Идея кормить людей насекомыми, которые с точки зрения диетологии являются ценным источником белков, носится в воздухе уже достаточно продолжительное время. Однако культурные традиции и менталитет европейцев не очень совпадают с идеей, условно говоря, «питаться тараканами».

Однако кормить насекомыми животных не мешают никакие культурные традиции.

Ученые Биологического института Томского государственного университета (ТГУ) совершили настоящий прорыв в области биотехнологий, разработав метод изменения нутриентного состава беспозвоночных животных. Впервые в мире они создали технологию, позволяющую обогащать биомассу этих организмов таким образом, чтобы она способствовала восстановлению и набору веса сельскохозяйственных животных.

Этот инновационный подход открывает новые перспективы для производства высококачественных протеиновых добавок в корма, улучшая здоровье и продуктивность скота. Теперь исследователи способны получать биомассу с заранее заданными свойствами.

Идея проекта возникла из необходимости повысить эффективность животноводства, особенно в условиях, когда традиционные источники белков, такие как соя или рыбная мука, становятся либо слишком дорогими, либо недостаточно качественными. Ученые задались целью выяснить, как можно контролируемо обогащать беспозвоночных полезными веществами, чтобы их биомасса стала полноценным решением для кормления птицы, крупного рогатого скота и других сельскохозяйственных животных. Для этого они изучили реакции различных видов беспозвоночных на введение в их рацион предшественников питательных веществ — витаминов, минералов, белков и других важных элементов.

В качестве объектов исследования были выбраны четыре вида беспозвоночных, которые уже давно используются в мире для разных целей: как корм для животных, в качестве пищевых полуфабрикатов, и для переработки органических отходов. Это мраморный таракан (Nauphoeta cinerea), домовый сверчок (Acheta domesticus), гигантская ахатина (Achatina fulica) и калифорнийский червь (Eisenia fetida). Эти виды были отобраны не случайно: они хорошо изучены, легко разводятся в искусственных условиях и обладают высокой адаптивностью, что делает их идеальными кандидатами для экспериментов.

Руководитель проекта, заведующая кафедрой зоологии беспозвоночных животных Биологического института ТГУ Анастасия Симакова, сообщила, что результаты исследования превзошли ожидания:

«Анализ показал, что изменение минерального состава беспозвоночных при обогащении их корма происходит по-разному в зависимости от вида. Наиболее выраженные изменения наблюдались у ахатин и калифорнийских червей — у них значительно увеличивается содержание ключевых минералов, таких как кальций, фосфор и магний. У тараканов и сверчков рост некоторых элементов тоже заметен, но он менее стабилен. Однако при любом типе обогащения — частичном или комплексном — нам удавалось существенно повысить уровень витаминов группы В, жирорастворимых витаминов (A, D, E, K) и даже витамина С, что особенно важно для здоровья животных. При этом мраморные тараканы оказались лидерами по скорости накопления витаминов».

Интересно, что насекомые в целом показали себя более перспективными объектами для обогащения по сравнению с другими беспозвоночными, такими как черви или моллюски. Они лучше накапливают белки, жиры, углеводы и витамины, а их биомасса отличается высокой калорийностью. Содержание белка в биомассе сверчков и тараканов может достигать 60–70% от сухой массы, что делает их сопоставимыми с традиционными источниками животного белка – мяса или рыбы. Кроме того, насекомые быстрее размножаются и требуют меньше ресурсов для выращивания, что снижает затраты на производство обогащенной биомассы.

В России в последние годы активно развивается производство кормов и белковых продуктов на основе беспозвоночных. Это связано с глобальным трендом на поиск экологичных и устойчивых источников питания для сельского хозяйства. Технология, разработанная учеными ТГУ, идеально вписывается в эту тенденцию. Она позволяет не только улучшить нутриентный состав беспозвоночных, но и передать содержащиеся в них витамины и минералы животным в биологически активной форме. Такой подход решает сразу несколько проблем: устраняет авитаминоз у молодняка птицы, повышает продуктивность скота в стойловый период и укрепляет здоровье животных в целом.

Особое значение разработка имеет для молодняка искусственно выведенных пород, в первую очередь бройлеров, быстрый рост которых требует высококачественных и быстроусвояемых кормов. У таких животных в раннем возрасте печень и ферментативная система еще недостаточно развиты, чтобы эффективно усваивать витамины и минералы из синтетических добавок или неактивных источников. Биомасса беспозвоночных, обогащенная по технологии ТГУ, содержит эти вещества в легкоусвояемой форме, что позволяет птенцам и другим молодым животным получать необходимые элементы без дополнительной нагрузки на организм. Кроме того, высокий уровень животного белка в такой биомассе обеспечивает интенсивный рост и развитие мышц, что особенно важно для мясных пород.

Результаты исследований, проведенных в Биологическом институте ТГУ, уже сейчас позволяют разрабатывать точные рецептуры обогащения кормов. Ученые могут не только «настроить» состав биомассы под конкретные нужды животноводства, но и помочь производителям выбрать оптимальные виды беспозвоночных для накопления тех или иных веществ. Например, если требуется биомасса с высоким содержанием витамина D, предпочтение можно отдать тараканам, а для увеличения уровня кальция лучше использовать ахатин или червей. Более того, исследователи готовы сопровождать внедрение технологии на предприятиях: от подбора видов и настройки условий выращивания до контроля качества готового продукта.

Преимущества новой технологии не ограничиваются животноводством. Обогащенная биомасса беспозвоночных может найти применение и в других отраслях. В частности, в косметологии и фармацевтике активно изучаются свойства хитиновых оболочек насекомых, богатых антиоксидантами и микроэлементами. В сельском хозяйстве биомасса может использоваться как органическое удобрение благодаря высокому содержанию азота и фосфора.

Переход на новые технологии кормления может оказать значительное влияние на экономику агропромышленного комплекса. Использование корма, обогащенного сбалансированной биомассой беспозвоночных, может существенно снизить зависимость от дорогостоящих импортных добавок, химических препаратов и менее качественных традиционных источников белка, таких как соя или отходы рыбной промышленности. По оценкам экспертов, использование биомассы беспозвоночных может сократить расходы на корма на 15–20%, одновременно повышая прирост массы животных и их иммунитет. В условиях роста цен на сырье и глобальных вызовов в сфере продовольственной безопасности эти технологии могут сыграть ключевую роль в обеспечении устойчивости сельского хозяйства, снизить себестоимость производства мяса и молочной продукции, повысить привесы и улучшить качество конечного продукта.

В перспективе ученые ТГУ планируют расширить исследования, включив в них новые виды беспозвоночных и протестировав влияние обогащенной биомассы на другие категории животных, например на рыбу и домашних питомцев. Также рассматривается возможность адаптации технологии для производства пищевых продуктов для человека, что соответствует мировому интересу к насекомым как альтернативному источнику белка.

Фото: Биологический институт ТГУ