Zusammensetzung von Mineralien, Carotinoiden und Trypsininhibitoren in den Exoskeletten von Meeresschnecken und ihre Potenziale für eine nachhaltige Kreislaufnutzung

Jul 25, 2023

Wissenschaftliche Berichte Band 13, Artikelnummer: 13064 (2023) Diesen Artikel zitieren

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Immergrünschalen von Tympanotonus fuscatus, Pachymelania aurita und Thais coronata wurden auf ihre ungefähre Zusammensetzung, ernährungsphysiologisch bedeutsame Mineralien, Trypsininhibitoren und Carotinoide analysiert. Die ermittelten Mittelwerte wurden mittels ANOVA-Test verglichen. Die Ergebnisse zeigten, dass T. fuscatus den höchsten mittleren Feuchtigkeitsgehalt von 0,96 ± 0,14 % und einen Mittelwert von 0,49 ± 0,13 % für Rohfaser aufwies, sich jedoch nicht signifikant von P. auritus unterschied (P > 0,05). Der Rohprotein- und Ballaststoffgehalt von T. fuscatus war signifikant höher (P < 0,05) als bei anderen Immergrünproben. T. coronata hatte den höchsten mittleren Gesamtaschegehalt und unterschied sich signifikant (p < 0,05) von anderen Immergrünproben. T. fuscatus hatte den höchsten Mittelwert für Mg (0,32 ± 0,03 mg/kg) und unterschied sich signifikant (P < 0,05). Der mittlere Ca-Gehalt von P. aurita unterschied sich nicht signifikant (P > 0,05) von dem von T. coronata. Die Mittelwerte von CaCO3 in T. fuscatus, P. aurita und T. coronata betrugen 57,20 ± 2,46, 59,50 ± 3,23 bzw. 62,36 ± 1,56 (mg/kg). T. coronata unterschied sich signifikant (P < 0,05) von anderen Immergrünproben. Die Mittelwerte der Carotinoide in T. fuscatus, P. aurita und T. coronata betrugen 7,17 ± 2,14, 18,00 ± 5,27 bzw. 11,20 ± 3,60 (mg/kg), und P. aurita unterschied sich signifikant (P < 0,05). ) aus anderen Immergrünproben. T. fuscatus und P. aurita hatten Schalen mit erheblichen Mengen an Trypsininhibitor (23,30 ± 4,50 mg/kg bzw. 22,90 ± 14,10 mg/kg), was sie für die Viehfütterung weniger geeignet machte. Im Gegensatz dazu hatte T. coronata einen niedrigeren Mittelwert von 11,80 ± 7,19 mg/kg für Trypsininhibitor, was es zu einer hervorragenden Ergänzung zu Nutztierfutter macht. Die geringen Rohfaser- und Fettgehalte der Immergrünproben dieser Studie machen sie für die Verarbeitung von Beikost, insbesondere für Bluthochdruckpatienten, geeignet. Der hohe Anteil an CaCO3 in Immergrünschalen macht sie zu einer wahrscheinlichen Quelle für die Herstellung von Aufschlämmungen für die Chromatographie. Die Ergebnisse legen nahe, dass Immergrünschalen spezifische Mineralien enthalten, die in zahlreichen Industrien eingesetzt werden können. Die verstärkte Verwendung dieser Schneckenschalen wird zu einer erfolgreichen Anwendung bei der Produktentwicklung und einer nachhaltigen Bio-Kreislaufwirtschaft führen.

Süßwassermollusken werden in Schnecken (Schnecken, Strandschnecken, Süßwasserschnecken) und Muscheln (Austern, Muscheln) mit zwei Schalen eingeteilt, die im Süßwasser-Aquatikökosystem wiederholt eine Kolonie gegründet haben. Gastropoden haben nur eine Schale (Univalven), aber die Form variiert zwischen den Hauptgruppen1,2,3. Sie kommen in Süßwasser- und Brackwasserökosystemen vor und werden in vielen Ländern häufig als Nahrungsmittel verwendet. Strandschnecken haben eine Kalkschale mit einer Größe von 10 bis 30 mm. Der Panzer ist in einer Reihe von Wirbeln aufgerollt, deren Durchmesser um den zentralen Bereich, der Columella, zunimmt, und er hat eine große ovale Öffnung, wo der Körperwirbel endet4. Sie sind eine relativ günstige Proteinquelle und ihre Schalen können als Tierfutter verwendet werden5,6,7. Strandschnecken gelten als eine der wichtigsten Schalentierressourcen der Welt. In Westafrika waren Strandschnecken die vorherrschende Art unter den Wassermollusken8. Zu den kritischsten Muschelschalen Nigerias gehören die von Gastropoden (Land- und Wasserschnecken, Strandschnecken) und Muscheln. Es liegen zahlreiche Veröffentlichungen zu den Ernährungseigenschaften nigerianischer Schnecken vor, die zur gleichen Klasse wie das nigerianische Immergrün gehören. Immergrün ist reich an Mineralien, essentiellen Aminosäuren und einigen Vitaminen9,10. Über die ernährungsphysiologischen Eigenschaften und die industrielle Bedeutung der nigerianischen Strandschnecke9, insbesondere der Schale (Außenskelettteile), liegen jedoch nur dürftige Informationen vor.

Strandschnecken, zu denen Tympanotonus fuscatus und Pachymelania aurita gehören, und Steinschnecken wie Thais coronata gehören zu einer großen taxonomischen Klasse von Wirbellosen eines bestimmten Molluskenstamms namens Gastropoda. Weichtiere haben verbundene oder einzelne Weichkörper, die mit Kalkschalen bedeckt sind11. Man findet sie hauptsächlich in der Küstenregion des Meeres, im Brack- oder Flussmündungswasser, also in saisonalen Überschwemmungsgebieten wie den Mangrovensümpfen12. Obwohl .12 berichtet, dass Strandschnecken erfolgreich in mehrere Teile aquatischer Ökosysteme eingedrungen sind, was der Hauptgrund dafür ist, dass sie nun mehrere Teile aquatischer Umgebungen besiedeln, sind sie in Nigeria und anderen afrikanischen Küstenstaaten in Lagunen, Flussmündungen und Mangrovensümpfen vertreten durch Pachymelania aurita und Tympanotonus fuscatus12. Diese Schalentiere bewegen sich meist, wenn sie von der Flut bedeckt sind; Allerdings bleiben sie oft statisch an einer bestimmten Position, wenn die Flut vorbei ist13. Tympanotonus fuscatus und Pachymelania aurita sind die beiden häufigsten Arten, die in der Küstenregion des Nigerdeltas in Nigeria häufig vorkommen14. Ebenso ist die Thais coronata (Felsenschnecke) eine Meeresschneckenart, genauer gesagt eine Meeresschnecke, die zur Familie der Muricidae gehört15,16. T. Coronata besiedelt häufig Mangrovengebiete, Sandstrände und schlammige Sandsubstratgebiete15. T. Coronata ist sehr reich an essentiellen Fettsäuren, Proteinen, Eisen, Selen, Jod, Vitamin A, Vitamin D, Vitamin E, Vitamin B6 und Vitamin B1217.

