I fornitori dell'industria alimentare umana sono sottoposti a un controllo crescente per soddisfare il crescente interesse dei consumatori e la domanda di sostenibilità, limitando al contempo l'impatto ambientale. Alla luce di ciò, anche l'industria degli alimenti per animali domestici deve affrontare gli stessi problemi e l'uso di alimenti per animali domestici a base di insetti e proteine è stato evidenziato come un metodo potenziale per raggiungere questo obiettivo.
Le proteine degli insetti hanno il potenziale per sostenere un'economia circolare con la catena alimentare umana, poiché gli insetti allevati possono essere allevati sulla materia organica di scarto della catena alimentare umana. Questa capacità di ritrattare il materiale di scarto utilizza le risorse in misura maggiore e riduce il volume dei rifiuti2. Una relazione simbiotica tra la produzione alimentare umana e l'allevamento di insetti è percepita come un vantaggio chiave e un metodo per realizzare una filiera più sostenibile.
Utilizzando l'"agricoltura verticale", il fabbisogno di grandi quantità di terreno di qualità per l'allevamento di insetti è significativamente inferiore a quello richiesto per la produzione proteica tradizionale e quindi non è limitato geograficamente. Nonostante la loro capacità di utilizzare materiale di scarto nella produzione, il consumo di energia è una fonte di impatto ambientale per la produzione e la lavorazione degli insetti. Tuttavia, nonostante ciò, l'impatto ambientale cumulativo dell'allevamento proteico degli insetti è considerato inferiore rispetto ai tradizionali sistemi di allevamento del bestiame.
Attualmente, l'autorizzazione nel Regno Unito e in Europa ha portato a un forte assorbimento dell'uso degli insetti nell'industria dei mangimi acquatici e a un maggiore interesse per l'uso nei mangimi per le specie allevate3. Nel settore degli alimenti per animali domestici, ai sensi del regolamento n. 2017/893, solo sette specie di insetti sono autorizzate all'uso4. Tutte le specie hanno un alto tasso di conversione del mangime, consentendo un elevato tasso di turnover dalla schiusa alla lavorazione, garantendo così una filiera coerente. Dal punto di vista nutrizionale queste specie variano nel profilo aminoacidico (Tabella 15) e digeribilità (Tabella 25) ed evidenziare il diverso potenziale di utilizzo come fonti proteiche.
Tabella 1. Composizione prossimale (percentuale di sostanza secca), composizione di aminoacidi indispensabili (percentuale di CP) e punteggio di aminoacidi (AA) di insetti e substrati di riferimento.
CP, proteina grezza; BSFI e BSFp, larve e pupe di mosca soldato nero; HC, cricket domestico; YMW, verme della farina gialla; LMW, verme della farina minore; PMM, farina di carne di pollame; FM, farina di pesce; SBM, farina di semi di soia; tlAA, amminoacidi indispensabili totali.
† Calcolato come descritto in Kerr et al. (2013) utilizzando requisiti minimi per la crescita di gattini e cuccioli6 come valori di riferimento.
Larve di mosca soldato nero (Hermetia illucens):
Black Soldier Fly e le loro larve (BSFL) sono state identificate come specie di particolare interesse per le diete a base di insetti. I livelli di acidi grassi nel BSFL sono elevati, principalmente nei grassi saturi, a causa degli alti livelli di acido laurico. La ricerca in corso ha dimostrato che è possibile manipolare il substrato del mangime di BSFL per fornire un profilo nutrizionale e analitico desiderato. Ewald et al. (2020)7 trovato BSFL nutrito substrato a base di cozze che aveva alti livelli di acido eicosapentaenoico (EPA) e docosapentaenoico (DHA) e presentato con un profilo di acido grasso (FA) alterato nel tempo.
Sebbene parte di ciò possa essere attribuito alla crescita e alla maturazione, mostra anche la capacità del BSFL di trasferire e successivamente trattenere i nutrienti dal substrato del mangime ai tessuti. Tendenze simili sono state riscontrate nella correlazione del substrato del mangime con i livelli di ceneri grezze, fibre e profili di amminoacidi trovati in BSFL durante la lavorazione8. Sebbene questa manipolazione possa avvantaggiare sostanzialmente i formulatori per ottenere criteri desiderabili, evidenzia anche la necessità di un approvvigionamento di qualità per mantenere la coerenza del prodotto. In caso contrario, si potrebbe ottenere un prodotto finale inferiore e incoerente.
