ВПЛИВ ГІДРОЛІЗАТІВ ЛИЧИНОК НА РІСТ І ФОТОСИНТЕТИЧНИЙ АПАРАТ КВАСОЛІ
DOI:
https://doi.org/10.17721/1728.2748.2026.104.44-49Ключові слова:
Hermetia illucens, Tenebrio molitor, Zophobas morio, хлорофіли, каротиноїди, схожість насінняАнотація
Вступ. Біостимулятори дедалі частіше розглядаються як ефективний інструмент сталого землеробства, адже їхня дія ґрунтується не на збільшенні кількості внесених поживних речовин, а на підвищенні ефективності їх засвоєння рослинами та посиленні стійкості рослин до стресів. Для гідролізатів, отриманих із личинок комах (Hermetia illucens L., Tenebrio molitor L., Zophobas morio Fabricius), характерні висока антиоксидантна й цитопротекторна активність і багатий амінокислотний склад. Метою цієї роботи було дослідити вплив гідролізатів личинок на ріст і фотосинтетичний апарат квасолі.
Методи. Після висаджування насіння одноразово полили гідролізатами Hermetia illucens, Tenebrio molitor та Zophobas morio (Zm, Tm i Hi) у двох концентраціях кожним (0,1 % або 0,2 %). Контрольну групу поливали водою. Визначали відсоток схожості насіння, ріст проростків та індекс енергії проростків на 10-й день пророщування. На 15-ту добу проростки повторно пройшли оброблення гідролізатами. Певним гідролізатом поливали під корінь у концентраціях 0,1 або 0,05 %, або поливали по листку (обприскували) у концентраціях 0,1 або 0,2 %. Визначали приріст проростків після оброблення, надземну та підземну вегетативну масу рослин, уміст хлорофілів a та b і каротиноїдів у листках.
Результати. Оброблення інсектними гідролізатами достовірно не впливало на загальну схожість насіння і ріст проростків квасолі. Показник індексу енергії проростків виявив тенденції стимуляційного ефекту 0,1 % гідролізату Zophobas morio та пригнічувальну дію 0,1 % гідролізату T. molitor. Повторне оброблення 0,1 % гідролізатами Z. morio та H. illucens стимулювало ріст квасолі за обох типів поливу. Прикореневий і позакореневий полив інсектними гідролізатами переважно мав тенденцію до зменшення вмісту хлорофілу a та каротиноїдів і збільшення вмісту хлорофілу b. Лише обприскування із Z. morio показало різке підвищення хлорофілу b та по-мірне зростання каротиноїдів, що свідчить про посилення захисних механізмів за такого оброблення.
Висновки. Серед досліджених реактивів найефективнішим виявився 0,1 % гідролізат Zophobas morio, за використання якого спостерігали стимуляцію захисних механізмів на рівні фотосинтетичної системи при обробці по листку та ростових процесів за прикореневої обробки. Гідролізат H. illucens стимулював ріст квасолі, а T. molitor переважно мав нейтральну або інгібувальну дію.
Завантажити
Посилання
Ammar, E.E., Rady, H.A., Khattab, A.M., Amer, M.H., Mohamed, S.A., Elodamy, N.I., Al-Farga, A., & Aioub, A.A.A. (2023). A comprehensive overview of eco-friendly bio-fertilizers extracted from living organisms. Environmental Science and Pollution Research. https://doi.org/10.1007/s11356-023-30260-x.
