Ihmisten elintarviketeollisuuden tavarantoimittajia valvotaan yhä enemmän vastatakseen kuluttajien kasvavaan kiinnostukseen ja kestävän kehityksen vaatimuksiin samalla kun ympäristövaikutuksia rajoitetaan. Tämän valossa myös lemmikkieläinten ruokateollisuuden on puututtava samoihin asioihin – ja hyönteispohjaisen lemmikkieläinruoan ja proteiinien käyttöä on korostettu mahdollisena menetelmänä tämän saavuttamiseksi.
Hyönteisproteiineilla on potentiaalia tukea kiertotaloutta ihmisen ravintoketjun kanssa, koska viljeltyjä hyönteisiä voidaan kasvattaa ihmisen ravintoketjun orgaanisen jätteen avulla. Tämä jätemateriaalin uudelleenkäsittelykyky hyödyntää resursseja enemmän ja vähentää sen jätemäärää2. Symbioottinen suhde ihmisen elintarviketuotannon ja hyönteisten kasvatuksen välillä nähdään keskeisenä eduna ja menetelmänä kestävämmän toimitusketjun saavuttamisessa.
"Vertikaalista viljelyä" hyödyntäen tarve suurille määrille laadukasta maata hyönteisten kasvatusta varten on huomattavasti pienempi kuin perinteisessä proteiinintuotannossa, eikä sitä siten ole maantieteellisesti rajoitettu. Huolimatta kyvystään hyödyntää jätemateriaalia tuotannossa, energiankulutus on ympäristövaikutusten lähde hyönteistuotannossa ja -käsittelyssä. Tästä huolimatta hyönteisproteiinin kasvatuksen kumulatiivisen ympäristövaikutuksen katsotaan olevan pienempi kuin perinteisten karjankasvatusjärjestelmien.
Tällä hetkellä lupa Isossa-Britanniassa ja Euroopassa on johtanut hyönteisten käytön voimakkaaseen yleistymiseen vesirehuteollisuudessa ja lisääntyneeseen kiinnostukseen viljeltyjen lajien rehuissa.3. Lemmikkieläinten elintarviketeollisuudessa on asetuksen N:o 2017/893 mukaisesti hyväksytty käytettäväksi vain seitsemän hyönteislajia.4. Kaikkien lajien rehun muunnosnopeus on korkea, mikä mahdollistaa korkean vaihtuvuuden kuoriutumisesta käsittelyyn, mikä varmistaa johdonmukaisen toimitusketjun. Ravitsemuksellisesti näiden lajien aminohappoprofiili vaihtelee (taulukko 15) ja sulavuus (taulukko 25) ja korostaa monipuolisia mahdollisuuksia käyttää proteiinilähteinä.
Taulukko 1. Hyönteisten ja vertailusubstraattien arvioitu koostumus (prosenttiosuus kuiva-aineesta), välttämätön aminohappokoostumus (prosenttiosuus CP:stä) ja aminohappopistemäärä (AA).
CP, raakaproteiini; BSFI ja BSFp, mustat sotilaskärpäsen toukat ja -nukut; HC, koti kriketti; YMW, keltainen jauhomato; LMW, pienempi jauhomato; PMM, siipikarjanliha jauhot; FM, kalajauho; SBM, soijapapujauho; tlAA, kaikki välttämättömät aminohapot.
† Laskettu kuten on kuvattu julkaisussa Kerr et ai. (2013) käyttäen minimaalisia vaatimuksia pentujen ja pentujen kasvulle6 viitearvoina.
Black Solider Fly -toukat (Hermetia illucens):
Black Soldier Fly ja niiden toukat (BSFL) on tunnistettu erityisen kiinnostaviksi lajeiksi hyönteispohjaisessa ruokavaliossa. BSFL:n rasvahappotasot ovat korkeat, pääasiassa tyydyttyneissä rasvoissa, korkean lauriinihappopitoisuuden vuoksi. Jatkuva tutkimus on osoittanut, että BSFL:n rehualustaa on mahdollista käsitellä halutun ravitsemuksellisen ja analyyttisen profiilin saamiseksi. Ewald et ai. (2020)7 löysi BSFL:llä ruokittua simpukkapohjaista substraattia, jossa oli korkeat tasot eikosapentaeenihappoa (EPA) ja dokosapentaeenihappoa (DHA) ja jossa oli muuttunut rasvahappoprofiili (FA) ajan myötä.
