Mit dem Anstieg der Fischmehl- und Sojabohnenpreise in den letzten zehn Jahren Insektenproteine ​​sind zu einem Schwerpunkt der Erforschung neuartiger alternativer Futtermittelinhaltsstoffe geworden. Während mehrere Insektenarten untersucht wurden, die Black Soldier Fly (BSF; Hermetia illucens) bleibt eine der glaubwürdigsten Optionen.

BSF, allgemein als keine Schädlingsart angesehen, ist seit dem Zweiten Weltkrieg fast weltweit verbreitet und trägt keine Krankheitserreger, im Gegensatz zur gewöhnlichen Stubenfliege (Musca domestica).

Die Larven können schnell wachsen und haben eine ausgezeichnete Futterrate. Sie können 25-500 mg Frischsubstanz/Larve/Tag aufnehmen und ernähren sich von einer Vielzahl von Substraten, von Dünger bis zu Lebensmittelabfällen. Ein Wachstumszyklus dauert 15 Tage bis zu einem durchschnittlichen Larvengewicht von 0,25 g unter optimalen Bedingungen (30 °C) und die Substrat-/Abfallbelastung wird um bis zu 70 Prozent (Trockensubstanzbasis) reduziert. Es wurde auch gezeigt, dass die Maden pathogene Bakterien entfernen, Abfallgerüche zu reduzieren und die lästige Eiablage der Stubenfliege zu hemmen; alle wertvollen sekundären sanitären Ergebnisse.

Die Larven haben einen hohen Nährwert; abhängig vom Substrat, auf dem sie gezüchtet wurden, mit Rohproteingehalten von 28 bis 48 Prozent, und Lipidspiegel von 12 bis 42 Prozent. Mit Ausnahme der Omega-3-Fettsäure, das Lipidprofil ist dem von Fischmehl im Großen und Ganzen ähnlich und es besteht das Potenzial, die Fettsäure durch die Verwendung geeigneter Futtermittel, z.B. Fisch-Innereien. Das essentielle Aminosäureprofil des Insektenmehls erfüllt die breiten Anforderungen von Tilapias, was die Anforderungen an die diätetische Formulierung vereinfacht.

Tilapia sind in den tropischen und subtropischen Regionen der Welt weit verbreitet und bilden nach Karpfen und Salmoniden die drittgrößte Gruppe von gezüchteten Flossenfischen. Bisher wurden nur vier Studien zur Bewertung von BSF-Mehl auf das Wachstum und die Produktionsergebnisse von Tilapia veröffentlicht.

Einige der frühesten Arbeiten von Bondari &Sheppard zeigten enttäuschende Ergebnisse. 1981, sie zeigten, dass die Wachstumsrate von Blauer Tilapia (Oreochromis aureus) in Polykultur mit Welsen, wenn Futter mit 50-75% und 100% frischen Soldatenfliegenlarven über einen Zeitraum von 10 Wochen gefüttert wurde, war vergleichbar mit Kontrollfischen, die mit kommerziellem Futter gefüttert wurden. Das komplexe Design des Experiments machte die Interpretation der Ergebnisse jedoch problematisch, da es unmöglich war, das unterschiedliche und möglicherweise konkurrierende Fressverhalten der beiden Arten zu kontrollieren. Ein zweiter Prozess im Jahr 1987, fanden heraus, dass eine Monokultur von Tilapia, die mit gehackten oder ganzen Larven ad libitum gefüttert wurde, das Fischwachstum im Vergleich zur Standardnahrung stark beeinträchtigte.

Die Verwendung frischer (anstatt trockener) Larven durch die Autoren wirft auch Fragen bezüglich einer möglichen Kommerzialisierung auf. Zuerst, frische Larven reduzieren die Trockenmasse- und Proteinaufnahme im Vergleich zu einer „trockenen“ Ernährung. Zweitens wurden Vorpuppen verwendet, da es aufgrund ihres Wander- und "Selbsternteverhaltens" vor der Verpuppung das am einfachsten zu sammelnde Larvenstadium ist; in diesem Stadium sind sie lichtunempfindlich.

Jedoch, sie haben einen stark erhöhten Chitingehalt; ein fast unverdaulicher Zucker und Hauptbestandteil der Insektenhaut. Jüngere weiß gefärbte Larven haben einen vernachlässigbaren Chitingehalt und sind entsprechend besser verdaulich, Eine effiziente Ernte aus Futtersubstraten ist jedoch aufgrund des lichtvermeidenden Verhaltens viel schwieriger. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit einer mechanischen Trennung der jüngeren Larven vom Substrat.

Vergleiche zwischen diesen und anderen Studien werden durch eine Reihe von experimentellen Designfaktoren erschwert. Ogunjiet al. (2008) verwendet ein trockenes, Madenmehl mit niedrigem Proteingehalt (28,6% TS-Basis) und berichteten, dass das Fischwachstum bei den Behandlungen mit 150 und 300 g/kg Madenmehl signifikant geringer war als bei den mit Fischmehl gefütterten Fischen. Jedoch, die angewandte diätetische Formulierungsmethode führte weder zu einer nicht isonitrogenen noch zu einer isokalorischen Ernährung, macht sie schwer, wenn nicht unmöglich, vergleichen.

