Необходимо поддержать внедрение съедобных насекомых для повышения продовольственной устойчивости

Потребителям необходимо преодолеть «фактор отвращения» и перейти на экологически чистый источник белка, говорят ученые.

По оценкам, к 2050 году население мира превысит девять миллиардов человек (United Nations, 2019), при этом ожидается, что спрос на белок животного происхождения будет расти еще более высокими темпами (Godfray et al., 2010). Рост населения в Китае связан со значительным увеличением потребления мяса (Al-Ali et al., 2018). Прогнозируемый в 2014 году рост мирового производства мяса в течение следующих 35 лет составил 72% (Wu et al., 2014). Однако продукты животного происхождения, включая говядину, свинину и птицу, становятся все более дорогими как с экономической, так и с экологической точки зрения, и все чаще ассоциируются с истощением ресурсов, выбросами парниковых газов, загрязнением окружающей среды и проблемами со здоровьем. В повседневной жизни будущего мясо не может потребляться в таких масштабах, как сегодня.

Постоянный рост населения мира, отсутствие продовольственной безопасности в некоторых регионах мира, а также растущий спрос на животный белок и его стоимость потребуют значительного увеличения производства продовольствия и лягут беспрецедентно тяжелым бременем на ограниченные природные ресурсы. Это станет серьезной проблемой для сельскохозяйственной пищевой промышленности, которая должна учитывать не только демографические и экономические факторы, но и вопросы, связанные с целым рядом природных ресурсов, таких как энергия, земля и вода (Calicioglu et al., 2019). Экологическая устойчивость станет ключевым вопросом, поскольку неустойчивые модели потребления и производства причинно-следственно связаны с нынешними планетарными кризисами, связанными с утратой биоразнообразия, загрязнением окружающей среды и изменением климата. Цель Организации Объединенных Наций в области устойчивого развития #12 по обеспечению устойчивых моделей потребления и производства влечет за собой преобразование энергии и материалов для поддержания или даже улучшения благосостояния человека без негативного воздействия на природные ресурсы (Организация Объединенных Наций, 2022 г.). В контексте достижения экологически устойчивой продовольственной безопасности во всем мире съедобные насекомые как будущая пища для человека становятся вопросом, вызывающим все больший интерес (Lange and Nakamura, 2021b). В то время как употребление насекомых в пищу может принести различные выгоды, рассказ о съедобных насекомых как о решении проблем с ресурсами и голода может ввести в заблуждение. Таким образом, в настоящей статье утверждается, что наличие высококачественного белка и различных микроэлементов, а также потенциальные экологические и экономические выгоды могут сделать съедобных насекомых во всем мире пищей будущего и экологически устойчивым решением проблемы недоедания и отсутствия продовольственной безопасности. Тем не менее, расширение масштабов разведения насекомых, включая более эффективные методы разведения и экологически чистых методов выращивания, не обязательно приведет к устойчивости или увеличению продовольственных ресурсов для всех. Продукты из съедобных насекомых на мировом рынке могут стать новыми ингредиентами, используемыми для создания новых закусок для перекормленных потребителей.

Насекомые как источник пищи

Насекомые являются одним из многочисленных источников пищи, которые потреблялись в пищу на протяжении всей истории развития человечества (Pager, 1976; Backwell and d’Errico, 2001). Съедобные насекомые являются важным источником белка, жира и микроэлементов в растительной диете (Rothman et al., 2014), а поедание насекомых в той или иной степени распространено у всех приматов (McGrew, 2014). Сегодня употребление в пищу насекомых остается популярным во многих регионах мира (в основном в Центральной и Южной Америке, Африке к югу от Сахары и Юго-Восточной Азии), при этом регулярное потребление съедобных насекомых, по оценкам, является частью традиционного рациона питания более двух миллиардов человек (van Huis et al., 2013).

