El contenido de proteína bruta de las harinas es alto, entre 42 y 63%, como así también el contenido de aminoácidos esenciales y su digestibilidad.
Para leer más contenidos de Trimestre 1º LATAM 2023
Para leer más contenidos de Trimestre 1º LATAM 2023
Debido al creciente aumento en la población mundial, sumado a la disminución de la cantidad de tierras aptas para el cultivo agrícola, los investigadores se han planteado la necesidad de encontrar nuevas fuentes de proteínas de alta calidad, bajo costo y que abastezcan las necesidades humanas y animales. La cría de insectos para la nutrición animal ha sido sugerida como una buena alternativa a la ganadería convencional para una futura producción de alimentos (Jansson & Berggren, 2015).
Los procesos agrícolas tradicionales generan grandes cantidades de carbono que son liberadas al ambiente. Mientras que, con los insectos, estos son notablemente inferiores (Melgar Bautista at al., 2018).
En algunas producciones animales, los insectos forman parte de las dietas, ya sea en forma de harina entera o desgrasada, aceites, larvas deshidratadas o vivas.
El contenido de proteína bruta de las harinas es alto, entre 42 y 63%, como así también el contenido de aminoácidos esenciales y su digestibilidad.
Sumado a esto, vale agregar que la palatabilidad de estos alimentos alternativos es alta para los animales, pudiendo llegar a reemplazar en algunas especies entre el 25 y 100% de la harina de soja (Makkar et al., 2014).
La FAO (van Huis et al., 2013) estima que los insectos comestibles forman parte de la dieta de al menos dos mil millones de personas alrededor del mundo, abarcando unas 1900 especies distintas.
Entre ellos se destacan:
abejas
avispas
hormigas (orden Hymenoptera)
saltamontes
langostas
grillos (orden Orthoptera)
escarabajos (orden Coleoptera)
moscas (orden Diptera)
entre otros.
Entre las harinas de insectos más estudiadas y utilizadas como reemplazo proteico en alimentos para humanos se encuentran el grillo doméstico (Acheta domesticus), las larvas de moscas soldado negra (Hermetia illucens) y los gusanos de la harina (Tenebrio molitor) (Makkar et al., 2014).
El alimento de muchos de estos insectos son desechos orgánicos, de los cuales obtienen los nutrientes para incorporarlos en sus organismos, y de esta manera reducen el material de desecho en el proceso.
La ventaja que posee este sistema de biodegradación por insectos benéficos es que es sumamente rápido (de cuatro a 27 días, dependiendo la especie), comparado con otros métodos tradicionales como son el compostado y aquellos que utilizan la digestión aeróbica o anaeróbica (Čičková et al., 2015).
La gestión de los residuos agropecuarios es de suma importancia para la sanidad de las explotaciones. Por sí mismos, estos residuos son fuente de agentes potencialmente patógenos, aumentando el riesgo sanitario a nivel de las mismas.
Por sus características físicas, químicas y biológicas, una mala gestión de estos residuos implica de manera directa un fuerte impacto ambiental, entre los que se encuentran impactos atmosféricos con riesgo para el hombre.
La materia orgánica, al descomponerse, pasa por fases aeróbicas y anaeróbicas, produciéndose gases y hedores que colaboran con la contaminación atmosférica, a la que se suman la contaminación de suelos y aguas (Godoy, 2012).
Debido a la elevada cantidad de materia orgánica, estos residuos son portadores de un gran número de microorganismos, como:
bacterias
virus
hongos
Muchos de ellos, patógenos que, al encontrarse con condiciones favorables, se multiplican, transformándose en fuentes de contaminación adicionales.
La materia fecal, los restos cadavéricos y de comida son los medios ideales para el desarrollo de vectores como moscas, roedores y aves que viven del material en descomposición y,
Es común que estos residuos potencialmente patógenos se traten por medio de compostado o incineración, o directamente depositados en vertederos (Kim et al., 2021).
en su mayoría resultan ser vectores de enfermedades de las aves y del hombre (Fain Binda, 2022).
Ya que muchos insectos se alimentan de residuos orgánicos de manera natural incorporando a sus organismos los nutrientes presentes en estos, su cría dirigida resulta una oportunidad de reciclaje en la gestión de residuos (Čičková et al., 2015).
En los últimos años, la mosca soldado negra ha llamado la atención de los investigadores por su potencial a contribuir a la economía circular debido al manejo de los residuos y a la producción de proteína (Nguyen et al., 2015; Tschirner & Simon, 2015; Walter et al., 2020).
