Erforschung der Stoffwechselwirkungen infolge des Austauschs konventioneller Proteinquellen durch Insektenmehl bei Mastbroilern
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Insektenmehl wurde in den letzten Jahren als alternative Proteinquelle für die Tierernährung entdeckt. Während einige Studien bereits zeigen konnten, dass Sojaextraktionsschrot in Rationen für Broiler ohne Leistungseinbußen durch Insektenmehl ersetzt werden kann, erfordert der zukünftige Einsatz von Insektenmehl in Broilerrationen das Ausräumen von etwaigen Sicherheitsbedenken. Letzteres ist mit Blick auf Lebensmittelsicherheit und Tier- und Verbrauchergesundheit von großer Bedeutung. Darüber hinaus ergibt sich die hohe Relevanz dieses Projektes aus der wachsenden Notwendigkeit Proteinquellen aus nachhaltiger Erzeugung für die global wachsende Tierproduktion zur Verfügung zu stellen. Allerdings fehlten bislang geeignete Studien mit Broilern, die die Wirkung von Insektenmehl auf den Stoffwechsel umfassend beschreiben – eine Voraussetzung um mögliche nachteilige Stoffwechseleffekte zu identifizieren. Vor diesem Hintergrund verfolgte das Projekt das Ziel, die Wirkungen von Insektenmehl aus Hermetia illucens (HI)-Larven auf den Stoffwechsel von Broilern mittels Hochdurchsatz-Screening (Omics)-Technologien zu erfassen. Die Haupthypothese war, dass der partielle Austausch von Sojaextraktionsschrot durch HI-Larvenmehl in der Ration spezifische Stoffwechseleffekte hervorruft, die wissenschaftlich relevant, aber nicht nachteilig für den Broiler-Stoffwechsel sind. Um diese Hypothese zu testen, wurden in einem 35-tägigen, 3-phasigen Fütterungsversuch mit männlichen Cobb 500- Eintagsküken, die bedarfsdeckende, isonitrogene und isoenergetische Rationen mit entweder 0% (HI0-Gruppe), 7,5% (HI7.5-Gruppe) oder 15% (HI15-Gruppe) HI-Larvenmehl erhielten, die Stoffwechseleffekte mittels Analyse des Leber- und Muskeltranskriptoms, des Plasma-Metaboloms und des Zäkummikrobioms untersucht. Während sich Gewichtszunahmen, Futteraufnahmen und Futterverwertung nicht zwischen den Gruppen unterschieden, waren Brustmuskelgewichte, Ausschlachtungsgrad, scheinbare ileale Aminosäuren-Verdaulichkeit und die bakterielle Vielfalt im Zäkum in der HI15-Gruppe höher als in der HI0-Gruppe. Die Analyse der bakteriellen Gemeinschaft im Zäkum zeigte Gruppenunterschiede in der Abundanz von 5 Familien und 18 Genera aus dem Phylum Firmicutes. Die differenzielle Transkriptomanalyse der Leber und des Muskels zeigte nur einen schwachen Einfluss des HI-Larvenmehls, was seinen Ausdruck in einer geringen Anzahl an regulierten Genen und einer schwachen Regulation dieser Gene fand. Die zielgerichtete Plasma-Metabolomanalyse ergab eine große Zahl an unterschiedlichen Metaboliten zwischen den Gruppen, wobei der Großteil dieser Triglyzeridspezies waren. Insgesamt ergab die umfassende Analyse der Stoffwechselwirkungen beim Broiler keine negativen Effekte für den Austausch von Sojaextraktionsschrot durch HI-Larvenmehl, aber eine günstige Erhöhung des Brustmuskelgewichts und des Ausschlachtungsgrades und eine Verbesserung der scheinbaren ilealen Aminosäurenverdaulichkeit. Basierend hierauf kann HI-Larvenmehl als sichere und nachhaltige, alternative Proteinquelle für Broiler empfohlen werden.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Effect of dietary inclusion of insect larvae meal on the expression of genes involved in protein synthesis and protein degradation in breast meat of the chickens. Proceedings of International Conference On Agriculture and Life Sciences (ICOALS 4), 612 (2023)
Tahiri M., Beller S., Ringseis R., Tafaj M. & Eder K.
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Investigations of the effect of dietary insect larvae meal from the black soldier fly on the caecal microbiome, the liver transcriptome and the plasma metabolome of broilers. Proceedings of the Society of Nutrition Physiology 32: 66 (2023)
Ringseis R., Beller S., Seel W., Most E. & Eder K.
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Effect of replacing soybean meal with Hermetia illucens meal on cecal microbiota, liver transcriptome, and plasma metabolome of broilers. Poultry Science, 103(5), 103635.
Beller, Simone; Grundmann, Sarah M.; Pies, Klara; Most, Erika; Schuchardt, Sven; Seel, Waldemar; Simon, Marie-Christine; Eder, Klaus & Ringseis, Robert
