Hmyz je dobrým zdrojem bílkovin, potřebuje málo energie pro výrobu a může být krmen různými odpadními produkty. Ale co kdyby existoval způsob, jak jejich produkci v odvětví krmiv pro hospodářská zvířata výrazně zhodnotit?
V posledních několika letech vědci z různých částí světa zkoumali hmyz jako přirozený způsob zmírnění m;+ a výsledky jsou skutečně velmi pozitivní. Mezi dosud studovaný hmyz patří larvy mouchy domácí (HL), larvy mouchy černé (BSFL), larvy moučných červů žlutých (YMWL) – a v poslední době i cvrčci.
Například v březnu 2024 představila Kelly Niermansová na Wageningen University v Nizozemsku svou doktorskou disertační práci o enzymech produkovaných HL a BSFL, které účinně biotransformují mykotoxiny na neškodné molekuly. Zjistila, že k akumulaci mykotoxinů nedošlo u larev mouchy černé a mouchy domácí chovaných na substrátech kontaminovaných mykotoxiny, což je zjištění, které „otevírá ekonomicky zajímavé příležitosti tím, že jinak nevhodné substráty přetváří jako krmivo pro hmyz a chovaný hmyz jako krmivo pro hospodářská zvířata a možná i pro lidskou spotřebu“. Na to navazuje na další studie provedené ve Wageningenu, kdy někteří z jejích kolegů zjistili, že aflatoxin B1 neovlivnil přežití ani tělesnou hmotnost u BSFL a YMWL, což naznačuje vysokou toleranci a žádnou akumulaci u obou druhů. „Aflatoxin B1 a aflatoxin M1 byly pod detekčním limitem (0,10 μg/kg) u BSFL, zatímco YMWL měl hladiny aflatoxinu B1, které byly přibližně 10 % zákonného limitu Evropské unie pro krmné suroviny a vylučoval aflatoxin M1.“ Někteří z vědců později zkoumali dráhy metabolismu enzymů v BSFL a poznamenali, že asi 60 % aflatoxinu B1 bylo v těchto larvách přeměněno na jiné metabolity. (Všimněte si, že hmyz může zmírnit mykotoxiny ve svém krmném substrátu tím, že je metabolizuje enzymy nebo je vylučuje do svého odpadu, zvaného frass, který se obvykle shromažďuje a prodává jako doplněk půdy, což poskytuje další cirkulární přínos pro produkci hmyzu pro krmivo a potraviny.) Další studie v Rakousku zjistila, že ani mykotoxiny, ani pesticidy se nehromadily v tkáni BSFL ani významně neovlivňovaly růst ve srovnání s hmyzem krmeným substrátem bez obsahu mykotoxinů. V polovině roku 2023 byl zveřejněn výzkumný přehled studií týkajících se pesticidů a mykotoxinů v BSFL. Autoři dospěli k závěru, že u žádné z cílových látek nebyla zjištěna žádná bioakumulace. „Kromě toho se dioxiny, PCB, PAU (polycyklické aromatické uhlovodíky, přírodní chemikálie nacházející se v uhlí, ropě a benzínu) a léčiva v BSFL v několika málo existujících studiích nehromadily. Jsou však zapotřebí další studie, které by posoudily dlouhodobé účinky výše uvedených nežádoucích látek a vyvinout vhodnou technologii nakládání s odpady.“ V předchozím přehledu 54 studií zmírňování mykotoxinů v hmyzu, které zahrnovaly 32 druhů hmyzu, Niermansová a její kolegové poznamenali, že mykotoxiny jsou obecně metabolizovány v těle hmyzu, přičemž jejich výše závisí na konkrétním mykotoxinu a druhu hmyzu. Poznamenali také, že vědci zjistili, že účinek mykotoxinů na růst a přežití larev je méně škodlivý v pozdějších larválních stádiích.