In einigen Teilen Nigerias, insbesondere in den Küstengebieten wie Cross River und Port Harcourt, hat Immergrün, insbesondere T. fuscatus, einen extrem hohen Marktwert18. Das Bewusstsein für die Nährstoffzusammensetzung, die Zugänglichkeit und die niedrigen Kosten von Immergrünfleisch ist der Hauptgrund für die hohe Marktnachfrage. Sowohl Immergrün als auch Steinschnecken erzielen im nigerianischen Bundesstaat Akwa Ibom ebenfalls hohe Marktwerte19. Die Aktivitäten rund um die Wertschöpfungskette von Schalentieren, zu der Sammlung, Vermarktung und Verarbeitung gehören, stellen einen wichtigen Wirtschaftszweig für die in der Küstenregion lebenden Menschen dar20.

Die hohe Nachfrage und der hohe Verbrauch von Strandschnecken im nigerianischen Nigerdelta führten zu der von Job und Ekanem21 durchgeführten Untersuchung zur Nährstoffzusammensetzung zweier Strandschneckenarten (Tympanotonus fuscatus und Pachymelania aurita) aus einem tropischen Bach in Nigeria. Job und Ekanem21 bestätigten, dass diese Strandschnecken essentielle Nährstoffe enthalten, die der menschliche Körper für Wachstum und Entwicklung benötigt.

Im Allgemeinen enthalten Schalentiere einen niedrigen Cholesterin- und Lipidgehalt22, sie bleiben jedoch eine wesentliche Quelle für Proteine, lebenswichtige Mineralien und einige wichtige Antioxidantien21,23. Traditionelle Köstlichkeiten der ethnischen Gruppen Efik und Ibibio wie unter anderem „edikang ikong“, „ekpang nkukwo“, „afia efere“ und „afang“-Suppe werden meist mit Immergrünfleisch zubereitet. Aufgrund ihrer ernährungsphysiologischen Bedeutung und Verfügbarkeit das ganze Jahr über werden sie von reichen und armen Menschen eingenommen. Mehrere Geringverdiener sind auf Schalentierfleisch als Hauptproteinquelle angewiesen24.

Die Fischindustrie kann es sich nicht leisten, die enorme kommerzielle und industrielle Bedeutung des Immergrüns zu ignorieren25. Immergrünschalen werden im Inland als Viehfutter verwendet, können mit verschiedenen Farben bemalt werden und werden als Ornament und Dekoration verwendet9. Untersuchungen haben gezeigt, dass einige Landwirte Muscheln verbrennen, um die Druckfestigkeit zu verringern, bevor sie sie für Viehfutter zermahlen, da Muscheln als Quelle für Ca und andere mineralische Elemente dienen. Muschelschalen waren auch eine gute Kalkquelle für saure Böden26. Die Kenntnis der biochemischen Zusammensetzung der Immergrünschale ist von entscheidender Bedeutung, da sich ihr Nährwert in ihren biochemischen Inhaltsstoffen widerspiegelt27.

Obwohl Strandschnecken und Steinschnecken für ihre immensen ernährungsphysiologischen Vorteile bekannt sind und von der nigerianischen Bevölkerung täglich in großem Umfang konsumiert werden, ist es erwähnenswert, dass das Wissen über ihr Potenzial für eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft, insbesondere im Kontext ihrer industriellen Bedeutung, noch lückenhaft ist. Diese Situation hat zu einer geringen Verarbeitung und Nutzung dieser Arten für die Entwicklung und/oder Produktion von Industrieprodukten geführt19. Es ist unerlässlich, das Nährwertpotenzial und die industrielle Bedeutung des Immergrüns für eine nachhaltige Kreislaufnutzung zu ermitteln. Diese Studie bewertet die ungefähre Zusammensetzung, die ernährungsphysiologisch bedeutsamen Mineralien, den Trypsininhibitor und den Carotinoidgehalt von drei Arten von Strandschnecken aus dem Stamm Mollusca, Klasse Gastropoda: Tympanotonus fuscatus; Pachymelina aurita; und Thais Coronata, um deren Bedeutung für eine nachhaltige biozirkuläre Wirtschaft zu ermitteln.

Die für diese Studie verwendeten Schneckenproben wurden von Einzelhändlern gekauft, die sie im Lagos Lagoon-Komplex gesammelt hatten. An der westafrikanischen Küste ist die Lagos-Lagune das ausgedehnteste Lagunensystem im Golf von Guinea (Abb. 1). Sie verläuft 257 km von Cotonou, Benin, bis zum Nigerdelta, Nigeria. Die Lagune von Lagos liegt zwischen den Längengraden 3°22′E′ und 3°4′E′ und den Breitengraden 6°17′N′ und 6°28′N′28. Abgesehen von den Kanälen, die gelegentlich ausgebaggert werden, ist die Lagune flach und hat eine durchschnittliche Tiefe von 1,5 m29. Es mündet über den Hafen von Lagos in den Golf von Guinea, der als Hauptausgang zum einzigen Seehafen für die westlichen Lagunen Nigerias dient. Zu den Sedimenten in Lagunen gehören Schlamm, schlammiger Sand und Sand30. Die beiden Hauptelemente, die die physikalisch-chemischen Parameter und die Biologie des Lagunengebiets bestimmen, sind Meerwasser, das mit einem halbtägigen Gezeitenregime verbunden ist, und Landentwässerung aus umliegenden Feuchtgebieten. Die Lagune von Lagos ist aufgrund saisonaler Schwankungen des Süßwasserabflusses vom Land und der Meerwasserinvasion mit brackigen Bedingungen konfrontiert, die sich besonders in der Trockenzeit bemerkbar machen.

Karte der Lagune von Lagos (Quelle:31).

Drei Monate lang (März–Mai im Jahr 2021, um das Ende der Trockenzeit und den Beginn der Regenzeit widerzuspiegeln) wurden mit einem Fischnetz monatlich 30 Proben von Tympanotonus fuscatus, Pachymelania aurita und Thais coronata gesammelt. Die Proben wurden in einem Kühler gelagert, der Eisblöcke enthielt, um eine Zersetzung während des Transports zu verhindern. Anschließend wurden diese Arten anhand von Artenidentifizierungsblättern der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation32 identifiziert, die von Fisher und Bianchi erstellt wurden. T. fuscatus ist als Immergrün bekannt und hat eine einzige Art, umfasst aber zwei Sorten. Tympanotonus fuscatus var. fuscatus und Tympanotonus fuscatus var. radula leben in ruhigen Gewässern und schlammigen Gebieten, und der Untergrund ist reich an verrottendem organischem Material. T. fuscatus var. fuscatus zeichnet sich durch das Vorhandensein türmiger, körniger und stacheliger Schalen mit sich verjüngenden Enden aus. Im Gegensatz dazu ist T. fuscatus var. Radula zeichnet sich durch das Fehlen winziger Tuberkel auf der Schale aus, was sie von der anderen Sorte unterscheidet. Sie ernähren sich hauptsächlich von Algen und Kieselalgen. T. fuscatus besitzt ein längliches Gehäuse mit einem regelmäßigen, zunehmenden Wirbel; Die Rippen sind leicht V-förmig mit vielen feinen Streifen, und auf der Schale sind schwarzbraune Streifen sichtbar8,33. P. aurita unterscheidet sich morphologisch von T. fuscatus. Der Panzer von P. aurita zeichnet sich durch scharfe Stacheln aus und hat eine breitere Öffnung; Bei P. aurita hängt die Schärfe der Wirbelsäule stark vom Alter des Organismus ab; Je älter der Organismus wird, desto stumpfer und dicker wird der Stachel des Panzers, und es handelt sich um eine der häufigsten Weichtiere in der Lagune von Lagos. Die Gattung Pachymelina soll in Westafrika endemisch sein34,35. Thais coronata ist ebenfalls eine univalve Schnecke. Es kommt in Flussmündungen, Brackwasserbächen und Mangrovensümpfen in vielen Süßwasserkörpern in ganz Nigeria vor. Die Länge der Granaten wurde ausreichend erfasst und gemessen. Die essbaren Teile wurden vorsichtig mit einem Bohrstift aus den Schalen entfernt, bevor sie in destilliertem Wasser gewaschen wurden, um Schmutz und Ablagerungen zu entfernen, bevor sie gemessen und getrocknet wurden. Anschließend wurden die Proben zur Analyse an das Oyo State Laboratory der Universität Ibadan geschickt.

