Piegādātāji cilvēku pārtikas rūpniecībai tiek pastiprināti pārbaudīti, lai risinātu pieaugošo patērētāju interesi un ilgtspējības pieprasījumu, vienlaikus ierobežojot ietekmi uz vidi. Ņemot to vērā, arī lolojumdzīvnieku barības nozarei ir jārisina tie paši jautājumi, un uz kukaiņiem balstītas lolojumdzīvnieku barības un olbaltumvielu izmantošana ir izcelta kā potenciāls veids, kā to panākt.
Kukaiņu proteīniem ir potenciāls atbalstīt aprites ekonomiku ar cilvēku barības ķēdi, jo saimniecībās audzētus kukaiņus var audzēt uz organisko vielu atkritumiem no cilvēka barības ķēdes. Šī spēja pārstrādāt atkritumus vairāk izmanto resursus un samazina to atkritumu apjomu2. Simbiotiskas attiecības starp cilvēku pārtikas ražošanu un kukaiņu audzēšanu tiek uzskatītas par galveno ieguvumu un metodi ilgtspējīgākas piegādes ķēdes sasniegšanai.
Izmantojot “vertikālo lauksaimniecību”, prasība pēc liela daudzuma kvalitatīvas zemes kukaiņu audzēšanai ir ievērojami mazāka nekā tradicionālajai olbaltumvielu ražošanai, un tādējādi tā nav ģeogrāfiski ierobežota. Neskatoties uz to spēju izmantot atkritumu materiālus ražošanā, enerģijas patēriņš ir vides ietekmes avots kukaiņu audzēšanai un pārstrādei. Tomēr, neskatoties uz to, tiek uzskatīts, ka kukaiņu proteīna audzēšanas kumulatīvā ietekme uz vidi ir mazāka nekā tradicionālās lopkopības sistēmas.
Pašlaik licencēšana Apvienotajā Karalistē un Eiropā ir izraisījusi spēcīgu kukaiņu izmantošanu ūdens barības nozarē un palielinājusi interesi par izmantošanu saimniecībā audzētu sugu barībā.3. Lolojumdzīvnieku barības nozarē saskaņā ar Regulu Nr. 2017/893 lietošanai ir apstiprinātas tikai septiņas kukaiņu sugas.4. Visām sugām ir augsts barības konversijas līmenis, kas nodrošina augstu apgrozījuma ātrumu no izšķilšanās līdz apstrādei, tādējādi nodrošinot konsekventu piegādes ķēdi. Uztura ziņā šīm sugām ir atšķirīgs aminoskābju profils (15) un sagremojamību (2. tabula5) un izcelt daudzveidīgo potenciālu izmantošanai kā proteīna avotiem.
Tabula 1. Insektu un atsauces substrātu aptuvenais sastāvs (sausnas procents), neaizstājamo aminoskābju sastāvs (procentos no CP) un aminoskābju (AA) rādītājs.
CP, kopproteīns; BSFI un BSFp, melno karavīru mušu kāpuri un kucēni; HC, mājas krikets; YMW, dzeltenais miltu tārps; LMW, mazākais miltu tārps; PMM, mājputnu gaļas milti; FM, zivju milti; SBM, sojas pupiņu milti; tlAA, kopējās neaizstājamās aminoskābes.
†Aprēķināts, kā aprakstīts Kerr et al. (2013), izmantojot minimālās prasības kaķēnu un kucēnu augšanai6 kā atsauces vērtības.
Melnās mušu kāpuri (Hermetia illucens):
Melnā kareivja muša un to kāpuri (BSFL) ir identificēti kā sugas, kas īpaši interesē kukaiņu diētu. Taukskābju līmenis BSFL ir augsts, galvenokārt piesātinātajos taukos, jo ir augsts laurīnskābes līmenis. Notiekošie pētījumi ir parādījuši, ka ir iespējams manipulēt ar BSFL barības substrātu, lai iegūtu vēlamo uzturvērtības un analītisko profilu. Ēvalds et al. (2020)7 atrada BSFL barotu gliemeņu substrātu, kurā bija augsts eikozapentaēnskābes (EPA) un dokozapentaēnskābes (DHA) līmenis un laika gaitā tam bija mainīts taukskābju (FA) profils.
