Obecnie liczba ludności na świecie systematycznie się zwiększa, a według prognoz w 2050 roku może osiągnąć 9 miliardów. Stwarza to potrzebę wprowadzenia zrównoważonej produkcji żywności, aby sprostać rosnącemu zapotrzebowaniu na produkty żywnościowe w nadchodzących latach. Postępująca urbanizacja, ograniczenia ze strony areałów rolnych oraz degradacyjny wpływ na środowisko spowodowały narastający problem w systemie żywnościowym. Sytuacja ta doprowadziła do poszukiwania alternatywnego źródła pożywienia, szczególnie bogatego w wysokiej jakości białko, ponieważ oczekuje się wyższego popytu na produkty pochodzenia zwierzęcego. Rozwiązania problemu należy poszukiwać w alternatywnych źródłach białka jak np. owady. Owady to bogate źródło wysokiej jakości białka i tłuszczów. Niemniej jednak nie chodzi o to, by od razu spożywać je jako potrawę choć w wielu krajach świata jest to praktykowane od wieków. Producenci owadów zrzeszeni w powstałej w Brukseli międzynarodowej platformie IPIFF (International Platform of Insects for Food and Feed) zabiegają o to, by owadzie białko mogło wzbogacać pasze dla zwierząt hodowlanych. Zabiegi te w niedalekiej przyszłości mogą stać się rzeczywistością, gdyż Komisja Europejska zaproponowała zmiany dotyczące zakazu skarmiania zwierząt mączkami mięsno – kostnymi.
Dobrze zbilansowane żywienie zwierząt hodowlanych jest nierozerwalnie powiązane z ich odpowiednim rozwojem i wynikami produkcyjnymi. Aby to osiągnąć wymagane jest stosowanie materiałów paszowych o wysokiej zawartości białka. Przez wiele lat istniał całkowity zakaz stosowania mączek mięsno – kostnych w żywieniu zwierząt hodowlanych ze względu na pojawienie się epidemii gąbczastej encefalopatii bydła (ang. Bovine Spongiform Encephalopathy – BSE). Obecnie Komisja Europejska chce dokonać zmian w tym zakazie, dopuszczając do tzw. „krzyżowego” stosowania przetworzonych białek pochodzenia zwierzęcego w żywieniu trzody chlewnej oraz drobiu. W praktyce polegałoby to na żywieniu drobiu białkiem pochodzącym od trzody chlewnej i odwrotnie. Zmiany legislacyjne w zakazie skarmiania zwierząt mączkami mięsno – kostnymi miałyby szczególne znaczenie odnośnie uniezależnienia Europy od białka importowanego jak również wpłynęłyby istotnie na obniżenie cen produktów pochodzenia zwierzęcego.
Głównym dostępnym źródłem białka zwierzęcego w przemyśle paszowym przez pewien czas stanowiła mączka rybna. Jednak spadek połowów ryb i duże zapotrzebowanie na paszę dla zwierząt gospodarskich oraz akwakultury przyczyniły się do spadku dostępności mączki rybnej, a także oleju rybnego, wzrosły również ceny tych komponentów. Obecnie podstawowym komponentem białkowym pasz dla zwierząt gospodarskich jest genetycznie modyfikowana (GMO) poekstrakcyjna śruta sojowa. Jednakże 1 stycznia 2021 r. ma wejść w życie zakaz wytwarzania, wprowadzania do obrotu i stosowania w żywieniu zwierząt pasz GMO oraz organizmów GMO przeznaczonych do użytku paszowego (art. 15 ustawy z dnia 22 lipca 2006 r. o paszach). W związku z powyższym, zasadnym stało się poszukiwanie alternatywnych, równoważnych pod względem wartości odżywczej źródeł białka paszowego. Dlatego od wielu lat rozważa się zwiększenie wykorzystania rodzimych surowców białkowych, takich jak: nasiona roślin strączkowych, poekstrakcyjna śruta rzepakowa oraz suszone wywary zbożowe. Niestety areał upraw roślin strączkowych jest niewielki. Wynika to z faktu niskich i bardzo zmiennych plonów, co jest następstwem dużej wrażliwości roślin na zmienne warunki pogodowe czy występowanie groźnych chorób atakujących niektóre gatunki.
