Of een steeds groter wordende vraag naar dierlijke producten kan worden gehandhaafd, is grotendeels afhankelijk van de mogelijkheid om de milieueffecten van aquacultuur en veeteelt aanzienlijk te verminderen. Recent onderzoek suggereert dat het gebruik van insect-gebaseerde voeders (IBF's) hiertoe een belangrijke bijdrage kan leveren. Er worden geldige argumenten aangevoerd om dit vermoeden te ondersteunen. Vliegenlarven, zoals die van huisvliegen (Musca domestica) of zwarte soldaatvliegen (Hermetia illucens), zijn in staat om voedingsstoffen te ontrekken aan een breed scala van organische bronnen, waaronder bronnen die ongeschikt zijn voor menselijke consumptie. Dit geeft de mogelijkheid om laagwaardig organisch afval, zoals mest of dierlijk bloed, om te zetten in (en significant te verminderen) hoogwaardige eiwitten en voedingsenergie geschikt voor het voeren van verschillende aquacultuurvissen en de monogastrische veestapel.

Hoewel het onderliggende concept veel potentieel heeft, blijven de milieu- en socioeconomische prestaties van het bebruik van insecten als voeder of in mestverwerking grotendeels onderbelicht. Dit gebrek aan kennis en inzicht is voornamelijk te wijten aan het feit dat operationele commerciële systemen nog niet bestaan. Om deze beperking te omzeilen en om de kenniskloof te dichten hebben we samengewerkt met West-Afrika (Ghana en Mali) om verschillende commercieel geschaalde IBF-productie systemin te ontwerpen. De potentiële milieu- en economische prestaties van deze technologieën worden geanalyseerd met behulp van levenscyclusanalyse (LCA) en levenscycluskostenanalyse (LCC).

Onze resultaten laten zien dat de milieu- en economische prestaties van IBF's in hoge mate afhangen van de conversie-efficiëntie (substraat input voor IBF-outout), de organisatie van het productieproces (d.w.z. voorzien van arbeid en uitrusting) en de geografische context. De combinatie van deze factoren zorgden in tropisch West-Afrika voor voordelen voor eenvoudige productieopstellingen voor M. domestica onder natuurlijke ovipositie (d.w.z. substraatinoculatie door natuurlijk voorkomende vliegen). De kunstmatige inoculatie (dat wil zeggen substraatinoculatie door larven uit een gevangen volwassen kolonie), die gebruikt wordt bij de productie van H. illucens in West-Afrika en M. domestica in Zuid-Spanje, verhoogt the conversie-effiëntie, maar verhoogt ook de milieuimpacten en kosten, omdat er meer arbeid en productie-infrastructuur nodig zijn. Een vergelijking met conventionele eiwitrijke voeders, in het bijzonder met plantgebaseerde voeders (bijvoorbeeld sojameel), wijst op milieu en economische nadelen van deze huidige insectenproductiesystemen.

Onze bevindingen werpen de vraag op of het integreren van insecten in huidige landbouwwaardenketens enige duurzaamheidsvoordelen oplevert. De economische levensvatbaarheid van de systemen zal grotendeels afhangen van het locatiespecifieke loonniveau, de substraatprijzen en de manier hoe de markten de mulitifunctionaliteit van insecten waarderen. Om de milieuprestaties van IBF's te verbeteren, zijn voedingsrijke substraten nodig die in voldoende volume beschikbaar zijn en nog niet in andere waardeketens worden gevaloriseerd. Onze resultaten geven weinig indicatie dat een implementatie van IBF's een milieuvoordeel heeft ten opzichte van conventionele feeds.

Whether an ever-growing demand for animal based food products can be met sustainably, depends not least on whether it is possible to significantly reduce the environmental impact of aquaculture and livestock production. Recent research suggests that the use of insect based feeds (IBFs) could make a significant contribution in this regard, and in fact valid arguments are put forward to support this conjecture. Fly larvae, like those of houseflies (Musca domestica) or black soldier flies (Hermetia illucens), are able to source nutrients from a wide range of different organic resources, including those unsuitable for human consumption. This creates the opportunity to convert (and significantly reduce) low-value organic wastes, such as manure or animal blood, into high-quality proteins and dietary energy, proven to be suitable for feeding different aquaculture fish and monogastric livestock.

While the underlying concept shows great potential, the environmental and socioeconomic performance of using insects as feed or active agents in manure management remains widely unexplored. This lack of understanding is mainly due to the fact that operational commercial systems do not yet exist. To overcome this limitation and contribute to the bridging of knowledge gaps, we used experimental data obtained during onsite surveys of rearing trials in Europe (Spain and Slovakia) and West Africa (Ghana and Mali) to formulate the design of different commercially-scaled IBF production systems. The potential environmental and economic performance of these generic production models was then estimated using the environmental life cycle assessment (LCA) and life cycle costing (LCC) method.

Our results show that the environmental and economic performance of IBFs depends greatly on the systems’ conversion efficiency (substrate input per IBF output), the organisation of the production process (i.e., input of labour and technological equipment), and the geographical context. The combination of these factors provided advantages for more simplistic setups used in the production of M. domestica under conditions of natural oviposition (i.e., substrate inoculation through naturally occurring flies) in tropical West Africa.  Artificial inoculation (i.e., substrate inoculation through nurtured larvae from a captive adult colony), driving the production of H. illucens in West Africa and M. domestica in Southern Spain, facilitated a high conversion efficiency but raised environmental impacts and costs, as higher inputs of labour and production infrastructure were needed. A benchmark comparison with conventional protein-rich feeds pointed towards environmental and economic disadvantages of current production designs, especially in reference to plant based feeds (e.g., soybean meal).

Our findings raise questions as to whether an implementation of insects in present agricultural value chains offers any sustainability benefits. The economic viability of the systems will depend largely on the site-specific wage level, the prices of rearing substrates and how markets rate the multiple functions insects are capable to deliver. To improve the environmental performance of IBFs, it requires nutrient-rich substrates that are available in sufficient volume and not yet harnessed in other value chains. However, our results offer little indication that an implementation of IBFs bears environmental advantage over conventional feeds.