Tổng quan

Theo tổ chức WWF (Tổ chức quốc tế bảo tồn thiên nhiên), gia súc, gia cầm nuôi ở các trang trại với quy mô công nghiệp cần có các giải pháp thay thế về thức ăn, để hạn chế diện tích canh tác đất trồng cỏ, hoa màu, nguồn nước tưới tiêu, năng lượng tiêu thụ nhằm bảo vệ hệ sinh thái tốt hơn. Thực tế, để có thể cung cấp số lượng lớn thức ăn cho các trang trại nuôi công nghiệp, chúng ta cần canh tác hàng trăm triệu ha và tiêu tốn hàng tỷ USD cho những chi phí năng lượng như xăng dầu, điện năng.

Việc canh tác, sản xuất hoa màu ngày càng mở rộng như hiện nay cũng gây ra những hậu quả trầm trọng cho hệ sinh thái, môi trường, do việc khai thác quá nhiều đất rừng, sử dụng nhiều phân bón hóa học, thuốc trừ sâu, lệ thuộc quá nhiều về điện năng, xăng dầu. Những điều này tác động tiêu cực đến sức khỏe của người tiêu dùng trên quy mô toàn cầu.

Sử dụng tảo và côn trùng để làm nguồn thức ăn thay thế bớt những nguồn thức ăn chăn nuôi truyền thống, hiện đang được ứng dụng mở rộng ở một số quốc gia châu Âu và tại Hoa Kỳ, cho thấy hiệu quả kinh tế vượt trội, tạo ra được các nguồn thực phẩm hữu cơ an toàn sinh học, đồng thời hạn chế và khai thác tài nguyên thiên nhiên. Sử dụng côn trùng, tảo làm thức ăn bổ sung cho gia súc còn giúp hạn chế khí thải nhà kính, nhất là ở những trại nuôi quy mô lớn (Megafarm).

Côn trùng là thức ăn chăn nuôi tốt hơn

Bột cá và đậu nành là những thành phần quan trọng của thức ăn chăn nuôi trên diện rộng. Khoảng 16 - 17 triệu tấn cá tự nhiên (đánh bắt ở đại dương) được chế biến thành bột cá và dầu cá hàng năm. Phần lớn bột cá và dầu cá được sử dụng trong nuôi trồng thủy sản. Tuy nhiên, giá bột cá đã tăng do nhu cầu cao và sản lượng cá trong nuôi trồng thủy sản tăng lên.

Từ đây, người chăn nuôi bắt đầu phụ thuộc nhiều hơn vào thức ăn có nguồn gốc thực vật giàu protein như đậu nành, bắp, nhưng chủ yếu được nhập khẩu từ nước ngoài. Lượng nhập khẩu lên tới khoảng 15 triệu tấn/năm và đậu nành là một phần chính trong số đó. Nhược điểm của canh tác đậu nành là gây ra nhiều căng thẳng cho môi trường. Vì vậy, việc sử dụng một giải pháp thay thế cho đậu nành trong thức ăn chăn nuôi là rất quan trọng. Một số giải pháp thay thế đã được đề xuất nhưng một giải pháp đặc biệt có vẻ rất hứa hẹn: Côn trùng.

Côn trùng là đối tượng được chú ý nhiều nhất để khai thác, sản xuất thực phẩm, không những cho gia súc, gia cầm mà còn cho chính con người. Nhất là khi dân số thế giới ngày càng tăng, tài nguyên thiên nhiên dần cạn kiệt, mức độ ô nhiễm môi trường diễn biến phức tạp.

Các nghiên cứu đã phát hiện ra khoảng 2.000 loài côn trùng có thể ăn được, hàm lượng protein cao, giàu vi chất dinh dưỡng như sắt và vitamin. Một báo cáo năm 2012 của Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hợp Quốc (FAO) đã ghi nhận tiềm năng to lớn mà côn trùng mang lại để tăng cường an ninh lương thực. Đây là nguồn thực phẩm sạch, chất lượng tốt, sản xuất bền vững, chi phí sản xuất thấp và gần như phù hợp để làm thực phẩm cho con người và động vật nuôi lấy thịt.

Một đánh giá năm 2014 của các nhà khoa học FAO về thử nghiệm thức ăn được tiến hành trên cá da trơn, cá rô phi, cá hồi vân và một số động vật như bò, gà và lợn đã kết luận rằng: Bột côn trùng có thể thay thế từ 25% - 100% bột đậu nành, hoặc bột cá trong chế độ ăn của động vật mà không có tác dụng phụ. Hầu hết côn trùng đều thiếu canxi, các axit amin methionine và lysine, nhưng chúng có thể được bổ sung với giá rẻ. Các tác giả lưu ý rằng hương vị và kết cấu của cá hay thịt gia súc, gia cầm không thay đổi khi chúng được cho ăn côn trùng. Côn trùng nói chung chứa khoảng 40 - 60% protein và chứa đến 36% chất béo. Chúng được gia súc, lợn, gia cầm và cá ăn tự nhiên như một phần của chế độ ăn phù hợp với loài của chúng. 

