Можно ли использовать экскременты насекомых как подстилку для бройлеров? Влияние на рост, убойные качества и качество мяса

Использование побочных продуктов жизнедеятельности (фрасса) насекомых в качестве добавок для подстилки может представлять собой устойчивую стратегию в производстве бройлеров. В настоящем исследовании оценивалось влияние добавления древесной стружки с различным содержанием экскрементов мучного червя (Tenebrio molitor) на качество подстилки, показатели роста, убойные характеристики и качество мяса бройлерных цыплят.

Методы: Всего 352 однодневных самца бройлеров Ross 308 были распределены в 16 загонов (4 повторности на обработку; 22 цыплёнка на повторность) с четырьмя вариантами подстилки: 100% древесная стружка (FO, контроль) либо древесная стружка с добавлением 10% (F10), 20% (F20) или 30% (F30) фрасса. В ходе эксперимента регистрировали индивидуальную живую массу (LW) и среднесуточный прирост (DWG), а также потребление корма в расчёте на загон (DFI) и коэффициент конверсии корма (FCR). В возрасте 42 дней цыплят забили для оценки выхода тушки, соотношения частей и частоты возникновения миопатий грудной мышцы, тогда как параметры качества мяса измеряли на грудной (pectoralis major) и бедренной (iliotibialis lateralis) мышцах.

Результаты и обсуждение: Потребление корма (DFI) было значительно снижено при всех уровнях включения фрасса по сравнению с контрольной группой. Конечная живая масса (P = 0,012) и общий среднесуточный прирост (P = 0,004) были значительно ниже в группах F10 и F30 по сравнению с FO, тогда как общий FCR не изменился. Выход тушки и выход грудной мышцы не различались между вариантами обработки, тогда как выход бедренной части был значительно снижен в группе FO (P = 0,023). Миопатии грудной мышцы и параметры качества мяса не были затронуты вариантами подстилки. Эти результаты указывают на то, что фрасс жёлтого мучного хрущака можно добавлять в традиционные подстилочные материалы в производстве бройлеров без ущерба для показателей качества мяса. Однако в группе F30 продуктивность роста и выход грудной мышцы были снижены, что позволяет предположить, что включение фрасса не должно превышать 20%.

Согласно прогнозам, население мира к 2050 году достигнет почти 10 миллиардов человек, а спрос на продовольствие вырастет примерно на 70%, что усилит глобальную потребность в животных белках и устойчивых кормовых ресурсах (FAO, 2018). В результате растёт интерес к альтернативным источникам белка, которые одновременно удовлетворяют потребности в питательных веществах и соответствуют принципам экологической устойчивости (Amorim и др., 2024). Среди потенциальных альтернативных источников белка насекомые широко рассматриваются как один из наиболее перспективных вариантов для использования в кормах для животных и в продуктах питания для человека (Dalle Zotte, 2021).

Разведение насекомых в последние годы демонстрирует значительный рост и, как ожидается, будет продолжать расширяться. Европейское производство в 2023 году оценивалось в 11 000 тонн, и прогнозируется его увеличение в 10–60 раз к 2030 году (De Volder и др., 2025). В настоящее время восемь видов насекомых разрешены в ЕС в качестве ингредиентов кормов для аквакультуры и нежвачных видов сельскохозяйственных животных (European Commission, 2021). Наиболее широко разводимыми в Европе видами насекомых являются жёлтый мучной хрущак (Tenebrio molitor) и чёрная львинка (Hermetia illucens), которые доминируют в текущем промышленном производстве насекомых для кормов и продуктов питания (Thrastardottir и др., 2021). Ингредиенты на основе насекомых оценивались в рационах птицы (Dabbou и др., 2018; Biasato и др., 2025), рыбы (Rawski и др., 2020; Ido и др., 2024), кроликов (Martins и др., 2018; Dalle Zotte и др., 2018) и свиней (Yoo и др., 2019; Meyer и др., 2020) и продемонстрировали благоприятный питательный потенциал.

Разведение насекомых в первую очередь ориентировано на производство белка и жира; однако оно также генерирует значительное количество вторичной продукции, известной как экскременты. Экскременты определяются Регламентом Комиссии (ЕС) 2021/1925 как: «смесь экскрементов, полученных от разводимых насекомых, кормового субстрата, частей разводимых насекомых, мёртвых яиц, при содержании мёртвых разводимых насекомых не более 5% по объёму и не более 3% по массе» (European Commission, 2021). Процесс разведения насекомых даёт значительное количество экскрементов относительно произведённой биомассы насекомых. При разведении чёрной львинки и жёлтого мучного хрущака их обычно образуется в 2–4 раза больше, чем собранной биомассы личинок (He и др., 2021).

