Poklady z přírody 73 – Hmyz
Ano, může být i pokladem – i když si pod slovem hmyz představíme spíše ten, který obtěžuje a škodí… Především je nezastupitelnou součástí ekosystémů, živí se jím řada zvířat, bez jejich opylení se neobejdou rostliny. Kromě toho jej lze použít ke krmení ryb, hospodářských zvířat a domácích mazlíčků; prověřují se také možnosti jeho využití pro lidskou výživu.
Podle zprávy FAO (Food and Agriculture Organization) byla světová produkce krmiv odhadnuta na 870 milionů tun. Potřeba krmiv ale stále roste, nezanedbatelné jsou také negativní vlivy na životní prostředí. Ověřují se proto nové možnosti získávání bezpečných bílkovin. Jedním ze zdrojů může být právě hmyz. Pro drůbež je přirozeným zdrojem živin. Kuřata, která mají k dispozici výběh, běžně nalézají hmyz i jeho larvy v ornici i porostu.
Které druhy hmyzu se používají jako krmivo?
FAO poskytuje informace o použití hmyzu jako krmiva pro zvířata. Jako vhodné druhy uvádí např. saranče všežravé (Schistocerca gregaria), mouchu domácí (Musca domestica) a bource morušového (Bombyx mori). Využít se dá ale mnoho dalších druhů hmyzu, např. kobylky, cvrčky, šváby, vši, kněžice, cikády, mšice, polokřídlé, méry, brouky, housenky, mouchy, blechy, včely, vosy a mravence.
Polští vědci uvádějí, že za klíčové druhy hmyzu, které lze využít jako krmivo, jsou považovány moucha černá, moucha domácí a bourec morušový. Jako vhodné se uvádí i kobylky. Termity používají jako krmivo pro kuřata a perličky v Togu a Burkině Faso.
Ravindran a Blair (1993) testovali použití mouchy černé (Hermetia illucens) pěstované na hnoji a mouchy domácí (Musea domestica) jako náhrady za sójovou moučku ve směsích pro drůbež. Studie ukázaly, že oba druhy, podobně jako kukly bource morušového (vedlejší produkt výroby hedvábí) nebo kobylky (Anabrus simplex), mohou nahradit rybí i sójovou moučku. V krmné směsi jich může být až 50 %.
V Demokratické republice Kongo zase zkoumali možnost nahradit drahé masové moučky moukou připravenou ze švábů (Blatta orientalis) a všekazů (Kalotermes flavicollis). Jejich studie ukázala, že mouka získaná z hmyzu jej může plně nahradit.
Testu byli podrobeni mouční červi – larvy potemníka moučného (Tenebrio molitor). Z odpadu s nízkým obsahem živin byli schopni vytvořit krmivo s vysokým obsahem proteinů. Podobné výsledky byly zjištěny při testování dalších druhů hmyzu.
Chitin, polysacharid obsažený v exoskeletu hmyzu, může mít pozitivní vliv na funkci imunitního systému. Použití hmyzu jako krmiva by tak mohlo nahradit použití antibiotik v drůbežářském průmyslu. Tyto možnosti se dále zkoumají.
V Nizozemsku byli hodnoceni pacienti trpící vážnými infekcemi močových cest nebo krve. Některé bakterie, např. Escherichia coli a Klebsiella pneumoniae, produkují enzymy ESBL, které vyvolávají rezistenci vůči antibiotikům, jako je penicilin a cefalosporiny. Vědci zjistili, že až 35 % lidských izolátů obsahovalo ESBL geneticky identické s bakteriemi nalezenými u kuřat.
Podívejme se na druh, se kterým se setkáváme takřka na každém kroku, na mouchy, hmyz z řádu dvoukřídlí:
Počet druhů z řádu dvoukřídlí (Diptera), podtřídy křídlatí (Pterygota), třídy hmyz (Insecta) se odhaduje na 100 000. Mimo tyto žijící druhy jsou známy i již vyhynulé druhy, které se nejčastěji zachovaly v jantaru. Když o nich mluvíme, většinou je označujeme prostě jako mouchy.
Ne všechno ale mouchy jsou… Z rodu moucha (Muscidae) je nejznámější moucha domácí, kterou nejdříve popsal Carl Linné, podrobněji pak v roce 1776 dánský entomolog J. Ch. Fabricius. Zajímavá je také moucha černá (Hermetia illucens).
