Revisión de Black Soldier Fly (Hermetia illucens) como alimento para animales y comida humana

Yu-Shiang Wangy

Abstracto

Los futuristas de la alimentación aceptan que la humanidad orientada a la sostenibilidad incorporará cada vez más a los insectos como proteína alternativa. Las especies más estudiadas y fáciles de criar no son necesariamente las más sostenibles, aceptables o deliciosas. Aquí, revisamos la literatura sobre la mosca del soldado negro, Hermetia illucens, que es capaz de convertir de manera eficiente una amplia variedad de materiales orgánicos, desde el desperdicio de alimentos hasta el estiércol, en biomasa de insectos. Se pueden cultivar y cosechar sin instalaciones dedicadas y no son pestíferos. Sus larvas son un 42 % de proteína cruda y un 29 % de grasa, aunque son más altas en grasas saturadas que la mayoría de los insectos. No concentran pesticidas ni micotoxinas. Ya están cultivados y se recomiendan para su uso como alimento para animales, pero con restricciones legales regionales sobre cómo se hace esto. Para uso comercial en alimentos humanos, las larvas podrían ser molidas y convertidas en una proteína texturizada con un sabor fuerte. Su mayor ventaja sobre otros insectos es su capacidad para convertir los residuos en alimentos, generando valor y cerrando los bucles de nutrientes a medida que reducen la contaminación y los costos. Esta ventaja general es también su mayor desventaja, ya que los estigmas sociales y las prohibiciones legales contra el consumo de organismos que comen residuos se suman a los tabúes existentes que se enfrentan al consumo de insectos.

Palabras clave: 

mosca de soldado negro; entomofagia; ecología industrial; sostenibilidad; Hermetia illucens

1. Introducción

La entomofagia, que significa el consumo de insectos, ha sido practicada por los humanos en todos los continentes habitados, no solo históricamente [1,2,3], sino también hasta la actualidad [4,5,6,7]. Los insectos juegan un papel más prominente en las cocinas de algunas culturas contemporáneas [8], mientras que en otras se les ve como tabú o al menos poco apetecible [9]. Sin embargo, a lo largo del siglo pasado, comenzando tal vez con el ensayo de Holt [10], "¿Por qué no comer insectos?", la discusión sobre el papel que los insectos deberían desempeñar en la cultura alimentaria moderna, urbana y/o occidental ha aumentado [11]. Los consumidores sin tradiciones de larga data de entomofagia están mostrando una conciencia creciente de que los insectos son comestibles y tienen beneficios sobre otros alimentos, y están mostrando un mayor interés en probar platos comestibles de insectos [12,13,14,15], ya sea por curiosidad [16], preocupaciones ecológicas [17] u otras razones [18]. El interés en la entomofagia ha llegado a un punto en el que la oferta de insectos no puede seguir el ritmo de la demanda [13,19], y algunas especies comestibles ya están amenazadas de sobreexplotación [6]. Se han celebrado conferencias internacionales [6,20,21,22] y se han publicado libros de cocina sobre el tema [23,24,25,26]. Se ha prestado especial atención al potencial de los insectos comestibles como solución a las crisis alimentarias actuales o que se avecinan [27,28,29], en particular los temores de inseguridad alimentaria mundial debido al cambio climático y/o al aumento de la población [30,31].

Además de ser deliciosos cuando se preparan adecuadamente, los insectos son ricas fuentes de proteínas, grasas buenas y ciertos oligoelementos. Su mayor ventaja sobre otras carnes de origen animal, que subyace en su frecuente defensa como salvadores en un mundo de inseguridad alimentaria, es su menor impacto ambiental. Los insectos tienen una menor relación de conversión de alimentación a proteína que el ganado o el cerdo [32] e incluso las aves de corral según algunas fuentes [31], y producen menos gases de efecto invernadero y menores emisiones de amoníaco que cualquier ganado convencional [31,33,34]. Las granjas de insectos a escala industrial necesitan menos agua y espacio en la tierra que los pastos [35], pueden tener una huella hídrica más baja por gramo de proteína que cualquier ganado convencional o incluso leche y huevos [36,37], y algunas especies de insectos pueden incluso consumir desechos orgánicos y corrientes secundarias [29,31]. Por lo tanto, la cría de insectos puede operar en países en desarrollo que necesitan una inversión de baja tecnología y bajo capital, pero aún así se puede hacer con alta tecnología y métodos automatizados para producir productos consistentes, seguros y de alta calidad [20]. Los insectos también pueden mejorar la huella ambiental de las carnes de vertebrados indirectamente, a través de su uso como alimento [38,39]. Criar insectos en desechos comestibles para humanos y alimentarlos a animales de alimentación más grandes (cuyos desechos incluso se pueden alimentar a los insectos en un círculo parcialmente cerrado de energía alimentaria) puede aumentar el contenido de proteínas de estos animales [40] y es más respetuoso con el medio ambiente y eficiente que el cultivo de campos de granos u otros alimentos, que utilizan la tierra y los recursos que de otro modo

