世界的人口正在增长,养活所有人的挑战也是如此。当前的预测表明,到2050年,全球粮食需求可能会增加高于当前水平的59%-98%。特别是,对肉类和乳制品等高质量蛋白质食品的需求将增加。
美国和其他出口国的牲畜生产商正在寻找增加产量的方法,同时对农业生产的环境影响敏感。一个重要的杠杆点是找到可以代替谷物的动物饲料的成分,从而使更多的农田释放农作物以供人类食用。
牛是天然的升温器:他们的专业消化系统使他们能够转化人类无法消化的低品质营养素,例如草和干草,高质量的蛋白质食品,例如肉类和牛奶满足人类营养要求。但是,当草和干草的蛋白质含量变得太低时,通常在冬季,生产者会喂养动物的额外蛋白质来源 - 通常是大豆餐。这种策略有助于牛的生长,但也增加了肉类的成本,并使农田更少,以种植农作物以供人类食用。
种植谷物还具有环境影响:例如,大型大豆生产是亚马逊森林砍伐。由于所有这些原因,我们的实验室正在努力识别牛的替代新型蛋白质来源。
黑色士兵蝇幼虫
一个昆虫农业行业在全球范围内迅速出现。生产者由于其营养特征和快速生长的能力而生长的动物饲料昆虫。数据还表明将昆虫喂给牲畜具有较小的环境足迹比传统的饲料作物,例如大豆餐。
在成千上万的食用昆虫物种中,引起关注的一种是黑人士兵飞行(Hermetia毫无意义)。黑人士兵以幼虫形式苍蝇是45%蛋白质和35%脂肪。他们可以有效地在废物上喂养来自许多行业,例如消费前的食物浪费。幼虫可以大规模抬起工厂大小的设施并在干燥后是货架稳定的。
美国大多数成年人还没有准备好将黑色士兵蝇幼虫在盘子上但是,更愿意从饲养黑色士兵蝇幼虫的牲畜中食用肉。这引发了研究使用黑色士兵蝇幼虫作为牲畜饲料的研究。

已经批准了其他牲畜
广泛的研究表明,黑人士兵蝇幼虫可以喂给鸡,,,,猪和鱼作为替代常规蛋白质饲料,例如大豆粉和鱼粉。这美国饲料控制官员协会他们的成员规范在美国的动物饲料的销售和分配,批准幼虫作为饲料用于家禽,猪和某些鱼。
然而,到目前为止,关于将黑人士兵蝇幼虫喂给牛的研究很少。这很重要,原因有几个。第一的,超过1400万牛和犊牛被喂谷物或饲料在美国第二,牛的专业消化系统可能使他们能够比其他牲畜更有效地利用黑人士兵蝇幼虫作为饲料。
有希望的牛的结果
2022年初,我们的实验室发布了喂黑士兵幼虫到牛的首次试验。We used cattle that had been surgically fitted with small, porthole-like devices called cannulas, which allowed us to study and analyze the animals’ rumens – the portion of their stomach that is primarily responsible for converting fiber feeds, such as grass and hay, into energy that they can use.
插管是广泛用于研究牛,绵羊和山羊的消化,包括他们打的甲烷量,这导致气候变化。该程序是由兽医专业人士执行的,遵循严格的协议来保护动物的福祉。
在我们的研究中,牛消耗了干草的碱性饮食以及基于黑色士兵蝇幼虫或常规牛工业蛋白质饲料的蛋白质补充剂。我们知道,喂母牛蛋白质补充剂以及草或干草增加他们消耗的草和干草量,因此我们希望基于昆虫的补充剂会产生相同的作用。
这正是我们观察到的:基于昆虫的蛋白质补充剂增加了动物的干草摄入量和消化类似于常规蛋白质补充剂。这表明黑人士兵蝇幼虫具有潜力作为牛的替代蛋白质补充剂。
成本和副产品
从那以后,我们进行了另外三项试验,评估了黑人士兵在牛的幼虫,包括两人由美国农业部资助。我们特别有兴趣喂养去除脂肪的牛幼虫。数据表明脂肪可以是转换为生物柴油,从黑士兵苍蝇中产生两种可持续产品。
我们还正在研究消耗幼虫将如何影响养在牛胃中的产生甲烷的微生物。如果我们目前对2023年春季发布的问题的研究表明,消费黑士兵蝇幼虫可以减少甲烷奶牛的生产量,我们希望它会激励监管机构批准幼虫作为牛饲料。

经济学也很重要。牛肉和奶牛生产商将为基于昆虫的饲料支付多少费用,并且可以在该价格点饲养昆虫?为了开始回答这些问题,我们进行了黑士兵蝇幼虫的经济分析对于美国牛业来说,也于2022年初出版。
我们发现,幼虫的价格将比当前蛋白质源通常喂给牛,包括大豆粉。这个更高的价格反映了黑士兵蝇幼虫的卓越营养特征。但是,尚不清楚昆虫农业行业是否可以在这个价格点上种黑士兵蝇幼虫,或者牛生产者是否会付钱。
全球可食昆虫市场是快速成长,提倡者争辩说,将昆虫作为成分可以做出人类和动物食品更可持续。我认为,牛喂养行业是一个理想的市场,我希望看到进一步吸引昆虫和牛生产者的研究。