키틴질 Hermetiaillucens 폐기물의 새로운 유형의 바이오 숯이 내장되어 있습니다.

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 8306(2023) 이 기사 인용

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곤충을 사육하면 곤충 배설물과 사료 찌꺼기 형태의 폐기물이 발생합니다. 또한 곤충 유충과 번데기 분비물 형태의 특정 키틴질 폐기물도 남습니다. 최근 연구에서는 부가가치 제품인 키틴과 키토산을 생산하는 등 이를 관리하려고 합니다. 순환 경제 접근 방식에서는 고유한 특성을 가진 제품을 개발할 수 있는 새로운 비표준 관리 방법을 테스트해야 합니다. 현재까지 곤충에서 추출한 키틴질 폐기물을 이용한 바이오 숯 생산 가능성은 평가되지 않았습니다. 여기서 우리는 Hermetiaillucens의 번데기가 바이오 숯 생산에 적합하며, 이는 결국 원래의 특성을 나타냄을 보여줍니다. 우리는 바이오 숯이 인공 도핑 없이는 천연 물질에서는 거의 달성할 수 없는 높은 질소 수준을 가지고 있음을 발견했습니다. 이 연구는 바이오 숯의 상세한 화학적, 물리적 특성을 제시합니다. 더욱이 생태독성학 분석에서는 식물 뿌리 성장과 토양 무척추동물인 Folsomia candida의 번식에 대한 바이오 숯의 자극 효과뿐만 아니라 사망률에 대한 독성 효과도 없는 것으로 나타났습니다. 이는 이미 내재된 자극 특성을 지닌 이러한 새로운 물질을 농업경제학(예: 비료 또는 유익한 박테리아의 운반체)으로 사용하기 쉽게 만듭니다.

최근 몇 년 동안, 특히 전통적으로 곤충을 먹지 않는 지역에서 사료 및 식품 생산을 위한 산업적 곤충 활용이 증가하고 있습니다1. 유럽에서는 위원회 규정(EU) 2017/893이 발효되면서 유럽 연합이 최초로 곤충과 곤충 단백질을 양식 동물 사료 생산에 사용할 수 있도록 허용했습니다. 위 규정에 명시된 안전 요건을 충족하는 곤충종에는 Acheta Domesticus(Linnaeus, 1758), Alphitobius diaperinus(Panzer, 1797), Gryllodes sigillatus(Walker, 1869), Gryllus assimilis(Fabricius, 1775), Hermetiaillucens(Linnaeus)가 있습니다. , 1758), Musca Domestica (Linnaeus, 1758) 및 Tenebrio molitor (Linnaeus, 1758)2. 이후 두 차례에 걸쳐 EU 위원회 규정 시행에 따라 Locusta migratoria(Linnaeus, 1758)3 및 T. molitor4가 인간을 위한 새로운 식품으로 승인되었습니다. 이제 A. Domesticus와 A. diaperinus도 허용되었습니다.

입법 변경으로 인해 곤충 생산을 기반으로 하는 식품 및 사료 산업의 새로운 부문이 더욱 빠르게 발전할 것입니다. 종종 죽은 곤충을 포함하는 사료 잔여물과 결합된 곤충 배설물은 식품 생산에 곤충을 사용하는 경우가 증가함에 따라 더 많은 양으로 생성됩니다. 이러한 폐기물은 일반적으로 식물 비료5로 판매되며 바이오가스 생성6,7의 기질로 사용될 수도 있습니다. Holometabolic 곤충은 또한 번데기의 외골격인 번데기 exuviae라고도 불리는 키틴질 유형의 폐기물인 번데기를 생성합니다. 이 폐기물은 성충이 출현한 후에도 남아 있습니다. 일반적으로 번데기는 다른 모든 생산 후 폐기물과 함께 폐기되거나 어린 발달 단계에서 곤충이 먹습니다(H.illucens 번식 경험에 근거). 그러나 특정 종류의 곤충을 사육하는 시스템에서는 쉽게 수집할 수 있습니다. 번식 중에 대량의 번데기가 생산되는 H.illucens의 경우가 이에 해당합니다. 키틴 생산에 이러한 유형의 폐기물이 유용하다는 징후가 있습니다8.

아직 연구되지 않은 또 다른 가능성은 바이오 숯 생산에 번데기를 사용하는 것인데, 이는 이러한 종류의 폐기물을 가치화하는 새로운 방법으로 간주될 수 있습니다. 바이오 숯 또는 바이오탄소는 식물 재료나 바이오 폐기물(하수 슬러지 또는 바이오가스 잔류물)9과 같은 유기물의 열 분해(열분해)를 통해 생성됩니다. Biochar는 화학 및 산업 공정에서 흡착제로 사용될 수 있으며 토양 탄소 격리, 온실가스(GHG) 배출, 수질-공기 조건 및 식물 성장에 영향을 미치는 토양 개량제 역할을 할 수 있습니다10.