DE10328102A1 - Growing flesh flies on plant-based substrates, used to produce larvae and pupae for promotion of wound healing, eliminates risk of transferring pathogens associated with use of animal-based nutrient media - Google Patents

Growing flesh flies on plant-based substrates, used to produce larvae and pupae for promotion of wound healing, eliminates risk of transferring pathogens associated with use of animal-based nutrient media Download PDF

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    • A01KANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K67/00Rearing or breeding animals, not otherwise provided for; New or modified breeds of animals
    • A01K67/033Rearing or breeding invertebrates; New breeds of invertebrates

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Abstract

A method for growing flesh flies on plant substrates, is new.

Description

Fliegen legen ihre Eier auf artspezifisch bevorzugten Substraten ab. Die meisten Vertreter der Gruppe der Fleischfliegen (Familien Sarcophagidae und Calliphoridae) nutzen in der Natur faktisch immer Fleisch (z.B. tote Tiere) bzw. tierische oder menschliche Exkremente als Ablagestätten für ihre Eier, weil die darin enthaltenen Nährstoffe offenbar optimal für das Larvenwachstum sind (E. Martini 1946: Medizinische Entomologie, G. Fischer, Jena; W. Jacobs, M. Renner 1988, Biologie und Ökologie der Insekten: G. Fischer, Stuttgart; K. Dettner, W. Peters et al., 1999, Lehrbuch der Entomologie, G. Fischer, Stuttgart). Die Ernährung der Fleischfliegen unterscheidet sich grundlegend von der der saprophagen Fliege Musca domestica und verwandten Arten (die z.B. zur Fam. Muscidae gehören), bei denen die Larven in der Natur auch auf fauligen Pflanzenmaterial wachsen. Vor diesem Hintergrund ist es nicht verwunderlich, dass die weltweit in vielen Laboratorien erfolgenden Zuchten der „Fleischfliegen" tatsächlich ausschließlich unter Verwendung von Fleisch oder tierischen Produkten (Pferdemuskel, Schweineleber etc.) erfolgen. Diese so produzierten Fliegenmaden und adulten Fliegen werden zu verschiedensten Zwecken verwendet, z.B. für wissenschaftliche Untersuchungen, als Futter für Reptilien, als Köder für Fische beim Angeln etc. Bei der Zucht von Vertretern der saprophagen Arten (z.B. Musca domestica) wurden dagegen wegen der besonderen Ernährungsweise schon seit langem Nährmedien eingesetzt, die vorwiegend auf pflanzlichen Grundlagen (z.B. Weizenkleie, Bermudagras etc.) basieren, die aber dennoch zumeist tierisches Eiweiß, z.B. Milchprodukte, Quark oder Hühnereier, als Zusatzstoffe enthielten ( z.B. Lit. P. Singh, RF. Moore, 1985, Handbook of insect rearing. Vol. 2, Elsevier, Seiten 125 ff).fly lay their eggs on species-specific preferred substrates. The most representatives of the group of the flesh flies (families Sarcophagidae and Calliphoridae) in nature always use meat (e.g. dead animals) or animal or human excreta as storage sites for their eggs, because the nutrients it contains apparently optimal for that Larval growth are (E. Martini 1946: Medical entomology, G. Fischer, Jena; W. Jacobs, M. Renner 1988, Biology and Ecology Insects: G. Fischer, Stuttgart; K. Dettner, W. Peters et al. 1999, textbook of entomology, G. Fischer, Stuttgart). The diet of Flesh flying is fundamentally different from that of saprophages Fly Musca domestica and related species (e.g., of the family Muscidae belong), where the larvae in nature also on putrid plant material to grow. Against this background, it is not surprising that the in many laboratories, breeding of the "flies" is actually exclusively under Use of meat or animal products (horse muscle, Pork liver etc.). These fly maggots thus produced and adult flies are used for a variety of purposes, e.g. For scientific studies, as food for reptiles, as baits for fish while fishing, etc. In the breeding of representatives of the saprophagen species (e.g., Musca domestica) were on the other hand because of the particular diet for a long time nutrient media mainly based on vegetable principles (e.g., wheat bran, Bermudagras etc.) are based, but still mostly animal Protein, e.g. Dairy products, quark or chicken eggs, as additives (e.g., Ref P. Singh, RF Moore, 1985, Handbook of insect rearing. Vol. 2, Elsevier, pages 125 ff).