В настоящее время экскременты в основном используются как органическое удобрение, где они способствуют снижению зависимости от синтетических агрохимикатов и поддерживают устойчивое производство сельскохозяйственных культур (Poveda, 2021). Действительно, они богаты питательными веществами и микроорганизмами и продемонстрировали потенциал в качестве почвенного мелиоранта, биоудобрения и биостимулятора (Barragán-Fonseca и др., 2022). Ряд исследований сообщил об их благоприятном влиянии на рост растений и здоровье почвы (Menino и др., 2021; Houben и др., 2020; Ferruzca-Campos и др., 2023). Однако растущий объём экскрементов требует альтернативных применений помимо агрономического использования. Помимо своих физических свойств, экскременты также обеспечивают ряд функциональных преимуществ, обусловленных их сложным составом, который включает не только экскременты насекомых, но и мёртвых насекомых или личинок, невылупившиеся яйца и остаточную биомассу (Adams and Koutsos, 2024). Кроме того, вследствие процесса линьки насекомых экскременты могут содержать экзоскелеты (экзувии), богатые хитином и его производными, которые, как было показано, оказывают пребиотическое действие на микробиом кишечника цыплят-бройлеров, тем самым поддерживая здоровый рост и развитие (Subbarayudu и др., 2020). Примечательно, что некоторые виды насекомых содержат различное количество биологически активных соединений. Например, лауриновая кислота — среднецепочечная жирная кислота, известная своими антимикробными свойствами, — может присутствовать в различных концентрациях в зависимости от вида насекомых (Borrelli и др., 2021; Wu и др., 2021). Насекомые также вырабатывают антимикробные пептиды как часть своей врождённой иммунной системы, которые, как было показано, обладают бактерицидной, противогрибковой и противовирусной активностью (Xia и др., 2021). Предполагается, что эти биологически активные соединения могут оставаться активными в экскрементах и способствовать модуляции микробиоты подстилки, снижению патогенной нагрузки и, в конечном итоге, улучшению здоровья и благополучия животных.

Подстилочные материалы, обычно используемые в производстве бройлеров, различаются по всему миру и включают древесную стружку, рисовую шелуху, измельчённую солому, измельчённую бумагу, песок и торф (Grimes и др., 2002; Diarra и др., 2021; Brink и др., 2022). В Европе древесная стружка и измельчённая пшеничная солома являются одними из наиболее распространённых вариантов (Brink и др., 2022). Подстилочный материал и подстилка играют ключевую роль в птицеводстве, влияя на поведение птицы, благополучие, продуктивность, качество тушки, здоровье и экологические результаты (Dunlop и др., 2016; Munir и др., 2019; Wilcox и др., 2024). Выбор подходящего подстилочного материала требует учёта нескольких факторов, таких как экономическая эффективность, местная доступность, влагопоглощение, влагоудерживающая способность, способность к высыханию, биобезопасность и потенциал поддержания естественного поведения птицы без ущерба для здоровья (Brink и др., 2022). Кроме того, птица проявляет различные естественные формы поведения, такие как поклёвывание подстилки, разгребание и купание в пыли при взаимодействии с подстилкой, что может снижать стресс и способствовать лучшему здоровью и иммунному статусу (Shields и др., 2005; Scholz и др., 2010; Regmi и др., 2018). Более того, подстилочные материалы должны либо быть свободными от потенциальных патогенов, загрязнителей и других вредных веществ, либо содержать их только в регулируемых безопасных уровнях. Это требование имеет решающее значение не только для защиты здоровья и благополучия животных, но и для минимизации рисков, связанных с безопасностью пищевых продуктов, и обеспечения безопасного агрономического использования отработанной подстилки (Gerber и др., 2020). Однако экскременты не обязательно соответствуют этому требованию. Использование необработанных экскрементов насекомых может представлять микробиологический риск, поскольку в различных исследованиях сообщалось о высоком содержании Enterobacteriaceae, молочнокислых бактерий и бактериальных эндоспор (Gold и др., 2020; Osimani и др., 2018, 2021; Lopes и др., 2022; Verardi и др., 2025). Некоторые виды в этих микробных группах считаются потенциальными патогенами (например, Salmonella spp., Escherichia coli, Enterococcaceae, Bacillus cereus, Clostridium perfringens), хотя их количество и видовой состав варьируют в зависимости от вида насекомых и используемого кормового субстрата (De Volder и др., 2025).

Для снижения этих рисков Регламент (ЕС) 2021/1925 устанавливает согласованные стандарты производства и коммерциализации экскрементов насекомых при использовании их в качестве органического удобрения или улучшителя почвы. Эти стандарты согласованы с теми, которые применяются к обработанному навозу животных. В частности, экскременты должны пройти термическую обработку при температуре не менее 70 °C в течение минимум 60 минут и продемонстрировать значительное снижение спорообразующих бактерий и образования токсинов там, где такие опасности выявлены.

Учитывая физические характеристики, абсорбционные свойства и химический состав, экскременты могут быть жизнеспособным альтернативным подстилочным материалом в производстве бройлеров. Поэтому настоящее исследование было направлено на изучение влияния включения экскрементов жёлтого мучного хрущака (Tenebrio molitor) в количестве 0%, 10%, 20% и 30% в подстилку из древесной стружки на качество подстилки, продуктивность роста, смертность, убойные качества и качество мяса цыплят-бройлеров.