Съедобные насекомые являются перспективным источником макро- и микроэлементов. Имеющиеся данные свидетельствуют о высокой питательной ценности насекомых, поскольку они богаты белками, жирами, витаминами, минералами и клетчаткой (Lange and Nakamura, 2021a). Количество белка и различных типов липидов у насекомых зависит, прежде всего, от вида, типа питания и стадии метаморфоза (van Huis et al., 2013). Содержание белка в насекомых находится в том же диапазоне, что и в говядине и свинине (40–75 г/100 г сухого веса) (Istituto Nazionale della Nutrizione, 1989). Потребление насекомых может способствовать общему потреблению белка и различных аминокислот и, следовательно, может повысить питательные качества в рационе человека (Bukkens, 1997). Большинство видов съедобных насекомых, таких как желтый мучной жук, черная львинка, комнатная муха и домовой сверчок, соответствуют содержанию аминокислот (например, фенилаланин, тирозин, триптофан, треонин и лизин), рекомендованному Всемирной организацией здравоохранения (World Health Organization, 2007). Было обнаружено, что общее содержание жира в насекомых колеблется от 2 до 62% (Williams et al., 2016). Профиль жирных кислот насекомых аналогичен профилю животных жиров и растительных масел (Tzompa-Sosa and Fogliano, 2017). Однако, по сравнению с говядиной и свининой, насекомые особенно богаты ненасыщенными жирными кислотами, причем некоторые виды насекомых содержат до 75% от общего содержания жирных кислот (Rumpold and Schlüter, 2013; Tzompa-Sosa et al., 2014). Состав полиненасыщенных кислот омега-3 и некоторых других жирных кислот в мучных червях сопоставим с таковым в рыбе и выше, чем в свиньях и крупном рогатом скоте. На соотношение омега-6/омега-3 жирных кислот может влиять диета (Lange and Nakamura, 2021b). Съедобные насекомые также являются важным пищевым источником клетчатки, поскольку экзоскелет многих насекомых состоит из хитина. Съедобные насекомые, по-видимому, являются многообещающим источником пищевых биологически активных веществ, таких как минералы, полиненасыщенные жирные кислоты и клетчатка, и могут быть в состоянии обеспечить широкий спектр пищевых добавок и функциональных пищевых ингредиентов для конкретных целей. Однако, учитывая очень большое количество съедобных видов насекомых и множество факторов, влияющих на содержание в них питательных веществ и биологически активных веществ, невозможно сделать обобщающие выводы относительно их питательной ценности и потенциальных оздоровительных свойств.

Экологические преимущества съедобных насекомых

Основные экологические преимущества производства съедобных насекомых связаны с относительно высокой скоростью конверсии корма в мясо, при этом насекомые превращают растительные белки в белки насекомых гораздо эффективнее, чем другие животные (Deroy et al., 2015). В то время как сверчкам требуется < 2 кг корма на каждый 1 кг прироста массы тела (Collavo et al., 2005), среднее количество корма, необходимое для увеличения массы тела на 1 кг, составляет 2,5 кг для курицы, 5 кг для свинины и до 10 кг для говядины (Smil, 2002). Еще одним преимуществом насекомых в качестве источника пищи является высокий процент животного, которое может быть употреблено в пищу. До 80% сверчков съедобны для людей, по сравнению с 55% для свиней и кур и 40% для крупного рогатого скота (Nakagaki and de Foliart, 1991).

Что касается устойчивости, то основным преимуществом съедобных насекомых является возможность их выращивания с использованием органических пищевых отходов, таких как компост, навоз или растительные отходы, непригодные для употребления в пищу человеком, что может уменьшить вредное для окружающей среды загрязнение. Пищевые отходы, используемые для выращивания насекомых, представляют собой привлекательный подход к замкнутому циклу цепочки создания стоимости продуктов питания в устойчивой экономике замкнутого цикла (Ojha et al., 2020). Использование органических побочных потоков в качестве корма для насекомых также может повысить рентабельность разведения насекомых (Offenberg, 2011). Однако использование этой формы отходов может привести к снижению роста и эффективности питательных веществ (Smetana et al., 2016). Кроме того, уровень смертности сверчков может увеличиться, если органические отходы используются в качестве корма (Lundy and Parrella, 2015).

Съедобные насекомые, по-видимому, более благоприятны для климата, чем крупный рогатый скот, свиньи или куры, поскольку им требуется меньше места и воды для роста и развития, а также они вызывают меньше выбросов парниковых газов. Можно ожидать, что производство продовольствия в его нынешнем виде будет все больше приводить к обезлесению, ухудшению состояния окружающей среды и выбросам парниковых газов. Крупные предприятия по производству скота и рыбы несут огромные экологические издержки (Tilman et al., 2002; Fiala, 2008). Критически важным фактором, в частности, станет землепользование. Животноводство, на долю которого приходится более 70% сельскохозяйственного землепользования во всем мире (Food Agriculture Organization of the United Nations, 2009), будет все больше усугублять экологические проблемы, поскольку сокращение земель, доступных для сельского хозяйства, в результате изменения климата, вероятно, усугубит отсутствие продовольственной безопасности (Lloyd et al., 2011; Premalatha et al., 2011).

Постоянно растущий спрос на водоснабжение будет угрожать глобальному биоразнообразию, а также сельскохозяйственному производству и производству продуктов питания. Во всем мире до 70% пресной воды используется в сельском хозяйстве (Pimentel et al., 2004), при этом производство мяса требует особенно большого количества воды. Объем воды, необходимый для производства 1 кг мяса, оценивается в 2 300 л для курицы, 3 500 л для свинины и 22 000–43 000 л для говядины (Chapagain and Hoekstra, 2003; Pimentel et al., 2004). Считается, что количество воды, необходимое для производства 1 кг съедобных насекомых, значительно ниже (van Huis et al., 2013).

