Cirkulární akvakultura s pomocí bráněnky

V posledních letech se akvakultura řadí mezi nejrychleji rostoucí odvětví živočišné produkce. Tento dynamický rozvoj však přináší nové výzvy, nejen technologického, ale především environmentálního a ekonomického charakteru. Tradiční modely chovu ryb, založené na otevřených systémech, narážejí na své limity od ztrát živin a eutrofizace vodních ploch po vysokou spotřebu vody a závislost na externích krmných surovinách. Řešením může být recirkulační akvakultura (RAS), která umožňuje intenzivní chov ryb v uzavřených systémech s minimálními ztrátami vody a živin.

I tyto moderní systémy však produkují vedlejší produkty zejména kal, který bývá často vnímán jako odpad.

 

Hmyz jako transformátor odpadu

Na Fakultě rybářství a ochrany vod Jihočeské univerzity probíhá výzkum propojující akvakulturu s využitím organického odpadu z komunální a gastronomické sféry. V pilotních pokusech se například testoval kávový lógr (běžný odpad z kaváren) jako substrát pro chov larev bráněnky. Tento energeticky bohatý materiál se ukázal jako vhodný pro růst larev, které následně slouží jako krmivo pro ryby.

 

Tím vzniká uzavřený potravní řetězec, který propojuje městské prostředí s potravinovou produkcí. Larvy zde fungují jako biologický transformátor, který přeměňuje nízko hodnotný organický odpad na krmivo s vysokou nutriční hodnotou. Tento přístup nejenže snižuje množství odpadu ukládaného na skládky, ale také vytváří nové vazby mezi sektory, které dosud fungovaly odděleně. Využití hmyzu jako mezičlánku mezi odpadem a krmivem tak představuje technologickou i kulturní inovaci.

 

Výživové parametry

Nutriční složení larev bráněnky je mimořádně zajímavé. Ve srovnání s potemníkem moučným (Tenebrio molitor), který je často uváděn jako referenční druh, má bráněnka srovnatelný obsah bílkovin (41 %), vyšší obsah tuků (28 %), výrazně vyšší obsah fosforu (0,4 %) a vápníku (2 %) (Tabulka 1). Poměr Ca/P je u bráněnky 1,5 : 1, což je z hlediska výživy ryb velmi příznivé. Tyto parametry činí z bráněnky nejen vhodný, ale v mnoha ohledech i výhodnější zdroj živin než tradičně používané suroviny (Tabulka 1).

 

Tab. – Nutriční složení u larev potemníka moučného (Tenebrio molitor) a bráněnky (Hermetia illucens)

Výživová složka Obsah

v potemníkovi (%)

Obsah

v bráněnce (%)

Bílkoviny (min) 50 41
Tuky (min) 25 28
Fosfor – P (min) 0,06 0,4
Vláknina (max) 7 10
Vlhkost (max) 7 10
Vápník – Ca (min) 0,01 2
Poměr Ca/P 1 : 2 1,5 : 1

 

Praktické aspekty chovu

Z praktického hlediska je však důležité porovnat nejen nutriční složení, ale i samotné nároky na chov obou druhů. Potemník moučný je tradičně považován za jednodušší druh pro začátečníky a jeho životní cyklus je sice delší (8–10 týdnů oproti 4–6 týdnům u bráněnky), ale je méně náročný na technologické zázemí. Potemník preferuje suché prostředí a lze jej chovat v jednoduchých plastových boxech s minimálními náklady. Jeho výhodou je také vysoký obsah bílkovin a přítomnost esenciálních aminokyselin a vitaminů. Na druhé straně však vyžaduje přídavek rostlinné složky do krmiva, což může zvyšovat náklady a snižovat efektivitu při zpracování odpadu. Bráněnka naproti tomu preferuje vlhké substráty a je schopna zpracovávat široké spektrum organického odpadu, včetně kuchyňských zbytků, kalů z akvakultury nebo kávového lógru. Její larvy rostou rychleji a mají vyšší obsah tuků, vápníku a fosforu, což je výhodné zejména pro výživu ryb a drůbeže. Chov bráněnky však vyžaduje určitou míru odbornosti a technického vybavení např. řízené podmínky pro líhnutí vajíček, páření dospělců a stabilní vlhkost substrátu. Přestože je vstupní investice vyšší, návratnost může být díky rychlému růstu a schopnosti zpracovávat levné nebo bezplatné substráty velmi atraktivní.