2.1 Экспериментальный дизайн и содержание птицы

Исследование проводилось на птицеводческом объекте экспериментальной фермы Падуанского университета (Леньяро, Падуя, Италия). Всего 352 однодневных самца быстрорастущих бройлеров (Ross 308; Aviagen Group, Великобритания) были получены из местного коммерческого инкубатора (Avizoo/Euroagricola s.s., Лоньяно (FC), Италия). Все цыплята были вакцинированы против болезни Марека (бивалентная HVT + RISPENS), инфекционного бронхита и ньюкаслской болезни, и они были перевезены авторизованным грузовиком из коммерческого инкубатора на экспериментальную ферму.

Древесная стружка использовалась в качестве базового подстилочного материала и дополнялась экскрементами Tenebrio molitor в различных уровнях включения. Перед использованием экскременты подвергались термической обработке при 70 °C в течение 24 часов для снижения микробного загрязнения и обеспечения биобезопасности. За три дня до начала испытания все подстилочные материалы были размещены в загонах для акклиматизации к комнатной температуре. Древесная стружка распределялась равномерно, а designated пропорция экскрементов равномерно наслаивалась сверху.

Были сформированы четыре группы обработки на основе пропорции экскрементов, смешанных с древесной стружкой: контроль (F0; 100% древесная стружка), 10% экскрементов (F10; 90% древесная стружка + 10% экскрементов), 20% экскрементов (F20; 80% древесная стружка + 20% экскрементов) и 30% экскрементов (F30; 70% древесная стружка + 30% экскрементов). Во всех загонах было предоставлено равное количество初始 подстилочного материала (50 кг/загон; 16,7 кг/м²). В ходе испытания дополнительная подстилка не добавлялась.

По прибытии птицы были индивидуально взвешены, идентифицированы крыловыми метками и случайным образом распределены в одну из четырёх групп обработки подстилки, каждая из которых состояла из четырёх повторностей (16 загонов; 22 цыплёнка на повторность). Каждый загон имел длину 2,60 м, ширину 1,25 м и высоту 1,20 м, обеспечивая общую площадь поверхности 3,25 м².

Непрерывное освещение (24 ч/сутки) обеспечивалось в первые 3 дня после размещения с использованием комбинации естественных и искусственных источников света (Osram L 36W/640 cool white; OSRAM Licht AG, Мюнхен, Германия). С 3-го по 12-й день тёмный период постепенно увеличивался до достижения шести последовательных часов, что затем поддерживалось до конца испытания. Экспериментальный дом был экологически контролируемым, и температура и влажность поддерживались в соответствии с руководством по управлению Ross 308 (Aviagen, 2018).

Птицы имели свободный доступ к корму и воде в течение 42 дней. Каждый загон имел 5 автоматических ниппельных поилок с каплеуловителями и одну ручную круглую кормушку диаметром 37 см. Составление рациона следовало спецификациям питания Aviagen Ross 308 — Broiler Nutrition Specifications (Aviagen, 2022). Все группы получали один и тот же коммерческий рацион (Consorzio Agrario di Treviso e Belluno, Тревизо, Италия) по трёхфазной программе: стартовый (0–14 день, рассыпной; CP 21,0%; EE 5,7%; CF 3,5%; зола 6,6%; Ca 1,10%; P 0,81%; Lys 1,25%; Met 0,33%; Na 0,15%), ростовой (14–28 день, гранулы; CP 18,6%; EE 5,0%; CF 3,7%; зола 6,2%; Ca 1,10%; P 0,70%; Lys 1,03%; Met 0,28%; Na 0,15%) и финишный (28–42 день, гранулы; CP 17,3%; EE 5,0%; CF 3,7%; зола 6,0%; Ca 1,10%; P 0,65%; Lys 0,93%; Met 0,27%; Na 0,14%).

2.2 Микробиологический анализ, содержание влаги и подсчёт ооцист подстилочного материала, подстилки и помёта

Подстилочные материалы (древесная стружка и экскременты) были отобраны для микробиологического анализа до начала испытания: экскременты (n = 6 партий; после термической обработки) и древесная стружка (n = 3 партии; необработанная). В конце испытания, в возрасте 42 дней птицы, образцы подстилки были взяты из пяти различных мест в каждом загоне (в четырёх углах и в центре), а также с поверхностного и нижнего слоёв подстилки. Затем образцы гомогенизировали, получая пул для каждого загона для микробиологического анализа, который проводился в аккредитованной аналитической лаборатории с использованием методов, установленных конкретными стандартами ISO или, при отсутствии конкретного стандарта ISO, внутренними лабораторными методами испытаний. Для каждого образца 10 г добавляли к 90 мл забуференной пептонной воды и гомогенизировали в Stomacher Colworth 400. Каждый образец анализировался на сальмонеллы (ISO 6579) и Listeria monocytogenes (ISO 11290; оба параметра в 25 г). Кроме того, на каждом образце определялись несколько бактериальных подсчётов: общее аэробное мезофильное число (TBC; UNI EN ISO 4833-1:2022), Enterobacteriaceae (ISO 21528-2:2017), бета-глюкуронидазоположительная Escherichia coli (внутренним лабораторным методом испытаний, валидированным), коагулазоположительные стафилококки (то есть Staphylococcus aureus и подобные виды) (UNI EN ISO 6888-2:2023 часть 2), сульфитредуцирующие клостридии (ISO 15213-1:2023). Микробиологические результаты выражались в log КОЕ/г.