Für die allermeisten Anwendungen der im Labor gezüchteten Fliegen bzw. ihrer Larven ist es ohne Bedeutung, auf welcher Nährstoff-Basis sie gezüchtet werden. Dies sieht allerdings anders aus bei solchen Fliegen, die dafür gezüchtet werden, um – wie z.B. Lucilia sericata – als Larven auf menschlichen Wunden zum Einsatz zu kommen. Mit dieser sogenannten Madentherapie können schlecht heilende Wunden erfolgreich behandelt werden. Die Fliegenmaden bewirken mit ihren Sekreten, dass nekrotisches Gewebe aufgelöst wird (Wunddebridement) und dass anschließend eine Ausheilung der Wunde erfolgt. Ein ungelöstes Problem bei der Madentherapie besteht darin, dass die eingesetzten Fliegenmaden aus ihrer tierischen Nahrung Viren, Bakterien oder Pilze aufnehmen und dann in die menschlichen Wunden übertragen können. Hierfür kommen eine große Zahl von unterschiedlichen Erregern als Kandidaten in Frage (W. Köhler et al. 2001; Medizinische Mikrobiologie, Urban und Fischer, München). Diese Liste potentieller Erregerübertragungen wurde noch um eine weitere Gruppe – die Prionen – erweitert, als von unserer Gruppe gezeigt werden konnte (Post et al. 1999: Fly larvae and pupae as vectors for scrapie, Lancet 354 pp., 1969–1970), dass Prionen im Inneren von Fliegenmaden und – puppen überleben können und dann – bei oraler Aufnahme – zu patenten Infektionen bei neuen Wirten führen. Aufgrund der möglichen Erregerübertragungen hat die Zucht von Fliegenlarven auf Fleischbasis den gravierendebn Nachteil, dass ein Einsatz dieser Maden am bzw. auf der Haut des Menschen mit unkalkulierbaren Risiken verbunden ist.For the vast majority Applications of laboratory-bred Flies or their larvae it is irrelevant, on which nutrient basis she bred become. However, this looks different for such flies that to be bred for um - how e.g. Lucilia sericata - as To use larvae on human wounds. With this so-called Mad therapy can badly healing wounds are treated successfully. The fly maggots With their secretions they cause necrotic tissue to disintegrate (Wunddebridement) and that then follows a healing of the wound. An unresolved one Problem with the Madentherapie is that the used Fly maggots from their animal food viruses, bacteria or Pick up mushrooms and then transfer them to human wounds can. Therefor come a big one Number of different pathogens as candidates in question (W. Charcoal burner et al. 2001; Medical Microbiology, Urban and Fischer, Munich). This list of potential pathogen transmissions was extended by another group - the prions - could be shown by our group (Post et al 1999: Fly larvae and pupae as vectors for scrapie, Lancet 354 pp., 1969-1970), that prions can survive inside fly maggots and pupae and then - in oral Recording - too patents cause infections in new hosts. Because of the possible pathogen transmissions the breeding of meat-based fly larvae has the serious disadvantage that use of these maggots on or on the skin of man associated with incalculable risks.

Eine Lösung des Problems durch die vorliegende Erfindung besteht darin, dass Fliegenmaden ohne Kontamination mit Krankheitserregern aufgezogen werden können. Es wurde in überraschender Weise gefunden, dass sich die Larven von Arten der fleischfressenden Gattungen Sarcophaga, Lucilia, Calliphora und Phormia auch auf ausschließlich pflanzlichen Substraten züchten lassen. Es wurde gefunden, dass die auf Pfalzenmaterialien gezüchteten Fliegen ähnliche Reproduktions- und Wachstumsraten aufweisen und sich auch zu Puppen und schließlich zu adulten Fliegen entwickelten. Von Vorteil erwies sich auch, dass diese pflanzlichen Medien vorher sterilisiert werden konnten und somit die gezüchteten Fliegenlarven, Puppen und Adulten frei sind Kontaminationen mit Mikroorganismen als auch von tier- oder humanpathogenen Erregern. Damit können diese Fliegenstadien (Larven, Puppen) bzw. aus diesen gewonnene Extrakte problemlos und ohne Gefahr der Übertragung von Erregern auf menschlichen Wunden zur Wundheilung eingesetzt werden.A solution The problem with the present invention is that Fly maggots raised without contamination with pathogens can be. It was in a surprising way found that the larvae of species of carnivorous genera Sarcophaga, Lucilia, Calliphora and Phormia are also exclusively herbal Grow substrates to let. It was found that those bred on plywood materials Flies similar Have reproduction and growth rates and also become pupae and finally developed into adult flies. Another advantage was that These herbal media could be previously sterilized and thus the bred Fly larvae, pupae and adults are free contaminations with Microorganisms as well as animal or human pathogens. With that you can These fly stages (larvae, pupae) or from these won Extracts easily and without risk of transmission of agents to human Wounds are used for wound healing.

