reKultI4Food – Ergebnisse

Im Projekt „reKultI4Food“ wurden wissenschaftliche Grundlagen für eine nachhaltige und wirtschaftlich tragfähige Insektenproduktion am Beispiel der Schwarzen Soldatenfliege erarbeitet. Ein zentraler Schwerpunkt lag auf der Erforschung der bedarfsgerechten Nährstoffversorgung frisch geschlüpfter Larven. In systematischen Versuchsreihen wurde die Aminosäureversorgung gezielt variiert, um limitierende Faktoren für Wachstum, Vitalität und Futterverwertung zu identifizieren. Die Ergebnisse zeigen das insbesondere Lysin die am stärksten limitierende Aminosäure in frühen Entwicklungsstadien ist. Während Arginin, Isoleucin und Tryptophan ebenfalls limitierend wirken, zeigten Methionin und Threonin hingegen keine wachstumsbegrenzende Wirkung. Supplementiertes Tryptophan beeinflusste zudem das Aktivitätsverhalten der Larven. Analysen deuten zudem darauf hin, dass mikrobiell vermittelte Syntheseprozesse im Substrat – insbesondere für Lysin – Aminosäuredefizite teilweise kompensieren können. Die gewonnenen Daten ermöglichen eine präzisere Bilanzierung einzelner Aminosäuren und bilden die Grundlage für eine optimierte Fütterungsstrategie im Sinne von Effizienz, Tiergesundheit und Ressourcenschonung. Die Ergebnisse wurden bereits in die praktische Futterformulierung überführt und führten zu einer verbesserten Futterverwertung und zu gesteigerten Wachstumsraten im Produktionsbetrieb.

Ein zweiter Schwerpunkt lag auf der nachhaltigen Nutzung von Nebenströmen der Lebensmittel- und Futtermittelproduktion. Verschiedene Substrate – darunter Apfeltrester, ProtiGrain und Rübenmelasse – wurden im Labor- und Industriemaßstab hinsichtlich ihrer Eignung für die Larvenmast geprüft. Die Versuche zeigten, dass die ausschließliche Nutzung einzelner Nebenprodukte in hohen Anteilen das Wachstum limitieren können, ausgewogene Mischungen jedoch stabile Entwicklungsparameter ermöglichen. Entscheidend ist dabei nicht allein der Rohproteingehalt des Substrats, sondern auch das Aminosäureprofil und die physikalische Struktur. Auf Basis der Screening-Ergebnisse wurden vielversprechende Rationen für Praxistests im industriellen Maßstab entwickelt. Die Ergebnisse zeigen das Potenzial der Insektenzucht zur Verwertung landwirtschaftlicher Nebenströme im Sinne einer zirkulären Bioökonomie auf.

Parallel dazu erfolgte im Projekt eine umfassende mikrobiologische Charakterisierung von Substraten, Larven, Präpuppen und Larvenkot über verschiedene Entwicklungsstadien hinweg. Mittels kulturbasierter Verfahren (Plattenzählung, MALDI-ToF) sowie molekularbiologischer Analysen (DNA-Extraktion, Sequenzierung) wurde die Dynamik des larvenassoziierten Mikrobioms untersucht. Die Analysen zeigten, dass frisch geerntete Larven unabhängig vom Aufzuchtsubstrat hohe Keimzahlen aufweisen, jedoch keine pathogenen Mikroorganismen nachgewiesen wurden, wenn Nebenstrom-basierte Substrate eingesetzt wurden. Das assoziierte Mikrobiom erwies sich über verschiedene Substrate hinweg als vergleichsweise stabil. Diese Ergebnisse sind von hoher Relevanz für die hygienische Sicherheit, für mögliche Dekontaminationsstrategien sowie für die Weiterentwicklung regulatorischer Rahmenbedingungen zur Nutzung organischer Reststoffe in der Insektenzucht.

Zudem wurde das Potenzial von Insektenprotein als Futtermittel in der Aquakultur untersucht. In Fütterungsversuchen mit der pazifischen Weißbeingarnele (Penaeus vannamei) wurde Fischmehl durch Futtermischungen mit 10 % Larvenmehl der Schwarzen Soldatenfliege ersetzt und unter Praxisbedingungen in einer modernen Kreislaufanlage getestet. Die Substitution zeigte keine negativen Effekte auf Mortalität oder Tiergesundheit. Vielmehr wurden ein signifikant höheres Erntegewicht, eine leicht verbesserte Futterverwertung sowie erhöhte Gehalte wichtiger Aminosäuren wie Lysin, Arginin, Leucin und Glycin im Garnelenkörper festgestellt. Damit wurde die grundsätzliche Eignung von Insektenprotein als nachhaltige Alternative zu Fischmehl unter Praxisbedingungen belegt.

Insgesamt zeigen die Ergebnisse, dass durch eine gezielte Optimierung der Aminosäureversorgung, die intelligente Kombination von Nebenströmen und eine fundierte mikrobiologische Sicherheitsbewertung eine ressourceneffiziente, sichere und wirtschaftlich attraktive Insektenproduktion realisierbar ist. Das Projekt liefert damit wichtige Grundlagen für die Integration von Insektenprotein in zirkuläre Lebensmittel- und Futtermittelsysteme und trägt zur langfristigen Sicherung alternativer Proteinquellen bei.