Kdysi dávno básník rýmoval: „Moucha, Moucha-Tsokotukha, zlacené břicho. „A jak se to u básníků často stává, byl blízko pravdě: možná nebyl pozlacený, ale velmi zlatý. Například: melanin, který obsahuje tropická moucha zvaná „mucha černého vojáka“, stojí v závislosti na kvalitě od dvou do osmi milionů rublů za kilogram. Známé jsou protinádorové, protizánětlivé a další úžasné vlastnosti melaninu, přírodního polymeru, který dokáže absorbovat ultrafialové světlo. Vytvoření technologie pro jeho výrobu z much je velmi slibným cílem. A co melanin? Moucha černý voják už téměř rok překvapuje novosibirské vědce, kteří mezi studiemi ochutnávali její larvy. Pochoutka. Zvlášť pokud ho smažíte v těstíčku.
Přední výzkumník a vývojář laboratoře biopolymerů NSAU Oleg Sorokoletov ví, jak velký užitek lze z takových larev získat. / Nina Růžanová / RG
Klobása vyrobená z červů
„Sám jsem nečekal, že to bude tak chutné,“ říká Oleg Sorokoletov, vedoucí výzkumník a vývojář biopolymerní laboratoře Novosibirské státní agrární univerzity. — Někdo říká, že to připomíná krevety nebo kraba, ale já jsem ocenil výraznou houbovou chuť.
Musíme to vzít za slovo: korespondent RG nedostal larvy, nejen smažené, ale ani syrové. Nebyly žádné čerstvé. Ukazuje se, že po několika měsících skladování tuk obsažený v larvách mouchy vojáků žlukne. “Tlustý? – Jsem překvapen. “Myslel jsem, že je to čistý protein.” V reakci na to Oleg Sorokoletov ukazuje vzorek mušího tuku – vypadá jako kus másla. Larvy obsahují asi padesát procent bílkovin a poměrně hodně tuku. “Čerstvé chutná docela dobře,” poznamenává vědec.
Novosibirsk je jediné ruské město za Uralem, kde vědci vzali tropickou mušku vážně. Ale nespěchejte sem, abyste si objednali tsokotuh v restauraci: v Rusku a Evropě není moucha černého vojáka certifikována jako potravinářský výrobek. Ano, můžete, tady je každý svým pánem. S tímto hmyzem však nelze obchodovat jako s potravou, pokud jde pouze o přísadu do krmiva pro hospodářská zvířata. Dvounožci čekají a polykají sliny.
V posledním roce či dvou Evropský úřad pro bezpečnost potravin schválil výrobu potravin z cvrčků domácích, velkých a malých moučných červů a sarančat stěhovavých. Říká se, že černý lev je na cestě. A pak my, Sibiřané, nasadíme patenty, které jsme již obdrželi. Například na klobásu s přídavkem larev much černého vojáka – studenti NSAU už takový patent mají. Chuť to nijak neovlivňuje, „Doctorskaya“ je stejně jako „Doctorskaya“, ale je to ekonomicky výhodné – neřeknu vám proč, je to know-how.
Mimochodem, larvy mi nezpůsobily žádné znechucení: vypadají docela jedlé. Oleg Sorokoletov říká, že nikdo z hostů se ještě nenechal přesvědčit: dokonce i plaché dívky ochotně jedí larvy pro velkolepé obrázky pro sociální sítě.
Chitin a melanin
Mezitím jsou bílkoviny z hmyzu vážná věc, to není vůbec rozmazlování. Za prvé: jeho výroba nezatěžuje životní prostředí. Zatímco naše milované krávy spolu se svým mlékem produkují metan, plyn, který ničí ozónovou vrstvu. Vědci se domnívají, že za vytváření skleníkového efektu mohou spíše kravské farmy než vozidla. Za druhé: můžeme s vysokou mírou důvěry předpokládat (výzkum v této věci teprve přijde), že larvy jsou pro člověka zdravější než hovězí. “Během životního cyklu, od stádia vajíčka do stádia imago (hmyz s křídly – pozn. red.), se lev zvětší desettisíckrát,” říká Oleg Sorokoletov. Představte si silný růstový potenciál.
