Фермерство насекомых — это практика выращивания и разведения насекомых в качестве скота , также называемого мини-скотом или микро-скотом . Насекомых можно выращивать для товаров, которые они производят (например, шелк , мед , лак или чай из насекомых ), или для них самих; для использования в качестве пищи , корма , красителя и т. д.
Шелкопряды , гусеницы домашнего шелкопряда, содержатся для производства шелка , эластичного волокна, которое получается, когда они находятся в процессе создания кокона . Шелк обычно считается основной товарной культурой и используется в изготовлении многих видов текстиля .
Мучной червь ( Tenebrio molitor L.) — личиночная форма вида жуков-чернотелок (Coleoptera). Оптимальная температура инкубации составляет 25 ̊C - 27 ̊C, а его эмбриональное развитие длится 4–6 дней. У него длительный личиночный период, около полугода, с оптимальной температурой и низкой влажностью, заканчивающийся. [ необходима цитата ] Содержание белка в личинках Tenebrio molitor , взрослых особях, экзувии и экскрементах составляет 46,44, 63,34, 32,87 и 18,51% соответственно. [1]
Buffaloworms, также называемые малыми мучными червями, является общим названием Alphitobius diaperinus . Его личинки внешне напоминают маленьких проволочников или настоящих мучных червей ( Tenebrio spp.). Они имеют длину приблизительно от 7 до 11 мм на последней стадии . Только что вылупившиеся личинки имеют молочный цвет. Бледный оттенок цвета возвращается к оттенку личинки первой/второй стадии, когда она готовится к линьке, в то время как желтовато-коричневый цвет после линьки . [ необходима цитата ] Кроме того, сообщалось, что он имеет самый высокий уровень биодоступности железа . [2]
Товары, получаемые от медоносных пчел , включают пчелиный воск , пергу , пчелиную пыльцу , прополис , маточное молочко , расплод и мед . Все вышеперечисленное в основном используется в пищу, однако, будучи воском, пчелиный воск имеет много других применений, например, используется в свечах , а прополис может использоваться в качестве отделки древесины . Однако присутствие медоносных пчел может отрицательно влиять на численность и разнообразие диких пчел, что имеет последствия для опыления сельскохозяйственных культур. [3]
Лаковые насекомые выделяют смолистое вещество, называемое лаком . Лак используется во многих областях: от его использования в пище до использования в качестве красителя или отделки древесины . Большая часть ферм по выращиванию лака сосредоточена в Индии и Таиланде , где занято более 2 миллионов человек.
Из кошенили делают красный краситель, известный как кармин , который входит в состав многих продуктов, включая косметику, продукты питания, краски и ткани. Для производства одного килограмма красителя требуется около 100 000 насекомых. Оттенок красного, который получается в результате обработки насекомого, зависит от того, как обрабатывается насекомое. Франция является крупнейшим в мире импортером кармина.
Среди сотен различных видов сверчков , домашний сверчок ( Acheta domesticus ) является наиболее распространенным видом, используемым в пищу человеком. [4] Сверчок является одним из самых питательных съедобных насекомых, и во многих частях мира сверчков употребляют в пищу в сухом виде , запеченными , жареными во фритюре и вареными . Потребление сверчков может принимать форму сверчковой муки , порошка из сушеных и молотых сверчков, который легко интегрируется во многие рецепты еды. Сверчков обычно разводят для корма животных, не являющихся людьми, поскольку они обеспечивают много питательных веществ для многих видов рептилий, рыб, птиц и других млекопитающих, которые их потребляют. Сверчков обычно убивают путем глубокой заморозки.