Výskyt
Dvoukřídlí se vyskytují po celém světě, s výjimkou polárních oblastí. Mouchy domácí se vyskytují všude, kde jsou zvířata, drží se ale také lidských obydlí. Přitahují je odpadky, nečistoty, výkaly, rozkládající se maso, ryby a další.
Moucha černá pochází z neotropických oblastí, v posledních desetiletích se rozšířila na všechny kontinenty. Dospělé mouchy černé nepřitahují lidská obydlí ani potraviny, nepovažují se proto za obtížný hmyz. V hojné míře se přirozeně vyskytují v okolí hnojišť chovů drůbeže, prasat a skotu. Z tohoto důvodu jsou známé jako „latrínové larvy“.
Charakteristika
Dvoukřídlí mají pouze jeden pár blanitých křídel. Druhý pár křídel zakrněl v útvary zvané kyvadélka, u kterých jsou smyslové orgány. Díky nim umí dvoukřídlí skvěle manévrovat při letu. Tělo se skládá z hlavy, hrudi, zadečku a nohou. Hmyz, a tedy ani mouchy nemají vnitřní kosterní systém, tělo je obklopeno vnější oporou zvanou exoskeleton.
Na hlavě zaujmou především velké oči složené ze stovek šestihranných čoček, každá z nich umožňuje vidění v úhlu 360°. Mezi nimi jsou ještě tři menší oči. Nemají žádná ústa ani žvýkací zařízení, jen sosák. Do zdroje potravy vpustí své sliny, které ji rozloží, a tekutý materiál pak vypijí jako slámkou. Dospělé mouchy domácí jsou převážně masožravé, konzumují také mléko, sladké látky, hnijící ovoce a zeleninu. Mají vzájemný vztah s bakterií Klebsiella oxytoca, která může žít na povrchu vajíček mouchy domácí a odradit houby, které soutěží s larvami mouchy o živiny.
Dospělí jedinci mouchy domácí jsou šedí až černí, se čtyřmi tmavými podélnými liniemi na hrudníku, lehce chlupatými těly 6–8 mm dlouhými a rozpětím křídel 13–15 mm. Jsou citlivé na chlad, s klesající teplotou se pohybují pomaleji, s prvním mrazem „padají jako mouchy“. Přezimují na chráněných místech ve štěrbinách.
Dospělci mouchy černé měří asi 16 mm. Tělo je převážně černé, s kovovými odlesky od modré po zelenou, někdy s načervenalým koncem zadečku. Dospělci potravu nepřijímají nebo se živí nektarem.
Trocha historie
Mouchy lidstvo sužují od počátku. Spojovány byly s Belzebubem, pánem much. Podezírány jsou z přenosu až 100 nemocí lidí a zvířat, včetně tyfu, úplavice, cholery, antraxu, tularemie, lepry a tuberkulózy. Patogeny nesou ve většině případů na svém těle a poté kontaminují zpravidla potraviny, nejsou tedy rezervoárem, ale jen mechanickými přenašeči. Organismy způsobující nemoci mohou na vnějším povrchu mouchy přežít několik hodin.
Mouchy byly použity také ve válkách. Např. ve druhé světové válce byly Japonci vyvinuty bomby, které se skládaly ze dvou oddělení – jedna obsahovala mouchy domácí, druhá bakteriální suspenzi, kterou byly mouchy pokryty před použitím zbraně. Epidemie v začátku zabily na 60 000 lidí v okruhu 200 km, později byl počet obětí mnohem větší.
Mouchy inspirovaly také autory děl, např. William Blake napsal poem The Fly, který se zabývá smrtelností. Známá je také Ezopova bajka O mouše a mezku, v níž „čas a místo často malého a slabého nad silného povýší“. Na obrazech jsou často použity jako memento mori – z latiny: pamatuj, že jsi smrtelný. Slova se používala jako mravní zásada často citovaná ve středověku a raném novověku. Jako součást amuletů byly mouchy populární ve starém Egyptě. Americký entomolog Vincent Dethier ve svém humorném filmu To Know a Fly (1962) poukázal na to, že s mouchami coby laboratorní zvířaty nemá nikdo soucit, nikdo jejich využití nepovažuje za týrání zvířat. V sedmdesátých letech minulého století postavil letecký modelář Frank Ehling miniaturní letadlo poháněné živými mouchami.
