Potenciálne riziká konzumácie jedlého hmyzu
Vzhľadom na to, že používanie jedlého hmyzu ako zdroja potravy prilákalo rastúci záujem po celom svete, stali sa problémom otázky bezpečnosti potravín a potenciálne riziká konzumácie hmyzu.
Znalosti o bezpečnosti potravín vo vzťahu k používaniu hmyzu pri výrobe potravín sú obmedzené, čo bude pravdepodobne prekážkou pre zavedenie a propagáciu používania hmyzu v ľudskej strave v západných krajinách. Avšak, nie každý hmyz je bezpečný ku konzumácii. Hmyz v súčasnosti spadá do kategórie „nové zložky potravín“; aby sa ale mohol dostať na komerčný trh, je potrebné sa zaoberať otázkami bezpečnosti potravín. Existujú iba vybrané druhy hmyzu, ktoré sú jedlé, pretože mnohé z nich sú nechutné, jedovaté alebo spôsobujú alergické reakcie, a preto by mal byť vytvorený a legalizovaný definovaný zoznam jedlého hmyzu, aby bolo možné obchod kontrolovať.
Vzhľadom na potenciálne biologické, chemické, fyzikálne, alergénne a toxické riziká spojené s konzumáciou hmyzu, je ideálne konzumovať hmyz, ktorý bol chovaný na farmách za kontrolovaných podmienok a pre ktorý boli dodržiavané prísne hygienické a dezinfekčné požiadavky v celom reťazci výroby. Koncentrácia kontaminantov v jedlom hmyze je ovplyvnená druhom hmyzu, fázou veku, použitým substrátom krmiva a výrobnými metódami. Najmä použitie zdravotne bezpečného kŕmneho substrátu je zásadné pre bezpečnú konzumáciu jedlého hmyzu. Všeobecne platí, že akumulácia toxínov z krmiva je jednoduchá stratégia prežitia v evolučnom procese, ale niektoré z týchto zlúčenín môžu stratiť svoje vlastnosti procesom varenia. Pri použití vedľajších organických produktov ako krmív pre hmyz je otázkou, aký druh je vhodný a ako sa hmyz vysporiada s možnými chemickými kontaminantmi, ako sú dioxíny, polychlórované bifenyly, ťažké kovy, pesticídy, fungicídy a antibiotiká. Spracovanie hmyzu môže mať vplyv na tvorbu toxických látok alebo procesných kontaminantov, ako sú heterocyklické aromatické amíny, polyaromatické uhľovodíky, akrylamid, chlórpropanoly a furány.
V zásade existujú štyri spôsoby, ako môže byť hmyz rizikový pre konzumáciu:
- samotný hmyz môže byť toxický;
- hmyz môže počas svojho životného cyklu získať toxické látky alebo ľudské patogény zo svojho prostredia;
- hmyz sa mohol po zbere pokaziť;
- spotrebitelia môžu mať alergickú reakciu.
Hmyz môže obsahovať škodlivé zlúčeniny alebo „hmyzie toxíny“. Existujú dve kategórie toxického hmyzu:
- kryptotoxické
- fanerotoxické.
Kryptotoxický hmyz obsahuje toxické látky buď z priamej syntézy, alebo z akumulácie zo stravy. Tieto látky môžu byť lokalizované v špecifických štruktúrach alebo rozptýlené v rôznych častiach tela. Kryptotoxický hmyz nemá externý sekrečný aparát a je toxický až po požití.
Fanerotoxický hmyz má špecifické orgány, ktoré syntetizujú toxíny, ako v prípade včiel a mravcov. Tieto látky sú všeobecne inaktivované v zažívacom trakte. Niektoré druhy hmyzu, ktoré produkujú toxíny, varujú svojich predátorov živým sfarbením a vzormi. Bežne konzumované druhy hmyzu nie sú ani v jednej z týchto kategórií.
Skúmanie alergénneho potenciálu
Pri práci s hmyzom ako novým zdrojom potravín je nevyhnutné posúdiť možné riziká, vrátane ich alergénneho potenciálu. Väčšina prípadov alergie na hmyz je spôsobená bodnutím hmyzu patriaceho do rodu blanokrídlovcov Hymenoptera (osy, včely), hoci uhryznutie hmyzom sajúcim krv, jedovaté tŕne alebo chlpy a obranné sekréty môžu tiež vyvolať alergické reakcie. Hmyz môže byť zdrojom alergénov pri kontakte, inhalácii a orálnom požití. Aeroalergény, teda prchavé látky uvoľňované z hmyzu sú najčastejšie prítomné u švábov, múčnych červov, priadky morušovej a cvrčkov a je preukázané, že dlhodobá expozícia môže viesť k respiračnej senzibilizácii až u 50 - 60 % jedincov.
