МИРОВЫЕ ПРАКТИКИ И ИННОВАЦИИ В ПРОИЗВОДСТВЕ ЧЕРНОЙ ЛЬВИНКИ: ОТ ДОМАШНЕГО ФЕРМЕРСТВА ДО КРУПНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Крупная американская муха Черная львинка (лат. Hermetia illucens) или Черный солдатик (англ. Black Soldier Fly) из семейства львинок (ла. Stratiomyidae), насекомое, вызывающее огромный научный и практический интерес. Как показали многочисленные исследования, эти мухи абсолютно безопасны и безвредны для человека вследствие того, что взрослые особи не имеют развитого ротового аппарата и, следовательно, не кусаются, не разносят болезни. Данный вид обладает способностью питаться почти всеми видами пищевых и сельскохозяйственных отходов. Особое внимание приковано к личинкам этих мух, которые содержат около 40% белка и 35% жира, а также отличаются богатым химическим составом жирных кислот и аминокислот. Поэтому личинки мухи Black Soldier Fly могут быть рассмотрены как идеальный корм для домашних сельскохозяйственных животных и птиц, так и для рыбных ферм.

1.1. Материалы и методы исследования

База данных PubMed, Scopus, ELibrary, КиберЛенинка и Google Scholar. Экспериментальные и клинические исследования, мета-анализы и структурированные обзоры были отобраны с целью изучения потенциала и перспектив использования личинок Черной львинки в борьбе с отходами, в кормление животных, в медицине и фармакологии.

Актуальной проблемой кормопроизводства является обеспечение отрасли качественным животным белком. В последние годы в мировой практике осваивается применение в кормах для животных личинок насекомых

Целью исследования Bongiorno, et al. была оценка влияния живых личинок черной мухи-солдатика (BSFL) (Hermetia illucens) на рост, убойные качества и показатели крови цыплят среднего возраста. В общей сложности 240 28-дневных цыплят с голой шейкой Label Rouge были разделены на четыре экспериментальные группы в соответствии с полом (самцы-самки) и отсутствием (контрольная группа, C) или присутствием (группа личинок, L) пищевой добавки, содержащей 10% живых клеток. Еженедельно птиц взвешивали и регистрировали потребление корма для расчета средней живой массы, коэффициента конверсии корма и среднесуточного прироста. В возрасте 82 дней отбирали и забивали по 2 птицы на поголовье (12 птиц на рацион). Отбирали образцы крови и оценивали характеристики туши (вес тушки, грудки, бедра, внутренних органов и выход продукции). В результате авторы исследования пришли к выводу, что, добавка живых BSFL может быть успешно использована для улучшения состояния окружающей среды, не влияя на рост самцов птицы

Nguyen, et al. (2015) исследовали влияние рациона питания на развитие личинок черной мухи-солдатика

1) стандартного корма для домашней птицы;

2) свиной печени;

3) свиного навоза;

4) кухонных пищевых отходов;

5) фруктов и овощей;

6) разделки рыбы.

Результат исследования показал, что муха-солдатик способна потреблять и сокращать количество органических отходов и может использоваться в качестве ценного корма для животных. Необходимо продолжить изучение возможности использования чёрных мух-солдатиков в качестве агента для утилизации отходов в крупномасштабной системе

Перспективы использования личинок Черной львинки в кормовых системах подтверждается исследованием Haryanto et al. (2023)

На основании проведенных исследований Fauzi et al. (2022) продемонстрировали преимущество личинок в том, что они обладают противомикробными и противогрибковыми свойствами, тем самым повышая сопротивляемость организма животных, которых они кормят. Личинки BSF могут стать заменой рыбной муке, которая обычно используется в качестве сырья для рыбных кормов, поскольку цена на рыбную муку растёт

Целью исследования Rasdi et al. (2022) являлось изучение роста BSFL с использованием трех различных пищевых субстратов: белкового, углеводного и фруктового (представляет собой смесь на основе белков и углеводов). Контроль за содержанием BSFL в различных типах пищевых отходов должен способствовать максимальному сокращению отходов и биоконверсии этих материалов в биомассу насекомых (т. е. в белки и жиры).