Araujo, A.C. de S., Pereira, A.C., Marreiro Gomes, R.M., Ramirez, J.R.B., da Silva Noda, K., Santos, L.G., Latorres, J.M., Ramos, D.F., Monserrat, J.M., & Martins, V.G. (2025). Protein hydrolysates derived from superworm (Zophobas morio): Composition, bioactivity, and techno-functional properties. International Journal of Biological Macromolecules, 295, 139668. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2025.139668
Arinaitwe, U., Yabwalo, D.N., & Hangamaisho, A. (2025). Unlocking the potential of biostimulants: A review of classification, mode of action, formulations, efficacy, mechanisms, and recommendations for sustainable intensification. International Journal of Plant Biology, 16(4), 122. https://doi.org/10.3390/ijpb16040122
Batish, I., Brits, D., Valencia, P., Miyai, C., Rafeeq, S., Xu, Y., Galanopoulos, M., Sismour, E., & Ovissipour, R. (2020). Effects of enzymatic hydrolysis on the functional properties, antioxidant activity and protein structure of black soldier fly (Hermetia illucens) protein. Insects, 11(12), 876. https://doi.org/10.3390/insects11120876
Calvo, P., Nelson, L., & Kloepper, J. W. (2014). Agricultural uses of plant biostimulants. Plant and Soil. 383, 3–41. https://doi.org/10.1007/s11104-014-2131-8
Carillo, P., Pannico, A., Cirillo, C., Ciriello, M., Colla, G., Cardarelli, M., De Pascale, S., & Rouphael, Y. (2022). Protein hydrolysates from animal or vegetal sources affect morpho-physiological traits, ornamental quality, mineral composition, and shelf-life of chrysanthemum in a distinctive manner. Plants, 11(17), 2321. https://doi.org/10.3390/plants11172321
Çelmeli, T., Sari, H., Canci, H., Sari, D., Adak, A., Eker, T., & Toker, C. (2018). The nutritional content of common bean (Phaseolus vulgaris L.) landraces in comparison to modern varieties. Agronomy, 8(9), 166. https://doi.org/10.3390/agronomy8090166
Chepkorir, A., Agnes, C., Dennis, B., Harun, G.I., Shaphan, Y.C., Sevgan, S., Sunday, E., Eliud, A.B., Claude, R.J., Theodore, Z., Gina, A., Aikaterini, Z., Vasileios, Z., Abdou, T., & Chrysantus, M.T. (2024). Insect frass fertilizer as a regenerative input for improved biological nitrogen fixation and sustainable bush bean production. Frontiers in Plant Science, 15, 1460599. https://doi.org/10.3389/fpls.2024.1460599
Cho, H.S., Park, J.H., Olawuyi, I.F., Nam, J.O., & Lee, W.Y. (2025). Optimization of ultrasound-assisted enzymatic hydrolysis (Zophobas morio) protein and its protective effects against H2O2-induced oxidative stress in RAW264.7 cells. International Journal of Biological Macromolecules, 298, 140111. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2025.140111
Colla, G., Hoagland, L., Ruzzi, M., Cardarelli, M., Bonini, P., Canaguier, R., & Rouphael, Y. (2017). Biostimulant action of protein hydrolysates: unraveling their effects on plant physiology and microbiome. Frontiers in Plant Science, 8, 2202. https://doi.org/10.3389/fpls.2017.02202
du Jardin, P. (2015). Plant biostimulants: Definition, concept, main categories and regulation. Scientia Horticulturae, 196, 3–14. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2015.09.021.
Firmansyah, M., & Abduh, M.Y. (2019). Production of protein hydrolysate containing antioxidant activity from Hermetia illucens. Heliyon, 5(6), e02005. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2019.e02005
Jong Bin, P., Wonho, C., Seong Hyeon, K., Hyo Jung J., Yeon-Soo, H., & Nam-Jeong K. (2014). Developmental characteristics of Tenebrio molitor larvae (Coleoptera: Tenebrionidae) in different instars. International Journal of Industrial Entomology, 28(1), 5–9. https://doi.org/10.7852/IJIE.2014.28.1.5
Leal, D., Borges, S., Almeida, A., Pintado, M., Fonseca, A.J.M., & Cabrita, A.R.J. (2025). Protein hydrolysates from Tenebrio molitor and Hermetia illucens as novel food sources for dogs. Translational Animal Science, 9, txaf106. https://doi.org/10.1093/tas/txaf106
Li, J., Kim, H.R., Lee, H.M., Yu, H.C., Jeon, E., Lee, S., & Kim, D.H. (2020). Rapid biodegradation of polyphenylene sulfide plastic beads by Pseudomonas sp. Sci. Total Environ., 720, 137616. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.137616
