Dostawcy dla przemysłu żywności dla ludzi są pod coraz większą kontrolą w celu zaspokojenia rosnącego zainteresowania konsumentów i zapotrzebowania na zrównoważony rozwój przy jednoczesnym ograniczeniu wpływu na środowisko. W związku z tym przemysł karmy dla zwierząt domowych również musi zająć się tymi samymi problemami – a stosowanie karmy i białek na bazie owadów zostało wskazane jako potencjalna metoda osiągnięcia tego celu.
Białka owadów mogą potencjalnie wspierać gospodarkę o obiegu zamkniętym w ludzkim łańcuchu pokarmowym, ponieważ owady hodowlane mogą być hodowane na odpadowej materii organicznej z ludzkiego łańcucha pokarmowego. Ta zdolność do powtórnego przetwarzania odpadów w większym stopniu wykorzystuje zasoby i zmniejsza ilość odpadów2. Symbiotyczny związek między produkcją żywności przez człowieka a hodowlą owadów jest postrzegany jako kluczowa korzyść i metoda osiągnięcia bardziej zrównoważonego łańcucha dostaw.
Wykorzystując „rolnictwo pionowe”, zapotrzebowanie na duże ilości wysokiej jakości gruntów pod hodowlę owadów jest znacznie mniejsze niż w przypadku tradycyjnej produkcji białka, a zatem nie jest ograniczone geograficznie. Pomimo ich zdolności do wykorzystania materiałów odpadowych w produkcji, zużycie energii jest źródłem wpływu na środowisko dla produkcji i przetwarzania owadów. Jednak pomimo tego skumulowany wpływ na środowisko hodowli białek owadzich uważany jest za niższy niż w przypadku tradycyjnych systemów hodowli zwierząt gospodarskich.
Obecnie zezwolenie w Wielkiej Brytanii i Europie doprowadziło do silnego wykorzystania owadów w branży akwapaszy i zwiększonego zainteresowania stosowaniem paszy dla gatunków hodowlanych3. W branży karm dla zwierząt domowych, zgodnie z rozporządzeniem nr 2017/893, tylko siedem gatunków owadów jest dopuszczonych do użytku4. Wszystkie gatunki charakteryzują się wysokim współczynnikiem wykorzystania paszy, co pozwala na wysoki wskaźnik rotacji od wylęgu do przetwarzania, zapewniając w ten sposób spójny łańcuch dostaw. Gatunki te różnią się pod względem odżywczym profilem aminokwasowym (Tabela 15) i strawności (tabela 25) i podkreślić różnorodny potencjał wykorzystania jako źródła białka.
Tabela 1. Skład zbliżeniowy (procent suchej masy), niezbędny skład aminokwasowy (procent CP) oraz punktacja aminokwasowa (AA) owadzich i referencyjnych substratów.
CP, białko surowe; BSFI i BSFp, larwy i poczwarki muchy czarnego żołnierza; HC, świerszcz domowy; YMW, żółty mącznik mącznika; LMW, mącznik pospolity; PMM, mączka z mięsa drobiowego; FM, mączka rybna; SBM, śruta sojowa; tlAA, wszystkie niezbędne aminokwasy.
†Obliczone jak opisano w Kerr et al. (2013) stosując minimalne wymagania dla wzrostu kociąt i szczeniąt6 jako wartości odniesienia.
Larwy muchy czarnego żołnierza (Hermetia illucens):
Black Soldier Fly i ich larwy (BSFL) zostały zidentyfikowane jako gatunki szczególnie interesujące w diecie opartej na owadach. Poziomy kwasów tłuszczowych w BSFL są wysokie, głównie w tłuszczach nasyconych, ze względu na wysoki poziom kwasu laurynowego. Trwające badania wykazały, że możliwe jest manipulowanie substratem paszowym BSFL w celu uzyskania pożądanego profilu żywieniowego i analitycznego. Ewald i in. (2020)7 stwierdzili, że substrat na bazie małży karmionych BSFL ma wysoki poziom kwasu eikozapentaenowego (EPA) i dokozapentaenowego (DHA) i wykazuje z czasem zmieniony profil kwasów tłuszczowych (FA).
