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為了今後也保持不變的飲食!“DNP×愛媛大學”以昆蟲為材料挑戰水產養殖飼料的開發

為了今後也保持不變的飲食!“DNP×愛媛大學”以昆蟲為材料挑戰水產養殖飼料的開發

愛媛大學農學部生物環境科學系的三浦武教授和DNP影像通訊事業部的平井雄太

水產養殖在實現永續糧食生產中發揮著至關重要的作用,但近年來,它面臨著飼料成本飆升和依賴進口等挑戰。 DNP和愛媛大學正與各合作夥伴攜手應對這些挑戰,並開展一項新業務:開發水產養殖飼料。愛媛大學農學部生物環境科學系的三浦武教授和DNP影像通訊事業部的平井雄太將介紹此計畫的背景和願景。

DNP Yuta Hirai (左) 和Miura教授 (右) 的兩張照片

簡介

愛媛大學農學部生物環境科學系
三浦武教授
(右圖)
畢業於北海道大學,獲水產科學博士學位。研究方向為從動物生理學角度出發,發展兼顧全球環境的永續生物生產技術。

Dai Nippon Printing影像通訊事業部業務企劃總部
平井雄太
(左圖)
我先加入了資訊創新事業部,然後調到了影像通訊事業部,目前從事創建新業務的工作。

從社會問題的起點創建新業務,而不受現有業務的約束

——首先,請介紹一下DNP開發昆蟲水產養殖用飼料的背景。

平井
在我工作的影像通訊事業部,我們致力於打造具有十年發展前景的成長型業務。我們並沒有簡單地擴展DNP現有的業務,而是從社會問題出發探索商業理念,最終找到了「解決食品相關問題」的切入點。
隨著世界人口增長和飲食習慣的改善,預計到2030年左右將出現“蛋白質危機”,打破蛋白質供需平衡,使食品穩定供應成為一個社會問題。為了應對這項挑戰,我們思考如何在最大限度減少環境影響和成本的同時,繼續提供「與現在相同的食物」。

其中一個解決方案是“昆蟲”。富含蛋白質的昆蟲引起了世界的關註,研究開發正在進行中。

雖說如此,也有很多人對直接吃昆蟲有抵觸。所以我專註於利用昆蟲作為水產養殖的飼料。為了我們今後也能放心地吃魚,養殖魚飼料的穩定供給是不可或缺的。我認為飼料制造商和水產養殖者的昆蟲養殖業務可以作為一項新業務。根據農業,林業和漁業部的統計數據,據說昆蟲飼料領域的市場規模為24兆2000億日元,陸地水產養殖領域的市場規模為12兆8000億日元,我們相信作為企業的可能性也很大。

DNP平井佑太 DNP平井佑太

——與愛媛大學共同研究的來龍去脈?

平井
作為研究開發的合作夥伴,最初與愛媛大學的創業公司愛南Liberasio株式會社※1進行了商談。所以我介紹了同一所大學的Takeshi Miura教授,他在昆蟲水產養殖利用研究方面擁有全球記錄。

實際上3方的聯合研究始於2022年。愛媛大學主要從事基礎研究,愛南Liberasio研究業務的發展,擴大和盈利能力,DNP開發用於昆蟲飼養的自動裝置,並開發用於研究產生的副產品的高附加值。

顯示愛媛大學,愛南自由主義,DNP三方合作研究係統的示意圖 三方共同研究體制

為了保證水產養殖飼料的低成本穩定供應

——長期從事昆蟲水產養殖利用研究的三浦教授認為,水產養殖業面臨哪些課題?

三浦教授
日本水產養殖業面臨的一大問題是飼料。養殖鯛魚和鰤魚等海產魚時,飼料主要使用魚斑,但實際上使用的天然魚比生產的魚多。這不是可持續的。

世界漁業和養殖業產量趨勢資料來源:漁業局2022年漁業白皮書DNP繪圖 世界漁業和養殖業產量的變化

出典:水産庁 令和4年度水産白書よりDNP作図 https://www.jfa.maff.go.jp/j/kikaku/wpaper/r04_h/trend/1/t1_4_1.html

此外,許多天然魚類作為食物從海外進口,價格也很容易飆升。超過70%的水產養殖成本據說是飼料成本,國內生產替代魚粉的飼料對於以低成本穩定地供應飼料是必不可少的。

到目前為止,已經進行了大豆和玉米等植物蛋白飼料的研究和開發,但已知金槍魚等肉食性魚類的消化不良,缺乏必要的營養。

此外,為了不與人爭奪食物,人們不吃它,除非它便宜,否則它不能用作替代飼料。昆蟲在這方面具有巨大的潛力。

——作為飼料的昆蟲有什麽特徵?