На 42-й день был проведён ещё один отбор проб подстилки (n = 16; 1/загон; 4/обработка) для определения содержания влаги и подсчёта ооцист. Образцы подстилки отбирались, как указано выше. После сохранения аликвоты (при +4 °C) для подсчёта ооцист образцы высушивались в печи при 70 °C до достижения постоянной массы для определения содержания сухого вещества и расчёта процентного содержания влаги. Кроме того, на 42-й день были собраны образцы свежевыделенного помёта (n = 16, 1/загон, 4/обработка) из каждого загона, как описано выше, гомогенизированы в пул/загон и сохранены при +4 °C. Как образцы помёта, так и образцы подстилки анализировались с использованием техники Miniflotac [чувствительность 5 ооцист на грамм — OPG; (Barda и др., 2013)] в течение 2 дней после отбора проб.

2.3 Продуктивность роста

Индивидуальная живая масса (LW) регистрировалась еженедельно до возраста коммерческого убоя (42 дня). Ежедневное потребление корма (DFI) регистрировалось ежедневно на основе загона в течение всего экспериментального периода. Ежедневный прирост (DWG) и коэффициент конверсии корма (FCR) рассчитывались еженедельно. Смертность и состояние здоровья контролировались ежедневно в течение всего экспериментального периода.

2.4 Убой, убойные качества и качество мяса

В возрасте 42 дней все птицы были индивидуально взвешены непосредственно перед транспортировкой на бойню для определения конечной LW, после 9-часового периода лишения корма. Бройлеры были забиты в соответствии со стандартными коммерческими процедурами, включая электрическое оглушение, обескровливание, ошпаривание, ощипывание и потрошение с удалением голов, шей и голеней. После 2 часов охлаждения при 2 °C все тушки были индивидуально взвешены, и 120 тушек (30 на группу) были отобраны как представительные для своих соответствующих экспериментальных групп на основе средней LW и стандартного отклонения. Отобранные тушки были транспортированы в лаборатории (лаборатория LaChi кафедры DAFNAE и лаборатория LabCNX кафедры MAPS), где они хранились в охлаждённых условиях (2 °C) в течение 24 часов. Впоследствии тушки были индивидуально взвешены как с ногами, так и без них для определения выхода холодной тушки. Затем эти тушки были визуально оценены для определения наличия миопатий грудных мышц. Грудные мышцы (pectoralis major) подвергались макроскопическому исследованию для оценки occurrence и тяжести миопатии белых полос в соответствии с классификационными системами, описанными Kuttappan и др. (2012), миопатии деревянной груди по Sihvo и др. (2014) и миопатии спагетти-мяса по Baldi и др. (2018).

Затем 80 птиц (20 на обработку, 5 на загон) были использованы для оценки параметров выхода тушки. Тушки были впоследствии разделены на основные отрубы, включая грудь, крылья, голени и бёдра (Petracci and Baéza, 2011). Параметры, связанные с грудью, оценивались дополнительно: выход груди, определяемый как целая куриная грудь с костью и кожей, и выход грудного мяса: бескостное, без кожи съедобное грудное мясо (мышцы pectoralis major и pectoralis minor). Все исследованные параметры выражались в процентах от массы холодной тушки (CC).

2.5 Качество мяса и ударная вязкость бедренной кости

После разделки и удаления кожи правые грудные филе (pectoralis major) и правые бёдра (iliotibialis lateralis) использовались для основных анализов качества мяса в соответствии с гармонизированными критериями Petracci and Baéza (2011). Конечный pH (pHu) измерялся портативным pH-метром (FG2-Five GoTM; Mettler Toledo, Грайфензее, Швейцария), калиброванным при pH 4,0 и 7,0. Измерения цвета (светлота — L*, краснота — значение a*, желтизна — значение b*; CIE, 1976) выполнялись портативным колориметром Chroma Meter CR-400 Minolta (Minolta Sensing Inc., Осака, Япония). Измерения pHu и цвета выполнялись в двух повторностях.

После измерения pH и цвета правые бёдра были обвалены. Впоследствии бедренные кости были измерены на ударную вязкость (FFT) с использованием трёхточечного испытания на изгиб с динамометром TA-HDi Texture Analyzer (Stable Macro System, Лондон, Великобритания) при скорости нагружения 5 мм/мин. Измерения выполнялись в средней части диафиза, располагая каждую бедренную кость её естественной выпуклой стороной вниз на приспособлении для изгиба, с расстоянием между двумя опорными точками 60 мм (Dalle Zotte и др., 2014).

