ẢNH HƯỞNG CỦA CƠ CHẤT ĐẾN THỜI GIAN PHÁT TRIỂN VÀ SINH
KHỐI CỦA RUỒI LÍNH ĐEN Hermetia illucens
Nguyễn Văn Chung*, Huỳnh Thị Khuê*
* Viện Khoa học Ứng dụng HUTECH, Trường Đại học Cơng nghệ TP. Hồ Chí Minh
GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai
TĨM TẮT
Ấu trùng ruồi lính đen Hermetia illucens (BSFL) được biết đến có thể chuyển đổi sinh học chất thải hữu
cơ, phụ phế phẩm,… để sinh trưởng và phát triển, đồng thời giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Dựa trên kết
quả nghiên cứu khảo sát trên một số cơ chất như ruột cá, thức ăn thừa, phân heo, bã đậu nành, thanh long,…
cho thấy sự khác biệt về trọng lượng và thời gian hóa kén của ấu trùng khi tiêu thụ các cơ chất này so với
đối chứng là thức ăn gà. Từ đó có thể nhận thấy thành phần dinh dưỡng trong các loại cơ chất hữu cơ có
ảnh hưởng đến sự phát triển trực tiếp của ruồi lính đen. Đối với sự phát triển sinh khối của ấu trùng ruồi
lính cơ chất thức ăn gà (đối chứng), thức ăn thừa, bã đậu nành, phân heo cho thấy sự gia tăng trọng lượng
của ấu trùng cao nhất trong các loại cơ chất khảo sát. Thời gian ấu trùng vũ hóa cũng có liên quan đến loại
thức ăn mà ấu trùng ruồi lính đen tiêu thụ thơng qua q trình khảo sát thử nghiệm kết quả thu được ở cơ
chất thức ăn gà (đối chứng), thức ăn thừa và ruột cá ấu trùng ruồi hóa kén sớm nhất.
Từ khóa: ấu trùng, cơ chất, ruồi lính đen Hermetia illucens, sinh khối, tiền nhộng.
1. ĐẶT VẤN ĐỀ.
Hiện nay ni ruồi lính đen nhằm xử lý rác thải hữu cơ đang được ứng dụng ngày càng rộng rãi qua đó
giảm thiểu gánh nặng cho các bãi chôn lấp rác thải giảm đi lượng nước thải, khí thải sinh ra từ các bãi chôn
lấp gây ô nhiễm môi trường và sinh ra các mầm bệnh. Lượng chất thải hữu cơ sau khi được ấu trùng ruồi
lính đen chuyển hóa có thể làm phân bón cho ngành nơng nghiệp tối ưu hóa các nguồn tài nguyên sẵn có
tăng giá trị kinh tế. Ấu trùng ruồi cịn là nguồn cung cấp protein cho vật ni, ấu trùng ruồi lính đen (BSFL
ăn nhiều loại vật liệu hữu cơ và đã được sử dụng trong các mục đích quản lý chất thải như phân chuồng,
rơm rạ, chất thải thực phẩm, bã ngũ cốc sau chưng cất, bùn phân, nội tạng động vật, chất thải nhà bếp, v.v.
(Senlin Li, Hong Ji et al., 2016). Khả năng xử lý chất thải của ruồi lính đen cao nhất trong số các lồi ruồi
(Cummins et al., 2017) Ấu trùng ruồi lính đen có thể làm thứ ăn cho động vật ni (gia cầm, cá, ếch,...). Tỉ
lệ chuyển đổi thức ăn của ấu trùng ruồi lính đen được biết là vượt trội so với cả dế, giun và không độc hại
(Cummins et al., 2017). Thời gian phát triển ấu trùng đến khi vũ hóa thành ruồi của ruồi lính đen trên 20
ngày dài hơn so với ruồi như ruồi nhà và ruồi xanh, có nghĩa là một ấu trùng sẽ tiêu thụ được một lượng
chất thải hữu cơ lớn hơn và tạo ra lượng sinh khối lớn hơn ruồi nhà và ruồi xanh. Vì vậy, việc làm sao để
sử dụng nguồn rác thải hữu cơ vừa giải quyết vấn đề môi trường và tạo ra nguồn sinh khối ấu trùng ruồi
lính đen sử dụng trong việc làm thức ăn cho các loài động vật, có thể đối với con người trong tương lai cần
phải tìm ra nguồn cơ chất bằng rác thải hữu cơ phù hợp nhất đối với sự phát triển và sinh trưởng của ruồi
lính đen.
