《Current Research in Insect Science》:The insects as food and feed industry needs integrative solutions
可食用昆虫产业本质上是多学科的。对食用昆虫作为食品和饲料生产的兴趣日益增长,推动了涵盖生物学、工程学、经济学等领域的越来越多的研究成果。然而,跨学科的研究落后于学科特定的研究,需要跨学科研究来应对新兴挑战并支持产业进步。在此,研究人员整合了生物学和经济学的视角,强调了这些领域间跨学科研究的机会。具体而言,研究人员确定了需要合作努力的关键差距,并明确列出了跨越这些领域的解决方案,旨在扩大生产产量、实现经济可持续性,并确保食用昆虫养殖的可持续发展。继续在学术界内部以及产业与政府之间建立关系,将确保食用昆虫产业的持续发展,以应对全球饥饿和粮食安全的挑战。
引言:一个规模问题
昆虫为人类消费和传统农业提供了替代蛋白质来源。食用昆虫(entomophagy)在全球范围内实践,约有1600至2000多种昆虫及相关陆生节肢动物被传统食用。除人类食品外,昆虫还被用作鱼类、鸡和猪的饲料补充剂。昆虫的其他产品还包括从虫粪(frass)中提取的肥料、非蛋白质生物活性化合物或发酵产物。昆虫还被用于处理其他来源的副产品或有机废物,促进循环经济。这些最终产品或服务在生产、加工和分销方面具有可变性,导致食用昆虫产业供应链复杂且跨学科,汲取了进化生物学、生物技术和经济学等多个不同领域的专业知识。
历史、需求和当地文化推动了非洲、澳大利亚、北美、欧洲和拉丁美洲食用昆虫产业的区域特定发展。这些差异对生产或收获的昆虫种类及多样性、生产方法及市场供应,以及昆虫蛋白在农业饲料中的整合程度产生影响。例如,工业化程度从使用传统知识的手工采集野生昆虫,到多种类的小规模生产,再到专门从事单一物种的高科技大规模生产。无论区域如何,食用昆虫产业的一个共同问题是规模。小规模或传统生产无法满足全球市场需求,而昆虫的大规模生产目前无法与鱼粉和豆粕等主导商业蛋白质来源竞争。
针对这一普遍规模问题,产业发展出现了三个总体目标:1)以最小成本提高产量;2)确保长期经济可持续性和竞争力;3)确保产业增长符合环境可持续性和可持续发展原则(例如联合国可持续发展目标)。研究已在孤立的学科领域内解决了这些目标的部分问题。然而,食用昆虫产业是多学科的,实现这些目标的解决方案也是多学科的。因此,存在跨学科研究的机会,综合跨领域知识以实现共同产业目标,但这类研究落后于孤立的学科特定研究。
在本综述中,研究人员强调互补和协同食用昆虫研究的机遇与挑战,以实现产业的三个总体目标。具体而言,研究人员讨论了生物学见解(如营养生态学、应激反应生理学)、技术创新(如精准农业)和经济建模(如成本效益分析)如何交叉,重点关注高度工业化的大规模饲养。这种昆虫生产形式常见于北美和欧洲,偏好体型小、世代短且能耐受高密度种群的昆虫,这些昆虫可以连续生产。因此,该领域集中于少数候选物种,这些物种已经因其他目的(如宠物食品)被大规模饲养,并且可以极大受益于物种特定的研发。此类研究可能不直接适用于所有形式的昆虫生产(如野生采集或小型养殖场),但存在关于昆虫和大规模饲养的基本原则和概念,统一了所有昆虫生产并产生了总体目标。现在是未来划定食用昆虫产业范围、引导研发走向可持续未来的恰当时机。
工程改造非生物环境以影响昆虫表现
