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El potencial de la mosca soldado negro en la industria agropecuaria para una solucin sostenible
The potential of the black soldier fly in the agricultural industry for a sustainable solution
O potencial do soldado negro voa na indstria agrcola para uma soluo sustentvel
Correspondencia: hvega2@utmachala.edu.ec
Ciencias Tcnicas y Aplicadas
Artculo de Investigacin
* Recibido: 10 de febrero de 2024 *Aceptado: 14 de marzo de 2024 * Publicado: 30 de abril de 2024
I. Universidad Tcnica de Machala, Ecuador.
II. Universidad Tcnica de Machala, Ecuador.
III. Universidad Tcnica de Machala, Ecuador.
Resumen
La produccin mundial de carne para consumo humano est aumentando significativamente, impulsada por la creciente poblacin. Este incremento conlleva desafos ambientales, incluida la generacin de gases de efecto invernadero y el exceso de desechos, tanto orgnicos como inorgnicos.
Investigaciones recientes han mostrado que algunas granjas estn implementando estrategias para el aprovechamiento de estos residuos. Un enfoque prometedor es la utilizacin de la biomasa derivada de la larva de la mosca soldado negro (Hermetia illucens) en la produccin de alimento balanceado para ganado.
Nuestro estudio revela que el tratamiento de residuos orgnicos mediante la mosca soldado negro no solo reduce el impacto ambiental, sino que tambin contribuye a la conservacin de los recursos naturales, a la reduccin de la huella de carbono y a una viabilidad econmica en este proceso. Por lo tanto, se recomienda investigar a mayor uso e importancia de dicho insecto en la produccin pecuaria sostenible de carne.
Palabras claves: Hermetia illucens; mosca soldado negra; produccin pecuaria; sostenibilidad; desechos orgnicos.
Abstract
Global production of meat for human consumption is increasing significantly, driven by the growing population. This increase brings environmental challenges, including the generation of greenhouse gases and excess waste, both organic and inorganic.
Recent research has shown that some farms are implementing strategies to use this waste. A promising approach is the utilization of biomass derived from the larva of the black soldier fly (Hermetia illucens) in the production of balanced livestock feed.
Our study reveals that the treatment of organic waste by the black soldier fly not only reduces the environmental impact, but also contributes to the conservation of natural resources, the reduction of the carbon footprint and the economic viability of this process. Therefore, it is recommended to investigate the greater use and importance of said insect in sustainable livestock meat production.
Keywords: Hermetia illucens; black soldier fly; livestock production; sustainability; organic waste.
Resumo
A produo global de carne para consumo humano est a aumentar significativamente, impulsionada pelo crescimento da populao. Este aumento traz desafios ambientais, incluindo a gerao de gases com efeito de estufa e o excesso de resduos, tanto orgnicos como inorgnicos.
Uma pesquisa recente mostrou que algumas exploraes agrcolas esto a implementar estratgias para utilizar estes resduos. Uma abordagem promissora a utilizao de biomassa derivada da larva da mosca-soldado-negra (Hermetia illucens) na produo de raes balanceadas para gado.
O nosso estudo revela que o tratamento dos resduos orgnicos pela mosca soldado negro no s reduz o impacto ambiental, como tambm contribui para a conservao dos recursos naturais, a reduo da pegada de carbono e a viabilidade econmica deste processo. Portanto, recomenda-se investigar a maior utilizao e importncia do referido inseto na produo sustentvel de carne pecuria.
Palavras-chave: Hermetia illucens; soldado negro voa; produo pecuria; sustentabilidade; desperdcio orgnico.
Introduccin
La produccin agropecuaria a nivel mundial es variable a debido al aumento de la poblacin, lo cual demanda una alta cantidad de alimentos. Este incremento homogneo en la cantidad de produccin, conlleva a un alto porcentaje de desechos slidos y orgnicos producidos por parte de industrias pecuarias y agrcolas que se encargan de alimentar a la poblacin(Puicn-Nio-de-Guzmn, 2023).
La organizacin de las naciones unidas (ONU), plantea como uno de sus objetivos del desarrollo sostenible para el 2030, Produccin y consumo responsable, objetivo 12. Dentro del cual evoca la produccin agropecuaria como eje clave en la alimentacin, considerando que, una produccin responsable conlleva la reutilizacin de residuos orgnicos prevenientes de cosechas o de animales de granja, como abono o para su propia alimentacin(ONU, 2015).
