Einige Informationen über die Seidenindustrie wurden aus dem Artikel von J. Kubota in der 3. Auflage dieser Enzyklopädie übernommen.
Auf der Welt gibt es mehr als eine Million Insektenarten, und die globale Masse der Insekten übersteigt die Gesamtmasse aller anderen Landtiere. Insekten wie Grillen, Heuschrecken, Heuschrecken, Termiten, Käferlarven, Wespen, Bienen und Nachtfalterraupen gehören zu den etwa 500 Arten, die zur regelmäßigen Ernährung der Menschen auf der ganzen Welt gehören. Normalerweise jagen oder sammeln Menschen Insekten als Nahrung, anstatt sie absichtlich zu züchten und zu ernten.
Neben der Nahrung nutzen Menschen Insekten als Quellen der Bestäubung, der biologischen Bekämpfung von Schädlingen und Ballaststoffen. Unterschiedliche Verwendungen hängen von den vier Stadien des Lebenszyklus des Insekts ab, die aus Ei, Larve, Puppe und Erwachsenem bestehen. Beispiele für die kommerzielle Verwendung von Insekten sind die Imkerei (fast 1 Milliarde Tonnen Honig werden jährlich produziert und Bestäubung von Obst- und Samenpflanzen), die Insektenzucht (mehr als 500 Arten in Kultur, einschließlich derjenigen, die zur biologischen Bekämpfung von Insekten verwendet werden), die Schellackproduktion (36,000 Tonnen jährlich) und Seidenproduktion (180,000 Tonnen jährlich).
Bienenzucht
Imker züchten die Honigbiene in Bienenstöcken, einer Ansammlung von Bienenstöcken, die Bienenvölker beherbergen. Die Honigbiene ist eine Quelle für Blütenbestäubung, Honig und Wachs. Bienen sind wichtige Bestäuber und unternehmen mehr als 46,430 Sammelreisen pro Biene für jedes Kilogramm Honig, das sie produzieren. Bei jeder Nahrungssuche besucht die Honigbiene innerhalb von 500 Minuten 25 Blüten. Die Honigquelle der Honigbiene ist Blütennektar. Mithilfe des Enzyms Invertase wandelt die Biene Saccharose im Nektar in Glucose und Fructose um und produziert durch Wasserverdunstung Honig. Darüber hinaus werden Hummeln und Kutterbienen zur Bestäubung von Tomatenpflanzen bzw. Luzerne gezüchtet.
Die Honigbienenkolonie sammelt sich um eine einzelne Bienenkönigin und sie werden sich in Kästen – künstlichen Bienenstöcken – ansiedeln. Imker gründen eine Jungkolonie von etwa 10,000 Bienen in der unteren Box des Bienenstocks, die als Brutkammer bezeichnet wird. Jede Kammer enthält zehn Paneele mit Zellen, die entweder zum Aufbewahren von Honig oder zum Legen von Eiern verwendet werden. Die Königin legt etwa 1,500 Eier pro Tag. Der Imker fügt dann einen Futterkammer-Super hinzu (eine Kiste, die auf die Brutkiste gestellt wird), die zur Lagerkammer für Honig wird, auf der die Bienen den Winter überstehen werden. Die Kolonie vermehrt sich weiter und wird bei etwa 60,000 Bienen geschlechtsreif. Der Imker fügt einen Königinnen-Ausschluss (eine flache Platte, in die die größere Königin nicht eindringen kann) oben auf dem Futterbehälter hinzu, um zu verhindern, dass die Königin Eier in zusätzliche flache Behälter legt, die auf dem Ausschluss gestapelt werden. Diese zusätzlichen Supers sind nur für die Ernte von Honig ohne Eier ausgelegt.
