Obsah článku
Proč považovat hmyz za zdroj bílkovin? Začněme prognózami. Předpokládá se, že do roku 2050 dosáhne růst populace Země 10 miliard lidí; Vlastnictví domácích mazlíčků je také na vzestupu, v současnosti se odhaduje více než jedna miliarda domácích mazlíčků po celém světě. V tomto ohledu rychle roste celosvětová poptávka po bílkovinách jako zdroji živin pro lidi i zvířata; očekává se, že poptávka po živočišných produktech se mezi lety 2000 a 2050 více než zdvojnásobí – z 2 milionů tun na 229 milionů tun. Vzhledem k trendům v polidšťování krmiva pro domácí zvířata existují také obavy z přímé konkurence mezi krmivem pro domácí zvířata a výrobou potravy pro lidi. Výroba krmiv pro světovou populaci psů a koček v zájmovém chovu představuje téměř jednu čtvrtinu ekologického dopadu tradiční produkce bílkovin. Alexander et al (465) hodnotili environmentální dopad krmiva pro domácí zvířata v celosvětovém měřítku; autoři dospěli k závěru, že globální emise krmiva pro domácí zvířata jsou 2020. největšími emisemi skleníkových plynů na světě. Je nezbytné upřednostňovat jak globální potravinovou bezpečnost, tak dopad výroby a spotřeby potravin na životní prostředí. Klíčovým řešením bude nalezení udržitelných alternativních zdrojů bílkovin vysoké nutriční kvality jak pro lidskou výživu, tak pro krmiva pro zvířata.
Hmyz jako zdroj potravy má mnoho výhod pro udržitelný rozvoj díky povaze jeho primární produkce. Hmyz má velmi vysokou účinnost konverze krmiva a může být pěstován na organických vedlejších produktech, jako jsou rostlinné vedlejší produkty ze systémů produkce lidských potravin; čímž se zpracovávají nízkohodnotné potravinové odpady na hodnotné bílkoviny a tuky. Hmyz vyžaduje podstatně méně vody a emituje mnohem méně oxidu uhličitého a amoniaku ve srovnání s tradičními zdroji bílkovin. Hmyz vyžaduje mnohem méně fyzického prostoru než hospodářská zvířata; komerční hmyzí farmy využívající vertikálně integrované výrobní metody mohou vyprodukovat 1 tunu larev hmyzu za dva týdny na 20 metrech čtverečních půdy. Naproti tomu odhadem 80 % světové zemědělské půdy se v současnosti využívá k produkci masa a mléka.
Obrázek 1. Porovnání požadavků na zdroje a uhlíkových emisí při produkci 1 gramu bílkovin z hmyzu oproti konvenčním zdrojům bílkovin (upraveno podle Huis, 2013 a Parodi et al, 2018).
Jakými druhy hmyzu lze krmit domácí zvířata?
Na celém světě je známo více než 2000 druhů jedlého hmyzu; tři druhy nejvíce studované pro zahrnutí do krmiva pro zvířata: žlutý moučný červ Tenebrio molitor (larvy); cvrček obecný Acheta domesticus (dospělci) a lvice černá Hermetia illucens (larvy). Největší komerční pozornost přitahuje perutýn černý, Hermetia illucens, protože larvy tohoto druhu (BSFL) mohou sloužit jako bohatý zdroj bílkovin, tuků, vitamínů a minerálů. Koncentrace bílkovin v BSFL moučce se pohybuje od 362 g/kg do 655 g/kg a může být srovnatelná s jinými zdroji bílkovin běžně používanými v extrudovaných krmivech pro domácí zvířata, jako je masová nebo rybí moučka. McCusker et al (2014) analyzovali profily aminokyselin různých druhů hmyzu, včetně BSFL; autoři dospěli k závěru, že extrakty BSFL překračují minimální požadavky Národní rady pro výzkum na surový protein a esenciální aminokyseliny pro psy. Bosch et al (2016) zkoumali stravitelnost a stravitelnost BSFL in vitro a zjistili, že kvalita proteinu byla vysoká a larvy obsahovaly velké množství biologicky dostupného proteinu a esenciálních aminokyselin.