Los desechos orgnicos en el Ecuador generados por la produccin agropecuaria al igual que en el resto de los pases, son cada vez ms aprovechados debido a sus altos beneficios que se pueden reutilizar de manera sostenible en la misma produccin. El aprovechamiento de estos desechos entres los ms comunes estn: la lombricultura, el compostaje y el bokashi(MAA, 2020).
Actualmente en Ecuador, existen registros cientficos donde se llevan a cabo tratamientos de reutilizacin de desechos orgnicos desde diferentes mtodos(Alonso-Spilsbury et al., 2012). Uno de los cuales y poco comn es la incorporacin de la mosca soldado negra (Hermetia Illucens) para la descomposicin de los desechos a tratar, donde, en la etapa larvaria de este insecto se encarga de desintegrar de manera natural los residuos, generando una biomasa muy importante en cuanto a nutrientes y alimentos para las aves, peces, cerdos, entre otros animales de corral (Oviedo et al., 2022).
Un aspecto importante en la economa local es el aporte de la mosca soldado negra en la descomposicin de los desechos o residuos orgnicos, con el propsito incluir dicho aporte en la produccin de balanceado para aves y cerdos de corral(Retegui et al., 2020). Lo que beneficia de manera directa en los costes y en la reutilizacin de residuos para la sostenibilidad de la produccin.
El rol de la mosca soldado negra ha sido muy relevante en la produccin agropecuaria donde ha existido la necesidad de implementar criaderos y considerar aspectos importantes de nutricin dependiendo de la etapa de vida del insecto, donde pueden ser ricos en protenas y aminocidos esenciales en la produccin de animales de granja e inclusive se ha logrado considerar como una fuente alimenticia opcional para el ser humano(Avendao et al., 2020).
El manejo y aprovechamiento de balanceados en la produccin pecuaria es cada vez ms variable debido al dficit inflacionario del pas, as como tambin la inestabilidad econmica de las familias rurales que se dedican a la produccin de carne de cerdo y carne de pollo. En algunos de los casos los intermediarios y mayoristas compran los productos a las familias rurales con el precio que ellos estn dispuestos a pagar mas no el precio que merece dicha produccin(INEC, 2021). En cuanto a las industrias pecuarias dedicadas a la produccin de la carne de cerdo y aves, tratan de optimizar costes, optando por la reutilizacin de ciertos desechos e implementos. Uno de ellos es la biomasa que generan las larvas de la mosca soldado negra como ingrediente a los alimentos balanceados(Matheus & Albarracn Balaguera, 2021).
Debido a la gran cantidad de desechos inorgnicos y orgnicos a nivel mundial generados por la produccin agropecuaria, sus mtodos de reutilizacin y aprovechamiento de residuos, variables costes de alimento en la produccin pecuaria y el objetivo de las agroindustrias por alcanzar una produccin sostenible a largo plazo, el presente estudio, tiene como eje principal investigar y destacar el papel potencial de la Mosca soldado negro (Hermetia illucens) en la industria agropecuaria como una alternativa sostenible y ecolgica, que contribuye a la gestin eficiente de residuos y la produccin de recursos para la alimentacin animal.
Metodologa
El presente estudio se llev a cabo mediante la revisin de literatura cientfica en un anlisis exhaustivo de fuentes bibliogrficas pertinentes de la temtica a tratar. La metodologa se bas mediante el mtodo descriptivo y explicativo, donde se detalla la importancia de la mosca soldado negra (Hermetia Illucens) en el aprovechamiento y reutilizacin de residuos orgnicos proveniente de la produccin pecuaria en el Ecuador.
El contexto y el punto de vista investigativo se lo condujo mediante un anlisis cualitativo de revisin bibliogrfica en revistas tales como, Redalyc, Scielo y Scopus. Que abarcan gran cantidad de datos cientficos. De la misma manera, la estadstica recolectada y aportaciones claves se las obtuvo mediante un estudio optimo en fuentes principales como lo son, el Instituto nacional de estadsticas y censos (INEC), la organizacin de las naciones unidas para la alimentacin y la agricultura (FAO), el banco central del Ecuador (BCE) y la organizacin de las naciones unidas (ONU).
La revisin bibliogrfica fue elaborada segn el ao de estudio y publicacin, con el objetivo de realizar el presente trabajo de manera actualizada y lo ms eficaz posible. Cabe mencionar que se identificaron aspectos relevantes de la importancia que tiene la mosca soldado negra (Hermetia Illucens) en la produccin pecuaria sostenible, los mismos que fueron detallado de manera descriptiva y coordinada en los resultados del presente trabajo, con el fin de cumplir con el objeto de estudio y tener una visin clara de cmo alcanzar la sostenibilidad agropecuaria de manera conjunta, aportando investigacin cientfica y preliminar.