Der Imker bewegt die Bienenstöcke dorthin, wo Blumen knospen. Ein Honigbienenvolk kann auf einer Fläche von 48 Hektar nach Nahrung suchen, und 1 Hektar kann etwa zwei Bienenstöcke tragen. Der Honig wird im Sommer von den flachen Supers geerntet, die sieben hoch gestapelt werden können, wenn die Kolonie wächst und die Bienen die Paneele mit Honig füllen. Die Supers mit honigbeladenen Platten werden zur Extraktion zum Honighaus transportiert. Ein scharfes, warmes Messer, das sogenannte Entdeckelungsmesser, wird verwendet, um die Wachskappen zu entfernen, die die Bienen über die Waben innerhalb der Platten gelegt haben. Anschließend wird der Honig mit einer Zentrifugalkraftmaschine aus den Platten geschleudert. Der Honig wird gesammelt und zum Verkauf in Flaschen abgefüllt (Vivian 1986).
Am Ende der Saison macht der Imker die Bienenstöcke winterfest und wickelt sie in Teerpappe ein, um die Völker vor dem Winterwind zu schützen und die Sonnenwärme zu absorbieren. Der Imker versorgt die Bienen auch mit medizinischem Zuckersirup für ihren Winterbedarf. Im Frühjahr werden die Bienenstöcke geöffnet, um mit der Produktion als reife Honigbienenkolonien zu beginnen. Wenn die Kolonie überfüllt wird, wird die Kolonie durch spezielle Fütterung eine andere Königin schaffen, und die alte Königin wird mit etwa der Hälfte der Kolonie ausschwärmen, um eine andere Unterkunft zu finden. Der Imker kann den Schwarm einfangen und ihn wie eine junge Kolonie behandeln.
Imker sind durch Honigbienenstiche zwei miteinander verbundenen Gefahren ausgesetzt. Eine Gefahr ist die Stichvergiftung. Die andere ist eine Giftüberempfindlichkeitsreaktion und ein möglicher anaphylaktischer Schock. Männer im Alter von 40 Jahren und älter haben das höchste Risiko für tödliche Reaktionen. Es wird angenommen, dass etwa 2 % der Allgemeinbevölkerung gegen Gift allergisch sind, aber systemische Reaktionen bei Imkern und ihren unmittelbaren Familienmitgliedern werden auf 8.9 % geschätzt. Die Häufigkeit der Reaktion variiert umgekehrt zur Anzahl der erhaltenen Stiche. Anaphylaktische Reaktionen auf Hummelgift sind selten, außer bei Hummelhaltern, und ihr Risiko ist größer, wenn sie auf Honigbienengift sensibilisiert wurden.
Wenn eine Honigbiene den Imker sticht, sollte der Stachel entfernt und die Stichstelle gewaschen werden. Eis oder eine Paste aus Natron und Wasser sollte auf die Stelle der Vergiftung aufgetragen werden. Das Opfer sollte auf Anzeichen einer systemischen Reaktion überwacht werden, die ein medizinischer Notfall sein kann. Bei anaphylaktischen Reaktionen wird Epinephrin bei den ersten Anzeichen von Symptomen subkutan verabreicht. Um eine sichere Imkerei zu gewährleisten, sollte der Imker am Bienenstock Rauch verwenden, um das Schutzverhalten der Bienen zu neutralisieren, und eine Schutzhaube und einen Schleier, dünne Handschuhe und Holzärmel oder Overalls tragen. Bienen werden wegen der Feuchtigkeit vom Schweiß angezogen, daher sollten Imker keine Uhrenarmbänder oder Gürtel tragen, an denen sich Schweiß ansammelt. Beim Extrahieren des Honigs sollte der Imker Daumen und Finger von der Schneidbewegung des Entdeckelungsmessers fernhalten.
Massenaufzucht von Insekten
Mehr als 500 Arthropodenarten werden im Labor gezüchtet, darunter Ameisen, Käfer, Milben, Fliegen, Motten, Spinnen und Zecken. Eine wichtige Verwendung dieser Arthropoden ist die als biologische Kontrolle für andere Tierarten. Zum Beispiel verkauften Märkte in China vor 2,000 Jahren Nester von Weberameisen, die in Zitrusplantagen platziert wurden, um Ernteschädlinge zu jagen. Heute wurden weltweit mehr als 5,000 Insektenarten als mögliche biologische Kontrollen für Pflanzenschädlinge identifiziert, und 300 werden erfolgreich regelmäßig in 60 Ländern eingesetzt. Auch Krankheitsüberträger sind zu Zielen für die biologische Bekämpfung geworden. Als Beispiel die fleischfressende Mücke aus Südostasien, Toxorhynchites spp., auch Toxmücke genannt, hat eine Larve, die sich von den Larven der Tigermücke ernährt, Aedesspp., das Krankheiten wie das Dengue-Fieber auf den Menschen überträgt (O'Toole 1995).