非生物环境包括温度、水、光、声等多个组成部分,这些因素以有利或不利于大规模饲养的方式强烈影响昆虫表现。这种相互作用反馈到大规模饲养的其他生物学或工业方面。个体昆虫表现为种群表现奠定基础,而种群表现是产量的关键组成部分。大多数昆虫是变温动物(ectotherms),意味着环境温度会强烈且直接地影响个体表现,通常呈非线性方式。温度在给定范围内对昆虫表现和收获产量有积极影响,但在极端情况下有负面影响。昆虫的小体型使其适合大规模饲养,但也使其容易干燥和脱水。光照水平和时间也会强烈影响昆虫表现,因为光照驱动生命史的昼夜节律。这些特性意味着非生物环境的微小变化可能对昆虫大规模饲养的产量产生不成比例的后果,为控制和管理非生物环境的工程解决方案提供了强有力的理由。
在实验室中理解昆虫与非生物环境之间的关系,在确定最佳饲养环境条件方面发挥着重要作用。最佳饲养环境有可能通过最小化对昆虫生命史的不利影响来提高产量。但种群水平的表现也关键取决于其研究的社会环境和更广泛的背景。越来越多的研究针对个体表现或群体表现(例如生产规模),但需要连接这些层面的机制性理解,以长期为意外结果的创新解决方案提供信息。例如,在小规模下研究的最佳养殖温度可能低于个体水平的最佳温度,因为昆虫和微生物生物量会产生额外热量。这些规模的意外后果可以通过与工业合作伙伴在多尺度上的合作实验来揭示。
全球范围内昆虫饲养的非生物环境控制各不相同。在半开放和开放设施中养殖,昆虫暴露在自然环境温度下,这在昼夜或季节环境变化相对较小的地区很常见。相比之下,封闭设施中的昆虫与外部环境隔离,处于高度控制且恒定的非生物环境中,这些环境可以高度工程化。当大规模饲养的物种源于热带时,开放方法合理且成本低廉,但研究人员对日温度循环等更自然条件如何带来益处,或意外事件(如炎热天气下温度控制系统故障导致热浪)如何在受控环境下对生产造成即时或潜在危害,了解甚少。
昆虫善于在空间和时间上感知和响应其热环境的变化。行为体温调节是昆虫通过选择有利于生理功能的小气候来维持体内平衡的一部分。很少有大规模饲养系统允许昆虫选择偏好的小气候,但通过加热或遮蔽区域将空间温度变化整合到饲养设施中,可以利用昆虫的自然体温调节行为,可能优化生长并降低死亡率,而无需显著增加能源成本。当然,如果选择的微环境不能改善所有相关性状,行为也可能限制产量。研究人员对模型生物之外的行为在响应非生物条件中的作用,或这些相互作用如何在大规模饲养系统中发生,知之甚少。这些信息可以揭示可用于提高产量或考虑动物福利的因素。
许多养殖系统提供液态水供昆虫饮用。然而,无论饲养介质如何,过多的水可用性都可能导致问题。大量水可直接导致昆虫溺水死亡。不当的气流或高饲养密度,结合高温,可间接导致过剩湿度,这可能驱动其他负面环境影响,如有害微生物生长或病毒性疾病。除实际影响外,昆虫的水分平衡驱动渗透调节和干燥等重要生理过程,这些过程可能与昆虫对温度应激的反应相互交织,但与温度应激相比,昆虫对水分应激的研究不足。
昆虫还对声音和基质传播的振动敏感。声音和振动是昆虫通讯的关键因素,可携带重要信息信号。在大规模饲养环境中,来自附近基础设施、设备、人员或害虫的振动模拟捕食者的虚假危险信号,可能促使昆虫表现出惊吓反应,导致不活动、逃逸行为或应激增加。所有这些反应都会消耗本应用于生长的时间和资源。工业规模的大规模饲养环境,尤其是那些使用机器人和产品加工机械的环境,可能始终是嘈杂的场所,而人为噪音已知会影响昆虫检测和响应听觉信号的方式。精心设计设施,使昆虫免受工业设施产生的噪音影响,可以减轻对昆虫的不利影响风险,并且可以通过昆虫学家和工程师之间的合作对这些影响进行具体测试。减轻嘈杂机械的策略也将有利于这些空间内工人的健康和安全。