Resultados y discusin
Gestin de residuos y disminucin del impacto ambiental
Para determinar cundo se emplea la mosca soldado negro en la gestin de residuos, es importante conocer las etapas o ciclo de vida de dicho insecto, el cual consta de 5 etapas: huevos, larvas, pupas, prepupas y adulto, que vendra a ser la ltima etapa donde se reproducen, para dar inicio a otra etapa de vida.
La etapa larvaria de la Hermetia Illucens, es la ms importante en referencia a la descomposicin de los residuos orgnicos, ya que estas poseen el instinto de consumir todos los desechos orgnicos que se encuentren a su alcance, como, por ejemplo, residuos de frutas, hojas, tallos, estircol de animales, entre otros residuos netamente orgnicos. Este proceso de descomposicin le ayuda a las larvas a nutrirse con ciertos sustratos y protenas que a su vez favorecen a su desarrollo(Arroyave Sierra et al., 2019).
La implementacin actual de los CORS (conversin de residuos orgnicos por saprfagos) por las agroindustrias y fincas tecnificadas son una buena prctica agrcola y un manejo ptimo de los residuos orgnicos(Cabrera y Lpez, 2021). Estas tecnologas de conversin de residuos se basan en utilizar organismos y microorganismos vivos para la descomposicin de dichos desechos orgnicos. As mismo, se considera que su utilizacin es viable, ya que conlleva su funcionamiento a un bajo costo, y a la vez se est reduciendo el impacto ambiental producido para la ganadera convencional y algunos otros tipos de produccin que afectan de manera considerable a largo plazo al medio ambiente(Rea-Toapanta, 2023).
El punto fuerte del uso de la Hermetia Illucens en la conversin de residuos orgnicos, es la capacidad de transformar cualquier desecho orgnico en alimento(Arango et al., 2004). Tal conversin es un beneficio directo para la produccin agropecuaria, en donde, los productores tratan de alcanzar la sostenibilidad en sus fincas y agroindustrias.
Los aspectos que se deben tener en cuenta en un procesador bsico de residuos orgnicos de larvas de Hermetia Illucens, son las etapas de vida del insecto, ya que, esto nos permitir saber cuntas pupas eclosionaran y se pasaran a la adultez lo que, a su vez, se mostrar cuantos huevos o cras dispondrn dichos insectos una vez llegados a la etapa adulta(Morales & Pelez, 2010).
En la figura 1, se observa un modelo bsico de un procesador de residuos orgnicos, donde se efecta el uso de la Hermetia Illucens. Se puede observar un proceso de aprovechamiento al mximo de los residuos por medio de la descomposicin de las larvas de dicho insecto. El resultado final es un abono completamente orgnico, listo a ser utilizado.
Figura 1: Modelo bsico de un procesador de residuos orgnicos usando Hermetia Illucens.
Fuente: Elaboracin propia, en base a (Cabrera y Lpez, 2021)
Viabilidad econmica y alternativa de alimentacin en animales de granja
Actualmente en Ecuador existen alrededor de 4,43 millones de cabezas de ganado, y 1,03 millones de cabezas de ganado porcino, ovino 486 000 cabezas, caballar 132 000 cabezas y mular 71 000 cabezas. Los datos planteados por el Instituto nacional de estadsticas y censos (INEC) en el ao 2020, reflejan que existen un aumento considerable de la produccin pecuaria en el Ecuador, lo que repercute en un aumento de residuos orgnicos y gases de efecto invernadero que ocasionan un impacto a corto y largo plazo al medio ambiente.
Figura 2: Produccin pecuaria en Ecuador
Fuente: Elaboracin Propia, en base a (INEC, 2021)
En la figura 2, se detalla el porcentaje de animales a nivel nacional, donde nota la produccin pecuaria como punto clave en la alimentacin de la poblacin ecuatoriana.
As como aumentan con creces los residuos y gases txicos, tambin, aumentan los costos de produccin pecuaria, directamente en la alimentacin de los animales. Cada industria y finca pecuaria del Ecuador busca ser viable econmicamente con el fin de alcanzar ingresos que sean solventes para la produccin con calidad. Una alternativa clave es el uso de la Hermetia Illucens, como fuente de protenas alimenticias para animales de granja como lo son los cerdos y las aves(Olivo et al., 2004).