Затем грудное мясо использовалось для оценки потерь при размораживании и приготовлении для оценки влагоудерживающей способности мяса (WHC). Из каждого филе вырезался стандартизированный образец мяса (8 см × 4 см × 3 см) из краниальной части мышцы p. major, ориентированный параллельно мышечным волокнам. Образцы взвешивались, вакуумно упаковывались в пластиковые пакеты и хранились при −18 °C до анализа потерь при размораживании и приготовлении. Для определения потерь при размораживании образцы размораживались в течение ночи при комнатной температуре, извлекались из упаковки, осторожно высушивались бумажными полотенцами и взвешивались. Впоследствии каждый образец вакуумно упаковывался в новый пластиковый пакет и готовился на водяной бане при 80 °C в течение 45 минут. После охлаждения при комнатной температуре в течение 40 минут образцы снова высушивались и повторно взвешивались для расчёта потерь при приготовлении (Petracci and Baéza, 2011). Для анализа усилия среза мяса подобразец груди (4 см × 2 см × 1 см) вырезался из приготовленной части, и максимальное усилие среза определялось с использованием одностоечного текстурного анализатора LS5 (Lloyd Instruments Ltd., Богнор-Риджис, Великобритания), оснащённого ячейкой среза Allo-Kramer (10 лезвий; тензодатчик 500 кг; расстояние между лезвиями: 5 мм; толщина лезвия: 2 мм; скорость траверсы: 250 мм/мин) (Mudalal и др., 2015).

2.6 Статистический анализ

Загон рассматривался как экспериментальная единица, поскольку обработки применялись на уровне загона, тогда как отдельные птицы, измеренные в каждом загоне, рассматривались как единицы подвыборки и были индивидуально идентифицированы и измерены. LW и DWG анализировались с использованием линейных смешанных моделей (PROC MIXED, SAS 9.4; SAS Institute Inc., Кэри, Северная Каролина, США), включая экспериментальную группу как фиксированный эффект и загон, вложенный в обработку, как случайный эффект. Еженедельные LW и DWG анализировались отдельно для каждой временной точки, тогда как общий DWG анализировался за весь экспериментальный период. Данные уровня загона по DFI, FCR, влажности подстилки, подсчёту ооцист и микробиологическому подсчёту анализировались с использованием процедуры GLM SAS, устанавливая экспериментальную группу как фиксированный эффект. Occurrence миопатий и смертность анализировались с использованием процедуры GENMOD SAS. Убойные качества и параметры качества мяса анализировались с использованием линейных смешанных моделей с экспериментальной группой как фиксированным эффектом и загоном, вложенным в обработку, как случайным эффектом. Индивидуальные тушки, измеренные в каждом загоне, рассматривались как подвыборки. Различия считались статистически значимыми при P ≤ 0,05, и для сравнения средних использовался тест апостериорного сравнения Бонферрони.

3.1 Микробиологический анализ, содержание влаги и подсчёт ооцист подстилочного материала, подстилки и помёта

Начальное (до использования) TBC не различалось между древесной стружкой и экскрементами (5,00 против 5,36 log КОЕ/г соответственно) (данные не показаны). Как и ожидалось, на 42-й день TBC в подстилке увеличилось во всех обработках (диапазон: 8,03–8,08 log КОЕ/г), но статистически значимых различий не наблюдалось (Таблица 1). Аналогично, Enterobacteriaceae, бета-глюкуронидазоположительная Escherichia coli и сульфитредуцирующие клостридии не различались между группами. Подсчёты коагулазоположительных стафилококков оставались ниже порога обнаружения (<1,0 log КОЕ/г) во всех экспериментальных обработках. Кроме того, Salmonella spp. отсутствовала (NR/25 г) во всех проанализированных образцах.

Таблица 1. Микробиологические подсчёты (log КОЕ/г) подстилки бройлеров с увеличивающимися уровнями экскрементов насекомых (F0, 0%; F10, 10%; F20, 20%; F30, 30%) на 42-й день.

На 42-й день содержание влаги в подстилке не различалось между экспериментальными группами (F0 = 28,9%; F10 = 26,3%; F20 = 27,2%; F30 = 26,4%; данные не показаны). На 42-й день средние значения OPG, обнаруженные в пулах образцов помёта, показали высокую изменчивость между группами, с более высоким подсчётом ооцист в F10 (458 OPG) и F30 (210 OPG), тогда как F0 и F20 оставались near zero (4 и 3 OPG соответственно). Никаких (F0; F20, F30) или очень мало ооцист (F10: 10 OPG) не было обнаружено в пулах образцов подстилки (данные не показаны).

3.2 Продуктивность роста

В конце испытания общая смертность составила 2,3% (8 птиц: F0 = 1; F10 = 2; F20 = 4; F30 = 1), без значительных различий между группами (данные не показаны). Эффекты включения экскрементов в подстилку на показатели продуктивности роста представлены в Таблице 2. Все птицы имели сопоставимую начальную LW на 1-й день. Однако к 7-му дню птицы F0 exhibited значительно более высокую LW по сравнению с группами с добавлением экскрементов (P = 0,004). Эта закономерность наблюдалась также на 14-й (P = 0,005) и 28-й (P = 0,004) дни. На 35-й день эффект обработки не был значительным. В конце испытания конечная LW была выше в F0 (3171 г) по сравнению с группами F10 (3044 г) и F30 (3021 г) (P = 0,012), тогда как F20 (3119 г) не отличалась от других обработок.