Lai gan daļu no tā var attiecināt uz augšanu un nobriešanu, tas arī parāda BSFL spēju pārnest un pēc tam saglabāt barības vielas no barības substrāta uz audiem. Līdzīgas tendences ir konstatētas barības substrāta korelācijā ar koppelnu, šķiedrvielu un aminoskābju profilu līmeni, kas konstatēts BSFL pārstrādes laikā.8. Lai gan šī manipulācija varētu būtiski palīdzēt formulētājiem, lai sasniegtu vēlamos kritērijus, tā arī uzsver nepieciešamību pēc kvalitatīvas piegādes, lai saglabātu produkta konsekvenci. Ja tas netiek darīts, galaprodukts var būt nekvalitatīvs un nekonsekvents.
BSFL eļļa ir arī interešu joma lolojumdzīvnieku barības ražošanā. Kā BSFL apstrādes blakusprodukts zivju barības rūpniecībai šis resurss ir viegli pieejams, un papildu apstrāde atkal veicina aprites ekonomiku. BSFL eļļas rafinēšana var samazināt piesātināto FA līmeni, uzlabot garšu un uzlabot ražošanas īpašības, piemēram, viskozitāti. 9. Tomēr augsts piesātināto tauku līmenis varētu būt labvēlīgs lolojumdzīvnieku barības iekļaušanai. Laurīnskābe iepriekš ir pētīta attiecībā uz pretmikrobu iedarbību uz grampozitīvām baktērijām. Spranghers et al. (2018)10 pētīja BSFL iekļaušanas ietekmi uz atšķiršanas sivēniem. Atšķiršanas laikā uztura un vides faktori izraisa zarnu mikrobiotu paaugstinātu fizisko stresu, kas palielina gramnegatīvo baktēriju vairošanās risku. Kā tika izvirzīts hipotēze, tika pierādīts, ka BSFL iekļaušanai pētījuma diētā ir vēlama pretmikrobu iedarbība. Tomēr augstais laurīnskābes līmenis potenciāli ietekmēja garšu un samazināja barības uzņemšanu lielas iekļaušanas gadījumā. Ir nepieciešami turpmāki pētījumi par optimālo iekļaušanas līmeni, taču varētu interesēt iespēja iekļaut kucēnu vai kaķēnu uzturā, lai izmantotu šo pievienoto vērtību.
Dzeltenais miltu tārps (Tenebrio Molitor):
Tāpat kā melnā kareivja mušu gadījumā, dzeltenajiem miltu tārpiem (YMW) var būt dažāds AA profils atkarībā no to audzētā substrāta. No lolojumdzīvnieku barībā apstiprinātajām sugām dzeltenajam miltu tārpam parasti ir augstākais tauku līmenis (skatīt 1. tabulu), lai gan papildu attaukošanas apstrāde var palīdzēt iegūt konsekventāku izejvielu ar samazinātu tauku līmeni, ja nepieciešams sastāvs. Dzeltenos miltu tārpus komerciāli ražo, lai tos iekļautu komerciālā zivju barībā, un tie ir iecienīta suga audzētājiem, jo tiem ir īss audzēšanas laiks, kas nodrošina lielu apgrozījumu.
Belforti et al. (2015)11 veiksmīgi baroja Yellow Mealworms komerciāli turētas varavīksnes foreles dažādos iekļaušanas līmeņos. Viņu pētījums nekonstatēja negatīvu ietekmi uz augšanu, uztura pieņemšanu vai sagremojamību. Dzeltenajam miltu tārpam ir daži no augstākajiem in vitro sagremojamības rezultātiem (skatīt 2. tabulu5), ar līmeņiem, kas ir līdzīgi vai augstāki par standartsubstrātu, piemēram, vistas maltītes, līmenim. Dzelteno miltu tārpu izmantošana zivju barībā izceļ uzturvērtības līdzības ar tradicionāli izmantotajiem olbaltumvielu avotiem un iespēju pilnībā vai daļēji aizstāt ar kukaiņu olbaltumvielām.