Massenaufzuchtanlagen wurden entwickelt, um sterile Insekten als nicht-chemisches Mittel zur Schädlingsbekämpfung zu züchten. Eine solche Anlage in Ägypten züchtet jede Woche eine Milliarde Fruchtfliegen (ca. 7 Tonnen). Diese Aufzuchtindustrie hat zwei große Zyklen. Einer ist der Futterumwandlungs- oder Larveninkubationszyklus, und der andere ist der Vermehrungs- oder Eierproduktionszyklus. Die sterile Insektentechnik wurde zuerst verwendet, um den Schraubenwurm zu eliminieren, der Rinder jagte. Die Sterilisation wird erreicht, indem die Puppen unmittelbar vor dem Erwachsenwerden aus dem Kokon entweder mit Röntgenstrahlen oder Gammastrahlen bestrahlt werden. Diese Technik nimmt große Mengen aufgezogener, steriler Insekten und setzt sie in befallenen Gebieten frei, wo sich die sterilen Männchen mit den wilden, fruchtbaren Weibchen paaren. Das Unterbrechen des Lebenszyklus des Insekts hat die Fruchtbarkeitsrate dieser Schädlinge dramatisch reduziert. Diese Technik wird bei Schraubenwürmern, Zigeunermotten, Rüsselkäfern und Fruchtfliegen angewendet (Kok, Lomaliza und Shivhara 1988).
Eine typische sterile Insektenanlage hat ein Luftschleusensystem, um das unerwünschte Eindringen von Insekten und das Entweichen von fruchtbaren Insekten zu verhindern. Zu den Aufgaben der Aufzucht gehören das Wischen und Fegen, das Stapeln der Eier, das Waschen der Tabletts, die Futterzubereitung, die Inokulation (Eier in Agar legen), das Färben der Puppen, die Pflege des Auflaufens, das Verpacken, die Quarantäne, die Bestrahlung, das Sieben und das Wiegen. Im Puppenraum wird Vermiculit mit Wasser vermischt und in Schalen gelegt. Die Tabletts werden gestapelt und der Vermiculitstaub wird mit einem Besen abgekehrt. Die Puppen werden mit einem Sieb vom Vermiculit getrennt. Die für die sterile Insektentechnik ausgewählten Insektenpuppen werden in Schalen gestapelt auf Gestellen zur Bestrahlungskammer in einem anderen Bereich oder einer anderen Einrichtung transportiert, wo sie bestrahlt und sterilisiert werden (Froehlich 1995; Kiefer 1996).
Insektenarbeiter, einschließlich Seidenraupenarbeiter, können allergisch auf Arthropodenallergene (Schuppen, Haare, andere Körperteile) reagieren. Erste Symptome sind juckende Augen und Reizungen der Nase, gefolgt von zeitweiligen Episoden von Keuchen, Husten und Atemnot. Nachfolgende Asthmaanfälle werden durch erneuten Kontakt mit dem Allergen ausgelöst.
