Zastoupení lipofilních vitaminů v jedlém hmyzu

Bc. Lucie Jarolímová

Master's thesis

Representation of lipophilic vitamins in edible insects

Abstract:

Jelikož lidská populace stále roste, zvyšuje se i poptávka po cenově dostupných, udržitelných a kvalitních potravinách především živočišného původu. Produkce masa a masných výrobků má však významný negativní dopad na životní prostředí kvůli emisím skleníkových plynů, požadavkům na plochu a spotřebě vody. Jako alternativa se nabízí jedlý hmyz, který je výrazně nenáročnější, co se týče podmínek chovu. Proto je jedlý hmyz podrobován také analýze nutričních vlastností. Obecně je bohatý především na bílkoviny a tuky. Nutriční složení se však liší v závislosti na mnoha faktorech, jako je například druh hmyzu, stádium dospělosti či složení krmiva. Jelikož jsou maso a masné výrobky významným zdrojem lipofilních vitaminů, je snahou zjistit, zda by je jedlý hmyz mohl nahradit i z tohoto hlediska. Cílem práce bylo vyvinout a validovat analytickou metodu stanovení lipofilních vitaminů (A, D, E) a pomocí této metody stanovit a porovnat obsah těchto vitaminů v jedlém hmyzu. K analýze byly k dispozici tři druhy jedlého hmyzu, a to cvrček domácí (Acheta domesticus), larvy potemníka moučného (Tenebrio molitor) a saranče stěhovavá (Locusta migratoria). Všechny vitaminy byly stanoveny pomocí kapalinové chromatografie na reverzních fázích (RP HPLC) a k analýze byly použity různé detektory (DAD, FLD, MS). Validace byla provedena na základě vyhodnocení parametrů správnost, přesnost, limit detekce a kvantifikace, linearita a pracovní rozsah. Pomocí vyvinuté metody byly stanoveny obsahy lipofilních vitaminů ve vzorcích jedlého hmyzu. Vitamin A byl ve všech analyzovaných vzorcích hmyzu pod limitem detekce dané metody. Vitamin D3 se nacházel ve stopovém, nekvantifikovatelném množství pouze v druhu Tenebrio molitor. Všechny druhy se však ukázaly jako bohatý zdroj vitaminu E, díky vysokému zastoupení α-tokoferolu, jež má nejvyšší biologickou účinnost ze všech vitamerů. Nejvyšší množství α-tokoferolu bylo stanoveno ve vzorcích cvrčka domácího (Acheta domesticus), a to v průměru 33,37 µg/g sušiny. Potemník moučný (Tenebrio molitor) obsahoval v průměru 21,24 µg α-tokoferolu/g sušiny a saranče stěhovavá (Locusta migratoria) 25,94 µg α tokoferolu/g sušiny.

Abstract:

Given the rate of human population increase, the demand for affordable, sustainable and high quality foods, predominantly animal based, has been on the rise. However, the production of meat and meat based products has a significant negative impact on the environment due to greenhouse gas emissions and high land and water use. Edible insects offer a viable alternative due to significantly lower breeding requirements. Consequently, edible insects have been undergoing nutritional value analysis. Generally, they are rich mainly in protein and fats. However, the nutritional composition differs depending on many factors, such as the species, its stage of development and feed composition. Given that meat and meat based products are a significant source of lipophilic vitamins, it is important to determine whether edible insects could replace them in that aspect as well. The goal of the thesis was to develop and validate an analytical method for determining lipophilic vitamin (A, D, E) content and to use that method to determine and compare the amount of these vitamins in edible insects. The following three species of edible insects were analyzed: house cricket (Acheta domesticus), mealworm larvae (Tenebrio molitor) and migratory locust (Locusta migratoria). The amounts of all these vitamins were measured using reversed-phase high performance liquid chromatography (RP-HPLC) with different detectors used for analysis (DAD, FLD, MS). The validation was performed based on the evaluation of the following parameters: precision, accuracy, limits of detection and quantification, linearity and range. The developed method was used to determine lipophilic vitamin content in edible insect samples. Vitamin A content was below the method's detection limit for all samples. Vitamin D3 was present only in Tenebrio molitor and only in trace, unquantifiable amounts. However, all species turned out to be a rich source of Vitamin E due to high amounts of α tocopherol, the most biologically active vitamer. The highest amount of α-tocopherol was observed in house cricket (Acheta domesticus) samples, being 33.37 µg/g of dry matter on average. The mealworm (Tenebrio molitor) and the migratory locust (Locusta migratoria) contained 21.24 µg and 25.94 µg of α-tocopherol per 1 g of dry matter on average respectively.

Keywords

Acheta, Tenebrio, Locusta, nutriční hodnota, tokoferoly, cholekalciferol, retinol

Keywords

retinol, Acheta, Tenebrio, Locusta, nutritional value, tocopherols, cholecalciferol

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 15. 4. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 17. 5. 2023
• Supervisor: Ing. Zora Kotíková, Ph.D.
• Reader: Ondřej Drábek, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme:
Food and Nutrition