Їстівні комахи як джерело їжі: огляд

Анотація

Практика поїдання комах задокументована вже давно. Маючи очевидні економічні та екологічні переваги, їстівні комахи останнім часом перебувають у центрі уваги завдяки своєму величезному потенціалу в багатьох галузях промисловості. Було проведено ряд досліджень, щоб максимізувати їх цінність, але було висловлено занепокоєння щодо продовольчої безпеки. У цьому огляді ми порівняли характеристики їстівних комах з іншими традиційними джерелами білка. Було представлено прогрес сучасної ентомофагії. Підсумовано переваги та ризики поїдання комах. Крім того, обговорювались недоліки поточного виробництва. Були запропоновані реальні шляхи та стратегії сприяння споживанню їстівних комах.

Графічний реферат

Вступ

Споживання їстівних комах розпочалось майже 7000 років тому (Ramos-Elorduy 2009). Повідомлено, що їстівними комахами є понад 2300 видів з 18 порядків, з яких 5 порядків мають щонайменше 100 записів. Ці комахи мешкають як у водному, так і в наземному середовищі (Jongema 2017). Більшість із них збирають з природи, хоча деякі види вирощуються у великих масштабах.

Багато комах було з’їдено у всьому світі (Van Huis et al. 2013). Лепідоптерани, ортоптерани, ізоптерани та гіменоптерани вважаються загальними джерелами їжі у багатьох районах. У культурному та релігійному відношенні ентомофагія особливо популярна в тропічних та субтропічних регіонах завдяки теплому та вологому клімату (Jongema 2017). Тропічні комахи, як правило, великих розмірів зі стабільною історією життя, що може полегшити збирання врожаю (Gaston & Chown 1999; Janzen & Schoener 1968). Незрілі форми комах (лялечки та личинки) є кращими завдяки рясним амінокислотам та жирним кислотам, які не тільки забезпечують харчову цінність, але й забезпечують унікальний та чудовий смак.

Виробництво тваринного білка знаходиться під величезним тиском, оскільки населення світу швидко зростає (Gerland et al. 2014; Godfray et al. 2010). Отже, люди стикаються з тривалим недоїданням білка і шукають альтернативні білкові ресурси. Ентомофагія розглядається як один з найкращих варіантів. Оскільки він може швидко забезпечити велику кількість різноманітних поживних речовин, він може запропонувати рішення для боротьби з голодом (Van Huis 2013). Велика увага приділяється утилізації та виробництву їстівних комах. Все більше людей приєднується до галузі. Однак промисловий ланцюг їстівних комах, від фундаментальних досліджень до маркетингу, ще потрібно розвивати.

Харчова цінність

Загалом, комахи мають очевидні переваги в харчовій цінності. Їх харчові склади насправді цілком подібні до складу традиційних тваринних продуктів (Raubenheimer & Rothman 2013). Вони мають величезний потенціал як джерело поживних та активних речовин не лише для людини, але і для птиці.

Тим часом їстівні комахи мають велику цінність у забезпеченні калорій з внеском калорійності від 290 до понад 750 ккал/100 г (Ramos-Elorduy et al. 1997). Як правило, дорослі складаються з великої кількості хітину, який не засвоюється, і, таким чином, він має низьку калорійність. Личинки та лялечки зазвичай складаються з великої кількості білків і жирів, що відповідає високій калорійності. Отже, вироби з комах різних стадій можуть підходити людям з різними потребами.

Примітно, що харчова цінність не дорівнює оцінці стану здоров’я. Здорова їжа повинна балансувати між енергією та її поживним складом.

Сучасна ентомофагія

В даний час існує шість поширених комерційних їстівних видів комах, включаючи цвіркуна (Acheta domesticus), медоносна бджола (Apis mellifera), одомашнений шовкопряд (Bombyx mori), мопанова гусениця (Імбразія білина), Африканський пальмовий довгоносик (Rhynchoporus phoenicis) і жовтий шротовий черв'як (Тенебріо молітор).