435
2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP.
2.1. Vật liệu.
Nguồn trứng ruồi được lấy từ trại ni ruồi lính của hộ nơng dân ở Lái Thiêu, Bình Dương.
Các loại cơ chất được khảo sát bao gồm:
1) Đối chứng: Thức ăn gà (lấy tại cửa hàng bán thức ăn gia súc đường Hoàng Hữu Nam quận 9).
2) Rau quả (gồm vỏ chuối và rau cải tỉ lệ 1:1).
3) Ruột cá (lấy từ chợ phường Tân phú quận 9 Tp Hồ Chí Minh).
4) Cành Thanh long (được cắt từ vườn tại tỉnh Trà Vinh).
5) Trái Thanh long ruột đỏ (được cắt từ vườn tại tỉnh Trà Vinh).
6) Thức ăn thừa (được lấy tại căn tin trường đại học Hutech).
7) Bã bia (được lấy từ cửa hàng bán bã bia tại Bến Tre).
8) Bã đậu nành (được lấy từ chợ phường Tân Phú quận 9 Tp Hồ Chí Minh).
9) Phân heo (được lấy từ hộ chăn nuôi heo tỉnh Trà Vinh).
2.2. Phương pháp
Xác định thành phần Carbohydrate, protein tổng số, độ ẩm của nguồn cơ chất trước khi đưa vào thử nghiệm:
Các mẫu cơ chất được phân tích theo các thơng số sau: độ ẩm (sấy ở nhiệt độ 105C trong 24 giờ); hàm
lượng tro (tính theo phần trăm dư lượng sau đốt ở nhiệt độ 600C trong 5 giờ); Protein tổng số được xác
định thông qua việc xác định đạm tổng số nhân với hệ số chuyển đổi Nito sang Protein (đạm tổng số được
xác định theo phương pháp kjeldahl (Bremner, 1996)). Carbon tổng số (TC) được tính từ hàm lượng tro
theo cơng thức (Mercer & Rose, 1968):
TC(%) =
100−𝑇𝑟𝑜 (%)
1,8
Thử nghiệm tiêu thụ cơ chất của ấu trùng ruồi lính đen: Tiến hành khảo sát trên mỗi loại cơ chất gồm 100
ấu trùng ruồi lính đen ở 6 ngày tuổi. Cho ấu trùng vào từng hộp nhựa (3 x 20x 15cm, có nắp lưới đậy ở
trên) đã cân trước khối lượng. Sau đó thêm 50g cơ chất. Cứ 3 ngày, thay thức ăn và cân trọng lượng ruồi
lính, thay thức ăn cho từng hộp như ngày đầu. Mỗi loại cơ chất làm 3 lần nhắc, cho ấu trùng ăn đến khi
40% ấu trùng hóa nhộng (mức tối ưu đặt ra chung cho tất cả các nghiệm thức có trong thử nghiệm nhằm
xác định thời gian vũ hóa chính xác tránh việc vũ hóa đồng loạt số lượng lớn hoặc quá ít để thể hiện kết
quả cho nghiệm thức đó), ghi nhận số ngày ấu trùng đạt đến giai đoạn hóa nhộng để kiểm tra mức độ ảnh
hưởng của cơ chất đến độ tuổi hóa nhộng của ấu trùng.
3. KẾT QUẢ.
436
3.1 Hàm lượng carbohydrate và protein có trong các nguồn phế thải.
Bảng 1: Thành phần ẩm độ, carbohydrate, protein có trong các nguồn phế thải hữu cơ.