Chociaż niektóre z nich można przypisać wzrostowi i dojrzewaniu, pokazuje to również zdolność BSFL do przenoszenia, a następnie zatrzymywania składników odżywczych z substratu paszy do tkanki. Podobne trendy stwierdzono w korelacji substratu paszowego z poziomami surowego popiołu, błonnika i profili aminokwasowych w BSFL w przetwórstwie8. Chociaż ta manipulacja może znacząco przynieść korzyści formulatorom w osiągnięciu pożądanych kryteriów, podkreśla również potrzebę pozyskiwania wysokiej jakości w celu utrzymania spójności produktu. Niezastosowanie się do tego może prowadzić do gorszego i niespójnego produktu końcowego.
Olej BSFL jest również obszarem zainteresowania w produkcji karmy dla zwierząt domowych. Jako produkt uboczny przetwarzania BSFL dla przemysłu paszowego dla ryb, zasób ten jest łatwo dostępny, a dodatkowe przetwarzanie ponownie wspomaga gospodarkę o obiegu zamkniętym. Rafinacja oleju BSFL może obniżyć poziom obecnych nasyconych kwasów tłuszczowych, poprawić smakowitość i poprawić właściwości produkcyjne, takie jak lepkość 9. Jednak obecność wysokich poziomów tłuszczów nasyconych może być korzystna przy włączeniu karmy dla zwierząt domowych. Kwas laurynowy był wcześniej badany pod kątem działania przeciwdrobnoustrojowego na bakterie Gram-dodatnie. Spranghers i in. (2018)10 badali wpływ włączenia BSFL na dietę prosiąt odsadzonych. Po odsadzeniu stresory żywieniowe i środowiskowe powodują, że mikrobiota jelitowa jest poddawana zwiększonemu stresowi fizycznemu, co zwiększa ryzyko rozwoju bakterii Gram-ujemnych. Zgodnie z hipotezą, włączenie BSFL do badanych diet wykazało pożądane działanie przeciwdrobnoustrojowe. Jednak wysoki poziom kwasu laurynowego potencjalnie wpływał na smakowitość i powodował zmniejszenie spożycia paszy przy wysokim włączeniu. Niezbędne są dalsze badania nad optymalnymi poziomami włączenia, ale możliwość włączenia do diety szczeniąt lub kociąt w celu wykorzystania tej wartości dodanej może być interesująca.
Robak z żółtego posiłku (Tenebrio Molitor):
Podobnie jak w przypadku much Black Soldier Flies, larwy mącznika żółtego (YMW) mogą prezentować zróżnicowany profil AA w zależności od hodowanego substratu. Spośród gatunków zatwierdzonych do stosowania w karmach dla zwierząt domowych Yellow Mealworm zazwyczaj wykazuje jeden z najwyższych poziomów tłuszczu (patrz Tabela 1) – chociaż dodatkowe przetwarzanie odtłuszczające może pomóc w uzyskaniu bardziej spójnego surowca, o obniżonej zawartości tłuszczu, jeśli jest to wymagane. Żółte mączniki są produkowane komercyjnie w celu włączenia do komercyjnej paszy dla ryb i są preferowanym gatunkiem dla hodowców ze względu na ich krótki czas odchowu, co pozwala na dużą rotację.
Belforti i in. (2015)11 z powodzeniem karmił Yellow Mealworms komercyjnie hodowany pstrąg tęczowy na różnych poziomach włączenia. Ich badanie nie wykazało negatywnego wpływu na wzrost, akceptację diety lub strawność. Yellow Mealworm ma jedne z najwyższych wyników strawności in vitro (patrz tabela 25), o poziomach podobnych lub wyższych do poziomów substratów referencyjnych, takich jak mączka z kurczaka. Stosowanie Yellow Mealworms w paszy dla ryb podkreśla podobieństwa żywieniowe do konwencjonalnie stosowanych źródeł białka oraz możliwość całkowitego lub częściowego zastąpienia go białkiem owadzim.
