Leverantörer till den mänskliga livsmedelsindustrin är under ökande granskning för att möta det växande konsumentintresset och efterfrågan på hållbarhet samtidigt som miljöpåverkan begränsas. Mot bakgrund av detta måste även djurfoderindustrin ta itu med samma problem – och användningen av insektsbaserat djurfoder och proteiner har lyfts fram som en potentiell metod för att uppnå detta.
Insektsproteiner har potential att stödja en cirkulär ekonomi med den mänskliga näringskedjan, eftersom odlade insekter kan födas upp på organiskt avfall från den mänskliga näringskedjan. Denna förmåga att upparbeta avfallsmaterial utnyttjar resurserna i högre grad och minskar dess avfallsvolym2. Ett symbiotiskt förhållande mellan mänsklig matproduktion och insektsuppfödning uppfattas vara en nyckelfördel och en metod för att uppnå en mer hållbar försörjningskedja.
Med användning av "vertikalt jordbruk" är behovet av stora kvantiteter kvalitetsmark för insektsuppfödning betydligt mindre än vad som krävs för traditionell proteinproduktion och är därför inte geografiskt begränsad. Trots deras förmåga att utnyttja avfallsmaterial i produktionen är energiförbrukningen en källa till miljöpåverkan för insektsproduktion och bearbetning. Trots detta anses den kumulativa miljöpåverkan av insektsproteinuppfödning vara lägre än traditionella boskapsuppfödningssystem.
För närvarande har auktorisation i Storbritannien och Europa lett till ett starkt upptagande av användningen av insekter inom vattenfoderindustrin och ett ökat intresse för användning i foder för odlade arter3. Inom djurfoderindustrin, enligt förordning nr 2017/893, är endast sju insektsarter godkända för användning4. Alla arter har en hög foderomvandlingshastighet, vilket möjliggör en hög omsättningshastighet från kläckning till bearbetning, vilket säkerställer en konsekvent leveranskedja. Näringsmässigt varierar dessa arter i aminosyraprofil (tabell 15) och smältbarhet (tabell 25) och framhäver den mångfaldiga potentialen för användning som proteinkällor.
Tabell 1. Närmaste sammansättning (procentandel torrsubstans), oumbärlig aminosyrasammansättning (procentandel av CP) och aminosyra (AA) poäng för insekts- och referenssubstrat.
CP, råprotein; BSFI och BSFp, svarta soldatfluglarver och puppor; HC, hus cricket; YMW, gul mjölmask; LMW, mindre mjölmask; PMM, köttmjöl av fjäderfä; FM, fiskmjöl; SBM, sojamjöl; tlAA, totalt oumbärliga aminosyror.
† Beräknat enligt beskrivning i Kerr et al. (2013) med minimala krav för tillväxt av kattungar och valpar6 som referensvärden.
Black Solider Fluglarver (Hermetia illucens):
Black Soldier Fly och deras larver (BSFL) har identifierats som arter av särskilt intresse för insektsbaserad diet. Fettsyranivåerna i BSFL är höga, främst i mättade fetter, på grund av höga nivåer av laurinsyra. Pågående forskning har visat att det är möjligt att manipulera fodersubstratet av BSFL för att ge en önskad närings- och analytisk profil. Ewald et al. (2020)7 hittade BSFL-matat musselbaserat substrat som hade höga halter av eikosapentaensyra (EPA) och dokosapentaensyra (DHA) och presenterades med en förändrad fettsyraprofil (FA) över tiden.
Även om en del av detta kan tillskrivas tillväxt och mognad, visar det också BSFL:s förmåga att överföra och därefter behålla näringsämnen från fodersubstrat till vävnad. Liknande trender har hittats i sambandet mellan fodersubstrat och nivåerna av råaska, fiber och aminosyraprofiler som finns i BSFL vid bearbetning8. Även om denna manipulation avsevärt skulle kunna gynna formulerare för att uppnå önskvärda kriterier, belyser den också behovet av kvalitetsförsörjning för att bibehålla produktens konsistens. Underlåtenhet att göra det kan leda till en sämre och inkonsekvent slutprodukt.
