4. Discussione
Come già accennato, il presente studio fa parte integrante di una linea di ricerca dipartimentale avviata già nel 2014 con uno studio che ha avuto per oggetto l’impiego di farine proteiche di insetto nei mangimi per acquacoltura (Grimaudo, 2015). Successivamente, tale linea di ricerca è stata sviluppata conducendo una prova sperimentale che ha previsto l’inclusione di farina di Hemetia illucens in diete per zebrafish, a totale e parziale sostituzione della farina di pesce (Licitra, 2016); nell’ambito del suddetto esperimento, erano stati testati livelli di inclusione di farina di Hermetia illucens pari al 5, 10, e 20%, in sostituzione di pari quantità di farina di pesce, ossia la sostituzione rispettivamente del 25, 50 e 100% della farina di pesce. I risultati osservati in questo primo esperimento, non avevano evidenziato differenze significative tra i trattamenti, controllo incluso, in termini di mortalità, ingestione volontaria, incremento ponderale e indice di conversione alimentare. Allo stesso modo, e per livelli di inclusione di 0, 17 e 33%, Kroeckel et al. (2012) riferisce di aver osservato risultati del tutto comparabili in larve di rombo (Psetta maxima) per quanto riguarda mortalità, ingestione volontaria e indici di conversione, ma che con percentuali di inclusione superiori (49, 64, 76%) si osservava un peggioramento di accrescimenti, ingestione volontaria e indici di conversione, rimanendo la mortalità invariata; per quanto riguarda invece il peso vivo finale, i soggetti non alimentati con
0 50 100 150 200 250 M F M F M F M F
C IM17 IM33 IM50
farina di Hemetia illucens (controllo) risultavano essere più pesanti, quelli che ricevevano diete contenenti fino al 33% di farina di Hemetia illucens, a loro volta, più pesanti di quelli che ricevevano diete con percentuali di inclusione ancora superiori e, tra quest’ultime, il peso vivo decresceva all’aumentare della percentuale di inclusione.
Sulla scorta del fatto che peggioramenti di performance erano stati osservati da Kroeckel et al. (2012) solo per percentuali di inclusione superiori a quelli testati nel precedente esperimento condotto presso il DSV dell’Università di Pisa (Licitra et al., 2016), in questo secondo esperimento sono stati testati livelli di inclusione maggiori a quelli precedentemente testati e più simili a quelli più elevati usati da Kroeckel et al. (2012).
Venendo quindi ai risultati osservati nell’ambito dello studio oggetto del presente lavoro, si rende necessario effettuare alcune considerazioni in merito alla mortalità che, senza dubbio, va attribuita più allo stress a cui i soggetti venivano sottoposti in occasione dei controlli sperimentali (cattura, anestesia, rilevamento fotografico, pesatura e trasferimenti di vasca) che ai trattamenti alimentari. Infatti, i casi di mortalità si sono sempre verificati in occasione dell’esecuzione di tali rilievi (anestesia, rilievo peso e rilevamento fotografico, appunto) e, in particolare, nelle prime fasi del periodo sperimentale quando anche la manualità degli operatori non era del tutto affinata. Alcuni casi simili di mortalità, erano già stati osservati anche in occasione del precedente esperimento (Licitra et al., 2016) in maniera del tutto trasversale tra i gruppi considerati (P>0,05) e pertanto si tende a considerare questi eventi del tutto accidentali e di scarso valore sperimentale.