Gut gemischte Proben (5,00 g) wurden in die Hülsen eingewogen und mit Watte ausgelegt, um zu verhindern, dass die Probe während der Extraktion herausfließt. Der Rundkolben wurde in einem Ofen bei 60 °C getrocknet und das anfängliche Leergewicht wurde aufgezeichnet. 80 ml Hexan wurden in den Kolben gegossen und die Hülse mit der Probe wurde in den Extraktor eingesetzt/platziert. Der Heizmantel wurde eingeschaltet und zur Kühlung Wasser durch den Kondensator fließen lassen. Nach dem Abbruch ließ man die Extraktion noch 2 Stunden unter Rückfluss weiterlaufen. Anschließend wurde der Kolben im Ofen getrocknet, um sämtliches Hexan zu entfernen. Die Menge an Rohfett oder Rohöl (%) in der Probe wurde berechnet, indem das Gewicht des leeren Kolbens vom Endgewicht abgezogen wurde.

Leere Tiegel wurden in einem Ofen bei 130 °C 30 Minuten lang getrocknet, um die auf den Tiegeln vorhandene Feuchtigkeit zu entfernen, in einen Exsikkator überführt und etwa 20 Minuten lang bei Raumtemperatur abkühlen gelassen. Anschließend wurde das Gewicht der leeren Tiegel ermittelt und als W0 notiert. Anschließend wurden die Proben mit Mörser und Pistill zu Pulver vermischt, um die Oberfläche zu vergrößern. Wir haben 1,0000 g der Probe mit einer Analysenwaage in die Tiegel eingewogen und als W1 registriert, dann im Ofen bei 500 ± 15 °C für 5–6 Stunden36 verascht. Die Tiegel mit den Proben wurden etwa 30 Minuten lang im Ofen abkühlen gelassen. Anschließend wurden die Tiegel mit der Tiegelzunge in den Exsikkator überführt und dort etwa 45 Minuten lang bei Raumtemperatur abkühlen gelassen. Anschließend wurde das Endgewicht des Tiegels und des Inhalts ermittelt und als W2 notiert.

W0: Gewicht des leeren Tiegels, W1: Gewicht des Tiegels mit Proben, W2: Gewicht des Tiegels mit Ascheanteil.

Insgesamt 1,00 g einer gut vorbereiteten Probe wurden mit einer Genauigkeit von 0,1 mg in ein 250-ml-Aufschlussröhrchen eingewogen und mit 2 kjeltabs Cu 3,5 (alternativ 7 g K2SO4 und 0,8 g CuSO4⋅5H20) von Finlab Nigeria Limited versetzt. Dann wurden vorsichtig 12 ml konzentrierte H2SO4 zugegeben und leicht geschüttelt, um die Probe mit Säure zu benetzen. Anschließend wurde das Abgassystem an die Aufschlussrohre im Gestell angeschlossen und der Wasserabsauger auf volle Leistung eingestellt. Die Proben wurden 1 Stunde lang bei 420 °C aufgeschlossen. Die Röhrchengestelle wurden entfernt, auf einen Ständer gestellt und 10–20 Minuten lang abkühlen gelassen. Anschließend wurden die Röhrchen in die Destillationseinheit eingeführt und die Sicherheitstür geschlossen; 80 ml entionisiertes Wasser wurden vorsichtig in die Röhrchen gegeben. Anschließend wurden 25–30 ml Auffanglösung in den Erlenmeyerkolben gegeben und in die Destillationseinheit gegeben. Die Plattform wurde so platziert, dass der Destillatauslass in die Auffanglösung eingetaucht war.

50 ml 40 % NaOH wurden in das Röhrchen gegeben und etwa 5 Minuten lang destilliert. Anschließend wurde das Destillat mit 0,1 ml standardisierter 35 %iger HCl titriert, bis der blau-graue Endpunkt erreicht war. Alle oben genannten Schritte wurden mit einem Rohling durchgeführt.

W1 = Probengewicht (mg), T = Titrationsvolumen der Probe (ml), B = Titrationsvolumen der Blindprobe (ml), N = Normalität der Säure auf 4 Dezimalstellen, F = Umrechnungsfaktor für Stickstoff zu Protein = 6,25 für Lebensmittel und füttern.

Proben (2,0 g) wurden in 20 ml 1,25 % H2SO4 aufgeschlossen, und die Mischung wurde 30 Minuten lang gekocht und dann filtriert und mit heißem Wasser gewaschen, um den Säuregehalt zu reduzieren. Dieser Prozess wurde mit pH-Papier getestet; Der Rückstand wurde erneut in 20 ml 1,25 % NAOH37 digeriert. Die Mischung wurde 30 Minuten lang erhitzt, filtriert und mit heißem Wasser gewaschen, in einem Ofen getrocknet, in einen Platintiegel überführt, gewogen (W1), in einem Ofen auf 550 °C erhitzt und erneut gewogen (W2).

Leere Porzellantiegel wurden 30 Minuten lang in einem Ofen bei 105 ± 50 °C getrocknet, um Feuchtigkeit aus dem Geschirr zu entfernen. Anschließend wurden die Porzellantiegel in einen Exsikkator überführt und 20 Minuten lang bei Raumtemperatur abkühlen gelassen; Das Gewicht der leeren Porzellantiegel wurde ermittelt und als W0 angegeben. Die Proben wurden mit Mörser und Pistill zu Pulver vermischt, um die Oberfläche zu vergrößern. 1,00 g Probe wurden in Porzellantiegel (aufgezeichnet als W1) eingewogen und 4 Stunden lang in einem Ofen bei 105 ± 50 °C getrocknet. Die Porzellantiegel mit den Proben wurden unter Verwendung einer Tiegelzunge etwa 10 Minuten lang im Ofen abkühlen gelassen. Die Porzellantiegel wurden in einen Exsikkator überführt und etwa 30 Minuten lang bei Raumtemperatur abkühlen gelassen. Das Endgewicht der Porzellantiegel und des Inhalts wurde als W2 aufgezeichnet.

Der NFE, bei dem es sich um die nicht bewerteten Parameter der unmittelbaren Zusammensetzung wie verdauliche Kohlenhydrate und lösliche organische Verbindungen handelt, wurde durch Subtrahieren der Summe (%) aller anderen bewerteten Parameter der unmittelbaren Zusammensetzung von 100 bestimmt. Es wurde die folgende Gleichung übernommen38.

wobei: P1 = Feuchtigkeitsgehalt (%), P2 = Rohproteingehalt (%), P3 = Rohfettgehalt (%), P4 = Rohfasergehalt (%), P5 = Aschegehalt (%).

