Effizienz und Nachhaltigkeit der Herstellung und Verfütterung von Insekten-basierten Futtermitteln für Fische und Geflügel

• Forschungsstelle: BLW
• Projektnummer: 17.11

Schlüsselwörter (Deutsch)

Insektenprotein, Nährstoffeffizienz, Schwarze Soldatenfliege, Geflügel, Aquakultur, Hermetia illucens

Schlüsselwörter (Englisch)

Insect protein, nutrient efficiency, black soldier fly, poultry, aquaculture

Schlüsselwörter (Französisch)

Protéines d'insectes, efficacité des nutriments, Hermetia illucens, volaille, aquaculture

Schlüsselwörter (Italienisch)

Proteine da insetti, efficienza dei nutrienti, mosca soldato nera, Hermetia illucens, pollame, acquacoltura

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Der Umfang des Imports an Eiweissfuttermitteln für terrestrische Tiere und an Fischmehl für die Aquakultur ist in der Schweiz kritisch; dies gilt ausdrücklich auch im Bio-Sektor. Daher ist die Entwicklung von Lösungen mit insektenbasierten Futtermitteln eine relevante Strategie. Dennoch sind noch viele Fragen ungeklärt, insbesondere in Bezug auf die Larvenmast und die daran geknüpfte Effizienz und Nachhaltigkeit der Produktion. Das Projekt adressiert die oben genannten Fragestellungen in Bezug auf die derzeit in Europa stark beachtete Schwarze Soldatenfliege (Black Soldier Fly, BSF), Hermetia illucens. In einem umfassenden Ansatz analysiert dieses Projekt entscheidende Faktoren der Nährstoffeffizienz in der Nahrungskette über die Insektenproduktion und die anschliessende Verfütterung. Substratzusammensetzung, Larvenmast, anschliessende Verwendung der Produkte (Proteinmehl und Öl) in Futtermitteln, Verdaulichkeit und Produktivität in den Zieltierarten (Geflügel und Fische), sowie Produktqualität werden analysiert und in einer umfassenden Nachhaltigkeitsanalyse zusammengeführt. Das Projekt verfolgt das Ziel, für die bestehenden rechtlichen Möglichkeiten (Fischfutter) wie auch für zukünftige Entwicklungen (Geflügelfutter) eine solide Datenbasis zu schaffen, die der Bewertung und der Optimierung von Insekten-basierten Futtermitteln und ihrer Verfütterung als Grundlage dienen können. Damit sollen sowohl politische wie auch wirtschaftliche Entwicklungen unterstützt werden.

Projektziele (Deutsch)

Ziel 1: Evaluation von Nährstoffbedarf und -effizienz von BSF Larven, Ermittlung deren quantitativer und qualitativer Nährstoffcharakteristika und darauf basierend Produktion von entsprechend differenzierten Insektenmehlen und –ölen in ausreichenden Mengen für Fütterungsversuche von Nutztieren

- Larvenmast auf 8 Substratmischungen aus relevanten vegetarischen Reststoffen mit komplementären Rohnährstoffen und begleitende Dokumentation essentieller Entwicklungsparameter und chemische Analysen entlang der gesamten Stofffluss-Matrix;
- Qualitätsüberwachte Massenproduktion und Verarbeitung von auf 2 ausgewählten Futtersubstraten gemästeten BSF Larven, inklusive Monitoring schädlicher Mykotoxine

Ziel 2: Beurteilung der Effekte von qualitativ unterschiedlichen Larvenproteinmehl-Ergänzungen mit oder ohne zusätzlicher Larvenöl-Zumischung in Geflügel-Futtermitteln

- Vergleich 5 verschiedener Futtermischungen auf die Futter- und Nährstoffverwertung, Mastleistung und Fleischqualität bei Mastpoulets
- Vergleich 5 verschiedener Futtermischungen auf die Futter- und Nährstoffverwertung, Legeleistung und Eiqualität bei Legehennen

Ziel 3: Beurteilung der Effekte von qualitativ unterschiedlichen Larvenproteinmehl-Ergän-zungen in unterschiedlichen Anteilen (0-75% Substitution des Fischmehlproteins) im Futter für Jungfische

