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Hermetia illucens

Hermetia illucens , la mosca soldado negra , es una mosca común y extendida de la familia Stratiomyidae . Desde finales del siglo XX, H. illucens ha ido ganando cada vez más atención debido a su utilidad para reciclar desechos orgánicos y generar alimento para animales. [9]

Distribución

Una mosca soldado negra sobre una hoja de jazmín, en Bengala Occidental , India

Esta especie es originaria del reino neotropical , pero en las últimas décadas se ha extendido por todos los continentes, volviéndose prácticamente cosmopolita . [10] Está presente en la mayor parte de América del Norte y Europa, incluida la península Ibérica , el sur de Francia , Italia , Croacia , Malta , las Islas Canarias y Suiza , y en la costa del mar Negro de Rusia en el territorio de Krasnodar . [11] También se puede encontrar en el reino afrotropical , el reino de Australasia , el reino paleártico oriental , el reino neártico , el norte de África , el sur de África y el reino indomalayo . [12] [13]

Descripción

Adulto de Hermetia illucens , vista lateral

Los adultos de H. illucens miden unos 16 milímetros ( 5 ⁄ 8  pulgadas) de largo. [14] Estas moscas de tamaño mediano tienen un cuerpo predominantemente negro, con reflejos metálicos que van del azul al verde en el tórax y, a veces, con un extremo rojizo del abdomen. El segundo tergito abdominal tiene áreas translúcidas, de donde deriva el epíteto específico en latín. La cabeza es ancha, con ojos muy desarrollados. Las antenas tienen aproximadamente el doble de longitud que la cabeza. Las patas son negras con tarsos blanquecinos. Las alas son membranosas; en reposo, están plegadas horizontalmente sobre el abdomen y superpuestas. [15]

La H. illucens es una mosca imitadora , muy parecida en tamaño, color y apariencia a la avispa alfarera y sus parientes. El mimetismo de este tipo particular de avispa se ve especialmente reforzado por el hecho de que las antenas de la mosca son alargadas y parecidas a las de una avispa, los tarsos posteriores de la mosca son pálidos, al igual que los de la avispa, y la mosca tiene dos "ventanas" pequeñas y transparentes en los segmentos abdominales basales que hacen que la mosca parezca tener una "cintura de avispa" estrecha. [15] Las larvas de la mosca soldado negra se pueden diferenciar de las larvas de la mosca azul o de la mosca doméstica por una delgada franja gris-negra en sus extremos posteriores.

Ciclo vital

Larvas de mosca soldado negra

Una hembra adulta pone aproximadamente de 200 a 600 huevos a la vez. [16] Estos huevos se depositan típicamente en grietas o en superficies encima o adyacentes a materia en descomposición como estiércol o compost, y eclosionan en aproximadamente 4 días. [17] Las larvas recién emergidas miden 1,0 milímetro (0,04 pulgadas) de largo, pudiendo alcanzar una longitud de 25 milímetros (1 pulgada) y un peso de 0,10 a 0,22 gramos (1,5 a 3,4 gr) al final de la etapa larvaria. [15] Las larvas pueden alimentarse de una amplia variedad de materia orgánica, [18] [19] [20] [21] adaptándose a dietas con diferente contenido de nutrientes. [22] La etapa larvaria dura de 18 a 36 días, dependiendo de los sustratos alimenticios proporcionados a las larvas, [16] [23] de los cuales la etapa postalimentación ( prepupal ) dura alrededor de 7 días. [24] La duración de la etapa larvaria puede retrasarse meses debido a bajas temperaturas o falta de alimento. [17] La ​​etapa pupal dura de 1 a 2 semanas. [24] [25] Los adultos pueden vivir típicamente de 47 a 73 días cuando se les proporciona agua y alimento, como azúcar en cautiverio o néctar en la naturaleza, [26] [27] o sobrevivir durante aproximadamente 8 a 10 días con las reservas de grasa recolectadas durante la etapa larvaria cuando se les proporciona agua. [16]

Las moscas soldado negras apareándose
Mosca soldado negra depositando huevos en cartón
Mosca soldado de jardín depositando huevos en una granja de lombrices
Mosca soldado negra inflando sus alas durante los primeros 15 minutos después de emerger de la pupación
Las moscas soldado negras se alimentan de azúcar

Relevancia y uso humano

Las larvas y los adultos no se consideran plagas ni vectores. En cambio, las larvas de la mosca soldado negra desempeñan un papel similar al de las lombrices rojas como descomponedores esenciales en la descomposición de los sustratos orgánicos y la devolución de nutrientes al suelo. Las larvas tienen un apetito voraz y se pueden utilizar para compostar restos de comida del hogar y productos de desecho agrícolas .

