Еда из насекомых: что она содержит и насколько полезна

Исследователи установили, что самцы и самки ранних гоминид употребляли насекомых в пищу, что подтверждается археологическими находками. Обнаружены костяные орудия, которые использовались для добывания термитов, и прогресс изготовления таких орудий. Также известны наскальные рисунки, которые изображали сбор меда. В этих сценах присутствовали не только пчелиные соты, но и пчелиные личинки и куколки, что, вероятно, указывает на использование медоносных насекомых в пищу.

Библейские тексты тоже содержат сведения об энтомофагии — поедании насекомых. Например, в Книге Исход описывается «манна», по одной из версий, связанная с присутствием мучного жука. Самки этого вида выделяют сахаристую жидкость, которая в засушливом климате высыхает на листьях и скапливается слоями. Согласно Евангелию от Марка, Иоанн Креститель питался саранчой. В Талмуде есть упоминания о сборе и поедании саранчи. В Древней Греции ели цикад. В Азиатско-Тихоокеанском регионе насекомые давно используются в качестве пищи для людей. В целом насекомые присутствовали в питании человека на протяжении всей его истории.

С другой стороны, в некоторых культурах употребление насекомых считалось табу или же обрастало предрассудками.

В европейских странах вплоть до недавнего времени, несмотря на растущее количество публикаций, посвященных съедобным насекомым, их употребление оставалось малоизвестным, и многие люди воспринимали энтомофагию как практику «примитивных народов».

Около 2000 видов насекомых из более чем миллиона видов, встречающихся в природе, являются съедобными. Основные потребляемые насекомые — это жуки и гусеницы (49%), за ними следуют другие съедобные виды, включая пчел, ос и муравьев (14%), саранчу и сверчков (13%), клопов (10%), стрекоз (3%), термитов (3%) и мух (2%).

Больше всего энтомофагия распространена в странах с жарким и влажным климатом: Индии, Китае и Таиланде. Разведение насекомых считается выгодным, так как, чтобы вырастить килограмм сверчков, расходуется в 5–6 раз меньше корма и воды и в 14 раз — земли, чем для выращивания килограмма говядины. При этом парниковых газов выделяется в 1,5 тысячи раз меньше. Если не считать традиционного поедания насекомых, коммерческие продукты из них доступны в США, Канаде, Бельгии, Чехии, Франции, Германии, Великобритании, а теперь и в России.

В 2023 году Европейская комиссия разрешила использование домашней стрекозы и личинок мучного жука в пищевых целях. Тестирование, проведенное EFSA (Европейское управление по безопасности пищевых продуктов), подтвердило их достаточную безопасность.

В конце 2023 года правительство РФ отдало распоряжение о внесении изменений в перечень сельхозпродукции, пополнив его продуктами разной глубины переработки из мухи черная львинка и ее яиц. Кормовые добавки на основе личинок этой мухи производят «Биогенезис» и «Экобелок». Компания «РосЭнерджи», расположенная в Ставропольском крае, выращивает сверчков и изготавливает из сверчковой муки лапшу и печенье «Курабье». «ПроБел» с 2018 года продвигает и продает белок, пищевой порошок и другие продукты из жуков-буффало (жук-чернотелка). А биотехнологи из Университета ИТМО разрабатывают пищевую добавку на основе хитина из панциря саранчи. Предполагается, что ее можно будет вводить в колбасу, полуфабрикаты и другие продукты.

Попробуем абстрагироваться от бесконечного спора пищевых неофобов и сторонников прогресса о возможности поедания насекомых и посмотрим на этот источник белка с точки зрения химического состава и его приемлемости для питания человека.

Из чего сделаны насекомые

Белок, несомненно, основной ценный питательный компонент насекомых. Содержание энтобелка (белка из насекомых) в пересчете на сухое вещество в среднем варьируется от 35% у термитов до 61% у кузнечиков, саранчи и сверчков. Для сравнения: мясо содержит около 60% белка, бобовые — ~20%, а орехи — 15–20%. Следовательно, насекомые почти не уступают традиционному мясу и значительно превосходят растительные продукты. Среднее содержание питательных веществ в процентах от сухого вещества таково:

Данные в таблице основаны на анализе образцов различных видов насекомых из разных уголков мира. Содержание питательных веществ в насекомых может варьироваться в зависимости от вида, возраста, стадии развития, условий питания и других факторов. За редким исключением насекомые демонстрируют сбалансированный аминокислотный состав, который удовлетворяет потребности взрослых людей в незаменимых аминокислотах. Незаменимые аминокислоты не могут вырабатываться человеческим организмом и должны поступать с пищей. Особенно энтобелки богаты фенилаланином и тирозином, а некоторые насекомые отличаются высоким содержанием триптофана, лизина, метионина или треонина.

