Med ökningen av priserna på fiskmjöl och sojabönor under det senaste decenniet, insektsproteiner har blivit ett fokus för forskning om nya alternativa djurfoderingredienser. Medan flera insektsarter har undersökts, Black Soldier Fly (BSF; Hermetia illucens) är fortfarande ett av de mest trovärdiga alternativen.
BSF, allmänt betraktad som en art som inte är skadegörare, har distribuerats nästan över hela världen sedan andra världskriget och är inte känt för att bära några patogener, till skillnad från den vanliga husflugan (Musca domestica).
Larverna kan växa snabbt och har en utmärkt matningshastighet. De kan konsumera 25-500 mg färskt material/larv/dag och livnära sig på ett brett utbud av substrat, allt från gödsel till matavfall. En utväxtcykel tar 15 dagar till en genomsnittlig larvvikt på 0,25g under optimala förhållanden (30oC) och substrat-/avfallsbelastningen minskas med upp till 70 procent (torrsubstansbas). Maggotarna har också visat sig ta bort patogena bakterier, minska avfallslukter och för att förhindra störande äggläggning av husflugor; alla värdefulla sekundära sanitetsresultat.
Larverna har ett högt näringsvärde; beroende på substratet de avlades på, med råproteinnivåer från 28 till 48 procent, och lipidnivåer från 12 till 42 procent. Med undantag för omega-3 fettsyra, lipidprofilen liknar i stort sett fiskmjöl och det finns potential att förstärka fettsyran genom användning av ett lämpligt foder, t.ex. fiskavfall. Den essentiella aminosyraprofilen för insektsmjölet uppfyller de breda kraven hos tilapias, vilket förenklar kraven på dietformuleringar.
Tilapia odlas allmänt i de tropiska och subtropiska områdena i världen och utgör den tredje största gruppen av odlade fiskar efter karpar och laxfiskar. Hittills har endast fyra studier publicerats om utvärdering av BSF-mjöl på tilapiatillväxt och produktionsresultat.
Några av de tidigaste verken av Bondari &Sheppard visade nedslående resultat. 1981, de visade att tillväxthastigheten för blå tilapia (Oreochromis aureus) i polykultur med havskatt, när utfodrade dieter innehållande 50-75 % och 100 % färska soldatfluglarver under en 10-veckorsperiod var jämförbar med kontrollfiskar som utfodrades med kommersiella dieter. Den komplexa utformningen av experimentet gjorde tolkningen av resultaten problematisk eftersom det var omöjligt att kontrollera för olika och möjligen konkurrenskraftiga utfodringsbeteenden hos de två arterna. En andra rättegång 1987, fann att en monokultur av tilapia som matades med hackade eller hela larver ad libitum kraftigt hämmade fisktillväxt jämfört med standarddiet.
Användning av färska (snarare än torra) larver av författarna väcker också frågor kring potentiell kommersialisering. Först, färska larver minskar torrsubstans- och proteinintaget jämfört med en "torr" kost. För det andra användes förpuppor, eftersom det är det lättaste larvstadiet att samla på grund av deras vandrande och "självskördande" beteende före puppning; i detta skede är de okänsliga för ljus.
Dock, de har en högt förhöjd kitinhalt; ett nästan svårsmält socker och huvudbeståndsdelen i insekts "hud". Yngre vitfärgade larver har försumbar kitinhalt och är på motsvarande sätt mer smältbara, men effektiv skörd från fodersubstrat är mycket mer utmanande på grund av ljusundvikande beteende. Detta resulterar i ett krav på mekanisk separation av yngre larver från substratet.
Jämförelser mellan dessa och andra studier kompliceras av en rad experimentella designfaktorer. Ogunji et al. (2008) använde en torr, maggotmjöl med låg proteinhalt (28,6 % DM-basis) och rapporterade att fisktillväxten var signifikant lägre än fiskmjölsmatad fisk för behandlingarna som innehöll 150 och 300 g/kg maggotmjöl. Dock, den kostsammansättningsmetod som användes resulterade varken i en icke-isonkvävehaltig eller isokalorisk diet, gör dem svåra, om inte omöjligt, att jämföra.
En nyare studie på Nile Tilapia (Devic et al. 2017) använde torrmjölet från vita larver för att formulera isonitrogena och isoenergetiska dieter med maggotmjölsinneslutningar vid 0, 30, 50 och 80 g/kg ersätter gradvis tre konventionella dyra fodermedel:fiskmjöl, fiskolja och sojamjöl. Resultaten visade ingen signifikant skillnad i tillväxtparametrar (slutvikt, viktökning och SGR), foderutnyttjandeeffektivitet (FCR och PER och foderintag) mellan behandlingarna. Likaså fiskens hela kroppssammansättning (torrsubstans, råprotein, lipid, aska och fibrer) påverkades inte av behandlingarna förutom fettsyrasammansättningarna som speglade dieternas.
Således, studien bekräftade ersättningspotentialen för BSF vit maggotmjöl som en potentiell ersättning för andra vanligt använda dietproteinkällor med avseende på biologisk (om inte ekonomisk) prestanda.