Las granjas nacionales consideran el uso de alimentacin de calidad en la produccin pecuaria, tomando en cuenta aspectos nutricionales como lo es la implementacin de protenas naturales y orgnicas en los alimentos balanceados(Oyarvide et al., 2023). La alternativa del uso de la Hermetia Illucen, conlleva las mismas cualidades de la produccin de balanceados, pero de manera orgnica.
El punto de ingesta ptimo de la Hermetia Illucens, es en la etapa larvaria a pre pupa, debido a que en esta etapa es donde llevan incorporado mayor porcentaje de protenas y grasas naturales a gran nivel(Perez et al., 2023). En la etapa adulta llegan a poner de 450 a 900 huevecillos. Y los periodos de vida se estima entre los 40 a 70 das. Los puntos antes mencionados son importantes de tener en cuenta si se desea implementar la nutricin de los animales de granja con la Hermetia Illucens(Matheus & Albarracn, 2021).
Es importante implementar dicho procedimiento, ya que no solamente reduce el impacto ambiental, sino que de alguna forma los costos de produccin pueden disminuir, ya que la reproduccin de la Hermetia Illucens, se ejecuta de manera natural y por lo tanto si existe algn costo de tratamientos es bajo en comparacin con los distintos alimentos que ofrece el mercado convencional para los animales granja, los mismos que son casi genricos con exceso de hormonas y de mala calidad(Molina, 2019).
Diversas industrias pecuarias y granjas nacionales toman en cuenta la extensa demanda de carne vacuna, porcina y avcola que existe y aumenta con el pasar del tiempo, por lo que optan de manera significativa en reducir y controlar el costo de alimentacin de dichos animales para llevar una produccin sostenible y de calidad a corto y largo plazo, contribuyendo a la satisfaccin de la demanda de carne en el Ecuador(Cabrera et al., 2023).
Si se desea comparar la harina de soja y la harina de la larva de la Hermetia Illucens, se puede considerar que los costos son variables, es decir, la harina de la larva es menor que la de la soja(Jaramillo et al., 2019). Esto se debe que el tratamiento y la trazabilidad de la produccin de las harinas son diferentes y el de la larva es de menor proceso y costos. A continuacin, se detalla una tabla comparativa de aspectos fisicoqumicos de la harina a base de la larva de Hermetia Illucens.
Tabla 1: Aspectos fisicoqumico de las harinas de soja y de larvas de Hermetia Illucens
|
Parmetro nutricional |
Hermetia Illucens |
Soja |
|
Humedad (%) |
6 |
9 |
|
Materia seca (%) |
17 |
12 |
|
Protena cruda (%) |
42 |
37 |
|
Extracto estreo (%) |
19 |
20 |
|
Ceniza (%) |
9 |
5 |
|
Fibra cruda (%) |
6 |
11 |
|
Extracto libre de Nitrgeno (%) |
25 |
16 |
Fuente: Elaboracin propia, en base a (Retegui et al., 2020)
La tabla 1, detalla la composicin fisicoqumica de la harina balanceada de soja en comparacin con la harina de larvas de Hermetia Illucens, cabe recalcar que la harina a base de larvas contiene mayor concentracin de protena a diferencia de la harina de soja que tiene 5% menos concentracin de protena, los dems parmetros casi son similares. Algunos autores consideran mejor la protena a base de larvas de Hermetia Illucens, porque conlleva un proceso de aprovechamiento de la materia orgnica que ayuda a la contribucin del control del impacto medioambiental.
Otros autores proyectan como resultado que la implementacin de las larvas de la Hermetia Illucens, es una alternativa viable econmicamente, aunque no existe una evaluacin en si directa de los costos de alimentacin en la produccin de animales de granja(Vera Marmanillo et al., 2023).
Reduccin de la huella de carbono y conservacin de recursos
La produccin de CO2 per cpita en Latinoamrica segn la FAO en cuanto a nivel fsil es de 6,6 toneladas y en biosfera es de 3,0 Tn, es decir, se produce un total de 3,6 toneladas de CO2 per cpita. Es importante mitigar la huella de carbono no solamente a nivel latinoamericano, sino a nivel mundial. En el Ecuador el impacto de la produccin agropecuaria genera alrededor de 1,02 Tn. Lo que es un riesgo que an se permanezca en el mtodo convencional de la produccin agropecuaria.
Como deber y obligacin de la poblacin incluido las PYMES y las empresas de gran escala que se dedican a la produccin agropecuaria, debern producir de manera sostenible, conservar los recursos naturales y renovables, y reducir la emisin de CO2 para alcanzar los objetivos del desarrollo sostenible(BCE, 2023).
