Насекомые вместо химии

Подход ученых заключается в использовании личинок мухи вида черная львинка как природного источника высококачественного белка вместо дорогих зарубежных концентратов. Эта экологичная альтернатива не только решает проблему импортозамещения, но и повышает питательную ценность перепелиных яиц: содержание незаменимых аминокислот увеличивается до 21% по отдельным показателям.

Выйти из полноэкранного режима

Развернуть на весь экран

Исследование провели профессора Асия Ежкова и Владислав Ежков, доценты Галина Шаламова, Рустам Папаев, Айдар Гирфанов, кандидаты наук Татьяна Мотина, Юлия Ларина, Дамир Самигуллин из Института «Казанская академия ветеринарной медицины им. Н. Э. Баумана» (с апреля этого года входит в состав Казанского ГАУ) и аспирант Казанского медицинского университета Максим Талан.

В условиях санкций особенно остро встала проблема замены дорогих зарубежных белковых добавок. Традиционные мясокостная и рыбная мука имеют нестабильное качество, высокую цену и часто содержат вредные примеси. Личинки мухи черная львинка представляют собой полностью натуральную и экологически чистую альтернативу.

«Личинки содержат полный набор белков и жиров в природной форме, что обеспечивает лучшее усвоение и более высокое качество конечного продукта»,— рассказала Асия Ежкова, проректор по научной работе Казанской академии ветеринарной медицины.

Преимущество такого подхода в его полной экологичности. Личинки растут на органических отходах, превращая их в ценный белок. Они не требуют антибиотиков, гормонов роста или химических добавок. При этом их выращивание не наносит вреда окружающей среде в отличие от производства традиционных белковых концентратов.

Ученые провели эксперимент с тремя группами перепелок-несушек по 21 птице. Первая группа получала обычный корм, вторая — корм с добавкой 3% натуральных высушенных личинок, третья — с добавкой 7% личинок. Через два месяца исследователи проанализировали состав яиц методом газовой хроматографии. Результаты показали значительное улучшение питательных свойств продукции. В яйцах перепелок, получавших природные добавки, резко выросло содержание жизненно важных аминокислот: лизина — на 17%, метионина — на 16%, триптофана — на 21%. Эти вещества организм человека не может вырабатывать самостоятельно и должен получать с пищей.

«Когда птица получает полностью натуральный корм с личинками, все полезные вещества в естественном виде переходят в яйца. Это принципиально отличается от синтетических добавок»,— объяснила профессор Ежкова.

Кардинально изменился и состав жиров. При использовании натуральных личинок содержание полезных жирных кислот увеличилось в разы: линолевой кислоты — на 25%, линоленовой — в 3,5 раза. Эти природные соединения критически важны для работы мозга и сердечно-сосудистой системы.

Экологические преимущества разработки очевидны. Разведение личинок требует в десятки раз меньше ресурсов, чем производство мясокостной муки. Насекомые быстро растут, не требуют больших площадей, воды и энергии. При этом они перерабатывают органические отходы, решая еще одну экологическую проблему.

«Это замкнутый природный цикл — отходы превращаются в ценный белок, который дает качественную продукцию без вреда для экосистемы»,— подчеркнула исследовательница.

Разработка особенно актуальна для производства экологически чистых продуктов питания. Яйца от птиц, получавших натуральные добавки, можно смело относить к категории органических продуктов премиум-класса.

Экономические выгоды также очевидны. Выращивание личинок обходится в разы дешевле импорта белковых концентратов и не зависит от курса валют или международных санкций. При этом качество получаемого белка превосходит синтетические аналоги.

Технология легко масштабируется и может применяться не только для перепелов, но и для кур, уток, индеек. Это открывает путь к созданию полностью натуральной и независимой системы производства высококачественной птицеводческой продукции.

«Мы получили инструмент для производства действительно здоровой пищи без химии, антибиотиков и импортных компонентов. Это будущее экологичного сельского хозяйства»,— резюмировала Асия Ежкова.

Работа выполнена в рамках государственного задания Министерства сельского хозяйства РФ по разработке натуральных белковых добавок на основе личинок для сельскохозяйственных животных и птиц.

На вопросы «Ъ-Науки» ответила Асия Ежкова, доктор биологических наук, профессор Института «Казанская академия ветеринарной медицины им. Н. Э. Баумана» Казанского ГАУ:

— Как личинки мухи вида черная львинка могут заменить импортные белковые добавки? Почему именно этот вид насекомых выбран в качестве альтернативы?

