Antinutriční a alergenní látky v jedlém hmyzu

Michaela Benešová

Bachelor's thesis

Antinutritional and allergenic substances in edible insects

Abstract:

Předložená bakalářská práce na téma Antinutriční a alergenní látky v jedlém hmyzu se opírá o vědeckou literaturu a studie s cílem zmapovat tyto látky. Entomofagie, tj. využívání hmyzu jako potraviny, není novodobý trend této doby. První zmínky o pojídání hmyzu sahají až do pravěku a ve spoustě zemích ve světě je konzumace hmyzu běžnou praxí. V mnoha zemích je přesto jedlý hmyz tabu, a to především v západních zemích. Jedním z řešení této neofobie z konzumace hmyzu může být zabudování vyextrahovaného hmyzího prášku do některých běžných potravin. Česká republika mezi tyto země také patří, ale i přesto má v současnosti vzhledem k prováděcím nařízením Komise (EU) schválené již čtyři druhy jedlého hmyzu. Mezi tyto druhy patří cvrček domácí (Acheta domesticus), potemník moučný (Tenebrio molitor), potemník stájový (Alphitobius diaperinus) a saranče stěhovavá (Locusta migratoria). Vzhledem ke stále rostoucí populaci a enviromentálním problémům by mohl být problém jednoho dne zajistit obživu pro obyvatelstvo, a to především zajistit zdroj kvalitních bílkovin. Hmyz by mohl být řešením, avšak je potřeba upozornit na jeho potenciální rizika. Jedním z největších rizik je alergie. Alergie je nepřiměřená reakce imunitního systému na určitý podnět. Jedlý hmyz obsahuje řadu alergenů, z nichž nejčastějšími jsou tropomyosin a argininkináza. Přítomnost těchto látek lze stanovit pomocí metody ELISA nebo například spektrofotometrií. Hmyzí alergeny doprovází zkřížená alergie s korýši, měkkýši nebo také roztoči. Toto tvrzení bylo potvrzeno mnoha studiemi, které zkoumaly vliv zpracování na tyto alergeny. U těchto alergenních látek zjistily sníženou imunoreaktivitu při smažení, avšak tropomyosin při vaření či pečení zůstal stabilní. U jedlého hmyzu bylo evidováno také pár případů anafylaktického šoku, a to konkrétně u sarančat. Dalším potenciálním rizikem v jedlém hmyzu jsou antinutriční látky. Jedná se o látky, které snižují vstřebatelnost minerálních látek, vitaminů, bílkovin apod. Mezi takové látky u hmyzu patří fytová kyselina, tanin, oxaláty či thiamináza, která byla detekována u hmyzu Anaphe venata. Tanin i fytová kyselina byly u hmyzu naměřeny v bezpečném množství a hodnoty fytové kyseliny byly dokonce nižší než u sóji luštinaté (Glycine max). I přesto, že hodnoty oxalátů vykazovaly vyšší hodnoty než ostatní antinutriční látky, lze je po tepelném zpracování vyhodnotit jako látky bezpečné pro lidský organismus. Tyto látky byly stanoveny nejčastěji pomocí spektrofotometrie či chromatografie. Posledním rizikem je možná toxicita v podobě akumulovaných pesticidů z krmných směsí. U některých druhů hmyzu byla zjištěna přítomnost těžkých kovů či toxiny, které mohou přirozeně produkovat na svou vlastní ochranu.

Abstract:

Submitted bachelor's thesis on Antinutritional and allergenic substances in edible insects is based on scientific literature and studies with the aim of analysing these substances. Entomophagy, i.e. the use of insects as food, is not a recent trend of our time. The first references of insect eating date back to prehistoric times and in many countries around the world, eating insects is a common practice. Yet in many countries, eating insects is taboo, especially in Western countries. One solution to this neophobia of eating insects may be to incorporate extracted insect powder into some common foods. The Czech Republic is also one of these countries, but despite this, due to the implementing regulations of the Commission (EU), it currently has four species of edible insects approved. These species include the house cricket (Acheta domesticus), the yellow mealworm (Tenebrio molitor), the lesser mealworm (Alphitobius diaperinus) and the migratory locust (Locusta migratoria). Given the ever-increasing population and environmental problems, it could one day be a challenge to provide food for the population, especially to provide a source of quality protein. Insects could be a solution, but their potential risks need to be highlighted. One of the biggest risks is allergy. An allergy is an inappropriate reaction of the immune system to a particular stimulus. Edible insects contain a number of allergens, the most common of which are tropomyosin and arginine kinase. The presence of these substances can be determined by ELISA or, for example, spectrophotometry. Insect allergens are accompanied by cross-allergies with crustaceans, molluscs or also mites. This statement has been confirmed by many studies that have studied the effect of processing on these allergens. They found reduced immunoreactivity for these allergens when fried, but tropomyosin remained stable when cooked or baked. A few cases of anaphylactic shock were also recorded for edible insects, specifically in anemones. Another potential risk in edible insects is the presence of antinutritional substances. These substances reduce the absorption of minerals, vitamins, proteins etc. Among such substances in insects there are phytic acid, tannin, oxalates or thiaminase, which has been detected in the insect Anaphe venata. Both tannin and phytic acid were found at safe levels in the insects and the levels of phytic acid were even lower than in soybean (Glycine max). Even though the oxalate values showed higher values than the other antinutrients, they can be evaluated as safe for human consumption after heat treatment. These substances were most often determined by spectrophotometry or chromatography. A final risk is possible toxicity in the form of accumulated pesticides from compound feed. Some insect species have been found to have heavy metals or toxins that they can naturally produce for their own protection.

Keywords

entomofagie, chitin, jedlý hmyz, vláknina, zkřížená alergie

Keywords

cross allergy, edible insects, entomophagy, chitin, fiber

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 21. 4. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 22. 5. 2023
• Supervisor: prof. Ing. Lenka Kouřimská, Ph.D.
• Reader: Anežka Kopecká, Ing.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme:
Food and Nutrition