Техническая энтомология: история, современное состояние и перспективы развития

   Представлены направления технической энтомологии, включающие производство живых насекомых и продуктов их жизнедеятельности, переработку насекомыми органических отходов с получением биоудобрений. Освещены исторические аспекты становления, развития и современное состояние этой практической отрасли биотехнологии в России и в других странах. Разведение насекомых и клещей предусматривает их использование в качестве опылителей растений; энтомофагов и гербифагов – для защиты культурных растений от вредителей и сорняков; фитофагов, служащих в качестве тест-объектов, – для оценки средств контроля их численности; кормовых видов насекомых – для кормления домашних и сельскохозяйственных животных. Затронута проблема редких и исчезающих видов полезных насекомых. Показана необходимость их искусственного разведения с целью дальнейшего обогащения ими агро- и биоценозов. Проанализирован опыт использования разных видов насекомых для переработки отходов органического происхождения с получением зоогумуса. Отмечено важное практическое значение биологически активных веществ, получаемых от представителей класса Insecta. Помимо традиционных продуктов жизнедеятельности насекомых (продукты пчеловодства, шелководства), на мировом рынке пользуются спросом белковый концентрат, хитин и его производные, комплекс жирных кислот, органические формы минеральных веществ, меланины, антимикробные пептиды, гормоны насекомых, нашедшие применение в медицине и ветеринарии, косметологии, животноводстве, растениеводстве и защите растений, пищевой промышленности и в других отраслях человеческой деятельности. Рассматривается вопрос о возможности и целесообразности использования белковой муки, полученной из ряда видов насекомых, для питания человека. В обзоре основной акцент сделан на достижениях и опытных разработках в области технической энтомологии, полученных учеными и практиками в условиях Западной Сибири.

1. Злотин А. З. Техническая энтомология: монография / А. З. Злотин. – Киев: Наукова думка, 1989. – 184 с.

2. Тамарина Н. А. Основы технической энтомологии: монография / Н. А. Тамарина. – М: Издательство МГУ, 1990. – 203 с.

3. Наумкин В. П. Насекомые – опылители агроценозов энтомофильных культур / В. П. Наумкин, В. И. Мазалов // Зернобобовые и крупяные культуры. – 2016. – № 3 (19). – С. 114–118.

4. Васильева Т. В. Видовой состав и влияние насекомых-опылителей на урожай горчицы белой / В. П. Наумкин, В. И. Мазалов // Молочнохозяйственный вестник. – 2017. – № 3 (27). – С. 40–45.

5. Гребенников В. С. Шмели – опылители клевера: монография / В. С. Гребенников. – М.: Россельхозиздат, 1984. – 62 с.

6. Диденко А. О. Гибель пчел в России и мире: состояние проблемы / А. О. Диденко // АгроФорум. – 2020. – № 5. – C. 28–30.

7. Крыленко С. В. Кризис опыления и вклад в него изменений климата / С. В. Крыленко, В. В. Ясюкевич // Фундаментальная и прикладная климатология. – 2021. – Т. 7. – №. 3. – С. 15–49.

8. Decourtye A., Alaux C., Le Conte Y., Henry M. Toward the protection of bees and pollination under global change: present and future perspectives in a challenging applied science // Current opinion in insect science. 2019. N 35. P. 123–131. DOI: 10.1016/j.cois.2019.07.008.

9. Ясюкевич В. В. Особенности биологии и культивирования тараканов / В. В. Ясюкевич, Е. А. Давидович, Н. В. Ясюкевич // Прикладная энтомология. – 2012. – № 3 (7). – С. 17–25.

10. Колесник И. И. Энтомоиндустрия как направление импортозамещения в России / И. И. Колесник // Современный научный вестник. – 2016. – № 4 (2). – С. 33–41.

11. Васильев А. А. Перспективы использования личинок мух в кормлении рыб / А. А. Васильев, М. Ю. Кузнецов, Д. М. Серебрянский // Рыбное хозяйство. – 2017. – № 3. – С. 85–99.

12. Кидов А. А. Рост, выживаемость и эффективность использования различных живых кормов у гирканской луговой ящерицы, Darevskia praticola hyrcanica (Lacertidae, Reptilia) в зоокультуре / А. А. Кидов // Современная герпетология. – 2020. – № 1/2. – С. 35–42. DOI: 10.18500/1814-6090-2020-20-1-2-35-42.

