ПОТЕНЦИАЛ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЛИЧИНОК ЧЕРНОЙ ЛЬВИНКИ В СОВРЕМЕННЫХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КОРМОВЫХ СИСТЕМАХ
ПОТЕНЦИАЛ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЛИЧИНОК ЧЕРНОЙ ЛЬВИНКИ В СОВРЕМЕННЫХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КОРМОВЫХ СИСТЕМАХ
Аннотация
Производство животного белка из личинок является актуальной научно-технической проблемой. Сегодня в мире наблюдается активный рост интереса к разработке и поиску технологий в области получения белков из альтернативных источников. Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединённых Наций считает, что насекомые могут быть источником богатой белком пищи. Насекомым требуется в среднем 2 кормовые единицы для производства 1 кг живой массы. А для выращивания, например, свиней на 1 кг прироста веса расходуется от 3 до 8 кормовых единиц. Ещё одним преимуществом насекомых является то, что для их выращивания можно использовать различные отходы и дешёвое сырьё. Вид насекомых, таких как Чёрная львинка, является наиболее перспективным для промышленного производства.
1. Введение
За последние два десятилетия возрос интерес к изучению насекомых в качестве корма и пищи. Их можно выращивать в больших количествах, и они обладают высоким коэффициентом биоконверсии . В связи с этим большой интерес вызывают личинки сапрофитной черной мухи-солдатика (Hermetia illucens). Черная львинка (Hermetia illucens), или черный солдат (англоязычное название – Black Soldier Fly) – муха, личинки которой поедают органические продукты в большом количестве, увеличиваясь в размере за несколько дней в сотни раз. Она отличается неприхотливостью, личинки ее всеядны, способны перерабатывать разнообразные растительные и пищевые отходы, фекалии, птичий помет, стоки свиноферм .
Короткий жизненный цикл в сочетании с потенциалом быстрого роста личинок Черной львинки делают этот вид интересным и подходящим для условий выращивания . Использование насекомых в качестве источника белка может способствовать глобальной продовольственной безопасности как в качестве корма, так и в качестве прямого источника пищи для человека.
База данных PubMed, Scopus, ELibrary, КиберЛенинка и Google Scholar. Для фильтрации результатов использовались термины «личинка черной львинки», «кормовые системы» и «животноводство». Были отобраны экспериментальные и клинические исследования, метаанализы и структурированные обзоры с целью изучения потенциала и перспектив использования личинок Черной львинки в современных сельскохозяйственных кормовых системах.
2. Результаты и обсуждения
Население мира продолжает расти, в то время как площадь пахотных земель останется прежней или даже может сократиться . В будущем кормовые и продовольственные ресурсы станут относительно более дефицитными .
В процессе производства кормов и продуктов питания образуются излишки сырья, так называемые потоки отходов. Чтобы перейти к круговой системе питания, необходимо найти ценное назначение для этих потоков отходов (рис. 1) . На современном этапе в условиях роста органических отходов крайне актуальной является задача утилизации и биоконверсии. Именно насекомые являются многообещающим источником высококачественного белка, жиров и некоторых минералов, могут выращиваться в условиях высокой плотности и имеют высокий коэффициент биоконверсии .
Рисунок 1 - Круговая система питания
Черная муха-солдатик (BSF) Hermetia illucens (Linnaeus, 1758: Двукрылые: Stratiomyidae) – потенциальное насекомое, которое предлагает эффективную технологию утилизации отходов .
Прожорливые личинки BSF способны потреблять самые разнообразные органические вещества, начиная от отходов жизнедеятельности животных и заканчивая фруктами, овощами и растительным материалом, которые превращаются в жир, белок и минералы, превращаясь в куколок, а затем и во взрослых особей . Кроме того, взрослые особи H. illucens не считаются вредителями, поскольку у них нет функциональных ротовых органов, они не кусаются и не являются переносчиками болезней . BSF считается хорошим источником питательных веществ, таких как белки, липиды, минералы . Некоторые исследователи предполагают, что BSF обогащены высоким содержанием белка личинки/куколки могут использоваться в качестве рациона для различных видов рыб, кур и свиней .
Рисунок 2 - Различные стадии развития H. illucens:
а - яйцо; б - личинки разного возраста; в - преппы; г - Куколка; д - самец; е - самка
Статья Некрасова Р.В. и его коллег — первое в России сообщение о влиянии личинок H. illucens на рост молодняка свиней . Целью работы была оценка биохимического состава и питательной ценности личинок H. illucens в зависимости от состава субстрата, на котором они выращивались, а также оценка эффективности этих личинок в качестве заменителя рыбной муки в корме для свиней (Sus scrofa domesticus Erxleben). Авторы данного исследования пришли к выводу, что скармливание молодняку свиней личинок черной львинки в составе сбалансированных полнорационных комбикормов (7,0%, или 70 кг/т комбикорма) положительно влияют на физиологические процессы в организме животных, их продуктивность, затраты кормов. Личинки мухи H. illucens можно рассматривать в качестве рациональной альтернативы традиционным высокопротеиновым кормам (в том числе рыбной муке) в рационах растущего молодняка свиней в период доращивания .