Sin embargo, un problema conocido con la industrialización de los insectos comestibles hoy en día es la relativa escasez de insectos entre los que elegir. Si bien miles de especies se consumen en todo el mundo [29], todas menos una docena más o menos son capturadas por sociedades más tradicionales y no se pueden cultivar en este momento, con consecuencias para el suministro regular y para la conservación [41,42]. Por lo tanto, las especies comúnmente vendidas y consumidas en Occidente, como los grillos domésticos y los gusanos de la harina, no son necesariamente las especies más sostenibles ni las que tienen las propiedades organolépticas más deseables, como el sabor y la textura. Varios autores han señalado que, si se hace incorrectamente, la entomofagia puede ser destructiva para el medio ambiente en lugar de útil [27,41]. Los insectos que son difíciles de criar o cosechar y, por lo tanto, en una menor oferta también serían más caros, lo que reduciría su conveniencia entre la mayoría de los consumidores; y, por supuesto, el problema del sabor en la aceptación de los alimentos no puede subestimarse. La cría de insectos en desechos orgánicos que de otro modo no serían comestibles reduciría en gran medida su huella ambiental y aumentaría su utilidad, en particular para los consumidores del mundo en desarrollo. Un beneficio adicional es el reciclaje de los residuos en sí, ya que la gestión de los residuos orgánicos como el estiércol, los lixiviados y los residuos de alimentos es costosa y una creciente preocupación ambiental [43]. La cría de insectos comestibles en los desechos resolvería dos problemas a la vez [44], pero las especies populares como el grillo y el gusano de la harina no se pueden criar fácilmente en la mayoría de los desechos, especialmente en los productos animales. Por lo tanto, existe la necesidad de identificar y volver a centrar la atención en las especies con propiedades de cultivo superiores a las especies de insectos comestibles existentes, pero que aún pueden utilizarse como alimento o alimento.

La mosca del soldado negro, Hermetia illucens, es una verdadera mosca (Diptera) de la familia Stratiomyidae. Aunque originalmente era nativo de las Américas, ahora se encuentra en todo el mundo en regiones tropicales y templadas [45,46], y su falta de resistencia al frío impide su invasión de regiones no nativas como el norte de Europa [47]. Los adultos no consumen nada más que agua, no se acercan a los humanos, no muerden ni pican, y no vectoran ni difunden ninguna enfermedad específica [46,48]. Se informa que las larvas de mosca de soldado negro (BSFL) se alimentan de una inmensa variedad de material orgánico, y ya se han utilizado con fines de gestión de residuos a pequeña escala utilizando sustratos como estiércol [49,50], paja de arroz [51], residuos de alimentos [52], granos de destiladores [53], lodo fecal [54,55], despo La diversidad de sustratos que pueden procesar y la eficiencia con la que lo hacen puede ser la más alta entre las moscas [57]. Los BSFL también son comestibles y se han estudiado como tales. Se sabe que sus relaciones de conversión de piensos son superiores tanto a los grillos como a los gusanos de la harina, y, en comparación con esos dos, la tasa de supervivencia de BSFL y las composiciones de nitrógeno y fósforo no varían tanto con la dieta [32]. No se cree que sean tóxicos [58]. Los BSFL acumulan lípidos de su dieta para su uso como energía por el adulto que no alimenta, hasta el punto de que pueden convertirse en biodiésel [59,60,61,62]. Lo que no consumen, combinado con su frass rico en nitrógeno, se puede usar como fertilizante [52,63]. Su tiempo de desarrollo larval de más de tres semanas es más largo que el de las moscas como las moscas de la casa y la carroña (<5 días), lo que significa que una sola larva consumirá una mayor cantidad de sustrato y producirá pupas más grandes [46]. Además, cuando los BSFL están en la etapa pre-pupa, dejarán instintivamente el sustrato y se trasladarán a un lugar alto y limpio, un comportamiento llamado "autocosecha" que elimina un paso que de otro modo sería intensivo en mano de obra de su agricultura [45,64]. Todos estos beneficios hacen que BSFL sea práctico para la crianza y una herramienta adecuada para valorizar los desechos, además de posiblemente una fuente sostenible de alimento para animales o alimentos para humanos. Aquí revisamos la literatura sobre la mosca del soldado negro para evaluar su idoneidad para su uso en sistemas de alimentación humana.