По оценкам, животноводство производит 18% выбросов парниковых газов, что выше, чем выбросы, производимые транспортным сектором (Steinfeld et al., 2006). Насекомые, по-видимому, выделяют значительно меньшее количество парниковых газов и аммиака, чем крупный рогатый скот или свиньи. Было обнаружено, что выбросы углекислого газа, метана и закиси азота в результате выращивания съедобных насекомых ниже в 100 раз на кг веса по сравнению с крупным рогатым скотом (Oonincx et al., 2010). Навоз и моча (аммиак) также способствуют загрязнению окружающей среды и вызывают нитрификацию и закисление почвы (Aarnink et al., 1995). Выбросы аммиака съедобными насекомыми выгодно отличаются от выбросов свиней с десятикратной разницей (Oonincx et al., 2010).

Возможные проблемы устойчивого производства съедобных насекомых

Несмотря на широкий спектр потенциальных преимуществ употребления в пищу насекомых, нарратив о съедобных насекомых как о решении проблемы недоедания и голода, а также о ресурсных и климатических проблемах или даже как о «последней великой надежде на спасение планеты» (Martin, 2014) вводит в заблуждение. Хотя насекомые могут обеспечить питательную и устойчивую пищу для растущего населения, они не являются панацеей. С устойчивым производством съедобных насекомых могут быть связаны различные проблемы. Хотя в прошлом они считались неисчерпаемым природным ресурсом (Schabel, 2006), в настоящее время некоторые популяции насекомых находятся под угрозой исчезновения из-за их сбора человеком (Ramos-Elorduy, 2006). Поскольку некоторым съедобным видам насекомых предшествуют другие насекомые и животные, уменьшение их численности может иметь неблагоприятные последствия для других популяций насекомых и широкого спектра экосистемных функций. Например, сбор съедобных насекомых может угрожать основным экосистемным услугам, таким как опыление, компостирование и борьба с вредителями (Losey and Vaughan, 2006). Чтобы сохранить популяции диких насекомых и избежать чрезмерной эксплуатации, когда количество собранных насекомых превышает способность к регенерации (Cerritos, 2009), использование съедобных насекомых в качестве устойчивого источника пищи требует крупномасштабного разведения насекомых (van Huis et al., 2013). Повлечет ли расширение производства съедобных насекомых с соответствующими требованиями, включая корма, энергию, переработку и транспортировку, непредвиденные экологические издержки и окажется ли оно более устойчивым, чем традиционное животноводство, еще предстоит выяснить. Устойчивость в этом контексте может быть свойством массового производства, а не организмов. Нынешние разрушительные методы производства продуктов питания не должны быть заменены не менее вредными новыми системами производства продуктов питания на основе насекомых. Таким образом, необходимы дальнейшие исследования, чтобы сравнить устойчивость и воздействие на окружающую среду крупномасштабного выращивания съедобных насекомых с существующими методами ведения сельского хозяйства.

Вопросы, касающиеся насекомых как устойчивого источника пищи

Многие вопросы, касающиеся использования съедобных насекомых в качестве устойчивого источника пищи, еще предстоит ответить. Будущая устойчивость и воздействие на окружающую среду крупномасштабного выращивания, сбора и производства съедобных насекомых в значительной степени неизвестны и нуждаются в более детальном изучении, чтобы можно было сравнить их с традиционными методами животноводства и ведения сельского хозяйства. В частности, необходимо изучить подходящие виды насекомых и их потребности (кормление, содержание, здоровье и благополучие животных) (Berggren et al., 2019), а также условия обработки, транспортировки и хранения продуктов питания на основе насекомых. Наши знания о безопасности пищевых продуктов в отношении насекомых для употребления в пищу человеком и о потенциальной опасности употребления насекомых ограничены. Как и другие продукты животного и растительного происхождения, съедобные насекомые могут быть связаны с различными факторами риска для здоровья, такими как аллергены, антипитательные соединения, загрязнители пищевых продуктов (например, микотоксины, патогенные микроорганизмы) и химические остатки (например, пестициды, тяжелые металлы) (Lange and Nakamura, 2021b). Это требует дальнейшего рассмотрения и исследований.

Потенциальные социально-экономические выгоды от разведения насекомых для повышения продовольственной безопасности в странах с низким уровнем дохода требуют дальнейшего изучения. Как только съедобные насекомые станут товаром на мировых рынках, они, как и соя, могут служить кормом для скота, а не пищей для людей, и, следовательно, могут не приносить пользы уязвимым группам населения. Порошок сверчка стал ингредиентом новых закусок для потребителей с более высоким доходом, в то время как люди с низким доходом, собирающие и продающие насекомых, сами не едят эту питательную пищу. Например, растущий спрос на насекомых со стороны городских жителей в Таиланде привел к импорту насекомых из граничащих с ними стран с низким уровнем дохода и более высокими показателями недоедания. Так, основной источник белка сельских крестьян в Камбодже, Лаосе и Мьянме потребляется в основном в качестве закуски сытыми городскими жителями Таиланда (Müller et al., 2016).