Tabela 2. Strawność in vitro (%) owadzich i referencyjnych substratów.
BSFI i BSFp, larwy i poczwarki muchy czarnego żołnierza; HC, świerszcz domowy; YMW, żółty mącznik mącznika; LMW, mniejszy mącznik mącznika; PMM, mączka z mięsa drobiowego; FM, mączka rybna; SBM, śruta sojowa.
Świerszcze (Acheta domesticus), świerszcz pasmowy (Gryllodes sigillatus) i świerszcz polny (Gryllus assimilis):
Hodowla gatunków świerszczy jest ustalonym obszarem zainteresowania egzotycznych i gadzich rynków żerowania, gdzie często są one prezentowane w całości i żywe. Pomimo tego zastosowania, informacje żywieniowe i szczegóły dotyczące wpływu karmienia na monogastryczne są ograniczone. Wstępne badania pokazują jednak, że świerszcze domowe mają wysoką zawartość białka i umiarkowany poziom tłuszczu (patrz tabela 1).
Kilburn i in. (2020)12 karmiono różnymi poziomami włączenia mączki ze świerszczy przez okres 29 dni 32 beagle, aby ocenić ich strawność. Wyniki wykazały, że chociaż wydalanie kału wzrastało liniowo – co sugeruje, że strawność zmniejsza się wraz ze wzrostem włączenia – całkowita strawność wszystkich diet niezależnie od włączenia świerszcza utrzymuje się na poziomie powyżej 80%. Badanie potwierdziło, że posiłki ze świerszczy można uznać za tak samo strawne jak tradycyjnie stosowane białka sojowe lub drobiowe, a poziomy białka surowego pod względem odżywczym są takie same.
Badanie Kilburna jest również jednym z wielu, które podkreśla wyjątkową rolę, jaką chityna może odgrywać w zwiększaniu zawartości błonnika. Chityna jest obecna w egzoszkielecie owadów i po spożyciu działa jak błonnik polisacharydowy, podobnie jak celuloza13. Lei i in. (2019) przeprowadzili trzydniowe badanie żywieniowe na beagle na diecie zawierającej niską zawartość białka owadziego, dochodząc do wniosku, że chityna może być odpowiedzialna za wzrost strawności14. Jednak kilka badań wykazało, że wysoki poziom włączenia koreluje ze zmniejszeniem strawności12 15. Konieczne są dalsze badania w celu ustalenia wpływu, jaki może mieć chityna na włączenie karmy dla zwierząt domowych, ze szczególnym uwzględnieniem strawności i spożycia paszy. Łagodzenie tego poprzez ustalenie optymalnych poziomów włączenia może być jednak warte zachodu, ponieważ chityna może również mieć dodatkowe korzyści w zakresie włączenia do karmy dla zwierząt domowych. Wiadomo, że chityny odgrywają rolę w odpowiedzi immunologicznej na patogeny w zwalczaniu stanów zapalnych i potencjalnie mają działanie prebiotyczne. Islam i Yang (2017)16 karmiono brojlerami dietami zawierającymi 0.4% „mielonych larw mącznika probiotycznego” i stwierdzono zwiększony współczynnik konwersji paszy, zmniejszone obciążenie patogennymi bakteriami i zwiększone poziomy immunoglobulin (Ig) A i IgG w surowicy.
Pszczoła czy nie pszczoła?
Pomimo korzyści żywieniowych i wyraźnych zalet zrównoważonego rozwoju pasz na bazie owadów, akceptacja konsumentów dla jej stosowania w karmie dla zwierząt domowych jest zróżnicowana. PROteinsekt odkryli, że 70% ankietowanych osób uznało za dopuszczalne włączenie białka owadziego do paszy gatunków zwierząt hodowlanych17. Jednak 88% uczestników ankiety podkreśliło, że brakuje informacji na temat wykorzystywania owadów.