Invece, per quanto riguarda gli aspetti legati alle performance di crescita, in maniera del tutto inaspettata, i risultati osservati in questo secondo esperimento, oggetto del presente lavoro, differiscono sia da quelli osservati da Licitra et al. (2016) che da quelli descritti da Kroeckel et al. (2012). Infatti, mentre nel primo caso l’inclusione di farina di Hermetia illucens non aveva fatto registrare variazioni, né in negativo, né in positivo, in termini di performance di accrescimento, ingestione e conversione
alimentare, in questo caso migliori incrementi ponderali (P<0,05) sono stati osservati per i soggetti che assumevano farina di Hermetia illucens rispetto al gruppo di controllo. Tale dato è confermato anche dai migliori indici di conversione alimentare riscontrati per questi gruppi rispetto a quello di controllo e i cui soggetti assumevano farina di pesce e nessuna quantità di farina di Hermetia illucens. In linea di massima, anche il peso vivo finale è risultato essere migliore per i gruppi che assumevano farina di Hermetia illucens rispetto al controllo, sebbene in maniera statisticamente significativa solo tra i gruppi IM50 e IM17 rispetto al controllo; a tal riguardo, comunque, il gruppo IM33 fa osservare un peso vivo intermedio a quello degli altri due gruppi alimentati con farina di Hermetia illucens (IM50 e IM17) e quello osservato per il gruppo di controllo.
Questi dati, che è possibile considerare diversi da quelli descritti da Licitra et al. (2016) e relativi al precedente esperimento, lo sono ancora di più in relazione a quelli osservati e descritti da Kroeckel et al. (2012) su larve di rombo; si ricorda che mentre quest’ultimo osservava una riduzione generale delle performance di crescita allorché la farina di Hermetia illucens era inclusa nei mangimi con percentuali superiori al 33%, nel presente studio sono addirittura stati rilevati miglioramenti sia degli accrescimenti che dell’indice di conversione cumulativo relativo all’intero periodo sperimentale (da 0 a 42 giorni) anche con livelli di inclusione di farina di Hermetia illucens pari al 50% della dieta.
Al di là di quanto osservato da Kroeckel et al. (2012), molti sono gli studi condotti con l’uso di farine di Hermetia illucens che hanno dimostrato come questa materia prima sia in grado di sostituire, in tutto o in parte, la farina di pesce in diete per pesci. Già nel 2007, St. Hilaire et al. (2007), hanno testato diverse diete contenenti farina di pre-pupa di Hermetia illucens o pupe di Musca domestica, su trota arcobaleno (Oncorhynchus mykiss); in questo caso, il livello di inclusione testato era pari al 15% dell’apporto proteico totale e i risultati osservati non indicavano nessun effetto negativo in termini di conversione alimentare, anche dopo 9 settimane di trattamento.
In uno studio condotto su carpa (Cyprinus carpio var. Jian), la farina di pesce della dieta di controllo, che rappresentava il 10% dell’intera dieta, era stata sostituita dal 25, 50, 75 e 100% da farina di Hermetia illucens (Li et al., 2017); ancora una volta, in questo studio l’uso di questa materia prima in sostituzione di quote crescenti di farina di pesce, non ha fatto registrare differenze significative in relazione alla mortalità, peso vivo finale, SGR, conversione alimentare, ingestione alimentare e diversi altri indici, così come già osservato da Licitra et al. (2016) ma diversamente a quanto osservato nello studio oggetto del presente lavoro. Per contro, solo successivamente ad una attenta analisi istopatologica a livello intestinale, Li et al. (2017) osservavano un aumento di “detriti” a livello dei microvilli e pertanto gli autori concludono suggerendo un sostituzione della farina di pesce con farina di Hermetia illucens non superiore al 50%.
Studi sulla sostituzione di farina di pesce con farina di Hermetia illucens sono stati condotti anche su specie ittiche marine e, in particolare, su Dicentrachus labrax (spigola o branzino), specie ampiamente allevata nel contesto mediterraneo e seconda solo all’allevamento di Sparus aurata (orata). Un esempio ne è lo studio condotto da Magalhães et al. (2017), studio nel quale sono state testate una dieta contenente farina di pesce (controllo) e tre diete contenenti rispettivamente 6.5, 13, e 19.5% di farina di Hermetia illucens, in sostituzione del 15, 30 e 45% di farina di pesce. Anche in questo caso, alla fine del periodo sperimentale, non sono state osservate differenze significative in relazione alle performance di accrescimento, della conversione alimentare e della digeribilità delle diete (Magalhães et al., 2017).