Основным препятствием для включения насекомых в рацион питания человека является их принятие потребителями в западных обществах. Преимущества съедобных насекомых не могут быть реализованы, если люди не хотят их есть. В Европе и Северной Америке потребление насекомых воспринимается с чувством отвращения и ассоциируется с ненадежным и примитивным образом жизни (Rozin and Fallon, 1987; Vane-Wright, 1991). Пищевое отвращение и отвращение к употреблению насекомых в основном коренится в культурно обусловленных пищевых привычках и может быть отнесено к предрассудкам (Mela, 1999). Таким образом, вопрос о том, готовы ли люди в западных странах включать насекомых в свой ежедневный рацион, зависит от того, научитесь ли они бороться с негативным отношением к ним, делая съедобных насекомых доступными и просвещая широкую общественность. Для того, чтобы убедить людей в том, что насекомые приятны на вкус, использовались различные подходы и, таким образом, они влияли на выбор потребителей в сторону благоприятного отношения к насекомым как к источнику пищи (Lange and Nakamura, 2021b). К ним относятся образовательные выставки в музеях и зоопарках, сочетание образовательных бесед и опыта поедания насекомых, гастрономические мероприятия, такие как закуски из насекомых и меню в барах и ресторанах, а также кулинарные книги о съедобных насекомых. Экспериментальный опыт подтвердил эффективность «банкетов жуков» в преодолении отвращения к съедобным насекомым (Lange and Nakamura, 2021b).

Кроме того, экологическая устойчивость, по-видимому, является не основным фактором, влияющим на принятие и потребление продуктов питания на основе насекомых, а вкус, цена и доступность (Berger et al., 2018; «Дом», 2018). Как следствие, индустрия съедобных насекомых может отказаться от мер по устойчивому развитию, а потенциал насекомых в качестве устойчивой пищевой альтернативы может быть уменьшен. Кроме того, очень высокая стоимость продуктов из сверчков, отражающая высокий спрос и низкое предложение, делает их в настоящее время маловероятной альтернативой традиционным источникам белка.

Кроме того, ограниченные знания о безопасности пищевых продуктов в связи с использованием насекомых в производстве продуктов питания, вероятно, станут препятствием для внедрения и продвижения съедобных насекомых в качестве пищи для человека в западных странах (Lange and Nakamura, 2021b). Факторы риска для здоровья человека, связанные с употреблением съедобных насекомых, включают аллергены, а также биологические и химические опасности. Как распространенность, так и концентрация загрязняющих веществ в съедобных насекомых зависят от вида, стадии сбора урожая, кормового субстрата и способов производства. Использование безопасного кормового субстрата имеет важное значение для повышения пищевой безопасности съедобных насекомых.

Заключение

Подводя итог, можно сказать, что, несмотря на то, что производство продовольствия в будущем должно будет существенно вырасти для удовлетворения потребностей в обеспечении глобальной продовольственной безопасности, воздействие сельскохозяйственных производственных систем на окружающую среду должно быть значительно снижено. Изменение рациона питания путем включения съедобных насекомых в потребление человеком может заметно остановить расширение сельского хозяйства для производства животноводства и может решить дилемму увеличения населения и потребления. Кроме того, съедобные насекомые могут обеспечить экологически чистый и устойчивый подход к производству и питательный профиль, полезный для здоровья потребителей. Питательные качества съедобных насекомых, по-видимому, эквивалентны или даже превосходят питательные качества обычных продуктов животного происхождения. По сравнению с крупным рогатым скотом и свиньями, насекомые имеют более высокую скорость роста, более высокую эффективность преобразования корма в пищу, более низкие требования к пространству и воде, а также меньшие выбросы парниковых газов и аммиака. Ирония заключается в том, что мы вкладываем энергию, землю и воду в выращивание белка более низкого качества, который требует больше ресурсов, чем насекомые. Во всем мире деньги тратятся на спасение сельскохозяйственных культур, содержащих только 14% растительного белка, путем уничтожения другого источника пищи (насекомых), содержание белка которых в сухом веществе насекомых может достигать более 70% (Premalatha et al., 2011; Rumpold and Schlüter, 2013). Крупномасштабное производство продуктов питания на основе насекомых может помочь решить надвигающуюся глобальную проблему отсутствия продовольственной безопасности и способствовать достижению целей в области устойчивого развития, поставленных Организацией Объединенных Наций.

Источник: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/frsus.2023.1112950/full