Tabula 2. Kukaiņu un standartsubstrātu sagremojamība in vitro (%).
BSFI un BSFp, melno karavīru mušu kāpuri un kucēni; HC, mājas krikets; YMW, dzeltenais miltu tārps; LMW, mazākais miltu tārps; PMM, mājputnu gaļas milti; FM, zivju milti; SBM, sojas pupu milti.
Crickets (Mājas krikets (Acheta domesticus), lentveida krikets (Gryllodes sigillatus) un lauka krikets (Gryllus assimilis):
Kriketa sugu audzēšana ir bijusi plaši izplatīta vieta eksotisko un rāpuļu barošanas tirgos, kur tie bieži tiek prezentēti veseli un dzīvi. Neskatoties uz šo lietošanu, informācija par uzturvērtību un informācija par barošanas ietekmi uz monogastriem ir ierobežota. Tomēr provizoriski pētījumi liecina, ka mājas crickets satur daudz olbaltumvielu ar mērenu tauku līmeni (sk. 1. tabulu).
Kilburn et al. (2020)12 29 dienu laikā baroja dažādus kriketa miltu iekļaušanas līmeņus 32 bīgliem, lai novērtētu sagremojamību. Rezultāti parādīja, ka, lai gan fekāliju izdalīšanās palielinājās lineāri, kas liecina, ka sagremojamība samazinājās, palielinoties iekļaušanai, kopējā visu diētu sagremojamība neatkarīgi no kriketa iekļaušanas saglabājās virs 80%. Pētījums apstiprināja, ka kriketa maltītes var uzskatīt par vienlīdz sagremojamām tradicionāli lietotajām sojas vai mājputnu olbaltumvielām, un uzturvērtības kopproteīna līmenis ir saskaņots.
Kilburna pētījums ir arī viens no daudzajiem, kas uzsver unikālo lomu, kāda hitīnam var būt šķiedrvielu satura palielināšanā. Hitīns atrodas kukaiņu eksoskeletā, un, patērējot to, tas darbojas kā polisaharīda uztura šķiedra, līdzīgi kā celuloze.13. Lei et al. (2019) veica trīs dienu barošanas izmēģinājumu ar bīgliem ar diētu, kas satur zemu kukaiņu proteīna saturu, secinot, ka hitīns varētu būt atbildīgs par sagremojamības uzlabošanos.14. Tomēr vairāki pētījumi ir atklājuši, ka augsts iekļaušanas līmenis korelē ar sagremojamības samazināšanos12 15. Ir nepieciešami turpmāki pētījumi, lai noteiktu hitīna lomu lolojumdzīvnieku barības iekļaušanā, īpašu uzmanību pievēršot sagremojamībai un barības uzņemšanai. Tomēr varētu būt lietderīgi to mazināt, nosakot optimālus iekļaušanas līmeņus, jo hitīnam var būt arī papildu priekšrocības iekļaušanai lolojumdzīvnieku barībā. Ir zināms, ka hitīniem ir nozīme imūnās atbildes reakcijās pret patogēnu iekaisuma kontroli, un tiem, iespējams, ir prebiotiska funkcija. Islāms un Jaņ (2017)16 baroja broileru cāļus ar diētām, kas satur 0.4% “maltu miltu tārpu kāpuru probiotikas”, un konstatēja palielinātu barības konversijas ātrumu, samazinātu patogēno baktēriju daudzumu un paaugstinātu imūnglobulīna (Ig) A un IgG līmeni serumā.
Bitei vai nē?
Neraugoties uz uzturvērtības priekšrocībām un nepārprotamām ilgtspējības priekšrocībām, ko nodrošina uz kukaiņu bāzes ražota barība, patērētāji tās izmantošanu lolojumdzīvnieku barībā pieņem dažādi. PROteinsect atklāja, ka 70% aptaujāto cilvēku uzskatīja par pieņemamu kukaiņu olbaltumvielu iekļaušanu lauksaimniecības dzīvnieku sugu barībā.17. Tomēr 88% aptaujas dalībnieku uzsvēra, ka trūkst informācijas par kukaiņu izmantošanu.