Risultati interessanti sull’impiego di farina di Hermetia illucens sono stati osservati anche nell’allevamento del gambero (Litopenaeus vannamei). A tal riguardo, Cummins et al. (2017) riferiscono che in termini di peso finale, incremento di peso, SGR e conversione alimentare, si ottengano valori comparabili con quelli ottenuti con sola farina di pesce, se il tasso di sostituzione non supera il 25%. Per contro, gli stessi parametri subivano dei peggioramenti per tassi di inclusione superiori. Questo risultato, quindi, risulta in parte in controtendenza con quanto osservato nel presente
studio dove, fatta eccezione per l’ingestione volontaria, peso vivo finale e conversione alimentare risultano migliorati dall’impiego, anche crescente di farina di Hermetia illucens.
Per quanto riguarda invece studi condotti su altre specie di insetti, molto frequenti sono quelli condotti su Tenebrio molitor. Belforti et al. (2015) hanno testato diete contenenti livelli di farina di Tenebrio molitor pari a 0, 25 e 50% ed anche in questo caso non sono stati osservate differenze significative per quanto riguarda gli incrementi ponderali; per quanto riguarda l’ingestione volontaria, invece, questa risultava essere maggiore quando l’inclusione di farina di Tenebrio molitor era nulla (solo farina di pesce) rispetto a quando sostituiva totalmente la farina di pesce (50% della dieta); ancora, in linea con quanto osservato nel presente lavoro, la conversione alimentare risultava essere migliore quando la farina di Tenebrio molitor era inclusa nella dieta, sia al 25 che al 50%, così come il tasso di sopravvivenza. Ancora, in uno studio simile condotto su Pagellus bogaraveo (pagello o occhione), in cui la farina di pesce della dieta di controllo (60% del tal quale) veniva sostituita al 25 e 50% da farina di Tenebrio molitor, non sono state osservate differenze significative per quanto riguarda l’ingestione alimentare, l’indice di conversione alimentare, l’SGR, così come le caratteristiche della carcassa e la resa alla macellazione (Iaconisi et al., 2017).
A nostro avviso, una citazione finale merita anche quanto osservato da Sealey et al. (2011), oltre a riferire che l’uso di farina di Hermetia illucens non modifica le performance di accrescimento, riferisce soprattutto del fatto che, quando opportunamente prodotta, il suo impiego in diete per trote (Oncorhynchus mykiss) non rende il prodotto finale (carne) distinguibile da quello ottenuto con l’utilizzo di solo farina di pesce; tale risultato, testimonia quindi come il suo impiego non determini una modificazione sensibile del prodotto finale, con l’insorgenza di odori e sapori sgraditi e/o comunque riconoscibili.
Infine, alcune considerazioni vanno fatte in relazione ad un aspetto strettamente legato al modello animale utilizzato nel presente studio: lo zebrafish e il suo
dimorfismo sessuale. Infatti, così come già osservato nel precedente esperimento (Licitra et al., 2016), i soggetti di sesso femminile hanno confermato la loro più spiccata propensione all’accrescimento e al raggiungimento di pesi vivi adulti maggiori. Questo dato, è stato più volte confermato anche da diversi altri autori (Lawrence, 2007; Ribas e Piffer, 2013) e conferma l’esistenza di un accentuato dismorfismo sessuale nello zebrafish. Tale differenza, è stata osservata sia per quanto riguarda l’interezza dei soggetti allevati, sia in relazione a ciascun trattamento.