Таблица 2. Влияние включения экскрементов в подстилку в количестве 0% (F0), 10% (F10), 20% (F20) и 30% (F30) на живую массу (LW) и ежедневный прирост (DWG) цыплят-бройлеров.

Значения являются средними наименьших квадратов. Загон был экспериментальной единицей, тогда как все птицы были индивидуально идентифицированы и измерены в загонах (подвыборка).

В течение 1-й недели цыплята F0 имели более высокий DWG по сравнению со всеми группами с добавлением экскрементов (P = 0,004). Эта тенденция сохранилась на 2-й неделе (P = 0,011). Различий в DWG не наблюдалось в течение 3, 4, 5 и 6-й недель. В целом, DWG с 1-го по 42-й день был значительно выше в группе F0 по сравнению с F10 и F30 (77,1 против 73,2 и 72,6 г/сутки соответственно; P = 0,004), тогда как птицы в группе F20 показали промежуточный DWG (75,0 г/сутки).

DFI различалось между группами с ранних фаз испытания, при этом птицы в группе F0 показали более высокие уровни потребления, чем в группах, обработанных экскрементами (Рисунок 1). На 1-й неделе DFI было выше в F0 по сравнению с группами с добавлением экскрементов, при этом F30 показала наименьшее значение (P < 0,001; Таблица 3). На 2-й неделе и с 4-й недели onwards группа F20 стабильно показывала DFI, сопоставимое с группой F0. Напротив, группы F10 и F30 generally приводили к более низкому DFI по сравнению с группой F0, с некоторыми вариациями по неделям. Различий в FCR между группами обработки не наблюдалось ни в одной временной точке. В целом, DFI оказалось выше в группах F0 и F20 по сравнению с F10 и F30. Эффект обработки не был обнаружен для FCR за экспериментальный период (Таблица 3).

Рисунок 1. Влияние включения экскрементов в подстилку в количестве 0% (F0), 10% (F10), 20% (F20) и 30% (F30) на ежедневное потребление корма цыплятами-бройлерами.

Таблица 3. Влияние включения экскрементов в подстилку в количестве 0% (F0), 10% (F10), 20% (F20) и 30% (F30) на ежедневное потребление корма (DFI) и коэффициент конверсии корма (FCR) цыплят-бройлеров.

3.3 Миопатии грудных мышц

Occurrence миопатий грудных мышц показана в Таблице 4. Статистически значимый эффект обработки не был обнаружен ни для одной из оценённых миопатий. В целом, белые полосы были наиболее распространённым состоянием, составляя 66,8% наблюдаемых случаев, followed by деревянная грудь (20,0%). Спагетти-мясо было обнаружено с относительно низкой частотой во всех экспериментальных группах.

Таблица 4. Влияние включения экскрементов в подстилку в количестве 0% (F0), 10% (F10), 20% (F20) и 30% (F30) на occurrence (среднее ± стандартная ошибка) белых полос, деревянной груди и спагетти-мяса в мышцах pectoralis major цыплят-бройлеров.

Загон был экспериментальной единицей, тогда как тушки были индивидуально идентифицированы и измерены в загонах (подвыборка).

3.4 Убойные качества и выход отрубов

Убойные качества и выход отрубов изображены в Таблице 5. Значительных различий в массе CC или выходе тушки между группами не наблюдалось. Эффект обработки не был обнаружен для выхода груди, голени и крыльев. Напротив, выход бедра был затронут обработкой (P = 0,005), будучи выше в группах F10 и F30 (17,1 и 17,2% соответственно) по сравнению с F0 (15,7%).

Таблица 5. Влияние включения экскрементов в подстилку в количестве 0% (F0), 10% (F10), 20% (F20) и 30% (F30) на убойные качества цыплят-бройлеров.

3.5 Качество мяса и ударная вязкость бедренной кости

В Таблице 6 представлены параметры качества мяса грудных и бедренных мышц, а также FFT под влиянием обработок подстилки. Статистически значимых различий между группами в отношении значений цвета L*a*b* грудного мяса, pHu, потерь при размораживании и приготовлении или жёсткости мяса не наблюдалось. Эффект обработки не был обнаружен для параметров мышцы iliotibialis lateralis бедра, включая значения цвета L*a*b*, pHu и FFT.

Таблица 6. Влияние включения экскрементов в подстилку в количестве 0% (F0), 10% (F10), 20% (F20) и 30% (F30) на параметры качества мяса груди (pectoralis major), бедра (iliotibialis lateralis) и ударную вязкость бедренной кости (FFT) цыплят-бройлеров.

Расширение разведения насекомых требует изучения устойчивых применений для его побочных продуктов, в частности экскрементов. Учитывая, что качество подстилочного материала и качество подстилки напрямую влияют на живую продуктивность птицы, здоровье, убойные качества и благополучие (de Jong и др., 2014; Diarra и др., 2021; Wilcox и др., 2024), крайне важно определить устойчивые, но эффективные альтернативы подстилки, которые могут смягчить негативные последствия, поддерживая принципы циркулярной экономики в сельском хозяйстве.