Восковые черви — личинки восковой моли. Эти гусеницы широко используются во всем мире в качестве пищи, приманки для рыб, для испытаний на животных и для разложения пластика. Низкобелковые, но высокожирные, они являются ценным источником жира для многих насекомоядных организмов. Восковые черви популярны во многих частях света из-за своей способности жить при низких температурах и простоты в производстве. [5]
В Китае тараканов выращивают миллионами, где их используют в традиционной медицине и косметике. Основной вид, который выращивают, — американский таракан ( Periplaneta americana ). Тараканов выращивают на таких продуктах, как картофельные и тыквенные очистки из ресторанов, затем их выгребают или пылесосят из их гнезд, убивают в кипящей воде и сушат на солнце. [6]
Насекомые перспективны в качестве корма для животных. Например, личинки мух могут заменить рыбную муку из-за схожего состава аминокислот . Можно разработать рыбную муку для увеличения ненасыщенных жирных кислот . [7] Дикие птицы и домашняя птица на свободном выгуле могут потреблять насекомых во взрослой, личиночной и куколочной формах естественным образом. [8] Кузнечики и моль, а также мухи использовались в качестве кормовых добавок для домашней птицы. [9] Кроме того, насекомые имеют потенциал в качестве корма для рептилий, рыб, млекопитающих, а также птиц. [10]
Сотни видов сверчков, кузнечиков , жуков , моли и различных других насекомых считаются съедобными. Отдельные виды выращиваются для потребления человеком. [4] Люди едят насекомых уже (по некоторым данным) 30 000 лет. [11] Сегодня насекомые становятся все более жизнеспособными в качестве источника устойчиво производимого белка, поскольку обычные мясные формы очень землеемки и производят большое количество метана , парникового газа . [4] Насекомые, выращенные в неволе, предлагают малогабаритный, [12] высокоэффективный в плане кормления, [4] относительно не загрязняющий окружающую среду, [13] высокобелковый источник пищи как для людей, так и для животных. Насекомые обладают высокой питательной ценностью, плотным содержанием белка и микроэлементным и пробиотическим потенциалом. Такие насекомые, как сверчки и мучные черви, имеют высокую концентрацию полноценного белка , витамина B12 , рибофлавина и витамина A. [4] Насекомые предлагают экономичное решение все более острых проблем продовольственной безопасности и охраны окружающей среды, связанных с производством и распределением белка для обеспечения продовольствием растущего населения мира. [4]
Предполагаемые экологические преимущества разведения насекомых основаны на предположении, что оно заменяет традиционное животноводство, которое загрязняет окружающую среду больше. Но часть продукции используется для кормления скота, а не людей. Кроме того, насекомых, которых интенсивно разводят, обычно кормят зерновыми и соей , которые могли бы накормить людей. По данным Time , « черные львинки и аргентинские тараканы являются одними из самых эффективных видов насекомых, с коэффициентом преобразования пищи от 1,4 до 2,7 к одному, что означает, что даже они съедают больше пищи, чем производят», подразумевая, что «гораздо лучше использовать пахотные земли, чтобы кормить людей напрямую, чем кормить выращенных насекомых». [14]
Предполагаемые преимущества использования насекомых в пищу включают в себя:
Крупный рогатый скот использует в 12 раз больше корма, чем сверчки, чтобы произвести равное количество белка. [4] Сверчки также используют только четверть корма, который потребляют овцы, и половину количества корма, которое потребляют свиньи и куры, чтобы произвести эквивалентное количество белка. [4] Сверчкам требуется всего два фунта корма, чтобы произвести один фунт готового продукта. [4] Большая часть этой эффективности является результатом того, что сверчки являются экзотермическими животными , то есть они получают тепло из окружающей среды вместо того, чтобы тратить энергию на создание собственного тепла тела, как это делают типичные млекопитающие.
Насекомые являются эффективными в плане питательных веществ по сравнению с другими источниками мяса. Содержание белка в насекомых сопоставимо с большинством мясных продуктов. Аналогичным образом, состав жирных кислот съедобных насекомых сопоставим с липидами рыб , с высоким уровнем полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК). Кроме того, все части съедобных насекомых эффективно используются, тогда как некоторые части обычного скота напрямую не доступны для потребления человеком. [7] Содержание питательных веществ в насекомых варьируется в зависимости от вида, а также внутри вида в зависимости от их стадии метаморфоза, среды обитания и рациона. Например, липидный состав насекомых во многом зависит от их рациона и стадии метаморфоза. Насекомые богаты другими питательными веществами. Саранча , например, содержит от 8 до 20 мг железа в каждых 100 граммах сырой саранчи. Говядина, с другой стороны, содержит примерно 6 мг железа в том же количестве мяса. Сверчки также очень эффективны в плане питательных веществ. На каждые 100 граммов вещества сверчки содержат 12,9 грамма белка, 121 калорию и 5,5 грамма жира. Говядина содержит больше белка, 23,5 грамма в 100 граммах вещества, но также имеет примерно в три раза больше калорий и в четыре раза больше жира, чем сверчки в 100 граммах. Таким образом, на 100 граммов вещества сверчки содержат только половину питательных веществ говядины, за исключением железа. Высокий уровень железа связан с раком кишечника [18] и болезнями сердца . [19] При рассмотрении перехода белка холоднокровные насекомые могут перерабатывать пищу более эффективно: сверчкам нужно всего 2,1 кг корма на 1 кг «мяса», в то время как птице и коровам нужно больше в 2 и 12 раз больше корма соответственно. [20]
