L'agricoltura moderna è costantemente alla ricerca di soluzioni innovative che possano coniugare produttività e sostenibilità ambientale. In questo contesto, l'allevamento di insetti emerge come una pratica con un potenziale significativo, non solo per la produzione di proteine alternative, ma anche per la valorizzazione dei suoi sottoprodotti. Tra questi, gli escrementi degli insetti, comunemente noti come "frass", si stanno affermando come un fertilizzante organico dalle molteplici proprietà benefiche per il suolo e le piante. Questo approccio si inserisce pienamente nei principi dell'economia circolare, dove "nulla si crea, nulla si distrugge, ma tutto si trasforma", reintroducendo nutrienti fondamentali nel ciclo agricolo.
L'Allevamento del Grillo Domestico (Acheta domesticus) e la Nascita del Frass
L'espressione "Novel food" indica letteralmente ingredienti o alimenti nuovi. Questo concetto è stato introdotto per differenziarli dai prodotti consumati in modo significativo prima del Regolamento CE 258/97, e gli insetti rientrano in questa categoria. L'allevamento di insetti, come quello dell'Acheta domesticus, il grillo domestico, è un settore in espansione sia in Europa che in Italia. Questo insetto è una specie molto diffusa e viene allevato e consumato abitualmente da diverse popolazioni. Il grillo domestico, a livello di alimentazione, è un ottimo convertitore di cibo, essendo onnivoro a sangue freddo, e dunque ha bisogno di meno mangime rispetto a qualunque animale a sangue caldo per trasformarlo in massa corporea. In genere, si nutrono di scarti vegetali e alimentari, il che evidenzia ulteriormente la loro efficienza.
I benefici nutrizionali derivanti dall'integrazione di insetti nella dieta sono notevoli: la necessità di diversificare la dieta e di ridurre il consumo di carni è nota e risponde a ragioni di aumento della domanda. Gli insetti apportano un contenuto di proteine paragonabile a quello della carne di manzo, hanno basso contenuto di carboidrati, sono ricchi di grassi insaturi (grassi «buoni») e di vitamine e sali minerali. Contengono anche tutti i 9 aminoacidi essenziali, ossia gli aminoacidi che devono essere assunti con la dieta perché non possono essere sintetizzati dal nostro organismo: triptofano, valina, leucina, isoleucina, lisina, fenilalanina, metionina, treonina e istidina. Alcune aziende estere hanno realizzato con farine, o più propriamente con polveri di grillo, diverse tipologie di alimenti di uso comune quali pasta, snack o barrette proteiche.
Ciclo Vitale e Caratteristiche dell'Acheta domesticus
La gestione dell'allevamento dei grilli, come l'Acheta domesticus, richiede la comprensione del loro ciclo vitale. Le femmine possono deporre da 340 a 1000 uova e il periodo di incubazione varia tra gli 11 e i 15 giorni. Appena le uova si schiudono, la pineide appare già conformata come un grillo adulto in miniatura, ma le sue dimensioni sono come quelle di una punta di spillo. Attraverso una serie di mute, il grillo giunge allo stadio adulto senza subire vere e proprie metamorfosi. Dopo circa la quinta muta, le femmine sviluppano un visibile apparato ovodepositore, una protrusione scura alla base dell'addome che può raggiungere sino ai due terzi della lunghezza del corpo quando raggiunge lo stadio adulto. Si identificano i grilli adulti dallo sviluppo completo delle ali. Un grillo adulto raggiunge un peso da 190 a 390 mg.
I maschi del grillo si riconoscono per le elitre (primo paio d’ali) zigrinate e per la testa più massiccia, mentre le femmine hanno elitre lisce e un lungo ovopositore di circa un centimetro, che serve loro per forare il terreno e deporre le uova in profondità. Una singola femmina ne produce svariate centinaia, fino a ottocento, nell’arco della sua breve vita. Il ciclo vitale del grillo si compie attraverso sei stadi (con cinque mute) e il grillo passerà da circa 1 mm a circa 3 cm di lunghezza, con variazioni in base alla specie. A partire dalla terza muta (quarto stadio) è già possibile distinguere con facilità i sessi grazie all’abbozzo di ovopositore esibito dalle femmine.