Насколько нам известно, это первое исследование, изучающее использование экскрементов насекомых в качестве подстилочного материала в птицеводстве, восполняющее значительный пробел в литературе и предоставляющее ценные сведения о практических применениях побочных продуктов разведения насекомых в птицеводстве.

Добавление экскрементов до 30% не значительно изменило содержание влаги в подстилке в конце периода выращивания, при этом все экспериментальные группы поддерживали уровни влажности ниже критического порога 30%, связанного с развитием FPD и других пододерматитов у птицы (Martland, 1984; 1985; Shepherd and Fairchild, 2010).

Подсчёты коагулазоположительных стафилококков оставались ниже предела обнаружения, и Salmonella spp. отсутствовала (NR/25 г) во всех проанализированных образцах, подтверждая микробиологическую безопасность обоих подстилочных субстратов. Эти результаты поддерживают эффективность термической обработки (70 °C, 24 ч), применённой к экскрементам перед их использованием. Эти результаты указывают на то, что включение экскрементов до уровня 30% не оказало неблагоприятного влияния на микробиологический состав подстилки. Вопреки первоначальным гипотезам, снижения микробной нагрузки подстилки не наблюдалось, что позволяет предположить, что антимикробные пептиды и лауриновая кислота, естественно присутствующие в насекомых (Borrelli и др., 2021; Xia и др., 2021), были либо недостаточны по количеству, либо инактивированы термической обработкой.

Хорошо известно, что различные типы подстилки и добавки (например, суперфосфат, мета-бисульфид, древесный уголь) могут значительно влиять на инфекцию Eimeria у птицы, обеспечивая среду подстилки с более или менее подходящими условиями (например, влажность, температура, pH) для споруляции и выживания ооцист (Soliman и др., 2018). Однако в настоящее время нет информации о влиянии побочного продукта разведения насекомых (экскрементов) на эту проблему. В этом исследовании инфекции Eimeria были подтверждены в пулах фекальных образцов из каждой группы обработки, но с очень высокой изменчивостью, вероятно, из-за эффекта отбора проб, в контексте неравномерного или агрегированного распределения паразитов в популяции хозяев (McVinish and Lester, 2020). Результаты подсчёта ооцист в пулах образцов подстилки, по-видимому, указывают на то, что никакого эффекта на загрязнение подстилки не было связано с различными пропорциями экскрементов. На этот результат мог повлиять тот факт, что наш анализ пулов образцов подстилки был выполнен только на 42-й день, показывая нулевые или очень низкие значения OPG. В связи с этим было доказано, что подсчёты ооцист в подстилке коммерческой птицы могут быть очень низкими в течение первых или последних недель роста бройлеров, тогда как очень высокими в период с 3-й по 6-ю неделю (Reyna и др., 1983). Эти результаты представляют собой только предварительные наблюдения, и необходимы дальнейшие исследования для лучшей оценки влияния экскрементов насекомых на споруляцию и выживание Eimeria.

Согласуясь с предыдущими исследованиями альтернативных подстилочных материалов (Toghyani и др., 2010; Kuleile и др., 2019; Durmuş и др., 2023; Duman и др., 2024), значительных различий в смертности между группами не наблюдалось. Несмотря на мелкую, песчаную текстуру экскрементов, не было отмечено респираторных изменений или клинических симптомов, указывающих на респираторный дистресс, что позволяет предположить, что включение экскрементов до 30% не нарушило качество подстилки или здоровье цыплят.

Включение экскрементов насекомых в подстилку повлияло на продуктивность роста в первую очередь через их влияние на DFI. В течение экспериментального периода бройлеры, выращенные на подстилке с добавлением экскрементов, стабильно показывали более низкое DFI по сравнению с птицами, содержащимися на традиционной подстилке, что указывает на то, что состав подстилки сам по себе может модулировать кормовое поведение. Эффект на признаки, связанные с ростом, был более выражен в ранние фазы выращивания, когда были обнаружены различия в LW и DWG, тогда как в более поздние стадии роста эффекты, связанные с обработкой, были менее очевидны. В целом, несмотря на ослабление еженедельных различий со временем, DWG за весь производственный цикл оставался затронутым обработкой, отражая кумулятивные эффекты, связанные с различиями в DFI, обусловленными обработкой. Этот результат может быть приписан поведенческому механизму. Птица может потреблять подстилку, что составляет до 4% DFI (Malone и др., 1983), и engage in foraging behaviors directly from the litter (Diarra и др., 2021). Наличие остаточной биомассы насекомых в экскрементах могло стимулировать врождённые формы кормового поведения (разгребание, поклёвывание, рытьё), обычно вызываемые богатыми питательными веществами субстратами, такими как черви и насекомые (Belhadj Slimen и др., 2023). Более ранние исследования сообщали о повышенной кормовой активности у птицы, получавшей живых личинок жёлтого мучного хрущака (Dalle Zotte и др., 2024). Хотя большинство экскрементов имело песчаную текстуру, остаточные фрагменты личинок всё ещё присутствовали. Хотя личинки в настоящем исследовании были нежизнеспособны из-за термической обработки, их структурная целостность могла быть сохранена, потенциально вызывая естественные кормовые реакции и способствуя большей активности. Кроме того, птица обычно проявляет предпочтение к рационам, содержащим насекомых, из-за их вкусовых качеств и питательной ценности (Cullere и др., 2016; Belhadj Slimen и др., 2023), что могло ещё больше усилить эти формы поведения. Эти механизмы могли объяснить сниженное DFI и последующее влияние на LW. Напротив, FCR не был затронут обработками подстилки, что позволяет предположить, что наблюдаемые изменения в продуктивности роста были в основном связаны с различиями в потреблении корма, а не с изменениями в эффективности использования корма.