V roce 2016 Evropský úřad pro bezpečnost potravin (EFSA) povolil zahrnutí hmyzu jako krmné suroviny do legislativy Evropské komise o vedlejších živočišných produktech; což umožňuje použití proteinů pocházejících z hmyzu v krmivu pro domácí zvířata. Krmivo pro domácí zvířata na bázi hmyzu je na trhu EU od roku 2016 (výživový technik United Petfood, osobní komunikace); včetně značek jako Mars Petcare, Nestle a Virbac. Americká asociace úředníků pro kontrolu krmiv (AAFCO) a jejich podvýbor pro definice složek udělily proteinové moučky BSFL oficiální označení jako přísada do krmiva pro dospělé psy.
Obrázek 2: Profily esenciálních aminokyselin kompletního a vyváženého krmiva pro dospělé psy na bázi BSFL a proteinového krmiva s BSFL ve srovnání s minimálními požadavky na aminokyseliny profilu krmiva pro psy AAFCO. (Údaje BSFL od australského dodavatele BSFL; Údaje o výživě pro dospělé BSFL poskytnuté prostřednictvím petgood; nutriční profily psů a koček AAFCO).
Mohou společenská zvířata trávit protein BSFL?
Bosch et al (2016) zkoumali stravitelnost a stravitelnost BSFL in vitro a prokázali, že hodnoty stravitelnosti aminokyselin proteinu BSFL se pohybovaly od 90,5 % do 92,4 %. Autoři dospěli k závěru, že takto vysoká biologická dostupnost aminokyselin by měla být zajištěna při zpracování hmyzu na proteinovou mouku a její začlenění do krmiva pro domácí zvířata. Ve studii Freela et al (2021) byli psi krmeni dietou s různým obsahem BSFL nahrazující určité procento drůbežího jídla a dietou založenou výhradně na drůbežím mase jako kontrole. Stav psů byl hodnocen fyzikálním vyšetřením, analýzou krve a stolice. Studie ukázala, že ve skupinách, které dostávaly BSFL, byla stravitelnost bílkovin a tuků ve stravě vysoká (89-97 %); a naměřené parametry včetně výsledků krevních testů byly v normálních referenčních rozmezích. Mezi skupinou léčenou BSFL a kontrolní skupinou nebyly žádné statistické rozdíly v naměřených parametrech; a autoři dospěli k závěru, že „moučka a tuk BSFL jsou psy dobře tolerovány a jejich konzumace nemá žádné fyziologické účinky, které by vyvolávaly obavy. Na základě těchto údajů jídlo a tuk BSFL neovlivnily celkové zdraví a mohly být bezpečně zahrnuty do psí stravy."
Kroger et al (2020) provedli 5týdenní dietní studii porovnávající reakci psů na dvě diety: dietu založenou na BSFL a kontrolní dietu (na jehněčím). Autoři měřili různé parametry krve a stolice; zjistili, že protein BSFL byl tolerován bez jakýchkoli nežádoucích příznaků a neovlivnil imunologické parametry, což naznačuje, že BSFL lze považovat za zdroj dietních proteinů pro výživu psů.
El-Wahab et al (2021) studovali stravitelnost a vlastnosti stolice dvou psích diet: diety založené na BSFL a diety založené na drůbeži. Psi krmení dietou založenou na BSFL vykazovali vyšší zjevnou stravitelnost bílkovin i tuku ve srovnání se psy krmenými dietou založenou na drůbeži. Autoři dospěli k závěru, že zařazení mouky BSFL do stravy psů může být adekvátním zdrojem bílkovin bez jakýchkoli negativních dopadů na stravitelnost živin a kvalitu stolice.