Pratiche di Allevamento e Gestione del Rifiuto
Per cominciare ad allevare dei grilli, si ha bisogno di una scatola in plastica sufficientemente ampia (le misure indicative potrebbero essere indicativamente di 50 x 30 x 30 cm); la parte centrale del coperchio andrà tagliata e sostituita con della rete a zanzariera. Se i riproduttori sono molti è meglio ridurre il tempo a una sola settimana; le femmine depongono tutte alla medesima profondità e una volta saturata la scatola faranno solo del danno alle uova già deposte.
L'alimentazione del grillo è un aspetto cruciale: più varia sarà l’alimentazione che offriremo ai nostri grilli, migliori saranno il loro stato di salute e la loro produzione. Una soluzione ideale consiste nel farsi una bella scorta di fieno e usarlo come cibo base, poiché il fieno rappresenta la forma più naturale di nutrimento per il grillo. Se non si ha accesso al fieno, si potrà sostituirlo validamente con del pellettato di erba medica (quello normalmente venduto per i conigli nani). Al fieno o al pellettato di erba medica andranno aggiunti dei cereali (tipo muesli o fiocchi d’avena), croccantini per gatti (necessari per fornire un apporto proteico adeguato) e un po’ di frutta fresca (tipicamente mezza arancia o uno spicchio di mela, ma sono graditissime anche le albicocche). Durante il periodo più “delicato” della vita dei grilli, quello in cui sono appena nati, si consiglia di fornire come cibo mangime per pesci in scaglie o pastone per uccelli. L’acqua verrà fornita dalla frutta fresca che non dovrà mancare mai; nei mesi estivi è consigliabile immettere un beverino per uccelli all’interno del nostro allevamento, come riserva d’acqua aggiuntiva.
Le condizioni di temperatura influenzano significativamente il ciclo vitale. È possibile ottenere risultati opposti se si utilizzano i valori limite di temperatura; a 18-20°C i grilli cresceranno a stento e le uova potranno impiegare quasi quattro settimane per schiudere. In queste condizioni l’intero ciclo vitale può durare cinque mesi. La stabulazione a temperature medie di circa 32-34°C, viceversa, fa schiudere le uova in una sola settimana e fa in modo che il ciclo vitale sia completo in sette/otto settimane; per mantenere simili temperature si può dotare la scatola di un sistema di riscaldamento autonomo basato su cavetti/tappetini riscaldati o di uno spot a incandescenza di wattaggio adeguato (eventualmente attaccati ad un termostato). È importante ricordare che in queste condizioni il terriccio dovrà essere monitorato e inumidito spesso.
Con il tempo la vasca degli adulti accumula uno strato di escrementi secchi sul fondo e va quindi pulita, evitando il più possibile eventuali fughe di grilli. Le feci dei grilli possono essere riutilizzate come concime di ottima qualità. Se non si desidera rinunciare ai microgrilli, che andrebbero persi con la pulizia, si consiglia di non pulire la vasca adibita all’incubazione delle uova. Il procedimento per la trasformazione in prodotto edibile è semplice; vanno messi in una pentola a pressione con un separatore per la pastorizzazione a 120 gradi, poi in un fornetto a 90 gradi per l’essicazione; si dice che il loro profumo sappia di nocciole e cioccolato.
Il "Frass": Definizione e Potenziale nell'Economia Circolare
Negli allevamenti di insetti, escrementi ed esuvie, tecnicamente noti come "insect frass", rappresentano tra i maggiori outputs del ciclo produttivo. Fra i prodotti di scarto di un allevamento di insetti, le feci di insetto (comunemente note come “frass”) rappresentano uno dei principali output del processo produttivo, con quantitativi del 40 % superiori rispetto alla produzione primaria di biomassa animale. Nonostante questo prodotto sia considerato “di scarto”, è in realtà di alta qualità per la presenza di importanti macro- e micronutrienti tra cui proteine e minerali. Il frass degli insetti è una miscela di escrementi, residui ed esuvie derivanti da un allevamento.