Помимо специфических эффектов экскрементов, предыдущие исследования также продемонстрировали, что сам тип подстилки может влиять на продуктивность птицы и потребление корма. Предыдущие исследования показали, что птицы проявляют различную продуктивность в зависимости от типа используемого подстилочного материала. Toghyani и др. (2010) сообщили о более низком потреблении корма у бройлеров, выращенных на рисовой шелухе, тогда как более высокое потребление было зарегистрировано у птиц, содержащихся на других типах подстилки, таких как древесная стружка, бумажные рулоны и песок, с наивысшим потреблением корма, наблюдаемым у птиц, выращенных непосредственно на полу без подстилки. В том исследовании сниженное DFI на рисовой шелухе также было связано с более низкой LW. Durmuş и др. (2023), с другой стороны, сообщили о более высоком потреблении корма у бройлеров, выращенных на рисовой шелухе, по сравнению с теми, кто содержался на песке, хотя значительных различий в LW между группами не наблюдалось. Напротив, другие авторы не обнаружили значительных различий в DFI или LW среди птиц, выращенных на различных подстилочных материалах (Kuleile и др., 2019; Şen и др., 2023).

Первоначально предполагалось, что включение экскрементов в подстилочный материал снизит скорость роста, потенциально оказывая защитный эффект против развития миопатий грудных мышц. Действительно, факторы, ограничивающие скорость роста или накопление грудной мышцы, были связаны со снижением occurrence миопатии (Lilburn и др., 2019; Caldas-Cueva and Owens, 2020). В настоящем исследовании, хотя включение экскрементов было связано со сниженной продуктивностью роста птицы, эффект обработки не был обнаружен для occurrence миопатий грудных мышц. Следовательно, никаких выводов нельзя сделать относительно влияния включения экскрементов на развитие этих состояний. Необходимы дальнейшие исследования с участием с большими размерами выборки, чтобы прояснить, может ли подстилка на основе экскрементов играть роль в модуляции occurrence миопатии.

Хотя выход тушки, выход груди и выход грудного мяса значительно не различались между обработками, выход бедра был выше в F10 и F30 по сравнению с группой F0. Эта закономерность может отражать компромиссы, связанные с ростом, между мышечными группами, и требует дальнейшего исследования основных поведенческих и физиологических механизмов. Быстрые темпы роста генетически связаны с повышенным развитием грудной мышцы (Zuidhof и др., 2014), часто за счёт других мышц, включая бедро (Santos и др., 2021).

Результаты настоящего исследования указывают на то, что экскременты жёлтого мучного хрущака можно включать в подстилку бройлеров на уровнях до 30% без ущерба для качества подстилки или характеристик мяса. Однако уровень включения 30% оказался чрезмерным, поскольку наблюдались значительные снижения потребления корма, конечной живой массы и ежедневного прироста. Напротив, включение 20% не привело к каким-либо значительным различиям по сравнению с контрольной группой.

Эти результаты позволяют предположить, что экскременты насекомых представляют собой перспективный альтернативный подстилочный материал для бройлеров, хотя его оптимальный уровень включения требует дальнейшего исследования. Будущие исследования должны быть сосредоточены на оценках поведения птицы, в частности кормового поведения в подстилке, потребления подстилки и изменений в моделях ежедневной активности, чтобы лучше понять механизмы, лежащие в основе ответов продуктивности, наблюдаемых в этом исследовании.

Tóth M, Birolo M, Palumbo B, Nalon E, Frangipane di Regalbono A, Giaccone V, Erdélyi M and Dalle Zotte A (2026) Effect of insect farming by-product (frass) as a novel bedding material on litter quality, growth performance, carcass traits, and meat quality of broiler chickens. Front. Anim. Sci. 6:1730096. doi: 10.3389/fanim.2025.1730096

Перевод статьи «Effect of insect farming by-product (frass) as a novel bedding material on litter quality, growth performance, carcass traits, and meat quality of broiler chickens» авторов Tóth M, Birolo M, Palumbo B, Nalon E, Frangipane di Regalbono A, Giaccone V, Erdélyi M and Dalle Zotte A., оригинал доступен по ссылке. Лицензия: CC BY. Изменения: переведено на русский язык

Фото: Designed by Freepik