На разведение скота приходится 18% всех выбросов парниковых газов . [4] Альтернативные источники белка, такие как насекомые, заменяют белок, получаемый от скота, и помогают сократить количество парниковых газов, выделяемых при производстве продуктов питания. Насекомые производят меньше углекислого газа, аммиака и метана, чем скот, такой как свиньи и крупный рогатый скот, при этом ни один из видов сельскохозяйственных насекомых, кроме тараканов, не выделяет метан вообще. [13]
Животноводство занимает 70% сельскохозяйственных земель. [12] Это приводит к изменению почвенного покрова, которое разрушает местные экосистемы и вытесняет людей и диких животных. Фермерство насекомых требует минимального пространства по сравнению с другими традиционными видами скота и может даже осуществляться в густонаселенных городских центрах. [12]
Существует неопределенность относительно того, являются ли насекомые разумными и способны ли они чувствовать боль . [21]
Один из вопросов заключается в том, обладают ли насекомые способностью ощущать болезненные стимулы, известной как ноцицепция . По словам Ларса Читтки , «почти каждый раз, когда ученые ищут ноцицепцию у насекомых, они ее находят». Насекомые, у которых, как было показано, есть ноцицепция, включают мух, пчел и жуков. [21]
Другой вопрос заключается в том, могут ли эти пагубные стимулы приводить к субъективному ощущению боли, особенно при обработке внутри мозга. Ученые часто ищут поведенческие сигналы, например, как животные реагируют на травмы. [22] [23] Исследования чувствительности насекомых относительно игнорируются. Кроме того, результаты могут не быть хорошо обобщены, поскольку некоторые виды насекомых с большей вероятностью проявляют чувствительность или в большей степени, чем другие. [21]
По словам Джонатана Бирча , «Если мы собираемся разводить животных, которые являются кандидатами на разум, то должны быть стандарты благополучия». Профессор Боб Фишер также утверждал, что «Если есть проблемы с благополучием , вы должны вмешаться на этапах планирования, когда эти объекты проектируются и строятся». [21]
Соответствующие факторы окружающей среды включают «температуру, уровень влажности, освещение, плотность насекомых и то, что они едят». [21]
Учитывая необходимость соблюдения требований к переносимости боли для здоровья и благополучия животных, переработка насекомых может быть в основном сведена к следующему: сбор и очистка, инактивация, нагревание и сушка, в зависимости от конечного продукта и методов выращивания. [24] [7]
Насекомых на разных стадиях жизни можно собирать путем просеивания с последующей очисткой водой, когда необходимо удалить биомассу или выделения. Перед обработкой насекомых просеивают и хранят живыми при температуре 4 °C в течение примерно одного дня без какого-либо корма. [25]
Для инактивации любых ферментов и микробов на насекомых необходим этап инактивации . Ферментативная реакция побурения (в основном фенолаза или фенолоксидаза [26] ) может вызвать коричневый или черный цвет насекомого, что приводит к изменению цвета и неприятному привкусу.
Для уничтожения энтеробактерий требуется достаточная тепловая обработка , чтобы продукт мог соответствовать требованиям безопасности. D-значение и Z-значение могут использоваться для оценки эффективности тепловой обработки. Температура и продолжительность нагревания приведут к денатурации белков насекомых и изменят функциональные свойства белков.
Чтобы предотвратить порчу, продукты сушат, чтобы снизить содержание влаги и продлить срок годности. Более длительное время сушки является результатом низкой скорости испарения из-за хитинового слоя, который может предотвратить обезвоживание насекомых в течение их жизни. Таким образом, продукт в форме гранул дает преимущество дальнейшей сушки. В целом, насекомые имеют уровень влажности в диапазоне 55-65%. Процесс сушки, снижающий содержание влаги до уровня <10%, хорош для консервации.
Помимо уровня влажности, окисление липидов может привести к высокому уровню ненасыщенных жирных кислот. Поэтому этапы обработки, влияющие на конечную стабильность жира в продуктах, необходимо учитывать при сушке.
Использование муки из насекомых в качестве корма и пищи ограничено законодательством. Насекомые могут использоваться в новых продуктах питания в соответствии с руководящими принципами Европейского союза по разрешению на продажу продуктов. [27] Комиссия Европейского союза одобрила использование насекомых в качестве корма для рыб в июле 2017 года. [28] Однако полномочия по содействию масштабированию производства насекомых становятся затруднительными, когда на этом рынке мало кто участвует, чтобы изменить правила. В Европе документы по безопасности для определенных насекомых и сопутствующих продуктов требуются Европейским союзом (EFSA) и NVWA. [29]