Beispiel zur Herstellung erfindungsgemäßer Fliegenaufzuchtmedien Hier können folgende aus Pflanzen gewonnene Nahrungstoffe in Kombination zum Einsatz kommen:

  • 1. Sojabohnenquark (Tofu) = jap. to = Bohne, Fu = Gerinnung, Gärung; wird durch Zusatz von Gerinnungsstoffen (z.B. Ca SO4) aus „Sojamilch" = Saft zerdrückter Bohnen hergestellt.
  • 2. Sojamehl
  • 3. Sojakonzentrat
  • 4. Sojaisolat
  • 5. Weizenkleie
  • 6. Weizengries
  • 7. Maisgries
  • 8. Zuckerrübensirup
Example for the production of fly-rearing media according to the invention Here, the following plant-derived nutrients can be used in combination:
  • 1. Soybean curd (tofu) = jap. To = bean, Fu = coagulation, fermentation; is made by adding coagulants (eg C a SO 4 ) from "soymilk" = juice of crushed beans.
  • 2. Soymeal
  • 3. Soya concentrate
  • 4. soy isolate
  • 5. Wheat bran
  • 6. Wheat semolina
  • 7. Maize grits
  • 8. Sugar beet syrup

Tofu bzw. tofuhaltige Substrate werden ohne weitere Vorbehandlung eingesetzt und mit den anderen Produkten wie Pflanzenmehle, Weizenkleie, Gries und Sirup verrührt. Die Ansätze mit Sojamehl, -konzentrat bzw. -isolat werden aber zuvor für 3–5 Minuten in kochendem Wasser erhitzt und erst nach Abkühlen als Nahrung und Eiablagesubstrat verwendet. Da der Proteingehalt der eingesetzten Pflanzenstoffe zwischen 16–90% variiert, kann durch Einsatz verschiedener Mengen sowie durch Kombination mehrerer Pflanzenstoffe der Proteingehalt des Substrats auf die Anforderungen der jeweiligen Art eingestellt werden.Tofu or tofuhaltige substrates are used without further pretreatment and with the ande other products such as plant meal, wheat bran, semolina and syrup. The soybean meal, concentrate or isolate, however, are first heated in boiling water for 3-5 minutes and then used as food and egg laying substrate after cooling. Since the protein content of the phytochemicals used varies between 16-90%, the protein content of the substrate can be adjusted to the requirements of the respective species by using different amounts and by combining several phytochemicals.

Anwendungsbeispiele:Application examples:

Beispiel 1: Sarcophaga carnariaExample 1: Sarcophaga carnaria

Für die Zucht von S. carnaria ist folgende Nährstoff-Mischung geeignet:

  • 1. 100 g Tofu
  • 2. 6,5 g Weizenkleie
  • 3. 13,5 g Zuckerrübensirup
The following nutrient mixture is suitable for the breeding of S. carnaria:
  • 1. 100 g of tofu
  • 2. 6.5 g of wheat bran
  • 3. 13.5 g sugar beet syrup

Fleischfliegen können auch auf Pflanzensubstraten folgender Zusammensetzungen ohne Fleisch gezüchtet werden:fleshflies can also be grown on plant substrates of the following compositions without meat:

Beispiel 2: Lucilia sericataExample 2: Lucilia sericata

  • 1. 50 g Sojakonzentrat1. 50 g of soy concentrate
  • 2. 3 g Lupinenmehl2. 3 g of lupine flour
  • 3. 6,5 g Maisgries3. 6.5 g of maize grits
  • 4. 10,0 g Zuckerrübensirup4. 10.0 g sugar beet syrup

Beispiel 3: Calliphora erythrocephalaExample 3: Calliphora erythrocephala

  • 1. 150 g Tofu1. 150 g of tofu
  • 2. 30 g Sojakonzentrat2. 30 g soy concentrate
  • 3. 20 g Zuckerrübensirup3. 20 g sugar beet syrup
  • 4. 10 g Weizenkleie4. 10 g of wheat bran