Mikroklima pro mouchy je důležitá věc, všechny parametry jsou řízeny automaticky. Foto: Nina Růžanová/RG
Někteří lidé žvýkají naklíčená pšeničná zrna pro zdravotní přínosy. Ale co je zajímají lví mouchy? Stimulační vlastnosti přísad do krmiv pro hmyz již byly popsány – Oleg Sorokoletov zná výsledky jejich použití pro rostliny i zvířata. Efekt je úžasný. Docházelo i k takříkajíc soukromým pokusům: stářím umírající pes, kterému byly do potravy přidávány larvy, postavil se na tlapky, snadno se podrobil operaci v celkové narkóze a žil další rok. Mimochodem, laboratoř nemá čas odrážet sportovce, kteří jsou kvůli rekordům připraveni sníst cokoli.
Ale pokud jde o levnost potravin vyrobených z hmyzu, ukázalo se, že nic takového neexistuje. Zejména na Sibiři. Tropická moucha potřebuje teplo (plus třicet stupňů) a vysokou vlhkost: naučili jsme se krávy chovat v chladných místnostech i v mrazivých podmínkách, a to je vše. Náklady na alternativní proteiny tedy nejsou v žádném případě mikroskopické.
Ale dost o jídle. Biopolymerní laboratoř byla v NSAU vybavena velkým omským holdingem „Yastro“ a má velmi specifické cíle. Již v roce 2024 se na základě výsledků vědeckého výzkumu plánuje otevření prvních podniků vyrábějících nové produkty z černé mouchy. Za prvé, chitin je také biopolymer, jako melanin. Chitosan se získává z chitinu pomocí chemických reakcí. Používá se ve farmakologii, medicíně (hojivé obklady se vyrábějí na bázi chitosanu), v chemickém a potravinářském průmyslu. Podle Olega Sorokoletova se chitosan získával poměrně dlouho z mořských živočichů – například krabů. Nyní je to ale kvůli znečištění moře problém – chitosan z mořského života obsahuje příliš mnoho těžkých kovů. Lionfly vyrábí nejčistší suroviny.
Dalším cílem, jak jsme již řekli, je melanin. Kromě toho už laboratoř prodává zoohumus, organické hnojivo. Zjednodušeně řečeno, to je to, co zbylo ze živného substrátu poté, co se na něm „najedly“ larvy muchniček. Pěstitelé rostlin jsou s účinností zoohumusu spokojeni.
Boj o konverzi
Při vytváření technologie vědci experimentují s faktory štěstí much – to není vtip. Vlhkost a teplota vzduchu, složení krmiva, vlhkost a dokonce i mletí – už téměř rok hledá laboratoř optimální poměr desítek parametrů, ne nadarmo se za vybavení utratily miliony. Na všem záleží – i mírné zvýšení koncentrace oxidu uhličitého uvádí vrtošivé mouchy do stavu pozastavené animace. Vědci bojují o konverzi – kolik čistého proteinu se získá z tuny živného substrátu (obvykle se používá krmná směs)?
Laboratoř má separátor pro zoohumus: velké larvy zůstávají v potrubí, malé částečky zoohumusu propadají buňkami. Foto: Nina Růžanová/RG
Rekord pro mouchu černého vojáka je 250 kilogramů. Nejvyšší konverze, zdůrazňuje Oleg Sorokoletov. Přijato. na tvaroh. Lehce prošlá, která se v obchodech vyhazuje. Experimentovali v laboratoři a sbírali odpad z obchodů a kaváren a restaurací – od tvarohu až po koláče. Lvi byli šťastní, stejně jako zástupci obchodu a veřejného stravování: vždyť musí platit za likvidaci „po lhůtě splatnosti“, ale tady mají to štěstí, že je darují ve prospěch vědy. Poznamenejme tedy v závorce, že tropická moucha může také pomoci při řešení problému „s odpadky“.
V průměru perutýn vyprodukuje 200 kilogramů bílkovin na tunu potravy. Ale přestavba mouchy domácí, se kterou mnoho let experimentoval Oleg Sorokoletov, nepřesáhla 120 kilogramů. Je daleko od své jihoamerické sestry.
Ale při vytváření technologie je důležité dosáhnout produkčního rytmu – toho se již dlouho daří v drůbežích a prasečích farmách, kde obyvatelé spěchají a množí se každou hodinu. U tropických mušek to zatím není možné. Mimochodem, Sofya Panteleeva, vedoucí výzkumná pracovnice Institutu systematiky a ekologie zvířat SB RAS, také studuje zvláštnosti jejich chování v laboratoři NSAU – biopolymery jsou nyní v samém popředí vědeckého myšlení. Společným úsilím se jistě podaří rozluštit „signály“ mušek černého lva – a my tropické mouše nejednou poděkujeme. Mimochodem, lev nekouše – v „okřídleném“ stavu obecně nežije dlouho a ani nejí, s výjimkou občasného pití vody.