BSFL-olja är också ett intresseområde för produktion av sällskapsdjur. Som en biprodukt av bearbetningen av BSFL för fiskfoderindustrin är denna resurs lättillgänglig, och ytterligare bearbetning hjälper återigen en cirkulär ekonomi. Raffinering av BSFL-olja kan minska nivån av närvarande mättade FA, underlätta smaklighet och förbättra produktionsegenskaper som viskositet 9. Förekomsten av höga halter av mättat fett kan dock vara till nytta vid inkludering av foder för husdjur. Laurinsyra har tidigare studerats för antimikrobiella effekter på grampositiva bakterier. Spranghers et al. (2018)10 studerade effekten av BSFL-inkludering på kosten för avvänjande smågrisar. Vid avvänjning utsätter närings- och miljöstressorer tarmmikrobiota under ökad fysisk stress, vilket ökar risken för tillväxt av gramnegativa bakterier. Som hypotesen har inkluderingen av BSFL i studiedieterna visat sig ha en önskad antimikrobiell effekt. Men de höga nivåerna av laurinsyra påverkade potentiellt smakligheten och resulterade i ett minskat foderintag vid hög inkludering. Ytterligare forskning för optimala inkluderingsnivåer krävs, men potentialen för inkludering i valpar eller kattungars dieter för att utnyttja detta mervärde kan vara av intresse.
Gulmjölsmask (Tenebrio Molitor):
Som med svarta soldatflugor kan gula mjölmaskar (YMW) uppvisa en varierad AA-profil beroende på deras uppfödda substrat. Av de godkända arterna för sällskapsdjursfoder har Yellow Mealworm vanligtvis några av de högsta fettnivåerna (se tabell 1) – även om ytterligare avfettningsbearbetning kan hjälpa till med en mer konsekvent råvara, med en reducerad fetthalt om formulering krävs. Gula mjölmaskar produceras kommersiellt för att ingå i kommersiellt fiskfoder och är en föredragen art för uppfödare på grund av deras korta uppfödningstid som möjliggör hög omsättning.
Belforti et al. (2015)11 framgångsrikt utfodrat gula mjölmaskar till kommersiellt hållen regnbåge vid varierande inkluderingsnivåer. Deras studie fann ingen negativ inverkan på tillväxt, dietacceptans eller smältbarhet. Gul mjölmask har några av de högsta in vitro smältbarhetsresultaten (se tabell 25), med nivåer som liknar eller överstiger referenssubstraten, såsom kycklingmjöl. Användningen av gula mjölmaskar i fiskfoder framhäver de näringsmässiga likheterna med konventionellt använda proteinkällor och potentialen att helt eller delvis ersätta insektsprotein.
Tabell 2. In vitro smältbarhet (%) av insekts- och referenssubstrat.
BSFI och BSFp, svarta soldatfluglarver och puppor; HC, hus cricket; YMW, gul mjölmask; LMW, mindre mjölmask; PMM, köttmjöl av fjäderfä; FM, fiskmjöl; SBM, sojamjöl.
Syrsor (House cricket (Acheta domesticus), banded cricket (Gryllodes sigillatus) och Field Cricket (Gryllus assimilis):
Uppfödning av cricketarter har varit ett etablerat fokusområde för exotiska och reptilfodermarknader, där de ofta presenteras hela och levande. Trots denna användning är näringsinformation och detaljer om effekterna av utfodring till enmagade begränsade. Preliminära studier visar dock att hussyrsor är proteinrika med måttliga fettnivåer (se tabell 1).
Kilburn et al. (2020)12 matade med varierande inklusionsnivåer av cricketmåltid under en 29-dagarsperiod till 32 beaglar för att bedöma smältbarheten. Resultaten visade att även om fekal produktion ökade linjärt – vilket tyder på att smältbarheten minskade med en ökad inkludering – så förblev den totala smältbarheten för alla dieter oavsett inkludering av cricket över 80 %. Studien stödde att cricketmåltider kan anses vara lika smältbara som traditionellt använda soja- eller fjäderfäproteiner, och att näringsmässigt råproteinnivåer matchas.
