляет собой значимый шаг в области производства пищевых добавок, позволяющих улучшить пищевую ценность и качество продуктов. Результаты работы ученых могут быть использованы для разработки более эффективных методов выращивания биомассы беспозвоночных животных с оптимальным содержанием питательных веществ.
На первом этапе исследования, ученые изменили рацион питания беспозвоночных животных, путем добавления прекурсоров витаминов, минералов и макроэлементов (белков, жиров и углеводов) в питательный субстрат. Эти вещества играют важную роль в обмене веществ у беспозвоночных, и могут способствовать образованию необходимых питательных веществ в их организме.
На протяжении 30 дней каждая группа беспозвоночных получала специальное обогащенное питание. По окончании эксперимента, состав биомассы беспозвоночных был исследован на содержание питательных веществ, и результаты сравнили с контрольной группой, которая выращивалась на тех же субстратах, но без добавления прекурсоров.
– В эксперименте установлено высокое содержание белка в сырой биомассе модельных видов: у сверчков 35,0 %, у ахатин 20,4 %, у червей 17,6 %, у тараканов 8,6 %. Следует иметь в ввиду, что в сухой массе эти значения увеличились бы почти вдвое, – рассказывает Анастасия Симакова. – В ходе эксперимента нам удалось значительно повысить содержание белка в биомассе тараканов – более чем в два раза, у червей – в 1,2 раза. Таким образом, содержание главного полезного вещества биомассы беспозвоночных – белка – вполне поддается корректировке и увеличению до необходимых значений. К числу наиболее значимых результатов также можно отнести повышение уровня витамина С у дождевых червей в 1,6 раза, значительно увеличилось содержание витаминов группы B, в частности, уровень В7 вырос в два раза и почти достиг суточной нормы для человека. У других беспозвоночных повышение концентрации витаминов B1, B2, B3, B6, B7, B9 и B12 отмечено в разной степени. Например, содержание B6, B7 и B12 наиболее существенно повысилось у сверчков, уровень B2, B3, B9 заметно вырос у улиток ахатин. Вместе с этим в ходе эксперимента в биомассе беспозвоночных возросло содержание жирорастворимых витаминов, но увеличение это очень неравномерно. Так, наибольший рост витамина К в 13,8 раза отмечен у тараканов, витаминов А, Е и D3 – у червей.
Результаты эксперимента показали, что накопление жирорастворимых витаминов в биомассе беспозвоночных оказалось возможным, и будущие исследования помогут определить предел этого накопления.
Благодаря обогащенному питанию беспозвоночных, биологам удалось увеличить содержание таких важных минералов, как железо, селен, цинк, магний, калий, фосфор, кальций, йод и медь. У ахатин значительным образом увеличилось содержание йода – в 4,3 раза, у тараканов значительно повысилось содержание магния – в 5,6 раза, а также хлора и свинца – в 2,5 раза, йода и железа – в два раза. У червей уровень железа, селена, цинка и йода повысился, а у сверчков наиболее заметен был рост концентрации железа, цинка и фосфора.
Также исследование химического состава биомассы беспозвоночных показало очень низкое содержание тяжелых металлов и токсических веществ.
По словам Анастасии Симаковой, возможно и далее повышать питательную ценность биомассы, в первую очередь, путем отбора и выведения новых линий "одомашненных" беспозвоночных, которые способны накапливать большое количество белка и других питательных веществ.
В 2022 году ученые БИ ТГУ одними из первых в России начали проводить исследования необходимые для разработки улучшенных технологий выращивания беспозвоночных животных. Осенью 2023 года биологи подали заявку на патент «Выращивание бронзовки золотистой». Эта и другие разработки позволят развивать в России культивирование беспозвоночных для использования в пищевой и фармацевтической промышленности.
(Источник и фото: Биологический институт Томского госуниверситета).