Uwzględniając zaistniałą, trudną sytuację związaną z zabezpieczeniem kraju w białko paszowe wysokiej jakości zwrócono uwagę na owady, które mogą stanowić jego bogate źródło. W wielu krajach azjatyckich, afrykańskich jak i Ameryki Łacińskiej owady stanowią powszechne źródło białka w mieszankach paszowych dla zwierząt gospodarskich. Warto wspomnieć, że owady w środowisku naturalnym stanowią naturalny składnik diety zwierząt. Dlatego rozważania na temat włączenia owadów jako „nowego” materiału paszowego w komercyjnej produkcji pasz, wydają się być uzasadnione a w niedalekiej przyszłości możliwe. Dotychczas problem stanowiły przepisy zakazujące stosowania mączek mięsno-kostnych w żywieniu zwierząt hodowlanych, ma się to jednak zmienić. Komisja Europejska chce dopuścić tzw. „krzyżowe” stosowanie przetworzonych białek pochodzenia zwierzęcego w żywieniu trzody chlewnej i drobiu. Ponadto będzie możliwe żywienie trzody chlewnej oraz drobiu przetworzonymi białkami wyprodukowanymi z owadów hodowlanych. Trwające prace nad wprowadzeniem zmian legislacyjnych sprawiły podjęcie przez nas tematu wykorzystania mączek owadzich w skarmianiu zwierząt hodowlanych.
Ryc. 1. Produkty pochodzenia owadziego na przykładzie muchy czarnej (Hermetia illucens), Fot. Tadeusz Bakuła
A – mączka owadzia pełnotłusta, B – mączka owadzia odtłuszczona, C – tłuszcz – olej z owadów D – larwy suszone E – larwy mrożone.
Owady do celów żywieniowych w krajach tropikalnych są najczęściej pozyskiwane z środowiska bądź też z przydomowych hodowli. W wielu krajach tzw. „zachodniej cywilizacji” prowadzi się już hodowlę owadów w skali przemysłowej. Coraz liczniejsze fermy owadów dostarczają na rynek ciągle rosnącą masę produktów pochodzących z owadów. Wychodowane owady, często ich larwy, są zabijane wysoką lub niską temperaturą następnie można je przetwarzać i konsumować na trzy sposoby: jako całe owady, w postaci zmielonego proszku bądź pasty, oraz jako ekstrakt z białka, tłuszczu lub chityny.
Korzyści płynące z PAP owadziego
Za perspektywą wykorzystania owadów do produkcji pasz opowiada się przede wszystkim ich wysoka wartość odżywcza. Zawartość białka w mączce owadziej waha się w granicach 40-60% a jego strawność to ok. 95%. Ponadto larwy owadów zawierają więcej tłuszczu niż zboża czy rośliny strączkowe, dlatego też są dobrym źródłem energii. Analiza kwasów tłuszczowych wykazała, że niektóre owady zawierają pożądaną ilość nienasyconych kwasów tłuszczowych, ze szczególnym uwzględnieniem zarówno linolowego (omega-6), jak i kwasu α-linolenowego (omega-3), z których oba są niezbędne w funkcjonowaniu mózgu. Owady to również źródło witamin głownie z grupy B oraz minerałów: cynku, wapnia, magnezu i żelaza. Ponadto zastosowanie owadów jako jednego z komponentów paszy jest pożądane, ponieważ ich współczynnik konwersji paszy jest bardzo wysoki ze względu na fakt, że owady są organizmami poikilotermicznymi i nie wykorzystują energii metabolicznej do utrzymywania stałej temperatury ciała, jak robią to homeotermy, dlatego mogą wykorzystywać więcej energii na wzrost. Owady znacznie skuteczniej przekształcają biomasę roślinną w biomasę zwierzęcą niż konwencjonalne zwierzęta hodowlane. Charakteryzują się wysoką płodnością i szybkim tempem wzrostu, osiągając dojrzałość w ciągu kilku dni lub tygodni. Sugeruje się zatem, że owady są ekonomicznie opłacalnym, energooszczędnym i przyjaznym dla środowiska sposobem pozyskiwania białka. Ponadto przemysłowa produkcja owadów wykazuje wiele atutów w stosunku do dotychczasowych metod produkcji białka paszowego. Owady odznaczają się niższą emisją gazów cieplarnianych oraz wymagają niewielkiej ilości wody i ziemi w przeciwieństwie do upraw roślinnych. Zaletą jest również to, że niektóre gatunki owadów wykorzystują jako pokarm organiczne odpady, dzięki czemu dochodzi do redukcji zanieczyszczeń. To innowacyjne rozwiązanie, w którym resztki i odpady niskiej wartości są przerabiane na wysokiej jakości białko i to przy znacznie mniejszych nakładach energii.