Pieaugot “mājdzīvnieku vecāku” kultūrai, kukaiņu izmantošanai dzīvnieku pavadoņos būs nepieciešama pārredzamība un viegli pieejama informācija par tādiem aspektiem kā piegādes ķēde, uztura profili un pašreizējie pētījumu rezultāti, lai uzlabotu patērētāju pieņemamību.3. Jo īpaši barības nekaitīgumu patērētāji bieži izvirza kā problēmu. Iepriekšējie pētījumi, ko veica Vandeweyer et al. (2017)18 analizētas partijas no vairākām audzēšanas sistēmām un divām kukaiņu sugām. Rezultāti nekonstatēja Salmonella, Listeria monocytogenes vai Escherichia coli klātbūtni. Šādu patogēnu trūkums ir galvenais faktors sastāvdaļu apstiprināšanai saskaņā ar ES noteikumiem.
Līdz šim nav dokumentēta nekāda negatīva ietekme uz kukaiņu bāzes uzturu19. Tomēr kontrolēto pētījumu dati bieži vien ir balstīti uz maziem paraugiem īstermiņa barošanas laikā. Ir nepieciešami papildu barošanas izmēģinājumu dati par garšu, pieņemamību un ietekmi uz veselību – gan īstermiņa, gan ilgtermiņa barošanai. Šādi dati ir ļoti svarīgi, lai sniegtu turpmāku ieskatu par optimālu kukaiņu iekļaušanu un izmantošanu lolojumdzīvnieku barības sastāvā. Optimāla uztura nodrošināšana ar uz pierādījumiem balstītiem apgalvojumiem palīdzēs īpašniekam pieņemt šo jauno sastāvdaļu.
Atsauces
1. Swanson, KS, Carter, RA, Yount, TP, Aretz, J. & Buff, PR Nutritional Sustainability of Pet Foods. Adv. Nutr. 4, 141–150 (2013).
2. Acuff, HL, Dainton, AN, Dhakal, J., Kiprotich, S. & Aldrich, G. Ilgtspējība un mājdzīvnieku barība: vai veterinārārstiem ir nozīme? Veterinārs. Clin. North Am. - Mazais dzīvnieks. Prakse. 51, 563–581 (2021).
3. Kukaiņu biomasas uzdevums un Somijas grupa. Kukaiņu biomasas rūpniecība dzīvnieku barībai — Apvienotās Karalistes un globālā biznesa piemērs. http://fera.co.uk/media/wysiwyg/Final_Insect_Biomass_TF_Paper_Mar19.pdf (2019).
4. Eiropas Savienība. Komisijas Regula (ES) 2017/893, ar ko groza Eiropas Parlamenta un Padomes Regulas (EK) Nr. 999/2001 I un IV pielikumu un Komisijas Regulas (ES) Nr. 142/2011 X, XIV un XV pielikumu. Noteikumi par Processed Animal Pro. Eiropas Savienības Oficiālais Vēstnesis 92–116 (Komisijas regula, 2017).
5. Bosch, G., Zhang, S., Oonincx, DGAB & Hendriks, WH Protein Quality of Insects as Potential Ingredients for Dog and Cat Food. J. Nutr. Sci. 3, 482982 (2014).
6. Nacionālās pētniecības padomes suņu un kaķu uztura komiteja. Uztura prasības suņiem un kaķiem. (National Academic Press, 2006).
7. Ewald, N. et al. Melno kareivja mušu kāpuru (Hermetia illucens) taukskābju sastāvs – modifikācijas iespējas un ierobežojumi, izmantojot diētu. Atkritumu apsaimniekošana. 102, 40–47 (2020).
8. Spranghers, T. et al. Melnās zaldātmušas (Hermetia illucens) pepupae, kas audzētas uz dažādiem organisko atkritumu substrātiem, uztura sastāvs. J. Sci. Pārtikas lauksaimniecības. 97, 2594–2600 (2017).
