Насекомые и водоросли пока далеки от статуса любимых продуктов в Европе

Насекомые и водоросли — богатые источники белка как для людей, так и для скота. Чтобы они появились в меню ресторанов и в составе кормов для животных, предстоит ещё много работы, но усилия того стоят.

"Нет сомнений, что идея использования насекомых в пищу в Европе вызвала некоторый ажиотаж. Но мы должны быть осторожны, чтобы не преувеличивать преимущества этого решения по сравнению с другими вариантами", — говорит Александр Матис, профессор ETH в области устойчивой переработки пищевых продуктов.

Например, до сих пор неясно, приведёт ли употребление насекомых к фактическому снижению потребления мяса: "В нашей части мира насекомые — это дополнительный источник белка. А наша диета и так богата белком". Из его оценок устойчивости ясно, что нам следует потреблять меньше продуктов животного происхождения из-за их негативного влияния на здоровье и окружающую среду. "Разумный подход — сократить количество потребляемого мяса".

Ещё одна проблема, которая беспокоит Матиса: "Производство насекомых никогда не станет тем устойчивым решением, которого мы хотим, пока мы продолжаем выращивать их на высококачественном корме, который можно использовать для других целей". В Европе действуют чёткие ограничения на корм для насекомых, выращиваемых в качестве пищевого продукта: они должны питаться почти исключительно растительными продуктами, также одобренными в качестве корма. На практике это обычно означает смеси на основе ржаной или пшеничной муки.

В совместном проекте с Кристианом Цурбрюггом из Eawag Матис и его докторант Мориц Голд планируют кормить личинок чёрной львинки не зерном, а биоотходами. Идея в том, чтобы использовать насекомых для более эффективной переработки биоотходов. "Используя отходы в качестве источника энергии, мы задействуем один из самых низкоценных способов утилизации отходов", — утверждает Матис. Насекомые могут повысить ценность отходов, потребляя их, а затем сами становясь пищей или кормом.

Фокус на пищевой цепочке

Однако предстоит преодолеть множество препятствий, включая проблемы с плесенью, патогенами, загрязнёнными отходами и тяжёлыми металлами. Ключевой вопрос — что в конечном итоге попадает в пищевую цепочку. "Нам нужно гарантировать безопасность в цепочке создания стоимости", — говорит Матис. С этой целью он и его команда исследуют, проявляется ли у личинок, выращенных на биоотходах, какое-либо биохимическое или микробное загрязнение. Плесень и патогенные бактерии, например, могут производить потенциально вредные токсины и вызывать заболевания. Другие проблемные вещества из отходов могут накапливаться в личинках насекомых и попадать в пищевую цепочку.

Чтобы лучше понять взаимосвязь этих вопросов, Михаэль Кройцер, профессор ETH в области питания животных, объединил усилия с Александром Матисом и Eawag для проведения экспериментов по кормлению птицы в AgroVet Strickhof. Здесь личинки насекомых, выращенные на муниципальных отходах, будут включены в корм для птицы. Партнёры из Eawag намеренно добавляют в часть корма для личинок контролируемое количество загрязнителей; исследователи ETH затем скармливают этих личинок птице. После нескольких недель эксперимента они проверят мясо птицы и яйца на наличие загрязнителей.

Альтернатива сое

Пока команда ждёт результатов, докторант Кройцера Майке Хойель занята оценкой данных другого кормового эксперимента. Личинки в этом эксперименте были выращены не на высококачественных зерновых продуктах, а на отходах, образующихся до или во время приготовления пищи, и на побочных продуктах переработки зерна, таких как отруби. Одна из целей исследовательской группы Кройцера в этом эксперименте — выяснить, можно ли заменить сою белковой мукой и жиром из личинок чёрной львинки. Для этого Хойель разделила 50 несушек на 5 групп, каждая из которых получала разный корм. Контрольная группа получала обычную кормовую смесь из злаков и сои. Другие группы получали смесь злаков, обезжиренной белковой муки и жира от двух групп личинок насекомых, выращенных на разных комбинациях кормов.

Исследователи всё ещё ждут окончательных результатов. "Но уже ясно, что мы можем полностью заменить сою мукой из насекомых без потери продуктивности. Это означает одно яйцо в день, что является максимумом, который может произвести курица!" — говорит Кройцер. Команде ещё предстоит завершить анализ других параметров, таких как содержание желтка, белковый состав и профиль жирных кислот яиц.

Поиск способов замены сои особенно привлекателен для органических производителей. "Органические фермеры используют большое количество сои. Она может быть органической, но это всё ещё соя!" — говорит Кройцер. Это связано с тем, что синтетические аминокислоты не разрешены в органическом птицеводстве, поэтому органическим фермерам приходится использовать более богатый белком корм, чтобы удовлетворить потребности несушек.

Водоросли как замена мясу

Водоросли также богаты белком. Матис активно выступает за их использование в качестве устойчивой альтернативы: "Микроводоросли — очень многообещающий источник белка и ненасыщенных жирных кислот". В некоторых видах водорослей белок составляет до 70% сухой массы, и они содержат все незаменимые аминокислоты. Однако есть и недостатки, включая низкий уровень технологической готовности и минимальный эффект масштаба, что приводит к более высоким затратам. Зелёный цвет водорослей также создаёт серьёзные проблемы для пищевой промышленности. "Зелёный стейк из водорослей как разовое блюдо может показаться забавным, но в долгосрочной перспективе нам нужно найти более универсальные решения", — говорит Матис.

Цвет может быть проблемой для зелёных водорослей, но в случае микроводоросли спирулины это ценное свойство. Синий пигмент спирулины — это высококачественный продукт, который продаётся по высоким ценам. Однако для его извлечения без повреждений требуется большая осторожность. Это первый шаг в так называемом каскадном экстрагировании — процессе, с помощью которого однажды могут быть разработаны замкнутые биорефайнинги на основе водорослей. В группе Матиса уже ведётся ряд докторских проектов в этой области.

После получения нежного красителя можно использовать более жёсткие методы, такие как повышенные температуры, что позволяет извлечь весь белковый состав. "Это можно использовать, например, для производства заменителей мяса", — говорит Матис, который в настоящее время сотрудничает со стартапом planted. Далее наступает очередь липидов, которые часто ещё более стабильны. Ненасыщенные жирные кислоты — одна из самых интересных форм липидов из-за их пользы для здоровья. Наконец, оставшийся материал можно использовать в качестве источника энергии, источника углерода или удобрения.

Команда Матиса проводит детальный анализ отдельных продуктов. "Мы прокладываем путь для включения этих продуктов в пищевую систему", — говорит он. И есть все признаки того, что это станет чем-то большим, чем просто ажиотаж.