O trecere în revistă a utilizării larvelor de mușcă de soldat negru, Hermetia illucens (Diptera Stratiomyidae), pentru
Abstract
Introducere
Domeniul entomologiei aplicate a crescut în importanță în ultimii ani. În timp ce în mod tradițional s-a concentrat pe utilizarea prădătorilor de insecte pentru combaterea biologică a speciilor de dăunători în sistemele agroecologice (Cock și colab2016, Van Lenteren și colab2018), acum se pune mai mult accent pe utilizarea insectelor pentru dezvoltarea tehnologiilor de inspirație biologică (Gorb 2011, Lenau și colab2018), ca surse alternative de hrană pentru animale și oameni de producție (DeFoliart 1989, Van Huis 2013) și pentru reutilizarea deșeurilor organice (Diener și colab2011a, b). În ceea ce privește acestea din urmă, larvele de muscă de soldat negru (BSF), Hermetia illucens (L., 1758) (Diptera: Stratiomyidae), sunt deosebit de interesante deoarece oferă o alternativă potențială rentabilă pentru reciclarea deșeurilor biologice. Muștele pot fi găsite tropicale și subtropicale, precum și în unele zone de temperatură. Muștele adulte nu au piese bucale, stingeri sau organe digestive și sunt astfel incapabile să atace și să se hrănească (Park 2015, Al-Qazzaz și colab2016). La rândul său, acest lucru înseamnă că, chiar dacă muștele negre soldat intră în contact cu mâncarea, ele, spre deosebire de muștele casnice, nu transmit agenți patogeni din deșeuri către oameni (Bănci și colab2014, Kenis și colab2014, Dortmans 2015).
Multe studii au arătat potențialul BSF de a transforma deșeurile solide municipale, gunoiul de porc, deșeurile de bucătărie, fecalele umane, fructele și legumele, paiul de orez și alte materiale organice într-un produs stabil și valoros (Diener și colab2009b, 2011a, b, Lalander și colab2013, Nguyen și colab2015, Manurung și colab2016, Dortmans și colab2017). Tratamentul cu larve de muște soldat negru poate reduce, de asemenea, timpul de înjumătățire al substanțelor farmaceutice (Lalander și colab2016) și substanțe nutritive precum azotul și fosforul din deșeuri (Myers și colab2008). Etapa prepupală a muștei, adică ultima etapă larvară este o sursă nutritivă de proteine care poate fi exploatată ca hrană pentru păsări de curte, porci, pești și amfibieni și, astfel, generează venituri suplimentare (ST-Hilaire și colab2007a, b, Diener și colab2011a, b, Nguyen și colab2015, Park 2015, Spranghers și colab2016). Au existat studii privind securitatea alimentară care indică utilizarea insectelor, cum ar fi larvele BSF, ca o sursă importantă de proteine pentru unele țări din Africa și Asia (DeFoliart 1989). Insectele, cum ar fi BSF, îndeplinesc cerințele nutriționale atât pentru animale, cât și pentru oameni, deoarece sunt bogate în vitamine, micronutrienți și acizi grași saturați și polinesaturați (Rumpold & Schlüter 2013, Van Huis 2013).
Brazilia este un bun exemplu de țară în curs de dezvoltare care poate beneficia de utilizarea tehnologiei BSF, deoarece cea mai mare parte a teritoriului său este situată la tropice, iar muștele soldat negru apar în mod natural în sălbăticie. În plus, Brazilia nu are un sistem tradițional eficient de eliminare a deșeurilor. Aceste condiții sunt valabile mai ales pentru regiunea de nord a țării (regiunea Amazonului). Statul Para, cel mai populat stat din regiunea Amazonului, cu aproximativ 8,3 milioane de locuitori în 144 de municipalități, se confruntă cu mai multe provocări în ceea ce privește gestionarea eliminării deșeurilor (IBGE- Institutul brazilian de geografie și statistici 2015). Un total de 7 tone de deșeuri sunt produse zilnic în întregul stat, dar sunt colectate doar 5,4 tone/zi. Mai mult, 35% sunt aruncate în depozite deschise, 37% se îndreaptă către depozite controlate de deșeuri, în timp ce doar 28% beneficiază de gestionarea corespunzătoare a depozitelor în depozitul sanitar (Abrelpe 2015).
În ciuda faptului că soldatul negru zboară poate fi găsit în nordul Braziliei (Pujol-Luz și colab2008), după cunoștințele noastre, au existat doar câteva studii limitate folosind larvele BSF pentru tratarea deșeurilor organice din fermele izolate din Brazilia (Silva și colab2018, Teixeira Filho 2018). Este nevoie de mai multe studii cu privire la potențialul de tratare a deșeurilor organice din comunitățile urbane și rurale mari din Brazilia. Astfel, prezenta revizuire își propune să investigheze fezabilitatea, beneficiile și limitările pentru implementarea unui proiect BSF în regiunile tropicale folosind Belem ca studiu de caz.
Larvele zbura soldatului negru ca sursă de hrană pentru animale
Țările tropicale, inclusiv Brazilia, au o bogată diversitate de specii de pești, care pot fi cultivate în tancuri (Junk și colab2007). Peste pirarucu, Arapaima gigas (Cuvier 1817), de exemplu, ar putea fi hrănit printr-o dietă mixtă de făină de pește și larve BSF (Imbiriba 2001, Oliveira și colab2012, Queiroz-de-Oliveira și colab2013). Utilizarea prepupa BSF pentru a suplimenta făina de pește nu are un impact negativ asupra dezvoltării peștilor (Bondari & Sheppard 1981, Kroeckel și colab2012). De exemplu, înlocuirea făinii de pește cu o dietă care conținea până la 15% larve BSF (conținut de proteine) nu a avut efecte negative asupra raportului de conversie a hranei peștilor. Mai mult, aceeași dietă a permis o reducere a făinii de pește de la 36 la 27% și a conținutului de ulei de pește de la 13 la 8% (ST-Hilaire și colab2007b). Rezultatele lor sunt semnificative, deoarece ar putea reprezenta o alternativă pentru a reduce cheltuielile asociate cu hrana pentru pești și a face piscicultura mai atractivă pentru comunitățile rurale.
Larvele cu muște soldat negru pot fi, de asemenea, utilizate pentru a înlocui sau suplimenta dieta păsărilor și a animalelor, deși mai trebuie făcute mai multe cercetări pentru a estima cantitățile necesare pentru a susține creșterea (Teguia & Beynen 2005, Veldkamp & Bosch 2015). Două studii recente au descoperit că utilizarea larvelor BSF ca sursă de hrană pentru puiul de ouă poate crește grosimea cojii, gălbenușul și albumina de ou (Barbosa-Filho și colab2018, Kawasaki și colab2019). Secci și colab (2018) au analizat impactul înlocuirii dietei pe bază de soia găinii ouătoare cu dieta larvelor BSF. Autorii susțin că BSF poate fi utilizat ca un substitut total al rației tradiționale de soia. Cu toate acestea, acest lucru este adevărat numai atunci când calitatea ouălor este ținta. Alte studii ar trebui să abordeze efectele asupra întregului animal. În plus, gălbenușul de ou de la găina hrănită cu larve BSF a prezentat colesterol mai scăzut și acizi grași similari. Rezultate similare s-au obținut cu prepelițe (Dalle Zotte și colab2019).