2. RESEÑA

2.1. Soldado negro vuela como alimento para ganado

La harina y el aceite de BSFL ya se consideran una alternativa de grado animal a la harina de pescado y el aceite de pescado utilizados para alimentar a los peces carnívoros y en otras dietas animales, debido a su alto contenido de proteínas y lípidos, incluso cuando se alimentan con flujos de residuos de origen vegetal [65]. La importancia de la harina de pescado y el aceite en la acuicultura es bien conocida, pero la competencia con las demandas de pescado para el consumo humano y la pesca agotada, entre otros factores, ha reducido los suministros de harina de pescado y aceite y los costos han subido, lo que ha llevado a las pesquerías a buscar alternativas como los aceites vegetales [66]. Los BSFL pueden acumular lípidos en sus cuerpos si se alimentan con una dieta adecuada rica en lípidos, y generalmente son más aceptables para el pescado que los aceites vegetales. Las pre-pupas mejoradas con ácidos grasos omega-3 se producen cuando la dieta larvaria se complementa con despojos de pescado [67]. Tales pre-pupae "enriquecidos" son alimentos de pescado adecuados, no producen diferencias significativas en el crecimiento del pescado y el desarrollo de la visión en comparación con la harina de pescado normal para alimentar a la trucha arco iris, Oncorhynchus mykiss [68]. El análisis sensorial de los filetes de trucha no encontró diferencias entre la harina de pescado alimentada con pescado, BSFL o las dietas enriquecidas con BSFL [68]. Otro caso en la trucha arco iris recomendó la suplementación de BSFL desgrasada en la dieta de hasta el 40 % sin ningún efecto negativo en la fisiología del pescado o la calidad física del filete, pero observó una disminución en las grasas poliinsaturadas deseables [69]. Otro estudio sobre la trucha arco iris colocó el límite en el 15% de BSFL en la dieta para el crecimiento de peces no afectados [70]. Un estudio sobre la carpa juvenil de Jian (Cyprinus carpio var. Jian) no encontró ninguna diferencia entre el aceite de BSFL y el aceite de soja en el rendimiento del crecimiento, pero disminuyó la deposición de lípidos de carpas a medida que aumentaba la proporción de aceite de BSFL en la dieta [66]. En el caso del rodaballo, Psetta maxima, aunque las comidas BSFL tenían una palatabilidad y un valor nutritivo relativamente bajos, el uso de BSFL todavía se recomendó como un reemplazo factible y parcial de la harina de pescado porque se crió en desechos locales de invernadero [65]. Los experimentos con bagre africano, Clarias gariepinus, encontraron que la sustitución total de BSFL de la harina de pescado en las dietas (donde solo representaba el 25%) no tenía ningún efecto en términos de tasa de crecimiento e índices de utilización de nutrientes, por lo que se recomendó BSFL como alternativa debido a su menor costo [71]. En última instancia, la capacidad de BSFL para producir eficiente biomasa comestible rica en proteínas a partir de residuos orgánicos potencialmente pobres en proteínas ha llevado a muchos autores a concluir que BSFL puede contribuir significativamente a la acuicultura sostenible como reemplazo parcial o total de la comida [72,73,74], incluso para los invertebrados acuáticos como los camarones [75].