Il frass di insetti è normato a livello europeo con il Regolamento (Ue) 2021/1925, dove si trova la sua definizione: "per 'frass' si intende una miscela di escrementi derivati da insetti d'allevamento, substrato alimentare, parti di insetti d'allevamento, uova morte e con un contenuto di insetti morti d'allevamento non superiore al 5% in volume e non superiore al 3% in peso". Questa regolamentazione è fondamentale per inquadrare e valorizzare questo sottoprodotto.
L’allevamento di insetti offre benefici ambientali significativi: la sostenibilità della produzione di insetti sembra essere il punto di forza di questo settore. Gli insetti presentano un’alta efficienza di conversione nutrizionale, in media possono convertire 2 Kg di cibo in 1 Kg di massa, laddove un bovino necessita di 8 Kg di cibo per produrre l’aumento di 1 Kg di peso corporeo. Allevare insetti quindi abbatterebbe spazi, mangimi, uso di acqua e uso di energia. Gli allevamenti di insetti hanno il potenziale per essere attività a rifiuto zero: nulla si spreca e tutto può essere riutilizzato. In primis, gli insetti possono aiutarci a smaltire grandi quantità di scarti organici conferendoli a loro come substrati di crescita. Infine, ma non per importanza, quando gli insetti hanno terminato il periodo di alimentazione, setacciando ciò che rimane del substrato di crescita si possono raccogliere gli escrementi detti anche frass.
Questo concetto di economia circolare è al centro della filosofia di chi si occupa di allevamento di insetti: trasformare un prodotto di scarto come il frass in una preziosa risorsa permette di applicare l’importante principio dell’Economia Circolare. Questa applicazione innovativa renderà l’allevamento di grilli ancora più sostenibile, perché, oltre a produrre proteine alternative, vi è la priorità di rispettare il Pianeta.
Composizione e Vantaggi del Frass di Grillo come Fertilizzante
Il frass di grillo è un prodotto dalle eccezionali proprietà benefiche per il terreno e per le piante. Contiene un profilo NPK (azoto, fosforo, potassio) tale da conferire a tali escrementi un grandissimo potenziale per essere riciclati come prodotto fertilizzante (come fertilizzante organico, materiale di compostaggio o ammendante). Questi elementi, essenziali per la crescita vegetale, sono presenti in abbondanza. Inoltre, l’80% del frass è sostanza organica, con una quantità di nitrogeno spesso superiore a quelle delle deiezioni provenienti da altri allevamenti.
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Gli escrementi dell'Acheta domesticus contengono alcuni batteri benefici che sono in grado di agire come microrganismi delle piante, migliorandone la salute e facilitandone l’assorbimento di nutrienti. Studi scientifici hanno dimostrato che il frass degli insetti possa essere un ottimo fertilizzante naturale per l’agricoltura, in quanto agisce come biostimolante, favorendo la crescita ed il benessere delle piante. Non solo il frass è ricchissimo di azoto, fosforo e potassio, elementi essenziali per la crescita vegetale, ma arricchisce il terreno di microorganismi benefici che migliorano la struttura delle radici, aiutando la pianta ad assorbire i nutrienti di cui ha bisogno per essere più verde e sana che mai.
Il Ruolo Cruciale della Chitina
Il frass possiede anche uno speciale ed unico componente benefico per le piante: la chitina. Il frass contiene sia feci di insetto che parti di esso che derivano dalle esuvie della muta. La chitina è un polimero simile alla cellulosa, presente in natura nell’esoscheletro di insetti e crostacei. Oltre l’80% è infatti sostanza organica, con un importante contenuto di chitina rinvenuto nei sottoprodotti degli allevamenti. La chitina è una fibra prebiotica che proviene dall’esoscheletro dei piccoli animali.