无论昆虫经历何种应激源,应激源施加的时间都会强烈影响其影响。生命早期经历的应激源可能导致遗留效应或生理反应,以难以预测的方式影响生产。例如,饲养环境可影响果蝇的耐热性和耐寒性,而一代中热应激的影响可能以不同方式影响下一代,具体取决于物种。应激源的时间安排也与其他潜在应激源(如次优饲料)相关。早期喂食低质量食物的蟋蟀通过延迟成熟来响应,并达到相同的最终体型。根据生产限制,这种事件可能会影响收获计划或产量。
饲料是一个经济与生物学问题
为昆虫大规模生产设计人工饲料具有挑战性;它应符合昆虫的营养需求,对昆虫有吸引力,并保持经济性,使用具有成本效益的原料以支持大规模生产的经济性。食用昆虫的一个独特目标是设计饲料,以提高昆虫对其他动物的营养质量。数十年的营养生态学(nutritional ecology)研究已确定蛋白质与碳水化合物的相对可用性是饲料塑造昆虫生命史的最重要因素,该框架已应用于食用昆虫。然而,营养生态学与食用昆虫饲料研究之间的一个关键区别是所用原料的选择:食用昆虫饲料青睐使用谷物或藻类衍生物等最低限度加工的原料,而不是营养生态学偏爱的全化学饲料(holidic diet)。饲料脂质在食用昆虫饲料中未得到与蛋白质或碳水化合物同等的关注,尽管脂质对内分泌功能、繁殖和能量储存很重要。相反,对食用昆虫的脂质研究集中在食用昆虫的脂质谱上,要么是为了增强其他动物的膳食脂质,要么是为了降低食用昆虫的脂质含量(鉴于其高脂质潜力),而不是关注对昆虫本身的影响。研究正转向常量营养素质量(如氨基酸组成、简单糖与复杂糖)以及微量营养素(如维生素和矿物质)的重要性。此外,昆虫饲料的物理性质可以解释生长和发育中的一些变异。对于研究最充分的物种(如黄粉虫Tenebrio molitor),已有足够数据来开发优化生产的饲料,但将所有数据综合成“最佳饲料”的具体建议却很复杂。尽管理论上优化饲料可导致优化生产,但它们可能含有高质量但不可持续的原料(如鱼粉),使其昂贵且不可持续,并限制可扩展性。评估饲料必须考虑饲料原料的物理和营养方面、经济可行性、替代原料的可扩展性或可用性、使用高生产成本原料的环境影响,以及行为自选在调节营养摄入方面的潜力。
饲料不一定非要优化才能使昆虫成功取食和发育。例如,蟋蟀(Gryllodes sigillatus)可以在含有农业副产品原料的饲料上成功取食和生长。有大量文献证明了黑水虻幼虫(Hermetica illucens)将有机废物转化为高质量蛋白质和虫粪的潜力,但限制可扩展性的挑战仍然存在,例如对废物流进行预处理以提高消化率,以及持续可靠地获取高质量且具有成本效益的原料。饲料在任何动物生产系统中都是一个高度复杂的因素,因为存在物种特定要求,但也存在对原料质量和可用性的区域限制。由于饲料配方通常被视为专有信息,有关成功行业饲料的信息并不常共享。一种融合遗传学和营养生态学的新兴技术可以被食用昆虫产业利用,以快速开发高质量品系特定饲料。外显子匹配(exome matching)涉及根据生物体基因组的蛋白质编码区域设计饲料。这些饲料可以减少总食物摄入,同时增强果蝇的早期生命适应性。遗传学家、营养学家和农业经济学家之间的明确跨学科合作可以快速将这一有前景的方法应用于昆虫养殖,可能提高产量同时降低成本。量化饲料的代谢能以及昆虫在各种非生物条件下生长和发育所需能量的研究,将为昆虫生长的定量模型(如动态能量预算Dynamic Energy Budget模型)提供参数,有助于预测更高昆虫产量的最佳条件。