Для деяких з них, як правило, споживаються лише личинки (R. phoenicis, Т. молітор і І. білина), оскільки їх рясні жири можуть забезпечити заворожуючий смак. Виробництво Т. молітор була індустріалізована завдяки своїй життєздатності. Вони можуть рости масово і швидко, навіть якщо в якості корму використовуються лише сухі низькоживні відходи (Ramos-Elorduy & Moreno 2002). Для ортоферан, таких як крикет, зазвичай їдять лише дорослих. Їх особливо легко збирати внаслідок роїння. Однак, оскільки вони є важливими шкідниками в багатьох районах і часто піддаються дії пестицидів протягом усього свого життєвого циклу, існує занепокоєння тим, що вони можуть містити залишкові пестициди, які можуть спричинити проблеми з безпекою харчових продуктів.

Шовкопряд має давню історію одомашнення, особливо в Азії. Шовк, основний продукт, для якого вирощують шовкопрядів, створив найдавнішу торгівлю між Китаєм та середземноморським районом. На сьогоднішній день шахтарство приносить великий прибуток у світовому масштабі. Однак шовк - не єдиний чудовий продукт, виготовлений із шовкопрядів, лялечки яких традиційно вживають як їжу (Zhang et al. 2008). Вони популярні не тільки в Китаї, але і в Японії, Таїланді та В’єтнамі, а можливо, і в багатьох інших країнах у майбутньому.

Медоносних бджіл вирощували як запилювачів, і вони супутні майже на всіх стадіях. Екстракти бджолиного розплоду є розкішним харчуванням в Азії (Chen et al. 1998). Деякі люди приймають вулик (медовий пакетик) як харчовий делікатес і хороше джерело цукру (Cherry 1991; O’Dea 1991). Мед, звичайно, був популярною приправою у всьому світі. Але це не єдиний ентомічний цукор, який зараз популярний. Насправді нещодавно розроблений продукт під назвою лерп, який є секретом, що виробляється личинками псилід, стає особливо модним. Крім моносахаридів та нерозчинних у воді вуглеводів, він багатий мінералами, особливо калієм та фосфором (Ernst & Sekhwela 1987). Однак, оскільки люди можуть збирати його лише з рослин-господарів, заражених відповідними псилідами, його виробництво все ще залежить від природи (Van Huis et al. 2013; Yen 2002).

Багатьом людям з розвинених районів важко сприймати комах як їжу, але їм просто незручно від первісного вигляду комах. Нещодавно були розроблені вуличні продукти, що містять ентомічні компоненти, які зазвичай виготовляються із суміші подрібнених борошняних черв’яків та борошна. Продукти мають смак комах, але представлені у формі закусок, які знайомі людям (наприклад, чіпси) (Hartmann et al. 2018; Tan et al. 2015). Очікується великий прибуток, якщо ці закуски можна буде розвивати надалі за належного просування.

Харчові добавки можна витягувати і з комах. Кармін, звичайний природний барвник, який використовується сотні років, отримують з Кок Dactylopius (Van Huis et al. 2013). Він забезпечує яскраво-червоний барвник для одягу, косметики і, звичайно, їжі. Зазвичай він використовується в таких стеках, як желе. Насправді попит на барвник швидко зростає, оскільки в даний час люди зацікавлені в природних барвниках (Baskes 2000). Подібним чином комаха лак (Керрія лакка) - казкове джерело водорозчинного полігідрокси-антрахінону, який називається лакофарбова речовина. Спочатку пігмент яскраво-червоний, але може переходити від фіолетового до червоно-коричневого. В основному він використовувався для фарбування текстильного волокна, але зараз він також задіяний у виробництві напоїв (Raman 2014; Srivastava et al. 2013). Лак-смола, що виділяється комахою-лаком, зазвичай використовується для покриття цукерок та фруктів (Siddiqui 2004).