Vaikka osa tästä voidaan johtua kasvusta ja kypsymisestä, se osoittaa myös BSFL:n kyvyn siirtää ja myöhemmin säilyttää ravinteita rehualustasta kudokseen. Samanlaisia suuntauksia on havaittu rehualustan korrelaatiossa raakatuhkan, kuidun ja aminohappoprofiilien pitoisuuksissa BSFL:ssä käsittelyn aikana.8. Vaikka tämä manipulointi voisi merkittävästi hyödyttää formuloijia toivottujen kriteerien saavuttamisessa, se korostaa myös laadukkaan hankinnan tarvetta tuotteen johdonmukaisuuden säilyttämiseksi. Jos näin ei tehdä, se voi johtaa huonompaan ja epäjohdonmukaiseen lopputuotteeseen.
BSFL-öljy on myös kiinnostava alue lemmikkieläinten ruokien valmistuksessa. BSFL:n jalostuksen sivutuotteena kalanrehuteollisuudelle tämä resurssi on helposti saatavilla, ja lisäjalostus tukee jälleen kiertotaloutta. BSFL-öljyn jalostaminen voi vähentää läsnä olevien tyydyttyneiden FA:iden määrää, parantaa makua ja parantaa tuotantoominaisuuksia, kuten viskositeettia. 9. Kuitenkin suuri määrä tyydyttyneitä rasvoja voisi olla hyödyksi lemmikkieläinten rehun sisällyttämisessä. Lauriinihapon antimikrobisia vaikutuksia on aiemmin tutkittu grampositiivisiin bakteereihin. Spranghers et ai. (2018)10 tutki BSFL:n sisällyttämisen vaikutusta vieroitettujen porsaiden ruokavalioon. Vieroituksessa ravitsemukselliset ja ympäristön aiheuttajat rasittavat suoliston mikrobiota lisääntyneeseen fyysiseen rasitukseen, mikä lisää gramnegatiivisten bakteerien kasvun riskiä. Kuten oletettiin, BSFL:n sisällyttämisellä tutkimusruokavalioihin osoitettiin olevan haluttu antimikrobinen vaikutus. Korkeat lauriinihapon tasot saattoivat kuitenkin vaikuttaa makuun ja johtivat rehun saannin vähenemiseen suurella inkluusiolla. Lisätutkimusta optimaalisten sisällyttämistasojen saamiseksi tarvitaan, mutta mahdollisuudet sisällyttää pentu- tai kissanpentujen ruokavalioon tämän lisäarvon hyödyntämiseksi voivat olla kiinnostavia.
Keltainen ateriamato (Tenebrio Molitor):
Kuten Black Soldier Flies -kärpästen kohdalla, keltaisilla jauhomadoilla (YMW) voi olla vaihteleva AA-profiili riippuen niiden kasvatetusta alustasta. Lemmikkieläinten ravinnoksi hyväksytyistä lajeista keltainen jauhomato sisältää tyypillisesti korkeimpia rasvapitoisuuksia (katso taulukko 1) – vaikka lisärasvanpoistokäsittely voi auttaa yhtenäisempään raaka-aineeseen, jossa rasvapitoisuus on pienempi, jos formulaatiota tarvitaan. Keltaisia jauhomatoja tuotetaan kaupallisesti lisättäväksi kaupalliseen kalanrehuun, ja ne ovat kasvattajien suosima laji, koska niiden kasvatusaika on lyhyt, mikä mahdollistaa suuren vaihtuvuuden.
Belforti et ai. (2015)11 ruokkii Yellow Mealwormsia menestyksekkäästi kaupallisesti pidetyille kirjolohille vaihtelevilla pitoisuuksilla. Heidän tutkimuksensa ei löytänyt haitallista vaikutusta kasvuun, ruokavalion hyväksymiseen tai sulavuuteen. Keltaisella jauhomatolla on eräitä korkeimmista in vitro -sulavuustuloksista (katso taulukko 25), joiden tasot ovat samanlaiset tai korkeammat kuin vertailusubstraattien, kuten kanajauhon, tasot. Yellow Mealwormsin käyttö kalanrehussa korostaa ravitsemuksellisia yhtäläisyyksiä tavanomaisten proteiinilähteiden kanssa ja mahdollisuuksia korvata kokonaan tai osittain hyönteisproteiinilla.