- Fütterungsversuch mit Regenbogenforellen und Bewertung von Wachstum, Nährstoffeffizienz und Verträglichkeit im Magen-Darmtrakt
- Fütterungsversuch mit Flussbarschen und Bewertung von Wachstum, Nährstoffeffizienz und Verträglichkeit im Magen-Darmtrakt

Ziel 4: Entwicklung von Mikrosatelliten-Markern bei der Schwarzen Soldatenfliege als Werkzeug für populationsgenetische Monitorings, Fitnessvergleich zweier Genotypen und deren Hybride sowie Evaluation von Genotyp × Umwelt Interaktionen

- Entwicklung und Multiplex-PCR-Etablierung mindestens 12 polymorpher (>4 Allele) genetischer Marker
- Detaillierte Evaluierung relevanter Entwicklungsparameter bei unterschiedlichen BSF-Stämmen und deren reziprok gekreuzten Hybriden
- Ermittlung der praktischen Relevanz von Genotypeffekten und/oder Genotyp × Umwelt Interaktionen auf verschiedenen Futtersubstraten anhand von quantitativen und qualita-tiven Leistungsparametern

Ziel 5: Aufbau einer schweizerischen Referenzdatenbank für Insektenmehle und ihre Nährstoffzusammensetzung mittels Nah-Infrarot-Spektroskopie (NIRS)
- Kalibrierung eines vorhandenen Gerätes basierend auf einer Vielzahl von erforderlichen nass-chemischen Analysen im Rahmen aller vorgenannten Versuche

Ziel 6: Umfassende Nachhaltigkeitsanalyse basierend auf den erhobenen Daten
- Lebenszyklusbewertung von Stoffflüssen vom organischen Reststoff bis zum Lebensmittel, ökonomische Kalkulationen und Abschätzung von Grenznutzen

Ziel 7: Dissemination der Ergebnisse
- Empfehlungen für alle relevanten Branchen, z.B. aufkommenden BSF-Produzenten, Lebensmittelherstellern und –verarbeitern, für Futtermühlen und Nutztierhalter und für politische Entscheidungsträger und akademische Institutionen
- Workshops, Merkblätter und branchenspezifische Publikationen (z.B. Agrarforschung Schweiz)
- Wissenschaftliche Publikation in Fachzeitschriften und auf Fachkonferenzen

Publikationen / Ergebnisse (Deutsch)

Der Import-Umfang von Eiweissfuttermitteln für terrestrische Nutztiere und die Aquakultur ist in der Schweiz kritisch. Die Entwicklung von Lösungen mit insektenbasierten Futtermitteln ist eine relevante Strategie. Das Projekt adressierte Fragestellungen zur Insektenproduktion und die daran geknüpfte Effizienz und Nachhaltigkeit in Bezug auf die derzeit weltweit stark beachtete Schwarze Soldatenfliege, Hermetia illucens, um eine solide Datenbasis zu schaffen, die der Bewertung und der Optimierung von Insekten-basierten Futtermitteln und ihrer Verfütterung als zukünftige Grundlage dienen können. Faktoren der Nährstoffeffizienz in der Nahrungskette über die Insektenproduktion und die anschliessende Verwendung der Produkte (Proteinmehl und Öl) in Futtermitteln, sowie Verdaulichkeit, Produktivität und Produktqualität in den Zieltierarten wurden evaluiert und in einer Nachhaltigkeitsanalyse zusammengeführt.

Die generelle Eignung von Hermetia-Mehlen als Eiweissquelle für Geflügel und Fische konnte erfolgreich demonstriert werden. Es zeigte sich jedoch, dass die grösste Herausforderung in der Produktion der Larven selber liegt. Die effiziente Verwertung minderwertiger Stoffe wird noch erhebliche Entwicklungsschritte vor allem in der Substratformulierung und der Züchtung brauchen, bevor eine nachhaltige Futtereiweiss-Alternative durch die Schwarze Soldatenfliege dargestellt werden kann.