338 TỔNG QUAN VỀ RUỒI LÍNH ĐEN HERMETIA ILLUCENS Nguyễn Văn Chung*, Lê Hoàng Huy, Huỳnh Thị Khuê Viện Khoa học Ứng dụng HUTECH, Trường Đại học Công nghệ TP Hồ Chí Minh GVHD TS Nguyễn Thị Hai TÓM TẮT S[.]
TỔNG QUAN VỀ RUỒI LÍNH ĐEN HERMETIA ILLUCENS Nguyễn Văn Chung*, Lê Hoàng Huy, Huỳnh Thị Khuê Viện Khoa học Ứng dụng HUTECH, Trường Đại học Công nghệ TP Hồ Chí Minh GVHD: TS Nguyễn Thị Hai TĨM TẮT Sử dụng trùng làm thực phẩm dự đốn nhiều hứa hẹn tương lai Trong số côn trùng coi nguồn protein thay thế, ruồi lính đen nhiều nhà khoa học đánh giá lồi sinh vật có khả chuyển đổi sinh học hiệu nhiều loại chất thải hữu vào sinh khối trùng Ưu điểm ruồi lính đen dễ nuôi, không cần đầu tư lớn Ấu trùng ruồi lính chứa 42% protein thơ 29% chất béo khơng mang vi sinh vật gây bệnh thích hợp để sử dụng làm nguồn cung cấp protein chất béo cho vật ni Từ khóa: Ruồi lính đen Hermetia illucens, côn trùng làm thực phẩm, phân hủy rác thải hữu GIỚI THIỆU Trong lịch sử phát triển, côn trùng người sử dụng làm thực phẩm, nhiên, nguồn thực phẩm từ côn trùng quan tâm mà nguồn cung cấp thực phẩm từ loại động vật khác bị suy giảm bị khai thác mức Cơn trùng động vật có tiềm lớn coi giải pháp để giảm bớt khủng hoảng thực phẩm, đặc biệt lo ngại an ninh lương thực toàn cầu biến đổi khí hậu và/hoặc dân số tăng [1] Bên cạnh việc ngon miệng chế biến cách, côn trùng nguồn protein phong phú, chất béo tốt nguyên tố vi lượng ổn định Ưu điểm lớn chúng so với loài động vật cung cấp thịt khác tác động môi trường thấp Côn trùng có tỷ lệ chuyển đổi thức ăn thành protein thấp so với gia súc chí gia cầm theo số nguồn, tạo khí nhà kính lượng khí thải amoniac thấp vật nuôi thông thường [2] Trang trại trùng quy mơ cơng nghiệp cần nước không gian đất đồng cỏ [2], tiêu tốn lượng nước để tạo gram protein thấp vật ni thơng thường chí sữa trứng [2], số lồi trùng chí tiêu thụ chất thải hữu xác bã thực vật Nuôi côn trùng rác thải, thứ mà người không sử dụng sau sử dụng trùng để làm thức ăn cho gia súc, gia cầm, tăng hàm lượng protein động vật cung cấp thức ăn cho người, tạo nên vịng khép kín, thân thiện với môi trường hiệu so với việc trồng loại ngũ cốc thức ăn khác, sử dụng đất tài nguyên sử dụng để trồng thức ăn cho người [3] Ruồi lính đen có tên khoa học Hermetia illucens, thuộc họ Stratiomyidae Chúng có nguồn gốc từ châu Mỹ, chúng có mặt khắp nơi tồn giới vùng ơn đới nhiệt đới [1, 2] Ruồi lính trùng vơ hại có ích người chúng đóng vai trò quan trọng giải 338 hai số khó khăn nơng nghiệp đại phân hủy rác thải hữu cung cấp nguồn protein cho vật nuôi [4] Ruồi lớn không tiêu thụ ngồi nước, khơng tiếp cận người, khơng cắn chích, khơng truyền bệnh phổ biến bệnh cụ thể [1] Ấu trùng ruồi lính