La mosca soldado negra (Hermetia illucens) es un insecto que pertenece al orden Diptera y su distribución es cosmopolita de regiones tropicales y templadas cálidas. Si bien es nativa de América, en la actualidad se encuentra en distintas partes del mundo (Čičková et al., 2015).
Una ventaja de su comportamiento es que no se acercan a animales ni humanos, quedando posadas sobre la vegetación (Čičková et al., 2015).
Estos insectos poseen un comportamiento gregario y la presencia de sus larvas en residuos orgánicos de origen animal suprime la presencia de otros insectos, como la mosca doméstica (Sheppard, 1983).
En el caso de los estiércoles, las larvas de estas moscas, además de la biodigestión, tunelizan el sustrato, produciendo una aireación, mejorando su estructura (Beard & Sands, 1973).
A esto se suma como ventaja, la reducción en más de un 50% del volumen de desecho y la disminución de la humedad del mismo, lo que contribuye al control de malos olores (Liu et al., 2008).
Varios experimentos demostraron que estas larvas también tienen la capacidad de disminuir significativamente los niveles de poblaciones bacterianas como Escherichia coli en estiércol de vacas lecheras (Liu et al., 2008) y de E. coli y Salmonella Enteritidis en el caso de gallinaza (Erickson et al., 2004).
Existen dos sistemas de crianza de mosca soldado:
Sistemas naturales: aquellos que implican un manejo sencillo. Utilizan tanques donde se colocan los residuos y las moscas se multiplican y se desarrollan de manera natural.
Sistemas de crianza artificial: poseen espacios controlados donde las moscas adultas se aparean, sitios de puesta y nursery. Además, la etapa de “engorde de larvas” es en bloque, obteniendo un producto de calidad semejante en todo el proceso (Čičková et al., 2015).
Esta mosca posee un desarrollo holometábolo y presenta cuatro estados:
huevos (4 a 6 días),
larva (14 días),
prepupa (5 días) y,
pupa (9 días).
Las larvas son blancas y se oscurecen a medida que avanza el ciclo, terminando en adultos semejantes a las avispas (Figura 1) con una vida aproximada de dos semanas, durante las cuales se aparean (Tomberlin & Sheppard, 2002).
Figura 1. Adulto de mosca soldado negra.
Foto: gentileza Daniel Lauría.
Las hembras, luego de aparearse por única vez (Figura 2), colocan alrededor de 500 huevos (Figura 3) en un lugar cercano a sustratos que sirvan de alimento a las larvas.
Estas son polífagas y pueden alimentarse de estiércoles, restos de alimento, plantas, animales en descomposición y residuos urbanos, por lo que se las considera recicladoras por excelencia.
Figura 2. Recinto de apareamiento de mosca soldado negra.
Foto: gentileza Daniel Lauría.
Las condiciones óptimas para su desarrollo son: 14 a 16 horas de luz, 27°C y una humedad de 60-70%. (Sheppard et al., 2002).
Figura 3. Huevos de larva de mosca soldado negra.
Foto: gentileza Daniel Lauría.
Según Liu et al. (2008), la cantidad de alimento diario necesario para que las larvas se desarrollen de manera adecuada depende de las características nutricionales del mismo.
Algunos estudios demostraron que sustratos con alta cantidad de proteínas influyen considerablemente en el aumento del tamaño corporal, nivel de grasa y futura puesta de huevos en las hembras (Barragan-Fonseca et al., 2019).
Las larvas pueden ser procesadas y proveen un alimento de alta calidad, rico en proteína y grasa (Tabla 1).
El contenido de grasa es extremadamente variable, y depende del tipo de dieta (Makkar et al., 2014).
Mientras que, el contenido de proteína es más estable y posee todos los aminoácidos esenciales para la alimentación animal (Čičková et al., 2015) en cantidades semejantes a una harina de carne o de soja, con niveles intermedios de aminoácidos azufrados (metionina + cistina) y lisina (Tabla 1) (Abd El-Hack, 2020).
Además, cuenta con una cantidad considerable de calcio (7,5% en base seca), aunque su contenido también puede variar en función del sustrato donde se críe la larva (Spranghers et al., 2016).
Tabla 1. Composición de la harina de larva de mosca soldado negra y otras fuentes proteicas empleadas en la nutrición animal.
Datos expresados en base seca, excepto la materia seca. 1Feedipedia (Tran et al., 2015); 2INTA EEA Pergamino (datos propios).
Esta harina puede ser proporcionada como tal, o incluso ser presentada en forma de pellets, y ser utilizada en la alimentación de peces, cerdos, aves, mascotas, entre otros (Newton et al., 2005; Elwert et al., 2010; Sealey et al., 2011; Cullere et al., 2018; Zhang et al., 2021).