Sergey Chernyshev a Anastasia Simakova, docent a vedoucí katedry zoologie bezobratlých na Biologickém institutu Tomské státní univerzity:
— Získávání látek z hmyzu je velmi slibný úkol. Barvicí látky (například karmín) byly od starověku extrahovány ze šupinového hmyzu, kterému se říkalo košenila. Melanin je komplexní látka komplexního složení, která plní v těle hmyzu (i člověka) mnoho funkcí. Jednou z jeho pozoruhodných vlastností je, že když je zničen, absorbuje teplo a je schopen ochladit hmyz v kritických pouštních podmínkách. Existuje mnoho způsobů využití melaninů, od barviv technických polymerů až po použití jako fotoprotektivní, protizánětlivé a dermatoprotektivní léčivo.
Tmavě zbarvený hmyz, který hromadí melanin ve svých tkáních, se tak může stát vynikajícími továrnami na jeho výrobu. Kromě toho může být tento produkt vedlejším produktem, protože hlavním zájmem biomasy hmyzu jsou živiny nebo živiny. Protein, jako makronutrient, také nazývaný protein, chitin, jako vláknina podobná vláknině, je pouze malým rozsahem živin, které může hmyz poskytnout. Minerály, vitamíny, sacharidy, tuky a aminokyseliny – jejich složky se u hmyzu liší od obratlovců.
Je třeba připomenout, že hmyzí bílkovina je živočišného původu a pro člověka je denní potřeba živočišných bílkovin až sedmdesát procent z celkové konzumované bílkoviny. V tělech hmyzu jsou živiny obsaženy v bioaktivní formě, proto je tělo lépe vstřebává a může vyvolat terapeutický účinek podobný tomu, jaký autoři viděli u starého psa, jehož potravu doplňovaly larvy much. Získávání biopolymerů, živin a dalších látek, které si hmyz dokáže syntetizovat, je jistě vyhlídkou do velmi blízké budoucnosti.
Jíst hmyz – proč ne? Slavná pochoutka „Cazu marzu“ – slavný sýr ze Sardinie, který region proslavil a o kterém se dodnes vedou spory – je proslulý tím, že jej fermentují larvy sýrové mušky. Opravdoví labužníci jedí sýr pouze s živými larvami – dodávají jazyku pikantní vjem. Při jídle stačí nosit brýle: larvy poskakují poměrně energicky a mohou se vám dostat do očí. Co se týče larev much černých, i to je perspektivní potravinová surovina.
Není nutné sníst celé larvy. Z nich můžete získat potřebné živiny a přidat je do potravinářských surovin a obohatit je. Moderní trend – pečení s přídavkem hmyzího prášku – je testován v mnoha evropských zemích: Nizozemí, Německu, Francii a dalších. Ukázalo se, že produkt je mnohem zdravější a výživnější než například párek v rohlíku. Produkty mají chuť umami – produkt s vysokým obsahem bílkovin, tato chuť je považována za pátou chuť v Asii.
Sotva stojí za to mluvit o chuti hmyzu vážně; nyní ji lze modelovat samostatně. Zřídka má hmyz jasné cukrářské aroma, jako například páchník z Jižní Ameriky, který na rozdíl od našeho produkuje ovocnou vůni charakterizovanou jako tutti-frutti. Tyto brouky jsou chovány, namočené ve vodě a poté ochucené vodou v pečivu. Většina hmyzu konzumovaného jako potrava má velmi příjemnou proteinovou chuť – připomíná popcorn, krevety, pražené ořechy. Proto ano, larvy lví mouchy lze použít k jídlu, bylo by to slibné, nebýt nákladů na údržbu.
Zkoumáme také perspektivy pěstování bezobratlých živočichů za účelem získávání potravinových surovin, ale jako klasičtí zoologové hledáme druhy, které jsou více přizpůsobené podmínkám Sibiře, jejichž údržba by byla levnější než u tropických. Zároveň musí být potravinový substrát levný a dostupný. Zajímá nás potenciál druhů akumulovat základní živiny, jejichž využití ve výživě by mohlo vyřešit problémy s nedostatkem vitamínů, minerálů, enzymů a vlákniny. Budoucností potravin je vyvážená spotřeba základních živin, biologicky aktivních prvků, antioxidantů, která prodlouží délku aktivního, energetického života ve štíhlém a silném těle. Nejslibnějšími pomocníky jsou v tomto ohledu bezobratlí živočichové.