Taulukko 2. Hyönteisten ja vertailusubstraattien sulavuus in vitro (%).
BSFI ja BSFp, mustasotilaskärpäsen toukat ja -nukut; HC, koti kriketti; YMW, keltainen jauhomato; LMW, pienempi jauhomato; PMM, siipikarjanliha jauhot; FM, kalajauho; SBM, soijapapujauho.
Sirkat (kotikriketti (Acheta domesticus), nauhasirkka (Gryllodes sigillatus) ja kenttäsirkka (Gryllus assimilis):
Sirkkalajien kasvatus on ollut vakiintunut painopistealue eksoottisten ja matelijoiden ruokintamarkkinoilla, joissa ne esitetään usein kokonaisina ja elävinä. Tästä käytöstä huolimatta ravitsemustiedot ja yksityiskohdat ruokinnan vaikutuksista yksimahaisille ovat rajalliset. Alustavat tutkimukset osoittavat kuitenkin, että kotisirkat sisältävät runsaasti proteiinia ja kohtuulliset rasvapitoisuudet (katso taulukko 1).
Kilburn et ai. (2020)12 syötettiin vaihtelevia krikettijauhojen pitoisuuksia 29 päivän aikana 32 beaglelle sulavuuden arvioimiseksi. Löydökset osoittivat, että vaikka ulosteen eritys lisääntyi lineaarisesti – mikä viittaa siihen, että sulavuus heikkeni lisääntyneen inkluusion myötä – kaikkien ruokavalioiden kokonaissulavuus kriketin sisällyttämisestä riippumatta pysyi yli 80 prosentissa. Tutkimus osoitti, että krikettiaterioiden voidaan katsoa olevan yhtä sulavia kuin perinteisesti käytettyjä soija- tai siipikarjaproteiineja, ja ravitsemukselliset raakaproteiinitasot vastaavat.
Kilburnin tutkimus on myös yksi monista, jotka korostavat kitiinin ainutlaatuista roolia kuitupitoisuuden lisäämisessä. Kitiiniä on hyönteisten ulkopuolisessa luurankossa ja se toimii nautittuna polysakkaridiravintokuituna, kuten selluloosa.13. Lei et ai. (2019) suorittivat kolmen päivän ruokintakokeen beagleilla, joiden ruokavalio sisälsi vähän hyönteisproteiinia, ja päätteli, että kitiini saattaa olla vastuussa sulavuuden paranemisesta14. Useissa tutkimuksissa on kuitenkin havaittu, että korkeat inkluusiotasot korreloivat sulavuuden heikkenemisen kanssa12 15. Lisätutkimusta tarvitaan, jotta voidaan selvittää, mikä vaikutus kitiinillä voi olla lemmikkieläinten ruokien sisällyttämisessä, keskittyen erityisesti sulavuuteen ja rehun saantiin. Tämän lieventäminen optimaalisten lisäystasojen avulla voisi kuitenkin olla kannattavaa, koska kitiinillä voi olla myös lisäetuja lemmikkieläinten ruokiin sisällyttämisessä. Kitiinien tiedetään osallistuvan immuunivasteisiin patogeenien tulehduksen hallinnassa, ja niillä on mahdollisesti prebioottista toimintaa. Islam ja Yang (2017)16 syötettiin broilereille 0.4 % "jauhemadon toukkien probioottia" sisältävää ruokavaliota ja havaitsi lisääntyneen rehun muuntonopeuden, vähentyneen patogeenisten bakteerien määrän ja kohonneen seerumin immunoglobuliinin (Ig) A- ja IgG-tason.
Bee vai ei Bee?