三浦教授
我們作為飼料研究的是一種叫做黃粉蟲的幼蟲。是一種叫做黃粉蟲的甲蟲幼蟲,含有人類所必需的所有必需氨基酸。

一般來說,昆蟲含有豐富的維生素和礦物質,以及超過肉類和魚類的蛋白質。此外,它具有生產時環境負擔低,易於管理增長的特點。其中,黃粉蟲具有衞生的特徵,因為它不會四處移動,生長在幹燥的食物中,可以說它很容易作為飼料大量生產。

此外,通過將生長的黃粉蟲制成粉末並將其與飼料混合,我們相信我們可以生產支持魚類生長的飼料,同時降低成本。通過控制飼料和生長方法,還可以制造具有增強特定功能的高附加值飼料,例如增強養殖魚的免疫力和改變肉質。隨著我們的研究,我們知道黃粉蟲的可能性比我們最初假設的更多,我們可以期待廣泛的應用。

黃粉蟲的特徵
(1) 高蛋白質:與肉或魚同等以上
(2) 營養價值高:維生素、礦物質豐富
(3) 生長時環境負荷低:溫室氣體排放量低、土地利用面積少、用水量少
(4) 容易生長管理:通過控制環境控制生長速度
(5) 低移動性:不到處亂跑
(6) 低水分:在幹燥飼料中生長 (衞生)

三浦教授 三浦教授

DNP表現出的商業化熱情和行動能力

——三浦教授對提出共同研究的DNP有什麽印象?

Miura教授
從以前開始,我收到了來自各個公司的咨詢,“我想聽聽這個故事”和“我想合作研究”。但是,老實說,很多情況下只是聽取意見就結束了。另一方面,DNP的平井先生不僅聽故事,而且“讓我們一起做”。這是非常令人高興的提議。

事實上,儘管昆蟲飼料意義重大,但日本在相關研究和開發方面卻落後於世界其他地區。當務之急是提高國內對昆蟲飼料重要性的認識,實現飼料的商業化,並將其推廣到社會各領域。然而,大學在這方面的能力有限,企業的支持至關重要。正因如此,我們非常高興像DNP這樣擁有廣泛網絡和事業領域公司主動聯繫我們。

平井
當我第一次見到三浦教授時,我猜他當時一定在想:「DNP為什麼要涉足昆蟲飼料領域?」這完全超出了DNP現有的業務範圍,而我所在的影像通訊事業部則主要負責與攝影相關的產品和服務,所以這和我們的業務沒有任何重疊。

然而,我表達了我相信透過整合「All DNP」的優勢,這個計畫能夠得到充分實現,而與愛媛大學的合作是實現這一目標的必要條件。我的解釋或許有些笨拙,但我很高興我的熱情似乎被三浦教授感受到了。

之後,在收到關於合作研究的積極回復後,我們立即開始建立一個係統。有時這是一個僅由我的部門完成的項目,我通過老板的鼓勵充分利用了公司內部的網路,並從其他部門收集了誌願者成員。

建立食物殘渣網路,追求黃粉蟲的可能性,並為社會實施鋪平道路

-具體流程是什麽?

三浦教授
為了將黃粉蟲作為飼料進行實用化,首先必須調查“什麽樣的環境和飼料適合黃粉蟲的生長”,確立有效的生產方法。我們的研究室正在進行這部分的基礎研究。

為了研究適合生長的食物,我們目前通過向黃粉蟲提供各種飼料候選者來跟蹤生長過程。平井先生總是感到驚訝,因為它帶來了我們根本無法獲得的食物候選人,主要是人們丟棄的殘渣作為食物。

平井
DNP與日本各行各業的公司建立了合作關係,我們利用這些關係從餐廳、零售商和食品生產商收集食物垃圾。我們相信,如果我們能夠識別出一些可用作動物飼料的材料,並建立一個“食物垃圾網絡”,這將有助於減少未來的食物浪費。我們也與DNP的技術和研發部門合作,提供諸如成分分析和影像分析等大學內部無法處理的支援。

在未來的實際應用中,手動批量生產很睏難,因此飼養的自動化是必不可少的。DNP為了制作黃粉蟲的自動飼養裝置,在三浦教授的協助下,探討了可以自動化的工序,整理了飼養效率良好的環境和作業條件的參數。在這個過程中,我也覺得我可以利用生產技術,如DNP擁有的無菌灌裝係統和操作/維護維護等技術訣竅。

目前正在以收集到的數據為基礎進行原理試制 (在量產試制的前期階段為確認功能和形狀等而進行的試制),目標是在2025年度內引進研究所級設備的實機,在2028年~30年度左右啟動商用設備。

食物殘渣網路的圖像 食物殘渣網路的圖像

-是否已經證明了將黃粉蟲用作飼料的有用性?