13. Мисриева Б. У. Эффективность амброзиевого полосатого листоеда Zygogramma suturalis F. в ограничении численности опасного аллергена амброзии полыннолистной / Б. У. Мисриева, А. И. Шаронова // Вестник социально-педагогического института. – 2014. – № 2 (10). – С. 41–45.

14. Рунева Т. Д. Фитофаги – обитатели генеративных органов сорных артишоковых (сем. Compositae) в Западной Сибири / Т. Д. Рунева // Бюллетень «Защита растений». – 1973. – Вып. 6. – С. 19–24.

15. Рунева Т. Д. Фитофаги вегетативных органов артишоковых Cynareae Compositae в Западной Сибири / Т. Д. Рунева // Бюллетень «Защита растений». – 1973. – Вып. 6. – С. 40–44.

16. Алеева М. Н. Стеторус (Stethorus punctillum Ws.) в Среднем Приобье / М. Н. Алеева // Биологические методы борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур. – Новосибирск, 1975. – Вып. 9. – С. 29–33.

17. Пекин В. П. Эколого-фаунистический обзор кокцинеллид Урала и юга Западной Сибири / В. П. Пекин // Вестник Челябинского государственного университета. – 2007. – № 6. – С. 95–107.

18. Агасьева И. С. Разведение и применение хищных клопов пентатомид против колорадского жука / И. С. Агасьева [и др.] // Защита и карантин растений. – 2013. – № 11. – С. 21–23.

19. Исмаилов В. Я. Биология, фенотипическая и генотипическая структура популяций хищного клопа Perillus bioculatus Fabr. (Heteroptera, Pentatomidae) в Краснодарском крае / В. Я. Исмаилов [и др.] // Сельскохозяйственная биология. – 2019. – Т. 54. – № 1. – С. 110–120. DOI: 10.15389/agrobiology.2019.1.110rus.

20. Agas'eva I. S., Ismailov V. Y., Nefedova M. V., Fedorenko E. V. The species composition and bioregulatory activity of entomophages in potato pest control system // Agricultural Biology. 2016. Vol. 51 (3). P. 401–410.

21. Гудилин И. И. Биотехнология переработки органических отходов и экология: монография / И. И. Гудилин [и др.] – Новосибирск: Новосибирское книжное издательство, 1999. – 392 c.

22. Wang Y.-S., Shelomi M. Review of Black Soldier Fly (Hermetia illucens) as Animal Feed and Human Food // Foods. 2017. Vol. 6 (10). 91 p. DOI: 10.3390/foods6100091.

23. Liu C., Wang C., Yao H. Comprehensive Resource Utilization of Waste Using the Black Soldier Fly (Hermetia illucens (L.) (Diptera: Stratiomyidae) // Animals (Basel). 2019. Vol. 13. N 9 (6). 349 p. DOI: 10.3390/ani9060349.

24. Антонов А. М. Адаптация и перспективы разведения мухи черная львинка (Hermetia illucens) в циркумполярном регионе / А. М. Антонов [и др.] // Принципы экологии. – 2017. – № 3. – С. 4–19. DOI: 10.15393/j1.art.2017.6302.

25. Ушакова Н. А. Физиологические основы питательной ценности концентрата личинок Hermetia illucens в рационе рыб / Н. А. Ушакова [и др.] // Известия Российской академии наук. Серия Биология. – 2020. – № 3. – С. 293–300.

26. Чой Е. Д. Глобальные перспективы использования личинок мухи черная львинка (Black soldier fly) в животноводческом корме, питании, фармакологии и косметологии (обзор литературы) / Е. Д. Чой [и др.] // Уральский медицинский журнал. – 2020. – № 10. – С. 193–204.

27. Веротченко М. А. Биопереработка свиного навоза – основа получения хитина и хитозана / М. А. Веротченко, А. П. Терещенко, Ф. И. Злочевский // Аграрная Россия. – 2000. – № 5. – С. 57–59.

28. Балабаев В. С. Хитин и хитозан – материалы XXI века / В. С. Балабаев, Л. В. Антипова // Успехи современного естествознания. – 2012. – № 6. – С. 130–138.