Existen diversos motivos por los cuales es de urgencia optar por mtodos sostenibles e innovadores en la produccin agropecuaria. Como lo es el mtodo de reduccin de residuos orgnicos con el uso de la Hermetia Illucens, como eje clave para la reduccin de la huella de carbono en la produccin agropecuaria y la conservacin de los recursos(Chvez & Burbano, 2021).
Algunos autores que han considerado realizar un estudio pertinente de la mosca soldado negra Hermetia Illucens, han logrado descubrir que su implementacin dentro de la produccin agropecuaria ayuda a mitigar de manera significativa la huella de carbono y a lograr conservar los recursos a travs del compost del tratamiento de residuos con las larvas y la reduccin de la explotacin de materia prima para producir balanceados convencionales en las dietas de los animales de granja(Noriega-Villa et al., 2023).
El tratamiento ptimo de los residuos brinda como resultado mejores condiciones de vida para la poblacin. Donde intervienen la proteccin de los recursos renovables y no renovables produciendo de manera sostenible, tambin, genera saneamiento del agua y limpieza vertederos y mitigacin de gases de efecto invernadero en la crianza de animales de granja(G Del Hierro et al., 2021).
El fondo mundial de informacin sobre biodiversidad (GBIF), seala como de vital importancia la produccin agropecuaria de manera sostenible donde se incluya la Hermetia Illucens, de la misma manera menciona que se debe considerar la distribucin de la especie de manera inteligente, cuidando su estada en climas calientes donde la mosca no pueda reproducirse. Y de esta forma que su reproduccin sea la adecuada y ayude a mitigar el calentamiento global por medio de una produccin sostenible(Pazmio-Palomino et al., 2022).
Conclusiones
Gestin de residuos y disminucin del impacto ambiental
En conclusin, el proceso de la descomposicin de residuos orgnicos es cada vez ms demandado por las industrias agropecuarias que llevan una produccin convencional hacia una produccin sostenible a corto y largo plazo, en la que utilizan procesos biolgicos, como lo es la implementacin de la mosca soldado negro (Hermetia Illucens) como fuente clave para la disminucin del impacto ambiental, la gestin optima de residuos y el control de los costes de produccin.
La alimentacin pecuaria nacional es cada vez mayor debido al alto consumo de carne en mercados internos, por ende, la demanda aumenta progresivamente, lo que a su vez los productores tratan de controlar los costes directos en alimentacin de los animales, tomando como estrategia el uso del proceso de descomposicin de residuos por parte de la mosca soldado negro (Hermetia Illucens) en las granjas y fincas pecuarias para producir sus propios alimentos ahorrando de manera significativa el coste y guiando la viabilidad econmica e innovacin agropecuaria sostenible.
La produccin innovadora y sostenible que las agroindustrias ecuatorianas y fincas pecuarias consideran como una meta, es ms sencilla de alcanzar debido a los bajos costes que se tiene al llevar a cabo el proceso de descomposicin de la mosca soldado negro (Hermetia Illucens). Aunque no existe abundante literatura cientfica acerca de la implementacin y la viabilidad de dicho proceso, se logr estudiar que tan eficaz es la descomposicin de residuos con mtodos biolgicos y la adaptacin en la produccin de alimentos balanceados de los animales de granja. Sea este mtodo de descomposicin o cualquier otro de manera biolgica es un proceso eficaz y ms an si se desea reducir el impacto ambiental, frenar la huella de carbono y conservar los recursos renovables y no renovables.
Recomendaciones
Implementar el proceso de descomposicin de la mosca soldado negro (Hermetia Illucens) en las agroindustrias y granjas a pequea escala de produccin, con el propsito de reducir el impacto ambiental y mitigar los gases de efecto invernadero. Adems, se debe sealar un control exhaustivo de los residuos emitidos por la sobreproduccin agroalimentaria a nivel nacional y mundial.
Llevar a cabo un control interno de la viabilidad econmica de los productores agropecuarios, el correcto uso de los recursos naturales para producir y la adaptacin de polticas agropecuarias donde sea como eje principal la sostenibilidad y manejo de la huella de carbono.
Elaborar estudios, anlisis, ensayos o artculos cientficos, donde se evale procesos de control de residuos de manera biolgica, como la adaptacin de la mosca soldado negro (Hermetia Illucens) en el proceso de descomposicin de residuos orgnicos, Adems, evaluar econmicamente el uso y la factibilidad y eficacia del proceso tomando en cuenta la alimentacin de los animales y la alimentacin de las personas.
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