當(dāng)前，全球?qū)θ忸惖男枨罅空陲@著增長，種植養(yǎng)殖已經(jīng)對耕地和水資源造成越來越重的負(fù)荷。昆蟲，作為一種風(fēng)險低、成本低的解決方案，可以提供動植物生長所需的重要蛋白質(zhì)。
在資本層面，昆蟲蛋白企業(yè)也得到了大量押注。據(jù)35斗不完全統(tǒng)計，市場上活躍的13家昆蟲蛋白公司累計融資超過60億元，預(yù)示著一個新的風(fēng)口正在形成。
本篇文章主要探討昆蟲蛋白的興起原因、主要技術(shù)路徑和標(biāo)桿公司，并試圖通過分析資本、企業(yè)的布局厘清行業(yè)的運行邏輯。對于發(fā)展中的國內(nèi)昆蟲蛋白產(chǎn)業(yè)，提供可資借鑒的域外經(jīng)驗。
昆蟲蛋白被認(rèn)為是比動物蛋白更可持續(xù)的替代品。根據(jù)聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織（FAO），昆蟲具有很高的食物轉(zhuǎn)化率，蟋蟀需要的飼料比牛少 6 倍，比綿羊少 4 倍，比豬和肉雞少 2 倍。此外，生產(chǎn)昆蟲只需要很少的土地或能源，而且它們可以全年生產(chǎn)。
根據(jù)Research and market報告預(yù)測，中國昆蟲飼料市場到2024年將達(dá)到 2.283 億美元，復(fù)合年增長率將到達(dá)11.9%。作為一種安全、成本低的蛋白來源，昆蟲蛋白正在受到越來越多人的關(guān)注，主要有以下幾點原因：
1. 滿足人類蛋白質(zhì)需求。據(jù)FAO估計，到 2050 年，商業(yè)飼料產(chǎn)量需要增加 70%，才能滿足對蛋白質(zhì)不斷增長的需求。而昆蟲是地球上種類最多、數(shù)量最多、繁衍能力最強(qiáng)的物種，目前已知昆蟲種類有一百多萬種，占據(jù)整個已知動物種類的2/3。黑水虻蛋白質(zhì)含量高，可以加工成各種形態(tài)，替代目前占生產(chǎn)成本60%-70%的肉類、魚類和豆粕。另外，相比傳統(tǒng)動物蛋白，昆蟲蛋白可以降低96%的溫室氣體排放量。
2. 食物浪費的解決方案。全球食物浪費是一個備受關(guān)注的問題，世界經(jīng)濟(jì)論壇指出，“食物浪費每年給全球經(jīng)濟(jì)造成9400億美元的損失，并排放8%的溫室氣體”。據(jù)統(tǒng)計，每年全球損失或浪費的食物約占人類可消費食品的1/3，來源包括農(nóng)作物生產(chǎn)、食品加工、畜牧養(yǎng)殖、零售消費等。我國每年產(chǎn)生約1.3億噸餐廚垃圾，據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)測，到2023年我國廚余垃圾處理行業(yè)市場規(guī)模將達(dá)4000億元。利用昆蟲實現(xiàn)有機(jī)廢棄物處理的原理是，把藏在餐廚垃圾、畜禽糞污里的廢棄蛋白轉(zhuǎn)化為昆蟲蛋白，通過昆蟲生物轉(zhuǎn)化技術(shù)將其帶回食物鏈，以飼料、寵物食品等產(chǎn)品形式呈現(xiàn)。
3. 產(chǎn)品形態(tài)多樣。據(jù)牛津大學(xué)的實驗表明，許多昆蟲體內(nèi)蛋白質(zhì)含量在40%-70%之間，是魚類肉類蛋白含量的3-4倍，并且含有豐富的微量元素和氨基酸。目前，黑水虻主要被用來供給水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)和畜禽業(yè)。據(jù)世界銀行估計，到2030年，近2/3的海產(chǎn)品將在農(nóng)場養(yǎng)殖，這為昆蟲加工的魚飼料提供了廣闊的市場。除此之外，還能被用于家禽養(yǎng)殖，一些研究表明，幼蟲酶可能有助于提高牛的飼料轉(zhuǎn)化率。昆蟲蛋白的公司正在探索更多昆蟲衍生產(chǎn)品的用途，如肥料、生物燃料、營養(yǎng)食品等。很多動物都可以用昆蟲飼料養(yǎng)殖，2014年，F(xiàn)AO通過對羅非魚、鯰魚、虹鱒魚和甲殼類動物、雞、豬等動物進(jìn)行的一項飼料實驗表明，昆蟲飼料可以取代這些動物飲食中25%~100%的豆粕、魚粉等，而不產(chǎn)生任何負(fù)面影響。
