Ученые создали доступную систему переработки пищевых отходов с помощью личинок мух

Исследователи из Калифорнийского университета в Риверсайде разработали небольшую систему, которая превращает пищевые отходы в высокобелковый корм для животных и удобрение с помощью черной львинки. Это предлагает устойчивое решение серьёзной экологической проблемы.

Взрослые особи черной львинки на стене теплицы в UCR. Автор: Mauck Lab BSF Team

Черная львинка уже давно используется городами и промышленностью для переработки пищевых отходов и сельскохозяйственных остатков. Однако, в отличие от крупных промышленных установок, требующих значительной инфраструктуры и персонала, новая DIY-система гораздо доступнее.

«Коммерческое предприятие может перерабатывать тонны отходов в день, но это связано с большими капитальными и трудовыми затратами, — сказал энтомолог UCR Керри Маук, помогавший проектировать и тестировать систему. — Нашу систему можно собрать из готовых материалов, обслуживать силами одного человека, и она всё равно будет производить полезные продукты, которые помогут выращивать больше пищи».

Статья, описывающая биореактор и его эффективность как инструмента переработки, была опубликована в журнале Waste Management.

«Эта установка позволяет перерабатывать пищевые отходы прямо там, где они образуются: на ферме, в теплице или даже в большом доме, — отметил Маук. — Мы тестировали нашу систему на отходах из столовой кампуса».

Препупы черной львинки самостоятельно покидают биореактор. Автор: Mauck Lab BSF Team/UCR

Как работает система и её преимущества

Исследователи обнаружили, что при минимальном контроле система становится стабильной и производит около 450 граммов личинок с квадратного метра в день.

Личинки черной львинки являются богатым белком кормом для птицы и рыбы. Их помёт, называемый фрассом, — ценное удобрение для почвы. В отличие от комнатных мух, черная львинка безвредна и не интересуется человеческой средой.

Основной продукт биореактора — фрасс, которого производится даже больше, чем личинок. Он не только питает почву, но и стимулирует естественную защиту растений благодаря содержащимся в нём фрагментам хитиновых покровов насекомых.

«Мы ещё многого не знаем о том, как фрасс усиливает иммунитет растений, — говорит Маук. — Мы видим, что когда в почве присутствуют фрагменты насекомых, это помогает растениям сопротивляться болезням, почти как вакцина».

Ключевую роль играет контроль температуры. Для нормальной работы личинкам требуется затенённое место или теплица с температурой не выше 38°C. В процессе эксплуатации необходимо периодически добавлять воду и древесную щепу, а также следить за температурой и уровнем pH.

Личинки черной львинки. Автор: Mauck Lab BSF Team/UCR

Сложности и экологический эффект

«Один из наших главных выводов — важность контроля pH, — подчеркнул Маук. — Если система становится слишком влажной, анаэробные бактерии могут взять верх, понизить pH и навредить личинкам. Но небольшие корректировки, например, меньше воды или больше щепы, быстро возвращают баланс».

Имитируя природные циклы, в которых насекомые питаются и погибают в почве, биореактор воссоединяет сельское хозяйство с экосистемами, которые оно часто нарушает. Для ферм, стремящихся сократить отходы и затраты, это решение предлагает как экологические, так и экономические выгоды.

«Это не просто управление отходами, это создание ресурсов, — заключил Маук. — Мы берём то, что нам не нужно, и превращаем в то, что нужно».

Больше информации: William Samson et al, A steady-state system for farming black soldier flies to convert agri-food waste into frass and other value-added products, Waste Management (2025). DOI: 10.1016/j.wasman.2025.115073

Источник: University of California - Riverside