Study on the use of insect meal as a feed for broiler chicken

Abstract

This doctoral thesis investigates the potential of utilizing insect-derived proteins as sustainable, alternative feed ingredients to partially replace traditional soybean meal in broiler chicken diets. Driven by the growing global demand for animal protein, the limited availability of natural resources, and the need to mitigate the environmental footprint of conventional livestock farming, insect farming emerges as a viable strategy to enhance food security and supply chain resilience. The primary objective of this research was to evaluate the inclusion of Tenebrio molitor larvae in broiler nutrition and assess its acceptance by the birds at varying inclusion levels. The study comprehensively analyzes the effects of this dietary substitution on overall growth performance indicators, welfare markers, and meat quality, specifically examining the oxidative capacity and color of the produced tissue. Additionally, the research delves into the impact of these insect-based diets on gut health by analyzing alterations in intestinal microbiota and epithelial morphology. To address the increasing challenges posed by climate volatility, the thesis comparatively examines the partial dietary replacement with larvae from three distinct insect species—Tenebrio molitor, Hermetia illucens, and Zophobas morio—under mild heat stress conditions representative of the Greek climate, highlighting their potential to sustain broiler growth and antioxidant activity. Finally, an in-depth investigation and literature review detail the chemical composition of these larvae, including protein, lipid, mineral, and amino acid profiles, to assess feed palatability and practical formulation limitations. Ultimately, the findings offer valuable, practical conclusions for the commercial application of insect larvae in poultry nutrition, contributing to the transition toward more sustainable and climate-resilient agricultural production systems.

Η παρούσα διδακτορική διατριβή διερευνά τη δυνατότητα αξιοποίησης πρωτεϊνών προερχόμενων από έντομα ως βιώσιμων, εναλλακτικών συστατικών ζωοτροφών για τη μερική αντικατάσταση του παραδοσιακού σογιάλευρου στα σιτηρέσια των κρεοπαραγωγών ορνιθίων (broilers). Με γνώμονα την αυξανόμενη παγκόσμια ζήτηση για ζωική πρωτεΐνη, την περιορισμένη διαθεσιμότητα φυσικών πόρων και την ανάγκη μετριασμού του περιβαλλοντικού αποτυπώματος της συμβατικής κτηνοτροφίας, η εκτροφή εντόμων αναδεικνύεται ως μια βιώσιμη στρατηγική για την ενίσχυση της επισιτιστικής ασφάλειας και της ανθεκτικότητας της εφοδιαστικής αλυσίδας. Ο πρωταρχικός στόχος αυτής της έρευνας ήταν να αξιολογήσει την ενσωμάτωση προνυμφών Tenebrio molitor στη διατροφή των κρεοπαραγωγών ορνιθίων και να εκτιμήσει την αποδοχή της από τα πτηνά σε διαφορετικά επίπεδα ενσωμάτωσης. Η μελέτη αναλύει διεξοδικά τις επιπτώσεις αυτής της διατροφικής υποκατάστασης στους γενικούς δείκτες αποδόσεων, στους δείκτες ευζωίας και στην ποιότητα του κρέατος, εξετάζοντας ειδικότερα την οξειδωτική ικανότητα και το χρώμα του παραγόμενου ιστού. Επιπλέον, η έρευνα εμβαθύνει στον αντίκτυπο αυτών των βασισμένων σε έντομα σιτηρεσίων στην υγεία του εντέρου, αναλύοντας τις αλλοιώσεις στην εντερική μικροχλωρίδα και τη μορφολογία του εντερικού επιθηλίου. Για την αντιμετώπιση των αυξανόμενων προκλήσεων που θέτει η κλιματική αστάθεια, η διατριβή εξετάζει συγκριτικά τη μερική διατροφική αντικατάσταση με προνύμφες από τρία διαφορετικά είδη εντόμων —Tenebrio molitor, Hermetia illucens και Zophobas morio— υπό συνθήκες ήπιας θερμικής καταπόνησης, αντιπροσωπευτικές του ελληνικού κλίματος, αναδεικνύοντας τη δυνατότητά τους να υποστηρίξουν την ανάπτυξη και την αντιοξειδωτική δραστηριότητα των ορνιθίων. Τέλος, μια εις βάθος έρευνα και βιβλιογραφική ανασκόπηση αναλύουν λεπτομερώς τη χημική σύσταση αυτών των προνυμφών, συμπεριλαμβανομένων των προφίλ πρωτεϊνών, λιπιδίων, μετάλλων και αμινοξέων, προκειμένου να αξιολογηθεί η γευστικότητα της τροφής και οι πρακτικοί περιορισμοί στη σύνθεση των σιτηρεσίων. Εν κατακλείδι, τα ευρήματα προσφέρουν πολύτιμα, πρακτικά συμπεράσματα για την εμπορική εφαρμογή των προνυμφών εντόμων στη διατροφή των πουλερικών, συμβάλλοντας στη μετάβαση προς πιο βιώσιμα και κλιματικά ανθεκτικά συστήματα γεωργικής παραγωγής.