Переваги - економічно та екологічно

В першу чергу комах приймають як їжу через низьку вартість. Для диких видів, багатих на ресурси, збирання врожаю майже безкоштовне. Для сільськогосподарських видів вони зазвичай харчуються широким спектром дешевих кормів з ефективною передачею енергії. Примітно, ефективність перетворення проковтнутої їжі Т. молітор становить від 53 до 73%, тоді як у інших тварин - не більше 40% (Morales-Ramos & Rojas 2015). Використання вуглецю та води, а також викиди аміаку у їстівних комах, що вирощуються на фермах, є низькими в порівнянні з тваринами, що може принести користь як економіці, так і навколишньому середовищу (Halloran et al., 2016). Життєві цикли комах, як правило, значно коротші, ніж інші джерела білка з меншим простором для розмноження (Klunder et al. 2012; Pimentel 1991; Ramos-Elorduy 2008; Wilkinson 2011). На відміну від низької вартості, вони часто продаються за високими цінами на ринку, що приносить великі можливості для отримання доходу у всьому світі (Munthali & Mughogho 1992; Payne 2014; Sribandit et al. 2008).

Починаючи розведення комах, не потрібен великий стартовий капітал. Насправді в Індії та Південно-Східній Азії існує багато ферм для комах (Halloran et al. 2017; Van Huis & Oonincx 2017). Промислове виробництво більшості комах все ще йде. Сільське господарство цих видів у великих масштабах означає відкриття нових галузей, що відкриє можливості для працевлаштування. Від виробництва до збуту знадобиться робоча сила. Регіональний дохід імовірно збільшився б у принципі.

Харчування комах зменшило б споживання пестицидів, особливо хімічних речовин. Багато їстівних комах є важливими шкідниками економічних рослин, якими раніше керують інсектициди. Однак їх буде в основному виловлено штучно з отриманням додаткового прибутку. Отже, кількість наступного покоління буде контролюватися обмеженою кількістю спарюваних дорослих. Оскільки використання пестицидів зменшується, стійкість комах до наркотиків буде зменшено (Cerritos 2009; Kouřimská & Adámková 2016). Тим часом можна поставляти органічні ботанічні продукти. Така стратегія відповідає концепції інтегрованої боротьби зі шкідниками (IPM) (DeFoliart 1997).

Продовольча безпека

Утилізація їстівних комах знаходиться на ранній та середній стадії. Були запропоновані занепокоєння щодо потенційних ризиків, але нормативні акти щодо комах як джерела їжі все ще є недостатніми у всьому світі (EFSA 2015).

Більшість їстівних комах містять велику кількість калорій або збагачені певною харчовою складовою, що робить їх небезпечними для певних груп людей. Наприклад, пацієнти з ожирінням повинні уникати поїдання личинок Phasus triangularis, яка складається з 77,2% жиру (Ramos-Elorduy et al. 1997). Продукти комах, збагачені білками, небезпечні для хворих на подагру. Для цих продуктів слід пропонувати посилання, як рекомендовані добові кількості (RDA). Також необхідні правильні посібники з приготування їжі. Був'є (1945) виявив, що споживання ніг коників і сарани може спричинити закупорку кишечника, що є фатальним. Гемолімфу певних груп слід видалити перед приготуванням їжі, оскільки вона отруйна для людини.

Насамперед слід встановити стандартизацію вирощування їстівних комах. Потрібне суворе управління. Місця для вирощування слід закрити або відфільтрувати, щоб мінімізувати можливість втечі комах з ферм та фабрик, що не тільки заважатиме громадськості, але й заважатиме екосистемам (Van Huis & Oonincx 2017). Процес, що впливає на якість продуктів комах, також слід формалізувати, оскільки на склад комах може сильно впливати їх раціон та навколишнє середовище. Було продемонстровано, що личинки Т. молітор концентрував би неорганічні іони важких металів із ґрунту там, де вони ростуть і стають токсичними (Vijver et al. 2003). Залишки їжі в комах та продуктах комах також можуть бути отруйними для алергенних людей. Мед популярний у всьому світі. Однак його контроль якості був проблематичним. Іноді погано контролюється чистота рослинності у кормах для бджіл, що, як наслідок, впливає на якість меду. У цих продуктах можуть існувати невідомі токсичні речовини та алергени. Годування повинно бути стандартизованим для виявлення потенційних ризиків.