Test krmení AAFCO provedený společností North River Enterprises, Veterinary Consultants (USA) zkoumal schopnost testovací diety BSFL splňovat požadavky AAFCO dospělých psů. Testovaná skupina byla krmena výhradně stravou založenou na BSFL po dobu 26 týdnů. Celkový zdravotní stav byl denně hodnocen kvalifikovaným personálem; veterinární vyšetření byla provedena na začátku a na konci studie; krevní testy na ZAC a biochemii byly provedeny na začátku studie, po 13 týdnech a na konci studie. Všichni experimentální psi studii úspěšně dokončili, nebyly pozorovány žádné nepříznivé zdravotní účinky; všichni psi prokázali při závěrečné lékařské prohlídce dobrý zdravotní stav a perfektní fyzickou kondici. Na základě statistické analýzy všech výsledků krevních testů nebyly identifikovány žádné oblasti zájmu o bezpečnost nebo zdraví psů; a bylo zjištěno, že zkušební dávka BSFL splňuje požadavky AAFCO pro potřeby.
Jaké jsou potenciální funkční přínosy výživy na bázi hmyzu pro domácí mazlíčky?
Nový zdroj bílkovin
Pro většinu domácích mazlíčků je BSFL zcela nový protein, se kterým se imunitní systém zvířete pravděpodobně dříve nesetkal. U nových potravinových proteinů je méně pravděpodobné, že spustí nepřiměřené imunitní reakce, které mohou vést k enteropatii přenášené potravinami (FRE). Psi s FRE a kožními nežádoucími reakcemi na potravu (CAFR) často vykazují klinické zlepšení během 14 dnů při přechodu na novou proteinovou nebo hydrolyzovanou stravu; a přestože u mnoha pacientů může být zahrnuto několik faktorů, dieta může být hlavní složkou. Lee et al (2021) provedli 12týdenní studii krmení s cílem vyhodnotit reakci psů se souběžnou diagnózou atopické dermatitidy (CAD) a CAFR na 3 dietní léčby: dietu na bázi hmyzu s použitím T. molitor (žlutý moučný červ ) protein ); dieta na bázi lososa; a komerční/domácí diety z různých konvenčních zdrojů bílkovin. Odezva byla hodnocena pomocí Itch Visual Analogue Scale (PVAS), indexu prevalence a závažnosti atopické dermatitidy u psů (CADESI-4) a transepidermální ztráty vody (TEWL). TEWL v kontrolní skupině vykazovala rostoucí trend po 8 týdnech a byla významně zvýšena po 12 týdnech ve srovnání se skupinou s hmyzí stravou. Skóre CADESI-4 ve skupině s hmyzí stravou se významně snížilo od týdne 0 do týdne 8; to však nebylo zjištěno v kontrolní skupině. Autoři předpokládali, že dieta založená na hmyzu zlepšuje klinické příznaky CAFR jako hypoalergenní dieta a uvedli, že jejich výsledky prokázaly, že podávání stravy založené na hmyzu mělo aditivní účinek na zlepšení kožních lézí a kožní bariérové funkce u psů s CAD a CAFR.
Zlepšení kognitivních funkcí stárnoucích psů
BSFL obsahuje vysoké hladiny triglyceridů se středním řetězcem (MCT) trilaurinu nebo kyseliny laurové; a proto mohou mít důležité aplikace jako doplněk stravy pro zdraví mozku u stárnoucích psů (39). Kognitivní funkce mozku savců s věkem klesá, přičemž klíčovým mechanismem je pokles schopnosti mozku metabolizovat glukózu. Metabolismus ketonů poskytuje alternativní metabolickou cestu pro mozek a nezdá se, že by s věkem klesal. Jako zdroj zvýšeného množství ketonů mohou sloužit triglyceridy se středním řetězcem (MCT), které se následně přeměňují na ketolátky v důsledku jaterního metabolismu. Použití doplňků stravy s MCT při léčbě neurologických onemocnění bylo rozsáhle studováno u lidí i u psů. Pan et al (2010) provedli 8měsíční studii kognitivních účinků suplementace MCT u starších psů. Autoři zjistili, že skupina s MCT dopadla výrazně lépe v kognitivních testech a měla vyšší hladiny ketonů v krvi ve srovnání s kontrolní skupinou; což ukazuje, že zahrnutí MST do stravy mělo pozitivní vliv na mozkové funkce starších psů.
