Porovnání stravitelnosti bílkovin jedlého hmyzu s jinými bílkovinami

Dominika Křížová

Bachelor's thesis

Comparison of edible insect proteins digestibility with other proteins

Abstract:

Přestože byl hmyz prokazatelně konzumován již australopitéky, systematický vědecký výzkum využití hmyzu jako potenciálního krmiva hospodářských zvířat a následně i pro výživu lidí byl zahájen až na konci šedesátých let minulého století. Do legislativy EU tato nová potravina vstupuje na přelomu minulého století. V současnosti je v EU schváleno celkem sedm druhů hmyzu pro krmné účely a tři druhy využitelných ve výživě člověka. Smysluplně shrnout stravitelnost a vhodnost bílkovin pro více než 2000 existujících druhů jedlého hmyzu není v rámci této práce realizovatelné. Potenciál pro průmyslovou produkci v masovém měřítku má především potemník moučný a moucha bráněnka, která je zatím schválena pouze pro krmné účely. Pro porovnání stravitelnosti s použitím zdánlivé (fekální) stravitelnosti byly tedy vybrány čtyři již komerčně využívané hmyzí druhy - moucha domácí (larva a kukla), potemník moučný (larva), cvrček domácí (dospělec) a moucha bráněnka (larva a kukla). Pro následné srovnání obsahu nutričních hodnot byla předchozí čtveřice rozšířena ještě o potemníka brazilského, bource morušového a zavíječe voskového. Většina jedlého hmyzu obsahuje dostatek bílkovin potřebných pro lidský organismus. První limitující esenciální aminokyselina je obvykle metionin. Obsah a složení všech nutričních aspektů závisí na druhu, vývojovém stádiu, stravě nebo pohlaví hmyzu. Složení mastných kyselin hmyzího tuku je srovnatelné s tukem drůbežím nebo rybím. Hmyz takřka neobsahuje žádné sacharidy. Naproti tomu vláknina je zastoupena ve značném množství. Nejběžnějším polysacharidem v těle hmyzu je chitin. S výjimkou vápníku, který je u hmyzu obecně obsažen v menším množství, je většina ostatních minerálů zastoupena v dostatečném množství nutném pro výživu člověka i hospodářských zvířat. Hmyz je ovšem taxonomicky blízký k roztočům a korýšům, a proto se mohou u některých lidí vyskytovat alergické reakce. Může také akumulovat těžké kovy a pesticidy. Stravitelnost posuzovaného vzorku hmyzí bílkoviny je srovnatelná s drůbežím masem a pouze mírně nižší než stravitelnost kaseinu. Nižší stravitelnost mouchy bráněnky je způsobena hlavně sírou obsaženou v metioninu a cysteinu. Stravitelnost obecně klesá s obsahem chitinu. Z posuzovaného vzorku obsahují vysoké procento bílkovin kukly mouchy domácí, cvrček domácí a potemník moučný. Nejvíce tuku obsahuje zavíječ voskový, následován potemníkem brazilským. Larvy mají obecně vyšší obsah tuku než dospělci. Na vlákninu jsou z vybraných druhů nejbohatší kukly mouchy domácí. Hmyz představuje vhodný alternativní zdroj bílkovin pro výživu člověka i hospodářských zvířat. Pro vyhodnocení jeho stravitelnosti jsou však nutné další studie především ty klinické.

Abstract:

Although insects have already been consumed by Australopithecus, systematic scientific research of the potential use of insects as a livestock feed did not begin until the late 1960s. This novel food enters EU legislation at the turn of the last century. At present, seven insect species are appproved for feeding purposes and five species used in human nutrition in the EU. It is not feasible to meaningfully summarize the digestibility and suitability of proteins for more than 2,000 existing edible insect species. The potential for mass production on a large scale has mainly the yeallow mealworm and the black solder fly, which, however, is so far only approved for feeding purposes. To compare digestibility using apparent (fecal) digestibility, four already commercially used insect species were selected - houseflies (larva and pupa), yeallow mealwork (larva), house cricket (adult) and black solder fly (larva and pupa). For further evaluation of suitability based on a comparison of nutritional values, the previous four species were expanded for Morio worm, silkworm and wax moth. Most edible insects contain enough protein for the human nutrition. The first limiting essential amino acid is usually methionine. The fat content and composition depends on the type, developmental stage, diet or sex of the insect. The fatty acid composition of insect fat is comparable to poultry or fish fat. Insects contain almost no carbohydrates. In contrast, fiber is present in significant amounts. The most common polysaccharide in the insect body is chitin. With the exception of calcium, which is generally present in smaller amounts in insects, most other minerals are present in sufficient quantities to feed humans and livestock. However, insects are taxonomically close to mites and crustaceans, so some people may experience allergic reactions. It can also accumulate heavy metals and pesticides. The digestibility of the assessed insect protein sample is comparable to poultry meat and only slightly lower than the digestibility of casein. The lower digestibility of the housefly is mainly due to the sulfur contained in methionine and cystine. Digestibility generally decreases with chitin content. From the assessed sample, houseflies pupae, house crickets and zellow mealworks contain a high percentage of proteins. The wax moth contains the most fat, followed by the Morio worm. The larvae have a higher fat content than adults. Of the selected species, the houseflie pupae contain the highest amount of fiber. Insects are a suitable alternative source of protein for human and livestock nutrition. However, further studies, especially on humans, are needed to evaluate its digestibility.

Keywords

Bílkovina, entomofágie, jedlý hmyz, stravitelnost, výživa

Keywords

Protein, entomophagy, edible insects, digestibility, nutrition

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 21. 4. 2022

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Petra Škvorová
• Reader: Luboš Paznocht, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme:
Food and Nutrition