Además de los nutrientes habitualmente considerados en la formulación de alimentos, las larvas de mosca soldado negra presentan alrededor de un 9% (en base seca) de quitina.
Este polisacárido presente en hongos, crustáceos e insectos es capaz de estimular la respuesta inmune (Lee et al., 2008; Swiatkiewicz et al., 2015) y ha presentado actividad antibacterial (Sánchez et al., 2017), antifúngica (Oliveira et al., 2008) y antiviral (Chirkov, 2002),
por lo que puede ser considerado como alternativa al uso de antibióticos promotores de crecimiento (Liu et al., 2010).
Existe un gran potencial en el uso de insectos para la nutrición animal en general, y aviar en particular, por todas las investigaciones que lo sustentan.
Los insectos reducen la cantidad de residuos generados por las producciones pecuarias y los convierten en biomasa con la cual se podría volver a alimentar a dichos animales, colaborando a una economía circular.
Entre los insectos, las larvas de la mosca soldado negra son una de las más promisorias por ventajas como:
eficiente conversión de sustrato en biomasa rica en proteína,
no molesta a la población animal ni humana y,
compite con la mosca doméstica por los nichos de multiplicación.
Abd El-Hack ME, Shafi ME, Alghamdi WY, Abdelnour SA, Shehata AM, Noreldin AE, Ashour EA, Swelum AA, Al-Sagan AA, Alkhateeb M, Taha AE, Abdel-Moneim AME, Tufarelli V, Ragn M. 2020. Black soldier fly (Hermetia illucens) meal as a promising feed ingredient for poultry: A comprehensive review. Agriculture, 10: 339.
Barragan-Fonseca KB, Gort G, Dicke M, van Loon JJA. 2019. Effects of dietary protein and carbohydrate on life-history traits and body protein and fat contents of the black soldier fly Hermetia illucens. Physiological Entomology, 44(2):148-159.
Beard R. & Sands D. 1973. Factors affecting degradation of poultry manure by flies. Environmental Entomology, 2(5): 801-806.
Chirkov SN. 2002. The antiviral activity of chitosan (review). Applied Biochemistry and Microbiology, 38(1): 1-8.
Čičková H, Newton GL, Lacy RC, Kozánek M. 2015. The use of fly larvae for organic waste treatment. Waste Management, 35: 68-80.
Cullere M, Tasoniero G, Giaccone V, Acuti G, Marangon A, Dalle Zotte A. 2018. Black soldier fly as dietary protein source for broiler quails: meat proximate composition, fatty acid and amino acid profile, oxidative status and sensory traits. Animal, 12(3): 640-647.
Elwert C, Knips I, Katz P. 2010. A novel protein source: maggot meal of the black soldier fly (Hermetia illucens) in broiler feed. In: 11. Tagung Schweine- und Geflügelernährung, Institut für Agrar- und Ernährungswissenschaften, Universität Halle-Wittenberg, Halle-Wittenberg. 23-25 november. pp 140-142.
Erickson MC, Islam M, Sheppard C, Liao J, Doyle MP. 2004. Reduction of Escherichia coli O157:H7 and Salmonella enterica serovar Enteritidis in chicken manure by larvae of the black soldier fly. Journal of Food Protection, 67(4): 685-690.
Fain Binda V. 2022. Tratamiento por Compostado de Residuos de Planta de Incubación. [Tesis de Magister]. On line: https://repositorio.inta.gob.ar/xmlui/handle/20.500.12123/12933. Universidad Nacional de Rosario. 118 pp.
Godoy MRB. 2012. Consideraciones sobre riesgos de los residuos pecuarios en los sistemas ambientales. Revista Geonorte, 3(4): 578-590.
Jansson A & Berggren A. 2015. Insects as food – Something for the future? Rydhmer L & Johnsson P (Eds.), Future Agriculture, Swedish University of Agricultural Sciences. Uppsala, Sweden. 36 pp.
Kim CH, Ryu JH, Lee J, Ko K, Lee JY, Park KY, Chung H. 2021. Use of black soldier fly larvae for food waste treatment and energy production in Asian countries: A review. Processes, 9(1): 161.
Lee CG, Da Silva CA, Lee J-Y, Hartl D, Elias JA. 2008. Chitin regulation of immune responses: An old molecule with new roles. Current Opinion in Immunology, 20(6): 684-689.
Liu P, Piao XS, Thacker PA, Zeng ZK, Li PF, Wang D, Kim SW. 2010. Chito-oligosaccharide reduces diarrhea incidence and attenuates the immune response of weaned pigs challenged with Escherichia coli K88. Journal of Animal Science, 88(12): 3871-3879.
