634.0.453 : 145.7t9.83 PREHRANA HišNEGA KOZLičKA Ing. Ljerka Ker vina (Ljubljana)* Uvod Znano je, da razne vrste lesa vsebujejo različne količine sestavin, od ka- terih so za škodljivce ene bolj, druge pa manj užitne. Zato tudi hišni kozliček različne drevesne vrste neenako napada. Ugotovili smo (5), da se hišni kozliček loti samo lesa iglavcev, najbolj smre- kovine in beljave rdečega bora, nekoliko manj tudi jelovine. Nadalje smo hoteli ugotoviti, katere lesne sestavine izkorišča: kozliček pri svoji prehrani oziroma koliko jih porabi pri prehodu lesa skozi prebavni trakt njegovih ličink . V ta namen smo analizirali zdrav in prebavljen les rdečega bora, tj . beljavo in črnjavo, les zelenega bora in jelke. Podatki iz literature Že ]etJ. 1928 je Uwarow (14) raziskoval, s čim se hranijo ličinke hišnega kozlička. Znano je bilo sicer, da ličinke jedo celulozo, vendar ni bilo jasno, katere lesne sestavine so še pomembne v prehrani obravnavanega insekta. Po- zne.ie sta to vprašanje proučevala tudi Campbell in Bryant. Vse te raziskave so bile pomanjkljive, ker so uporabljali les podstrešnega tramovja ali pa ograj . torej snov, ki ni bila več zdrava. Primerjave zdravega in prebRvljenega lesa, kot so poirebn~ pri kemičnih raziskavah za ugotavl_janje izgub snovi v )esu, so bile napačne . Nekateri avtorji so sklepali s pomočjo predpostavke , da lignin ni pre- bavljiv. Sele Parkin (7) je izpodbil ta mnenja in je opozoril na možnost, da ličinke hišnega kozlička - podobno kot glive - izkoriščajo tudi lignin. Leta 1930 je Falck (2, 3) raziskal spremembe lesa, ki nastanejo pri prehodu skozi črevo ličink hišnega kozlička. Ugotovil je, da ličinke razkrajajo celulozo, ki jo je kvantitativno hidrolizira1, nato pa določil količino sladkorjev, preračunano na glukozo. Ker je bilo takrat na splošno o hidrolizi lesa razmeroma le malo zna- nega, in ker je Falck za preračunavanje svojih rezultatov uporabil kot osnovo nespremenljivost pepela oziroma lignina, je prišel do nezanesljivih ugotovitev. Jones in Ritchie (4) sta namreč šele pozneje ugotovila, da je v prebavljenem lesu manj pepela kot v zdravem lesu; to pa pomeni, da 1ičinke hišnega kozlička za svojo prehrano potrebujejo tudi nekaj mineralnih snovi. Iz vseh teh vzrokov ni bilo mogoče najti v literaturi zanesljivih podatkov o prehrani obravnavanega škodljivca. * Izdelano v Biotehniški fakulteti v Ljubljani. Temo je financirala univerza v Ljvbljani. 65 Sele leta 1962 je Seifert (10) opravil natančne raziskave o prehrani hišnega kozlička . Za poskus je uporabil borovo beljavo in prišel do zanimivih konkret- nih dognanj. Eksperimentalno delo Zdrav Jes smo pripravili za analizo tako, da smo za poprecm vzorec upora- bili več lesa (6 kock po 48 cm3), ga sežagali, tako pridobljeno žagovino pa smo zmleli z električnim mešalcem. Vzorce za določanje celuloze, lignina in pentoza- nov smo presejali skozi sito, ki je imelo 210 zank na cm1, za določanj e slad- korjev pa skozi sito s 1369 zankami na cm2. Mletje in sejanje smo ponavljali toliko časa , dokler nismo presejali vsega vzorca. Prebavljen les , podoben moki, smo samo presejali podobno kot zdrobljen zdrav les. Vsak vzorec normalnega in p1·ebaljenega lesa za določanje celuloze, ligninč\ in pentozanov smo posebej 8 ur ekstrahirali z mešanico topil alkohola in ben- zola (1 : l) v Soxletovi aparaturi (10) . Po ekstraciji smo vzorce 5 dni sušili pri temperaturi 20° C, nato smo jih spravili za 3 dni v prahovke, da se je vlaga enakomerno porazdelila in stabilizirala. Tako