L'applicazione del frass ricco di chitina nel terreno di coltura permette di simulare un vero e proprio attacco di insetti parassiti e la pianta, “ingannata”, reagisce rinforzando le proprie difese immunitarie, velocizzando il ritmo di crescita e la propria produttività. È importante notare che il frass non è considerato un insetticida, bensì un additivo naturale che stimola la pianta a produrre agenti insetticidi, alcaloidi, e metaboliti antifungini che la aiutino nel caso di un vero attacco da parte di agenti patogeni. Inoltre, la chitina stimola le piante da fiore a produrre fiori e frutti nonché oli e resine naturali. Immaginare l’emozione di poter spargere una bottiglia di insect frass sul terreno del tuo giardino, trasformandolo in piante rigogliose, frutta e verdura gustose, non ricorda un po’ il mito di Re Mida che trasformava in oro tutto ciò che toccava? Per non parlare del vantaggio di crescere piante aromatiche e medicinali.
Miglioramento delle Proprietà del Suolo e Attività Microbica
Oltre all'apporto diretto di nutrienti, il frass di insetti apporta numerosi benefici al suolo. Possono fornire un’azione similare al compost ad altri tipi di letame animale, contenendo nutrienti e micronutrienti che oltre alla chitina, possono stimolare la crescita di batteri benefici nel suolo. Applicando gli escrementi di Hermetia, per esempio, si possono stimolare batteri e funghi del suolo come alcune specie appartenenti al genere Bacillus spp., attinomiceti, Gammaproteobacteria e anche geni batterici della chitinasi, noti per sopprimere alcuni agenti patogeni. Allo stesso modo, gli escrementi del Tenebrio possono contenere diversi batteri promotori della crescita delle piante (Pgpb, plant growth promoting bacteria) ad azione biostimolante come Bacillus spp. capace di promuovere lo sviluppo delle radici e l'assimilazione dei nutrienti, Pseudomonas spp. che produce fitormoni e permette il biocontrollo delle malattie delle piante, Sphingobacterium spp.
La sua composizione lo rende un ottimo fertilizzante sotto più aspetti. Si verifica un'addizione al terreno dei prodotti di scarto della filiera di allevamento di grilli, i quali vanno a costituire il frass (esuvie + escrementi). Ciò porta a un miglioramento delle proprietà chimiche tramite l’addizione di nutrienti e a un miglioramento delle proprietà fisiche e della struttura del suolo. Come ammendante, soprattutto per la presenza di sostanza organica, il frass va a migliorare le proprietà fisiche del suolo, contribuendo alla formazione di macro aggregati. Ciò consente una buona struttura del terreno, ossia una buona ripartizione tra frazione solida, liquida e gassosa. Come biostimolante, grazie alla presenza di chitina e di altre biomolecole nella frazione organica, l’aggiunta di frass stimola la crescita di batteri favorevoli allo sviluppo delle piante. Infatti l’attività microbica del suolo risulta migliorata, con conseguente mineralizzazione degli elementi nutritivi.
Comparazione e Risultati della Ricerca
In uno studio viene messa in evidenza l'influenza del frass di Hermetia Illucens su piante di mais, mettendolo a confronto con un fertilizzante organico commerciale ed un fertilizzante minerale azotato (45% urea). Gli appezzamenti trattati con escrementi di Hermetia avevano le piante di mais più alte con le concentrazioni di clorofilla più elevate. Molte di queste proprietà sono legate alla chitina che si trova nel frass. L’uso del frass, oltre ad arricchire il terreno, contribuisce ad aumentare la crescita fogliare, la tolleranza delle piante a condizioni di stress abiotico (ad esempio l’esposizione a temperature rigide o eccessivamente calde) ed all’attacco di agenti patogeni ed infestanti. L’utilizzo del frass di insetto come fertilizzante rappresenta quindi una alternativa naturale all’utilizzo di sostanze agrochimiche tradizionali, e la sua applicazione aumenterebbe la sostenibilità del settore agricolo riducendo allo stesso tempo il suo impatto sull’ambiente.
Quadro Normativo e Sicurezza d'Uso del Frass
Il settore dell'allevamento di insetti si sta espandendo sia in Europa che in Italia e diventa di conseguenza necessario mantenere la circolarità del settore valorizzandone tutti i sottoprodotti, compresi quindi gli escrementi. Le deiezioni di alcuni animali di allevamento sono spesso utilizzati come concime per i campi. In un allevamento intensivo di insetti, per esempio di grilli, si può fare lo stesso?