STT
Nguồn vật liệu
Độ ẩm (%)
Carbohydrate
(% chất khô)
Protein
(% chất
khô)
1
Rau quả (RQ)
71,75
65,38
10,91
2
Thức ăn thừa (TAT)
76,39
52,43
14,17
3
Bã bia (BB)
68,53
36,14
14,67
4
Bã đậu nành (BDN)
61,15
51,24
15,81
5
Cành thanh long (CTL)
80,51
57,74
2,03
6
Quả thanh long (QTL)
86,03
62,26
2,58
7
Ruột cá (RC)
56,34
1,22
58,07
8
Phân heo (PH)
68,79
57,81
21,44
9
Cám gà (CG) -đối chứng
66,5
54,34
17,45
Các thông số cơ bản trên góp phần khơng nhỏ trong việc tác động lên sự phát triển và gia tăng sinh khối.
Số liệu ở bảng 1 cho thấy, các nguồn phế thải sử dụng đều có ẩm độ cao. Trong đó, quả và cành thanh long
có ẩm độ cao nhất (tương ứng là 86,03 và 80,51%) thứ đến là thức ăn thừa (76,39%) và thấp nhất là ruột cá
(56,34%). Độ ẩm của bã đậu nành, bã bia và phân heo theo thứ tự là 61,15; 68,53 và 68,79%. Hàm lượng
Carbohydrate cao nhất trong rau củ (65,38%), quả thanh long (62,26%) cành thanh long (57,74%) và trong
phân heo (57,81%). Bã đậu nành, thức ăn thừa và cám gà có hàm lượng carbonhydrate khơng khác nhau
nhiều với hàm lượng tương ứng là 51, 52 và 54%. kế đến là rau quả (55,38%) không cao hơn nhiều so với
đối chứng là cám gà (55,38%). Hàm lượng Carbohydrate trong bã bia chỉ khoảng 36,14% và thấp nhất là
ruột cá (chỉ đạt 1,22%). Trong khi đó, protein cao nhất là ruột cá (58,07%), thứ đến là phân heo (21,44%).
Thức ăn thừa, bã bia, bã đậu nành có lượng protein biến động từ 14,17 đến 15,81% thấp hơn so với với cám
gà (17,45%) và thấp nhất là cành và quả thanh long (tương ứng là 2,03 và 2,58%).
3.2 Thời gian phát triển của ấu trùng trên từng cơ chất
437
Ngày
Thời gian ấu trùng hóa kén.
40.00
B
B
C
30.00
25.00
A
A
35.00
CD
D
B
CD
20.00
15.00
10.00
5.00
0.00
TAG
BDN
CTL
BB
QTL
RC
TAT
RQ
PH
Hình 1: Thời gian phát triển của ấu trùng trên từng cơ chất khác nhau
Thời gian phát triển của ấu trùng ruồi lính dài nhất khi ni trên cơ chất ít dinh dưỡng như cành thanh long,
quả thanh long và ngắn nhất trên ruột cá, thức ăn thừa và kế đến là bã đậu nành. Trên rau quả, phân heo và
bã đậu nành thời gian phát triển của ấu trùng ruồi lính kéo dài hơn đối chứng khoảng 3 ngày.
Số liệu về thời gian sinh trưởng cho thấy, ruồi lính sinh trưởng kéo dài từ 24,33 đến 25,00 ngày khi nuôi
trên ruột cá và thức ăn thừa, khơng sai khác có ý nghĩa so với khi nuôi trên cám gà (23,67 ngày). Thời gian
sinh trưởng của ấu trùng ruồi lính kéo dài 27,67 ngày khi nuôi trên bã đậu nành, kéo dài hơn hẳn so với
trên cám gà nhưng không sai khác so với nuôi trên thức ăn thừa và ruột cá. Trên rau quả và bã bia, thời gian
sinh trưởng của ấu trùng kéo dài 28- 29,67 ngày. Trên cành thanh long, quả thanh long, ruồi phát triển kém,
thời gian dinh trưởng kéo dài tương ứng 32,0;33,3 và 34,3 ngày. Kết quả này có một số điểm tương đồng
với tương tự với nghiên cứu của Nguyen et al. (2013). Theo nhóm tác giả, thời gian phát triển của ấu trùng
nuôi trên thức ăn gà là 23 ngày nhưng không sai khác rõ so với nuôi trên thức ăn thừa (23,83 ngày) và trên
cá (26,50 ngày). Tuy nhiên, thời gian sinh trưởng của ấu trùng nuôi trên phân heo trong nghiên cứu này
thấp hơn so với kết quả Nguyen et al. (2013) vì theo nhóm tác giả, thời gian phát triển ấu trùng của ruồi
lính trên phân heo kéo dài đến 34 ngày so với 23 ngày trên thức ăn gà. Còn theo Lalander et al. (2019), thời
gian phát triển của ấu trùng nuôi trên thức ăn thừa kéo dài hơn so với nuôi trên thức ăn gà (19 ngày so với
16 ngày).
