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Gembloux Agro-Bio Tech (GxABT)
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MASTER THESIS
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Quantification et identification des isoflavones bioaccumulées par le grillon d'élevage (Acheta domesticus) via l'intégration d'isoflavones provenant de Vicia faba et de Vigna radiata dans son alimentation

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Moens, Boris ULiège
Promotor(s) : Caparros Megido, Rudy ULiège
Date of defense : 20-Jan-2022 • Permalink : http://hdl.handle.net/2268.2/13909
Details
Title : Quantification et identification des isoflavones bioaccumulées par le grillon d'élevage (Acheta domesticus) via l'intégration d'isoflavones provenant de Vicia faba et de Vigna radiata dans son alimentation
Translated title : [en] Quantification and identification of bioaccumulated isoflavones in European house cricket (Acheta domesticus) via the integration of isoflavones from Vicia faba and Vigna radiata in its diet
Author : Moens, Boris ULiège
Date of defense  : 20-Jan-2022
Advisor(s) : Caparros Megido, Rudy ULiège
Committee's member(s) : Lassois, Ludivine ULiège
Blecker, Christophe ULiège
Fauconnier, Marie-Laure ULiège
Francis, Frédéric ULiège
Language : French
Number of pages : 89
Keywords : [fr] Acheta domesticus (A. domesticus)
[fr] Acheta domesticus densovirus (AdDV)
[fr] Flavonoïdes
[fr] Isoflavones
Discipline(s) : Life sciences > Entomology & pest control
Institution(s) : Université de Liège, Liège, Belgique
Degree: Master en bioingénieur : sciences agronomiques, à finalité spécialisée
Faculty: Master thesis of the Gembloux Agro-Bio Tech (GxABT)

Abstract

[fr] Le grillon domestique (Acheta domesticus) est considéré comme l’un des insectes ayant le plus de potentiel dans la production d’insectes comestible dû à sa composition nutritionnelle très intéressante pour l’alimentation humaine et animale. Cependant, depuis une dizaine d’années, Acheta domesticus densovirus (AdDV) se répand rapidement dans les élevages de A. domesticus et cause une mortalité totale dans les exploitations touchées. L’AdDV présente une menace considérable pour l’avenir de la production de A. domesticus, d’autant plus qu’à ce jour, tous les essais visant à créer des individus résistants ou tolérants au virus ont échoué. Il est donc crucial de rechercher des solutions alternatives pour tenter de minimiser les dégâts causés par l’AdDV. Dans ce sens, les isoflavones majoritairement présentes chez les légumineuses, sont des flavonoïdes connus pour avoir de nombreuses propriétés dont des actions antivirales. Étant donné que les insectes sont capables de bioaccumuler des composés phénoliques via leur alimentation, il serait opportun d’investiguer la potentielle bioaccumulation d’isoflavones par le grillon en vue d’observer de possibles effets antiviraux. C’est pourquoi cette étude a tenté d’établir la capacité d’A. domesticus à bioaccumuler des isoflavones sélectionnées (daidzéine, daidzine, génistéine, génistine, formononétine et biochanine A) provenant de coques de féverole (Vicia faba) et de coques de haricot mungo (Vigna radiata) incorporées dans son alimentation. Afin de vérifier cette hypothèse, différentes alimentations ont été élaborées en incorporant à 33, 66 et 100% les coques de V. faba et V. radiata dans l’alimentation de A.
domesticus. Les grillons ont été élevés durant 6 semaines avec ces différentes alimentations pour ensuite être analysés par chromatographie liquide haute performance (HPLC) combinée à un détecteur à barrette de diodes (DAD) afin d’identifier et de quantifier les isoflavones d’intérêts. Les résultats de l’analyses HPLC-DAD n’ont pas permis de détecter la présence d’isoflavones chez A. domesticus et chez les coques de V. faba et de V. radiata. Malgré cela, il semble que des analyses supplémentaires (comme la LC-MS, la LC-MS/MS ou la NMR) doivent être réalisées car la littérature renseigne des méthodes d’analyses plus sensibles que l’HPLC-DAD. Durant cette étude, une mortalité quasi-totale des grillons du premier essai de l’expérimentation est survenue. Une analyse PCR de ces grillons a permis de détecter l’AdDV chez ces individus. Cependant, des analyses supplémentaires doivent être réalisées pour déterminer si l’AdDV est
à l’origine de la mortalité des grillons. En parallèle, les compositions nutritionnelles des légumineuses et des grillons ont été analysées afin de pouvoir également étudier l’influence de leur alimentation sur leur composition nutritionnelle et ses performances de croissance. Les grillons avec le poids final le plus élevé ont été nourris avec V. radiata traité thermiquement incorporé à 33% dans du "chicken feed". Les performances de croissance obtenues semblent donc encourageantes concernant l’incorporation de co-produits issus de l’industrie agro-alimentaire dans l’alimentation de A. domesticus

[en] The European house cricket (Acheta domesticus) is considered as one of the insects with the most potential in the production of edible insects due to its very interesting nutritional composition for human and animal food. However, in the last decade, the Acheta domesticus densovirus (AdDV) has spread rapidly in A. domesticus farms causing total mortality in affected farms. AdDV is a considerable threat for the future of A. domesticus production because, to date all attempts to create resistant or tolerant crickets to the virus have failed. It is therefore crucial to look for alternative solutions to reduce the damage caused by AdDV. One possible solution is the use of isoflavones which have antiviral properties and can be present in feed sources for A. domesticus, mainly legumes. Because insects can bioaccumulate phenolic compounds via their diet, there is potential to increase the isoflavone content of A. domesticus through their feed source, which could then lead to increased resistance or tolerance to viral infection by AdDV. Therefore, the objectives of this study was to determine if A. domesticus is able to bioaccumulate specific isoflavones (daidzein, daidzin, genistein, genistin, formononetin and biochanin A) from faba bean (Vicia faba) and mung bean (Vigna radiata) hulls incorporated in its diet. To address this hypothesis, different diets were created by incorporating 33, 66 and 100% of V. faba and V. radiata hulls in the diet of A. domesticus. Crickets were reared for 6 weeks on these different diets and then analyzed by high performance liquid chromatography (HPLC) combined with a diode array detector (DAD) to identify and quantify the selected isoflavones. The results of the HPLC-DAD analysis did not detect the presence of isoflavones in either V. faba and V. radiata hulls, nor in A. domesticus. However, as isoflavones are known to be present in legumes it is possible that HPLC-DAD is not an accurate detection method for isoflavones. Additional more sensitive analyses such as LC-MS, LC-MS/MS or NMR have to be performed. Furthermore, during the first trial of this study, almost total mortality of crickets occurred and individuals were confirmed, using PCR, to be infected with AdDV. However, additional analyses is needed to determine if AdDV is the main cause of the cricket mortality. Additionally, in this study, the nutritional compositions of legumes and crickets were also analyzed in order to investigate the influence of diet on the nutritional composition and growth performances of A. domesticus. Crickets with the highest final weight were fed with heat-treated V. radiata incorporated at 33% in "chicken feed". The results of the growth performances of A. domesticus seem encouraging concerning the incorporation of byproducts from the food industry in its diet


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  • Moens, Boris ULiège Université de Liège > Gembloux Agro-Bio Tech

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