Kirill Golokhvast, ředitel Sibiřského federálního vědeckého centra agrobiotechnologií (SFSC) RAS, člen korespondent Ruské akademie vzdělávání, profesor Ruské akademie věd, zahraniční člen Mongolské akademie zemědělských věd, doktor biologických věd:
— SFSC RAS rozvíjí směr výzkumu netradičních zdrojů bílkovin. Do kultury bylo zavlečeno několik desítek druhů hmyzu – od škůdců, které se učíme hubit pomocí biopesticidů na bázi mikroorganismů, až po entomofágy (požírají škůdce) a potravinový hmyz s vysokým obsahem bílkovin. Moucha černého vojáka se zabýváme již dlouhou dobu a považujeme ji za mimořádně nadějný zemědělský hmyz.
Irina Andreeva, vedoucí výzkumná pracovnice SFSC RAS, kandidátka zemědělských věd:
— Moucha černá (Hermetia illucens) je v současnosti jedním z nejvyhledávanějších druhů hmyzu. Je chován v mnoha zemích světa za účelem zpracování organického odpadu, získávání cenných produktů – bílkovin, tuků, chitinu a jeho derivátu chitosanu, využívaných v zemědělství, potravinářství, lékařství a dalších odvětvích lidské činnosti.
U nás se bioekologickými znaky Hermetia illucens zabývá řada vědeckých institucí. Výsledky výzkumu potvrdily, že k výhodám tohoto druhu mušek tropického původu patří i to, že nejsou přenašeči infekcí a v našich klimatických podmínkách nejsou schopny přežít mimo biologické laboratoře. Hromadný chov mušky černého vojáka v Rusku provádí několik společností geograficky umístěných v evropské části země – Entoprotek LLC (Mezinárodní biotechnologická společnost), EcoBelok LLC (Moskva), Biogenesis LLC (Moskva). Přesto některé otázky týkající se chovu tohoto druhu hmyzu a také vývoje metod získávání cenných surovin z larev much zůstávají stále otevřené a výzkum v tomto směru je relevantní. Sibiřské federální vědecké centrum pro agrobiotechnologie Ruské akademie věd také provádí pokusy s různými druhy krmného hmyzu, včetně moucha černého.
Evgeny Rudoy, rektor Novosibirské státní agrární univerzity:
— Jsem vděčný společnosti Yastro-Innovations, se kterou univerzita spolupracuje v oblasti biotechnologií. To je pro zemědělskou univerzitu velmi užitečné, protože dnes se model vzdělávání mění: od modelu 1 přecházíme na 3.0, od jednoduchého přenosu znalostí ke generování znalostí a hlavně jejich implementaci do výroby. Univerzita by to sama nezvládla, a právě proto je pro nás spolupráce s inovativní firmou užitečná. Biotechnologie není pro univerzitu novým směrem, děláme to už desítky let. Již v 80. letech se první rektor zemědělské univerzity zabýval takovou technologií, jako je zpracování zemědělského odpadu pomocí domácích much, a nyní, v nové fázi vývoje biotechnologie, tuto práci obnovujeme. V této biotechnologii vidíme velké věci – v konečném důsledku z toho bude mít prospěch nejen univerzita a inovativní společnost, ale také ruská věda a průmysl.
Zatím
Moucha domácí, na rozdíl od moucha černého vojáka, je v Rusku oficiálně uznávána jako hospodářské zvíře. A Novosibirská státní agrární univerzita začala jako první v zemi prodávat zoohumus získaný pomocí mouchy domácí. Technologie jeho výroby byla poprvé testována v roce 1984: larvy much byly schopny zpracovat dvě tuny hnoje neboli ptačího trusu na zoohumus denně. Zároveň byl zničen i metan. Jak vzpomíná Oleg Sorokoletov, tyto studie tak voněly, ale byly komerčně úspěšné. Sibiřané, vyčerpaní nedostatkem jídla, viděli pytle zoohumusu a pokusili se postavit do fronty: “Prodáváte čaj!” “Čaj, ale jen pro rostliny,” odpověděli biologové.