438
3.3 Ảnh hưởng của thức ăn đến sinh khối của tiền nhộng ruồi lính
Gam (g)
Sinh khối của tiền nhộng ruồi lính
250
200
150
100
50
0
TAG
BDN
CTL
BB
QTL
RQ
TAT
RC
PH
Hình 2: Sinh khối của tiền nhộng ruồi lính trên các loại cơ chất khác nhau
Hình 2 cho thấy, sinh khối tiền nhộng đạt cao nhất ở công thức đối chứng nuôi bằng thức ăn gà, cao hơn so
với các cơng thức thí nghiệm. Tuy nhiên, khi ni trên các cơ chất thải bỏ như thức ăn thừa và bã đậu nành
ruồi lính vẫn đạt sinh khối lượng cao (tương ứng là 169, 150 và 145 g), giảm tương ứng 19, 24 và 30% so
với đối chứng là thức ăn gà. Sinh khối tiền nhộng nuôi bằng phân heo đạt thấp hơn hẳn so với thức ăn gà
(đối chứng) nhưng khơng sai khác có ý nghĩa so với ni bằng bã đậu nành và thức ăn thừa. Rác thải nhà
bếp chứa lượng Carbohydrate cao nhưng lượng protein thấp hơn thức ăn thừa, bã đậu nành và phân heo
nên sinh khối tiền nhộng đạt được thấp thấp hơn hẳn Bã bia có ẩm độ tương đương đối chứng nhưng lượng
carbohydrate và protein thấp hơn so với thức ăn thừa, bã đậu nành, phân heo nên không phù hợp để nhân
nuôi ruồi lính. Sinh khối lượng tiền nhộng ni bằng bã bia chỉ đạt tương đương so với nuôi bằng quả thanh
long và ruột cá. Ruột cá, tuy có lượng protein cao nhất trong các loại có chất khảo sát nhưng cũng khơng
phù hợp để nhân ni ruồi lính vì hàm lượng carbohydrate rất ít. Thấp nhất trong các cơ chất khảo sát là
cành thanh long. Điều này cũng dề hiểu vì cành và quả thanh long có hàm lượng nước cao nhưng lượng
carbohydrate và đặc biệt là protein thấp nên cũng khơng phù hợp để nhân ni ruồi. Vì vậy, để sử dụng các
cơ chất này, cần phải nghiên cứu phối hợp các cơ chất với nhau để có ẩm đố, lượng carbohydrate và protein
phù hợp. Từ kết quả này, có thể thể nhận thấy rằng thức ăn thừa, bã đậu nành và ngay cả phân heo đều là
nhưng cơ chất thải bỏ có triển vọng để nhân ni ruồi lính.