El BSFL también se ha utilizado en la alimentación de aves de corral como un reemplazo parcial de los alimentos a base de maíz o soja, principalmente porque la especie coloniza y descompone naturalmente el estiércol de las aves de corral y las poblaciones a menudo se mantienen en las granjas avícolas con el fin de gestionar los residuos y reducir la contaminación [76,77]. En experimentos con codornices de engorde, Coturnix coturnix japonica, no se encontró ninguna diferencia entre el control y dos proporciones de la harina BSFL en el rendimiento productivo, el peso de la carne de pecho y el rendimiento [78]. La suplementación con BSFL no tuvo ningún efecto en los aspectos sensoriales de la carne de pechuga y las percepciones de sabor, el estado oxidativo o la composición del colesterol; y mejoró el contenido de aminoácidos de la carne hacia un mejor valor nutricional (aumento del ácido aspártico, el ácido glutámico, la alanina, la serina, la tiros Sin embargo, aumentó los niveles de los menos deseados ácidos grasos saturados y monosaturados [79]. Se encontraron efectos similares con la suplementación con BSFL en la dieta de los pollos de engorde, Gallus gallus domesticus, con la nota de que el uso de BSFL desgrasada redujo el impacto negativo en los perfiles de ácidos grasos. En ambos casos, los autores encontraron que la BSFL es una fuente prometedora de proteínas para la alimentación de aves de corral [80], y los autores concluyeron que la BSFL "la inclusión garantizaba un rendimiento productivo satisfactorio, los rasgos de la canal y la calidad general de la carne".[81] La suplementación con BSFL (50 %) o el reemplazo total del pastel de soja en las dietas de las gallinas ponedoras no tuvo ningún impacto en la salud o el rendimiento de la gallina y tuvo poco o ningún efecto en los propios huevos [82]. Los BSFL también son muy aceptables para las aves de corral, y se informa que las gallinas ponedoras buscan BSFL de los comederos en lugar de continuar comiendo alimentos de trigo y soja provisados ad libidum [83]. Por lo tanto, los BSFL son una posible sustitución parcial de la alimentación de las aves de corral, proporcionando proteína añadida con la ventaja de que los BSFL se pueden criar en el estiércol de las mismas aves que los consumen, valorando y reciclando simultáneamente los residuos.

Evolutivamente, entre los peces y las aves de corral, hay reptiles como el caimán estadounidense (Alligator mississippiensis), cuyos jóvenes insectívoros pueden sobrevivir con una dieta de BSFL seca, pero alcanzan tamaños más pequeños en esta dieta que en el control. Se culpó a la baja palatabilidad de la BSFL sin procesar (reacionada en este estudio sobre los residuos de restaurantes), por lo que solo se recomienda la BSFL como una alternativa parcial para la alimentación comercial de caimanes [84].

También se sabe que las moscas de soldado negro reducen la masa y el contenido de nutrientes del estiércol de cerdo [56] con eficiencias similares al estiércol de aves de corral [85,86], con beneficios para mejorar la higiene de la granja, reducir las poblaciones de moscas de plagas y reducir la contaminación por nutrientes en la escorrentía [87].Aunque las moscas no se producirían en volúmenes suficientes para alimentar a los cerdos, se pueden redirigir a otros usos, como la alimentación de peces [88], y el residuo de estiércol restante utilizado para la horticultura, lo que permite que las plantas crezcan en suelos de baja calidad o incluso en arena [89]. El BSFL se puede criar en estiércol de vaca lechera, que a menudo se mezcla con otros materiales para mejorar los rendimientos larvarios y la reducción total de los residuos debido al alto contenido de fibra cruda del estiércol lechero puro que, de lo contrario, las moscas no pueden digerir completamente [57,90,91]. La BSFL también se puede criar en sangre y despojos de mataderos, valorizando de nuevo los desechos de la producción de alimentos humanos [88].

Por lo tanto, está bien establecido que el BSFL se puede utilizar para alimentar a muchos vertebrados [92] y puede utilizar varios desechos de vertebrados como sustrato, sin efectos en la palatabilidad de las carnes alimentadas con BSFL para los seres humanos y con implicaciones significativas para la agricultura sostenible y de bajo insumo en el mundo en desarrollo [64,93]. Si bien los beneficios potenciales son mayores en estas naciones en desarrollo, se espera que la BSFL y otros alimentos para insectos desempeñen un papel más importante a lo largo del tiempo en economías avanzadas como los Estados Unidos, debido a las promesas de reducir el desperdicio entre los conglomerados de alimentos que buscan la aprobación de consumidores y reguladores cada vez más conscientes del medio ambiente, combinados con los precios volátiles...

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