Ograniczenia PAP owadziego
Rozpatrując wartość pokarmową mączek z owadów trudno znaleźć jakiekolwiek przeciwskazania do stosowania tego materiału paszowego w żywieniu zwierząt hodowlanych. Jednakże, na dzień dzisiejszy jedną z największych barier w stosowaniu mączek owadzich wydaje się być obecne prawo legislacyjne Unii Europejskiej (Rozporządzenie (EC) No. 1069/2009), które stanowi, iż materiał ten jest zdefiniowany jako przetworzone białko pochodzenia zwierzęcego (PAP). Ponadto, rozporządzenie (EC) No. 999/2001 (dotyczące BSE) zabrania skarmiania materiałami paszowymi z owadów, zwierząt gospodarskich za wyjątkiem hydrolizowanego białka. Osobne zagadnienie to tłuszcz pozyskiwany z owadów, który już dziś może być stosowany w żywieniu drobiu. Inaczej regulacje prawne mają się w takich państwach jak Stany Zjednoczone czy Kanada, gdzie mączka owadzia uzyskiwana z czarnej muchy (Hermetia illucens) została włączona jako składnik pasz dla zwierząt akwakultury oraz drobiu. Perspektywę zastosowania owadów w paszach dla zwierząt hodowlanych popiera aż 78% producentów owadów w UE, którzy postrzegają białko owadzie jako alternatywę dla konwencjonalnych źródeł białka. Rozporządzenie (EC) 2017/893 umożliwiło stosowania białka z owadów w żywieniu akwakultury. Zgodnie z zapowiedziami w krótkim czasie należy
Foto1. Hermetia illucens, Black soldier fly, Foto Dar es Salaam
się spodziewać dopuszczenia białka owadziego w żywieniu drobiu i świń.
Dodatkowo na chwilę obecną, istotną barierą w wykorzystaniu mączek owadzich w żywieniu zwierząt jest niewielka ilość profesjonalnych ferm o wysokiej produktywności, jak również niemożność zagwarantowania ich stałych dostaw. Jednocześnie, ze względu na brak technologii dedykowanych do produkcji owadów, koszt ich produkcji jest obecnie zbyt wysoki by konkurować z już wykorzystywanymi źródłami białka. Badanie przeprowadzone w Holandii zasugerowało, że produkcja Mącznika młynarka jest nadal 4,8 razy droższa od zwykłej paszy dla kurcząt. W szczególności koszty robocizny i koszty utrzymania dla zakładów produkujących pasze na dużą skalę są znacznie wyższe w przypadku owadów niż w przypadku produkcji pasz dla kurcząt. Jednak trwające prace dotyczące bezpiecznego wprowadzenia białka owadziego do systemu żywieniowego zwierząt hodowlanych są obiecujące.
Warto również zwrócić uwagę na to, że pewnym ograniczeniem w wykorzystaniu mączek owadzich może być dość zróżnicowany materiał jakim są owady. Profil odżywczy owadów zależy w dużym stopniu od gatunku, płci, stadium rozwojowego czy warunków hodowli. Dlatego konieczne jest prowadzenie badań w tym kierunku, które umożliwiłyby opracowanie wystandaryzowanych procedur hodowlanych.
Krajowe działania
Obecnie w Polsce prace dotyczące możliwości zastosowania białka owadziego w paszach prowadzone są w ramach projektu pt. ”Opracowanie strategii wykorzystania alternatywnych źródeł białka owadów w żywieniu zwierząt umożliwiającej rozwój jego produkcji na terytorium RP”, który jest realizowany przez konsorcjum w skład którego wchodzą: Ministerstwa Rolnictwa i Rozwoju Wsi, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski oraz Państwowy Instytut Weterynaryjny – Państwowy Instytut Badawczy w Puławach. Celem projektu jest opracowanie strategii rozwoju produkcji białka owadów. Projekt składa się z ośmiu zadań począwszy od badań podstawowych dotyczących entomologii i oceny wymogów środowiskowych owadów branych pod uwagę w kontekście produkcji białka owadziego, poprzez analizy surowców paszowych, testy żywnościowe w skali laboratoryjnej oraz przemysłowej, przeprowadzenie ankiet, a kończąc opracowaniem strategii stosowania białka owadziego w żywieniu zwierząt oraz jej upowszechnienie wśród społeczeństwa. Strategia taka umożliwi rozwinięcie nowej formy działalności gospodarczej zarówno przez rolników, jak i zakłady paszowe. Na podstawie prac projektowych za najbardziej obiecujące gatunki owadów uznano muchę czarną (Hermetia illucens) Foto 1 i Ryc. 1 oraz mącznika młynarka (Tenebrio molitor). Foto 2.
