El valor nutritivo de las larvas de moscas de soldado negro criadas en flujos de residuos orgánicos comunes en Kenia

Marwa Shumo

Abstracto

En África, la producción ganadera representa actualmente alrededor del 30 % del valor bruto de la producción agrícola. Sin embargo, la producción está luchando por mantenerse al día con las demandas de la expansión de las poblaciones humanas, el aumento de la urbanización y los cambios asociados en los hábitos de dieta. Los altos costos de los piensos impiden que el sector ganadero prospere y satisfagan la creciente demanda. Los insectos se han identificado como alternativas potenciales a las fuentes de proteínas utilizadas convencionalmente en la alimentación del ganado debido a su rico contenido de nutrientes y al hecho de que se pueden criar en corrientes laterales orgánicas. Los sustratos derivados de subproductos orgánicos son adecuados para la producción industrial a gran escala de harina de insectos. Por lo tanto, se llevó a cabo una comparación holística del valor nutricional de las larvas de la mosca del soldado negro (BSFL) criadas en tres sustratos orgánicos diferentes, es decir, estiércol de pollo (CM), grano gastado (SG) y residuos de cocina (KW). Las muestras de BSFL criadas en cada sustrato se recogieron para el análisis químico después del proceso de alimentación. Se colocaron quinientas (500) BSFL neonatales en bandejas metálicas de 23 × 15 cm en los respectivos sustratos durante un período de 3-4 semanas a 28 ± 2 °C y 65 ± 5 % de humedad relativa. Las larvas se cosecharon cuando se alcanzó la etapa prepupal utilizando un tamiz de malla de 5 mm. Se tomó una muestra de 200 gramos de prepupae de cada réplica y se agrupó para cada sustrato y luego se congeló a -20 °C para el análisis químico. Se analizaron muestras de BSFL y sustratos en cuanto a materia seca (DM), proteína cruda (CP), extractos de éter (EE), cenizas, fibra de detergente ácido (ADF), fibra detergente neutra (NDF), aminoácidos (AA), ácidos grasos (FA), vitaminas, flavonoides, minerales y aflatoxinas. A continuación, los datos se sometieron a un análisis de varianza (ANOVA) utilizando el procedimiento del modelo lineal general. La BSFL difería en términos de composición de nutrientes dependiendo de los sustratos orgánicos en los que se criaban. CP, EE, minerales, aminoácidos, ADF y NDF, pero no vitaminas, se vieron afectados por los diferentes sustratos de cría. Los BSFL alimentados con diferentes sustratos exhibieron diferentes patrones de acumulación de minerales, con CM dando como resultado la mayor rotación de minerales. Se detectaron bajas concentraciones de metales pesados (cadmio y plomo) en la BSFL, pero no se encontraron rastros de aflatoxinas. En conclusión, es posible aprovechar los flujos de residuos orgánicos fácilmente disponibles en Kenia para producir piensos derivados de BSFL ricos en nutrientes.

Introducción

Se espera que la demanda mundial de alimentos aumente un 70 % para el año 2050 para satisfacer las demandas de los 9.700 millones de personas que se prevé que inhibir el mundo para ese momento1. En el pasado reciente ya se han producido cambios importantes en las dietas, favoreciendo más alimentos basados en animales, en particular la leche, la carne, el pescado y los huevos, y se espera que estas preferencias aumenten con el tiempo2. Estos cambios en el patrón dietético se han visto acelerados por el crecimiento económico, junto con la rápida migración de las zonas rurales a las urbanas, así como una mayor conciencia de las necesidades nutricionales. A mediados del siglo actual, se espera que la producción de cereales y carne aumente de 2.100 millones y 258 millones de toneladas producidas al año entre 2005 y 2007 a 3.0 mil millones y 455 millones de toneladas, respectivamente, lo que plantea preocupaciones mundiales con respecto al estado de la seguridad alimentaria3.