9. Mai, HC et al. Melnās karavīru mušu (Hermetia illucens Linnaeus) kāpuru eļļas attīrīšanas process, fizikāli ķīmiskās īpašības un taukskābju sastāvs. JAOCS, J. Am. Oil Chem. Soc. 96, 1303–1311 (2019).
10. Spranghers, T. et al. Melnās zaldātmušas (Hermetia illucens L.) zīdaiņu pretmikrobu iedarbība zarnās un uzturvērtība atšķirtiem sivēniem. Anim. Feed Sci. Tehn. 235, 33–42 (2018).
11. Belforti, M. et al. Tenebrio Molitor maltīte varavīksnes forelēm (Oncorhynchus mykiss) Diētās: ietekme uz dzīvnieku veiktspēju, barības vielu sagremojamību un filejas ķīmisko sastāvu. Ital. J. Anim. Sci. 14, 670–676 (2015).
12. Kilburn, LR, Carlson, AT, Lewis, E. & Serao, MCR kriketa (Gryllodes sigillatus) maltīte, kas tiek barota veseliem pieaugušiem suņiem, neietekmē vispārējo veselību un minimāli ietekmē šķietamo kopējo trakta sagremojamību. J. Anim. Sci. 98, 1–8 (2020).
13. Finke, MD Pilnīgs komerciāli audzētu bezmugurkaulnieku barības vielu sastāvs, ko izmanto kā barību kukaiņēdājiem. Zoo Biol. 21, 269–285 (2002).
14. Lei, XJ, Kim, TH, Park, JH & Kim, IH Attaukotas melnās karavīru mušas (Hermetia illucens) kāpuru maltītes papildināšanas novērtējums bīglu suņiem. Ann. Anim. Sci. 19, 767–777 (2019).
15. Henrijs, MA et al. Pārskats par kukaiņu izmantošanu saimniecībā audzētu zivju uzturā: pagātne un nākotne. Anim. Feed Sci. Tehn. 203, 1–22 (2015).
16. Islam, MM & Yang, CJ Miltu tārpu un super miltu tārpu kāpuru probiotiku efektivitāte kā alternatīva antibiotikām, kuras perorāli ir inficētas ar Salmonella un E. coli infekciju broileru cāļiem. Poults. Sci. 96, 27–34 (2017).
17. PROTEINSEKTS. Kukaiņu proteīns — barība nākotnei, kas risina vajadzību pēc nākotnes barības jau šodien. Baltā grāmata: Kukaiņi kā ilgtspējīgs proteīna avots, sēj. 2016 h:/proteinsect-whitepaper-2016.pdf (2016).
18. Vandeweyer, D., Crauwels, S., Lievens, B. & Van Campenhout, L. Miltu tārpu kāpuru (Tenebrio Molitor) un crickets (Acheta domesticus un Gryllodes sigillatus) mikrobu skaits no dažādiem audzēšanas uzņēmumiem un dažādām ražošanas partijām. Int. J. Food Microbiol. 242, 13–18 (2017).
19. Beynen, A. Uz kukaiņiem balstīta mājdzīvnieku barība. Izveidot. Pavadonis 40–41, (2018).
Emma Hanta
GA Pet Food Partners Mājdzīvnieku uztura speciālists
Emma ir ieguvusi bakalaura grādu dzīvnieku uzvedībā un labturībā, un pēc tam Glāzgovas Universitātē ieguvusi maģistra grādu sabiedrības veselības veterinārijā. Pēc tam viņa vairākus gadus strādāja lauksaimniecības pārtikas nozarē un turēja pati savu aitu ganāmpulku, pirms pievienojās GA 2021. gadā. Emmai patīk trenēties un sacensties spēcīgas sievietes sastāvā vai pavadīt laiku kopā ar savu tik ļoti iemīļoto kolliju Linkolnu.
Jums var arī patīk ...
Rakstu autore Emma Hanta
AI plusi un mīnusi mājdzīvnieku mazumtirdzniecībā
Iespējams, esat dzirdējis plašsaziņas līdzekļos bieži lietotus burtus "AI" vai "AI Technology". No tālruņa atvēršanas ar Face ID līdz mijiedarbībai ar [...]