Circular feeding strategies for Hermetia illucens larvae (Diptera: Stratiomyidae): Effects on performance, bioconversion efficiency, and body composition

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2026

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https://doi.org/10.22029/jlupub-20937

Zusammenfassung

Die standardisierte Aufzucht von Larven der Schwarzen Soldatenfliege (BSFL, Hermetia illucens) wird im Rahmen einer nachhaltigen Tierproduktion immer wichtiger. Diese Insekten können organische Nebenprodukte effizient in nährstoffreiche Biomasse umwandeln, die als Futtermittel für Nutz- und Heimtiere genutzt wird. Eine gezielte Optimierung der Insektenernährung ist entscheidend, um die Nährstoffverwertung zu verbessern und den Futterwert der Larvenbiomasse zu steigern. Dabei spielt insbesondere der Proteingehalt der Nahrung eine zentrale Rolle. Trotz der zunehmenden Bedeutung der BSFL-Produktion gibt es jedoch weiterhin erhebliche Wissenslücken hinsichtlich der optimalen Proteingehalte in der Nahrung, insbesondere in Abhängigkeit vom jeweiligen Entwicklungsstadium der Insekten. Die Ergebnisse über drei zusammenhängende Studien zeigen ein konsistentes Muster: Der Proteingehalt der Nahrung moduliert nicht nur die Wachstumsrate, sondern beeinflusst auch die Nährstoffverwertung, die Körperzusammensetzung, die Stickstoffretention sowie das Verhältnis zwischen Protein- und Fettansatz während der Entwicklung der Insekten. Die Larven der Schwarzen Soldatenfliege können eine breite Palette organischer Nebenströme in wertvolle Biomasse umwandeln, wobei ihre Leistungsfähigkeit stark vom Substrattyp und deren Nährstoffzusammensetzung abhängt. In Veröffentlichung I wurde gezeigt, dass unterschiedliche Substrate signifikante Effekte auf Wachstum, Überlebensrate, Futterverwertung und Stickstoffretention haben. So führte Weizenkleie konsistent zu den höchsten Leistungen, während Karotten- oder Traubenreste geringere Wachstumsraten und eine niedrigere Effizienz verursachten. Das Nährstoffprofil des Frasses spiegelte da-bei die Stickstoff- und Energieeigenschaften der Substrate wider, was die enge Verbin-dung zwischen Substratzusammensetzung, Larvenmetabolismus und Reststoffdynamik verdeutlicht. Ein zentraler Bestandteil der Forschung war die Bewertung abgestufter Proteingehalte in isoenergetischen Diäten. In Veröffentlichung II wurden Rohproteingehalte von 10, 14, 16 und 20 % bei 18,5 MJ kg Trockensubstanz an BSFL gefüttert. Ein Rohproteingehalt von etwa 14 % erwies sich als physiologisch optimal. Sowohl niedrigere als auch höhere Pro-teingehalte führten zu Effizienzeinbußen. Während ein Proteinmangel (10 %) die Proteinbiosynthese der BSFL limitierte und sich negativ auf Wachstum sowie Stickstoff- und Aminosäureansatz auswirkte, resultierte ein Überschuss (20 %) nicht in zusätzlichen Leistungssteigerungen. Stattdessen wurde eine erhöhte Mineraleinlagerung (Calcium) beobachtet. Veröffentlichung III erweiterte diese Analyse auf den gesamten Insektenlebenszyklus (10, 15 und 20 % Rohprotein bei 18,5 MJ kg). Ab etwa Tag 10 wiesen Larven mit proteinarmen Diäten geringere Körpermassen auf als solche, die mit moderaten oder höheren Proteingehalten gefüttert wurden. Larven mit moderaten Proteingehalten erreichten schneller das Präpuppenstadium und zeigten in dieser Phase höhere Trockenmasse-, Protein- und Aminosäurekonzentrationen. Larven der proteinarmen Diäten kompensierten durch erhöhten Fettansatz im Präpuppenstadium. Die Ergebnisse verdeutlichen, dass ein höherer Proteingehalt in der Nahrung nicht automatisch zu gesteigerter Leistungsfähigkeit führt. Optimal erscheint ein Bereich von 14–15 % Rohprotein bei 18,5 MJ kg Trockensubstanz, der die Stickstoff- und Aminosäurenverwertung maximiert. Überschreitet der diätetische Proteingehalt diesen Bereich, kommt es zu einer erhöhten Stickstoffausscheidung ohne zusätzlichen Biomassezuwachs. Die Studien zeigen zudem entwicklungsstadiumspezifische Muster: Juvenile Larven priorisieren Protein- und essentielle Aminosäureansatz zur Unterstützung schnellen Gewebewachstums, während mit zunehmendem Alter der Fettansatz steigt und strukturelle Komponenten wie Chitin aufgebaut werden. Die diätetische Proteinzufuhr moduliert diese physiologischen Prozesse und beeinflusst die relativen Anteile von Protein- und Fettansatz im Larvenkörper. Eine unzureichende Proteinzufuhr führt zu einer kompensatorischen Verschiebung des Nährstoffansatzes zugunsten eines erhöhten Fettansatzes. Demgegenüber resultiert eine übermäßige Proteinzufuhr nicht in einer weiteren Steigerung des Proteinansatzes, sondern in erhöhten Stickstoffverlusten infolge gesteigerter Exkretion. Die positive Korrelation zwischen Larven- und Adultkörpergröße deutet darauf hin, dass die Ernährung während der Larvenentwicklung auch spätere Lebensstadien, einschließlich reproduktiver Leistung, beeinflusst. Somit beeinflussen sowohl die larvale Ernährung als auch das Entwicklungsstadium der BSF maßgeblich die Nährstoffzusammensetzung der Larven. Dies wirkt sich wiederum auf ihre Eignung als Futtermittelkomponente sowie auf die Ressourceneffizienz der Nährstoffverwertung aus. Zukünftige Forschung sollte standardisierte Fütterungsprotokolle und definierte Erntezeitpunkte etablieren, um eine konsistente Nährstoffzusammensetzung in insektenbasierten Produkten sicherzustellen und die Produktionseffizienz in BSF-Systemen zu optimieren.

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