In riferimento all’articolo 35 del Regolamento (UE) 2015/2283 sulle “Misure transitorie”, va chiarito che alcuni Stati membri hanno ammesso a livello nazionale la commercializzazione di qualche specie di insetto in un regime di “tolleranza”. È stato comunque stabilito, con lo stesso articolo, che per le specie in questione deve essere presentata una domanda di autorizzazione, al fine di definire le condizioni atte a garantirne la sicurezza d’uso per una libera circolazione sul mercato UE. Questo quadro normativo si sta evolvendo anche per i sottoprodotti.
Il 25 maggio, i delegati degli Stati membri nel Comitato permanente dell’UE su piante, animali, alimenti e Feed hanno espresso voto positivo a procedere verso un progetto di regolamento di esecuzione della Commissione, volto a stabilire una linea di base dell’UE per la valorizzazione delle deiezioni di insetti come fertilizzanti. I sottoprodotti degli allevamenti di insetto faranno quindi parte della legislazione dell’UE sui sottoprodotti di origine animale. Da un punto di vista quantitativo, l’insect frass è il principale sottoprodotto degli allevamenti intensivi di insetti. Ad oggi solo alcuni paesi hanno considerato ammessi i sottoprodotti da allevamento di insetti per la concimazione dei terreni. Il recente semaforo verde della CE dello scorso 25 maggio 2021 pone le basi per standard europei per l’insect frass.
Misure di Sicurezza e Trattamenti Necessari
I punti aperti sui sottoprodotti degli allevamenti di insetti sono diversi. Ad esempio, quali sono i trattamenti termici da applicare per rendere le deiezioni sicure prima di utilizzarle come concime sui campi. La presenza di animali morti, parti di insetto, uova, ecc. presente nei sottoprodotti potrebbe richiedere una separazione delle varie componenti. Stando al nuovo Regolamento, gli escrementi degli insetti dovranno essere trattati per un’ora a 70°C, allineando il metodo di lavorazione alle norme applicabili ad altri letami. Tuttavia, la temperatura per trattare questo materiale potrebbe essere quella standard applicata al trattamento del letame (70°C per 60 minuti), oppure 133°C per 20 minuti a pressione di almeno 3 bar. Questo trattamento resta quindi al momento necessario nonostante possa alterare la composizione del frass e ridurre non solo la carica batterica e fungina patogena ma anche quella benefica.
Vengono sollevate alcune domande scomode: ci possono essere casi di fitotossicità? "Sì se lo usi a concentrazioni non idonee e questo può succedere con qualsiasi fertilizzante se si usa a concentrazioni elevate", risponde Laura Gasco. E il frass può trasmettere malattie delle piante? Queste sono domande cruciali per garantire la sicurezza del prodotto. Evidenze scientifiche sulla sicurezza dell’insect frass sono fondamentali per il suo utilizzo, anche in agricoltura biologica. Per tali coltivazioni potrebbe non essere necessario sottoporre il sottoprodotto da insetto a trattamento termico preventivo, il che aprirebbe nuove prospettive per l'agricoltura biologica.
Nel medio-lungo termine, le deiezioni di insetto sono visti come uno dei prodotti fertilizzanti che contribuiranno a due obiettivi chiave della Commissione Europea. Questa prospettiva costituisce un importante progresso per il settore: una normativa armonizzata consentirà l’utilizzo in sicurezza delle proprietà dell’insect frass, portando beneficio alla salute del suolo e delle piante. Il settore europeo degli insetti ha ribadito il suo impegno a sostenere gli obiettivi del “Green Deal dell’UE”, in particolare nel contesto del “Piano d’azione inquinamento zero” varato di recente.
Ricerca, Sviluppo e Prospettive Future
Attualmente, l'applicazione del frass di grillo come fertilizzante è oggetto di intensa ricerca e sviluppo. Presso l’Istituto agrario Mario Rigoni Stern, si alleva l’insetto chiamato l’Acheta domesticus (il grillo domestico) con l’obiettivo di utilizzarli per la produzione della farina e l’utilizzo di fertilizzante da poter riutilizzare all’interno dei nostri campi. Per adesso, data la normativa, si sperimenta solo l’allevamento.