Сравнивая максимальный выход белка у кузнечиков, сверчков и саранчи (до 77,13%) с максимальным содержанием белка в растениях (35,8% для сухих соевых бобов), можно сказать, что насекомые, особенно кузнечики, представляют собой отличный альтернативный источник белка.

А 100 г гусениц — личинок моли или бабочки — обеспечивают 76% необходимого суточного количества белков и почти 100% витаминов для человека.

Жиры представляют собой второй основной питательный компонент съедобных насекомых. Среднее содержание жира от вида к виду варьируется от 13,4% у богатых белком кузнечиков и сверчков до 33,4% у личинок жуков. Среди насекомых с наибольшим количеством жира — гусеницы (то есть личинки) тонкопряда с ~77% и личинки пальмового долгоносика с 69,78%.

Содержание жира также варьируется между стадиями развития и в целом выше у личинок и куколок, чем у взрослой особи. У некоторых насекомых были обнаружены следы редких нечетных жирных кислот (ислот с нечетным числом углеродных атомов). Исследователи также нашли небольшое количество четных насыщенных жирных кислот. Ранее содержание этих жирных кислот в съедобных насекомых считалось незначительным.

Среднее количество насыщенных жирных кислот у съедобных насекомых варьируется от 30,83% у муравьев, пчел и ос до 41,97% у термитов. Два основных компонента — это пальмитиновая и стеариновая кислоты. Исключение составляют гусеницы (личинки) павлиноглазки, у которых в составе преобладает арахидоновая кислота. Средняя доля мононенасыщенных жирных кислот (МНЖК) составляет от 22% для термитов до 48,60% для муравьев, пчел и ос, а средняя доля полиненасыщенных (ПНЖК) — от 15,95% для мух до 39,76% для бабочек и мотыльков. Основные ПНЖК съедобных насекомых включают пальмитолеиновую и олеиновую кислоты. Кроме того, среди жирных кислот съедобных насекомых встречаются линолевые, включая α- и γ-, арахидоновая и эйкозапентаеновая.

Жирные кислоты насекомых в целом сопоставимы с таковыми из птицы и рыбы по степени ненасыщенности, но содержат больше ПНЖК. Напротив, говядина и свинина содержат очень мало ПНЖК, а наибольшую часть жирных кислот составляют МНЖК. Аналогичные спектры жирных кислот характерны для некоторых муравьев с содержанием МНЖК до 73,10% и ПНЖК до 3,10%. У домовых сверчков, короткохвостых сверчков и скарабеев соотношение жирных кислот 1 : 1 : 1 (ПНЖК : МНЖК : насыщенные) считается оптимальным для адекватного усвоения жиров. В некоторых случаях у насекомых отмечается довольно высокое содержание линолевой и/или линоленовой кислот. Следует отметить, что жирнокислотный состав насекомых зависит от состава их корма.

Как и соотношение жирных кислот, содержание холестерина в насекомых варьируется в зависимости от их рациона. Например, холестерин в 100 г образцов (свежий вес) насекомых, собранных в Таиланде, оказался высоким в домовых сверчках (105 мг / 100 г), бомбейской саранче (66 мг / 100 г), жуках-скарабеях (56 мг / 100 г) и бамбуковых гусеницах. Напротив, крупные свежие сырые яйца содержат в три раза больше холестерина. Однако выработку холестерина у насекомых можно подавить, заменив в их рационе Δ5-стеролы, например, на Δ7-стеролы.

Таким образом, можно использовать насекомых в качестве пищевых компонентов в рационе человека, обладающих питательной ценностью и низким содержанием холестерина.

Пищевые волокна — третий ключевой компонент насекомых, присутствующий в виде хитина, который способствует обогащению микробиоты кишечника. Пищевые волокна — это углеводы, которые не перевариваются в организме и могут проходить через пищеварительную систему, помогая ей оставаться здоровой. Растворимые пищевые волокна могут способствовать растворению сахаров и холестерина, а нерастворимые подвержены набуханию и облегчают опорожнение кишечника.