Il petrolio BSFL è anche un'area di interesse nella produzione di alimenti per animali domestici. Come sottoprodotto della lavorazione di BSFL per l'industria dei mangimi per pesci, questa risorsa è prontamente disponibile e un'ulteriore elaborazione aiuta ancora una volta un'economia circolare. La raffinazione dell'olio BSFL può ridurre il livello di FA saturi presenti, favorire l'appetibilità e migliorare le caratteristiche di produzione come la viscosità 9. Tuttavia, la presenza di alti livelli di grassi saturi potrebbe essere di beneficio nell'inclusione dei mangimi per animali domestici. L'acido laurico è stato precedentemente studiato per gli effetti antimicrobici sui batteri Gram-positivi. Spranger et al. (2018)10 ha studiato l'impatto dell'inclusione di BSFL sulla dieta dei suinetti in fase di svezzamento. Durante lo svezzamento, i fattori di stress nutrizionali e ambientali sottopongono il microbiota intestinale a un maggiore stress fisico, che aumenta il rischio di crescita di batteri Gram-negativi. Come ipotizzato, l'inclusione di BSFL nelle diete in studio ha dimostrato di avere un effetto antimicrobico desiderato. Tuttavia, gli alti livelli di acido laurico hanno potenzialmente avuto un impatto sull'appetibilità e hanno comportato una riduzione dell'assunzione di mangime con un'elevata inclusione. Sono necessarie ulteriori ricerche per livelli di inclusione ottimali, ma il potenziale per l'inclusione nelle diete di cuccioli o gattini per utilizzare questo valore aggiunto potrebbe essere interessante.
Verme giallo della farina (Tenebrio Molitor):
Come con Black Soldier Flies, i vermi della farina gialli (YMW) possono presentare un profilo AA vario a seconda del loro substrato allevato. Tra le specie approvate per l'uso di alimenti per animali domestici, Yellow Mealworm presenta in genere alcuni dei livelli di grasso più elevati (vedere Tabella 1), sebbene un'ulteriore lavorazione di sgrassatura possa aiutare a ottenere una materia prima più coerente, con un livello di grasso ridotto se è richiesta una formulazione. I vermi della farina gialli sono prodotti commercialmente per l'inclusione nei mangimi commerciali per pesci e sono una specie preferita per gli allevatori a causa del loro breve tempo di allevamento che consente un elevato turnover.
Belforti et al. (2015)11 ha nutrito con successo i vermi della farina gialla a trote iridea mantenute commercialmente a livelli di inclusione variabili. Il loro studio non ha riscontrato alcun impatto negativo sulla crescita, sull'accettazione della dieta o sulla digeribilità. Yellow Mealworm ha alcuni dei più alti risultati di digeribilità in vitro (vedi tabella 25), con livelli simili o superiori a quelli di substrati di riferimento come una farina di pollo. L'uso di Yellow Mealworms nei mangimi per pesci mette in evidenza le somiglianze nutrizionali con le fonti proteiche utilizzate convenzionalmente e la possibilità di sostituirle interamente o parzialmente con le proteine degli insetti.
Tabella 2. Digeribilità in vitro (%) di insetti e substrati di riferimento.
BSFI e BSFp, larve e pupe di mosca soldato nera; HC, grillo domestico; YMW, verme della farina gialla; LMW, verme della farina minore; PMM, farina di carne di pollame; FM, farina di pesce; SBM, farina di soia.
Grilli (grillo domestico (Acheta domesticus), grillo fasciato (Gryllodes sigillatus) e grillo campestre (Gryllus assimilis):
L'allevamento di specie di grilli è stata un'area di interesse consolidata per i mercati dell'alimentazione esotica e rettiliana, dove spesso vengono presentati interi e vivi. Nonostante questo uso, le informazioni nutrizionali e i dettagli sull'impatto dell'alimentazione ai monogastrici sono limitati. Tuttavia, studi preliminari mostrano che i grilli domestici sono ricchi di proteine con livelli moderati di grassi (vedi tabella 1).