行为是对非生物环境和饲料反应的指示剂与调节剂
行为在养殖种群中很重要,即使在饲养密度较高时也是如此。除体温调节外,昆虫行为影响产卵地点选择和繁殖频率。这些选择对后代存活和发育以及种群的持续存在具有下游后果。温度和湿度等非生物因素通过小气候效应调节昆虫行为,这些效应相互作用决定个体的适合度,通常以物种特定方式进行。由于繁殖等过程可决定养殖种群的持续成功,因此可以通过操纵行为以获得最佳产量。例如,通过提供偏好的产卵基质或最大化繁殖成功的热变异微栖息地。理解这些行为有助于设计利用物种生物学优势进行大规模饲养的围栏。
大规模饲养在小围栏中人为创造的高密度可能以自然界未观察到的方式破坏同种个体间的相互作用。如果对种内竞争和相互作用重要的社会互动或社会线索影响繁殖或发育,则养殖种群的繁殖或生产能力可能受到负面影响(例如,通过庇护所拥挤、求偶叫声被淹没、对食物或产卵地点的竞争)。高密度也可能促进同类相食频率增加。同类相食的潜在好处包括额外的取食机会促进更大体型,或通过消耗受感染个体减少寄生虫传播。然而,这些好处可能高度依赖发育阶段或性别,并且需要权衡种群损失和经济后果。理解同类相食的驱动因素和频率有助于评估对非生物环境的应激反应,并对动物福利具有重要的伦理意义,但该研究领域仍处于起步阶段。实际解决方案可以通过评估最大化收获产量同时最小化产品损失的饲养密度来管理饲养密度,并通过工程化设计最大化庇护所表面积的围栏以避免拥挤,并提供多个取食和饮水点以最小化饥饿。
社会环境驱动疾病动态与害虫
每当一种生物在单一地点大量饲养时,它就会为其他非目标生物提供丰富资源,这些生物可能对目标养殖物种具有共生、捕食或致病性。然而,文献中关于昆虫作为食品和饲料设施的害虫和病原体的报道很少,昆虫农场中非目标物种的多样性和丰度可能被低估。例如,黄粉虫农场易受螟蛾(pyralid moth)侵扰,一些黄粉虫储存产品可能被甲虫害虫侵扰,蟋蟀农场可能被皮蠹(dermestid beetle)侵扰。高密度大规模饲养可为害虫和病原体的快速传播提供理想条件,对昆虫农场造成破坏性后果,特别是在物种特异性病毒引起的疾病情况下。例如,2009年,一种浓核病毒(densovirus)在美国导致欧洲家蟋(Acheta domesticus)的重大损失和种群崩溃。此类病毒对产业构成真正威胁,因为识别感染具有挑战性,使得限制传播和根除几乎不可能。这些非目标物种对产量的影响也可能是隐蔽的。黑水虻易感染多种寄生虫,但不清楚它们是否威胁大规模生产。监测和表征养殖昆虫种群中害虫和疾病的多样性和后果,对于保护产业免受生物安全威胁至关重要。
成功的害虫管理取决于预防和透明度。研究人员需要了解企业已经或正在处理的害虫种类,以及用于预防、管理和/或控制这些害虫的方法。昆虫学家与产业领导者之间的伙伴关系对于制定害虫管理最佳实践至关重要。基本预防从维护清洁卫生开始,这也对更广泛的工作场所有利,因为一些害虫对农场员工构成过敏风险。然而,一旦检测到疾病或害虫爆发,如何响应和管理的最佳实践尚不确定。隔离可能有效,但对运营高度破坏。当农药也对养殖昆虫的健康和福祉产生不利影响时,杀虫剂并不理想。成熟产业领导者如何管理害虫的透明度将帮助新兴领导者制定自己的害虫管理实践。