Samma författare (2014) fortsatte med att uppskatta att BSF-ersättning av 30 procent av fiskmjölet som används i burfarm som producerar 6000 MT/pa tilapia skulle kräva 1,4 MT, 60,8 MT och 175,5 MT torrt maggotmjöl för att producera de erforderliga mängderna avelsdjur, ung- respektive matfisk.
Dock, medan tekniken fortfarande är under utveckling, Att skala upp produktionen är fortfarande en stor utmaning. De huvudsakliga begränsningarna som tas upp för närvarande, förutom uppenbar automatiseringsteknik som ännu inte har utvecklats, är användningen av en lämplig, konsekvent (kvalitet och tillgänglighet) lågkostnadssubstrat och skörden av de vita larverna från substratet.
Just nu, BSFML är ännu inte kommersialiserat, men med tanke på dess potentiella värde, dess användning bör inriktas på högvärdiga stadier, såsom yngelfoder eller högvärdiga arter. Nyligen genomförda försök på fjäderfä visade dess effektivitet:i en studie publicerad i år av Wallace et al. kroppsviktsökningen ökade avsevärt hos pärlhöns som utfodras med inkrementella Black Soldier Fly-ersättningsdieter, jämfört med kontrollgruppen som utfodras med en fiskmjölsbaserad diet. Deras hälsa förbättrades avsevärt av denna substitution, öppna dörren till ett potentiellt immunmodulerande foder, ännu inte påvisats i fisk, eller andra djurarter.
Även om denna teknik fortfarande är i sin linda, det finns en verklig potentiell marknad i låginkomstländer, där sanering av organiskt avfall och brist på tillförlitliga och billiga proteinkällor ofta är problem att övervinna. I den optiken, om en korrekt separeringsprocess av avfallet äger rum, och om tekniken tar steget framåt, BSF-larverna kan vara effektiva medel för att omvandla dessa till en hållbar och lokal källa till högvärdigt protein, skapar samtidigt sysselsättning, och minska den miljöfara som organiskt avfall innebär.
Dock, i Europa – eller till och med västvärlden – är situationen annorlunda. Förutom en nyligen ändrad lagstiftning (EU-förordning 2017/893–1 juli 2017) får insektsmjöl endast produceras på vegetabiliska substrat och obearbetade före detta livsmedel, begränsa de potentiella substraten till avfall som redan värderats av djurfodersektorn. Dessutom, just nu, insektsprotein kan endast användas för djurfoder och vattenbruk, men inte fjäderfä eller svin. Förlängningen av behörigheten diskuteras för närvarande, och kanske utökas nästa år till annat djurfoder, och tillåter ett bredare utbud av substrat, potentiellt göra det kostnadseffektivt.
Produktion av insektsmjöl, även om det inte finns några ytterligare effekter såsom probiotiska eller andra funktionella effekter, skulle bara kunna vara hållbart och logiskt om insekterna produceras på lågvärdiga substrat som för närvarande kostar bortskaffande. Deras roll ses därför bäst som en del av en cirkulär ekonomi genom att återanvända avfall. Sålänge, ytterligare forskning krävs för att frigöra potentialen hos Black Soldier Fly meal, som en lokal och billig foderingrediens för vattenbruk.
Vidare läsning
Enhet., Leschen W., Murray F.J., Lilla D.C., 2017. Tillväxtresultat, Foderanvändning och kroppssammansättning av avancerad ammande Nile tilapia (Oreochromis niloticus) utfodrade dieter som innehåller Black Soldier Fly (Hermetia illucens) larvermjöl. Vattenbruksnäring. DOI 10.1111/anu.12573
Barroso F.G., De Haro C., Sanchez-Muros M.J., Venegas E., Martinez-Sanchez A., Perez-Banon C., 2014. Olika insektsarters potential för användning som föda för fisk. Vattenbruk. 422-423:193-201 s.
Bondari, K. och Sheppard, D.C., 1987. Soldatflugan Hermetia illucens L., som foder för kanal havskatt, Ictalurus punctatus (Rafinesque), och blå tilapia, Oreochromis aureus (Steindachner). Vattenbruk och fiskeriförvaltning. 18:209-220.
Maquart P.O., Murray F.J., Newton R.W., Leschen W.A., Liten D.C.-potential för insektsbaserad omvandling av organiskt avfall i kommersiell skala för vattenfoder och växtodling i Ghana. Doktorandkonferens. University of Stirling, Skottland. 22 februari 2015. Affisch
Vill du veta mer om insekter som foder?
Makkar H.P.S., Tran G., Heuzé V., Ankers P., 2014. Det senaste när det gäller användning av insekter som djurfoder. Vetenskap och teknik för djurfoder. 197:1-33.
Wang Y-S. &Shelomi M., 2017. Recension av Black Soldier Fly (Hermetia illucens) som djurfoder och människoföda. Livsmedel. 6(10):doi:10.3390/foods6100091
Kenis M., Koné N., Chrysostomos C.A.A.M., Enhet., Koko G.K.D., Clottey V.A., Nacambo S., Mensah G.A., 2014. Insekter som används till djurfoder i Västafrika. Entomologia. 218(2):107-114.
av Maquart P.O., Murray F., Leschen W., Netwon R., Lilla D.C., Institutet för vattenbruk, University of Stirling, Stirling, Storbritannien
Motsvarande författare:Pierre-Olivier Maquart [email protected]