Zur Bestimmung von Ca, K, Mg, P und CaCO3 aus der Immergrünschale wird die Salpeter-Perchlorsäure-Aufschlussmethode angewendet. Für diesen Aufschluss wurden 1,00 g Immergrünschalenprobe in ein Aufschlussröhrchen oder einen Erlenmeyerkolben eingewogen und mit 10 ml H2SO4 und 30 ml Salpetersäure versetzt. Es wurde auf eine Heizplatte in einem Abzug gestellt und aufgeschlossen, bis der Aufschluss klar wurde, und dann auf 100 ml verdünnt. Anschließend wurde es zur Mineralbestimmung zur AAS gebracht. Gemäß der Methode37 wurde die Absorption durch Atomabsorptionsspektroskopie (AAS) (UV-sichtbares U-2900 Hitachi, Tokio, Japan) bei Wellenlängen von 285,2 nm (Mg), 766,5 nm (K), 422,7 nm (Ca), 213,62 bestimmt nm (P) und 2155,12 nm (CaCO3). Zur Kalibrierung wurden AAS-Standardlösungen (1000 mg/l in 5 % HNO3) (Merck, Deutschland) verwendet. Abschließend wurden den Proben und Standards Lanthan und Cäsiumchlorid (0,1 %) zugesetzt, um Störungen abzuschwächen. Anschließend wurde der AAS-Saugschlauch in die aufgeschlossene Probe eingeführt. Nach dem Lauf wurden die Standards für das Mineral/Metall bestimmt und die auf dem Computerbildschirm angezeigte Konzentration des Minerals/Metalls in der Lösung abgelesen.

100 mg Probe wurden in ein Zentrifugenröhrchen eingewogen und 10 ml 80 %iges Aceton wurden zugegeben, entsprechend gemischt und 10 Minuten lang bei 3000 U/min zentrifugiert und filtriert. Der Überstand wurde mit 80 % Aceton gemäß einer zuvor beschriebenen Methode auf ein Volumen von 10 ml gebracht39. Anschließend wurde die optische Dichte (OD) (Absorption) bei einer Wellenlänge von 450 nm mit einem Spektrophotometer (UV-sichtbares U-2900 Hitachi, Tokio, Japan) abgelesen.

Hinweis: Für die Absorptionsbestimmung von Mineralparametern und Carotinoid wurde ein ähnliches AAS-Gerät verwendet, das jedoch auf unterschiedliche Wellenlängen eingestellt war. Der Grund liegt darin, dass die UV 2900-Version für multifunktionale Analysen eingesetzt werden kann.

1 g der ordnungsgemäß gemischten Probe wurde in einen Kolben abgemessen und mit 50 ml 0,5 M NaCl versetzt. Die Mischung wurde etwa 30 Minuten lang geschüttelt und 5 Minuten lang bei 1500 U/min zentrifugiert. 10 ml des dekantierten Filtrats wurden in einen anderen Kolben pipettiert; Anschließend wurden 2 ml einer Standard-Trypsinlösung mit 2 mg/l hinzugefügt. Die Absorption wurde bei 410 nm kalibriert, während 10 ml der filtrierten Probe als Blindwert verwendet wurden. Standard-Trypsininhibitoren (1, 2, 4, 6, 8 und 10 mg/l) wurden mit N-alpha-Benzoyl-dl-arginin-p-nitroanilid (BAPNA) hergestellt und ihre Absorptionsfähigkeiten wurden bei 410 nm gemessen. Es wurde ein genaues Diagramm erstellt, das die Extinktion gegenüber der Konzentration darstellte, und extrapoliert, indem die Extinktion auf der Konzentrationsachse verfolgt wurde, und der Trypsin-Inhibitor-Gehalt wurde ermittelt.

DF: Verdünnungsfaktor. Wenn es nicht verdünnt wird, ist DF = 1.

Zur Auswertung des Mittelwerts ± Standardabweichung der Rohdaten und der deskriptiven Berechnung wurde Microsoft Excel Version 16.0 verwendet. Eine einfache Varianzanalyse (ANOVA) auf einem Signifikanzniveau von 5 % (P < 0,05) und die Korrelationskoeffizienten wurden mit SPSS IBM, 15,0, durchgeführt. Die Abweichung des Mittelwerts zwischen den Proben wurde durch den Duncan-Mehrfach-Post-HOC-Test erreicht.

Die erhaltenen Laborergebnisse zur Nahanalyse, Mineralstoffen und sekundären Pflanzenstoffen werden grafisch dargestellt (Abb. 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10).

Variationen in der unmittelbaren Zusammensetzung von Tympanotonus fuscatus, Pachymelania aurita und Thais coronata im März.

Variationen in der unmittelbaren Zusammensetzung von Tympanotonus fuscatus, Pachymelania aurita und Thais coronata im April.

Variationen in der unmittelbaren Zusammensetzung von Tympanotonus fuscatus, Pachymelania aurita und Thais coronata im Mai.

Variationen in den Mineralien von Tympanotonus fuscatus, Pachymelania aurita und Thais coronata im März.

Variationen in den Mineralien von Tympanotonus fuscatus, Pachymelania aurita und Thais coronata im April.

Variationen in den Mineralien von Tympanotonus fuscatus, Pachymelania aurita und Thais coronata im Mai.

Schwankungen im phytochemischen Gehalt von Tympanotonus fuscatus, Pachymelania aurita und Thais coronata im März.

Schwankungen im phytochemischen Gehalt von Tympanotonus fuscatus, Pachymelania aurita und Thais coronata im April.

Schwankungen im phytochemischen Gehalt von Tympanotonus fuscatus, Pachymelania aurita und Thais coronata im Mai.

Abbildung 2 zeigt eine grafische Darstellung der nächsten Bestandteile der Stichprobe im März. Der Feuchtigkeitsgehalt war bei T. fuscatus mit 1,09 % am höchsten und bei T. coronata mit 0,3 % am niedrigsten. T. fuscatus wies ebenfalls den höchsten Rohproteingehalt auf, während T. coronata mit 1,18 % bzw. 0 % den niedrigsten Rohprotein- und Rohfettgehalt aufwies, während T. fuscatus mit 1,18 % den höchsten Rohfettgehalt aufwies 1,50 %. P. aurita hat mit 0,74 % den höchsten Rohfasergehalt und T. coronata mit 0,38 % den niedrigsten; Beim Aschegehalt wurde festgestellt, dass T. coronata mit 97,38 % den höchsten und bei T. fuscatus mit 94,08 % den niedrigsten Gehalt hatte, während der stickstofffreie Extrakt bei T. coronata mit 0,76 % am höchsten und bei P. aurita am niedrigsten war.