主动监测新威胁可包括对感染个体进行宏基因组测序和eDNA方法。然而,此类技术的采用可能落后于养殖运营的发展。在设施设计和规划阶段需要考虑生物安全。所有这些方法都会给农场运营带来额外成本,但不这样做可能会冒采用临时且无效的害虫管理策略的风险。增加对昆虫农场害虫多样性和影响的了解将填补知识空白,并允许在害虫和疾病管理方面进行更明智的农场规划和设计。昆虫农场内部的害虫管理是一个成熟且适合整合和跨学科研究的领域,需要在根除非目标物种与不对养殖昆虫产生不利影响之间取得微妙平衡。
基因支撑有利于养殖的生物学表型
昆虫估计占全球现存生物多样性的55%,但仅有815个昆虫基因组可公开获取。在最近对食用昆虫的兴趣之后,北半球四种主要养殖物种在NCBI上可获得染色体水平组装:黑水虻(Hermetica illucens)、黄粉虫(Tenebrio molitor)、装饰蟋蟀(Gryllodes sigillatus)和家蟋(Acheta domesticus)。其他具有经济利益的昆虫养殖物种包括田野蟋蟀(Gryllus assimilis)和家蚕(Bombyx mori)。然而,还有许多其他食用昆虫物种尚未被测序。相比之下,所有脊椎动物家畜物种都有染色体水平组装,并且有超过1800个植物基因组可供使用,其中许多园艺重要物种已包含在内。对昆虫遗传学投资的普遍缺乏意味着许多物种仍未被鉴定,并且研究人员对已知物种的种群结构和适应性知之甚少。了解为食品和饲料产业从野外采集的养殖昆虫的种群结构,对于确保有效和可持续的大规模生产是必要的。例如,养殖种群可以从野生祖先建立,但如果不管理近交后果,种群可能在五代内迅速崩溃。同样,如果运营从其他已建立农场/供应商处获取种源,则源种群的遗传来源可能未知。可以开发遗传工具来管理近交并确保使用合适的种源进行补充。遗传工具对于识别合适种源也是必要的,因为引入过于远缘的个体可能破坏局部适应性,由于远交衰退导致负面适合度后果。
总体而言,基因组学在食品和饲料产业中的应用对大多数物种仍处于起步阶段,需要增加投资以确保可预测和可持续的生产。更具体地说,基因组选择(genomic selection)等工具可以帮助识别和选择有利性状,从而提高最终产品质量、改善种群健康和稳定性,并缩短收获时间。然而,基因组选择尚未被应用,尽管已确定了目标选择特征,并且最近一项研究估计了家蝇(Musca domestica)重要表型性状的遗传力。专门针对常见养殖昆虫(如黑水虻、黄粉虫、蟋蟀)的基因组选择项目的明确投资至关重要。应用已在其他家畜中证明有效的基因组选择框架,可以快速改善生长率、饲料效率、抗病性和应激耐受性等性状。
权衡产量提升与产品需求及消费者反应
尽管本文讨论的许多跨学科问题涉及扩大生产的重大财务投资,但这些成本最终取决于企业或投资者投资或再投资以改善养殖运营以实现经济可持续性的盈利能力。产品需求驱动了这些经济学的大部分。蟋蟀、黑水虻幼虫和黄粉虫作为高蛋白食物用于圈养爬行动物、鸟类、鱼类和一些小型哺乳动物已有相对较小但稳定的市场。将昆虫衍生成分用于更受欢迎的伴侣动物(即狗和猫)的食品正在增长,代表了昆虫行业的重大潜在市场机会,特别是对于含有更多动物和昆虫蛋白的优质宠物食品。在加拿大、英国、澳大利亚和许多欧洲国家销售的宠物食品已含有昆虫成分,美国食品和药物管理局最近批准在狗粮中使用黄粉虫蛋白。尽管昆虫成分的相对环境可持续性是一个卖点,但消费者对昆虫作为宠物食品的接受度可能是一个障碍,尤其是在西方文化中。Higa等人发现,美国狗主人更愿意用昆虫面粉制成的狗零食喂狗,而不是整个干燥昆虫。
