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Mit dem Wachstum der Weltbevölkerung steigt auch der Nahrungsmittelbedarf. Die Aquakultur spielt als wichtiger Sektor der Lebensmittelproduktion eine Schlüsselrolle bei der Deckung des Bedarfs der Bevölkerung an tierischem Eiweiß. Sie steht jedoch vor zahlreichen Herausforderungen, insbesondere den hohen Futterkosten und der Knappheit an Futterrohstoffen. Ein Beispiel hierfür ist Kamerun. Das Land verfügt über reichlich Wasserressourcen und viele Fischarten, doch aufgrund von Futterproblemen liegt die Fischproduktion weit unter der potenziellen Produktionskapazität, was jährlich enorme wirtschaftliche Verluste verursacht.
Fischmehl ist in der Aquakultur seit jeher eine beliebte Proteinquelle, da es reich an Proteinen und Fettsäuren ist, eine ausgewogene Aminosäurezusammensetzung aufweist, leicht verdaulich und schmackhaft ist. Die Überfischung von Wildfischen, die zur Fischmehlproduktion verwendet werden, belastet jedoch die Umwelt stark. Gleichzeitig schmälert der stetige Preisanstieg bei Fischmehl die Gewinnmargen der Aquakultur und führt sogar zu einem Ressourcenwettbewerb zwischen Aquakultur und menschlichem Konsum. Daher ist die Suche nach einem nahrhaften und nachhaltigen Fischmehlersatz zu einem dringenden Problem in der Aquakultur geworden.
In diesem Zusammenhang gewinnen Insekten als Futtermittel zunehmend an Bedeutung. Die Larven der Schwarzen Soldatenfliege (BSFL) gelten aufgrund ihres hohen Nährwerts, ihres schnellen Wachstums, ihrer geringen Umweltbelastung und ihrer hohen Akzeptanz bei den Verbrauchern als potenzieller Ersatz für Fischmehl. Es gibt jedoch noch einige Hindernisse für die Verwendung von Larven der Schwarzen Soldatenfliege in Aquakulturfutter, wie z. B. Schmackhaftigkeit, Verdaulichkeit und Chitingehalt. Auch unterschiedliche Verarbeitungsmethoden können ihre Qualität beeinträchtigen.
Um diese Probleme zu lösen, führten Forscher der Fakultät für Landwirtschaft und Agrarwissenschaften der Universität Yaoundé in Kamerun und anderer Institutionen eine eingehende Studie durch. Ihre Forschungsergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Discover Animals veröffentlicht und geben neue Hoffnung für die nachhaltige Entwicklung der Aquakultur.
Forschungsmethoden
Die Forscher führten ein 120-tägiges Fütterungsexperiment in den Aquakulturanlagen der Fakultät für Landwirtschaft und Agrarwissenschaften der Universität Yaoundé in Kamerun durch. Die im Experiment verwendeten Larven der Schwarzen Soldatenfliege stammten aus einer bereits etablierten Population der Schwarzen Soldatenfliege und ernährten sich von einer Mischung aus Obstabfällen und Kuhdung. Die Forscher behandelten die Larven mit drei verschiedenen Verarbeitungsmethoden (Kochen, Backen und Sandbacken). Die behandelten Larven wurden zudem chemisch analysiert und mikrobiologisch untersucht.
Was die Futterzusammensetzung betrifft, bereiteten die Forscher ein Kontrollfutter mit Fischmehl (FM) als Hauptproteinquelle zu sowie verschiedene Versuchsfutter mit Mehl aus Larven der Schwarzen Soldatenfliege (BSFLM), das 50 %, 75 % bzw. 100 % des Fischmehls ersetzte. Diese Futter sind isonitrogen (400 g/kg Rohprotein) und isokalorisch (3000 kcal/kg metabolisierbare Energie). Für das Experiment wurden junge Afrikanische Welse (Clarias gariepinus) ausgewählt und nach dem Zufallsprinzip verschiedenen Kunststoff-Aquakulturbecken mit jeweils 8 Fischen in jedem Becken zugewiesen. Während des Experiments überwachten die Forscher täglich die Wassertemperatur und den pH-Wert, reinigten die Becken regelmäßig und wechselten das Wasser, um Kontaminationen zu vermeiden. Die Fische wurden wöchentlich gewogen und gezählt und ihre Wachstumsleistungsindikatoren, einschließlich Überlebensrate, Gewichtszunahme, spezifische Wachstumsrate, Futterverwertungsrate usw., wurden berechnet. Nach dem Experiment wurden außerdem der viszeral-somatische Index (VSI), der hepato-somatische Index (HSI) und die Fleischqualität des Fisches ausgewertet, während das Fischfleisch einer sensorischen Bewertung unterzogen und eine wirtschaftliche Analyse sowie eine Nachhaltigkeitsbewertung durchgeführt wurden.