Abbildung 3 zeigt den ungefähren Inhalt der Proben im April. Der Feuchtigkeitsgehalt von P. aurita hatte mit 0,99 % den höchsten Wert, während T. coronata mit 0,40 % den niedrigsten Wert aufwies (Abb. 3). Es wurde auch festgestellt, dass T. fuscatus mit 3,21 % bzw. 1,08 % den höchsten Protein- und Fettgehalt aufwies, während T. coronata mit 2,00 % bzw. 0,50 % ebenfalls den niedrigsten Rohprotein- und Rohfettgehalt aufwies. P. aurita weist mit 0,61 % den höchsten Wert an Rohfaser und mit 1,75 % stickstofffreien Extrakt auf, während T. fuscatus mit 93,89 % den niedrigsten Aschegehalt aufweist.

Abbildung 4 zeigt die ungefähre Zusammensetzung der Probe im Monat Mai. T. fuscatus wies mit 0,99 % und 3,95 % die höchsten Werte für Feuchtigkeit und Rohfaser auf, während P. aurita mit 0,60 % bzw. 0,48 % die höchsten Werte für Rohfett und Rohfaser aufwies. T. coronata hatte mit 96,74 % den höchsten Aschegehalt und T. fuscatus mit 93,12 % den niedrigsten, während T. coronata im stickstofffreien Extrakt mit -1,71 % einen negativen Wert aufwies.

Es wurde festgestellt, dass die ungefähren Analyseergebnisse, ausgedrückt als Mittelwert und Standardabweichung, erheblich unterschiedlich waren, wie in Tabelle 1 dargestellt. Grundsätzlich variieren die Nährstoffbestandteile von Fischen und Schalentieren aufgrund von Unterschieden in der Art der Art, den Individuen und Teilen (z. B. Gewebe). , Schale oder Fleisch), Geschlechtsunterschiede, Jahreszeit40, der morphologische Zustand dieser Arten sowie die ökologische und geografische Struktur des Ökosystems, in dem diese Arten gewonnen wurden. Die Kenntnis des Feuchtigkeitsbestandteils aller Wasserlebewesen ist von entscheidender Bedeutung, da sie wertvolle Informationen über die Qualität und Anfälligkeit von Organismen gegenüber mikrobiellem Verderb und Pilzinfektionen liefert40,41. Es hilft, die Bewegung von Organismen zu stabilisieren. Organismen mit niedrigem Feuchtigkeitsgehalt sind weniger anfällig für mikrobiellen Verderb42,43 und können ihre Haltbarkeitsdauer verlängern und ihren Nährstoffgehalt während der Nachernte über einen beträchtlichen Zeitraum behalten. T. fuscatus hatte mit 0,96 ± 0,14 % den höchsten mittleren Feuchtigkeitsgehalt und unterschied sich signifikant (P < 0,05) von anderen Proben, während T. coronata mit 0,46 ± 0,20 % den niedrigsten mittleren Feuchtigkeitsgehalt aufwies. Die vorliegende Untersuchung stimmt nicht mit dem Bericht von Oyawoye et al.44 überein, deren Arbeit sich auf die Schale von T. fuscatus aus Nembe im Bundesstaat Rivers bezog. Die Ergebnisse widersprechen den Werten dieser Studie, so dass der in der Immergrünschale ermittelte Feuchtigkeitsgehalt 2,5 % betrug, verglichen mit 0,96 ± 0,14 % in dieser Studie. Das für die Feuchtigkeit erhaltene Ergebnis ähnelt weitgehend dem Ergebnis der von Etim durchgeführten Untersuchung26; Omotoso45; und Elegbede et al.43.

Im Allgemeinen sind die in Schalentieren enthaltenen Proteinarten grundsätzlich reichhaltig und liefern essentielle Aminosäuren, die für das Körperwachstum, Fortpflanzungsprozesse und die Synthese von Antioxidantien, insbesondere in lebenden Organismen, benötigt werden46. Dies stimmt mit der Behauptung von Okuzumi und Fujii47 überein, dass Proteine ​​große Biomoleküle sind, die für lebende Organismen von Natur aus bedeutsam und nützlich sind und für den Lebensunterhalt benötigt werden. Proteinbestandteile sind im Vergleich zu Flossenfischen in mehreren Schalentieren wie Austern und Muscheln reichlich vorhanden43,48. Das Vorhandensein von Proteinen im menschlichen Körper hilft bei der Reparatur beschädigter Gewebe und anderer wichtiger biochemischer und anatomischer Faktoren49,50,51. Der höchste Prozentsatz an mittlerem Rohprotein wurde bei T. fuscatus mit 3,23 ± 0,70 % gefunden und zeigte einen signifikanten Unterschied (P < 0,05), und der niedrigste Prozentsatz an Rohprotein wurde bei T. coronata mit 2,18 ± 1,06 % gefunden. Akpan und Oscar18 verzeichneten einen Proteingehalt von 22,52 % für T. fuscatus aus dem Calabar River, was proportional höher war als die in dieser Studie ermittelten 3,23 %. Ebenso war das in dieser Studie erzielte Ergebnis für den Proteingehalt niedriger als die Werte von 46,51 %, 51,30 % und 58,45 %, die von Inyang et al .19. Im Knochenmark von P. aurita wurde ein hoher Proteingehalt von 49,54 % von Adebayo-Tayo et al.12 und 48,62 % von Job und Ekanem21 festgestellt.

Ebenso wie Protein ist auch Fett ein essentielles Molekül, das bei der Skelettbildung des Körpers hilft, die freie Bewegung und Verteilung löslicher Vitamine ermöglicht, die Proteinretention aus der Nahrung unterstützt43 und an zellbiologischen Prozessen im menschlichen Körper beteiligt ist. Der in dieser Studie erfasste Fettgehalt lag zwischen 0,36 und 1,02 %, und es besteht ein signifikanter Unterschied (P < 0,05). P. aurita hatte mit 0,61 ± 0,13 % den höchsten Rohfasergehalt, zeigte jedoch keinen signifikanten Unterschied (P > 0,05) zu T. fuscatus, und der niedrigste Rohfasergehalt wurde bei T. coronata mit 0,36 ± 0,01 gefunden %. Der Mittelwert für Rohfaser in T. fuscatus (0,49 %) entspricht den von Oyawoye et al.44 für ähnliche Arten registrierten 0,043 %. Die in den Proben dieser Studie erfassten Fettgehalte waren relativ niedriger als die von Inyang et al.19 für drei Schalentiere und auch niedriger im Vergleich zu denen, die Job und Ekanem21 sowie Ehigiator und Oterai52 für ähnliche Arten ermittelten. Unterschiede in mehreren benachbarten Bestandteilen der Art in unserer Studie und denen früherer Forscher könnten auf die in dieser Studie untersuchten Exoskelette im Vergleich zu Knochenmark oder Fleisch zurückgeführt werden, die von früheren Forschern untersucht wurden43. Der niedrige Fettgehalt dieser Exoskelette bedeutet, dass sie zu Pulver verarbeitet und anschließend als Nahrungsergänzungsmittel für Menschen mit Bluthochdruck und Personen, die an lipidbedingten Erkrankungen wie Arteriosklerose leiden, zugesetzt werden können19,43.