In conclusione, ciò che risulta evidente sia dai risultati osservati nel presente lavoro, sia da quanto osservato in lavori condotti da altri autori e su specie ittiche diverse (St. Hilaire et al., 2007; Kroeckel et al., 2012; Belforti et al., 2015; Cummins et al., 2017; Li et al., 2017; Magalhães et al., 2017;) è:
a. in primo luogo che l’impiego di farina di Hermetia illucens e/o di altri insetti come Tenebrio molitor nella produzione di mangimi per le specie ittiche e in sostituzione totale o parziale della farina di pesce è assolutamente possibile; b. che sebbene i risultati confermino abbondantemente questa possibilità, risulta
poco spiegabile come il gruppo IM33 (contenente il 33% di farina di Hermetia illucens) abbia fatto registrare risultati intermedi agli altri due gruppi contenenti quantità inferiori (17%) e superiori (50%) della stessa materia prima;
c. in terzo luogo che i risultati osservati nello studio oggetto del presente lavoro differiscono da quelli riferiti in bibliografia per il fatto che l’impiego di farina di Hermetia illucens in sostituzione della farina di pesce abbia addirittura migliorato le performance zootecniche (IM17 ed IM50). Questo risultato, infatti, per quanto ci è dato sapere, non è ancora stato riscontrato da altri autori e pertanto necessita un supplemento di indagine che possa aiutare a capirne cause e meccanismi.
5. Conclusioni
Nell’ottica dell’imponente incremento demografico già in corso da diversi decenni e il più che proporzionale incremento della domanda di generi alimentari in un contesto di “risorse finite”, oggi si impone la messa a punto di sistemi di produzione sempre più efficienti che permettano di ottimizzare l’uso di risorse quali aria, acqua, energia, superfici e, non ultime, materie prime.
Per questa ragione, già da anni istituzioni internazionali quali FAO e UE, stanno spingendo verso il potenziamento delle produzioni da acquacoltura al fine di tutelare risorse marine già fortemente depauperate e aumentare l’offerta di derrate alimentari prodotte da settori caratterizzati da una ridotta “carbon footprint”.
La sostituzione della farina di pesce, materia prima questa oggi ampiamente limitante, nell’alimentazione dei pesci, è ritenuta una priorità allo scopo di permettere lo sviluppo dell’acquacoltura mondiale. In questa prospettiva, l’impiego delle farine di insetto come fonte proteica alternativa sembra essere la carta vincente e per questo è oggi oggetto di numerosi studi.
Per quanto riguarda lo studio oggetto del presente lavoro, sono stati testati livelli di inclusione di farina di Hermetia illucens pari a 0, 17, 33 e 50% nella dieta, in sostituzione allo 0, 33, 66 e 100% della farina di pesce. Lo studio, è stato condotto nello zebrafish, oggi da tanti ritenuto un valido modello sperimentale nella nutrizione delle specie di interesse in acquacoltura.
I risultati osservati, indicano come l’introduzione di questa materia prima nella dieta dello zebrafish, abbia addirittura migliorato performance di accrescimento quali il peso vivo finale e l’indice di conversione alimentare relativo all’intero periodo sperimentale considerato; in modo particolare, questi benefici sono stati osservati per inclusioni di farina di Hermetia illucens pari al 17 e al 50% della dieta, sostituendo così rispettivamente il 33 ed il 100% della farina di pesce.
Rimane da comprendere le ragioni per le quali, quando è stato incluso il 33% di farina di Hermetia illucens, si siano osservati benefici esclusivamente per gli
incrementi ponderali relativi ad alcune fasi di crescita. Probabilmente, in questo caso, si deve ritenere che fattori esterni non rilevati siano intervenuti a “condizionarne” le prestazioni complessive. Inoltre, a differenza di quanto riportato in letteratura, la sostituzione parziale o totale della farina di pesce in questo caso ha fatto osservare un miglioramento delle performance di crescita, evento che ad oggi non era mai stato riferito.
I dati ottenuti confermano quindi la validità dell’utilizzo della farina di Hermetia illucens a totale o parziale sostituzione della farina di pesce nell’alimentazione dello zebrafish, così come anche numerosi altri recenti studi hanno già dimostrato.
Tuttavia, al fine di continuare a confermare ed approfondire conoscenze sull’utilizzo della farina di insetto nell’alimentazione dei pesci, sarà necessario condurre ulteriori studi su vari fronti, dall’aspetto nutrizionale relazionato alle singole specie fino all’impatto sociale ed inquadramento economico.
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