这些发现与人类直接食用昆虫的可接受性模式相似,在北美可接受性普遍较低。虽然Higa等人研究中26-27%的参与者表示他们会乐意食用含有少量昆虫成分的产品,但只有12%的受试者表示在缺乏经济激励的情况下愿意尝试整个烤昆虫。其他研究在印度、荷兰和希腊等不同背景下也发现了类似水平的消费者接受度。在已经是昆虫消费者的尼日利亚农村人群中观察到对含昆虫成分食品的更高接受度,但此类人群相对较小。一项研究比较了消费者对未贴标签的含有黄粉虫粉的汉堡、纯牛肉汉堡和纯扁豆汉堡的评价,发现黄粉虫汉堡的整体评价介于牛肉汉堡和扁豆汉堡之间,尽管男性对黄粉虫汉堡的接受度显著高于女性。
比宠物食品市场更大的潜在市场机会是在牲畜饲料中全面或部分替代其他蛋白质来源,即豆粕(主要用于家禽生产)和鱼粉(主要用于水产养殖)。然而,最近的分析表明,昆虫源产品在可预见的未来不太可能在价格上与这些替代品竞争。2030年后大规模昆虫蛋白每公吨价格的长期预测范围在1600至2700美元之间,而预计到2031年鱼粉价格将相对稳定在约1250美元。此外,消费者似乎不愿意为昆虫喂养的牲畜支付显著的价格溢价。
饲养昆虫涉及主要生产成本和较长的生产链,使其在经济学上无法与鱼粉和豆粕等常见蛋白质来源竞争。Leipertz等人模拟了荷兰脱脂幼虫粉的成本,估计生产成本为5116欧元/吨干物质,而鱼粉提供同等营养的成本为1296欧元,豆粕为499欧元。在这些模型中,原料(饲料)是最重要的生产成本,占总成本的42%,资本成本(建筑和库存)位居第二,为32%。这种成本结构意味着生产效率的提高不足以实现经济可行性。达到与鱼粉的成本等价需要负投入价格或来自副产品(如虫粪)的显著收入。然而,粪肥等潜在低成本原料会引入食品安全风险,并需要干燥步骤或与干性投入混合,从而增加其成本。在副产品方面,虫粪价格需达到1175欧元/吨干物质才能使幼虫粉达到与鱼粉的成本等价。现有的虫粪产品售价为854欧元/吨干物质,而Leipertz等人模拟大规模下虫粪价格为89欧元/吨干物质。同样值得注意的是,劳动力(9%)和加热(6%)对总生产成本的贡献并不等同于大豆种植或渔业。这些投入在热带气候下成本较低可能意味着北方国家在昆虫生产方面具有比较劣势,并可能间接增加昆虫生产的环境影响。
关于宠物食品中动物源成分与昆虫成分相对成本的已发表信息不可用,但这很可能是决定昆虫源成分在可持续发展的优质宠物食品之外扩展范围的主要因素。美国农业部报告的动物内脏价格分析表明,阉牛内脏的平均价格在每吨3500至7000美元之间。这表明昆虫成分可能在宠物食品中成为具有竞争力的动物蛋白来源。需要基于宠物食品中特定动物成分以及昆虫与动物成分的营养性质进行进一步分析,以更确定地回答这个问题。
跨学科行动的潜力:机遇与挑战