W miarę rozwoju kultury „rodziców zwierząt domowych” wykorzystywanie owadów u zwierząt domowych będzie wymagało przejrzystości i łatwo dostępnych informacji na temat takich aspektów, jak łańcuch dostaw, profile żywieniowe i aktualne wyniki badań, aby poprawić akceptację konsumentów3. W szczególności bezpieczeństwo pasz jest często podnoszone jako obszar zainteresowania konsumentów. Wstępne badania Vandeweyera i in. (2017)18 przeanalizowano partie z wielu systemów chowu i z dwóch gatunków owadów. Wyniki nie wykazały obecności Salmonelli, Listeria monocytogenes ani Escherichia coli. Brak takich patogenów jest kluczowym czynnikiem dla zatwierdzenia składników zgodnie z przepisami UE.
Do tej pory nie udokumentowano żadnych negatywnych skutków karmienia dietą na bazie owadów19. Jednak dane z badań kontrolowanych często opierają się na małych próbkach w krótkim okresie karmienia. Potrzebne są dalsze dane z badań żywieniowych dotyczące smakowitości, akceptowalności i wpływu na zdrowie – zarówno w przypadku karmienia krótko-, jak i długoterminowego. Takie dane są niezbędne do uzyskania dalszych informacji na temat optymalnego włączenia i wykorzystania owadów w recepturze karmy dla zwierząt domowych. Zapewnienie optymalnego odżywiania dzięki twierdzeniom opartym na dowodach pomoże właścicielowi zaakceptować ten nowy składnik.
Referencje
1. Swanson, KS, Carter, RA, Yount, TP, Aretz, J. & Buff, PR Zrównoważony rozwój żywności dla zwierząt domowych. Przysł. Nutr. 4, 141-150 (2013).
2. Acuff, HL, Dainton, AN, Dhakal, J., Kiprotich, S. & Aldrich, G. Zrównoważony rozwój i karma dla zwierząt: czy weterynarze mają znaczenie? Weterynarz. Clin. Północ Am. – Mały Anim. Ćwicz. 51, 563–581 (2021).
3. Zadanie biomasy owadów i grupa fińska. Przemysł biomasy owadów w paszach dla zwierząt – przypadek brytyjskiego i globalnego biznesu. http://fera.co.uk/media/wysiwyg/Final_Insect_Biomass_TF_Paper_Mar19.pdf (2019).
4. Unia Europejska. Rozporządzenie Komisji (UE) 2017/893 zmieniające załączniki I i IV do rozporządzenia (WE) nr 999/2001 Parlamentu Europejskiego i Rady oraz załączniki X, XIV i XV do rozporządzenia Komisji (UE) nr 142/2011 w odniesieniu do Przepisy dotyczące przetworzonych zwierząt Pro. Dziennik Urzędowy Unii Europejskiej 92-116 (rozporządzenie Komisji, 2017).
5. Bosch, G., Zhang, S., Oonncx, DGAB & Hendriks, WH Protein Quality of Insects jako potencjalne składniki karmy dla psów i kotów. J. Nutr. Nauka. 3, 482982 (2014).
6. Komitet Krajowej Rady ds. Żywienia Psów i Kotów. Wymagania żywieniowe psów i kotów. (Narodowa Wydawnictwo Akademickie, 2006).
7. Ewald, N. i in. Skład kwasów tłuszczowych larw muchy czarnego żołnierza (Hermetia illucens) – możliwości i ograniczenia modyfikacji poprzez dietę. Gospodarka odpadami. 102, 40-47 (2020).
8. Spranghers, T. i in. Skład żywieniowy Pepupae Black Soldier Fly (Hermetia illucens) hodowanych na różnych substratach odpadów organicznych. J. Sci. Rolnictwo żywności. 97, 2594-2600 (2017).