Entomologen und Arbeiter in sterilen Fliegenanlagen sind einer Vielzahl potenziell gefährlicher, brennbarer Mittel ausgesetzt. Zu diesen Mitteln gehören: in entomologischen Labors Isopropylalkohol, Ethylalkohol und Xylol; im diätvorbereitungsraum wird isopropylalkohol in wasserlösung verwendet, um wände und decken mit einem zerstäuber zu sterilisieren. Vermiculit-Staub wirft Atemprobleme auf. Einige Vermiculite sind mit Asbest kontaminiert. Lüftungsgeräte in diesen Einrichtungen geben Geräusche ab, die das Gehör der Mitarbeiter schädigen können. Angemessene Absaugung und persönlicher Atemschutz können in Einrichtungen verwendet werden, um die Exposition gegenüber luftgetragenen Allergenen und Stäuben zu kontrollieren. Es sollten nicht staubende Arbeitsmaterialien verwendet werden. Klimaanlagen und häufige Filterwechsel können dazu beitragen, die Anzahl von Stacheln und Haaren in der Luft zu reduzieren. Röntgen- oder Gammastrahlen (ionisierende Strahlung) können Erbgut schädigen. In den Bestrahlungsanlagen ist ein Schutz vor Röntgen- oder Gammastrahlen und deren Quellen erforderlich (Froehlich 1995; Kiefer 1996).
Aufzucht der Seidenraupe
Die Wurmzucht, die Aufzucht von Würmern, hat in manchen Kulturen eine lange Geschichte. Würmer, insbesondere der Mehlwurm (der eher eine Larve als ein echter Wurm ist) des Dunkelkäfers, werden zu Milliarden als Tierfutter für Versuchs- und Haustiere gezüchtet. Würmer werden auch in Kompostierungsvorgängen (Vermi-Kompostierung) verwendet.
Seidenraupenzucht ist der Begriff für die Produktion von Seidenraupenkokons, der die Fütterung der Seidenraupe und die Kokonbildung umfasst. Die Kultivierung der Seidenraupe und der Raupe des Seidenspinners geht auf das Jahr 3000 v. Chr. in China zurück. Seidenraupenzüchter haben die Seidenraupenmotte domestiziert; Es gibt keine verbleibenden Wildpopulationen. Seidenraupen fressen nur weiße Maulbeerblätter. Die Faserproduktion hing somit historisch von der Blattsaison des Maulbeerbaums ab. Für die Seidenraupe wurden künstliche Futtermittel entwickelt, damit die Produktion das ganze Jahr über verlängert werden kann. Seidenraupen werden auf Tabletts aufgezogen, die manchmal auf Gestellen montiert sind. Die Würmer brauchen etwa 42 Tage Futter bei einer konstanten Temperatur von 25 °C. Künstliche Beheizung kann erforderlich sein. Seide ist ein Sekret aus dem Mund der Seidenraupe, das sich bei Kontakt mit Luft verfestigt. Die Seidenraupe scheidet etwa 2 km Seidenfaser aus, um während des Puppenstadiums einen Kokon zu bilden (Johnson 1982). Nachdem sich der Kokon gebildet hat, tötet der Seidenraupenbauer die Puppe in einem heißen Ofen und schickt den Kokon an eine Fabrik. In der Fabrik wird Seide aus dem Kokon geerntet und zu Fäden und Garn gesponnen.
Neun Prozent der Seidenraupenarbeiter zeigen Asthma als Reaktion auf Seidenraupenschuppen, obwohl das meiste Asthma bei Seidenraupenarbeitern dem Einatmen von Seidenraupenkot zugeschrieben wird. Darüber hinaus kann der Kontakt der Haut mit Raupenhaaren der Seidenraupe eine primäre irritative Kontaktdermatitis hervorrufen. Auch der Kontakt mit Rohseide kann allergische Hautreaktionen hervorrufen. Bei der Produktion von Seidenmotten führt eine Hyposensibilisierungstherapie (gegen Mottenschuppen und Fäkalien) bei 79.4 % der Empfänger zu einer Verbesserung. Kortikosteroide können die Wirkung inhalierter Antigene umkehren. Hautläsionen können auf topische Kortikosteroid-Lotionen und -Cremes ansprechen. Orale Antihistaminika lindern Juckreiz und Brennen. Bei einigen Seidenraupenzüchtern wurde eine Kohlenmonoxidvergiftung in ihren Häusern festgestellt, wo sie mit Holzkohlefeuern Wärme aufrechterhalten, während sie die Seidenraupen aufziehen. Holzkohlefeuer und Kerosinheizungen sollten durch elektrische Heizungen ersetzt werden, um Kohlenmonoxidbelastungen zu vermeiden.