29. Khayrova A., Lopatin S., Varlamov V. Obtaining chitin, chitosan and their melanin complexes from insects // International Journal of Biological Macromolecules. 2021. Vol. 167. P. 1319–1328. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2020.11.086.

30. Liu H. T., Li W. M., Xu G., Li X. Y., Bai X. F., Wei P., Yu C., Du Y. G. Chitosan oligosaccharides attenuate hydrogen peroxide-induced stress injury in human umbilical vein endothelial cells // Pharmacological Research. 2009. N 59. P. 167–175.

31. Xia W., Liu P., Zhang J., Chen J. Biological activities of chitosan and chitooligosaccharides // Food Hydrocolloids. 2011. N 25. P. 170–179.

32. Zou P., Yang X., Wang J., Li Y., Yu H., Zhang Y., Liu G. Advances in characterisation and biological activities of chitosan and chitosan oligosaccharides // Food Chemistry. 2015. N 190. P. 1174–1181. DOI: 10.1016/j.foodchem.2015.06.076.

33. Chang S. H., Wu C. H., Tsai G. J. Effects of chitosan molecular weight on its antioxidant and antimutagenic properties // Carbohydrate Polymers. 2018. N 181. P. 1026–1032. DOI: 10.1016/j.carbpol.2017.11.047.

34. Anraku M., Gebicki J. M., Iohara D., Tomida H., Uekama K., Maruyama T., Hirayama F., Otagiri M. Antioxidant activities of chitosans and its derivatives in in vitro and in vivo studies // Carbohydrate Polymers. 2018. N 199. P. 141–149.

35. Варламов В. П. Хитин / хитозан и его производные / В. П. Варламов [и др.] // Успехи биологической химии. – 2020. – Т. 60. – С. 317–368.

36. Курченко В. П. Технологические основы получения хитина и хитозана из насекомых / В. П. Курченко [и др.] // Труды Белорусского государственного университета. – 2016. – Т. 11. – Ч. 1. – С. 110–126.

37. Тарановская Е. А. Сорбционные материалы на основе хитозана для очистки стоков от ионов тяжелых металлов / Е. А. Тарановская, Н. А. Собгайда, Д. В. Маркина // Экология и промышленность России. – 2016. – № 20 (5). – С. 34–39. DOI: 10.18412/1816-0395-2016-5-34-39.

38. Guo Z., Xing R., Liu S., Zhong Z., Ji X., Wang L., Li P. Antifungal properties of Schiff bases of chitosan, N-substituted chitosan and quaternized chitosan // Carbohydrate Research. 2007. N 342. P. 1329–1332.

39. Park Y., Kim M.-H., Park S.-C., Cheong H., Jang M.-K., Nah J.-W., Hahm K.-S. Investigation of the antifungal activity and mechanism of action of LMWS-chitosan // Journal of Microbiology and Biotechnology. 2008. N 18. P. 1729–1734.

40. Verlee A., Mincke S., Stevens C. V. Recent developments in antibacterial and antifungal chitosan and its derivatives // Carbohydrate Polymers. 2017. N 164. P. 268–283.

41. Yang G., Jin Q., Xu C., Fan S., Wang C., Xie P. Synthesis, characterization and antifungal activity of coumarin-unctionalized chitosan derivatives // International Journal of Biological Macromolecules. 2018. N 106. P. 179–184.

42. Карпова Н. В. Влияние основных характеристик низкомолекулярного хитозана на рост фитопатогенного гриба Botrytis сinerea / Н. В. Карпова [и др.] // Прикладная биохимия и микробиология. – 2019. – № 5. – С. 386–395.

43. Badawy M. E. I., Rabea E. I., Taktak N. E. M. Antimicrobial and inhibitory enzyme activity of N-(benzyl) and quaternary N-(benzyl) chitosan derivatives on plant pathogens // Carbohydrate Polymers. 2014. N 111. P. 670–682.

44. Куликов С. Н. Влияние молекулярной массы хитозана на его противовирусную активность в растениях / С. Н. Куликов [и др.] // Прикладная биохимия и микробиология. – 2006. – № 42. – С. 224–228.

45. Мальцева Т. А. Исследование свойств высушенной личинки мухи Hermetia illucens и жира применительно к процессу отжима / Т. А. Мальцева // Научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. – 2021. – № 173. – С. 1–11.