Die Gesamtasche, die als Signal für die Mineralienverfügbarkeit in jedem Organismus dient, hilft auch bei der richtigen Körperbildung43,51. Hohe Gesamtaschegehalte in Immergrün-Exoskeletten (T. coronata war mit 97,0 ± 0,32 % am höchsten und T. fuscatus mit 93,6 ± 0,51 % am niedrigsten) bedeuten das Vorhandensein von Makromineralien, zu denen P, Mg, Ca und deren gehören abgeleitete Verbindungen53. Obwohl unser Ergebnis höher war als die von 12,19,21,52. Die extrem hohe Gesamtaschemenge in allen Immergrünschalenproben könnte auf die Verfügbarkeit von Chitin in den Schalen zurückzuführen sein, die durch Ca und seine Derivate verstärkt wird54, oder auf das Vorhandensein von stark anorganischen Verfälschungsmitteln oder Aktivkohle, die nach der Kalzinierung gewonnen wird.

In allen Proben wurde ein geringer Rohfasergehalt festgestellt, der von 0,36 % bei T. coronata bis 0,49 % bei T. fuscatus bei P < 0,05 reichte. Adebayo-Tayo et al.55 und Lah et al.56 beobachteten ebenfalls Schwankungen im Rohfettgehalt von Schalentieren. Die Ergebnisse dieser Studie ähnelten denen, die von19,21,52 für ähnliche Arten erzielt wurden. Inyang et al.19 bestätigten, dass Immergrün aufgrund seines geringen Rohfasergehalts für die Verarbeitung von Beikost geeignet ist.

Hohe NFE-Werte wurden bei P. aurita mit 1,33 ± 1,14 % registriert, und die geringsten NFE-Werte wurden bei T. coronata mit 0,43 ± 1,23 % registriert. P. aurita zeigte signifikante Unterschiede (P < 0,05) zu anderen Proben.

Korrelationsmatrizen zwischen den benachbarten Komponenten für T. fuscatus, P. aurita und T. coronata wurden aufgezeichnet (Tabellen 2 und 3). Es gab eine robuste positive Korrelation zwischen dem stickstofffreien Extrakt und dem Rohprotein und eine starke negative Korrelation zwischen dem stickstofffreien Extrakt und dem Rohfett (Tabelle 2).

Zwischen Rohfaser und Rohfett wurde eine robuste positive Korrelation beobachtet, und zwischen stickstofffreiem Extrakt und Gesamtasche wurde eine starke negative Korrelation beobachtet (Tabelle 3).

Es gab eine starke positive Korrelation zwischen dem stickstofffreien Extrakt und der Gesamtasche und eine starke negative Korrelation zwischen dem stickstofffreien Extrakt und dem Rohprotein (Tabelle 4).

Abbildung 5 zeigt die Mineralgehalte der Exoskelettproben im März. Die Mineralzusammensetzung der Proben für März zeigt, dass P. aurita einen höheren Ca-Gehalt von 58,78 mg/kg und T. fuscatus einen höheren Mg-, K- und P-Gehalt von 0,035 mg/kg bzw. 0,022 mg aufwies /kg bzw. 0,71 mg/kg, während CaCO3 bei T. coronata mit 63,75 mg/kg am höchsten war.

Abbildung 6 zeigt die mineralischen Bestandteile der Proben im April. Die Mineralzusammensetzung der Proben ergab im April bei P. aurita einen höheren Ca-Wert von 55,10 %. T. fuscatus war mit 53,72 mg/kg am niedrigsten. Es wurde festgestellt, dass T. fuscatus die maximalen Mg-, K- und P-Werte mit 0,31 mg/kg, 0,017 mg/kg bzw. 0,065 mg/kg aufwies, während T. coronata mit 62,65 mg/kg den höchsten CaCO3-Wert aufwies.

Abbildung 7 zeigt die Mineralgehalte der Proben im Mai. Die Mineralzusammensetzung der Proben für Mai zeigt, dass T. coronata mit 52,58 mg/kg die höchsten Ca-Gehalte aufweist, während T. fuscatus mit 0,296 mg/kg, 0,014 mg/kg die höchsten Werte an Mg, K und P aufweist. bzw. 0,058 mg/kg (Abb. 7). T. coronata hatte mit 60,67 mg/kg den höchsten CaCO3-Gehalt.

Die phytochemische Zusammensetzung der Proben im März ergab, dass T. fuscatus mit 25,39 mg/kg den höchsten Trypsininhibitor-Gehalt aufwies, während P. aurita mit 16,87 mg/kg den höchsten Carotinoid-Gehalt aufwies (Abb. 8). Die phytochemische Zusammensetzung der Proben im April zeigte, dass P. aurita mit 38,77 mg/kg den höchsten Gehalt an Trypsininhibitoren aufwies, T. coronata mit 14,81 mg/kg den höchsten Carotinoidgehalt und T. fuscatus mit 9,43 den höchsten Carotinoidgehalt mg/kg (Abb. 9). Die phytochemische Zusammensetzung der Proben für Mai zeigt, dass T. fuscatus mit 18,21 mg/kg den höchsten Wert an Trypsininhibitor aufwies, während P. aurita mit 23,76 mg/kg den höchsten Wert an Carotinoiden aufwies (Abb. 10).

Der mittlere Mineralstoffgehalt in Exoskeletten wurde dargestellt und es wurde auch ein signifikanter Unterschied (P < 0,05) festgestellt (Tabelle 5). Das Hauptmineral in natürlichen Immergrünschalen, wie in unserer Studie ermittelt, ist im Wesentlichen CaCO3 mit mittleren Gehalten von 57,20 ± 2,46 mg/kg, 59,50 ± 3,23 mg/kg und 62,36 ± 1,56 mg/kg in T. fuscatus, P. aurita, bzw. T. coronata, wie in Tabelle 5 gezeigt. Die erhaltenen Ergebnisse stimmen mit den typischen Mineralzusammensetzungen überein, die Orji et al.57 in ihren Ergebnissen registriert haben. Für die Herstellung von Schleifpapier-Schleifmitteln sind Immergrünschalenkörner mit einem Mineralanteil von über 85 % ausreichend58. Oyawoye et al.44 weisen außerdem darauf hin, dass sich die Schalen aufgrund der hohen Nachfrage nach Kalkstein für den Einsatz in der Sodaproduktion, der Zuckerraffinierung und der Rauchgasentschwefelung eignen, da sie einen höheren Anteil an Ca enthalten.44 Es ist so überraschend, dass die wichtigsten Makromineralien, von denen angenommen wird, dass sie allgemein die morphologische Entwicklung von kalkhaltigen Exoskeletten fördern, in extrem hohen Mengen erhalten wurden, was der Behauptung von Davies und Jamabo59 widerspricht, dass Muscheln im Allgemeinen Makromineralien in extrem hohen Mengen enthalten. Na und sein abgeleitetes Element NaCO3 sind ein weiteres Mineral, dessen Fehlen nicht zu erwarten war, da sie beide eine gute Rolle bei der Gewährleistung der Kompaktheit von Schalen spielen und zur Stabilisierung des pH-Werts beitragen, der während der Bildung von Niederschlägen erforderlich ist43. Das Fehlen von Na und seinem abgeleiteten Element NaCO3 bestätigt den Befund von Elegbede et al.43.