可用作飼料的昆蟲有500多種，國內(nèi)大規(guī)模用于飼料行業(yè)的昆蟲有蠅蛆、黃粉蟲、蝗蟲、蠐螬等昆蟲，通過各種現(xiàn)代生物加工技術(shù)加工成飼料粉或飼料添加劑，添加到畜禽、水產(chǎn)以及其他經(jīng)濟(jì)動物飼料種，能顯著改善動物腸道內(nèi)的微生物環(huán)境，提高畜禽機(jī)體的免疫力。
目前，大多數(shù)企業(yè)選擇黑水虻作為轉(zhuǎn)化載體，主要有以下原因：黑水虻風(fēng)險小，不會攜帶人類或養(yǎng)殖動物的病毒；黑水虻的身體與魚類接近，加工后的蛋白粉與魚粉接近，可以替代魚粉和豆粕等原料；黑水虻可以以有機(jī)廢棄物作為原料，生長周期快，適合大規(guī)模工業(yè)化養(yǎng)殖；黑水虻幼蟲的粗加工產(chǎn)品和深加工產(chǎn)品均可在飼料制造過程中添加使用。
目前昆蟲蛋白產(chǎn)業(yè)參與者并不多，在國內(nèi)更是處于起步階段。目前行業(yè)的領(lǐng)頭者包括來自荷蘭的Protix、來自法國的?nsect、來自美國的InnovaFeed，中國在昆蟲蛋白領(lǐng)域的玩家較少，目前已知有豐晟生態(tài)、自然創(chuàng)造、無兩生科等。（下表如有遺漏，歡迎聯(lián)系本文作者。）
圖：13家昆蟲蛋白公司（數(shù)據(jù)來源：crunchbase，35斗整理）
?nsect通過養(yǎng)殖粉蟲來生產(chǎn)魚飼料、寵物食品和農(nóng)作物肥料的原料，以爭取在5000 億美元的動物飼料市場中占有一席之地，并向400億美元規(guī)模的寵物食品市場拓展。該工廠結(jié)合使用傳感器技術(shù)、自動化、數(shù)據(jù)分析和預(yù)測建模來測量和響應(yīng)溫度、昆蟲的生長曲線、體重和二氧化碳排放量。之所以選擇黃粉蟲，是因為它在動物飼料中的營養(yǎng)價值高于其他昆蟲，且具有實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的潛力。
?nMeal是該公司的產(chǎn)品，其成分由黃粉蟲甲蟲制成，專為性能和與健康相關(guān)的消費而生產(chǎn)，該產(chǎn)品的高蛋白、低灰分含量使其成為一種“高度易消化”的成分，可用作消化系統(tǒng)疾病的補(bǔ)充劑。
圖源：?nsect
2021年，該公司宣布將建設(shè)第三個生產(chǎn)基地，該基地將成為巴黎以外世界上最大的昆蟲農(nóng)場，建成后，該公司總生產(chǎn)能力將超過230000噸。
2021年，法國昆蟲養(yǎng)殖公司?nsect宣布收購荷蘭同行Protifarm，加快其生產(chǎn)能力。Protifarm 擁有 37 項專利，使 ?nsect 的總專利組合達(dá)到近 300 項。它還帶來了熟練的勞動力，在生產(chǎn)、研發(fā)和其他領(lǐng)域雇傭了 50 名員工。Protifarm 管理團(tuán)隊將繼續(xù)留任，并幫助將業(yè)務(wù)整合到 ?nsect。
Protix成立于2009年，農(nóng)場的黑水虻主要用于動物和水產(chǎn)養(yǎng)殖飼料，副產(chǎn)品包括肥料等。其產(chǎn)品涵蓋從豬、家禽飼料到特種寵物食品，在13個國家售賣。主要有四種產(chǎn)品——飼料成分 Protix Protein X、Protix Lipid X、Protix Chitin X 和肥料 Protix Flytilyzer X。
Protix的現(xiàn)有客戶包括挪威水產(chǎn)養(yǎng)殖解決方案提供商Skretting，該公司與 Protix簽署了一項使用這家初創(chuàng)公司的昆蟲粉生產(chǎn)多達(dá) 550 萬份鮭魚的協(xié)議。
2019年，Protix開設(shè)了一個價值4500萬美元、占地14000平方米的生產(chǎn)設(shè)施，為黑水虻幼蟲提供100000噸廚余飼料。用于在受控的環(huán)境中飼養(yǎng)黑水虻，通過傳感器進(jìn)行監(jiān)控和自動化。