En el mundo en desarrollo, el sector ganadero puede actuar como una puerta de entrada para aliviar la pobreza y mejorar la seguridad alimentaria4,5. La avicultura de Kenia es una fuente importante de ingresos, especialmente en las zonas rurales, y contribuye a más de una cuarta parte del Producto Interno Bruto (PIB) agrícola y representa el 8 % del PIB total en Kenia6. Sin embargo, los costos de los piensos representan más del 70 % de los costos de producción 7,8,9, lo que pone de relieve el importante papel que los piensos económicos y su disponibilidad podrían desempeñar en la cría exitosa de aves de corral. Debido a la competencia entre los alimentos, los componentes de los piensos que son adecuados para el consumo humano directo, como la soja y el pescado, son caros y aumentan colectivamente los costos de los piensos8. Además, las capturas globales de las poblaciones de peces marinos han disminuido a lo largo de los años debido a la sobreexplotación10. Esto aumenta el precio de la haba de pescado, que no solo se utiliza para alimentar al ganado, sino que es una fuente importante de proteínas en la alimentación de los peces de granja11,12. Además, la intensificación de la producción de soja, especialmente en los trópicos, dio lugar a la captura de tierras y la deforestación, además de otras consecuencias sociales y ambientales negativas13. Por las razones mencionadas anteriormente, existe una necesidad urgente de reemplazar los ingredientes convencionales para piensos, como la soja y el pescado, por otros innovadores, económicamente beneficiosos y ambientalmente sostenibles14.

La cría a gran escala de insectos es una alternativa prometedora e innovadora, ya que varias especies de insectos pueden alimentarse de varios tipos de flujos de residuos orgánicos15. Además, los insectos son valiosos reservorios de proteínas, ácidos grasos, micronutrientes y contienen grandes cantidades de energía16,17,18. Estos últimos muestran un buen perfil de aminoácidos en general, y de los esenciales más limitantes como la lisina, la treonina y la metionina, que a menudo carecen de fuentes de proteínas de origen vegetal para los no rumiantes19.

La mosca del soldado negro (BSF) Hermetia illucens L. (Diptera: Stratiomyidae), la mosca doméstica común Musca domestica L. (Diptera: Muscidae) y el gusano de la harina amarilla Tenebrio molitor L. (Coleoptera: Tenebrionidae) se encuentran entre las especies de insectos que han sido reconocidas como fuentes alternativas prometedoras de proteínas para la alimentación animal20,21,22. Los dos primeros ocurren naturalmente en los excrementos animales, pero también florecen en otros sustratos de residuos orgánicos como la pulpa de grano de café, los residuos de verduras, los residuos de catering, los residuos orgánicos municipales, la paja, los granos de destiladores secos con solubles (DDGS) y los despojos de pescado15, y pueden agregar valor al reducir la El gusano de la harina amarilla se puede criar en verduras y DDGS24,25. El peso seco de las larvas de la mosca del soldado negro (BSFL) contiene hasta un 50 % de proteína cruda (CP), hasta un 35 % de lípidos y tiene un perfil de aminoácidos similar al de la haba de pescado26. Son reconocidos y utilizados como fuentes alternativas de proteínas para la alimentación de aves de corral, cerdos y varias especies de peces y camarones27.

La mosca adulta normalmente puede vivir de una a dos semanas sin necesidad de alimentarse, ya que parece que puede depender de la reserva corporal de grasa que se adquirió durante las etapas larvarias e incluso puede vivir más tiempo cuando se alimenta con agua28. No es portador de enfermedades, y la alimentación activa de BSFL secreta una información química que mantiene alejadas a otras especies de moscas, repeliendo así posibles plagas de insectos y vectores de enfermedades como M. domestica29. Los mismos autores también informaron que la BSFL influye significativamente en la reducción de la presencia de Escherichia coli y Salmonella enterica en el estiércol de vaca, mientras que Liu y sus colegas30 informaron de la misma influencia en Escherichia coli en el estiércol de pollo. La viabilidad económica del uso de insectos como alimento depende en gran medida de los flujos de residuos orgánicos rentables y fácilmente disponibles, tanto en el mundo desarrollado como en particular en el mundo en desarrollo. Hasta ahora, muy pocos estudios evaluaron el contenido nutricional holístico de BSFL en términos de calidad utilizando dietas experimentales que se establecieron dentro de los medios del mundo en desarrollo. A diferencia de las dietas racionadas, los flujos de residuos orgánicos en el mundo en desarrollo son heterogéneos en composición nutricional y podrían ser un entorno donde los metales pesados pueden acumularse. Por lo tanto, el estudio actual buscó realizar un análisis holístico comparativo de la calidad de la composición nutricional de la BSFL criada en las corrientes de residuos orgánicos que están en gran medida y fácilmente disponibles en las áreas urbanas de Kenia y el mundo en desarrollo en general. Un estudio comparativo que es esencial a la hora de decidir qué flujos de residuos orgánicos son potencialmente adecuados para la producción industrial a gran escala de BSFL en Kenia...

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