◆作者:夏旻灏黄燕华译 彭凯校
◆单位:1.华南农业大学动物科学学院 2.仲恺农业工程学院动物科技学院3.广东省农业科学院动物科学研究所
随着肉类和鱼类的消费增加,仅靠传统耕种养殖和渔业的产量已经不能够满足日益增长的蛋白质需求,这对地球的资源、社会经济发展和环境可持续性发展造成严重影响。因此,寻求具有良好营养价值的、可直接或间接供给人们消费的新型食物具有根本的重要性。用昆虫饲喂养殖动物是一种十分有前景的替代方案,因为昆虫本身的营养特性良好,对环境有益,且这种养殖模式具有可持续性。然而,西方消费者对此却缺乏共识。因此,本文以昆虫饲料为话题,旨在报道和讨论以往涉及消费者和从业者的研究,包括昆虫蛋白这一新型资源所面临的主要市场挑战。结果表明,尽管相关研究较少,但消费者的接受度不会成为饲用昆虫蛋白产业发展的障碍。然而,后续研究应该阐明消费者是否愿意消费饲喂昆虫的动物产品,以及是否能够整体接受。一般而言,从感官的角度来看,饲喂昆虫的动物产品比传统产品更好。
全球范围内,因饮食结构中动物产品消费比例的持续增加,使得对饲料原料需求的持续增加,这也使得寻求可持续的动物蛋白替代来源,将成为饲料市场的一个首要问题(Belghit等,2018;Dabbou等,2018;Lock等,2016)。近几年,许多国家已经确认昆虫是未来可持续性动物饲料的一种重要原料。首先,昆虫满足动物对营养和氨基酸的需求,以及作为一些动物的天然食物,其适口性良好(Makkar,2018)。从环境的角度来看,昆虫可进行规模化生产(Van Huis and Oonincx,2017),其生产过程温室气体的排放水平较低,生产一千克蛋白的单位土地面积较小(Oonincx and de Boer,2012),因土地面积需求的降低对人畜争粮等问题具有一定的缓解作用(Makkar,2018),更具备将有机废弃转化为高价值蛋白质产品的能力(Meneguz等,2018),特别是利用昆虫进行废物的生物转化,是可持续循环经济的一个鲜明例子(Meneguz等,2018)。目前已经对多种昆虫作为动物饲料原料进行了相关测试,其中最具有潜能的品种是黑水虻(Hermetia illucens, HI)(Schiavone等,2017;Schiavone等 ,2018)、 黄 粉 虫(Tenebro molitor,TM)(Iaconisi等,2017;Secci等,2018) 和家蝇(Musca domestica, MD)(Hussein 等 ,2017;Allegratti等,2018)。它们作为可替代饲料原料具有巨大潜力,这与它们生命周期的可控性、价格的竞争优势相关,因此它们被推荐规模化饲养(Sánchez-Muros等,2014)。有研究表明,昆虫的幼虫、蛹的蛋白和脂肪可在鱼类(Belghit等,2018)、家禽(Biasato等,2018;Pieterse等,2019)和断奶仔猪(Veldkamp等,2012;Biasato等,2019)的饲料中对传统蛋白质、脂肪(大豆、鱼粉、油脂)进行部分或全部替代。其中,传统蛋白质、脂肪来源(大豆、鱼粉、油脂)已不再被认为是可持续的(Makkar,2018)。而在动物健康和表观性状、肠道健康以及产品品质等方面都取得了积极的进展。因为昆虫含有如月桂酸、抗菌肽、甲壳素等具有增强免疫力的生物活性成分,因此利用昆虫作为新型饲料添加剂,进而改善肠道健康也引起了广泛的兴趣(IPIFF,2018;Gasco等,2018)。面对如此前景,目前全球昆虫业务增长迅速。自2000年以来,在美国、加拿大、中国、南非、欧洲等地已有多家公司成立。昆虫养殖业的整体增长与黑水虻生产企业的增长尤为相关。事实上,黑水虻的全球产量增长迅速,从2014-2015 年的7000~8000t湿重增加到2016年的14000t(https://www.allaboutfeed.net/New-Proteins/Articles/2016/12/Insect meal-allowance-expected in 2022-68992E/)。这一积极的市场趋势可能归因于从业者在昆虫生产中的获利,另一方面也可能归因于消费者意识到动物性食品生产对环境的负面影响,从而使得昆虫产量增加。其他好处包括能降低有机废弃物的处理成本及其稳定肉禽业产品价格等。
由于昆虫是许多动物(包括鱼类、野生鸟类和散养家禽)的天然食物,我们可以假设这些动物在进化上已经适应了将昆虫作为日常食物的一部分(Biasato等,2016;Sealey等,2011)。因此,在未来几年,昆虫蛋白将成为合理的商业饲料原料。然而,关于消费者和从业者对使用昆虫作为动物饲料原料的研究较少。
