Identifisering og kvantifisering av fettsyreprofilene til melorm (Tenebrio molitor), svarte soldatfluelarver (Hermetia illucens) og larvefôr ved bruk av GC-MS

Abstract

Trenden for befolkningsvekst på verdensbasis er eksponentiell og derfor kreves det nye metoder og teknologier for matproduksjon. Matavfall oppstår under ulike punkter i matvarekjeden og er viktig og næringsrik ressurs som må forvaltes bedre for å bukke med den økende etterspørselen etter mat som vil oppstå i årene som kommer. Melormer og svarte soldatfluelarver er to insekter, blant mange andre arter, som inneholder store mengder av verdifulle næringsstoffer som proteiner og fettsyrer. Svarte soldatfluelarvene er i tillegg effektive til å omdanne en rekke forskjellige organiskavfall til insekt biomasse, som deretter kan brukes som dyre- og fiskefôr. Identifisering og kvantifisering av fettsyreprofilene til disse insektene samt larvefôret vil gi verdifull informasjon om næringsverdien til disse, og var derfor hovedmålet i denne oppgaven.

Total fettsyreprofil for melormer, svarte soldatfluelarver (SSFL) og larvefôr ble identifisert og kvantifisert ved bruk av en gasskromatograf (GC) kombinert med et singel-kvadrupol massespektrometer (MS). Den analytiske metoden var allerede etablert og i rutinemessig bruk ved kjemiavdelingen på fakultetet. Ekstrahering av lipidene fra insektene og larvefôr ble gjennomført med passende løsemidler, som deretter ble derivatisert til fettsyremetylestere før analyse på GC-MS. Funnene ble diskutert med hovedvekt på mengder av de gunstige fettsyrene EPA, DHA, mono- og polyumettede fettsyrer samt n-6/n-3 forhold. I tillegg ble sammenhengen mellom larvefôr og fettsyreprofil i larvene diskutert.

Det totale lipidinnholdet var 28,3 ± 0,6 %, 38,4 ± 0,9 % og 7,3 ± 0,8 % for henholdsvis melorm, svarte soldatfluelarver og larvefôr. Fettsyrealkylkjeden strakk seg fra C6-C26 og det ble identifisert og kvantifisert 56 unike fettsyrer der 23, 45 og 40 fettsyrer for hhv. melorm, SSFL og larvefôr var blant dem. SSFL inneholdt størst menge mettede fettsyrer med 72,4 % etterfulgt av melorm (23,9 %) og larvefôr (15,9 %). Innholdet av MUFA var på henholdsvis 18,0 %, 45,7 % og 38,0 %, mens innholdet av PUFA var 9,6 % for SSFL og omtrent like for larvefôr og melorm (38,3 % og 38,1 %). Både -linolensyre og linolsyre var til stedet i alle analyserte prøvematriksene, men sistnevnte fantes i mye større mengder i alle tre. EPA og DHA ble ikke funnet i melorm, men ble funnet i mindre mengde hos SSFL og larvefôr. På grunn av store mengder SFA spesielt laurinsyre i SSFL og ikke gunstige SFA/PUFA samt n- 6/n-3 forhold er ikke direkte konsum av disse insektene gunstig for menneskehelse.

The trend of population growth worldwide is exponential, and therefore, new methods and technologies for food production are required. Food waste occurs at various points in the food chain and is an important and nutritious resource that must be better managed to meet the increasing demand for food that will arise in the years to come. Mealworms and black soldier fly larvae are two insects, among many other species, that contain large amounts of valuable nutrients such as proteins and fatty acids. Black soldier fly larvae are also efficient at converting a variety of organic waste into insect biomass, which can then be used as animal and fish feed. Identification and quantification of the fatty acid profiles of these insects and the larval feed will provide valuable information on their nutritional value and was therefore the main objective of this study.

The total fatty acid profile for mealworms, black soldier fly larvae (BSFL), and larval feed was identified and quantified using a gas chromatograph (GC) combined with a single quadrupole mass spectrometer (MS). The analytical method was already established and in routine use at the chemistry department of the faculty. Extraction of lipids from the insects and larval feed was carried out using appropriate solvents, which were then derivatized to fatty acid methyl esters before analysis by GC-MS. The findings were discussed with a focus on the amounts of beneficial fatty acids such as EPA, DHA, mono- and polyunsaturated fatty acids as well as the n-6/n-3 ratios. In addition, the relationship between larval feed and fatty acid profile in the larvae was discussed.

The total lipid content was 28.3 ± 0.6 %, 38.4 ± 0.9 %, and 7.3 ± 0.8 % for mealworms, black soldier fly larvae, and larval feed, respectively. The fatty acid chain ranged from C6-C26, and consisted of 56 unique fatty acids, with 23, 45, and 40 fatty acids for mealworms, BSFL, and larval feed, respectively. BSFL contained the highest amount of saturated fatty acids (72.4 %), followed by mealworms (23.9 %) and larval feed (15.9 %). The content of MUFA was 18.0 %, 45.7 %, and 38.0 %, respectively, while the content of PUFA was 9.6 % for BSFL and roughly the same for larval feed and mealworms (38.3 % and 38.1 %). Both α-linolenic acid and linoleic acid were present in all analyzed sample matrices, but the latter was present in much larger amounts in all three. EPA and DHA were not found in mealworms, while they were present in smaller amounts in BSFL and larval feed. Due to the large amounts of SFA, especially lauric acid, in BSFL and the unfavorable SFA/PUFA and n-6/n-3 ratios, direct consumption of these insects may not be favorable for human health.