pripravljenim vzorcem smo določili vlago z 8-urnim sušenjem 1 gra- ma lesne moke pri 1050 C, da bi pozneje rezu1tate lahko preračunali na suho snov. Cel u lo z o smo doličili po acetil-acetonski metodi (11) , lig nin z 72 % žvepleno kislino (8), pen to zan e po metodi s fluoroglucinom (12); he k s o- zan e smo izračunali iz razlike vsote celuloze. lignina in pentozanov, odštete od Analiza prabav!j~nego lesa Analiza normaln~ga le.sa % 100 90 80 TO bO 50 40 .lO 20 10 o lO 30 40 SO 60 70 80 90 tOO % rdeči bor- beljava 1·: .··.· . · . /1111111~ 1 ~1!1111111111 . .1 rdeČI bor- črn jova 1' . 1!11111111~ 1 zel~ni bor 1' ··!/11111- -: ·] smriZka.. ·1 jelko j:::.l/1!1111-=et 1 :1 ~ [1] D celuloz. o lig nin pentozani heksozon1 di.simllacija Količinske spremembe lesnih sestav in zaradi žrtja hišnega kozličl{.a 66 ---- 100, kot je to delal SeijeTt (10); duši k smo določali po metodi Nickela (6)_. slad k or j e pa s kromatografiranjem vodnih ekstraktov normalnega zdrob- ljenega lesa in prebavljenega lesa. Analizo smo opravljali s kromatografira- njem na tenkih plasteh po Stahlu (13). S številnimi poskusi smo ugotovili, da se dobi najboljša ločba sladkorjev z uporabo tenkih plasti silikagela G, topila butanol - izopropanol - voda in reagenta za brizganje rezorcin - žveplena kislina. Kemični razltroj lesnih sestavin pod vplivom hišnega kozlička (V odstotnem razmerju s suho lesno snovjo) Vrsta lesa Rdeči bor 1 Rd._bor 1 Zeleni Srn re- Jelovina - beljava -ern. bor kovina normal. lesa 6,80 8,65 8,46 8,66 8,47 Vlaga prebav. lesa 7,32 7,37 7,35 7,8:3 7,71 Disimi la ci ja 31,70 30,10 31,30 29,10 36,20 normal. lesa 42,31 42,22 44,87 43,56 44,23 Celuloza prebav. lesa 35,57 36,49 37,88 37,50 37,16 Izguba celuloze 18,02 16,71 18,85 16_.97 20,54 normal. lesa 27,36 27,99 26,44 26,88 28,95 Lignin prebav. lesa 32,02 31,74 32,22 32,12 35.00 Izguba lignina 5,49 5,80 4,30 4,11 6,62 normal. lesa 12,98 14,52 10_.83 12,38 11.70 Pentozani prebav. lesa 13,68 16,07 12,32 13,96 12.79 Izguba pentozanov 3,64 3,29 2,37 2,48 3,54 normal. lesa 17,35 15,27 17,86 17,18 15_.10 Heksozani prebav. lesa 18,73 15,73 17,58 16,42 15,05 Izguba heksozanov 4,56 4,27 5,78 5,54 5.50 V razpredelnici je prikazana sestava normalnega lesa in lesa, ki ga je pre- bavil hišni kozliček. Primerjava sestave normalnega in prebavljenega lesa nam za vsako lesno sestavino pokaže absolutno izgubo v odstotkih, če vrednosti analiz prebavljenega lesa pvmnožimo s faktorjem (100-% disimilacije) : 100. Odstotek disimilaci.ie izračunamo tako, da razliko med težo požrtega lesa in težo črvojedine izrazimo z %. Iz tabele je razvidno, da ličinke hišnega kozlička rabijo za svojo prehrano celulozo, lignin, pentozane in heksozane. Od navedenih komponent porabijo največ celuloze. Primerjava količin vseh 4 hranljivih komponent za vsako vrsto lesa nam pokaže, da nad polovico prebavljene snovi odpade na celulozo. Pri smreki znaša npr. absolutna izguba celuloze 16,97%, izguba vseh ostalih hranljivih kompo- nent pa je 12,13)~. Iz rezultatov vidimo, da za razne vrste lesa ni bistvenih razlik med količi­ nami izgubljene celuloze, lignina, pentozanov in heksozanov. Absolutna izguba celuloze v beljavi rdečega bora znaša npr. 18,02%, v črnjavi rdečega bora 16,17%, v lesu zelenega bora 18,85%, v smrekovini 16,97% in v je1ovini 20,54%. Torej se odstotek izgub celuloze za različne drevesne vrste giblje od 16,71 do 20,54. Podobno i"' tudi pri ostalih komponentah. 