 

Ekologické a ekonomické výhody

Z environmentálního hlediska je tento model příkladem cirkulární ekonomiky v praxi. Dochází k uzavření cyklu: (Obrázek 1). Minimalizují se ztráty, snižuje se ekologická stopa a zároveň se zvyšuje efektivita využívání vstupních surovin. Tento přístup je v souladu s evropskými strategiemi pro udržitelné zemědělství a akvakulturu, které kladou důraz na recyklaci živin, snížení závislosti na externích zdrojích a podporu lokálních řešení.

 

Ekonomické výhody jsou rovněž významné. V první řadě dochází k významnému snížení nákladů na likvidaci odpadu. Kal, který by jinak musel být zpracováván nákladnými metodami (např. kompostováním, anaerobní digescí), je využit jako vstupní surovina pro produkci hodnotného krmiva. Tím se nejen snižují provozní náklady akvakulturního provozu, ale zároveň vzniká nový produkt s vysokou přidanou hodnotou. Larvy bráněnky mohou být po usušení zpracovány na hmyzí moučku, která je vhodná pro krmení ryb, drůbeže, prasat i domácích mazlíčků. Cena hmyzí moučky se na evropském trhu pohybuje v rozmezí 2–4 EUR/kg, což při nízkých vstupních nákladech představuje velmi zajímavou marži.

 

Legislativní rámec

Z legislativního hlediska jsou zpracované živočišné bílkoviny z hmyzu v EU povoleny pro použití v krmivech pro ryby, drůbež i prasata na základě hodnocení bezpečnosti Evropského úřadu pro bezpečnost potravin (anglicky: European Food Safety Authority –EFSA). Použití živého hmyzu je rovněž povoleno, pokud splňuje požadavky nařízení (ES) č. 767/2009, přičemž výjimku stále tvoří přežvýkavci.

 

Frass a další přínosy

Vedle hmyzí moučky vzniká i další hodnotný produkt v podobě organického bio hnojiva (označované jako frass). Ten má vysoký obsah makro-, mikroprvků a biostimulační účinky díky obsahu chitinu (přírodního polysacharidu). Jeho využití jako hnojivo je však třeba přizpůsobit substrátu, na kterém byly larvy chovány, i cílovým plodinám.

 

Výzkum, který propojuje obory

Rozvoj tohoto modelu vyžaduje mezioborovou spolupráci: akvakultury, entomologie, krmivářství a odpadového hospodářství. Bráněnka chovaná na kalu z RAS je příkladem synergického řešení, které přináší ekologické, ekonomické i výživové benefity.

 

Závěr

Chov bráněnky na odpadním kalu z intenzivní akvakultury představuje technologicky proveditelné, výživově hodnotné a ekonomicky výhodné řešení. Nejenže snižuje ekologickou zátěž, ale zároveň vytváří nový zdroj bílkovin, který může částečně či zcela nahradit tradiční suroviny. Bráněnka tak není jen nástrojem pro zhodnocení odpadu, ale i strategickým prvkem budoucího krmivářství.

 

Na Fakultě rybářství a ochrany vod Jihočeské univerzity se těmto možnostem věnujeme jak výzkumně, tak prakticky za finanční podpory ČSOB, a. s. Tato spolupráce nám umožňuje realizovat experimenty v reálných podmínkách a hledat cesty pro praktické uplatnění těchto inovací v zemědělství a krmivářství. Věříme, že propojení výzkumu, inovací a odpovědného přístupu k přírodním zdrojům je klíčem k udržitelné produkci potravin budoucnosti.

 

Mgr. Tomáš Pěnka

Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích

Fakulta rybářství a ochrany vod

Foto archiv autora

 

Schéma cirkulárního toku živin v systému RAS využívajícím larvy bráněnky (Hermetia illucens) k přeměně kalu na hmyzí moučku a hnojivo
Saprofágní bráněnky dokážou přeměnit organický odpad na kvalitní biomasu
Pohled do chovného systému bráněnky – kladiště
kompostárna
Nový program podpoří budování kompostáren
Národní program Životní prostředí (NPŽP) z prostředků Národního plánu obnovy otevírá zcela novou dotační...
1-StatekVodnansky
Technologie umožňují záporné emise také v zemědělství
Fosilní paliva uvolňují uhlík, který byl miliony let uložen v podloží. Do atmosféry se tím uvolňuje oxid...
Výběr z příspěvků