Protix 創(chuàng)始人&CEO Kees Aarts表示，通過優(yōu)化工業(yè)昆蟲生產(chǎn)的三個連續(xù)過程——育種、飼養(yǎng)和加工，來克服可擴(kuò)展性挑戰(zhàn)。他曾在AgFunder的采訪中表示，“通過先進(jìn)的數(shù)據(jù)監(jiān)控和專有技術(shù)，我們已經(jīng)能夠優(yōu)化這些流程，高素質(zhì)人才、數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施和自動化的結(jié)合創(chuàng)造了可以快速擴(kuò)展并以最高標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的模塊化設(shè)計?！?/p>
InnovaFeed總部位于法國巴黎，成立于2016年，由Aude Guo，Bastien Oggeri和ClémentRay三人創(chuàng)建。該公司開發(fā)了一種獨特的開創(chuàng)性技術(shù)來飼養(yǎng)和改造“Hermetia illucens”這種蠅來給動植物提供營養(yǎng)，從而為魚類和動物飼料中使用的魚粉和植物油提供替代產(chǎn)品，為土壤中生長的植物提供替代肥料。
2022年年初，InnovaFeed宣布與美國農(nóng)業(yè)巨頭ADM達(dá)成戰(zhàn)略合作協(xié)議，InnovaFeed將向 ADM 的寵物食品部門供應(yīng)其黑水虻蛋白，以創(chuàng)造出“碳足跡和土地需求明顯低于傳統(tǒng)牲畜蛋白”的“高質(zhì)量營養(yǎng)”產(chǎn)品。
InnovaFeed 宣布將于2020 年在 ADM 位于伊利諾伊州的玉米加工廠旁邊建設(shè)“世界上最大的昆蟲農(nóng)場” 。該工廠將生產(chǎn) 60,000 噸蛋白質(zhì)和 20,000 噸用于寵物食品和牲畜飼料的油，此外還有400,000噸化肥。
ADM高級副總裁兼該公司碳水化合物解決方案業(yè)務(wù)總裁Chris Cuddy表示，“在對動物飼料蛋白質(zhì)的需求穩(wěn)定增長的時候，昆蟲養(yǎng)殖成為未來的真正解決方案?！?“我們很高興與InnovaFeed合作開展這個雄心勃勃的項目，該項目進(jìn)一步擴(kuò)大了我們對來自負(fù)責(zé)任的，可持續(xù)來源的動物食品和飼料市場的參與。這是ADM如何通過為領(lǐng)先的創(chuàng)新型初創(chuàng)公司，提供合作機(jī)會來擴(kuò)展其價值鏈的絕佳例證。這是我們?nèi)绾尾粩鄬ふ覐挠衩祝土戏N子等中創(chuàng)造價值的新方法的又一個例子?！?/p>
「豐晟生態(tài)」成立于2019年，「豐晟生態(tài)」的核心技術(shù)在于生物技術(shù)與動態(tài)智能控制技術(shù)結(jié)合，包括基于生物環(huán)境數(shù)據(jù)的算法模型、生物微環(huán)境動態(tài)控制技術(shù)和蟲料分離技術(shù)。通過這種方式，可以做到對接目前從分散式小規(guī)模餐廚垃圾處理到集中式大規(guī)模項目，每天能處理10-100噸餐廚垃圾。
團(tuán)隊成員來自生物、工程、數(shù)據(jù)、運營等各個方向的人才，將生物學(xué)與工程學(xué)相結(jié)合，打造昆蟲蛋白產(chǎn)業(yè)頭部團(tuán)隊。
圖：豐晟生態(tài)的循環(huán)蛋白工廠解決方案
豐晟生態(tài)采用生物分篩的方式，即利用蟲卵避光避熱的生物特性進(jìn)行蟲料分離，分離結(jié)果雜質(zhì)近乎為0。生物分篩的技術(shù)關(guān)鍵點在于控制分篩過程的諸多不穩(wěn)定因素，如導(dǎo)致生物趨向的因素敏感性比選、趨向的感應(yīng)時間效率、趨向的路線選擇、物料和蟲體高效運輸?shù)?，這需要來自生物、工程等學(xué)科人才的共同助力，這也是一開始就要組建跨學(xué)科團(tuán)隊的原因。另外，豐晟生態(tài)根據(jù)餐廚垃圾的含水率、有機(jī)含量、微生物群等情況和環(huán)境中溫度、濕度、二氧化碳等生物環(huán)境數(shù)據(jù)，建立算法模型，結(jié)合智能設(shè)備技術(shù)，使在養(yǎng)殖過程中的生物轉(zhuǎn)化率、幼蟲蛋白含量和垃圾減少量等指標(biāo)達(dá)到最優(yōu)。