67 _[ Celuloza Hišni kozliček prebavlja celulozo le delno za razliko od popolnega prebav- ljan.ia pri termitih (10). Hišni kozhček prebavlja celulozo na ta način, da jo hi- drolizira v ogljikove hidrate) ki jih le delno izkoristi, preostale pa neprebavljene izloča (9). To dokazuje tudi naš kromatogram, na katerem je videti, da je v vodnen1 ekstraktu normalnega smrekovega lesa manj sladkorjev kot v vodnem ekstraktu prebavljene smrekovine. Nepopolno izkoriščanje ogljikovih hidratov je razložil Becker (1), ki dom- neva, da je pri prehrani hišnega kozlička važno razmerje med ogljikovimi hi- drati in med beljakovinami ter da pomanjkanje drugih ovira nadaljnjo prebavo prvih. Nadalje meni, da črevo kozličkovih ličink zaradi neprestanega dotekanja hrane ne more popolnoma izkoristiti hranilnih snovi. To je precej razumljivo, če upoštevamo, da potuje skozi prebavni lrakt kozličkove ličinke razmeroma veliko hrane. SeijeTt (9) navaja, da ena sama ličinka izloči v borovi beljavi 50 mg črvo­ jedine na dan. Ta količina je odvisna od različnih činiteljev, predvsem pa od življenjskih razmer kakor tudi od velikosti ličinke. Naši poskusi (5) so pokazali, da je 8 ličink s poprečno težo 164 mg izločilo v 6 mesecih v smrekovini 50 gr črvojedine. Na dan torej izloči po naših ugoto- vitvah 34,4 mg črvojedine. a b Poraba sestavin v smrekovini (na dan) Normalen les tmg) 1 Nepreba~ljen 1 Prebavljen o ostanek (mg) na dan (mg) ----------------~----------- Celu1oza 14,98 9,15 5,83 Lignin 9,2:'5 7,83 1,42 Pen lozani 4,26 3,41 0.85 Heksozani 5,91 4,00 1,91 Skupaj 3-±,40 24,39 10,01 o o oo o onD OD O oo o Kron1alogram vodnega ekstrakta - a) normalne smrekovine, b) prebavljenega smrekovega lesa 68 V beljavi rdečega bora izloči ena lič:inka 25,40 mg črvojedine na dan (v 6 mesecih). S pomočjo te ugotovitve in podatkov v prvi tabeli lahko izračunamo, koliko različnih sestavin v beljavi rdečega bora porabi ličinka hišnega kozlička na dan. Poraba. sestavin v borovi beljavi (na dan) Normalen les (mg) 1 Neprebavljen Prebavljeno ostanek (mg) na dan (mg) Celuloza 10,71 6,17 4,57 Lignin 6,95 5,55 1,40 Pentozani 3,30 2,37 0,93 Hek.sozani 4,41 3,25 1,16 Skupaj 25,40 17,34 8,06 Iz podatkov zadnjih dveh tabel vidimo, da so ličinke hišnega kozlička v 6 mesecih požrle v smrekovini poprečno po 10,01 mg, v borovini pa po 8,06 mg hranljivih snovi na dan. Lignin Kot kažejo naši izsledki, so izgube lignina v }esu iglavcev od 4,11 do 6,62%. Količina je odvisna od vrste lesa. Seifert (10) je ugotovil, da se pri prebavi lignina zmanjša odstotek metoksilnih skupin. Beljak o vine Becker (1) trdi, da so za prehrano hišnega kozlička odločilnega pomena be1jakovine. Ugotavljal je učinek beljakovin na rast ličink. Z analizami dušika je določal količino beljakovin v različnih drevesnih vrstah kako1· tudi njihovo porazdelitev v različnih delih debla. Največje količine beljakovin je našel v borovi beljavi, v smrekovini in jelovini. To dognanje lahko pojasni ugotovitev naših poskusov (5), da hišni kozliček od vseh vrst lesa najhuje napada ravno omenjene tri drevesne vrste. Različna količina beljakovin v beljavi in črnjavi nam lahko razloži tudi pojav, da je bila v našem 6-mesečnem poskusu borova beljava veliko bolj napadena od črnjave. Domnevajo tudi, da so v črnjavi neka- tere snovi, ki odv1·ačajo ličinke hišnega kozlička. Za intenzivnost napada obravnavanega škodljivca je torej predvsem važen detež beljave v lesu. To trditev potrjuje primer, ko so ličinke hišnega kozlička uničile skoraj vso vas Kameno pri Hercegnovem. V vojni razdejano vas so namreč obnovili