Kilburn et al. (2020)12 nutrito con livelli di inclusione variabili di farina di grilli per un periodo di 29 giorni a 32 beagle per valutare la digeribilità. I risultati hanno mostrato che sebbene la produzione fecale aumentasse linearmente, suggerendo che la digeribilità diminuiva con una maggiore inclusione, la digeribilità totale di tutte le diete indipendentemente dall'inclusione del grillo rimaneva al di sopra dell'80%. Lo studio ha sostenuto che i pasti di grilli possono essere considerati ugualmente digeribili rispetto alle proteine di soia o di pollame tradizionalmente utilizzate e che i livelli di proteine grezze dal punto di vista nutrizionale corrispondono.
Lo studio di Kilburn è anche uno dei tanti che evidenzia il ruolo unico che la chitina può svolgere nell'aumentare il contenuto di fibre. La chitina è presente nell'esoscheletro degli insetti e, una volta consumata, agisce come una fibra alimentare polisaccaridica, simile a quella della cellulosa13. Lei et al. (2019) hanno condotto una prova di alimentazione di tre giorni su beagle con una dieta contenente una bassa inclusione di proteine dell'insetto, concludendo che la chitina potrebbe essere responsabile di un aumento della digeribilità14. Tuttavia, diversi studi hanno riscontrato che alti livelli di inclusione sono correlati a una riduzione della digeribilità12 15. Sono necessarie ulteriori ricerche per stabilire l'impatto che il ruolo della chitina può avere nell'inclusione del cibo per animali domestici, con particolare attenzione alla digeribilità e all'assunzione di mangime. Potrebbe tuttavia essere utile mitigare ciò stabilendo livelli di inclusione ottimali, poiché la chitina potrebbe anche avere vantaggi aggiuntivi per l'inclusione negli alimenti per animali domestici. È noto che le chitine svolgono un ruolo nelle risposte immunitarie al controllo dell'infiammazione degli agenti patogeni e hanno potenzialmente un funzionamento prebiotico. Islam e Yang (2017)16 nutrito con diete contenenti lo 0.4% di "larve di vermi della farina probiotiche" ai pulcini da carne e ha riscontrato un aumento del tasso di conversione del mangime, una riduzione della carica batterica patogena e un aumento dei livelli sierici di immunoglobuline (Ig) A e IgG.
Ape o non ape?
Nonostante i benefici nutrizionali e i chiari vantaggi in termini di sostenibilità dei mangimi a base di insetti, l'accettazione da parte dei consumatori del loro uso negli alimenti per animali domestici è varia. PROteinsetto ha rilevato che il 70% delle persone intervistate ha ritenuto accettabile incorporare le proteine degli insetti nei mangimi delle specie animali d'allevamento17. Tuttavia, l'88% dei partecipanti al sondaggio ha evidenziato la mancanza di informazioni sull'uso degli insetti.
Man mano che la cultura dei "genitori di animali domestici" cresce, l'uso degli insetti negli animali da compagnia richiederà trasparenza e informazioni prontamente disponibili su aspetti come la catena di approvvigionamento, i profili nutrizionali e i risultati della ricerca attuale per migliorare l'accettabilità dei consumatori3. In particolare, la sicurezza dei mangimi è spesso sollevata come un'area di preoccupazione dai consumatori. Studi preliminari di Vandeweyer et al. (2017)18 analizzati lotti provenienti da più sistemi di allevamento e tra due specie di insetti. I risultati non hanno rilevato la presenza di Salmonella, Listeria monocytogenes o Escherichia coli. L'assenza di tali agenti patogeni è un fattore chiave per l'approvazione degli ingredienti ai sensi dei regolamenti UE.
Ad oggi, non sono stati documentati impatti negativi dell'alimentazione di diete a base di insetti19. Tuttavia, i dati di studi controllati sono spesso basati su campioni di piccole dimensioni per periodi di alimentazione a breve termine. Sono necessari ulteriori dati di prove di alimentazione sull'appetibilità, l'accettabilità e l'impatto sulla salute, sia per l'alimentazione a breve che a lungo termine. Tali dati sono fondamentali per fornire ulteriori informazioni sull'inclusione e l'uso ottimali degli insetti nella formulazione di alimenti per animali domestici. Garantire un'alimentazione ottimale con indicazioni basate sull'evidenza aiuterà l'accettabilità del proprietario di questo nuovo ingrediente.
Riferimenti
1. Swanson, KS, Carter, RA, Yount, TP, Aretz, J. & Buff, PR Sostenibilità nutrizionale degli alimenti per animali domestici. avv. nutr. 4, 141-150 (2013).