Хитин — природный полимер, азотсодержащий полисахарид на основе остатков N-ацетилглюкозамина, по структуре почти аналогичный целлюлозе, а хитозан — деацетилированная форма хитина, растворимая в слабокислой среде. Хитин является основным компонентом панциря ракообразных, экзоскелета насекомых и клеточной стенки грибов. Основным источником хитина служат панцири ракообразных, где его содержание огромно. Для использования его извлекают химическим путем, в то время как хитин из насекомых и некоторых грибов преобразуется непосредственно в хитозан. Это отчасти обусловило повышенный интерес к хитину и хитозану из культивируемых съедобных насекомых. Больше хитина и хитозана можно получить после выхода взрослой особи из оболочки куколки.

Хитин ферментируется в толстой кишке с образованием короткоцепочечной жирной кислоты, обладающей легким слабительным эффектом, но клинические исследования, подтверждающие его пользу для человека, ограничены. Согласно результатам 13 работ in vitro и in vivo по оценке хитина насекомых, мука из насекомых может положительно влиять на микробиоту кишечника. Хитин и хитозан подходят, чтобы использовать их в качестве пребиотика при низкобелковой диете. Хитозан способствует росту полезных бактерий, снижает количество потенциально патогенных бактерий и имеет противовоспалительные и иммуностимулирующие свойства. Также он может быть полезен при лечении ожирения и диабета.

Пептиды из съедобных насекомых положительно влияют на воспаление и гиперчувствительность.

Экстракты насекомых обладают антиоксидантными свойствами и могут использоваться в диетах с низким содержанием натрия. Кроме того, съедобные продукты из насекомых способствуют борьбе с инфекцией, опосредованной окислительным стрессом, и улучшают микроэлементный статус у младенцев.

Хитин из насекомых способствует формированию здорового микробиома кишечника, увеличивая разнообразие фекальной микробиоты. Более того, высокое потребление пищевых волокон ассоциируется со снижением риска рака молочной железы, дивертикулярной болезни, ишемической болезни сердца и метаболического синдрома. В целом результаты выглядят оптимистично, но в немногочисленных клинических испытаниях участвовало небольшое количество добровольцев, и было бы хорошо увидеть большие выборки.

Микроэлементы считаются жизненно необходимыми для нормального функционирования организма. А железо и цинк — наиболее важные из них. Анализ коммерчески разводимых насекомых показывает, что большинство из них служит отличным источником минералов и микроэлементов. Высокое содержание белка в съедобных насекомых связано с улучшением усвоения железа, марганца, меди и цинка. Кроме того, концентрации микроэлементов в насекомых положительно взаимно коррелируют: например, железо увеличивается вместе с уровнем цинка. Микроэлементы, содержащиеся в съедобных насекомых, легкодоступны и могут поддерживать баланс в организме. Интересно, что железо и цинк в насекомых доступны в негемоглобиновой форме, как в растениях.

Хотя говядина содержит больше усваиваемого железа, чем мясо птицы, съедобные насекомые, такие как мопановый червь, имеют более высокий уровень железа (51,05 мг / 100 г), чем мясо домашнего скота. Также сообщалось, что насекомые содержат больше железа и кальция по сравнению с говядиной, свининой, курицей и другими традиционными источниками белка.

К числу распространенных съедобных насекомых, богатых микроэлементами, относятся жуки, гусеницы, муравьи, кузнечики, саранча, сверчки, клопы-вонючки, термиты, мухи и тараканы. Термиты, мопановые черви, домовые сверчки, желтые мучные черви и саранча содержат чрезвычайно много марганца по сравнению с другими насекомыми. Съедобные термиты содержат железо, цинк и селен. Кузнечики, саранча и сверчки — железо и цинк (схожее содержание цинка и больше железа по сравнению с курицей, свининой и говядиной), марганец, медь и молибден.

Дефицит микроэлементов, особенно цинка и железа, стал серьезной проблемой в развивающихся странах. Дефицит железа вызывает анемию, плохие исходы беременности, повышенный риск заболеваемости и смертности, замедленный рост детей и снижение способности к обучению. Дефицит цинка также приводит к проблемам с пищеварением и иммунной системой. Одним из способов борьбы с дефицитом микроэлементов является добавление съедобных насекомых в рацион. Термиты, черви, жуки, саранча и кузнечики имеют хороший потенциал в борьбе с таким дефицитом. Но содержание микроэлементов в разных видах насекомых значительно отличается. Это может быть обусловлено такими факторами, как состав почвы и воды в местах их обитания.