Huolimatta hyönteispohjaisten rehujen ravitsemuksellisista eduista ja selvistä kestävyyseduista, kuluttajat hyväksyvät sen käytön lemmikkieläinten ruoassa vaihtelevasti. Proteiinihyönteiset havaitsi, että 70 % kyselyyn vastanneista piti hyväksyttävänä hyönteisproteiinin lisäämistä tuotantoeläinlajien rehuun17. Kuitenkin 88 % kyselyyn osallistuneista korosti, että tietoa hyönteisten käytöstä puuttui.
Kun lemmikkieläinten vanhempien kulttuuri kasvaa, hyönteisten käyttö seuraeläimissä edellyttää avoimuutta ja helposti saatavilla olevia tietoja sellaisista näkökohdista kuin toimitusketju, ravitsemusprofiilit ja nykyiset tutkimustulokset kuluttajien hyväksyttävyyden parantamiseksi.3. Erityisesti rehuturvallisuus on usein kuluttajien huolenaihe. Esitutkimukset Vandeweyer et al. (2017)18 analysoitiin eriä useista kasvatusjärjestelmistä ja kahdesta hyönteislajista. Tulokset eivät löytäneet Salmonellaa, Listeria monocytogenesiä tai Escherichia colia. Tällaisten taudinaiheuttajien puuttuminen on keskeinen tekijä ainesosien hyväksymisessä EU-säädösten mukaisesti.
Tähän mennessä ei ole dokumentoitu kielteisiä vaikutuksia hyönteispohjaisen ruokavalion ruokkimisella19. Kontrolloiduista tutkimuksista saadut tiedot perustuvat kuitenkin usein pieniin näytteisiin lyhytaikaisten ruokintajaksojen aikana. Lisätietoa ruokintakokeilusta mausta, hyväksyttävyydestä ja terveysvaikutuksista tarvitaan – sekä lyhyt- että pitkäaikaisessa ruokinnassa. Tällaiset tiedot ovat erittäin tärkeitä, jotta saadaan lisätietoa hyönteisten optimaalisesta sisällyttämisestä ja käytöstä lemmikkieläinten ruokien valmistukseen. Optimaalisen ravitsemuksen varmistaminen näyttöön perustuvilla väitteillä auttaa omistajaa hyväksymään tämän uuden ainesosan.
Viitteet
1. Swanson, KS, Carter, RA, Yount, TP, Aretz, J. & Buff, PR Nutritional Sustainability of Pet Foods. Adv. Nutr. 4, 141–150 (2013).
2. Acuff, HL, Dainton, AN, Dhakal, J., Kiprotich, S. & Aldrich, G. Kestävä kehitys ja lemmikkieläinten ruoka: Onko eläinlääkäreillä roolia? Vet. Clin. North Am. – Pieni eläin. Harjoittele. 51, 563–581 (2021).
3. Hyönteisbiomassatehtävä & Suomen ryhmä. Hyönteisten biomassateollisuus eläinten ruokinnassa – Isossa-Britanniassa sijaitsevan ja maailmanlaajuisen liiketoiminnan tapaus. http://fera.co.uk/media/wysiwyg/Final_Insect_Biomass_TF_Paper_Mar19.pdf (2019).
4. Euroopan unioni. Komission asetus (EU) 2017/893 Euroopan parlamentin ja neuvoston asetuksen (EY) N:o 999/2001 liitteiden I ja IV sekä komission asetuksen (EU) N:o 142/2011 liitteiden X, XIV ja XV muuttamisesta. Processed Animal Prota koskevat määräykset. Euroopan unionin virallinen lehti 92–116 (komission asetus, 2017).
5. 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).
6. Kansallisen tutkimusneuvoston koirien ja kissojen ravitsemuskomitea. Koirien ja kissojen ravintovaatimukset. (National Academic Press, 2006).
7. Ewald, N. et ai. Mustan sotilaskärpäsen toukkien (Hermetia illucens) rasvahappokoostumus – ruokavalion muokkaamisen mahdollisuudet ja rajoitukset. Jätehuolto. 102, 40–47 (2020).
8. Spranghers, T. et ai. Eri orgaanisen jätteen substraateilla kasvatetun mustan sotilaskärpäsen (Hermetia illucens) ravintokoostumus. J. Sei. Food Agric. 97, 2594–2600 (2017).