Litvinova, O., Dehodiuk, S., Litvinov, D., Symochko, L., Zhukova, Y., & Kyrylchuk, A. (2021). The impact of agrochemical loading on nutritive regime of gray forest soil during field crop rotation. International Journal of Ecosystems and Ecology Science, 11(4), 831–836. https://doi.org/10.31407/ijees11.421
Medinets, S., Oenema, O., Spears, B.M., Buyanovskiy, A., Medinets, V., Brownlie, W.J., Nemitz, E., Vieno, M., & Sutton, M.A. (2025). Nutrient asymmetry challenges the sustainability of Ukrainian agriculture. Communications Earth & Environment, 6(1), 845. https://doi.org/10.1038/s43247-025-02826-9
Ogello, E.O., Outa, N.O., Muthoka, M., Juma, F., & Hoinkis, J. (2025). Optimizing black soldier fly (Hermetia illucens) production: effects of substrate variation on biomass, nutritional quality, hatchability, fecundity, and frass quality. Front. Sustain. Food Syst., 9. https://doi.org/10.3389/fsufs.2025.1621034
Pasković, I., Popović, L., Pongrac, P., Polić Pasković, M., Kos, T., Jovanov, P., & Franić, M. (2024). Protein hydrolysates-production, effects on plant metabolism, and use in Agriculture. Horticulturae, 10(10), 1041. https://doi.org/10.3390/horticulturae10101041
Prisa, D., Fresco, R., & Spagnuolo, D. (2023). Microbial biofertilisers in plant production and resistance: A review. Agriculture, 13(9), 1666. https://doi.org/10.3390/agriculture13091666
Przemieniecki, S.W., Damszel, M., Kosewska, O., Porzuc, B., Wiśniewska, K., Borsuk-Stanulewicz, M., & Kosewska, A. (2024). The effects of frass and vermicompost fertilization on the biometrical parameters of plant and soil quality, and the rhizobiome, in red beet (Beta vulgaris L.) cultivation. Applied Sciences, 14(13), 5539. https://doi.org/10.3390/app14135539
Reimer, M., van der Werf, H.M.G., & Kristensen, I.S. (2020). Meta-analysis of nutrient budgets in organic farms across Europe. Organic Agriculture, 10, 65–77. https://doi.org/10.1007/s13165-020-00300-8.
Riolo, K., Rotondo, A., La Torre, G.L., Potortì, A.G., & Dugo, G. (2023). Cytoprotective and antioxidant effects of hydrolysates from black soldier fly (Hermetia illucens) larvae. Antioxidants, 12(2), 519. https://doi.org/10.3390/antiox12020519
Rumbos, C.I., & Athanassiou, C.G. (2021). The superworm, Zophobas morio (Coleoptera:Tenebrionidae): A ‘Sleeping Giant’ in nutrient sources. Journal of Insect Science, 21(2), 13, https://doi.org/10.1093/jisesa/ieab014
Seong Hyeon K., Wonho, C., Seong-Jin, H., & Nam-Jeong, K. (2012). Nutritional value of mealworm, Tenebrio molitor as food source. International Journal of Industrial Entomology, 25(1), 93–98. https://doi.org/10.7852/IJIE.2012.25.1.093
Srivastava, V. Analysis on effect of cold stress in bean seeds (Phaseolus vulgaris l). (2015). American Journal of BioScience, 3(4), 145. https://doi.org/10.11648/j.ajbio.20150304.15
Sumanta, N., Haque, Ch.I., Nishika, J., & Suprakash, R. (2014). Spectrophotometric analysis of chlorophylls and carotenoids from commonly grown fern species by using various extracting solvents. Research Journal of Chemical Sciences. 4(9), 63–69.
Sun, W., Shahrajabian, M.H., Kuang, Y., & Wang, N. (2024). Amino acids biostimulants and protein hydrolysates in agricultural sciences. Plants, 13, 210. https://doi.org/10.3390/plants13020210
Szopa, D., Skrzypczak, D., Izydorczyk, G., Chojnacka, K., Korczyński, M., & Witek-Krowiak, A. (2023). Evaluation of Tenebrio molitor protein hydrolysates as biostimulants improving plant growth and root architecture. Journal of Cleaner Production, 401, 136812. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2023.136812
Tomberlin, J.K., & van Huis, A. (2020). Black soldier fly from pest to ‘crown jewel’ of the insects as feed industry: an historical perspective. Journal of Insects as Food and Feed, 6(1), 1–4. https://doi.org/10.3920/JIFF2020.0003
Yakhin, O.I., Lubyanov, A.A., Yakhin, I.A., & Brown, P.H. (2017). Biostimulants in plant science: A global perspective. Frontiers in Plant Science, 7, 2049. https://www.frontiersin.org/journals/plant-science/articles/10.3389/fpls.2016.02049/full
Zielińska, E., Baraniak, B., & Karaś, M. (2017).Antioxidant and anti-inflammatory activities of hydrolysates and peptide fractions obtained by enzymatic hydrolysis of selected heat-Treated edible insects. Nutrients, 9(9), 970. https://doi.org/10.3390/nu9090970