Beispiel 4: Phormia reginaExample 4: Phormia regina

  • 1. 150 g Tofu1. 150 g of tofu
  • 2. 50 g Sojamehl2. 50g of soy flour
  • 3. 15 g Weizenkleie3. 15 g of wheat bran
  • 4. 10 Lupinenmehl4. 10 lupine flour
  • 5. 30 ml Zuckerrübensirup5. 30 ml sugar beet syrup

Die genannten Pflanzensubstrate sind nur als Beispiele gedacht. Die Rezepturen dürfen jedoch nicht als einschränkend aufgefaßt werden, weil Bestandteile von Pflanzen vieler Arten in erfindungsgemäßer Weise verwendet werden können. Die Nährsubstrate können in vielfältigen Kombinationsmöglichkeiten durch Zusatzstoffe ergänzt werden, beispielsweise können synthetische oder natürliche Vitamine, Mineralstoffe, Spurenelemente, Lipide, Kohlenhydrate oder mikrobizide Wirkstoffe zugesetzt werden.The said plant substrates are intended only as examples. The Recipes allowed but not as limiting conceived are because constituents of plants of many kinds in accordance with the invention can be used. The nutrient substrates can in diverse possible combinations supplemented with additives can, for example, be synthetic or natural Vitamins, minerals, trace elements, lipids, carbohydrates or microbicidal agents are added.

Die auf den erfindungsgemäßen Nährsubstraten gezüchteten Fliegen-Entwicklungsstadien können für die Wundtherapie lebend in den Handel gebracht werden oder nach Extraktion von wundheilenden Inhaltsstoffen zu medizinischen Präparaten verarbeitet werden.The on the nutrient substrates according to the invention bred Flying stages can for the Wound Therapy can be marketed live or after extraction from wound healing ingredients to medical preparations are processed.

Claims (11)

Verfahren zur Zucht von sogenannten Fleischfliegen auf pflanzlichen Substraten.Method for breeding so-called meat flies on plant substrates. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass sie geeignet sind, Larven der Arten der Fliegengattungen Sarcophaga, Phormia, Calliphora, Lucilia zu züchten.Method according to claim 1, characterized that they are suitable larvae of the species of fly genera Sarcophaga, Phormia, Calliphora, Lucilia breed. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 2 dadurch gekennzeichnet, dass sie geeignet sind, auch Puppen aus den gezüchteten Larven entstehen zu lassen.Process according to Claims 1 to 2, characterized that they are also suitable for pupae from the bred larvae to emerge to let. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die dabei verwendeten Nährsubstrate frei sind von tierischen Produkten.Process according to Claims 1 to 3, characterized that the nutrient substrates used are free of animal products. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Medien Lupinenmehl, Weizenkleie, Gries z.B. aus Weizen oder Mais, Zuckersirup, Soja, Tofu und/oder Algen oder Extrakte von diesen enthalten.Process according to Claims 1 to 4, characterized that the media include lupine flour, wheat bran, gries e.g. from wheat or corn, sugar syrup, soy, tofu and / or algae or extracts of these included. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Medien Zusätze von extrahierten pflanzlichen Proteinen enthalten.Process according to Claims 1 to 5, characterized that the media adds of extracted vegetable proteins. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass den Medien Vitamine, Wachstumsfaktoren, Mineralstoffe und/oder Spurenelemente zugesetzt werden.Process according to Claims 1 to 6, characterized that the media vitamins, growth factors, minerals and / or Trace elements are added. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Nährmedien keine tier- oder humanpathogenen Erreger oder Pilze oder Bakterien enthalten.Process according to Claims 1 to 7, characterized that the nutrient media no animal or human pathogens or fungi or bacteria contain. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Maßnahmen getroffen werden, mit denen die Larven oder Puppen oberflächlich und im Innern von Mikroorganismen oder tier- oder humanpathogenen Erregern frei gehalten werden können.Process according to Claims 1 to 8, characterized that measures are taken, with which the larvae or dolls superficially and in the interior of microorganisms or animal or human pathogens can be kept free. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Medien geeignet sind, ebenso große, kräftige und lebensfähige Larven zu produzieren wie bei Einsatz von Nährmedien auf Basis tierischer Produkte.Process according to Claims 1 to 9, characterized that the media are suitable, equally large, vigorous and viable larvae to produce as with the use of nutrient media based on animal Products. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie sich zur Produktion von Fliegenlarven oder Fliegenpuppen für medizinische Zwecke eignen.Process according to Claims 1 to 10, characterized characterized in that they are suitable for the production of fly larvae or fly dummies for medical purposes.
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