Đây hoàn toàn không phải là một ý tưởng mới lạ khi đưa côn trùng vào thức ăn chăn nuôi, đặc biệt là protein từ côn trùng. Ở châu Âu trong những năm 1990, bột protein từ côn trùng đã được sử dụng làm thức ăn chăn nuôi và đến năm 2017, côn trùng đã được nuôi phổ biến để dùng làm thức ăn cho cá, heo, gà và kể cả bò, cừu.

Lợi ích của côn trùng làm thức ăn gia súc, gia cầm:

1. Bột côn trùng có thể thay thế một phần bột cá và các thành phần thực vật trong thức ăn chăn nuôi 

Các nghiên cứu về chăn nuôi cho thấy bột côn trùng có thể thay thế bột cá trong thức ăn chăn nuôi ở một mức độ nhất định, và do đó có thể làm giảm tình trạng lệ thuộc vào bột cá.

Các thành phần đạm từ thực vật có khá nhiều nhược điểm so với bột cá, chẳng hạn như kém ngon miệng hơn, các thành phần kháng dinh dưỡng, hàm lượng chất xơ cao, dạng polysacarit không phải tinh bột cao và hàm lượng axit amin có lưu huỳnh thấp.

2. Côn trùng cần ít không gian và ít tiêu thụ năng lượng hơn để nuôi, so với canh tác đậu nành hay các loại hoa màu khác

So với đậu nành, côn trùng sử dụng tài nguyên và năng lượng rất hiệu quả. Một nghiên cứu cho thấy sản xuất 1 tấn dế, tương đương với khoảng 600 kg protein, cần khoảng 2,8 tấn thức ăn và diện tích là 3.100 m 2 . Đối với đậu nành, các ước tính cho thấy để sản xuất 1 tấn (tương đương với khoảng 50 kg protein) cần khoảng 3.200 m2 đất và mất một năm, trong khi vòng đời của loài dế chỉ mất từ hai đến ba tháng.

Một khía cạnh hấp dẫn khác là côn trùng có thể ăn những nguyên liệu rẻ tiền như chất thải hữu cơ, các phế phẩm nông nghiệp, tạo ra lợi nhuận trong chăn nuôi. 

Ví dụ, các cuộc điều tra cho thấy ấu trùng của ruồi lính đen (Hermetia illucens ) - một trong những loài côn trùng được phép dùng để sản xuất thức ăn chăn nuôi - đã giúp giải quyết tới 60% khối lượng chất thải hữu cơ như trái cây hỏng, vỏ trái cây, các loại rác hữu cơ… chỉ trong 10 ngày.

3. Côn trùng có thể nuôi được quanh năm 

Không giống như hầu hết các loại cây trồng được sử dụng làm thức ăn chăn nuôi chủ yếu được trồng trên đồng ruộng và bị hạn chế theo mùa, côn trùng có thể được nuôi quanh năm trong nhà. Tất nhiên, chúng sẽ yêu cầu môi trường ổn định để tăng trưởng và phát triển tối ưu.

4. Việc sử dụng côn trùng làm thức ăn chăn nuôi có thể giúp giảm sự phụ thuộc vào nguyên liệu thô nhập khẩu

Tại châu Âu sau hơn 10 năm, thị trường thức ăn chăn nuôi đã ổn định hơn, điều này đặc biệt quan trọng khi nhu cầu của các nước châu Á đối với nguyên liệu thô liên tục tăng. 

Năm 2014, 980 triệu tấn thức ăn chăn nuôi đã được sản xuất. Năm 2016, sản lượng đã tăng lên hơn 1 tỷ tấn trên toàn thế giới, giá trị khoảng 460 tỷ USD và làm cho lĩnh vực thức ăn chăn nuôi trở thành một nhánh sinh lợi lớn cho ngành canh tác hoa màu, trong khi lợi nhuận của ngành chăn nuôi ngày càng bấp bênh. 

Jason Drew - CEO của Cargill Foods tại Anh - cho biết do nguồn cung bột cá không ổn định và giá tăng lên nhanh chóng (từ khoảng 500 USD/tấn trong những năm 1990 lên 1500 - 2500 USD/tấn trong những năm gần đây), vì vậy các công ty đang tìm giải pháp cho cuộc khủng hoảng protein sắp xảy ra. "Tôi nghĩ rằng protein từ côn trùng sẽ thay thế bột cá. Chúng ta có thể để nguồn thức ăn này ở dưới cùng của chuỗi thức ăn, nơi lẽ ra nó phải ở”, Drew nói.