Forschungsergebnisse
· Auswirkungen der Verarbeitungsmethoden auf die Larven der Schwarzen Soldatenfliege: Unterschiedliche Verarbeitungsmethoden hatten signifikante Auswirkungen auf die Nährstoffzusammensetzung und die mikrobielle Zusammensetzung der Larven der Schwarzen Soldatenfliege. Durch Kochen wurden der Trockenmasse- und organische Substanzgehalt der Larven deutlich erhöht, der Rohprotein- und Fettgehalt jedoch reduziert; durch Backen wurde der höchste Proteingehalt erzielt. Was den Mineralstoffgehalt betrifft, wiesen sandgebackene Larven den höchsten Kalziumgehalt auf, gekochte Larven den höchsten Eisengehalt und gebackene Larven den höchsten Kalium-, Natrium- und Phosphorgehalt. Mikrobielle Analysen zeigten, dass Enterobacter und Salmonellen in den mit Backen und Sandbacken behandelten Larven nicht nachgewiesen wurden, der höchste Gehalt an Escherichia coli wurde in sandgebackenen Larven gefunden und Milchsäurebakterien wurden nur in gekochten Larven nachgewiesen.
· Einfluss von Larvenmehl der Schwarzen Soldatenfliege auf das Wachstum von Afrikanischen Welsen: Im Fütterungsexperiment starben Welse, die mit handelsüblichem Futter (CD), BSFLM75 und BSFLM100 gefüttert wurden, nicht, während Welse, die mit lokalem Futter (BSFLM0) gefüttert wurden, die niedrigste Überlebensrate aufwiesen. Obwohl das kommerzielle Futter die besten Ergebnisse hinsichtlich Gewichtszunahme, spezifischer Wachstumsrate und Körperlänge der Welse lieferte, verbesserten sich diese Indikatoren bei höheren BSFLM-Ersatzmengen (75 % - 100 %) im Vergleich zur lokalen Kontrolldiät (BSFLM0) signifikant. Darüber hinaus verbesserten sich auch die Futteraufnahme und die Futterverwertung der Welse mit steigenden BSFLM-Ersatzmengen.
· Auswirkungen auf den Körperindex und die Fleischqualität von Welsen: Welse der BSFLM50-Diätgruppe hatten den höchsten viszeralen Körperindex (VSI), während Welse der kommerziellen Diätgruppe den höchsten hepatosomatischen Index (HSI) hatten. Was die Fleischqualität angeht, fanden die meisten Verbraucher den Geschmack der mit unterschiedlichem Futter gefütterten Welse gut, mit Ausnahme der BSFLM75-Gruppe, in der nur 49 % der Verkoster das Fischfleisch als angenehm empfanden. Die meisten Verbraucher empfanden das Fischfleisch als saftig und überwiegend weiß. Insgesamt war die Welsakzeptanz in allen Diätgruppen hoch, wobei die BSFLM75-Gruppe die höchste Akzeptanz hatte.
Wirtschaftliche Machbarkeit und Nachhaltigkeit: Ökonomische Analysen zeigten, dass die Zugabe von BSFLM zum Futter die Welsproduktionskosten senkte und die Rentabilität verbesserte. Die Futtergruppen BSFLM75 und BSFLM100 wiesen niedrigere Futterkosten und Futteraufnahme sowie die höchste Rentabilität auf. Gleichzeitig sank die Futter-Input-Output-Ratio (FIFO) der Fische linear mit steigendem BSFLM-Gehalt im Futter, was darauf hindeutet, dass der Einsatz von BSFLM die Nachhaltigkeit des Zuchtsystems verbesserte.
Schlussfolgerungen und Bedeutung der Studie
Diese Studie zeigte, dass Larvenmehl der Schwarzen Soldatenfliege (BSFLM) eine geeignete Proteinquelle für den Fischmehlersatz darstellt, insbesondere bei höheren Ersatzmengen (75 % – 100 %). Dies kann das Wachstum, die Futterverwertung und die Überlebensrate von Afrikanischen Welsen deutlich verbessern und gleichzeitig die Produktionskosten senken sowie die Rentabilität und Nachhaltigkeit verbessern. Unterschiedliche Larvenverarbeitungsmethoden beeinflussen den Nährstoffgehalt und die mikrobiologische Qualität der Larven der Schwarzen Soldatenfliege. Daher sind standardisierte Produktionsprozesse erforderlich, um ihr Potenzial in der Aquakultur voll auszuschöpfen. Darüber hinaus ergab die Studie, dass sich BSFLM positiv auf die Fleischqualität und die sensorischen Eigenschaften von Welsen auswirkt, was die Verbraucherakzeptanz verbessern kann.
Die Studie weist jedoch auch einige Einschränkungen auf. So sind die Ergebnisse möglicherweise nicht auf alle Haltungsbedingungen anwendbar, die begrenzte Anzahl an Versuchstieren kann die Genauigkeit der Ergebnisse beeinträchtigen, die langfristigen Auswirkungen auf Gesundheit und Fortpflanzung wurden nicht untersucht, und die Bereitschaft der Landwirte, Insektenfutter zu akzeptieren, muss ebenfalls weiter untersucht werden. Dennoch zeigt diese Studie eine neue nachhaltige Entwicklungsrichtung für die Aquakultur auf, die die Abhängigkeit von Wildfang verringern und die nachhaltige Entwicklung der Aquakultur fördern soll. Zukünftig sind weitere Forschungsarbeiten erforderlich, um diese Probleme anzugehen und die breite Anwendung von Pulver aus der Larven der Schwarzen Soldatenfliege in der Aquakultur zu fördern.