本文总结了前期有关昆虫消费者和从业者的研究报道,讨论昆虫作为饲料原料存在的问题,包括昆虫这一新型饲料原料所面临的主要市场挑战。本文的结构如下:在前言之后,第2节展望了在畜牧业中引入这种新型蛋白质来源后的相关法律法规;第3节回顾和讨论了消费者和从业者对昆虫作为饲料原料的好恶研究结果,以及对喂食不同昆虫饲料的动物产品进行的感官测试。最后一部分对本文进行了总结,并对该领域目前面临的挑战和未来的研究进行展望。
表1 关于使用昆虫作为饲料的法规
昆虫作为饲料原料使用的监管体系在世界各国之间存在很大差异。以下简要回顾了欧洲联盟、北美(美国和加拿大)和一些亚洲国家(中国、朝鲜和韩国)关于使用昆虫作为饲料的现行立法的主要内容。详见表1。
欧洲对于将昆虫作为饲料原料的做法深受疯牛病这一历史事件的影响,因为该病曾对消费者的健康和安全构成严重威胁。2001年,由于可传播疯牛病,动物蛋白制品被欧盟禁止用于饲用。第二年,条例2002/32明确了可用于动物饲料的原料,以及饲料中有害物质和其最大允许含量(完整列表见附件)。这导致了饲料原料生产中的每一个环节均须符合条例中对有害物质的限制标准(整虫或部分虫体制品)。直到多年后(由于对疯牛病控制条例的良好管理与实践)对PAPS禁令进行了修订,并伴随56/2013条例的颁布(Regulation(EU)No 56,2013),使得在水产养殖中可以使用除了源自于反刍动物的其它动物蛋白类制品。然而,昆虫尚未在原材料目录中得到明确准许。
《条例(欧盟)2017/893》对《条例(欧洲共同体)999/2001》的附件 I、IV,以及《委员会规例(欧盟)142/2011》附件 X、XIV 及 XV作出修订。《条例(欧盟)2017/893》授权水产养殖可使用非反刍动物源的动物蛋白制品。附件Ⅱ列出了从养殖昆虫中制备的动物蛋白,可以作为生产动物(毛皮动物除外)的饲料原料。迄今,仅允许使用7种昆虫:养殖蟋蟀、条纹蟋蟀、田间蟋蟀、黄粉虫、小粉虫、黑水虻和普通家蝇。该规定还明确了可用于昆虫养殖的饲料原料种类。
2017年,《条例(欧盟)2017/1017》修订《条例(欧盟)68/2013》,就《饲料原料目录》作出修订,并准许使用加工或未经加工的活的陆生无脊椎动物及死的陆生无脊椎动物作为饲料原料,但与《条例(欧洲共同体)1069/2009》所述的加工不同。因此,除了对植物、动物或人类健康有不利影响的物种外,陆地无脊椎动物被认为是适宜各生长阶段的饲料。目前,昆虫脂肪被允许用于饲喂所有动物,但是昆虫蛋白制品只被允许用于水产养殖。可喜的是,昆虫蛋白制品在家禽和猪饲料上应用可能已正处于讨论阶段。
在美国,负责控制动物饲料安全的机构是FDA,但在饲料监管领域其与AAFCO进行合作,特别是在处理新的饲料原料方面。AAFCO由州、联邦和国际监管官员组成,他们负责执行州法律,规范动物饲料的安全生产和对应标签。
可食用昆虫在美国被认为是食品添加剂,其中AAFCO的年度官方公布中包含了最完整的饲料原料列表及其定义,其中包括已批准的添加剂列表,以及一般公认的安全物质列表。目前,只有黑水虻的两种制品可作为动物饲料原料(干制幼虫和黑水虻粉),它的用途仅限于水产养殖(鲑鱼)。
在加拿大,CFIA的动物健康理事会动物饲料司作为管理当局,对自1983年修订的《食品法》和《饲料规例》执行管理;它还对饲料和饲料原料,及饲料相关政策进行注册和制定工作。
在加拿大,昆虫已被认为是一种新型饲料原料,虽然这些成分没有安全使用的历史。根据《食品法》,新型饲料原料及其登记程序将基于《食品法》的第4条(有害物质)和第4.1条(发布新饲料的通知和授权),其重点是进行动物健康和环境的风险评估。每一份登记方案都必须详细说明昆虫种类、具体饲养条件以及昆虫生长和饲养的基质。2016年,黑水虻幼虫被授权用于鸡饲料,2017年,黑水虻幼虫被授权用于水产养殖。2018年,该授权扩大至所有家禽。
在一些亚洲国家,昆虫历来用于食用和饲用,被视为蛋白质的良好来源。在中国,没有专门的法律对昆虫的使用进行规范。但当昆虫作为饲料添加剂进行使用,生产者须遵守《饲料及饲料添加剂管理办法》中的相关规定。
另一个例子则是朝鲜和韩国的对于昆虫的不同方略。尽管这两个国家有着相同的历史(几乎直到20世纪),语言、文化和饮食文化,但目前它们对昆虫作为食物和饲料的态度则完全不同。据朝鲜的金先生和李先生所说,使用昆虫作为饲料存在法律问题,因为昆虫被认为是动物源性蛋白质,而这些蛋白质被禁止用于动物饲料。另一方面,在韩国,昆虫被认为是人类饮食历史和动物饲料的组成部分。由于韩国政府在2015年决定放松对昆虫相关立法的管制,所以没有关于昆虫作为食物和饲料原料的具体法律法规。
(未完,待续,见11期)