Larvy i dospělci much jsou přirozeným zdrojem potravy pro řadu jiných zvířat – ptáků, plazů, obojživelníků, ale i hmyzu a pavouků. Kvůli své početnosti jsou mouchy významnou složkou potravního řetězce. Larvy mouchy jsou stejně výživné jako rybí moučka a mohou být použity k přeměně odpadu na krmivo pro ryby a hospodářská zvířata. Mohou být masově chovány kontrolovaným způsobem v živočišném hnoji, čímž se sníží množství odpadu a minimalizují se rizika spojená s jeho likvidací. Významným přínosem pro ekosystém je, že se dospělci nebo jejich larvy podílejí na likvidaci hnijících látek a napomáhají tak recyklaci živin v přírodě.
Také larvy mouchy černé jsou schopné růst v organických odpadech, např. buničině z kávových zrn, zelenině, odpadu z destiloven i ve zbytcích ze zpracování ryb a masa. Mohou tak vyřešit řadu environmentálních problémů. Snižují množství hnoje, jeho vlhkost a zápach. Navíc larvy upravují mikroflóru hnoje, snižují množství potenciálně škodlivých bakterií, např. Escherichia coli a Salmonella enterica. Larvy mouchy černé také vytvářejí nevhodné prostředí pro mouchy domácí a tak omezují jejich výskyt.
Jsou schopné přeměnit zbytkové bílkoviny hnoje a další živiny na cennější biomasu a tak poskytují krmivo vysoké hodnoty, které může být použito pro dobytek, prasata, drůbež a ryby. Sheppard a kol. (1994) uvádí, že kolonizace drůbežího a vepřového hnoje larvami mouchy černé může snížit počet jedinců obtížné mouchy obecné o 94 až 100 %. Sklizené a zpracované larvy mouchy černé v hodnotě přibližně 200 USD za tunu mohou být také ekonomicky přepravovány.
Z hnoje larvy odstraní 60–70 % fosforu a 30–50 % dusíku i další prvky. V polním pokusu prováděném v Georgii v USA snížily larvy mouchy černé ve vepřové kejdě obsah dusíku o 71 %, fosforu o 52 %, draslíku o 52 %, kromě toho snížily obsah hliníku, boru, kadmia, vápníku, chromu, mědi, železa, olova, hořčíku, manganu, molybdenu, niklu, sodíku, síry a zinku, a to o 38 až 93 %. Larvy tak mohou snížit potenciál znečištění, lze je využít k čištění biomasy znečištěné těžkými kovy. Na hnoji, ve kterém byly larvy mouchy černé, bylo také méně bakterií Escherichia coli a Salmonella enterica.
Larvy černých much obsahují vysoký obsah tuků, které mohou být převedeny na bionaftu. Tisíc larev, které vyrostou na 1 kg hnoje, může vyprodukovat 91 g bionafty.
Sheppard, Newton a Burtle (2008) uvádí, že larvy obsahují přírodní antibiotika podobná těm, která produkují larvy bzučivky zelené (Lucilia sericata). Larvy se používají při čištění ran.
Octomilky (Drozophila) jsou velmi vhodné ke genetickým pokusům. Výzkum octomilky obecné započal Thomas Hunt Morgan roku 1906. Moucha domácí má malý počet chromozomů, haploid šest nebo diploid 12. Tělní tkáně mouchy domácí mohou být použity jako informační modelový systém pro pochopení kumulativních buněčných změn souvisejících s věkem.
Ochranou proti mouchám je čistota, zamezení hromadění odpadků, hnoje a jiné rozkládající se organické hmoty. Mouchy se nemohou množit, nemají-li zdroj potravy. Mimoto je řešením opatřit okna a dveře sítěmi. Mouchy do budovy mohou vstoupit také otvory kolem potrubí, elektrického vedení nebo ventilací. Mechanickým řešením je použití lapače s ultrafialovým světlem, lepicích pásek, plácaček, návnad. Chemické hubení je jen dočasným řešením, navíc se mnohé kmeny much staly proti běžným insekticidům odolnými.
Mají také řadu parazitů, kteří se živí jejich larvami, např. parazitární vosy Muscidifurax uniraptor a Spalangia cameroni nebo roztoč Macrocheles muscae domesticae. Mouchy napadá také houba Entomophthora muscae, která způsobuje smrtelné onemocnění domácích zvířat. Moucha domácí také působí jako alternativní hostitel parazitického háďátka Habronema muscae, které napadá koně.
Co obsahují?
Sušené larvy černých much obsahují 42 % proteinu a 35 % tuku v sušině (Newton a kol., 1977). Čerstvé larvy mouchy domácí obsahují 30 % sušiny, ve které je 54 % proteinů.