Der höchste Mittelwert für Ca wurde bei P. aurita mit 55,20 ± 3,44 mg/kg gefunden. T. fuscatus wies die höchsten mittleren Werte von Mg, K und P auf (0,32 ± 0,03 mg/kg, 0,017 ± 0,004 mg/kg bzw. 0,06 ± 0,006 mg/kg). Der Trypsininhibitor war bei T. fuscatus mit 23,3 ± 4,50 mg/kg hoch, während die Carotinoide bei T. coronata mit 11,2 ± 3,60 mg/kg am niedrigsten waren. Der CaCO3-Gehalt lag zwischen 57,2 und 62,36 mg/kg, und der durchschnittlich höchste Ca-Gehalt wurde in T. coronata gefunden (Tabelle 5). Aufgrund des hohen CaCO3-Gehalts in Immergrünschalen wurde in früheren Untersuchungen43 berichtet, dass die Immergrünschale in Designs, in der Perlmuttknopfindustrie und in der Bauindustrie eingesetzt werden könnte. Muscheln und Kies werden für den Straßenbau verwendet und Kalk aus der Muschel ist ein wichtiger Bestandteil bei der Herstellung von Beton und Gips60. In dieser Studie betrug der mittlere Wert von CaCO3 in den Schalen von T. fuscatus, P. aurita und T. coronata 57,2 mg/kg, 59,5 mg/kg bzw. 62,36 mg/kg, was T. coronata zur Art macht mit dem höchsten CaCO3-Gehalt von 62,36 mg/kg. Der Bericht von Orji et al.61 über die Aufwertung von Schalen auf Basis mineralischer Komponenten weist auf ein mögliches Einsatzpotenzial von Immergrünschalen als Adsorptionsmaterialien in der Produktion von Dünnschichtchromatographieplatten hin. Der hohe CaCO3-Anteil in Immergrünschalen macht sie zu einer wahrscheinlichen CaCO3-Quelle, was zeigt, dass die pulverisierten Schalen von T. fuscatus und L. littorea zur Herstellung von Aufschlämmungen für die Dünnschichtchromatographie verwendet werden können. T. fuscatus weist in dieser Studie im Vergleich zur Arbeit von Malu und Bassey62 einen hohen CaO-Gehalt auf. CaCO3 in Strandschnecken kann auch als Ergänzung zum Kultivierungsmedium dienen, um den optimalen pH-Wert zu erreichen, der für das Wachstum des Pilzes günstig ist60. Auch Immergrünschalen können ein geeigneter Ersatz für Asbest bei der Bremsbelagherstellung sein58. Azor et al.63 veranschaulichten das Potenzial von Melonen- und Schneckenschalenabfallmischungen als ergänzende Kohlenhydratquelle, die die Kompaktheit und Härte von Baustahl verbessert. Immergrünschalen (T. fuscatus) können als alternative Kalkquelle für die Glasindustrie dienen62. Ademola et al.64 behaupteten, dass Immergrünschalen mit einem hohen Mineralanteil aufgewertet und als Zusatzmaterial bei der Herstellung von Kochutensilien verwendet werden können; es kann direkt zur Behandlung von Masern eingesetzt werden; und es kann auch als Bioindikator für toxische Metalle im aquatischen Ökosystem verwendet werden65. Die hohe Verfügbarkeit von Ca und seiner Derivatverbindung (CaCO3) macht die Immergrünschalen dieser Studie für die biomedizinische Industrie wichtig, da sie als Alternative zu Porzellan verwendet werden können, das für die Herstellung von Zahnimplantatmaterialien wie künstlichen Zähnen verwendet wird43,51, Dies wird nicht nur die damit verbundenen Kosten senken, sondern auch dazu beitragen, die Umweltbedenken zu lindern, die mit der wahllosen Entsorgung dieser Granaten verbunden sind. Die Bedeutung von Ca für die menschliche Ernährung und Körperfunktionen kann nicht genug betont werden. Ca kann sowohl aus tierischen als auch aus pflanzlichen Quellen gewonnen werden. Typische Beispiele hierfür sind Milchprodukte wie Milch, Brokkoli usw.43. Elegbede et al.43 erwähnten auch die Bedeutung von Muschelschalen in der Landwirtschaft, sodass gemischte Schalen in die tierische Ernährung integriert werden könnten. Es wurden wissenschaftliche Versuche zur erfolgreichen Verwendung von Muscheln in verschiedenen Anwendungen, insbesondere in der Kosmetik, durchgeführt, obwohl keiner dieser Versuche zu positiven Ergebnissen geführt hat. Allerdings untersuchten Azor et al.66 die Eignung von Immergrünschalen als Aufkohlungsmaterialien zur Verbesserung der Oberflächenhärte von kohlenstoffarmem Stahl. Schalenabfälle wurden erfolgreich als Mittel zur Unterdrückung spezifischer toxischer Metalle im Abwasser und anderen Industrieabwässern getestet67,68,69,70. Austernschalenpulver kann das Sägemehlmedium ergänzen, um den Kalziumgehalt von Pilzen zu erhöhen.

Der mittlere Gehalt an sekundären Pflanzenstoffen in den Exoskelettproben ist in Tabelle 5 dargestellt. T. fuscatus wies mit 23,30 ± 4,50 mg/kg den höchsten Gehalt an Trypsininhibitoren auf, während P. aurita mit 18,00 ± 5,27 mg/kg den höchsten Carotinoidgehalt aufwies (Tabelle 5). Carotinoide sind sekundäre Pflanzenstoffe, die natürlicherweise in Pflanzen, Gemüse, Früchten und Samen vorkommen. Einige Carotinoide werden auch künstlich zum Färben von Lebensmitteln synthetisiert, beispielsweise b-Carotin71. Carotinoide kommen in verschiedenen Pflanzen vor, beispielsweise in Zitrusfrüchten, Sojabohnenmehl und Gemüse, darunter unter anderem grünes Blattgemüse, Spinat, Kürbisse und Kartoffeln72. Carotinoide in der menschlichen Ernährung tragen dazu bei, chronische Erkrankungen im Zusammenhang mit koronarer Herzkrankheit (KHK) zu lindern und bronchiale und uterine Probleme sowie Prostata- und Dickdarmkrebs zu verhindern. Trypsinhemmer sind sekundäre Pflanzenstoffe, die natürlicherweise in Hülsenfrüchten, Sojabohnen und anderen Naturprodukten vorkommen. Trypsininhibitoren sind ernährungshemmende Faktoren, die beim Verzehr die Proteinverdauung hemmen, was zu Wachstumsdefiziten bei Nutztieren führt73. Es wurden keine Untersuchungen zum Vorhandensein von Trypsininhibitoren in der Immergrünschale in der Lagune von Lagos durchgeführt. Im Allgemeinen synthetisieren Tiere wie Weichtiere de novo Carotinoide nicht so gut wie Trypsininhibitoren. Das Vorhandensein von Carotinoiden und Trypsininhibitoren in Immergrünproben in dieser Studie könnte jedoch auf das Vorhandensein dieser sekundären Pflanzenstoffe in den von ihnen aufgenommenen Nahrungsmitteln zurückzuführen sein, die sich anschließend in ihren Körpern ansammeln. Cohen et al.74 bestätigten, dass Trypsin eine wichtige Rolle beim Abbau mehrerer Proteine ​​spielt, insbesondere bei Menschen, Tieren mit nur einem Kammermagen und jungen Wiederkäuern. Die Veränderung von Stoffwechselprozessen könnte auch maßgeblich für das Vorhandensein von Carotinoiden und Trypsininhibitoren in ihnen verantwortlich sein75,76,77. Es wurden mehrere Studien durchgeführt, um das Vorhandensein von Carotinoiden in Immergrünschalen zu untersuchen72. Eine solche Studie ist der Bericht von Withnall et al.78 über Raman-Spektren von Carotinoiden in Naturprodukten, in dem Carotinoide in der Schale des Immergrüns Littorina littorea entdeckt wurden. Ituen79 erwähnte, dass Muschelschalen in der Viehfütterung verwendet werden. Daher untersuchte diese Studie das Vorhandensein von Trypsininhibitoren in Immergrünschalen und zeigte, dass die Schalen von T. fuscatus und P. aurita einen beträchtlichen mittleren Prozentsatz an Trypsininhibitoren aufweisen (Tabelle 5). Diese Ergebnisse könnten dazu führen, dass sie für die Viehfütterung weniger geeignet sind. T. Corona weist einen niedrigeren Mittelwert von 11,80 % auf, was ihn als geeignete Ergänzung zum Viehfutter erscheinen lässt. Dennoch sind Muscheln für ihre Robustheit und Kompaktheit bekannt; Dies bedeutet, dass Schalen teilweise als zusätzlicher Füllstoff bei der Herstellung von Materialien in der Zementindustrie verwendet werden können, sodass sie dazu beitragen, die Befeuchtungsfähigkeit des Zements zu verbessern und die Härte und Kompaktheit des Zements beim Mischen zu unterstützen80. Kozminsky und Lezin81 untersuchten auch die Verteilung von Pigmenten in der Schnecke Littorina obtusata aus der Kandalaksha-Bucht, dem Weißen Meer, und die Ergebnisse zeigten, dass in der Schale verschiedene Carotinpigmente entdeckt wurden.