Kilburns studie är också en av många som lyfter fram den unika roll som kitin kan spela för att öka fiberinnehållet. Kitin finns i insekters exoskelett och, när det konsumeras, fungerar det som en polysackarid kostfiber, liknande den hos cellulosa13. Lei et al. (2019) genomförde ett tre dagars utfodringsförsök på beaglar med en diet som innehåller lågt innehåll av insektsprotein, och drog slutsatsen att kitin kan vara ansvarigt för en ökad smältbarhet14. Men flera studier har funnit att höga inklusionsnivåer korrelerar med en minskning av smältbarheten12 15. Ytterligare forskning krävs för att fastställa eventuella effekter som kitinet kan ha i införandet av sällskapsdjursfoder, med särskilt fokus på smältbarhet och foderintag. Att mildra detta genom att fastställa optimala inkluderingsnivåer kan dock vara värt besväret, eftersom kitin också kan ha ytterligare fördelar för inkludering i foder för husdjur. Kitiner har varit kända för att spela en roll i immunsvar mot patogeners inflammationskontroll och har potentiellt prebiotisk funktion. Islam och Yang (2017)16 matade dieter innehållande 0.4 % "malda mjölmasklarver probiotiska" till broilerkycklingar och fann ökad foderomvandlingshastighet, minskad patogen bakteriell börda och ökade serumimmunoglobulin (Ig) A- och IgG-nivåer.
Att vara eller inte att vara?
Trots de näringsmässiga fördelarna och tydliga hållbarhetsfördelarna med insektsbaserat foder, är konsumenternas acceptans av dess användning i sällskapsdjursfoder varierad. PROteinsekt fann att 70 % av de tillfrågade ansåg att det var acceptabelt att införliva insektsprotein i fodret till odlade djurarter17. Men 88 % av deltagarna i undersökningen framhöll att information om användningen av insekter saknades.
När kulturen för "husdjursföräldrar" växer, kommer insektsanvändning hos sällskapsdjur att kräva transparens och lättillgänglig information om aspekter som försörjningskedjan, näringsprofiler och aktuella forskningsrön för att förbättra konsumenternas acceptans.3. Särskilt fodersäkerhet tas ofta upp som ett område av oro hos konsumenterna. Preliminära studier av Vandeweyer et al. (2017)18 analyserade partier från flera uppfödningssystem och över två insektsarter. Resultaten fann ingen närvaro av Salmonella, Listeria monocytogenes eller Escherichia coli. Frånvaron av sådana patogener är en nyckelfaktor för godkännande av ingredienser enligt EU-förordningar.
Hittills har inga negativa effekter av att utfodra insektsbaserade dieter dokumenterats19. Data från kontrollerade studier är dock ofta baserade på små provstorlekar över kortvariga utfodringsperioder. Ytterligare utfodringsförsöksdata om smaklighet, acceptans och påverkan på hälsan krävs – för både kort- och långtidsutfodring. Sådana data är avgörande för att ge ytterligare insikt om optimal inkludering och användning av insekter i formuleringar av foder för husdjur. Att säkerställa optimal näring med evidensbaserade påståenden kommer att hjälpa ägaren att acceptera denna nya ingrediens.
Referensprojekt
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. Sustainability and Pet Food: Finns det en roll för veterinärer? Veterinär. Clin. North Am. – Litet djur. Öva. 51, 563–581 (2021).
3. Insect Biomass Task & Finish Group. Insektsbiomassaindustrin för djurfoder – fallet för Storbritannien-baserade och globala företag. http://fera.co.uk/media/wysiwyg/Final_Insect_Biomass_TF_Paper_Mar19.pdf (2019).
4. Europeiska unionen. Kommissionens förordning (EU) 2017/893 om ändring av bilagorna I och IV till Europaparlamentets och rådets förordning (EG) nr 999/2001 och bilagorna X, XIV och XV till kommissionens förordning (EU) nr 142/2011 när det gäller Bestämmelser om Processed Animal Pro. Europeiska unionens officiella tidning 92–116 (kommissionens förordning, 2017).
5. Bosch, G., Zhang, S., Oonincx, DGAB & Hendriks, WH Proteinkvalitet hos insekter som potentiella ingredienser för hund- och kattmat. J. Nutr. Sci. 3, 482982 (2014).