đen (BSFL ăn nhiều loại vật liệu hữu sử dụng mục đ ch quản lý chất thải phân chuồng, rơm rạ, chất thải thực phẩm, bã ngũ cốc sau chưng cất, bùn phân, nội tạng động vật, chất thải nhà bếp, v.v [2] Khả xử lý chất thải ruồi lính đen cao số loài ruồi [5] Ấu trùng ruồi lính đen ăn Tỷ lệ chuyển đổi thức ăn chúng biết vượt trội so với dế giun không độc hại [5] Những phần ruồi lính đen khơng sử dụng cộng với phân chúng thải ra, sử dụng làm phân bón [6] Thời gian phát triển ấu trùng chúng ba tuần dài so với ruồi ruồi nhà ruồi xanh, có ngh a ấu trùng tiêu thụ lượng lớn chất tạo nhộng lớn [6] Ngồi ra, ruồi lính đen chuyển sang giai đoạn nhộng, chúng rời khỏi chất di chuyển đến nơi cao, sẽ, nên dễ dàng cho việc thu hoạch Tất lợi ích làm cho ruồi lính trở nên thiết thực công cụ phù hợp để phân hủy chất thải hữu làm thức ăn chăn nuôi bền vững, cung cấp thực phẩm cho người PHÂN LOẠI VÀ VỊNG Đ I CỦA RUỒI LÍNH Hình 1: Vịng đời ruồi lính (theo Femanda et al., 2017) [7] Ruồi lính trùng biến thái hồn tồn, trải qua bốn giai đoạn phát triển vòng đời chúng: trứng, ấu trùng, nhộng thành trùng Tùy thuộc vào nhiệt độ, nguồn thức ăn điều kiện khác mơi trường mà thời gian hồn thành vịng đời khác Giai đoạn trứng kéo dài 34 ngày Trong điều kiện cung cấp thức ăn đầy đủ nhiệt độ, ẩm độ tương đối thích hợp, ấu trùng phát triển vịng tuần Ấu trùng có tuổi Trước hóa nhộng, ấu trùng trãi qua giai đoạn tiền nhộng, kéo dài tuần Thời gian nhộng kéo dài khoảng tuần vũ hóa thành trưởng thành Trưởng thành sống 5-12 ngày Trưởng thành đẻ từ 500 - 1200 trứng tùy thuộc vào nguồn thức ăn điều kiện ni Vịng đời ruồi lính kéo dài 40 - 45 ngày Trong điều kiện nhân ni khơng phù hợp, vịng đời chúng kéo dài đến tháng [8] 339 Bảng 1: Vịng đời ruồi lính Vịng đời Ngày Nhiệt độ (oC) Độ ẩm tương đối (%) Trứng Trên 26 Trên 60 Ấu trùng ngày tuổi 0-4 26-29 65-75 Ấu trùng ngày tuổi 4-14 26-35 65-75 Nhộng 10-14 25-30 Thấp Ruồi trưởng thành 5-8 27-30 30-90 (Theo Mutafela, 2015) [8] RUỒI LÍNH LÀ TÁC NHÂN LÝ TƯ NG PHÂN HỦY CÁC NGUỒN RÁC THẢI HỮU CƠ Trong tự nhiên, người ta bắt gặp quần thể lớn ruồi nơi có chất thải hữu thối rữa nơi chứa phân chuồng (Nguyen et al., 2009) Ruồi trưởng thành thường chọn nơi có rác thải hữu thối rữa để đẻ trứng Vì vậy, nhiều loại rác thải hữu khác dùng thức ăn tự nhiên để ni ấu trùng ruồi lính Đó phân gia súc trang trại nuôi gia súc, chất thải từ nội tạng lò mổ gia súc, đầu ruột cá bỏ chất thải sinh hoạt người nguồn xác bã hữu từ sản xuất nông nghiệp khác rơm rạ… [9] Ruồi lính sử dụng chất thải hữu chuyển hóa thành sinh khối ấu trùng để sử dụng cho chăn nuôi phần chất thải chúng sử dụng làm phân bón hữu Thơng qua chuyển hóa thể ấu trùng, chất thải chuyển hóa thành