Liu Q, Tomberlin JK, Brady JA, Sanford MR, Yu Z. 2008. Black soldier fly (Diptera: Stratiomyidae) larvae reduce Escherichia coli in dairy manure. Environmental Entomology, 37(6): 1525-1530.
Makkar HPS, Tran G, Heuzé V, Ankers P. 2014. State-of-the-art on use of insects as animal feed. Animal Feed Science and Technology, 197: 1-33.
Melgar Bautista B, Cortés Ortiz JA, Martínez Martínez J, Bioento Farm. 2018. Aspectos productivos y tecnológicos de la utilización de insectos en la alimentación animal. En: XXXIV Curso de especialización FEDNA, Madrid, España. 22 y 23 de noviembre.
Newton L, Sheppard C, Watson DW, Burtle G, Dove R. 2005. Using the Black Soldier Fly, Hermetia illucens, as a Vlue-Added Tool for the Management of Swine Manure. [Report]. University of Georgia, Tifton, GA, USA. 17 pp.
Nguyen TTX, Tomberlin JK, Vanlaerhoven S. 2015. Ability of black soldier fly (Diptera: Stratiomyidae) larvae to recycle food waste. Environmental Entomology, 44(2): 406-410.
Oliveira EN, El Gueddari NE, Moerschbacher BM. Peter MG, Franco TT. 2008. Growth of phytopathogenic fungi in the presence of partially acetylated chitooligosaccharides. Mycopathologia, 166(3): 163-174.
Sánchez Á, Mengíbar M, Rivera-Rodríguez G, Moerchbacher B, Acosta N, Heras A. 2017. The effect of preparation processes on the physicochemical characteristics and antibacterial activity of chitooligosaccharides. Carbohydrate Polymers, 157: 251-257.
Sealey WM, Gaylord TG, Barrows FT, Tomberlin JK, McGuire MA, Ross CF, St-Hilaire S. 2011. Sensory analysis of rainbow trout, Oncorhynchus mykiss, fed enriched black soldier fly prepupae, Hermetia illucens. Journal of the World Aquaculture Society, 42(1): 34-45.
Sheppard D. 1983. House Fly and Lesser Fly Control Utilizing the Black Soldier Fly in Manure Management Systems for Caged Laying Hens. Environmental Entomology, 12(5): 1439-1442.
Sheppard DC, Tomberlin JK, Joyce JA, Kiser BC, Sumner SM. 2002. Rearing methods for the black soldier fly (Diptera: Stratiomyidae). Journal of Medical Entomology, 39(4): 695-698.
Spranghers T, Ottoboni M, Klootwijk C, Ovyn A, Deboosere S, De Meulenaer B, Michiels J, Eeckhout M, De Clercq P, De Smet S. 2016. Nutritional composition of black soldier fly (Hermetia illucens) prepupae reared on different organic waste substrates. Journal of the Science of Food and Agriculture, 97(8): 2594-2600.
Swiatkiewicz S, Swiatkiewicz M, Arczewska-Wlosek A, Jozefiak D. 2015. Chitosan and its oligosaccharide derivatives (chito-oligosaccharides) as feed supplements in poultry and swine nutrition. Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition, 99(1): 1-12.
Tomberlin JK & Sheppard DC. 2002. Factors influencing mating and oviposition of black soldier flies (Diptera: Stratiomyidae) in a colony. Journal of Entomological Science, 37(4): 345-352.
Tran G, Gnaedinger C, Mélin C. 2015. Black soldier fly larvae (Hermetia illucens). Feedipedia, a programme by INRAE, CIRAD, AFZ and FAO. URL: https://www.feedipedia.org/node/16388. Acceso: 10-mar-2023.
Tschirner M & Simon A. 2015. Influence of different growing substrates and processing on the nutrient composition of black soldier fly larvae destined for animal feed. Journal of Insects as Food and Feed, 1(4): 249-259.
van Huis A, Van Itterbeeck J, Klunder H, Mertens E, Halloran A, Muir G, Vantomme P. 2013. Edible Insects: Future Prospects for Food and Feed Security. FAO Forestry Paper, n° 171. 201 pp.
Walter A, Klammsteiner T, Gassner M, Heussler CD, Kapelari S, Schermer M, Insam H. 2020. Black soldier fly school workshops as means to promote circular economy and environmental awareness. Sustainability, 12(22): 9574.
Zhang J, Zhang J, Li J, Tomerlin JK, Xiao X, Rehman K, Cai M, Zeng L, Yu Z. 2021. Black soldier fly: A new vista for livestock and poultry manure management. Journal of Integrative Agriculture, 20(5): 1167-1179.