Miura教授
我們的實驗室與漁業運營商有網路,我們的優勢在於我們可以始終如一地進行驗證實驗。我們還進行了示範實驗,向養殖魚 (真鯛) 提供與魚粉中約20%黃粉蟲混合的飼料,第一批養殖魚已經完成運輸,並在DNP的內部自助餐廳提供。

我們在DNP的內部餐廳提供了600份鯛魚茶泡飯和220份鯛魚鹽拉面,使用養殖的真鯛 (Ehime鯛魚) 用昆蟲飼料餵養3天,售罄3天。
從實際吃過的員工那裡收到了很多“沒有抵抗感”“很好吃”的聲音。

鯛魚茶泡飯 (左) 和鯛魚鹽拉面 (右) 使用DNP內部餐廳提供的昆蟲飼料餵養的養殖真鯛 (愛媛鯛魚) 鯛魚茶泡飯 (左),鯛魚鹽拉面 (右)

——在共同研究過程中,有沒有發現除養殖魚類飼料以外的利用黃粉蟲的方法?

Miura教授
我認為研究和開發中最重要的是追求各種可能性,而不是將社會實施的退出縮小到一個。

現在,我們關註的是黃粉蟲糞便的高附加值。在生長過程中,黃粉蟲產生的糞便質量約為身體質量的五倍,但我正在研究是否可以有效地利用它。目前的應用僅限於低價肥料,但如果您可以在未來增加特定功能並增加附加值,則可以產生利潤,而不是花費處理糞便。如果實現,它將導衹飼料成本降低。

此外,我從DNP的提案中獲得了新的意識。由於我們是漁業專家,我正在考慮在魚類飼料的前提下使用黃粉蟲,但DNP提出「也可以作為畜產飼料使用嗎?」,實際上還有各種畜牧業相關人士的介紹。

通過交換意見,可以看出昆蟲衍生的功能成分也可用於解決畜牧業問題。我們自己在狹窄的專業領域思考,但我覺得這種發展與DNP合作具有重要意義。

平井
在此事上,Hokkaido Coca-Cola Bottling Co.,Ltd DNP集團旗下公司,在北海道畜牧業方面擁有豐富的經驗)正在協助我們。我之前從該公司的一位代表那裡了解到畜牧業面臨的挑戰,因此開始向三浦教授諮詢能否利用昆蟲來解決這些問題。我再次深刻體會到我們內部網路的重要性。

Yuta Hirai和Miura教授

與廣泛的合作夥伴一起,一步一個腳印地前進

-到目前為止,您如何評估DNP的努力?你對DNP的期望是什麽?

三浦教授
DNP制定具體目標,不斷積累事實,穩步推進。與追求無盡目標的大學不同,我覺得這一點是最終必須商業化並創造利潤的公司的獨特優勢。

另一方面,作為促進產學合作的教育機構,我們也認識到產生結果的重要性。目前,我們的目標是在2028年投入商用工廠運營,但我們希望在此之前清除裡程碑,以便DNP能夠獲得商業化的響應。即使在回應平井先生的熱情的意義上,我也堅持這一點。

——您在開場發言中提到“展望10年後,創造增長事業”,請談談目前的展望。

平井
本項目著眼於“食物迴圈模式的構築”,是具有重大社會意義的舉措,但我個人並不打算以“做好事”結束。我想準確地留下數字並將其發展為可持續發展的業務。為此,我們認為商業工廠必須在2028年至2030年左右開始運營。

向後計算,有必要在2024年內建立一個實驗室級黃粉蟲養殖廠,並逐漸擴大規模。這是一個長期項目,但我打算穩步推進這一步。

迄今為止,來自各部門許多內部員工在包括食物垃圾的選擇和提供、評估分析以及設備開發等諸多方面都給予了我們支持。我再次向這些同事表達衷心的感謝。隨著專案規模的擴大,我們不僅需要在公司內部,更需要與外部合作夥伴進一步加強合作。

在我開始這個項目之前,我從未想過我會參與養殖魚飼料和黃粉蟲,但現在我覺得能夠用自己的想法和行動設計業務是非常有益的。是的。我希望每個對公司外部和公司內部感興趣的人都加入我們!我想。

  • 記載的信息是公開日現在的東西。請事先了解。

DNP Features編輯部2024年5月20日