Antimikrobiální aktivita
V současné době je globálním problémem pro zdraví lidí a zvířat neustálý růst rezistence k antimikrobiálním lékům a patogenům s mnohočetnou lékovou rezistencí, což vyžaduje neustálé hledání nových antimikrobiálních léků. Bylo zjištěno, že trilaurin nebo kyselina laurová přítomné v BSFL vykazují antimikrobiální vlastnosti, které mají velký potenciál pro použití v krmivu pro zvířata. Bylo prokázáno, že lipidové extrakty BSFL mají významný inhibiční účinek na C. perfringens, Bacillus subtilis, E coli, S. typhimurium, Staphylococcus aureus, Aeromonas spp. a P. aureginosa.
Antioxidační aktivita
Antioxidační aktivita BSFL lipidů byla dobře prokázána při krmení zemědělských zvířat, zejména v chovu drůbeže, ryb a prasat. Mouithys-Mickalad et al (2020) zkoumali extrakty BSFL ve srovnání s rybí a kuřecí moučkou na aktivitu vychytávání radikálů, modulaci aktivity myeloperoxidázy a modulaci odpovědi neutrofilů. Autoři prokázali, že in vitro deriváty BFSL mohou mít ochranné vlastnosti proti poškození buněk v důsledku reakce neutrofilů a hostitelské myeloperoxidázy.
Závěr
Hmyz, a zejména výtažky z larev černé lvice, mohou být bohatým zdrojem snadno stravitelných aminokyselin, tuků a minerálů pro výživu domácích mazlíčků. Výhody komerčního chovu hmyzu oproti tradičnímu chovu zvířat jsou dobře demonstrovány a jedná se o vzrušující vývojový průmysl po celém světě jak pro krmiva, tak pro potraviny. Existuje několik funkčních výhod BSFL jako krmné přísady, která může být v budoucnu použita v průmyslu výživy zvířat.
FAQ na téma: Krmivo pro zvířata na bázi hmyzích bílkovin
Hmyz je udržitelným a ekologicky šetrným zdrojem bílkovin, jehož výroba vyžaduje méně zdrojů ve srovnání s tradičními živočišnými bílkovinami. Mají vysokou účinnost konverze krmiva a dokážou zpracovávat organický odpad, což snižuje zátěž životního prostředí.
Tři hlavní druhy hmyzu používané v krmivu jsou žlutý moučný červ (Tenebrio molitor), cvrček obecný (Acheta domesticus) a larvy lvice černé (Hermetia illucens). Larvy černé lvice jsou nejslibnější díky vysokému obsahu bílkovin a tuků.
Produkce bílkovin z hmyzu vyžaduje mnohem méně vody, půdy a energie a je doprovázena nižšími emisemi oxidu uhličitého a čpavku ve srovnání s produkcí masa nebo ryb. Díky tomu je hmyzí protein ekologičtější.
Studie tedy ukázaly, že protein z larev černé lvice je psy dobře absorbován. Stravitelnost aminokyselin dosahuje 90-97%, což potvrzuje vysokou biologickou dostupnost a nutriční hodnotu tohoto zdroje bílkovin.
Četné studie potvrdily, že protein z hmyzu, zejména z larev perutýna černého, je pro psy bezpečný. Nemá negativní dopad na jejich zdraví a lze jej používat ve vyvážené stravě.
Hmyzí protein je nový protein pro domácí mazlíčky, který snižuje riziko alergických reakcí. Může být užitečný pro zvířata s potravinovou enteropatií nebo jinými alergickými onemocněními.
Kromě toho, že je hmyzí protein snadno stravitelný, může také zlepšit kognitivní funkce u stárnoucích psů díky obsahu triglyceridů se středně dlouhým řetězcem (MCT). Tyto látky podporují činnost mozku a zabraňují jeho stárnutí souvisejícím s věkem.
Ano, některé hmyzí lipidové extrakty, jako je kyselina laurová z larev perutýna černého, mají antimikrobiální vlastnosti a mohou inhibovat růst škodlivých bakterií, díky čemuž jsou užitečné v krmivu.
Ano, krmivo na bázi hmyzích proteinů lze použít pro zvířata s potravinovými alergiemi, protože jde o nový zdroj bílkovin, který u většiny domácích zvířat nevyvolává imunitní reakce.