sinh khối không độc hại giàu protein (44,4%), lipids (23%), tro (11- 28%) chất dinh dưỡng khác như: calcium (5-8%), phosphorus [9] Nghiên cứu ảnh hưởng nguồn chất gồm thức ăn thừa, vỏ chuối, bã bia bùn phân đến phát triển ấu trùng ruồi lính, Nyakeri, 2018 [9] cho biết với lượng thức ăn 100 mg/ấu trùng/ngày, trọng lượng tiền nhộng ruồi lính đạt cao ni thức ăn thừa 0.101 ± 0.002 g đạt thấp nuôi vỏ chuối (0.055 ± 0.002 g) Năng suất tiền nhộng đạt cao thức ăn thừa, thứ đến bã bia cuối vỏ chuối Đánh giá hiệu làm giảm chất thải chuyển hóa sinh học, tác giả cho biết, ấu trùng ruồi lính làm giảm từ 44,7% đến 81,8% lượng chất tỷ lệ chuyển hóa đạt từ 11,7 – 20,8% Trong đó, tỷ lệ chất bị giảm cao thức ăn thừa (80%), tỷ lệ chuyển hóa sinh học đạt đến 20,8% ẤU TRÙNG RUỒI LÍNH LÀ NGUỒN DINH DƯỠNG LÝ TƯ NG CHO ĐỘNG VẬT Bột nghiền từ ấu trứng ruồi lính sấy khơ coi loại thức ăn thay cho bột cá dầu cá dùng để nuôi thủy sản hàm lượng protein lipid cao [4], góp phần làm giảm cạnh tranh với nhu cầu cá dầu cung cấp cho người [5] Phân tích cảm quan philê cá hồi cho thấy khơng có khác biệt cá cho ăn bột cá cá cho ăn bột ấu trùng ruồi lính Sinh khối ấu trùng sử dụng để bổ sung vào thức ăn cho ăn số loài động vật gia cầm, gà núi, ếch (Leptodactylus fallax), cá sấu Mỹ (Alligator mississippiensis), cá trê (Ictalurus puncatus), cá rô phi xanh (Oreochromis aureus), cá bống non (Psetta maxima)) cá hồi cầu vồng (Oncorhynchus mykiss) (Bondari Sheppard, 1987; StHilaire et al., 2007; Kroeckel et al., 2012) Trên sở 340 nghiên cứu, tác giả cho rằng, bột nghiền từ ấu trùng ruồi lính thức ăn lý tưởng, giàu protein thay phần thay toàn phần bột cá nuôi trồng thủy sản bền vững nuôi động vật không xương sống khác tôm [6] Ấu trùng ruồi lính BSFL sử dụng thức ăn gia cầm để thay phần thức ăn có nguồn gốc từ ngơ đậu nành [7, 8] Trong thí nghiệm với chim cút ni lấy thịt (Coturnix coturnix japonica) cho thấy khơng có khác iệt sinh khối chim nuôi ằng thức ăn thơng thường ni ằng thức ăn có ổ sung ột ấu trùng ruồi lính [9] Tuy nhiên, ổ sung ột ấu trùng ruồi lính cải thiện hàm lượng acid amin thịt theo hướng cải thiện giá trị dinh dưỡng (tăng acid aspartic, acid glutamic, alanine, serine, tyrosine threonine) Nhiều kết tương tự nhận thấy nghiên cứu gà nuôi lấy thịt Gallus gallus Vì vậy, tác giả cho rằng, ấu trùng ruồi lính nguồn protein đầy hứa hẹn làm thức ăn cho gia cầm [10] dựa tiêu hiệu suất sản xuất, đặc điểm thân thịt chất lượng thịt tổng thể Bổ sung ột ấu trùng ruồi lính (50%) thay hoàn toàn bánh đậu nành chế độ ăn gà đẻ không ảnh hưởng đến sức khỏe hay hiệu suất gà mái ảnh hưởng đến chất lượng trứng [2] Bột ấu trùng ruồi lính hợp vị với gia cầm, với gà đẻ nên khuyến cáo