6. Nationella forskningsrådets kommitté för hund- och kattfoder. Näringsbehov hos hundar och katter. (National Academic Press, 2006).
7. Ewald, N. et al. Fettsyrasammansättning av svarta soldatfluglarver (Hermetia illucens) – möjligheter och begränsningar för modifiering genom diet. Avfallshantering. 102, 40–47 (2020).
8. Spranghers, T. et al. Näringsmässig sammansättning av svart soldatfluga (Hermetia illucens) Pepupae uppfödd på olika organiskt avfallssubstrat. J. Sci. Food Agric. 97, 2594–2600 (2017).
9. Mai, HC et al. Reningsprocess, fysikalisk-kemiska egenskaper och fettsyrasammansättning av svart soldatfluga (Hermetia illucens Linnaeus) larverolja. JAOCS, J. Am. Oil Chem. Soc. 96, 1303–1311 (2019).
10. Spranghers, T. et al. Antimikrobiella effekter på tarmen och näringsvärdet av svart soldatfluga (Hermetia illucens L.) Prepupper för avvanda smågrisar. Anim. Feed Sci. Technol. 235, 33–42 (2018).
11. Belforti, M. et al. Tenebrio Molitor Meal in Rainbow Trout (Oncorhynchus mykiss) Dieter: Effekter på djurens prestation, näringssmältbarhet och kemisk sammansättning av filéer. Ital. J. Anim. Sci. 14, 670–676 (2015).
12. Kilburn, LR, Carlson, AT, Lewis, E. & Serao, MCR Cricket (Gryllodes sigillatus) Måltid som utfodras till friska vuxna hundar påverkar inte den allmänna hälsan och påverkar minimalt den skenbara totala traktens smältbarhet. J. Anim. Sci. 98, 1–8 (2020).
13. Finke, MD Komplett näringssammansättning av kommersiellt uppfödda ryggradslösa djur som används som mat för insektsätare. Zoo Biol. 21, 269–285 (2002).
14. Lei, XJ, Kim, TH, Park, JH & Kim, IH Utvärdering av tillskott av avfettad svart soldatfluga (Hermetia illucens) larvermåltid hos beaglehundar. Ann. Anim. Sci. 19, 767–777 (2019).
15. Henry, MA et al. Granskning om användningen av insekter i kosten för odlad fisk: förflutna och framtid. Anim. Feed Sci. Technol. 203, 1–22 (2015).
16. Islam, MM & Yang, CJ Effekten av probiotika från mjölmask och supermjölmasklarver som ett alternativ till antibiotika som utmanas oralt med Salmonella- och E. coli-infektion hos kycklingar. Poult. Sci. 96, 27–34 (2017).
17. PROTEINSEKT. Insektsprotein – foder för framtiden som tillgodoser behovet av framtidens foder idag. White Paper: Insects as a Sustainable Source of Protein vol. 2016 h:/proteinsect-whitepaper-2016.pdf (2016).
18. Vandeweyer, D., Crauwels, S., Lievens, B. & Van Campenhout, L. Mikrobiella räkningar av mjölmasklarver (Tenebrio Molitor) och syrsor (Acheta domesticus och Gryllodes sigillatus) från olika uppfödningsföretag och olika produktionspartier. Int. J. Food Microbiol. 242, 13–18 (2017).
19. Beynen, A. Insektsbaserat djurfoder. Skapa. Companion 40–41, (2018).
Emma Hunt
GA Pet Food Partners Nutritionist för husdjur
Emma har en kandidatexamen i djurens beteende och välfärd och har därefter avslutat en masterexamen i veterinär folkhälsa vid University of Glasgow. Efter detta arbetade hon i livsmedelsindustrin i flera år och höll sin egen fårflock innan hon började i GA 2021. Emma tycker om att träna och tävla i stark kvinna, eller umgås med sin älskade collie Lincoln
Du kanske också gillar...
Artikel skriven av Emma Hunt
För- och nackdelar med AI i husdjurshandeln
Du kanske har hört bokstäverna "AI" eller "AI Technology" som ofta används i media. Från att öppna din telefon med Face ID till att interagera med [...]