Pri skúmaní alergénneho potenciálu nových zdrojov bielkovín je dôležité študovať jeho taxonomický vzťah so známymi alergénnymi zdrojmi, aby bolo možné identifikovať možné rizikové skupiny. Pokiaľ ide o konzumáciu hmyzu, alergénne riziko by mohlo vzniknúť najmä v dôsledku možnej skríženej reaktivity s inými článkonožcami, najmä kôrovcami (jeden z najčastejších spúšťačov potravinovej alergie v západnom svete), roztočmi (jeden z najčastejších zdrojov vnútorných alergénov zodpovedný za rozvoj alergických respiračných reakcií) a mäkkýše.
Jedlý hmyz a kôrovce sú taxonomicky oveľa bližšie, než sa predtým myslelo a skrížená reaktivita sa zdá byť reálnou možnosťou. Posúdenie klinického významu skríženej reaktivity medzi hmyzom a roztočmi je obzvlášť dôležité, pretože ak sa u jedincov citlivých na roztoče rozvinie potravinová alergia na hmyz, mohlo by byť ohrozené používanie hmyzu ako potravy kvôli vysokej miere jedincov citlivých na roztoče.
Väčšina alergických reakcií súvisiacich s hmyzom je spojená s múčnym červom (Tenebrio molitor), pretože múčny červ obsahuje tropomyozín, vláknitý proteín, ktorý sa tiež vyskytuje u kôrovcov a článkonožcov a ktorý reaguje s protilátkami imunoglobulínu E u pacientov alergických na kôrovce. Pokiaľ ide o ďalšie druhy hmyzu spôsobujúce alergické reakcie, najčastejšie sa vyskytli u kukly priadky morušovej, kobyliek a sarančí. To však nutne neznamená, že ide o druhy, ktoré s najväčšou pravdepodobnosťou spôsobia alergické reakcie, pretože konzumovaný typ a druhy sa v jednotlivých oblastiach značne líšia.
Hmyz má veľmi rozmanitú mikroflóru ako v tráviacom trakte, tak na vonkajšom povrchu; tieto mikrobiálne spoločenstvá sú formované chovom a životnými podmienkami hmyzu, ako aj počas prípravy na spotrebu. Pretože hmyz je prenášačom patogénnych mikroorganizmov, je dôležité zaistiť mikrobiologickú bezpečnosť hmyzu určeného na konzumáciu.
Riziko mikrobiálnej kontaminácie
Patogénne baktérie hmyzu sú považované za neškodné pre zvieratá a ľudí vzhľadom na to, že hostitelia sú tak fylogeneticky odlišní. Riziko infekcií, pri ktorých dochádza k prenosu chorôb z človeka na zvieratá a späť by sa mohlo zvýšiť pri neopatrnom používaní odpadových produktov, nehygienickej manipulácii a priamom kontakte medzi chovaným hmyzom a hmyzom mimo farmy. Baktérie tvoriace spory a enterobaktérie boli zaznamenané u múčnych červov a cvrčkov, pričom vyššie množstvo bolo nájdené u hmyzu, ktorý bol rozdrvený - pravdepodobne kvôli uvoľneniu baktérií z čriev.
Baktérie u chovaných lariev žltých múčnych červov (Tenebrio molitor) a domácich cvrčkov (Acheta domesticus) možno čiastočne eliminovať varením hmyzu vo vode po dobu niekoľkých minút, ale zistilo sa, že spóry tento proces prežijú, čo môže spôsobiť, že spóry by mohli vyklíčiť a baktérie môžu rásť za priaznivých podmienok. Samotné praženie neinaktivovalo všetky Enterobacteriaceae; preto sa pred pražením odporúča niekoľko minút varu. Alternatívne konzervačné techniky sú sušenie a okyslenie. Analýza jedlého hmyzu pre belgický trh zistila, že všetky neošetrené čerstvé vzorky hmyzu obsahovali aeróbne mezofilné mikroorganizmy, kvasinky a plesne vyššie ako limity správnej výrobnej praxe pre surové mäso; zavedením jednoduchého kroku blanšírovania pri spracovaní sa však znížila úroveň pod prijaté limity. Ďalší výskum naznačuje, že zaobchádzanie s hmyzom rovnako ako s inými potravinami živočíšneho pôvodu počas spracovania (umývanie a dôkladné zahrievanie) dostatočne znižuje riziko ochorení prenášaných baktériami. Štúdia z Thajska uvádza prítomnosť rodov Proteus, Clostridium, Streptococcus, Vibrio, Micrococcuss, Salmonella, Shigella, Lactobacillus a Acinetobacter.
Hmyz tiež obsahuje veľké množstvo vírusov a mnohé z nich sú pre hmyz patogénne, t. j. spôsobujú ochorenie a môžu viesť k úmrtnosti a kolapsu kolónií. Väčšina vírusov hmyzu je špecifická na úrovni čeľade alebo druhu, a preto sú patogénne iba pre bezstavovcov, a nie pre ľudí alebo iných stavovcov, ako sú hospodárske zvieratá a vtáky. Tieto vírusy špecifické pre hmyz sú však hlavným problémom pre výrobcov, ktorí chovajú hmyz pre potraviny a krmivá, pretože môžu spôsobiť stratu produkcie.