Hmyz má mnohem příznivější složení aminokyselin než sójové boby. Chitin obsažený v jeho exoskeletech podporuje imunitní systém.
Rozmnožování
Dvoukřídlí jsou hmyzem s přeměnou dokonalou. Je zde běžný pohlavní dimorfismus, tzn., že samec se od samice liší např. stavbou tykadel a sosáku. Samice mouchy domácí se obvykle páří jen jednou a spermie uchovají. Vejce kladou v rozkládající se hmotě a jsou neobyčejně plodné… Každá samice naklade 75 až 150 vajec, která se vylíhnou při vyšší teplotě za 8 hodin, při nízké teplotě může líhnutí trvat i tři dny. Za 3–4 dny může naklást vejce znovu. Každá samice mouchy může naklást až 500 vajíček.
Larvy jsou beznohé, nemají hlavu, tykadla ani oči. Lidově se jim zpravidla říká červi. V průběhu vývoje se několikrát svléknou, poté se odplazí na suché a chladné místo a zakuklí.
Při vhodných podmínkách trvá tento cyklus týden, zpravidla se ale opakuje po třech týdnech.
Dospělá moucha žije obvykle 15–25 dní, ale v chladnějších podmínkách i tři měsíce.
Samice mouchy černé naklade 200–640 vajíček ve štěrbinách v blízkosti rozkládající se hmoty. Larvy se líhnou za 4 dny, jsou dlouhé asi 1 mm. Za 22 dní dorostou do velikosti 27 mm o hmotnosti 0,1–0,22 g. Při nedostatku potravy nebo chladném počasí může být délka larválního stadia delší i o několik měsíců. Dospělci na vlastních tukových zásobách přežijí 8 až 10 dní, pokud se mohou živit nektarem, přežívají až 73 dní.
Sběr a zpracování
Jsou-li larvy chovány v kompostovacích koších, pro sklizeň se využívá jejich vlastní pud. Dorostlé larvy – pretupy – přestanou žrát a vyprazdňují své vnitřnosti. Jejich ústní část se mění v přívěsek, který jim pomáhá lézt. Instinktivně si hledají vlhké a chráněné místo. Koše mají po stranách otvory, které umožňují, aby pretupy spadly z kompostéru do sběrného prostoru.
V roce 2013 vynalezla rakouská designérka K. Ungerová stolní farmu s názvem Farm 432, ve které si lidé mohou doma vyrobit muší larvy. Říká se, že chuť larev je velmi výrazná. Ungerová říká: „Když je vaříte, voní trochu jako vařené brambory. Konzistence je o něco těžší zevně, jako měkké maso uvnitř. Chuť je ořechová a trochu masitá.“
Využití pro drůbež
Bylo zjištěno, že larvy i kukly much podporují dobrý růst kuřat (Hale, 1973). Studie ukázaly, že by larvy much mohly nahradit rybí moučku při produkci brojlerových kuřat (Téguia et al., 2002; Hwangbo et al., 2009). Zároveň může produkce larev přispět ke zmírnění hromadění hnoje.
Také v Jižní Koreji, Hwangbo et al. (2009), zkoumali přínos červů na kvalitu masa a růstu výkonnosti brojlerových kuřat. Bylo zjištěno, že krmení stravou obsahující 10 až 15 % larev může zlepšit kvalitu kostry a výkon růstu brojlerových kuřat.
V Nigérii prověřovali muší larvy jako náhradu rybí moučky pro brojlerová kuřata a zjistili, že larvy mohou nahradit 25 % rybí moučky.
Obavy jsou z bakteriologické a mykologické kontaminace, která by měla být snížena po zpracování sušením a vhodným skladováním v suchu.
Onsongo a kol. testovali vliv přídavku muších larev do krmné dávky na přírůstky kuřat, složení jatečného trupu i chuťové vlastnosti masa. 42 % moučky z larev na počátku výkrmu a 55 % na jeho konci neměly žádné nežádoucí účinky na přírůstky, složení trupu nebo chuť kuřat. Použitím hmyzu v krmné dávce pro drůbež se sníží náklady, ale také environmentální zátěž. Podobné výsledky uvádí M. S. Walker – larvy much lze díky obsahu bílkovin a koncentraci aminokyselin s vysokým obsahem síry využít jako krmivo pro drůbež.
Pro další druhy
Podobně jako v případě drůbeže se dají larvy much použít při krmení prasat, pstruhů, sumců nebo tilapií.
