Sığır, kümes hayvanları ve su ürünleri üretimi, insan tüketimi için yüksek kaliteli protein kaynakları sunar; yine de, her iki üretim yönteminin unsurlarının da artık uzun vadede sürdürülemez olduğu kabul edilmektedir.

Öz

Dünya nüfusu artıyor ve insanların gıda tercihleri tüm dünyada değişiyor. Bu nedenle yeterli et üretimi geleceğin önemli konularındandır. Üretim optimizasyonu açısından, hayvanın maksimum genetik potansiyelini ortaya çıkarmak için yeterli miktarda kaliteli yem gereklidir. Tüm sığır ve kümes hayvanları, evcil hayvanlar ve su ürünleri yüksek kaliteli proteine ihtiyaç duyar. Kişi başına küresel et tüketiminin 2019'dan 2050'ye kadar yaklaşık %40 artması bekleniyor. Sığırlar, kümes hayvanları ve su ürünleri yemi ve evcil hayvanlar mamaları için tarım arazilerinin kullanımını azaltmaya yönelik bir yaklaşım, alternatif protein sentezi kaynakları geliştirmektir. Başta soya fasulyesi küspesi, bezelye ve balık unu olmak üzere sığır, kümes hayvanları, evcil hayvanlar ve su ürünlerinin beslenmesi için ana protein kaynakları daha talepkâr ve dolayısıyla daha maliyetli ve sürdürülemez hale geliyor. Bu nedenle, alternatif protein kaynakları keşfetmek önemlidir. Böcekler, öncelikle yüksek protein içeriği, endüstriyel yan ürünler ve organik atıklar üzerinde yetiştirilmeleri, yüksek yemden yararlanma oranı, yüksek verimlilik ve yetiştirme sürecinde minimum yer ihtiyaçları nedeniyle günümüzde bu kaynaklardan biri olarak kabul edilmektedir.

Geleneksel sığır, kümes hayvanları, ev hayvanları ve su ürünleri besleme sisteminin sorunları

Dünya nüfusunun şu anda 7,6 milyar olduğu tahmin ediliyor ve 2050 yılına kadar 9 milyara ulaşması bekleniyor. Hızlı nüfus artışı gıda üreticileri üzerinde büyük bir baskıya sebep oluyor ve bu sebeple sürdürülebilir gıda üretimine, özellikle de kaliteli proteinlerce zengin gıdalara özellikle dikkat edilmesi gerekiyor. (McClements ve arkadaşları, 2021). Gıda üretimini, hızla artan insan ve hayvan nüfusunun gereksinimlerini karşılayan ve ek tarım arazilerinin mevcudiyetini kısıtlayan bir düzeye çıkarmak günümüzde zordur (Fróna ve arkadaşları, 2019). Şu anda, tarım arazileri dünya çapındaki arazi alanının %30'unu oluşturmaktadır ve bunun %70'i hayvan yemi üretimi için kullanılmaktadır (Ramankutty ve arkadaşları, 2018). Yoğun hayvancılık (sığır ve kümes hayvanları) üretimi; sera gazı emisyonlarına, küresel ısınmaya, toprak bozulmasına, hava ve su kirliliğine ve biyolojik çeşitlilik kaybına önemli ölçüde katkıda bulunan biyosfer değişiminin önemli bir itici gücüdür (Smith ve arkadaşları, 2019). Yukarıdakilere rağmen, hayvan (sığır ve kümes hayvanları) yetiştiriciliği ve tarım en hızlı büyüyen tarımsal endüstrilerden biridir ve hayvansal ürünlere olan talep artmaya devam etmektedir (Feldt ve arkadaşları, 2020). Bu dinamik süreçler, hayvan yemi talebini de artıracaktır ve alternatif protein kaynakları, bu küresel sorunların ele alınmasına yardımcı olabilir.