Ryan Paulk, biologický vědní technik na Zemědělské výzkumné službě amerického ministerstva zemědělství (USDA) ve Stoneville ve státě Mississippi, právě dokončil studii zmírňování mykotoxinů u cvrčků a zjistil různé výsledky, pokud jde o to, kde mykotoxiny končí. „Během bakalářského studia jsem se zajímal o to, jak hmyz sekvestruje toxiny, a když jsem byl přijat na USDA, seznámil jsem se s Dr. Hamedem Abbasem, výzkumným rostlinným patologem, který se specializuje na výzkum mykotoxinů,“ říká Paulk. „Už proběhlo několik studií BSFL a YMWL, které ukazují, jak se mohou živit obilím napadeným mykotoxiny a zmírnit je, a já jsem chtěl vidět, co se stane s cvrčky. Víme, že hmyz, jako jsou cvrčci a brouci, se může živit plesnivými plodinami na poli nebo ve skladu, ale ukládá toxiny do tuku nebo ho metabolizuje?“ Ve své nedávno publikované studii Paulk a jeho kolegové chovali malé kolonie cvrčků 2. instaru (růstový stupeň u larev hmyzu, při kterém dochází ke svlékání a tvorbě nové pokožky) A. domesticus až po dospělé jedince 5. instaru na kukuřičné stravě ošetřené čtyřmi úrovněmi fumonisinu B1 v rozmezí od 0 do 20 ppm. Po krmení po dobu 34 dnů nezjistili žádné významné rozdíly v úmrtnosti nebo rychlosti růstu mezi žádnou ze skupin. Pokud jde o to, zda cvrčci ukládají tento toxin do tuku nebo ho metabolizují, „zdá se, že to není ani jedno, že je většinou vylučován,“ říká Paulk. Konkrétně Paulk zjistil, že cvrččí frass v jeho studii obsahoval asi 85–95 % původního mykotoxinu fumonisinu. Pokud jde o použití frass, Paulk poznamenává, že „pokud to rozšíříte na ornou půdu, myslel bych si, že mikroby v půdě degradují toxiny, nebo v případě fumonisinu je UV rozloží. Nejsem si vědom mykotoxinů v půdě, které by měly nějaký negativní vliv na plodiny, pokud jsou jimi absorbovány kořeny.“
Vrátíme-li se ke zjištěním, že mykotoxiny metabolizuje jiný hmyz zajímavý pro krmiva pro hospodářská zvířata (BSFL a YMWL), výzkum pokračuje a dochází k pokroku. Paulk poznamenává, že Dr. Heather Jordanová z University of Mississippi zkoumá, zda jsou to enzymy ve střevě hmyzu nebo mikroby ve střevě, které rozkládají mykotoxiny. Ve svém přehledu studie Niermansová a její kolegové z Wageningen University poznamenávají, že předchozí výzkumy ukazují, že cytochrom P450 je hlavní z enzymů podílejících se na biotransformaci mykotoxinů u některých druhů hmyzu.
Celkově Niermansová a její kolegové ve svém přehledu zjistili, že výsledky minulých výzkumů „podporují optimistický výhled na využití odpadních látek kontaminovaných mykotoxiny jako substrátu pro chov hmyzu“. Paulk by rád pokračoval ve výzkumu v této oblasti. Doufá, že bude studovat zmírňování aflatoxinů pomocí cvrčků a dalšího hmyzu pomocí moniliforminu, DON a dalších toxinů nalezených v kukuřici a pšenici. „Věřím, že existuje velký potenciál pro využití hmyzu ke zmírnění vlivu mykotoxinů,“ říká. Z ekonomického hlediska je to velmi atraktivní ve srovnání s používáním pojiv a krmením hmyzu nekvalitním obilím obsahujícím mykotoxiny přeměňujete nekvalitní rostlinný materiál, který je toxický, když je ve velkém množství krmen hospodářským zvířatům, na bezmykotoxinovou, vysoce proteinovou a vysoce hodnotnou krmnou složku. Odstraňujete mykotoxiny z obilí přirozeným a nákladově efektivním způsobem a jako součást dohody získáváte vysoce kvalitní krmivo. Náklady na doplňky do krmiva pro hmyz nemusí být nyní příliš konkurenceschopné, ale jak se výroba zvyšuje, je pravděpodobné, že v budoucnu bude naopak velmi konkurenceschopná.*
All About Feed