All'Università di Torino, ad esempio, si allevano Hermetia illucens e Tenebrio molitor: "Ci stiamo equipaggiando per avere un nostro impianto dimostrativo e avere tutto ciò che serve per ottenere farina di insetto per uso mangimistico." "Noi abbiamo utilizzato una dieta composta da tanti scarti di lavorazione diversi. Per il Tenebrio molitor, che cresce bene su substrati secchi, abbiamo cercato solo scarti secchi e che fossero vicini, quindi in Piemonte. Abbiamo contattato aziende cerealicole e di trasformazione come quelle che fanno i biscotti e così abbiamo usato wafer, panettone, pandoro, colomba, scarti di lavorazione del vino essiccati, scarti di lavorazione del riso, scarti di lavorazione della nocciola e di lavorazione del caffè." Il passo successivo è l’utilizzo del frass di insetti applicati da soli o in sinergia con gli scarti dell’allevamento dei polli (pollina) come fertilizzante. Anche le piante che si fertilizzano sono tutte varietà locali. Si lavora con il Cnr su varietà locali di pomodori e broccoli attraverso sia prove in vaso che in campo. È proprio questo che differenzia la ricerca, le prove in campo, che richiedono comunque una quantità di frass non indifferente. Si è visto inoltre che la dose di frass da applicare alle varie piante dipende molto dalla sua composizione iniziale e anche dal tipo di pianta.
Nutrinsect, in collaborazione con università ed esperti nel settore dell’agricoltura, sta oggi investigando l’utilizzo dei prodotti di scarto della produzione del grillo, per applicazioni innovative nel settore agri-tech. Gli studi condotti da Nutrinsect hanno dimostrato che il frass di grillo può essere utilizzato come fertilizzante per l’agricoltura, essendo ricco di azoto, un elemento spesso limitante nei terreni agricoli. Nutrinsect, in collaborazione con aziende specializzate nel settore dei fertilizzanti agricoli, sta sviluppando un frass ecologico, naturale ma soprattutto sicuro. Per allevare i grilli, infatti, non si usano sostanze chimiche, pesticidi o agenti medicinali, garantendo che la "super insect poop" sia solo ricca di nutrienti al 100%.
Prospettive di Mercato e Sfide
Le prospettive di mercato per il frass sono molti interessanti: "È un settore che non è stato preso molto in considerazione all’inizio, ma solo quando ci si è resi conto che dall’allevamento di insetti restavano comunque degli scarti che in qualche modo dovevano essere smaltiti." I ricercatori lo vedono bene come fertilizzante in un ambito come quello orticolo perché per le colture estensive come il mais servirebbero tantissime quantità. Sarebbe da vendere anche in 'nice packaging' nei negozi che vendono articoli per l’orto cercando di mirare certamente sul marketing e su un prezzo interessante. In ogni caso il frass ha certamente buone opportunità di sviluppo.
È difficile quindi parlare di standard di produzione per il frass? È una disomogeneità che è sicuramente un problema dal punto di vista commerciale. Perché, se si compra una farina di Hermetia si vuole che questa farina sia sempre la stessa e che costi ad un prezzo ragionevole, e la stessa cosa si potrebbe discutere con il frass. Questo pone la questione se un giorno i vari allevatori di insetti si uniranno in consorzi per omogenizzare i loro frass.
Oltre ai benefici intrinseci, un allevamento di insetti permette di riciclare e alla fine reimmettere in natura della sostanza organica che a sua volta aiuta a diminuire l’uso di fertilizzanti inorganici. L’utilizzo del frass sui terreni agricoli completa la circolarità dell’allevamento degli insetti, reintroducendo nutrienti fondamentali per la crescita e lo sviluppo delle piante. L'impegno verso la sostenibilità e l'innovazione rende il frass di grillo un componente promettente per l'agricoltura del futuro.
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