thay phần cho thức ăn gia cầm, cung cấp thêm protein chăn ni gia cầm Ngồi ra, ấu trùng ruồi lính tích lũy canxi (khống chất phong phú ấu trùng ruồi lính) mangan, khơng tích lũy natri lưu huỳnh [1] Chúng cung cấp đầy đủ khoáng chất vitamin thiết yếu khác mức tương đương vượt trội so với loài trùng khác [6] Một lợi ích dinh dưỡng khác báo cáo, ấu trùng ruồi lính giàu acid béo chuỗi trung bình C12: [5] có tác dụng prebiotic hệ vi sinh [7] tác dụng kháng sinh vi khuẩn gây ệnh đường tiêu hóa vật ni [8] Do ấu trùng ruồi lính thay cho việc sử dụng kháng sinh thức ăn ngày ị cấm [5] Bên cạnh đó, ấu trùng ruồi lính sử dụng để thay phần thức ăn để nuôi cá sấu thương mại [3] Bột từ ấu trùng ruồi lính sử dụng làm thức ăn cho nhiều động vật có xương sống Mỹ [4] Ngoài ra, lớp vỏ chitin tiền nhộng nhộng có tác dụng kích kháng vật nuôi Gà nuôi chitin từ vỏ nhộng có khả làm giảm quần thể vi khuẩn E coli Salmonella có đường ruột [9] PHỊNG TRỪ DỊCH HẠI, BỆNH HẠI VÀ VEC TƠ TRUYỀN BỆNH Trưởng thành ruồi lính khơng tiêu thụ thức ăn, khơng gây hại cho người không truyền mầm bệnh [2, 3] Trong đó, giai đoạn ấu trùng, chúng khống chế phát triển ruồi nhà Trên chất có ni ruồi lính ruồi nhà khơng đến đẻ trứng [3] Giải thích điều này, tác giả cho rằng, ruồi lính tiết mùi đặc biệt (thơng tin hóa học) để xua đuổi ruồi nhà tất loài gây hại khác [9] Ngồi ra, ấu trùng ruồi lính có khả tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh sản sinh hợp chất kháng nấm, kháng khuẩn thơng qua hệ vi khuẩn lysobacter có ruột chúng Ví dụ như, acid lauric có khả kháng lại virus HIV virus gây bệnh sởi, vi khuẩn E coliform, Clostridium động vật nguyên sinh gây bệnh Coccidiosis; hợp chất phenolic có tác dụng kháng khuẩn phổ rộng [9] Không giống ruồi nhà thơng thường (Musca domestica), ruồi lính đen khơng truyền mầm bệnh từ chất thải hữu đến thức ăn người 341 (Calderón Arguedas et al., 2009; González et al., 2009) Các nghiên cứu cho biết, tự nhiên ấu trùng ruồi lính sống ăn nguồn có mức độ nhiễm cao như: xác bã thực vật phân hủy, hợp chất thứ cấp từ vi sinh vật kể thuốc trừ sâu Vì vậy, để tồn tại, chúng phải có chế chịu đựng chuyển hóa chất độc hại thành chất không độc Cho ấu trùng ruồi lính ăn thức ăn có bổ sung Aflatoxin, Bosch et al (2017) cho biết ấu trùng ruồi lính khơng tích lũy Aflatoxin thể kết luận ấu trùng ruồi lính chịu đựng với afltoxin KẾT LUẬN Ấu trùng ruồi lính nguồn thực phẩm giàu dinh dưỡng dễ nhân nuôi so với lồi trùng khác Bên cạnh việc cung cấp nguồn dinh dưỡng, ruồi lính cịn giúp phân hủy rác thải hữu cơ, góp phần làm giảm nhiễm mơi trường Tuy nhiên việc nhân ni ruồi lính sử dụng chúng nguồn thức ăn cần phải nghiên cứu để nâng cao hiệu kinh tế bền vững