Biokonversion von Nebenströmen durch Insekten und ihr Darmmikrobiom

Dr. Dorothee Tegtmeier:

        »Aus Müll werden Schätze: Das Mikrobiom von Hermetia illucens und die Biokonversion industrieller Nebenströme.«

Die Larven der Schwarzen Soldatenfliege (Hermetia illucens) erweisen sich als wertvolle Proteinquelle und haben das Potenzial Soja und Fischmehl in der Viehzucht und Aquakultur zu ersetzen. Für die Bioökonomie spielt die Nutzung industrieller Nebenströme eine zentrale Rolle. Diese könnten als Futter für die Aufzucht der Larven eingesetzt werden und die Insektenzucht wirtschaftlicher gestalten. Daher haben wir die Auswirkungen von leeren Fruchtständen der Ölpalme (LFS), Kartoffeltrester (KT) und Baumwollsaatpresskuchen (BPK) auf die Entwicklung und die Darmmikrobiota der Larven untersucht. Die Larven konnten mit LFS, KT und BPK aufgezogen werden, waren am Ende ihrer Entwicklung jedoch kleiner als die Kontrolllarven, die Hühnerfutter (HF) erhalten haben. Unabhängig von der Diät wurden jedoch Überlebensraten von über 90 Prozent beobachtet.

Um anschließend die mikrobielle Gemeinschaft im Darm der Larven zu analysieren, isolierten und identifizierten wir insgesamt 329 Bakterienstämme. Vertreter der Familie Bacillaceae wurden am häufigsten aus Larven isoliert, die mit der ballaststoffreichen LFS-Diät aufgezogen wurden. Mit Bioinformatik-Tools wurde vorhergesagt, dass ein Großteil dieser Isolate das Potenzial haben Zellulose abzubauen. Der Zelluloseabbau wurde anschließend in vitro mithilfe des Kongorot-Tests bestätigt. Im Gegensatz dazu wurden aus Larven, welche mit den proteinreichen Diäten BPK und HF aufgezogen wurden hauptsächlich Vertreter der Familien Enterobacteriaceae und Morganellaceae im Darm gefunden. Wir kommen zu dem Schluss, dass das Darmmikrobiom eine entscheidende Rolle bei der Verdauung von zellulosereichem pflanzlichem Material spielt und es den Larven dadurch ermöglicht, ihren Lebenszyklus auch auf Substraten mit geringem Nährwert erfolgreich abzuschließen.