Sığır, kümes hayvanları, evcil hayvanlar ve su ürünleri yemlerinde böcek uygulamaları Böceklerin sığır, kümes hayvanları, evcil hayvanlar ve su ürünleri yemlerinde (balık üretimi, kabuklu ve diğer su hayvanları) kullanmak için yeterli besin içeriğine sahip olduğu tespit edilmiştir. Sığır, kümes hayvanları ve su ürünleri üretimi, insan tüketimi için yüksek kaliteli protein kaynakları sunar; yine de, her iki üretim yönteminin unsurlarının da artık uzun vadede sürdürülemez olduğu kabul edilmektedir. Tüm sığır, kümes hayvanları, evcil hayvan ve su ürünlerinin yetiştiriciliğinde kullanılan karma yemde dünya kanatlı hayvan sektörünün payı %44'tür (Hawkey ve arkadaşları, 2021). Karma yem talebindeki artışın bir sonucu olarak başta soya ve kolza olmak üzere bitkisel üretim üzerindeki yükü artıracağı tahmin edilmektedir. Sıklıkla sentetik amino asitlerle takviye edilen bu bitkiler artık sığır ve kümes hayvanları diyetlerinde birincil protein kaynağıdır (De Visser ve arkadaşları, 2014). Soya fasulyesi yüksek kaliteli sindirilebilir protein ve amino asit bileşimi içerirken, yoğun hayvansal üretime olan ihtiyaç arttığı için sürdürülebilir olarak kabul edilmez (Sánchez-Muros ve arkadaşları, 2014). Sonuç olarak, artan protein ihtiyaçlarını karşılamak için soya fasulyesinin geleceğine ilişkin artan belirsizlikler bulunmaktadır (Herrero ve Thornton, 2013).

Balık unu, kolayca sindirilebilen yüksek kaliteli bir protein kaynağıdır. Optimum hayati amino asitler ve uzun zincirli yağ asitleri oranlarına sahiptir ve diğer özelliklerinin yanı sıra önemli miktarda vitamin ve mineral içerir. Bununla birlikte, balık popülasyonlarının azalmasıyla (diğer şeylerin yanı sıra, dünya çapında balıkçılığın aşırı sömürüsü nedeniyle) artan balık unu talebi, balık unu arzında azalmaya ve balık unu fiyatlarında artışa neden olmuştur. (Cashion ve arkadaşları, 2017).

Daha fazla sığır ve kümes hayvanı üretmek için, kaçınılmaz olarak daha fazla hayvan yemine ihtiyaç vardır. 2020'de hayvanlara bir milyar tondan fazla yem verildi. Toplam hayvan yeminin yaklaşık %44'ü kümes hayvanları, yaklaşık %27'si monogastrikler (evcil hayvanlar ve domuz), %22'si sığırlar ve %4'ü su ürünleri yetiştiriciliği için üretilmiştir (Bahar ve arkadaşları, 2020).

Kümes hayvanları, soya fasulyesi küspesi ve balık unu da verilmesine rağmen, protein kaynağı olarak çoğunlukla tahıllarla beslenir. Monogastrik hayvanlar (evcil hayvanlar ve domuz) ayrıca tahıl, soya fasulyesi ve balık unu ve yağlı tohumlar, kök bitkileri ve baklagiller ile beslenen omnivorlardır. Sığırlar otoburdur ve az miktarda ot, tahıl ve soya fasulyesi yerler. Su ürünleri yetiştiriciliğinde yetiştirilen balıklar, somon ve alabalık gibi çoğunlukla etoburdur ve daha ucuz protein ve besin kaynakları olarak soya fasulyesi, tahıllar ve baklagillerin yanı sıra sıklıkla peletlenmiş balık unuyla beslenir (Van Zanten ve arkadaşları, 2019; Gaillard ve arkadaşları, 2020; Li ve arkadaşları, 2021).

Balık unu ve soya fasulyesi küspesinin sığır ve kümes hayvanı yeminin temel bileşenleri olduğu gerçeği, açıkça ortaya çıkıyor. Balık unu ve balık yağı (5 milyon ton trimmingsin yanı sıra) üretmek için (okyanusta toplanan) yabani balıkların işlenmesi, her yıl yaklaşık 16 ila 17 milyon ton yabani balığın işlenmesi anlamına gelir (Hawkey ve arkadaşları, 2021). Balık unu ve balık yağının çoğu, su ürünleri yetiştiriciliğinde insan tüketimine yönelik balık yetiştirmek için kullanılır ve bunun büyük kısmı balıkları besleyecektir (Gasco ve arkadaşları, 2020). Balık unu fiyatları, güçlü talep nedeniyle arttı ve su ürünleri yetiştiriciliğinde artan balık üretiminin bir sonucu olarak, çiftçiler protein açısından zengin bitki bazlı yemleri daha fazla kullanmaya başladılar.