Витамины тоже присутствуют в насекомых. Для целого ряда насекомых содержание тиамина (витамин B1, который действует в основном как кофермент для превращения углеводов в энергию) варьируется от 0,1 до 4 мг на 100 г сухого вещества. Рибофлавин (B2, важный для обмена веществ) — 0,11–8,9 мг / 100 г. Для сравнения: цельнозерновой хлеб содержит 0,16 мг В1 и 0,19 мг В2 на 100 г. Витамин B12 содержится только в продуктах животного происхождения и найден в личинках мучного червя (0,47 мкг / 100 г) и домашних сверчках (5,4–8,7 мкг / 100 г). Тем не менее многие виды показывают низкий уровень B12.

Ретинол и β-каротин (витамин А) обнаружены в некоторых гусеницах рода Imbrasia в количествах 32–048 мкг / 100 г и 6,8–8,2 мкг / 100 г соответственно. В личинках желтого мучного червя, жука-чернотелки и домовых сверчках содержание этих витаминов было менее 20 и 100 мкг. В целом насекомые не лучший источник витамина А.

Витамин Е содержится в личинках пальмового долгоносика: 35 мг α-токоферола и 9 мг β+γ-токоферола на 100 г. При этом рекомендуемая суточная норма составляет 15 мг. Содержание витамина Е в измельченном и сублимированном порошке шелкопряда также довольно высоко — 9,65 мг / 100 г.

Таким образом, насекомые, судя по набору макро- и микронутриентов, выглядят практически как «суперфуд». Но насколько эта «суперпища» усваивается организмом человека и какие риски может нести?

Особенности энтомофагии

Человек — существо всеядное. Но каждая пища имеет свои особенности и по-разному усваивается организмом. Попробуем разобраться, насколько насекомые нам подходят.

Данные, полученные на моделях in vitro, показали, что перевариваемость энтобелка варьируется от 60 до 95%. Исследования на крысах говорят об умеренной (80–85%) перевариваемости сверчков и кузнечиков и высокой (90–95%) для термитов и мучных червей. Присутствие хитина объясняет такие низкие показатели.

Насекомые не только сопоставимы по содержанию белка с другими животными, но и содержат схожий набор незаменимых аминокислот, что делает их полноценным источником белка. Состав аминокислот зависит от вида. С точки зрения перевариваемости белки насекомых в среднем хуже усваиваются по сравнению с животными белками. Однако в ряде исследований сообщалось, что энтобелки имеют хорошую перевариваемость с поправкой на аминокислотный показатель качества белка, учитывающий как содержание незаменимых аминокислот, так и перевариваемость. В таком ключе усвояемость сверчков и мучных червей не уступает говядине. Перевариваемость энтобелков зависит от вида и стадии жизни насекомого. Так, белок сверчка усваивается легче, чем мучного червя, а белок кузнечика — лучше, чем шелкопряда.

Для определения функциональных характеристик пищевых белков особое значение могут иметь метаболические реакции тканей на белок. У людей потребление белка личинок мучного червя по сравнению с белком молока в состоянии покоя и во время восстановления после тренировки приводило к быстрому повышению концентрации аминокислот в плазме крови. При этом увеличение скорости синтеза мышечного белка в покое и после тренировки не отличалось для белка мучного червя и молока. Хорошо сбалансированный состав незаменимых аминокислот, а также быстрая и высокая усвояемость аминокислот мучного червя могут объяснить его хорошие анаболические свойства. Белковые изоляты из растений обычно обладают меньшим анаболическим эффектом по сравнению с животными белками из-за низкого содержания незаменимых аминокислот (особенно лейцина) и затрудненной усвояемости.

Исследование влияния белка из говядины и сверчка на концентрацию в крови аминокислот и гормонов, аппетит и потребление энергии у мужчин показало, что концентрация аминокислот после потребления энтобелка была выше, чем после потребления говяжьего. Однако ощущение голода лучше притуплялось после приема говяжьего белка, а потребление энергии не отличалось.

Усвояемость энтобелка сильно зависит от множества факторов. Даже предварительная обработка, например замораживание или бланширование, изменяет экстрагируемость и ферментативную усвояемость белка. Термическая обработка неотделима от приготовления пищи, она способствует усвояемости и улучшению вкусовых качеств. Истинная усвояемость белка достигала 91–94% при следующих видах обработки: сублимационная, вакуумная, промышленная или микроволновая сушка, обезжиривание, экструзия, кислотный гидролиз, сублимационная сушка в сочетании с ферментацией. Варка и жарка в меньшей степени повышают усвояемость.

Относительно жиров, микроэлементов и витаминов можно сказать, что изменения условий выращивания съедобных насекомых позволяют манипулировать содержанием веществ, чтобы целенаправленно изменять состав жирных кислот и микронутриентов для получения более здоровой пищи. Но информация об использовании насекомых в качестве источников микронутриентов в рационе человека ограничена или отсутствует вовсе.