4. KẾT LUẬN
Thức ăn thừa, phân heo, bã đậu nành là những chất thải phù hợp nhất để ni ruồi lính vì thời gian phát
triển chỉ kéo dài hơn từ 1- 4 ngày và sinh khối chỉ giảm từ 19-30% so với ni trên thức ăn gà. Ấu trùng
ruồi lính khơng phát triển tốt trên các cơ chất bã bia, ruột cá, cành thanh long và quả thanh long. Kiến nghị
cần được nghiên cứu và xác định cơ chất hữu cơ thích hợp nhất cho quy trình nhân ni ruồi lính đạt khối
439
lượng sinh khối và hàm lượng dinh dưỡng cao nhất. Ứng dụng trong ngành chăn nuôi, nuôi trồng thủy hải
sản với công dụng làm thức ăn giàu protein và mang lại giá trị kinh tế thông qua việc nhân nuôi ruồi lính
đen làm thức ăn cho động vật bằng nguồn chất thải hữu cơ vừa giải quyết vấn đề ô nhiễm mơi trường cịn
mang lại sinh khối ruồi lính đen ổn định.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Bava L. , Jucker C., Gislon G., Lupi D., Savoldelli S., Zucali M. and Colombini S. (2019) Rearing of
Hermetia Illucens on Di↵erent Organic By-Products: Influence on Growth, Waste Reduction, and
Environmental Impact. Animals 2019, 9, 289; doi:10.3390/ani9060289.
[2]. Bremner J.M. (1996). Nitrogen-total. In: Sparks, D.L. (Ed.), Methods of Soil Analysis. Part 3 Chemical Methods. SSSA Inc., ASA Inc., Madison, WI, USA. pp. 1085-1122
[3]. Ciˇckov ˇ á, H.; Newton, G.L.; Lacy, R.C.; Kozánek, M. The use of fly larvae for organic waste
treatment. Waste Manag.2015, 35, 68–80.
[4]. Cummins, V.C.; Rawles, S.D.; Thompson, K.R.; Velasquez, A.; Kobayashi, Y.; Hager, J.; Webster,
C.D. Evaluation of black soldier fly (Hermetia illucens) larvae meal as partial or total replacement of
marine fish meal in practical diets for pacific white shrimp (Litopenaeus vannamei). Aquaculture 2017,
473, 337–344.
[5]. Erickson, C. M., M. Islam, C. Sheppard, J. Liao, and P. Doyle. 2004. Reduction of Escherichia coli
O157:H7 and Salmonella enterica serovar enteritidis in chicken manure by larvae of the black soldier
fly. J. Food Prot. 67: 685–690
[6]. Lalander C., Diener S., Zurbrügg C., Vinnerås B. (2019). Effects of feedstock on larval development
and process efficiency in waste treatment with black soldier fly (Hermetia illucens). Journal of Cleaner
Production 208 .
[7]. Li, S.L.; Ji, H.; Zhang, B.X.; Tian, J.J.; Zhou, J.S.; Yu, H.B. Influence of black soldier fly (Hermetia
illucens)larvae oil on growth performance, body composition, tissue fatty acid composition and lipid
deposition in juvenile jian carp (Cyprinus carpio var. Jian). Aquaculture 2016, 465, 43–52.
[8]. Luciana Bava 1 , Costanza Jucker 2, Giulia Gislon 1, Daniela Lupi 2, Sara Savoldelli 2,
Maddalena Zucali 1,* and Stefania Colombini (2019) Rearing of Hermetia Illucens on Dierent
OrganicBBy-Products: Influence on Growth, Waste Reduction, and Environmental Impact
[9]. Mercer W.A. & Rose W.W. (1968). Investigation of Windrow Compostingas a Means for Disposal of
Fruit Waste Solid. National CannersAssociation Research Foundation, Washington, DC. p. 20036.
[10]. Nguyen, T.T.X., Tomberlin, J.K., Vanlaerhoven, S., 2013. Influence of resources on Hermetia
illucens. (diptera: Stratiomyidae) larval development. J. Med. Entomol.50 (4).
440
[11]. Nguyen, T.T.X., Tomberlin, J.K., Vanlaerhoven, S., 2015. Ability of black soldier fly (Diptera:
Stratiomyidae) larvae to recycle food waste. Environ. Entomol. 44 (2).
[12]. Trinh t.x. nguyen, jeffery k. Tomberlin, and sherah vanlaerhoven (2015). Ability of Black Soldier Fly
(Diptera: Stratiomyidae) Larvae to Recycle Food Waste.environmental entomology
[13]. Wang Yu-Shiang and Shelomi Matan (2017). Review of Black Soldier Fly (Hermetia illucens) as
Animal Feed and Human Food. Foods 2017, 6, 91
441