Jedlý hmyz môžu tiež ovplyvniť plesne a kvasinky, ako sú Aspergillus, Candida, Fusarium, Kodamaear, Lichtheimia, Penicillium, Tetrapispora, Trichoderma a Trichosporon. Mykotoxíny produkované týmito plesňami môžu u ľudí spôsobiť alergickú reakciu, pretože sú vysoko toxické. Mykotoxíny tiež môžu pochádzať z kontaminácie kŕmneho substrátu, na ktorom je chovaný jedlý hmyz. U jedlého hmyzu boli zistené rôzne mykotoxíny, pričom najväčšie zdravotné obavy spôsobujú aflatoxíny ako preukázané karcinogény. Mykotoxíny môžu byť ťažko odstrániteľné z potravín, pretože sú odolné voči procesom tepelnej sterilizácie.
Rovnako ako produkty z iných zvierat môžu potraviny a krmivá pochádzajúce z hmyzu obsahovať nebezpečné chemické látky. Ide napríklad o ťažké kovy, organochloridy a dioxíny, polybrómované difenylétery, mykotoxíny a rastlinné toxíny. Ťažké kovy boli nájdené pri hmyze napríklad v tuku, exoskelete, reprodukčných orgánoch a tráviacom trakte, kde sa hromadia. Je známe, že expozícia nízkym hladinám ťažkých kovov, ako je olovo, kadmium, ortuť a arzén, spôsobuje toxické a nepriaznivé účinky na zdravie tak u zvierat, ako aj u ľudí. Prenos ťažkých kovov zo substrátov (napr. organické hmoty, rastliny) na hmyz je zrejme najvýznamnejším spôsobom kontaminácie. Akumulácia závisí od druhov hmyzu, rastovej fázy a príslušného kovu. Bolo preukázané, že arzén a kadmium sa hromadia v larvách žltých múčnych červov a čiernych muchách.
Antinutričné látky sú prirodzene sa vyskytujúce látky v potravinách, ktoré môžu inhibovať príjem, trávenie, vstrebávanie a využitie živín a môžu mať nepriaznivé účinky na zdravie spotrebiteľov. Niektoré druhy jedlého hmyzu obsahujú také antinutrienty, vrátane alkaloidov, saponínov, tanínov, oxalátu, fytátu a hydrokyanidu. Chitín, ktorý sa nachádza v exoskelete hmyzu môže mať antinutričné vlastnosti kvôli potenciálnym negatívnym účinkom na stráviteľnosť bielkovín.
Pesticídy a insekticídy
Prvá chemická úvaha týkajúca sa hmyzu ako zložky stravy spočíva v tom, že všetky pesticídy používané proti hmyzu sú potenciálne nebezpečné pre spotrebiteľov, najmä ak bol hmyz získaný zberom divo žijúcich druhov skôr než kontrolovaným poľnohospodárstvom. V súčasnej dobe sa vo svete každoročne vynakladajú obrovské finančné prostriedky na ochranu poľnohospodárskych rastlín pred hmyzími škodcami. Paradoxná situácia spočíva v skutočnosti, že obilniny neobsahujú viac ako 14 % bielkovín, zatiaľ čo súčasne je ničený ostatný potravinový zdroj – hmyz, ktorý obsahuje až 75 % kvalitnejších živočíšnych bielkovín. Pesticídy používané proti inváznemu hmyzu sú pre spotrebiteľov nebezpečné, pretože voľne žijúci hmyz sa môže živiť plodinami alebo vegetáciou kontaminovanou pesticídmi, a preto je náchylný na prítomnosť rezíduí pesticídov. Je to skutočný problém v niektorých rozvojových krajinách, kde sa po ošetrení insekticídmi zbiera a konzumuje jedlý, dokonca aj mŕtvy hmyz, najmä kobylky a saranče. Výhody zberu škodlivého hmyzu pre poľnohospodárske rastliny by mali za následok zvýšenú produktivitu rastlinných plodov; poskytnutie dodatočného potravinového zdroja – hmyzu a zlepšenie prínosov pre zdravie a životné prostredie v dôsledku obmedzenia aplikácií insekticídov.
Štúdie o obsahu organických a kovových kontaminantov (napr. polychlórované bifenyly, dioxínové zlúčeniny) tak v celom jedlom hmyze, ako aj v potravinách na báze hmyzu zistili, že všetky úrovne kontaminantov boli všeobecne nižšie ako hladiny zistené v iných bežných živočíšnych produktoch. Táto štúdia naznačuje, že konzumácia hmyzu nepredstavuje o nič väčšie mikrobiálne alebo kontaminačné riziko ako konzumácia iných zdrojov mäsa, pokiaľ sú použité rovnaké štandardy správnej výrobnej praxe.