9. Mai, HC et ai. Black Soldier Fly (Hermetia illucens Linnaeus) -toukkaöljyn puhdistusprosessi, fysikaalis-kemialliset ominaisuudet ja rasvahappokoostumus. JAOCS, J. Am. Oil Chem. Soc. 96, 1303–1311 (2019).
10. Spranghers, T. et ai. Mustan sotilaskärpäsen (Hermetia illucens L.) suoliston antimikrobiset vaikutukset ja ravintoarvo vieroitetuille porsaille. Anim. Feed Sci. Technol. 235, 33–42 (2018).
11. Belforti, M. et ai. Tenebrio Molitor -ateria kirjolohen (Oncorhynchus mykiss) ruokavalioissa: Vaikutukset eläinten suorituskykyyn, ravinteiden sulavuuteen ja fileiden kemialliseen koostumukseen. Ital. J. Anim. Sci. 14, 670–676 (2015).
12. Kilburn, LR, Carlson, AT, Lewis, E. & Serao, MCR-kriketti (Gryllodes sigillatus) Terveille aikuisille koirille syötetty ateria ei vaikuta yleiseen terveyteen ja vaikuttaa minimaalisesti ruoansulatuskykyyn. J. Anim. Sci. 98, 1–8 (2020).
13. Finke, MD Täydellinen ravintoainekoostumus kaupallisesti kasvatetuista selkärangattomista, joita käytetään hyönteissyöjien ravinnoksi. Zoo Biol. 21, 269–285 (2002).
14. Lei, XJ, Kim, TH, Park, JH & Kim, IH Rasvaton mustan sotilaskärpäsen (Hermetia illucens) toukkaaterian lisäyksen arviointi Beagle Dogsissa. Ann. Anim. Sci. 19, 767–777 (2019).
15. Henry, MA et ai. Katsaus hyönteisten käytöstä viljeltyjen kalojen ruokavaliossa: menneisyys ja tulevaisuus. Anim. Feed Sci. Technol. 203, 1–22 (2015).
16. Islam, MM & Yang, CJ Jauhomato- ja super- jauhomadon toukkien probioottien tehokkuus vaihtoehtona antibiooteille, jotka on altistettu suun kautta salmonella- ja E. coli -infektiolle broilereilla. Poult. Sci. 96, 27–34 (2017).
17. PROTEINSECT. Hyönteisproteiini – tulevaisuuden rehua, joka vastaa tulevaisuuden rehujen tarpeeseen tänään. Valkoinen kirja: Hyönteiset kestävänä proteiinilähteenä voi. 2016 h:/proteinsect-whitepaper-2016.pdf (2016).
18. Vandeweyer, D., Crauwels, S., Lievens, B. & Van Campenhout, L. Jauhomatotoukkien (Tenebrio Molitor) ja sirkat (Acheta domesticus ja Gryllodes sigillatus) mikrobilaskurit eri kasvatusyhtiöistä ja eri tuotantoeristä. Int. J. Food Microbiol. 242, 13–18 (2017).
19. Beynen, A. Hyönteispohjainen lemmikkiruoka. Luo. Companion 40–41, (2018).
Emma Hunt
GA Pet Food Partners Lemmikkieläinten ravitsemusterapeutti
Emma on valmistunut eläinten käyttäytymisestä ja hyvinvoinnista, minkä jälkeen hän on suorittanut maisterintutkinnon eläinlääketieteen kansanterveydestä Glasgow'n yliopistossa. Tämän jälkeen hän työskenteli maatalouselintarviketeollisuudessa useita vuosia ja piti omaa lammaslaumaansa ennen liittymistään GA:hen vuonna 2021. Emma nauttii treenaamisesta ja kilpailemisesta vahvassa naisessa tai viettää aikaa rakkaan collie Lincolnin kanssa.
Saatat pitää myös...
Artikkelin on kirjoittanut Emma Hunt
Tekoälyn edut ja haitat lemmikkikaupassa
Olet ehkä kuullut tiedotusvälineissä usein käytettyjä kirjaimia "AI" tai "AI Technology". Puhelimen avaamisesta Face ID:n avulla vuorovaikutukseen [...]