z mlado borovino, ki je rastla na zelo siromašnih tleh in je in1ela tako velik delež beljave, da črnjave skoraj ni bilo. Posledica je bil močan napad hišnega kozlička, ki je uničil vas (15) . Z analizami dušika po Nickelovi metodi (6) smo skušali kvant.itativno dolo- čiti količino beljakovin v normalnem in v prebavljenem 1esu. Ker pa so bile razlike zelo majhne, iz njih nismo mogli napraviti sklepov. Tudi SeifeTt (9) je z isto analitično metodo ugotovil enako količino dušika v normalnem in v pre- bavljenem lesu, čeprav hkrati poudarja, da 1ičinke hišnega kozlička prav go- tovo potrebujejo za svojo prehrano nekaj beljakovin. 69 Naš poskus, da bi s papirna kromatografsko analizo določili razliko med količinami amino kislin v normalnem in v prebavljenem lesu, se ni posrečil, ker je bilo v vzorcih premalo amino kislin. Sklep Ličinke hišnega kozlička potrebujejo za svojo prehrano naslednje lesne sestavinE.: celulozo, lignin, pentozane, heksozane, beljakovine in mineralne snovi. Celulozo prebavljajo tako, da jo hidrolizirajo v razne ogljikove hidrate, ki jih delno izkoriščajo, delno pa neprebavljene izločajo. Absolutne izgube različnih lesnih sestavin, ki nastajajo zaradi žrtja hišnega kozlička, so: celuloze 16,7 do 20,5%, lignina 4,1 do 6,6% pentozanov 2,4 do 3,6%, heksozanov 4,3 do 5,8%. Količine so odvisne od vrste lesa. Pri prehrani hišnega kozlička nad polovico vseh porabljenih snovi odpade na celulozo. Količine celuloze, lignina, pentozanov in heksozanov, ki jih hišni kozliček pora bi pri svoji prehrani v lesu različnih drevesnih vrst, se bistveno ne razli- kujejo. Zaradi nekaterih posebnih lastnosti, kot so npr. odpornost proti mrazu, proti pomanjkanju vlage in hrane, zaradi dolge razvojne dobe in sposobnosti. prebavljanja velikih količin lesnih snovi, pristevamo hišnega kozlička k najne- varnejšim škodljivcem vgrajenega lesa. DIE ERNAHRUNG DES HAUSBOCKES (HYLOTRUPES BAJULUS) (Zusammenfassung) Det· Abbau der chemischen Grundstoffe von Kiefernsplint- und kernholz (Pinus silvestris) und von Holz der Weymuthsldefer (Pinus stt·obus), Fichte (Picea excelsa) und Tanne (Abies alba) wurde analytisch bestimmt, nachdem die Hausbocklarven (Hylotrupes bajalus) von bekanntcr Holzzusammensctzung gefressen hatten. Abs. Ver- luste der einzelnen Holzbestandteile sind: Cellulose 16,7-20,5%; Lignin 4,1-6.6%; Pentosane 2,4-3,6%, I-Iexosane 4,3-5,8%, was von der Holzart abhangig ist. Von verdauter Nahrungsstoffmenge betragt die Cellulose bei allen I-Iolzarten uber die Halfte. Es \vurden keine grossen Unterschiede Z\Vischen Verlusten an Cellulose, Lignin, Pentosanen und Hexosanen unter den gen<:mnten Holzarten gefunden. Literatura 1. Becker, G.: Holz als Roh- und Werk.stoH, 8/1963 . 2. Falck, R.: Cellulosechem.ie I, Hl30. 3. Falck, R.: CeUulosechemie II, 1930 . 4. Jones, S., Ritchie, S.: Tehn . Studies, 5/1937. 5. Kervina, Lj.: Gozdarski vestnik 1/1957. 6. Nickel, S.: Holzforschung, 5/ 1960. ' 7. Parkin, E . A .: J. expl. Biol., 17/ 19-:1:0. 8. Ritter, G .. Seborg, R., Mittchell, R.: Ind. Eng. Chem. 24, 202, Hl32. 9. Seife-rt, K: Hoolzforschung, 5/1962. 10. SeijeTt, K.: Ho:l.zforschung, 4/ 1962. 11 . Seifert, K: Da.s Papier, 10/1956. 12. Sieber, R.: Die Chemisch - Technischen Untersuchungsmethoden der Zell- stoffe und Papier Industrie, 64/ 1943. 13 . Stahl, E.: Laborato:riums Handbuch der Diinnschicht- Chroma.tographie, 1962. 14. Uwarow, B.: Na tur, Trans. en t. Soc. London, 10/1928. 15. 2ivojinovic, S., Vasic K.: Agrohemi.ja, Beograd , 5/ 1960 . 70