In einer neueren Studie zu Nile Tilapia (Devic et al. 2017) wurde das Trockenmehl der weißen Larven verwendet, um isonitrogene und isoenergetische Diäten mit Madenmehleinschlüssen bei 0, 30, 50 und 80 g/kg ersetzt nach und nach drei herkömmliche teure Futtermittel:Fischmehl, Fischöl und Sojabohnenmehl. Die Ergebnisse zeigten keinen signifikanten Unterschied in den Wachstumsparametern (Endgewicht; Gewichtszunahme und SGR), Futterverwertungseffizienz (FCR und PER und Futteraufnahme) zwischen den Behandlungen. Ganzkörperzusammensetzung von Fischen (Trockenmasse, Rohprotein, Fett, Asche und Ballaststoffe) wurde von den Behandlungen nicht beeinflusst, mit Ausnahme der Fettsäurezusammensetzungen, die die der Diäten widerspiegelten.

Daher, Die Studie bestätigte das Substitutionspotenzial von BSF-Weißmadenmehl als potenzieller Ersatz für andere häufig verwendete Nahrungsproteinquellen in Bezug auf die biologische (wenn nicht sogar wirtschaftliche) Leistung.

Dieselben Autoren (im Jahr 2014) schätzten, dass die Substitution von 30 Prozent des Fischmehls, das in Käfighaltung verwendet wird, die 6000 t Tilapia pro Jahr produziert, durch BSF jeweils 1,4 t erfordern würde. 60,8 t und 175,5 t trockenes Madenmehl zur Erzeugung der erforderlichen Brutmengen, Jung- und Speisefische.

Jedoch, Während die Technologie noch in der Entwicklung ist, Die Hochskalierung der Produktion bleibt eine große Herausforderung. Die wichtigsten Einschränkungen, die derzeit behandelt werden, neben der offensichtlichen Automatisierungstechnologie, die noch zu entwickeln ist, sind die Verwendung eines geeigneten, gleichbleibendes (Qualität und Verfügbarkeit) kostengünstiges Substrat und die Ernte der weißen Larven aus dem Substrat.

Im Moment, die BSFML ist noch nicht kommerzialisiert, aber angesichts seines potentiellen Wertes, sein Einsatz sollte auf hochwertige Stufen ausgerichtet sein, wie Jungfischfutter oder hochwertige Arten. Jüngste Versuche mit Geflügel haben ihre Effizienz bewiesen:In einer in diesem Jahr von Wallace et al. die Körpergewichtszunahme bei Perlhühnern, die mit inkrementellen Substitutionsdiäten der Schwarzen Soldatenfliege gefüttert wurden, signifikant erhöht, verglichen mit der Kontrollgruppe, die mit einer auf Fischmehl basierenden Diät gefüttert wurde. Ihre Gesundheit wurde durch diese Substitution deutlich verbessert, die Tür zu einem potentiellen immunmodulatorischen Futter öffnen, noch in Fisch nachgewiesen werden, oder andere Tierarten.

Während diese Technologie noch in den Kinderschuhen steckt, In Ländern mit niedrigem Einkommen gibt es einen echten potentiellen Markt, wo die Entsorgung organischer Abfälle und der Mangel an zuverlässigen und billigen Proteinquellen oft Probleme zu überwinden sind. In dieser Optik wenn eine ordnungsgemäße Abfalltrennung stattfindet, und wenn die Technologie den Fortschritt macht, die BSF-Larven könnten wirksame Mittel sein, um diese in eine nachhaltige und lokale Quelle für hochwertiges Protein umzuwandeln, gleichzeitig Beschäftigung schaffen, und Verringerung der Umweltgefährdung durch die Entsorgung organischer Abfälle.

Jedoch, in Europa – oder sogar in der westlichen Welt – ist die Situation anders. Neben einer kürzlichen Gesetzesänderung (EU-Verordnung 2017/893 – 1. Juli 2017) darf Insektenmehl nur auf pflanzlichen Substraten und unverarbeiteten ehemaligen Lebensmitteln hergestellt werden, Beschränkung der potentiellen Substrate auf Abfälle, die bereits von der Viehfutterindustrie verwertet wurden. Zusätzlich, im Moment, Insektenprotein kann nur für Heimtiernahrung und Aquakultur verwendet werden, aber weder Geflügel noch Schweine. Die Verlängerung der Ermächtigung wird derzeit diskutiert, und könnte nächstes Jahr auf andere Viehfutter ausgeweitet werden, und ermöglichen eine breitere Palette von Substraten, möglicherweise kosteneffektiv.

Die Herstellung von Insektenmehl, auch wenn keine zusätzlichen Effekte wie probiotische oder andere funktionelle Effekte auftreten, könnte nur nachhaltig und logisch sein, wenn die Käfer auf minderwertigen Substraten produziert werden, für die derzeit Entsorgungskosten anfallen. Ihre Rolle kann daher am besten als Bestandteil einer Kreislaufwirtschaft durch das Upcycling von Abfällen betrachtet werden. In der Zwischenzeit, weitere Forschung ist erforderlich, um das Potenzial von Black Soldier Fly-Mehl zu erschließen, als lokale und günstige Futterzutat für die Aquakultur.

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Möchten Sie mehr über Insekten als Futtermittel erfahren?

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von Maquart P.O., Murray F., Leschen W., Netwon R., Kleiner DC, Institut für Aquakultur, Universität Stirling, Stirling, Vereinigtes Königreich

Korrespondierender Autor:Pierre-Olivier Maquart [email protected]