Nguồn: https://www.technologynetworks.com/applied-sciences - December 4, 2018 By Dr Andreas Ebertz

5. Sâu gạo và dế, những loại côn trùng giàu dinh dưỡng, có thể nuôi với quy mô lớn

Sâu Gạo (Mealworm)

Antoine Hubert là một nhà khoa học người Pháp, đồng thời là đại diện của AgriProtein và là người đồng sáng lập Ynsect - một công ty nuôi côn trùng để làm thức ăn và các ứng dụng khác - cho rằng không ai nghĩ đến côn trùng vào thời điểm trước đây. Ngày nay, xu thế nghiên cứu sản xuất protein từ côn trùng là một trong các giải pháp tối ưu mà các nhà chăn nuôi cần phải chọn. Hubert lập luận rằng vì côn trùng và động vật có vú có họ hàng rất xa, nên nguy cơ lây nhiễm mầm bệnh sang các động vật chăn nuôi là nhỏ hơn rất nhiều so với nguy cơ xảy ra giữa các loài động vật có vú với nhau.

Mới đây, Cơ quan Giám sát an toàn thực phẩm của Liên Minh Châu Âu (EFSA) thông báo đã cấp chứng nhận an toàn đối với việc tiêu thụ sâu bột vàng sấy khô. Nó mở đường cho các công ty sản xuất thức ăn chăn nuôi cũng như các nhà hàng trong khu vực cung cấp các loại thực phẩm từ côn trùng.

Và như vậy, một trong những loài côn trùng sạch như sâu gạo hoàn toàn có thể yên tâm khi được sử dụng làm thức ăn cho gia súc, gia cầm trong môi trường ngày càng xuất hiện nhiều chứng bệnh nguy hiểm cho ngành chăn nuôi.

Sâu gạo (Zophobas morio) hay còn gọi là sâu quy, siêu sâu (Superworm) là một loài bọ cánh cứng của họ Tenebrionidae. Ấu trùng của chúng được gọi là sâu gạo, có nguồn gốc ở Nam Mỹ được nhập chủ yếu từ Trung Quốc và nhân rộng tại Việt Nam.

Cách nuôi sâu gạo khá đơn giản, cơ sở hạ tầng chỉ cần là những khung nhà kho, bao lưới nhựa xung quanh và sâu gạo được nuôi trên những khay xếp chồng lên nhau. Nhiệt độ nuôi thích hợp 20 – 30 độ C. Khu nuôi phải thoáng và tránh ánh sáng trực tiếp. Thức ăn của sâu gạo chủ yếu là cám gạo và bột ngô thô.

Bột ấu trùng đầy đủ chất béo thu được từ Sâu gạo Zophobas morio rất giàu protein, chất béo, axit amin thiết yếu, axit béo và một số khoáng chất. Thành phần dinh dưỡng của thức ăn dành cho sâu gạo tạo sự thay đổi rất đáng kể đến giá trị dinh dưỡng của sâu gạo. Chế độ ăn có bổ sung bắp cải (carbage), cà rốt với thời điểm thu hoạch thích hợp (104 ngày từ trứng) có thể cải thiện hàm lượng protein và khoáng chất của bột ấu trùng thành phẩm.

Thành phần dinh dưỡng của bột ấu trùng sâu gạo được nuôi trên hỗn hợp bắp cải, cà rốt thu hoạch sau 104 ngày chứa 39,52% protein, 32% chất béo thô, 44,01% axit amin thiết yếu, 65,21 mg/100 g Calcium và 651,15 mg/100 g Phosphor với tỷ lệ axit béo n6/n3 là 1,5.

Trọng lượng trung bình của sâu gạo sau 104 ngày nuôi từ trứng là 1 gram/con (1.000 con/kg). Năng suất bình quân cho diện tích nuôi 1.000 m2 đạt từ 1.200 – 1.400 kg (trọng lượng tươi) trong thời gian 104 ngày. Nếu thiết kế nuôi trong khay theo tầng, năng suất này sẽ tăng gấp nhiều lần.

Nguồn: National Library of Medicine. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9137835/

Dế (Gryllidae)

Dế thuộc họ côn trùng bộ cánh thẳng và có quan hệ gần với châu chấu (Caelifera). Tại Việt Nam, dế sống phân bổ trên khắp mọi miền đất nước. Ở các trại nuôi dế, loài được nuôi nhiều là dế mèn và dế cơm do dễ nuôi, năng suất cao và thịt ngon. Dế được tiêu thụ chủ yếu tại các nhà hàng với giá bán khoảng 30.000 - 40.000 đồng/kg. Ngoài ra, nhiều hộ nông dân và một số trang trại nuôi gà, vịt công nghiệp cũng nuôi dế với quy mô khá lớn để dùng dế làm thức ăn cho vịt, gà thịt và gà đẻ trứng.