Hmyzí protein se stane důležitou součástí udržitelné výživy domácích mazlíčků, zejména tváří v tvář rostoucí poptávce po zdrojích potravy šetrných k životnímu prostředí.
Krmiva na bázi hmyzu používají bílkoviny získané z hmyzu, jako jsou larvy mouchy, mouční červi a cvrčci. Tento hmyz poskytuje vysoce kvalitní bílkoviny, tuky a další živiny podobné tradičním živočišným bílkovinám.
Chov hmyzu má ve srovnání s tradičním chovem dobytka menší dopad na životní prostředí. Hmyz může být pěstován na organickém odpadu, vyžaduje méně půdy a vody a má vysoký poměr konverze krmiva, což z něj činí udržitelnější zdroj bílkovin.
Ve Spojeném království a v Evropě je podle nařízení č. 2017/893 povoleno použití v krmivu pro domácí zvířata sedm druhů hmyzu, včetně larev černé mouchy, žlutých moučných červů a různých druhů cvrčků.
Například hmyz, jako jsou larvy černé mouchy a mouční červi, nabízí rozmanitý profil aminokyselin srovnatelný s tradičními proteiny, jako je drůbež nebo rybí moučka. Hmyz může být zpracován tak, aby vyhovoval nutričním potřebám domácích zvířat.
Hmyz lze pěstovat na odpadu z lidského potravního řetězce a přeměňovat organickou hmotu na vysoce kvalitní bílkoviny. To snižuje plýtvání potravinami a přispívá k udržitelnějšímu systému výroby potravin.
Výzkum ukazuje, že hmyzí proteiny jsou snadno stravitelné a mohou mít další výhody, jako jsou antimikrobiální vlastnosti mastných kyselin, jako je kyselina laurová. Tyto proteiny mohou podporovat imunitní funkce a celkové zdraví střev u domácích zvířat.
Chov hmyzu má výrazně nižší dopad na životní prostředí než tradiční chov hospodářských zvířat. Spotřebovává méně půdy, vody a energie a produkuje méně emisí skleníkových plynů.
Jednou z obav je chutnost, protože některým mazlíčkům nemusí chutnat chuť potravin s vysokým obsahem hmyzích bílkovin. V současné době probíhá výzkum s cílem nalézt optimální úrovně zahrnutí, aby byla zajištěna nejlepší rovnováha chuti a živin.
Předchozí studie prokázaly, že krmiva na bázi hmyzu neobsahují škodlivé patogeny, jako je salmonela nebo E. coli. K plnému pochopení zdravotních účinků je však stále zapotřebí dlouhodobé testování na zvířatech.
Navzdory rostoucímu zájmu o udržitelné krmivo pro domácí zvířata se vnímání spotřebitelů liší. Výzkum ukazuje, že 70 % lidí si myslí, že hmyzí protein je pro hospodářská zvířata přijatelný, ale ke zvýšení jeho použití v krmivu pro domácí zvířata je zapotřebí více informací a transparentnosti.
Podle materiálů
- Swanson, KS, Carter, RA, Yount, TP, Aretz, J. & Buff, PR Nutriční udržitelnost krmiv pro domácí mazlíčky. Adv. Nutr. 4, 141–150 (2013).
- Acuff, HL, Dainton, AN, Dhakal, J., Kiprotich, S. & Aldrich, G. Udržitelnost a krmivo pro domácí mazlíčky: Existuje nějaká role pro veterináře? Vet. Clin. Severní Am. – Malé zvíře. Praxe. 51, 563–581 (2021).
- Insect Biomass Task & Finnish Group. Průmysl biomasy hmyzu pro krmiva pro zvířata – případ pro britský a globální byznys (2019).
- Evropská unie. Nařízení Komise (EU) 2017/893, kterým se mění přílohy I a IV nařízení Evropského parlamentu a Rady (ES) č. 999/2001 a přílohy X, XIV a XV nařízení Komise (EU) č. 142/2011, pokud jde o Ustanovení o zpracovaných zvířatech Pro. Úřední věstník Evropské unie 92–116 (Nařízení Komise, 2017).