Поэтому второй целью данного исследования являлось определение относительной скорости роста, скорости биоконверсии и индекс сокращения отходов. Результаты данного эксперимента показали, что BSFL может стать полезным инструментом для сокращения количества пищевых отходов

Отходы черного риса (OR), гнилого банана (RB) и курицы без костей (LBC) были успешно переработаны в течение 15 дней после испытаний. Исследование показало, что все субстраты могут быть подходящими кормами для BSFL. В ходе исследования было установлено, что показатели развития личинок с точки зрения веса и длины варьировались в зависимости от типа субстратов, лучшими были RB и OR. Кроме того, по сравнению с LBC, субстраты RB и OR продемонстрировали значительно большую скорость роста и высокую производительность для переработки биомассы. OR и RB также показали самую высокую эффективность разложения. В зависимости от доступности в регионе и потребностей в питательных веществах, OR, RB и LBC могут быть использованы для мелкомасштабного и крупномасштабного производства BSFL

В частности, Bonso N.K. исследовано выращивание личинок Hermetia illucens на смеси фекалий (5%) и пищевых отходах (95%). Последние представлены, в основном, картофелем и макаронными изделиями, мясом и рыбой. Также присутствовали остатки овощей, фруктов, бутербродов и хлеба, бобы. Исследовались два режима кормления личинок – 40 мг или 60 мг сухого корма/личинка/день

Личинки BSF разлагают отходы и в итоге превращаются в мух. Мухи размножаются и откладывают яйца в клетках. При выращивании BSF получается чистый, без запаха компост, который называется компостом из личинок или касготом (местное название). Компост из личинок образуется в результате разложения органических веществ микроорганизмами, такими как бактерии, грибы и дрожжи. Он содержит и уравновешивает необходимые элементы (макро- и микроэлементы) для роста растений. Преимущество компоста из личинок в том, что он содержит много азота, а также пористую и влажную среду

Таким образом, подтверждается гипотеза о том, что личинки Черной львинки являются одним из самых перспективных видов организмов, способных конверсировать органические отходы в собственную биомассу. Теоретически личинки BSF могут обрабатывать широкий спектр органических материалов благодаря своим мощным ротовым органам, уникальному составу кишечной микробиоты, в том числе бактериальным видам, которых нет в микробиоте других насекомых, а также высокой активности их пищеварительных ферментов, такие как амилаза, липаза и протеаза в их слюнных железах и кишечнике

Антимикробные пептиды, полученные из Hermetia illucens, могут стать хорошей альтернативой антибиотикам для профилактики и лечения инфекционных заболеваний, так как отличаются своими антимикробными свойствами и в меньшей степени склонны вызывать резистентность, что подтверждается исследованием Шевченко Н.И. и соав. В своей работе они показали, что липидный состав, как и аминокислотный может быть изменен различными рационами личинок. Жир личинок содержит олеиновую, пальмитиновую, лауриновую, миристиновую, стеариновую и пальмитолевую кислоты, которые являются насыщенными и ненасыщенными жирными кислотами, и оказывают подавляющее воздействие против бактерий

Личинки Hermitia illucens, или чёрной мясной мухи (BSFL), известны высоким содержанием липидов с уникальным составом жирных кислот. Масло BSFL (SFO) обладает дополнительными преимуществами: оно оказывает незначительное воздействие на окружающую среду и является экологичным продуктом

Также, недавние исследования показали, что состав жирных кислот в маслах из BSFL разнообразен. В некоторых исследованиях сообщалось, что основными жирными кислотами в личинках H. illucens являются лауриновая кислота, за которой следуют пальмитиновая, олеиновая, миристиновая и линолевая кислоты

Таким образом, можно сделать вывод, что личинки Hermetia illucens выступают в качестве естественного биоразрушителя, так как они находятся в среде, тесно связанной с патогенными микроорганизмами (бактериями и грибами). Условия, в которых выращиваются насекомые, оказывают существенное влияние на системы их врожденного иммунитета.

Иммунная система организма черных львинок играет важную роль в их выживании: она дает им возможность адаптироваться к различным условиям окружающей среды, а также способность вырабатывать различного рода антимикробные пептиды. Которые впоследствии могут использоваться в различных сферах нашей жизни: в сельском хозяйстве, животноводстве, ветеринарии, медицине и пищевой промышленности.

Использование личинок мухи Черной львинки имеет большой потенциал в переработке органических отходов, будь то рыночные отходы, муниципальные органические отходы или обезвоженный фекальный осадок, в ценный корм для животных: в виде их последней личиночной стадии, так называемой препупы. Процесс биоконверсии личинок потенциально сокращает количество органических отходов почти на 50–70% практически во всех видах органических отходов, включая овощи, фрукты, мясо и рыбу.