Larval Performance, Morphological, Behavioural and Elecrophisiological Studies on Tenebrio Molitor L. (Coleoptera: Tenebrionidae)

The possibility to use Tenebrio molitor to reduce food wastes were investigated. Different field of the entomological research were used: insect morphology, insect rearing and performances on different diets, characterization of Volatile Organic Compounds (VOCs) emitted from food substrates and electrophysiological and behavioral response of larvae and adult insects to the main VOCs identified. Sensory structures on maxillary and labial palps of T. molitor larvae were investigated using scanning electron microscopy. Based on the morphology nine types of sensilla were classified. A sensory complex were observed on the tip of both maxillary and labial palps. The growth performances of T. molitor larvae were monitored under four different diets composed of organic food by-products: wheatmeal, wheatmeal:olive-pomace 3:1, wheatmeal:olive-pomace 1:1, wheatmeal:olive-pomace 1:3. The first two diets appear favorable, with respect to shortening larval development time, reducing mortality and increasing weight gain. Behavioral responses of T. molitor larvae to VOCs emitted by different food substrates was investigated using four and two-way choice. The larval behavior was analysed using a video tracking software. The results of this study showed that T. molitor larvae were significantly attracted to volatiles emitted both by wheatmeal and by a mixture of wheatmeal and olive pomace (1:1). Behavioral responses of T. molitor adults to VOCs emitted by wheatmeal were also investigated in a two-choice pitfall olfactometer. Five doses, ranging from 1 g to 200 g of wheatmeal were tested. Females showed higher Response Index to higher doses of wheatmeal, meanwhile males were attracted independently to the doses. Lastly, a preliminary electroantennography bioassay (EAG) on 14 different VOCs extracted from wheatmeal on adults is presented. In particular the largest EAG amplitudes were recorded for pentanal, exanal, (E)-2-hexanal, (E,E)-2-4-nonadienal, (E,E)-2,4-hexadienal.

In questa tesi sono stati condotti studi morfologici, di sviluppo su diverse diete e studi di elettrofisiologia e risposte comportamentali di larve e adulti di Tenebrio molitor. Sono state studiate le strutture sensoriali su palpi mascellari e labiali di larve di T. molitor utilizzando tecniche di microscopia elettronica a scansione. Sulla base della morfologia sono stati classificati nove tipi di sensilli. Un complesso sensoriale è stato osservato sulla punta di entrambi i palpi mascellari e labiali. Le prestazioni di crescita di T. molitor sono state monitorate su quattro diverse diete composte da sottoprodotti dell’industria alimentare: farinaccio e sansa di oliva inclusa in tre diverse percentuali. Le diete con una inclusione fino al 25% di sansa di oliva si sono dimostrate le migliori, con un minor tempo di sviluppo larvale, una riduzione della mortalità e un maggior aumento di peso delle larve. Le risposte comportamentali delle larve di T. molitor a VOCs emessi da diversi substrati alimentari sono state studiate usando biosaggi a quattro e due vie. Il comportamento larvale è stato analizzato utilizzando un software di tracciamento video. I risultati di questo studio hanno dimostrato che le larve di T. molitor sono significativamente attratte dai volatili emessi sia dal farinaccio che da un mix di farinaccio e sansa di oliva (1:1). Le risposte comportamentali degli adulti di T. molitor a VOCs emessi dal farinaccio sono state esaminate in un olfattometro a caduta. Sono state testate cinque dosi di farinaccio, da 1 g a 200 g. Le femmine hanno mostrato un indice di risposta più elevato a dosi più elevate di farinaccio, mentre i maschi erano attratti indipendentemente dalle dosi. Infine, è stato condotto un test preliminare di elettroantennografia (EAG) su 14 diversi VOCs estratti da farinaccio su insetti adulti. In particolare, le maggiori risposte EAG sono state registrate per pentanale, esanale, (E)-2-esanale, (E, E)-2-4-nonadienale, (E, E)-2,4-esadienale.