Dünya soya üretiminin %80'i sığır, kümes hayvanı ve su ürünleri yemi için kullanılmaktadır. Soya üretiminin dezavantajları; ileri derecede çevresel stres, özellikle şiddetli arazi kullanımı değişikliği (büyük çaplı orman katliamı), toprak verimliliğinin azalması, biyolojik çeşitliliğin zarar görmesi ve büyük miktarlarda su tüketimi şeklinde sıralanabilir. (Onsongo ve arkadaşları, 2018). Sığır, kümes hayvanları ve su ürünleri yemlerinde soya fasulyesine alternatif kullanılması, soya fasulyesi üretiminin çevre üzerindeki olumsuz etkisini azaltabilir.

Uzak gelecekte, böcekler alternatif bir protein kaynağı sağlayabilir. Hem canlı böcekler hem de işlenmiş hayvansal protein olarak sınıflandırılan böcek proteini sığır, kümes hayvanı, evcil hayvanlar ve su ürünlerinin beslenmesinde kullanılma potansiyeline sahiptir. Böcek ununun genel protein içeriği, türe bağlı olarak %40-60 arasında değişebilir. Ayrıca böcek proteinindeki amino asitlerin sindirilebilirliğinin %91-95 gibi çok yüksek oranda olduğunu belirtmekte fayda var. Tahıllar ve baklagillerle karşılaştırıldığında, böcek larvaları büyük bir enerji kaynağıdır. Ayrıca, yenilebilir böcekler, uygun yağ asidi bileşimli lipidlere sahiptir ki bu da onları hayvanlar için iyi bir yağ kaynağı yapmaktadır (Siemianowska ve arkadaşları, 2013).

Sığır, Kümes Hayvanları, Evcil Hayvanlar ve Su Ürünleri Yemlerinde Kullanılan Başlıca Böcek Türleri

Kara asker sineği (Hermetia illucens), kara sinek (Musca domestica), un kurdu (Tenebrio molitor), morio kurdu (Zophobas morio), bufalo kurdu (Alphitobius diaperinus), ev cırcırı (Acheta domesticus), tropikal cırcır böceği (Gryllodes sigillatus), Jamaika cırcır böceği (Gryllus assimilis), çöl çekirgesi (Schidtocerca gregaria), ipekböceği (Bombyx mori) ve büyük balmumu güvesi (Galleria mellonella) dâhil olmak üzere sığır, kümes hayvanı, evcil hayvanlar ve su ürünleri yemi amaçlı yetiştirilebilecek çok sayıda böcek türü vardır. Sinekler ve böcekler genellikle larva iken, cırcır böcekleri ise yetişkin haliyle verilir. Larva ve yetişkin aşamaları arasında diyet içeriğinde önemli dalgalanmalar olması sebebiyle, bu genellikle bir problem teşkil eder. Hâlihazırda, yetiştirme prosedürleri, yağ içeriği (maksimum değişkenlik, kuru madde %5 ile %50 arasında) ve protein (%50-60'ı aşabilir) açısından daha tek tip partiler oluşturmak için geliştirilmekte ve yönetilmektedir. Bileşimi tekdüze ve yüksek kaliteli protein, vitamin ve mineral bakımından zengin böcek bazlı yem ürünleri üretmek için böceklerin yetiştirildiği substratları standart hale getirmek gerekir.

Sığır, Kümes Hayvanları, Evcil Hayvanlar ve Su Ürünleri Yemlerinde Kullanılan Böceklerin Besin Değeri

Böceklerin sığır, kümes hayvanları, evcil hayvanlar ve su ürünleri yemi olarak kullanımı, çoğunlukla, yüksek kaliteli protein ve çeşitli diğer önemli besinleri (amino asitler, yağ asitleri, kitin ve melanin) üretmek için düşük kaliteli substrat üzerinde gelişme kapasiteleriyle bağlantılı olan besin yoğunlaştırıcıları olarak potansiyel işlevlerine dayanmaktadır. Böceklerin besin değeri türlere, beslenmelerine ve gelişme evrelerine göre değişir. Genel olarak mükemmel bir enerji kaynağı, yüksek kaliteli protein ve çeşitli vitamin ve minerallerdir (Williams ve arkadaşları, 2016). Tablo, soya fasulyesi ve balık unu gibi diğer protein açısından zengin kaynaklara benzer enerji içeriğine sahip, en yaygın olarak sığır, kümes hayvanları, evcil hayvanlar ve su ürünleri kaynakları olarak kabul edilen 11 böcek türünün besin bileşimini özetlemektedir.