Ryc. 1.
Cykl życia H. illucens. Pokazano różne etapy rozwoju H. illucens, a także średni czas trwania dla każdego z tych różnych etapów. https://aem.asm.org/content/84/9/e02722-17/figures-only?si
Foto 2. Mącznik młynarek (Tenebrio molitor). Chrząszcze dorosłe osobniki, poczwarki i larwy.
Foto T. Bakuła
Są to gatunki, o które obecnie opiera się światowy rynek produkcji owadów a uzyskiwane rezultaty są zadawalające. Jednakże sam wybór odpowiedniego oraz zrównoważonego gatunku o najbardziej pożądanych właściwościach do produkcji pasz stanowi dosyć trudne zadanie.
Podczas gdy tysiące gatunków są spożywane na całym świecie, to wg: Rozporządzenie Komisji (UE) 2017/893 z dnia 24 maja 2017 r. tylko siedem z nich potencjalnie możliwych jest do zastosowania w żywieniu zwierząt akwakultury. Należą do nich:
- Mucha czarna (Hermetia illucens)
- Mucha domowa (Musca domestica)
- Mącznik młynarek (Tenebrio molitor)
- Pleśniakowiec lśniący (Alphitobius diaperinus)
- Świerszcz domowy (Acheta domesticus)
- Świerszcz bananowy (Gryllodes sigillatus)
- Świerszcz kubański (Gryllus assimilis)
Celem projektu będzie stopniowe przekonywanie społeczeństwa o powstawaniu nowej gałęzi przemysłowej tj. możliwości produkcji i wykorzystanie białka owadziego jako alternatywnego źródła na cele paszowe i żywnościowe. Konieczna wydaję się, więc zmiana nastawienia społeczeństwa oraz opinii publicznej, która obecnie owady postrzega jako szkodniki oraz coś odrażającego, niemogącego stanowić składnika ich diety. Mamy nadzieję, że prace związane z projektem oraz nowelizacja ustawy, która zezwoli na żywienie trzody chlewnej oraz drobiu białkiem owadzim, spowoduje wzrost zainteresowania owadami jako pożywieniem w społeczeństwie polskim, gdyż nadal zagadnienie te jest w naszym kraju dość nowe i budzące niepokój, a w przyszłości jak najbardziej może stać się odpowiedzią na problemy związane z żywieniem. Realizacja hodowli owadów przeznaczonych na cele paszowe może stanowić także alternatywę dla gospodarstw dotkniętych Afrykańskim Pomorem Świń. Alternatywa ta może przyczynić się do przekwalifikowania się rolników z hodowli trzody na hodowlę owadów.
Podsumowując, opracowanie technologii produkcji owadów w perspektywie kilku lat może wpłynąć na zmianę polskiego rolnictwa uzależnionego obecnie od importowanej śruty sojowej. Natomiast rezultaty projektu maja na celu wykazanie, że owady mogą stanowić trwałą alternatywę dla konwencjonalnych źródeł białka zwierzęcego przeznaczonego na paszę dla zwierząt gospodarskich.
Kisielewska Joanna, Dąbrowski Michał, Tadeusz Bakuła
Katedra Prewencji Weterynaryjnej i Higieny Pasz, Wydział Medycyny Weterynaryjnej, Uniwersytet Warmińsko -Mazurski w Olsztynie
Pomoż nam i wypełnij ankietę: Ankieta
Publikacja powstała w ramach projektu współfinansowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju programu GOSPOSTRATEG pt.: „Opracowanie strategii wykorzystania alternatywnych źródeł białka w żywieniu zwierząt umożliwiającej rozwój jego produkcji na terytorium RP”. Umowa nr GOSPOSTRATEG1/385141/16/NCBR/2018. Wartość projektu 5 214 500 zł. Wartośc dofinansowania 4 983 700 zł