Die Mineralzusammensetzung in T. coronata zeigt eine starke positive Korrelation zwischen K und Mg und eine starke negative Korrelation zwischen dem Trypsininhibitor und P (Tabelle 8). Die Korrelationsmatrizen zwischen den Mineralkomponenten von Immergrün-Exoskeletten sind in den Tabellen 6, 7, 8 dargestellt. Eine robuste positive Korrelation wurde zwischen CaCO3 und P beobachtet, und eine starke negative Korrelation wurde zwischen Carotinoiden und Mg beobachtet (Tabelle 6). Die Mittelwerte der Mineralgehalte des ausgewerteten Immergrüns (Littorea littorina) betrugen 11,83 mg/kg für Mg, 0,40 mg/kg für K und 0,92 mg/kg für P. Obwohl diese Werte niedrig sind, liegen sie deutlich über dem Mittelwert für Pachymelania aurita registrierte Werte. Dieser Befund weist darauf hin, dass der Mittelwert für die in dieser Studie ermittelten Mineralien im Vergleich zu anderen Immergrünschalen relativ niedrig ist.

Die Mineralzusammensetzung von P. aurita zeigt eine starke positive Korrelation zwischen P und K und eine starke negative Korrelation zwischen Carotinoiden und Trypsininhibitoren (Tabelle 7).

Die Mineralzusammensetzung von T. coronata zeigt eine starke positive Korrelation zwischen K und Mg und eine starke negative Korrelation zwischen dem Trypsininhibitor und P (Tabelle 8).

Diese Studie ist der erste dokumentierte Bericht, der als Bezugspunkt für zukünftige Forschungen zur ungefähren Zusammensetzung, zum Mineralgehalt und zur phytochemischen Zusammensetzung von Strandschnecken aus dem Lagos-Lagunenkomplex und ihrem Potenzial für eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft dienen wird. In dieser vorliegenden Studie werden drei kommerziell wichtige Schneckengehäuse, Tympanotonus fuscatus, Pachymelania aurita und Thais coronata, in der Lagune von Lagos verwendet. Die Studienergebnisse zeigten Unterschiede zwischen den Arten aufgrund ihrer nahen, mineralischen und phytochemischen Bestandteile. Aus ernährungsphysiologischer Sicht war T. fuscatus aufgrund seines hohen Fett- und Proteingehalts und seines geringen Asche- und Rohfasergehalts am besten geeignet. Aufgrund des geringen Rohfaser- und Fettgehalts sind alle Proben für die Verarbeitung von Beikost geeignet, insbesondere für Menschen mit Bluthochdruck, deren systolischer und diastolischer Blutdruck über 160 mmHg bzw. 95 mmHg liegt, sowie für Menschen, die an fettbedingten Erkrankungen leiden . Die Mineralzusammensetzungen (Ca und CaCO3) der drei Schnecken waren hoch. Diese Situation deutet darauf hin, dass die Lagune hinsichtlich der Nahrungsverfügbarkeit und -fülle für einige Weichtiere in einem guten Zustand ist. Möglicherweise haben sie eine Methode entwickelt, um mit der ständigen Umweltverschmutzung umzugehen und sich daran anzupassen. Immergrünschalen können für verschiedene Zwecke nützlich sein, da sie bestimmte Mineralien enthalten, die in verschiedenen Bereichen eingesetzt werden können. Die nachhaltige Einbindung dieser Schalen in verschiedene Anwendungen nach der Verarbeitung wird dazu beitragen, die Nutzung dieser wichtigen, kostengünstigeren und leicht verfügbaren Materialien zu verbessern und gleichzeitig eine zirkuläre Bioökonomie zu fördern. Anwendungen von Immergrünschalen werden zur Aufwertung der Wirtschaft beitragen, Arbeitsplätze schaffen und den Weg für die Abfallwirtschaft durch ein ordnungsgemäßes Recyclingsystem ebnen. Allerdings ist eine dringende Untersuchung der Umweltbedingungen der Lagune von Lagos erforderlich, da einige der Proben in dieser Studie hinsichtlich ihres Nährstoffgehalts nicht günstig sind.

Die während der Studie generierten und/oder analysierten Datensätze sind auf begründete Anfrage beim jeweiligen Autor erhältlich.

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Isa Olalekan Elegbede, Aderonke Lawal-Are und Rashidat Oloyede

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Rukayat Oluwatayo Sanni

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Appolinaire Goussanou

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Vanessa Maxemilie Ngo-Massou

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Alle Autoren haben zum Forschungskonzept und Studiendesign beigetragen. Die Konzeption und Betreuung erfolgte durch IOE und AL-A. Die Methodik wurde von IOE, AL-A, RO und ROS durchgeführt. Die Datenkuration und Datenanalyse erfolgte durch TLJ, RO und ROS. Die Bearbeitung erfolgte durch IOE; AL-A.; RO; ROS; TLJ; AG; VMN-M. Die Visualisierung erfolgte durch IOE; AL-A.; AG; VMN-M. Die ursprüngliche Entwurfsvorbereitung wurde von IOE durchgeführt; RO; und TLJ Das endgültige Manuskript wurde vor der Einreichung von allen Autoren gelesen und genehmigt.

Korrespondenz mit Isa Olalekan Elegbede.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Elegbede, IO, Lawal-Are, A., Oloyede, R. et al. Zusammensetzung von Mineralien, Carotinoiden und Trypsininhibitoren in den Exoskeletten von Meeresschnecken und deren Potenziale für eine nachhaltige Kreislaufnutzung. Sci Rep 13, 13064 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-38345-w

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Eingegangen: 12. September 2022

Angenommen: 06. Juli 2023

Veröffentlicht: 11. August 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-38345-w

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