弥合孤立的学科带来了以跨学科方式应对食用昆虫产业机遇与挑战的潜力。研究人员通过两个假设示例强调了这一机会。首先,在生物学、工程学和技术交叉点存在独特机会,开发用于精准昆虫养殖(precision insect farming)的系统,以解决规模问题。高科技方法已通过提供自动化、受控环境系统以及人工智能驱动的作物害虫检测,使温室等封闭设施中的农业受益。同样的原理可以转移到封闭昆虫饲养设施。在这些系统中,工程师和生物学家之间的合作可以将生物学见解与技术解决方案相结合,以优化设施的设计和建造,使其能够实时响应昆虫的需求或行为,或增加自动化。示例包括环境控制系统以减轻意外环境波动的风险,或修改非生物条件以利于特定生物过程(如繁殖);传感器用于监测围栏内食物、水和密度的状况;以及最大化生物安全的布局或材料。传感器收集的数据可以分析以识别受共同因素同步影响的交叉区域,例如温度升高可以影响昆虫发育以提高产量,但也可能对疾病传播产生影响。这种关系本质上是跨学科的:工程师需要生物学家传达生物的需求和偏好,而生物学家需要工程师提供适合大规模生产设施物流的独特且创造性的解决方案。高科技方法并不适用于所有昆虫养殖环境,但受控环境在确保工人舒适、健康和安全方面具有额外好处,特别是在高于人类舒适温度下饲养昆虫的情况下。最终,鉴于养殖运营旨在盈利,任何增加规模或产量的建议都需要与前期或长期成本进行权衡。评估生产变化涉及将生物信息传达给经济学家,以构建辅助从业者做出明智决策的生物经济模型。
其次,意外的害虫爆发展示了波动情况下的跨学科反馈循环。非目标物种的建立涉及生物安全(工程)、利于害虫的生物条件(生物学)和无效监测(工程)。这些害虫对目标物种生命史的影响(生物学)会影响产量,并导致改进的监测和生物安全,以及运营材料的变化。在此示例中,积极结果是通过生物学家和工程师之间的沟通改善预防措施,以防止未来爆发并管理风险。如果没有快速响应,后果可能是灾难性的,包括昆虫种群崩溃、设施完全灭菌和生产损失。成功的跨学科伙伴关系依赖于快速、开放的沟通,这有助于促进对从地方到全球范围内的新兴挑战和波动情况的快速响应。
结论
合作研究是食用昆虫产业的核心。在此,研究人员提出了不同学科可以交叉以提出复杂问题的方式,解答这些问题对于推进食用昆虫产业是必要的。许多悬而未决的研究问题存在于两个或多个学科的交叉点,包括本综述未涵盖的其他方面,如昆虫养殖的社会层面。学术界内的跨学科研究并非没有挑战。基于共同研究兴趣确定总体目标对于克服这一挑战很重要。研究中心和联盟是成功跨学科科学的例子。指导未来研究方向的下一步是制定最佳实践政策,正如已为家蟋(Acheta domesticus)所建议的那样。有机会从其他应用科学领域汲取专业知识和经验教训。其他应用领域中的转化科学示例包括将动物生理学整合到授粉或不育昆虫技术实践中。食用昆虫产业利益相关者之间的合作是研究的核心。产业与学术界的伙伴关系推动了随着产业发展呈指数增长的研究成果。这些伙伴关系可以简化目标设定,并引导研究满足产业需求。然而,平衡学术界目标与产业需求仍然是合作的主要障碍。与工业合作伙伴共同发表可能成为利益冲突,应在发表记录中透明化。
最近,在区域或国际层面出现了产业、政府和学术界之间的正式合作。这些倡议确保了产业的一致进步,对于在专业会议(如“昆虫喂养世界”)的同时建立和加强关系非常重要。例子包括多组织联盟如MINIstock、国际食品与饲料昆虫平台、通过昆虫养殖实现环境可持续中心、北美昆虫农业联盟,或专业学会如昆虫作为食品和饲料学术学会。政府在制定政策和监管框架方面发挥着重要作用,服务于从地方到国际层面的产业和消费者利益。例如,新加坡食品局制定的昆虫监管框架为本地企业设定了进出口和运营指南。总之,跨学科合作对食用昆虫产业至关重要。这些关系跨越从学术界到政府、从地方到国际的组织层级。每一种关系都以多种方式为食用昆虫研究提供信息。共同地,食用昆虫产业可以发展以满足全球对昆虫蛋白的需求。