Зазвичай комахи збагачені поживними речовинами і, можливо, є придатним середовищем для життя та розмноження мікроорганізмів. Отже, ризику паразитів важко уникнути. Аналізи продемонстрували сприйнятливість мікробіологічних небезпек у продуктах комах без належного лікування. У комах були виявлені різні типи бактерій Enterobacteriaceae та спороносні бактерії (Reineke et al. 2012). Просто кип’ятіння не може повністю усунути ризик бактеріальної інфекції (Klunder et al. 2012). Профілактичні заходи потрібно вживати на етапах виробництва та зберігання.

Крім того, слід враховувати безпеку харчових ланцюгів та сіток. Як і всі інші організми, стабільна популярність їстівних комах підтримує функцію екосистем (Payne & Van Itterbeeck 2017). Однак людина втручається в популяцію комах, конкуруючи з іншими хижаками, що погіршує регулювання екосистем (Choo 2008; Payne & Van Itterbeeck 2017). Екологічна ніша зміниться, і, таким чином, екосистеми впадуть у хаос, коли експлуатація перевищує можливості регенерації (Cerritos 2009). Колекція повинна бути стійкою з урахуванням біології комах, що розглядаються. Це допомогло б забезпечити присутність наступного покоління, уникаючи збору до шлюбного сезону дорослих (Cerritos 2009; Nowak et al. 2016). Cirina forda славився наділеним виживанням, убогим і плодовитим. Він розглядався як нове дешеве смачне джерело білка і став популярним особливо в Африці. Однак незабаром після цього розпочався надмірний збір урожаю, і його населення стало непоправно (Illgner & Nel 2000; Roberts 1998; Sunderland et al. 2011; Toms & Thagwana 2005; Van Huis 2013). Деякі види завжди були на низькому рівні, наприклад, травневі мухи та мухи-канадки. Ці комахи можуть зіткнутися з вимиранням, якщо люди продовжують ловити їх з полів для їжі (Feng et al., 2018). Іноді антропна поведінка та абіотичні фактори можуть пошкодити або знищити місця проживання комах. Лісозаготівля вирубує дерева, які задовольняють життєво необхідні потреби комах, тим самим впливаючи на їх чисельність та розподіл. Неправильне використання пестицидів призвело до постійного зменшення деяких груп у певних районах (Dirzo et al. 2014). Зміна клімату також вплине на популяцію комах (Toms & Thagwana 2005). Урожай повинен базуватися на динаміці розвитку комах, щоб зберегти своє існування. Насправді, вирощування цих комах замість того, щоб лише збирати їх з природи, усуне всі вищезазначені ризики. Був період, коли африканський жук Голіаф (Goliathus goliathus) опинилася під загрозою втрати дерев-господарів. Але його зазвичай їдять зараз завдяки процвітанню галузей вирощування. Люди більше не стурбовані потенційною загрозою для господарів, тому можуть вільно насолоджуватися делікатесом (Neuenschwander et al. 2011; Van Huis 2013).