môi trường TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Sheppard, D.C.; Newton, G.L.; Thompson, S.A.; Savage, S A value-added manure management-system using the black soldier fly Bioresour Technol 1994, 50, 275–279 [2] Ciˇckov ˇ á, H.; Newton, G.L.; Lacy, R.C.; Kozánek, M The use of fly larvae for organic waste treatment Waste Manag.2015, 35, 68–80 [3] Sheppard, D.C.; Tomberlin, J.K.; Joyce, J.A.; Kiser, B.C.; Sumner, S.M Rearing methods for the black soldier fly (diptera : Stratiomyidae) J Med Entomol 2002, 39, 695–698 [CrossRef] [PubMed] [4] Kroeckel, S.; Harjes, A.G.E.; Roth, I.; Katz, H.; Wuertz, S.; Susenbeth, A.; Schulz, C When a turbot catches a fly: Evaluation of a pre-pupae meal of the black soldier fly (Hermetia illucens) as fish meal substitute—Growth performance and chitin degradation in juvenile turbot (Psetta maxima) Aquaculture 2012, 364, 345–352 [5] Li, S.L.; Ji, H.; Zhang, B.X.; Tian, J.J.; Zhou, J.S.; Yu, H.B Influence of black soldier fly (Hermetia illucens)larvae oil on growth performance, body composition, tissue fatty acid composition and lipid deposition in juvenile jian carp (Cyprinus carpio var Jian) Aquaculture 2016, 465, 43–52 [6] Cummins, V.C.; Rawles, S.D.; Thompson, K.R.; Velasquez, A.; Kobayashi, Y.; Hager, J.; Webster, C.D Evaluation of black soldier fly (Hermetia illucens) larvae meal as partial or total replacement of marine fish meal in practical diets for pacific white shrimp (Litopenaeus vannamei) Aquaculture 2017, 473, 337–344 [7] Bradley, S.W.; Booth, D.C.; Sheppard, D.C Parasitism of the black soldier fly by Trichopria sp (hymenoptera, [8] diapriidae) in poultry houses Environ Entomol 1984, 13, 451–454 [9] Mutafela, R.N (2015) High Value Organic Waste Treatment via Black Soldier Fly Bioconversion: Onsite Pilot Study Master of Science Thesis Stockholm [10] Nyakeri Evans Manyara, 2018 optimization of production of black soldier fly larvae (Hermetia illucens, L) for fish feed formulation Thesis doctor of philosophy in food security Jaramogi Oginga Odinga university of science and technology 342 ... xử lý chất thải ruồi lính đen cao số lồi ruồi [5] Ấu trùng ruồi lính đen ăn Tỷ lệ chuyển đổi thức ăn chúng biết vượt trội so với dế giun khơng độc hại [5] Những phần ruồi lính đen không sử dụng... trùng ruồi lính ăn thức ăn có bổ sung Aflatoxin, Bosch et al (2017) cho biết ấu trùng ruồi lính khơng tích lũy Aflatoxin thể kết luận ấu trùng ruồi lính chịu đựng với afltoxin KẾT LUẬN Ấu trùng ruồi. .. ruồi lính trở nên thiết thực công cụ phù hợp để phân hủy chất thải hữu làm thức ăn chăn nuôi bền vững, cung cấp thực phẩm cho người PHÂN LOẠI VÀ VỊNG Đ I CỦA RUỒI LÍNH Hình 1: Vịng đời ruồi lính