Улучшение куриного навоза добавлением хлебных отходов и бактерий, ассоциированных с черной львиной мушкой, для увеличения биомассы личинок

Преобразование сельскохозяйственных отходов в полезный корм

Современные фермы производят огромные объёмы остатков — от неприятно пахнущих куриных отходов до гор хлеба, утратившего свежесть. Утилизация этих отходов дорого обходится и может загрязнять воздух, воду и почву. В то же время фермеры ищут новые доступные источники белка для кормления птицы и рыбы, поскольку цена на рыбную муку и сою растёт. В этом исследовании изучается, как личинки черной львиной мушки — безвредного насекомого, уже применяемого в переработке отходов — могут превращать куриный навоз и хлебные отходы в питательный корм для животных, особенно при поддержке «дружелюбных» бактерий.

Почему личинки предпочитают хлеб, а не только навоз

Исследователи сначала проверили, как растут личинки черной львиной мушки на разных рационах, составленных из куриного навоза и хлебных остатков. Куриный навоз богат азотом и минералами, но относительно беден энергией; хлебные отходы насыщены углеводами, но содержат меньше белка. При кормлении только навозом личинки оставались мелкими и слабо преобразовывали отходы в биомассу. При смешивании двух ингредиентов, особенно в соотношении 1:1, личинки росли значительно крупнее, давали больше общей биомассы и требовали меньше корма на прирост массы. Этот баланс между белками и углеводами создавал для личинок более комфортный «шведский стол», давая им достаточно энергии, чтобы эффективно использовать доступный азот вместо того, чтобы терять его в виде аммиака.

То, чем питаются личинки, формирует то, что из них получается

Рацион влиял не только на скорость роста личинок, но и на их состав тела. Личинки, выращенные только на хлебе, накапливали больше всего жира и белка, но это менее практично, поскольку хлебные отходы сами по себе имеют экономическую ценность как корм. Личинки, выращенные только на навозе, были более постными, с меньшим содержанием жира и большим содержанием золы (остаточных минералов). Смешанные рационы, особенно смесь 1:1, давали личинок с более сбалансированным профилем жира, белка и минералов. Это означает, что комбинирование навоза с хлебными отходами может превратить низкоценный, грязный остаток в более желательное насекомоеобразное сырьё, ближе по качеству к традиционным кормам для животных.

Полезные микробы в кишечнике насекомых

Во второй части исследования учёные изучали мелких партнёров, живущих с мухами: бактерии, обнаруженные на яйцах черной львиной мушки и в кишечнике личинок. Они выделили несколько штаммов, которые синтезируют ферменты, способные разлагать белки и мочевину, а затем идентифицировали их с помощью генетических методов. Были отобраны пять основных видов бактерий, включая Microbacterium paraoxydans, Bacillus subtilis и Morganella morganii. При добавлении этих бактерий в рационы на основе навоза наблюдалось увеличение сухой массы личинок, улучшение эффективности преобразования корма в биомассу и изменение химического состава личинок. Некоторые комбинации сдвигали состав в сторону большего содержания жира и клетчатки, другие — увеличивали полезные углеводы и улучшали баланс нутриентов.

Усиление белкового профиля личинок

Один из бактериальных партнёров, Microbacterium paraoxydans, особенно заметно повлиял при сочетании с рационом из трёх частей навоза и одной части хлеба. Личинки на этом «усиленном» рационе содержали значительно более высокие уровни как незаменимых, так и заменимых аминокислот — строительных блоков белка. Незаменимые аминокислоты, такие как валин, лейцин, фенилаланин, лизин и другие, увеличились примерно на половину по сравнению с личинками, выращенными на том же рационе без добавления бактерий. Многие из этих аминокислот — те самые, которых часто не хватает в растительных кормах для птицы и рыбы. Помогая расщеплять белки и перерабатывать азот в кишечнике, бактерии делали эти ценные нутриенты более доступными для личинок и, следовательно, для животных, которых ими кормили бы.

От проблемы отходов к решению в виде белка

Для неспециалиста главный вывод прост: хитро комбинируя отходы и используя полезные микробы, можно превратить проблему утилизации в ценный ресурс. Смешивание куриного навоза с хлебными отходами даёт личинкам черной львиной мушки лучший рацион, помогая им расти быстрее и эффективнее превращать отходы в биомассу. Добавление отобранных бактерий ещё больше улучшает этот процесс, обогащая личинок высококачественным белком и ключевыми аминокислотами, необходимыми в кормах. Подход снижает нагрузку на окружающую среду от фермерских отходов, уменьшает зависимость от рыбной муки и сои и даёт в результате как насекомую муку, так и питательный остаток, который можно использовать как удобрение. Короче говоря, насекомые и микробы, работая вместе, могут замыкать циклы в сельском хозяйстве и поддерживать более циркулярную, устойчивую продовольственную систему.

Цитирование: Abdelmaksoud, E.M., El-Sayed, W., Rashwan, R.S. et al. Enhancing chicken manure with bread waste and black soldier fly associated bacteria to increase larval biomass. Sci Rep 16, 8262 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39463-x

Ключевые слова: черная львиная муха, переработка куриного навоза, вторичное использование хлебных отходов, белок из насекомых для кормов, полезные кишечные бактерии