Підвищення

Вдосконалення маркетингової стратегії піде на користь просуванню. Ринок можна розділити на дві частини. Для чутливих до ціни споживачів ентомофагія може стати ефективним способом знизити собівартість життя. Для того, щоб ефективно залучити цих клієнтів, можна підкреслити гроші, заощаджені від придбання подібного харчування від комах замість інших продуктів. Мабуть, додавати комах у свій раціон було б економічно. Других цільових споживачів більше турбує якість та смак їжі. Важливо дати зрозуміти цим людям, що комахи схожі на традиційні джерела білка. Багато людей з розвинених районів, які здатні до споживання на високому рівні, насправді не знайомі з ентомофагією. Навпаки, більшість із них негативно сприймають це (Kellert 1993). Вони можуть бути тісно пов’язані із звичаями, але звичаї можуть бути змінені сучасними людьми, які мають відкритий погляд. Проте їм потрібен канал, який би знав, що комахи - це більше, ніж їжа для людей, які потребують енергії. Ентомофагія може бути способом життя. Слід проводити семінари з просування продуктів комах. Рекламні акції на радіо, телепередачах також сприяли б їх впровадженню.

Тим часом покращення їжі для комах було б важливим. Різноманітні товари, безумовно, були б інтригуючими для споживачів (Feng et al. 2018). Увагу можна привернути, якщо розробити вишукані стилі кухонь та комах комах. Публікація посібників з приготування комах виявилася корисною, що дозволяє людям готувати власну кухню комах вдома, і, таким чином, комахи стали б щоденними товарами (Feng et al. 2016). У довгостроковій перспективі різноманітна продукція зробить їстівних комах щоденним задоволенням.

Перспективи

Споживання їстівних комах постійно зростає, оскільки люди все більше цікавляться новим ресурсом. Однак деякі комахи все ще не можуть регулярно постачатися, оскільки їх зараз можна отримати лише з природи. Сільськогосподарські комахи як їжа все ще перебувають на ранній стадії, хоча деякі види успішно вирощуються у великих масштабах (Reineke et al. 2012). Однак очікується, що галузь буде процвітати завдяки розробці нових продуктів для комах, вдосконаленню вирощування та оптимізації виробництва.

Як правило, вирощені в комах комахи можуть бути достатньо чистими та безпечними для їжі, особливо продукти, виготовлені з комах після екдизу. Але для того, щоб переконати споживачів, оптимізований потік переробки, включаючи вирощування, обробку, сушку та зберігання, повинен бути розроблений індивідуально для майбутніх продуктів комах. Чіткі та всебічні виробничі рамки, безсумнівно, допомогли б забезпечити потенційних споживачів. Слід враховувати питання санітарії та здоров'я. Слід підготувати стратегії для потенційних проблем, таких як хвороби та шкідники. Це стосується не лише безпеки харчових продуктів, а й максимальної продуктивності сільського господарства. Створення мереж між фермами та галузями промисловості, безсумнівно, було б корисним, що, отже, може зробити їх виробництво спрямованим. Для зрілих галузей варто розробити нові ліки та засоби охорони здоров’я на основі екстрактів комах для подальшого отримання прибутку.

Висновок

Ентомофагія є ключем до вирішення зростаючих потреб у поживних речовинах у всьому світі, оскільки їстівні комахи можуть забезпечити велику кількість білків, жирів, вітамінів та мінеральних елементів з великими економічними та екологічними перевагами. Комахи можуть служити в різних районах, крім того, що їх їдять як кухні та закуски. Завдяки інтенсивним дослідженням комах були розроблені різні сучасні продукти. Вживання їстівних комах стає все більш популярним. Люди споживають комах не тільки для харчування, а й для задоволення. Однак він все ще стурбований тим, що використання їстівних комах може призвести до проблем охорони здоров'я та безпеки.

Ринок їстівних комах не синхронний з вигодою, яку вони можуть принести на цьому етапі. Пропонуються стратегії просування та виробництва, щоб залучити та заспокоїти споживачів. Рекомендується напівкультивація, оскільки вона може ефективно стимулювати виробництво певних комах. Для забезпечення якості продуктів комах слід стандартизувати як землеробство, так і переробку. Зв'язок між фермами та галузями промисловості виступає за ефективну співпрацю та подальший прибуток. Сільськогосподарська промислова інтеграція очікується шляхом розробки нових продуктів комах, вдосконалення вирощування та оптимізації виробництва.