Целью исследования Biasato, et al. было изучить влияние различных уровней включения частично обезжиренной муки из личинок черной солдатской мухи (BSF, Hermetia illucens L.) на показатели роста, усвояемость питательных веществ, профиль крови, морфологию кишечника и гистологические особенности поросят. Результаты эксперимента показали, что в целом не было выявлено существенных различий в показателях роста (P> 0,05), за исключением ADFI на втором этапе, который показал линейную зависимость от увеличения количества корма BSF (P < 0,05, максимальное значение для группы BSF10). Включение в рацион BSF-корма не оказало существенного влияния на состав крови, за исключением моноцитов и нейтрофилов, которые показали линейную и квадратичную реакцию соответственно на повышение уровня BSF-корма (P <0,05, максимум для групп BSF10 и BSF5 соответственно). С другой стороны, включение в рацион BSF-корма не повлияло на усвояемость питательных веществ, морфологию кишечника и гистологические особенности (P> 0,05). Полученные результаты показали, что частично обезжиренную муку из личинок BSF можно использовать в качестве кормового ингредиента в рационах отъёмышей без негативного влияния на их рост, усвояемость питательных веществ, состав крови, морфологию кишечника или гистологические особенности .
Использование насекомых в качестве экологически чистого, богатого белком ингредиента в кормах для свиней и птицы технически осуществимо, что подтверждается исследованием Veldkamp T. And Bosch G. (2015). Было установлено, что мука из личинок черного солдатика является подходящим ингредиентом в рационах для выращивания свиней, поскольку она особенно ценна благодаря содержанию аминокислот, липидов и кальция, которые следует учитывать при приготовлении сбалансированных кормов .
Бошаров А. и соавт. провели в своем исследовании оценку продуктивного действия личинок мухи черной львинки (Hermetia illucens L.) при скармливании цыплятам-бройлерам кросса «Кобб 500» в составе полнорационных комбикормов. Полученные ими результаты показали, что при органолептической оценке мясных образцов, исследуемые характеристики контрольной и опытных групп достоверно не отличались, что подчеркивает отсутствие отрицательного воздействия личинки на качество мяса цыплят-бройлеров. Установлено, что наиболее эффективной дозой скармливания личинки является 3% от массы полнорационного комбикорма в течение всего периода выращивания. Использование личинок черной львинки в указанной дозировке, способствует снижению затрат кормов на 6,2% и не ухудшает качественных показателей вырабатываемой продукции, а также обеспечивает положительное действие на энергию роста цыплят кросса «Кобб 500» примерно 6,0% .
Ушаковой Н.А. и соавт. была проведена оценка питательности биомассы личинок черной львинки и изучена возможность использования насекомого в рационах молодняка свиней и крупного рогатого скота. В опытах на поросятах и телятах показано, что введение в рацион молодняка биомассы личинок Hermetia illucens способствовало более интенсивному росту и развитию животных. Так, абсолютный и среднесуточный приросты живой массы поросят у опытного поголовья при замене рыбной муки на муку из насекомого были выше на 6,7-14,4%, соответственно, по сравнению с аналогами из контрольной группы. У телят при использовании меланиновой белково-энергетической добавки из биомассы насекомого прибавка в приросте составила 4,2%, по сравнению с контролем .
Некрасова Р.В. и соавт. в своем исследовании поставили цель изучить некоторые аспекты состава и бактерицидные свойства липидной фракции, полученной из биомассы личинок BSF в качестве добавки к рациону телят молочного периода выращивания. Установлено, что по своему физиологическому действию на организм изученные уровни липидной фракции личинок Чёрной львинки дополняют сбалансированное питание тёлочек в молочный период их выращивания, обеспечивая лучшую реализацию генетически обусловленного уровня приростов живой массы тела. Антимикробные свойства личинок BSF в значительной степени могут способствовать подавлению патогенных микроорганизмов. Считаем, что получение кормов и биологически активных добавок из различных видов насекомых создает основу для обеспечения кормопроизводства новым набором кормовых средств .
3. Заключение
В заключение следует отметить, что использование насекомых в качестве устойчивого, богатого белком кормового ингредиента в рационах технически осуществимо и открывает новые перспективы в кормлении животных. До сих пор использованию насекомых в кормах для животных уделялось мало внимания. Выращивание насекомых не конкурирует с пищевыми ресурсами или землепользованием и максимизирует преимущества управления отходами за счет использования «питательных веществ из отходов» для роста насекомых. Кроме того, использование насекомых способствует естественной переработке питательных веществ. Поэтому можно предвидеть, что в ближайшие годы ожидается значительный рост производства, связанного с использованием муки из насекомых в качестве корма для животных или в других целях. Чтобы использовать насекомых в качестве кормового ингредиента в больших масштабах, важно еще больше увеличить масштабы производства насекомых при сохранении их количества и качества, но при этом следует еще больше снизить себестоимость выращивания насекомых, чтобы быть конкурентоспособными по сравнению с используемыми в настоящее время источниками белка.
Анализ результатов публикаций результаты, касающихся использования муки из насекомых в кормлении животных, указывает на то, что насекомые обладают большим потенциалом в кормлении животных. В качестве источника белка насекомые обладают достаточным количеством аминокислоты, в зависимости от вида насекомых. Наиболее распространенными лимитирующими аминокислотами являются гистидин, лизин и триптофан, которые могут быть включены в рацион.
Таким образом, для включения насекомых в качестве кормового ингредиента в пищевую цепочку рекомендуется провести дополнительные исследования их пищевой ценности, уровней включения в рационы и их функциональных свойств.