Trong nghiên cứu của FAO, dế là loài côn trùng được chú ý để nuôi sản xuất công nghiệp với quy mô lớn, do chất lượng dinh dưỡng của thịt dế, điều kiện nuôi dễ dàng và sản lượng cao. Một nghiên cứu cho thấy sản xuất 1 tấn dế, tương đương với khoảng 600 kg protein, cần khoảng 2,8 tấn thức ăn và diện tích là 3.100 m 2 . 

Người ta sử dụng dế làm thức ăn là vì hàm lượng protein rất cao, hơn dê, gà và thịt heo, đặc biệt rất dễ hấp thu đối với trẻ em hay các đông vật ở các giai đoạn mới cắt nguồn sữa mẹ (bò, heo), với gà con nuôi công nghiệp. Cơ thể động vật cũng dễ tiêu hóa protein từ dế hơn là các nguồn protein thực vật như đậu nành, ngô, gạo…

Bột dế sấy khô chứa tới 65% protein và là nguồn protein khá hoàn chỉnh với  9 loại axit amin thiết yếu theo các tỉ lệ lý tưởng. Bột dế còn là nguồn cung cấp vitamin, khoáng chất và chất xơ dồi dào, bao gồm chất béo, Calcium, sắt, kali, kẽm, magie, đồng, folate, biotin, các loại vitamin B, riboflavin, acid pantothenic.

Nguồn: https://www.healthline.com/nutrition/eating-crickets

6. Tảo sản xuất theo quy mô công nghiệp

Tảo xoăn (tên khoa học là Spirulina platensis) là một loại vi tảo dạng sợi xoắn màu xanh lục, chỉ có thể quan sát thấy hình xoắn sợi do nhiều tế bào đơn cấu tạo thành dưới kính hiển vi. Tên khoa học của loài này là Arthrospira platensis.

Tổ chức Y tế Thế giới (WHO/OMS) công nhận tảo Spirulina là thực phẩm bảo vệ sức khỏe tốt nhất của loài người trong thế kỉ 21. 

Cục quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) công nhận nó là một trong những nguồn protein tốt nhất.

Năm 1973, FAO đã công nhận tảo xoăn Spirulina là nguồn lương thực dự trữ quí báu cho loài người.

Hàm lượng protein trong Spirulina cao nhất trong tất cả các loại thực phẩm hiện nay, chiếm 56 – 77%. Khoáng chất như sắt, mangan, magie, canxi… cũng rất cao. Các khoáng chất cần thiết cho xương khớp và hệ miễn dịch trong tảo nhiều hơn trong sữa đến 3 lần. Protein trong tảo bao gồm khoảng 20 loại axit amin mà con người hay các loài vật nuôi rất dễ hấp thu. Tảo Spirulina cũng là nguồn bổ sung vitamin như A, E, B1, B2, B6, B12, PP với hàm lượng cao hơn cả trong gan bò. Chất béo trong tảo thuộc nhóm Omega-3 là nhóm hữu ích cho cơ thể, có hàm lượng tương đương trong dầu gan cá biển.

Loài tảo xoăn Spirulina thích hợp phát triển ở những lưu vực nước ngọt, với nhiệt độ môi trường trung bình từ 20 – 33 độ C và cường độ ánh sáng tương đối cao, có thể nuôi bằng nước ngọt hay nước biển với độ mặn khoảng 2/100.

Tảo Spirulina cho năng suất khá cao và hiện được xem là loài tảo đạt được hiệu quả cao nhất trong sản xuất quy mô công nghiệp, năng suất 20 tấn/ha.năm.

Ngoài tảo Spirulina, chúng ta có thể khai thác các loại tảo vốn phát triển mạnh mẽ ngoài tự nhiên như tảo lục Chlorella sp, Oocyctis sp, tảo mắt Euglenophyta… chứa nhiều chất dinh dưỡng cần thiết và dễ hấp thu cho động vật, nhất là các loài nhai lại.

Nhìn chung, cũng như côn trùng, tảo là nguồn thức ăn giàu dinh dưỡng và có thể phát triển bền vững để sản xuất tại chỗ với sản lượng lớn, tạo ra nguồn thức ăn dinh dưỡng giá trị để đáp ứng nhu cầu mở rộng chăn nuôi tránh việc phải nhập khẩu những nguồn nguyên liệu như protein, đậu nành, ngô… từ bên ngoài.