9. Mai, HC i in. Proces oczyszczania, właściwości fizykochemiczne i skład kwasów tłuszczowych oleju larwowego muchy czarnej (Hermetia illucens Linnaeus). JAOCS, J. Am. Olej Chem. Soc. 96, 1303-1311 (2019).
10. Spranghers, T. i in. Działanie przeciwdrobnoustrojowe w jelitach i wartość odżywcza muchy czarnego żołnierza (Hermetia illucens L.) Prepoczwarki dla prosiąt odsadzonych od maciory. Anim. Nakarm Sci. Technol. 235, 33–42 (2018).
11. Belforti, M. i in. Posiłek Tenebrio Molitor w diecie pstrąga tęczowego (Oncorhynchus mykiss): wpływ na wydajność zwierząt, strawność składników odżywczych i skład chemiczny filetów. Włochy. J. Anim. Nauka. 14, 670-676 (2015).
12. Kilburn, LR, Carlson, AT, Lewis, E. & Serao, MCR Cricket (Gryllodes sigillatus) Posiłek podawany zdrowym dorosłym psom nie wpływa na ogólny stan zdrowia i minimalnie wpływa na pozorną całkowitą strawność przewodu pokarmowego. J. Anim. Nauka. 98, 1-8 (2020).
13. Finke, MD Kompletna kompozycja odżywcza bezkręgowców hodowanych w handlu, stosowana jako pokarm dla owadożernych. Zoo Biol. 21, 269–285 (2002).
14. Lei, XJ, Kim, TH, Park, JH & Kim, IH Ocena suplementacji odtłuszczonej muchy czarnego żołnierza (Hermetia illucens) mączki larwalnej u psów rasy Beagle. Anny. Anim. Nauka. 19, 767–777 (2019).
15. Henry, MA i in. Przegląd wykorzystania owadów w diecie ryb hodowlanych: przeszłość i przyszłość. Anim. Nakarm Sci. Technol. 203, 1-22 (2015).
16. Islam, MM & Yang, CJ Skuteczność probiotyków larw mącznika mącznika i super mącznika mącznika jako alternatywa dla antybiotyków prowokowanych doustnie salmonellą i E. coli u kurcząt brojlerów. Kurczątko. Nauka. 96, 27-34 (2017).
17. PROTEINSEKT. Białko owadzie – pasza przyszłości zaspokajająca zapotrzebowanie na pasze przyszłości już dziś. Biała Księga: Owady jako zrównoważone źródło białka obj. 2016 h:/proteinsect-whitepaper-2016.pdf (2016).
18. Vandeweyer, D., Crauwels, S., Lievens, B. & Van Campenhout, L. Microbial Counts of Mealworm Larvae (Tenebrio Molitor) i świerszczach (Acheta domesticus i Gryllodes sigillatus) z różnych firm hodowlanych i z różnych partii produkcyjnych. wewn. J. Mikrobiol żywności. 242, 13-18 (2017).
19. Beynen, A. Karma dla zwierząt na bazie owadów. Stwórz. Towarzysz 40-41, (2018).
Emmę Hunt
GA Pet Food Partners Dietetyk zwierząt domowych
Emma ukończyła studia licencjackie z zachowania i dobrostanu zwierząt, a następnie ukończyła studia magisterskie z weterynaryjnego zdrowia publicznego na Uniwersytecie w Glasgow. Następnie przez kilka lat pracowała w branży rolno-spożywczej i utrzymywała własne stado owiec, zanim dołączyła do GA w 2021 roku. Emma lubi trenować i rywalizować w silnej kobiecie lub spędzać czas ze swoim ukochanym collie Lincoln
Może spodoba Ci się również ...
Artykuł napisany przez Emmę Hunt
Zalety i wady sztucznej inteligencji w handlu detalicznym zoologicznym
Być może często spotykałeś się z terminem „AI” lub „technologia AI” w mediach. Od odblokowania telefonu za pomocą Face ID, po pytanie o drogę na [...]