Cho gia súc ăn côn trùng có thể giúp sản xuất thịt và sữa bền vững hơn

Dân số thế giới đang tăng lên, và thách thức trong việc cung cấp thức ăn cho tất cả mọi người. Các dự báo hiện tại cho thấy đến năm 2050, nhu cầu lương thực toàn cầu có thể tăng 59% - 98% so với mức hiện tại. Đặc biệt, nhu cầu về thực phẩm giàu protein chất lượng cao sẽ tăng lên, chẳng hạn như thịt và các sản phẩm từ sữa.

Các nhà sản xuất chăn nuôi ở Mỹ và các nước xuất khẩu khác đang tìm cách tăng sản lượng đồng thời nhạy cảm với các tác động môi trường của sản xuất nông nghiệp. Một điểm đòn bẩy quan trọng là tìm ra nguyên liệu làm thức ăn chăn nuôi có thể thay thế cho ngũ cốc, giải phóng thêm đất canh tác để trồng cây phục vụ con người.

Gia súc là động vật tăng cơ tự nhiên: Hệ thống tiêu hóa chuyên biệt của chúng cho phép chúng chuyển đổi các nguồn dinh dưỡng chất lượng thấp mà con người không thể tiêu hóa, chẳng hạn như cỏ và cỏ khô, thành các loại thực phẩm protein chất lượng cao như thịt và sữa đáp ứng yêu cầu dinh dưỡng của con người. Nhưng khi hàm lượng protein của cỏ và cỏ khô trở nên quá thấp, điển hình là vào mùa đông, các nhà chăn nuôi cho gia súc ăn nguồn protein bổ sung - thường là bột đậu nành. Chiến lược này giúp gia súc phát triển, nhưng nó cũng làm tăng chi phí thịt và để lại ít đất canh tác hơn để trồng cây phục vụ con người.

Việc trồng ngũ cốc cũng có những tác động đến môi trường: Ví dụ, sản xuất đậu tương quy mô lớn là nguyên nhân dẫn đến nạn phá rừng ở Amazon. Vì tất cả những lý do này, phòng thí nghiệm của chúng tôi đang làm việc để xác định các nguồn protein mới, thay thế cho gia súc.

Ấu trùng ruồi lính đen
Một ngành công nghiệp nuôi côn trùng đang phát triển nhanh chóng trên toàn cầu. Các nhà sản xuất đang nuôi côn trùng để làm thức ăn cho gia súc vì thành phần dinh dưỡng và khả năng phát triển nhanh chóng của chúng. Dữ liệu cũng cho thấy rằng việc cho gia súc ăn côn trùng có ảnh hưởng đến môi trường nhỏ hơn so với các loại cây trồng thông thường như khô dầu đậu nành.

Trong số hàng nghìn loài côn trùng ăn được, một loài đang thu hút sự chú ý là ruồi lính đen (Hermetia illucens). Ở dạng ấu trùng, ruồi lính đen có 45% protein và 35% chất béo. Chúng có thể được cung cấp một cách hiệu quả từ chất thải từ nhiều ngành công nghiệp, chẳng hạn như chất thải thực phẩm trước khi tiêu dùng. Ấu trùng có thể được nuôi ở quy mô lớn trong các cơ sở quy mô nhà máy và ổn định trong thời gian bảo quản sau khi chúng được làm khô.

Hầu hết người lớn ở Hoa Kỳ không sẵn sàng cho ấu trùng ruồi lính đen vào đĩa của họ nhưng sẵn sàng ăn thịt từ những gia súc được cho ăn ấu trùng ruồi lính đen hơn nhiều. Điều này đã thúc đẩy nghiên cứu sử dụng ấu trùng ruồi lính đen làm thức ăn chăn nuôi.

Đã được phê duyệt cho các vật nuôi khác
Nghiên cứu sâu rộng đã chỉ ra rằng ấu trùng ruồi lính đen có thể được cho gà, lợn và cá ăn để thay thế cho thức ăn đạm thông thường như bột đậu nành và bột cá. Hiệp hội các quan chức kiểm soát thức ăn chăn nuôi Hoa Kỳ, có các thành viên điều chỉnh việc bán và phân phối thức ăn chăn nuôi ở Hoa Kỳ, đã phê duyệt ấu trùng làm thức ăn cho gia cầm, lợn và một số loại cá nhất định.

Tuy nhiên, cho đến nay vẫn còn rất ít nghiên cứu về việc cho gia súc ăn ấu trùng ruồi lính đen. Vì có nhiều lý do. Thứ nhất, hơn 14 triệu gia súc và bê được cho ăn ngũ cốc hoặc thức ăn chăn nuôi ở Mỹ. Thứ hai, hệ thống tiêu hóa chuyên biệt của gia súc có thể cho phép chúng sử dụng ấu trùng ruồi lính đen làm thức ăn hiệu quả hơn so với các vật nuôi khác.

Kết quả đầy hứa hẹn ở gia súc
Đầu năm 2022, phòng thí nghiệm của chúng tôi đã công bố kết quả từ thử nghiệm đầu tiên về việc cho gia súc ăn ấu trùng ruồi lính đen. Chúng tôi đã sử dụng những con gia súc đã được phẫu thuật trang bị các thiết bị nhỏ, giống như cửa sổ gọi là cannulas, cho phép chúng tôi nghiên cứu và phân tích dạ cỏ của động vật - phần dạ dày của chúng chịu trách nhiệm chính cho việc chuyển đổi thức ăn có chất xơ, chẳng hạn như cỏ và cỏ khô, thành năng lượng mà họ có thể sử dụng.

Cannulation được sử dụng rộng rãi để nghiên cứu quá trình tiêu hóa ở gia súc, cừu và dê, bao gồm cả lượng khí mê-tan mà chúng ợ ra, góp phần gây ra biến đổi khí hậu. Quy trình được thực hiện bởi các chuyên gia thú y theo các quy trình nghiêm ngặt để bảo vệ sức khỏe của động vật.

Trong nghiên cứu của chúng tôi, gia súc tiêu thụ một chế độ ăn cơ bản là cỏ khô cộng với chất bổ sung protein dựa trên ấu trùng ruồi lính đen hoặc thức ăn protein thông thường của ngành chăn nuôi gia súc. Chúng tôi biết rằng việc cho bò ăn thức ăn bổ sung protein cùng với cỏ hoặc cỏ khô sẽ làm tăng lượng cỏ và cỏ khô mà chúng tiêu thụ, vì vậy chúng tôi hy vọng chất bổ sung dựa trên côn trùng sẽ có tác dụng tương tự.

Chính xác là những gì chúng tôi quan sát được: Chất bổ sung protein từ côn trùng làm tăng lượng cỏ khô của động vật và tiêu hóa tương tự như chất bổ sung protein thông thường. Điều này cho thấy ấu trùng ruồi lính đen có tiềm năng như một nguồn bổ sung protein thay thế cho gia súc.