2. Acuff, HL, Dainton, AN, Dhakal, J., Kiprotich, S. & Aldrich, G. Sostenibilità e cibo per animali: esiste un ruolo per i veterinari? Veterinario. Clin. Nord em. – Piccolo Anima. pratica. 51, 563–581 (2021).
3. Compito sulla biomassa degli insetti e gruppo finlandese. L'industria della biomassa degli insetti per l'alimentazione animale: il caso del business globale e con sede nel Regno Unito. http://fera.co.uk/media/wysiwyg/Final_Insect_Biomass_TF_Paper_Mar19.pdf (2019).
4. L'Unione Europea. Regolamento (UE) 2017/893 della Commissione che modifica gli allegati I e IV del regolamento (CE) n. 999/2001 del Parlamento europeo e del Consiglio e gli allegati X, XIV e XV del regolamento (UE) n. Disposizioni sugli animali trasformati Pro. Gazzetta ufficiale dell'Unione europea 142–2011 (Regolamento della Commissione, 92).
5. Bosch, G., Zhang, S., Oonincx, DGAB e Hendriks, qualità delle proteine WH degli insetti come potenziali ingredienti per alimenti per cani e gatti. J. Nutr. Sci. 3, 482982 (2014).
6. Comitato del Consiglio Nazionale delle Ricerche per l'Alimentazione del Cane e del Gatto. Fabbisogno nutritivo di Cani e Gatti. (Stampa accademica nazionale, 2006).
7. Ewald, N. et al. Composizione di acidi grassi delle larve di mosca soldato nero (Hermetia illucens) - Possibilità e limiti per la modifica attraverso la dieta. Gestione rifiuti 102, 40–47 (2020).
8. Sprangher, T. et al. Composizione nutrizionale delle pepupe della mosca soldato nera (Hermetia illucens) allevate su diversi substrati di rifiuti organici. J. Sci. Agraria Alimentare. 97, 2594-2600 (2017).
9. Mai, HC et al. Processo di purificazione, proprietà fisico-chimiche e composizione in acidi grassi dell'olio di larve della mosca soldato nera (Hermetia illucens Linnaeus). JAOCS, J.Am. Chimica dell'olio. Soc. 96, 1303–1311 (2019).
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11. Belforti, M. et al. Tenebrio Molitor pasto nelle diete di trota iridea (Oncorhynchus mykiss): effetti sulle prestazioni degli animali, sulla digeribilità dei nutrienti e sulla composizione chimica dei filetti. Ital. J. Anim. Sci. 14, 670–676 (2015).
12. Kilburn, LR, Carlson, AT, Lewis, E. & Serao, MCR Cricket (Gryllodes sigillatus) Il pasto somministrato a cani adulti sani non influisce sulla salute generale e ha un impatto minimo sull'apparente digeribilità del tratto totale. J. Anim. Sci. 98, 1–8 (2020).
13. Finke, MD Composizione nutritiva completa di invertebrati allevati commercialmente usati come cibo per insettivori. Zoo Biol. 21, 269-285 (2002).
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16. Islam, MM & Yang, CJ Efficacia dei probiotici delle larve di vermi della farina e super vermi della farina come alternativa agli antibiotici sfidati per via orale con l'infezione da Salmonella ed E. coli nei polli da carne. pollame. Sci. 96, 27-34 (2017).
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18. Vandeweyer, D., Crauwels, S., Lievens, B. & Van Campenhout, L. Conti microbici di larve di vermi della farina (Tenebrio Molitor) e grilli (Acheta domesticus e Gryllodes sigillatus) da diverse aziende di allevamento e diversi lotti di produzione. int. J. microbiolo alimentare. 242, 13–18 (2017).
19. Beynen, A. Alimenti per animali domestici a base di insetti. Crea. Compagno 40-41, (2018).
Emma Caccia
GA Pet Food Partners Nutrizionista per animali domestici
Emma ha una laurea in Comportamento e benessere degli animali e successivamente ha completato un Master in Salute Pubblica Veterinaria presso l'Università di Glasgow. In seguito, ha lavorato nel settore agroalimentare per diversi anni e ha allevato il suo gregge di pecore prima di entrare a far parte di GA nel 2021. Emma ama allenarsi e competere in una donna forte, o passare il tempo con il suo amato collie Lincoln
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