Omega-3 enriched insect (Acheta domesticus) as a novel and eco-sustainable food in Europe.

Among the species authorized by the European Commission as novel food, the house cricket (Acheta domesticus, AD) (EU 2022/188), is particularly nutritious due to its protein, lipid, and both macro- and micronutrients content. However, like the terrestrial species, it lacks the omega-3 long-chain polyunsaturated fatty acids (n-3 LC-PUFAs FAs), such as the eicosapentaenoic (EPA) and docosahexaenoic (DHA) acids, which are health-promoting nutrients for humans. This PhD research investigated how the introduction of appropriate ingredients into the rearing substrate can enhance the nutritional profile of crickets. In this regard, seaweed species, such as Palmaria palmata and Ascophyllum nodosum were investigated as dietary components for Acheta domesticus. To the best of my knowledge, no such studies regarding the use of marine species for rearing of house crickets are available. Seaweeds are known to be rich in valuable nutrients such as n-3 PUFAs, essential vitamins and minerals which are presented in minor content in the terrestrial feeding substrates for insects. In this view, we evaluated how feeding these substrates to crickets would affect their nutritional composition in terms of the proximate, fatty acid and amino acid composition. Additionally, the thesis investigated the use of microalgae cultivated on by-products of crickets as a circular feed ingredient, and the use of microalga extract as an ingredient of crickets’ diet to improve insect’s nutritional value. However, both macro- and microalgae can contain undesirable substances like the potentially toxic elements (PTEs), which enter to the insect body through the food and feed chain, raising concerns about food - feed safety. The transfer of PTEs such as cadmium (Cd), arsenic (As), lead (Pb), mercury (Hg), nickel (Ni), chromium (Cr) and aluminium (Al), among others, from the feeding substrates to the insect along the food chain, was investigated. Also, the bioaccumulation capacity of crickets was carried out. The research also developed a non-contact system for gender recognition in cricket farms, optimizing the male-to-female ratio to enhance yield and quality of insects produced related to the gender. This work provides valuable insights about sustainable insect farming practices, with significant implications for food sector and environmental sustainability in Europe. ​

Tra le specie autorizzate dalla Commissione Europea come novel food, il grillo domestico (Acheta domesticus, AD) (UE 2022/188) si distingue grazie al suo elevato profilo nutrizionale, particolarmente ricco in proteine, lipidi, minerali. Tuttavia, come le specie terrestri, il grillo presenta un basso contenuto degli acidi grassi polinsaturi a lunga catena omega-3 (n-3 LC-PUFAs), come l'acido eicosapentaenoico (EPA) e l'acido docosaesaenoico (DHA), che sono nutrienti benefici per la salute umana. L'obiettivo di questa tesi di dottorato è stato quello di valutare l'introduzione di ingredienti appropriati eco-sostenibili nel substrato di allevamento del grillo, al fine di arricchire il profilo nutrizionale del grillo stesso in acidi grassi omega-3. A tal proposito, sono state esaminate le specie macroalgali, l'alga rossa Palmaria palmata e l'alga bruna Ascophyllum nodosum, come ingredienti alimentari per l’allevamento di Acheta domesticus. Le alghe marine sono conosciute per essere ricche di nutrienti importanti come gli n-3 PUFAs, vitamine e minerali essenziali, che sono presenti in quantità minori nei substrati di alimentazione terrestri per gli insetti. In questa ottica, è stato valutato come l'introduzione di questi ingredienti nel substrato di crescita del grillo, possa influenzare la sua composizione nutrizionale in termini di composizione prossimale, acidi grassi e amminoacidi. Inoltre, nell’ottica di ottimizzare lo sfruttamento dei rifiuti per ottenere un'economia circolare più efficiente, è stato utilizzato il frass di AD come fonte di nutrimento per le microalghe, che a loro volta sono state sperimentate come supplemento alla dieta di AD, nel tentativo di migliorare la composizione nutrizionale dell’insetto stesso. L'obbiettivo è stato quello di valutare la fattibilità dell’inserimento di frass di grillo domestico nel terreno di coltura delle microalghe, che a loro volta sono state aggiunte alla dieta del grillo stesso per la produzione di un insetto più salutare, arricchito in acidi grassi insaturi, in un’ottica di economia circolare. Tuttavia, sia le macro- che le microalghe possono contenere sostanze indesiderabili, come gli elementi potenzialmente tossici (PTE), che entrano nel corpo dell'insetto attraverso la catena alimentare, suscitando preoccupazioni sulla sicurezza alimentare. È stata pertanto effettuata la determinazione della concentrazione di mercurio, cadmio, arsenico, piombo, nichel, cromo, e alluminio in Acheta domesticus. Per valutare la capacità di bioaccumulo del grillo, è stata determinata la concentrazione dei suddetti elementi anche nella dieta dell’insetto. La ricerca ha anche sviluppato un sistema senza contatto per il riconoscimento del sesso nell’allevamento di grilli, ottimizzando il rapporto maschio-femmina per migliorare la resa e la qualità dell'allevamento degli insetti. Infine, questo lavoro fornisce informazioni importanti sulle pratiche di allevamento sostenibile degli insetti edibili, con implicazioni significative per il settore alimentare e la sostenibilità ambientale in Europa. ​