「豐晟生態(tài)」的產(chǎn)品體系包含設(shè)備、飼料加工產(chǎn)品、項目運營等。據(jù)黎凱介紹，「豐晟生態(tài)」為大企業(yè)提供模塊化工廠建設(shè)和運營方案，包含種蟲孵化中心、自動化養(yǎng)殖生產(chǎn)系統(tǒng)、蟲料分離系統(tǒng)、智能環(huán)控系統(tǒng)、中央控制系統(tǒng)、產(chǎn)品質(zhì)量保障系統(tǒng)、工程實驗室等模塊。加工產(chǎn)品有飼料、寵物食品、全蟲干、蟲漿、脫脂蟲粉等。
自然創(chuàng)造自2013年開始黑水虻昆蟲蛋白相關(guān)產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的研發(fā)，也是國內(nèi)最早專注于黑水虻產(chǎn)業(yè)化開發(fā)的昆蟲蛋白全產(chǎn)業(yè)鏈公司之一。
據(jù)36氪報道，該公司涵蓋黑水虻育種、自動化養(yǎng)殖、應(yīng)用、深加工的全產(chǎn)業(yè)鏈布局。自然創(chuàng)造已與國內(nèi)多家餐廚處理企業(yè)達(dá)成合作，獲取廚余資源。
該公司將推出以昆蟲蛋白為主的貓糧產(chǎn)品、零食、保健品等；并可能將“昆蟲計劃”延伸至人類化妝品及保健品的應(yīng)用范疇。
瑞典農(nóng)業(yè)科學(xué)大學(xué)保護(hù)生物學(xué)家Asa Berggren指出，“隨著全球?qū)Φ鞍踪|(zhì)需求的增長，昆蟲大規(guī)模飼養(yǎng)可能在未來的食品供應(yīng)中扮演重要角色?！钡?，目前大規(guī)模在食品鏈中使用養(yǎng)殖昆蟲作為蛋白質(zhì)的風(fēng)險、安全和環(huán)境影響還沒有得到系統(tǒng)的結(jié)論。
主要有以下幾點原因：
1. 昆蟲作為飼料原料的潛力大
飼料的需求將昆蟲產(chǎn)業(yè)推到了前所未有的需求高度，據(jù)統(tǒng)計，2020年全球飼料業(yè)年需魚粉供應(yīng)量約500萬噸，中國市場需求魚粉210萬噸。昆蟲蛋白在水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域潛力巨大。昆蟲蛋白產(chǎn)業(yè)能夠低成本解決飼料中的部分蛋白、脂肪、甲殼素供應(yīng)，減輕了我們對海洋、魚類的迫切需求。
2. 人類食品市場充滿機(jī)遇
盡管昆蟲在營養(yǎng)、健康和可持續(xù)方面表現(xiàn)出色，目前消費者普遍接受度仍然很低，在人類食品的市場里昆蟲蛋白的市場份額仍然很低。隨著消費者對昆蟲蛋白的接受程度提高，昆蟲蛋白的市場將會得到進(jìn)一步拓展，但這需要更多來自政府、市場、投資機(jī)構(gòu)方面的支持。
3. 立法正在為這一行業(yè)帶來更多便利
2015年，法國Ynsect獲得美國國家食品藥品監(jiān)管局的許可，將昆蟲產(chǎn)品銷售給飼料生產(chǎn)商。2017年7月起，歐盟法律規(guī)定，允許在水產(chǎn)飼料配方中加入昆蟲蛋白。2021年，美國批準(zhǔn)黑水虻可用于狗糧，歐盟批準(zhǔn)了在豬和家禽飼料中可使用昆蟲成分。同年，歐盟批準(zhǔn)黃粉蟲可用于人類食用。昆蟲蛋白可作為未來具規(guī)模的的人類食品細(xì)分市場，特別是在運動和健康營養(yǎng)領(lǐng)域。
法國昆蟲養(yǎng)殖公司Ynsect的創(chuàng)始人之一Antoine Hubert說，以前從未有人想過昆蟲的問題，但今天相關(guān)法律法規(guī)正在掣肘昆蟲蛋白行業(yè)的發(fā)展。在他看來，由于昆蟲和哺乳動物之間的聯(lián)系如此遙遠(yuǎn)，朊病毒和其他病原體跨物種感染的風(fēng)險比哺乳動物之間病原體感染的風(fēng)險低得多。企業(yè)正在不斷推進(jìn)該領(lǐng)域的立法監(jiān)管。
隨著人們對昆蟲蛋白的認(rèn)可度增加，昆蟲蛋白功能特性的進(jìn)一步開發(fā)，食用昆蟲將迎來更廣闊的發(fā)展前景。但昆蟲走向餐桌，仍有很長一段距離。
參考資料：
1. Beyhan de Jong：《Not to Be a Pest: Why Insects Are Gaining Popularity as Feed and Food》
2. 《中國科學(xué)報》：昆蟲蛋白行業(yè)在利益和風(fēng)險中行進(jìn)