— Личинки мухи черная львинка представляют собой перспективную альтернативу традиционным белковым концентратам благодаря уникальному сочетанию характеристик. Эти насекомые обладают высоким содержанием протеиново-липидной массы и широким спектром биодоступных макро- и микроэлементов. В отличие от мясокостной или рыбной муки, которая имеют нестабильное качество и высокую стоимость, инсектобелок характеризуется богатым аминокислотным составом при значительно более низких производственных затратах. Преимуществом являются интенсивный рост насекомых и минимальная трудоемкость получения белка. Кроме того, производство белка из личинок черной львинки более безопасно по сравнению с переработкой отходов рыбного и мясного производств, поскольку снижает риски развития патогенной микрофлоры.

— Какой метод использовали ученые для анализа состава перепелиных яиц?

— Для определения содержания аминокислот и жирных кислот в перепелиных яйцах применялся метод газовой хроматографии. Исследования проводились с использованием хроматографического комплекса «Хромос ГХ-1000» российского производства, что позволило получить точные данные о биохимическом составе яичной продукции.

— Как технология помогает утилизировать органические отходы?

— В основе технологии утилизации органических отходов личинками мухи черная львинка лежит их способность питаться разнообразными органическими веществами: остатками пищи человека, просроченными продуктами питания, кормами и отходами жизнедеятельности животных — навозом, пометом птиц и др. К 18–20-суточному развитию личинка, питаясь и перерабатывая органические отходы, достигает массы от 2–5 до 210–240 мг. В процессе жизнедеятельности личинки, разлагая органику, превращают отходы в питательный компост, и, увеличивая собственную массу, личинка превращается в уникальный продукт-концентрат, содержащий в своем составе белки, жиры, их хитиновое покрытие — биогенные макро- и микроэлементы. Следует отметить, что пищевые и кормовые отходы потребляются личинками с большим удовольствием и эффективностью, чем продукты жизнедеятельности животных, что, конечно же, связано с питательной ценностью потребляемых отходов.

— Можно ли масштабировать этот метод для крупных птицефабрик?

— Лимитирующими для птиц аминокислотами, необходимыми для синтеза протеина в организме, являются метионин, цистин, лизин и треонин. Эти биологически активные соединения вырабатываются в личинках мухи черная львинка в процессе их роста и развития. Личинки черной львинки являются лучшим кормом по содержанию и соотношению липидно-белковой массы. Масштабирование метода по обеспечению крупных птицефабрик высококачественным инсектобелком возможно при разработке и соблюдении биотехнологий «чистого» выращивания личинок насекомых на питательных субстратах, свободных от загрязняющих, токсичных компонентов, патологических микроорганизмов, паразитарных агентов, прионного материала и др.

— Какие еще виды сельскохозяйственных животных могут получать корм на основе личинок?

— Исследование указывает на возможность применения кормовых добавок на основе личинок черной львинки для сельскохозяйственных птиц и пушных зверей. Дозировки для эксперимента определялись на основе предыдущих работ с лабораторными животными и птицами, однако конкретные виды животных, помимо перепелов, в данной работе не детализируются.

— Когда метод может быть внедрен в российское сельское хозяйство?

— Черная львинка давно зарекомендовала себя как особо ценная кормовая добавка для изготовления кормов в первую очередь для птицеводства, животноводства и аквакультуры. Распоряжением правительства РФ от 10 октября 2023 года №2761-р «О внесении изменений в перечень сельскохозяйственной продукции, производство, первичную и последующую (промышленную) переработку которой осуществляют сельскохозяйственные товаропроизводители» муха черная львинка и продукты ее переработки отнесены к разделу «Кормовые культуры полевого возделывания, продукция кормопроизводства прочая».

Ранее приказом Минсельхоза РФ 30 июля 2021 года черная львинка уже была включена в список кормовых объектов для промышленной аквакультуры. Новое распоряжение правительства расширяет возможности использования продуктов из черной львинки с целью обеспечения растущей потребности хозяйств в питательных кормах.

— Какие научные исследования планируются дальше в этом направлении?

— В перспективных планах по заданию Министерства сельского хозяйства РФ на период 2026–2028 годов ученые планируют исследовать влияние личинок мухи черная львинка на объекты аквакультуры, разводимой в условиях установки замкнутого водоснабжения. Будут исследованы показатели физиологического роста и развития рыб, их продуктивность при введении в рационы кормовых добавок на основе инсектокультуры и дана оценка качества продукции рыбоводства по показателям биологической и пищевой ценности. Результатом исследований станет разработка рецептуры комбикорма для клариевых сомов и осетровых.

Ксения Слеповронская