Риски поедания насекомых

Рост потребления съедобных насекомых заставляет уделять всё больше внимания вопросам, связанным с их безопасностью. Насекомые могут содержать вредные биологические, химические и физические загрязнения. Риски для здоровья зависят от видов насекомых и субстрата для их выращивания, а также от качества переработки.

Большинство специфических для насекомых микроорганизмов не представляют угрозы для человека. Однако насекомые не свободны от патогенов и обладают сложной микробиотой. Бактериальные патогены, наиболее часто встречающиеся в съедобных насекомых, — это сальмонеллы, кампилобактер, восковая бацилла и кишечная палочка. Кроме того, в сырых съедобных насекомых обычно присутствует большое количество мезофильных аэробов, энтеробактерий, молочнокислых бактерий, психротрофных аэробов и грибов. Среди них наибольшую опасность представляют спорулирующие патогены из-за их способности образовывать эндоспоры, которые устойчивы к нагреванию и высушиванию.

Исследователи отметили присутствие восковой бациллы в ~80% образцов проанализированных коммерческих пищевых продуктов на основе насекомых. Авторы считают, что доступность съедобных насекомых должна сопровождаться увеличением числа микробиологических анализов.

Аллергенность — еще один важный аспект безопасности пищевых продуктов. Энтобелки являются основными компонентами съедобных насекомых и могут вызывать аллергическую реакцию у чувствительных людей. Так, люди с аллергией на ракообразных имеют специфическую перекрестную реакцию на сверчков, мучных червей, кузнечиков, мотыльков и черную львинку. Риск аллергии, связанный с насекомыми, может быть связан с различными обстоятельствами, некоторые из которых обусловлены человеческим фактором. Недобросовестные производители могут допускать присутствие незаявленных насекомых в пищевом продукте. Возможно также наличие аллергенов в продуктах на основе насекомых из-за случайного загрязнения или намеренного добавления. Загрязнение может произойти из-за субстрата для разведения насекомых или во время обработки.

Другой вариант — подделка муки из насекомых, то есть ее замена недорогой растительной массой с аллергенами. Для сравнения: соя тоже вызывает аллергические реакции, пшеница содержит глютен, вызывающий целиакию, а многие люди страдают непереносимостью лактозы. Поэтому достаточно знать об особенностях своего организма, чтобы исключить потенциально опасные продукты. Последние же должны добросовестно маркироваться производителями.

Съедобные насекомые восприимчивы к загрязняющим веществам из окружающей среды или корма. Для минимизации рисков тяжелые металлы, диоксины, другие хлорорганические соединения, пестициды и микотоксины не должны содержаться в корме и местах разведения насекомых, и это следует учитывать производителям.

Еще один недавно обнаруженный риск, связанный со съедобными насекомыми, — это потенциальная почечная кислотная нагрузка (PRAL — показатель количества кислоты, вырабатываемой организмом после приема пищи). Длительное употребление продуктов с высоким PRAL вызывает хронический метаболический ацидоз низкой степени тяжести, который ассоциируется с воспалением и нарушением функции почек.

Анализ 39 часто потребляемых съедобных насекомых показал, что большинство из них имеет высокие значения PRAL (до 43,62 мЭкв / 100 г), что говорит о сильных закисляющих свойствах и, вероятно, приводит к задержке кислоты. Показатели PRAL съедобных насекомых значительно превышают показатели свинины и говядины (8 мЭкв / 100 г) и даже сыра пармезан (34,2 мЭкв / 100 г).

Повышенная кислотность мочи считается причиной образования мочекислых конкрементов. Это указывает на потенциальную опасность регулярного употребления съедобных насекомых.

Таким образом, съедобные насекомые почти не уступают традиционному мясу и значительно превосходят растительные продукты. Они могут служить прекрасным источником белка, жиров и хитина, который способен влиять на микробиоту кишечника как пребиотик. Присутствие незаменимых аминокислот и витаминов делает их потенциальной альтернативой традиционному мясу. При этом очень важно, чтобы производители использовали правильные методы выращивания и переработки насекомых, чтобы получить безопасные продукты, не содержащие вредных примесей и не зараженные патогенами. Кроме того, продукты, содержащие производные насекомых, должны быть четко маркированы в отношении их аллергенности. Что касается влияния пищи из насекомых на почки, здесь следует дождаться пезультатов испытаний на людях.