- Bosch, G., Zhang, S., Oonincx, DGAB & Hendriks, WH Protein Quality of Insects as Potential Ingredients for Dog and Cat Foods. J. Nutr. Sci. 3, 482982 2014 (XNUMX).
- Výbor Národní rady pro výzkum pro výživu psů a koček. Požadavky na výživu psů a koček. (National Academic Press, 2006).
- Ewald, N. a kol. Složení mastných kyselin z larev černé mouchy (Hermetia illucens) – možnosti a omezení úpravy prostřednictvím stravy. Odpadní hospodářství. 102, 40–47 (2020).
- Spranghers, T. a kol. Nutriční složení moucha černého (Hermetia illucens) Pepupae chovaného na různých organických odpadních substrátech. J. Sci. Food Agric. 97, 2594–2600 (2017).
- Mai, HC a kol. Proces čištění, fyzikálně-chemické vlastnosti a složení mastných kyselin oleje z larev černého vojáka (Hermetia illucens Linnaeus). JAOCS, J. Am. Oil Chem. Soc. 96, 1303–1311 (2019).
- Spranghers, T. a kol. Antimikrobiální účinky na střevo a nutriční hodnota mušky černé (Hermetia illucens L.) Prepupae pro odstavená selata. Anim. Feed Sci. Technol. 235, 33–42 (2018).
- Belforti, M. a kol. Strava Tenebrio Molitor u pstruha duhového (Oncorhynchus mykiss): Vliv na užitkovost zvířat, stravitelnost živin a chemické složení filetů. Ital. J. Anim. Sci. 14, 670–676 (2015).
- Kilburn, LR, Carlson, AT, Lewis, E. & Serao, MCR Kriket (Gryllodes sigillatus) Krmivo podávané zdravým dospělým psům neovlivňuje celkové zdraví a má minimální vliv na zjevnou celkovou stravitelnost traktů. J. Anim. Sci. 98, 1–8 (2020).
- Finke, MD Kompletní nutriční složení komerčně chovaných bezobratlých používaných jako potrava pro hmyzožravce. Zoo Biol. 21, 269-285 (2002).
- Lei, XJ, Kim, TH, Park, JH & Kim, IH Hodnocení suplementace krmiva pro larvy odtučněné černé mouchy (Hermetia illucens) u psů bíglů. Ann. Anim. Sci. 19, 767–777 (2019).
- Henry, MA a kol. Recenze o použití hmyzu ve stravě chovaných ryb: minulost a budoucnost. Anim. Feed Sci. Technol. 203, 1–22 (2015).
- Islam, MM & Yang, CJ Účinnost probiotik larev moučných červů a supermoučných červů jako alternativy k antibiotikům infikovaným orálně infekcí Salmonella a E. coli u kuřat brojlerů. Pulard. Sci. 96, 27–34 (2017).
- PROTEINSECT. Hmyzí protein – krmivo pro budoucnost Řešíme potřebu krmiv budoucnosti již dnes. Bílá kniha: Hmyz jako udržitelný zdroj bílkovin sv. 2016 h:/proteinsect-whitepaper-2016.pdf (2016).
- Vandeweyer, D., Crauwels, S., Lievens, B. & Van Campenhout, L. Mikrobiální počty larev moučných červů (Tenebrio Molitor) a cvrčků (Acheta domesticus a Grylodes sigillatus) z různých chovných společností a různých výrobních šarží. Int. J. Food Microbiol. 242, 13–18 (2017).
- Beynen, A. Krmivo pro domácí mazlíčky na bázi hmyzu. Vytvořit. Společník 40–41, (2018).
Autor publikace
Navrhujeme, abyste si přečetli a vzali na vědomí všechny závěry na našem portálu podle svého uvážení. Neléčte se sami! V našich článcích shromažďujeme nejnovější vědecká data a názory autoritativních odborníků v oblasti zdraví. Ale pamatujte: pouze lékař může diagnostikovat a předepisovat léčbu.
Portál je určen pro uživatele starší 13 let. Některé materiály nemusí být vhodné pro děti mladší 16 let. Neshromažďujeme osobní údaje od dětí mladších 13 let bez souhlasu rodičů.