Además, las larvas de la mosca soldado negra son una fuente alternativa de proteínas para la acuicultura , la alimentación animal y la comida para mascotas . [18] [28]

Las larvas se producen y procesan en fábricas de insectos a escala industrial a nivel mundial por empresas de biotecnología como InnovaFeed y Protix , esta última opera la granja industrial de insectos más grande del mundo en los Países Bajos. [29]

Como descomponedores/en el compostaje

Las larvas de la mosca soldado negra (BSFL) se utilizan para compostar los desechos o convertirlos en alimento para animales. Los desechos incluyen estiércol fresco y desechos de alimentos de origen animal y vegetal. Las larvas de mosca se encuentran entre los animales más eficientes a la hora de convertir biomasa en alimento. [ cita requerida ]

Cuando las larvas han completado su desarrollo larvario a través de seis estadios , [30] entran en una etapa llamada "prepupa" en la que dejan de comer y tienden a migrar hacia sustratos frescos, oscuros y secos para pupar . [31] Este instinto de migración prepupal es utilizado por los contenedores de compostaje de larvas para autocosechar las larvas maduras. Estos contenedores tienen rampas o agujeros en los lados para permitir que las prepupas salgan del compostador y caigan en un área de recolección.

Las larvas son beneficiosas de estas maneras:

Además de la producción de proteínas, las larvas de mosca también producen otro recurso valioso llamado excremento . El excremento de las larvas de mosca es un residuo granulado e inodoro que se puede utilizar como fertilizante orgánico directamente [37] o mediante su conversión por lombrices de tierra. [38]

Investigaciones recientes en el campo de la entomorremediación muestran el potencial de este insecto para la purificación de biomasa contaminada con metales pesados. [39]

Como alimento

Las larvas de la mosca soldado negra se utilizan como alimento . Las pupas y prepupas recolectadas son consumidas por aves de corral , peces, cerdos , lagartijas, tortugas e incluso perros. [40] [41] El insecto es una de las pocas especies de insectos aprobadas para su uso como alimento en la acuicultura en la UE. [42]

En la etapa de pupa, las moscas soldado negras están en su pico nutricional. [15] [ cita requerida ] Se pueden almacenar a temperatura ambiente durante varias semanas y su vida útil más larga se logra a una temperatura de 10 a 16 °C (50 a 60 °F). [43]

Como alimento humano

Es difícil encontrar registros de consumo humano de H. illucens . [21]

En 2013, la diseñadora austriaca Katharina Unger inventó una granja de cría de insectos de mesa llamada "Granja 432" en la que la gente puede producir larvas de mosca comestibles en casa. [44] Es una máquina de plástico de múltiples cámaras que parece un electrodoméstico de cocina y puede producir 500 gramos (1,1 lb) de larvas o dos comidas en una semana.

Se dice que el sabor de las larvas es muy característico. Unger: "Cuando las cocinas, huelen un poco a patatas cocidas. La consistencia es un poco más dura por fuera y como carne blanda por dentro. El sabor es a nueces y un poco a carne". [45]

Para producir grasa

El BSFL se puede utilizar para producir grasa , que se puede utilizar en la industria farmacéutica ( cosméticos , [46] surfactantes para gel de ducha), reemplazando así otros aceites vegetales como el aceite de palma, o se puede utilizar en forrajes. [47] [48]

Para producir quitina

La quitina se puede utilizar para producir quitina . La quitina se utiliza en el transporte marítimo como agente contra la bioincrustación . También se utiliza en la purificación del agua. [47] [48] La quitina también tiene potencial como enmienda del suelo, para mejorar la fertilidad del suelo y la resiliencia de las plantas. [49] [50]

Para producir fertilizante orgánico para plantas.

Los residuos del proceso de descomposición (frass) por las larvas comprenden heces larvarias, exoesqueletos larvarios desprendidos y material no digerido. El excremento es uno de los principales productos de la cría comercial de la mosca soldado negra. [51] El perfil químico del excremento varía con el sustrato en el que se alimentan las larvas, pero en general, se considera un fertilizante vegetal orgánico versátil debido a una proporción favorable de tres nutrientes vegetales principales: nitrógeno, fósforo y potasio . [52] El excremento se aplica comúnmente mezclándolo directamente con el suelo y se considera un fertilizante a largo plazo con una liberación lenta de nutrientes. [52] Sin embargo, los ensayos con plantas también han encontrado efectos fertilizantes a corto plazo comparables a los fertilizantes sintéticos de acción rápida. [53] [54] Además de su aporte de nutrientes, el excremento puede transportar otros componentes que son beneficiosos para la fertilidad y la salud del suelo. Uno de ellos es el mejorador del suelo quitina [50] [49] que llega a los exoesqueletos de las larvas, ricos en quitina, hasta los excrementos. Además, los excrementos de la cría de moscas soldado negras aplicados como fertilizante pueden alterar eficazmente la composición de la comunidad microbiana del suelo, que desempeña un papel crucial para la fertilidad del suelo. [55] [56]

Actualmente se debate si los excrementos de los insectos que crían BSFL pueden utilizarse como fertilizantes en estado fresco o si deben someterse a un proceso de compostaje adicional antes de su aplicación. Algunos suponen que un proceso de compostaje adicional reduciría las posibles propiedades fitotóxicas . [57] En la Unión Europea , los excrementos de los insectos deben tratarse durante una hora a 70 °C (158 °F) antes de su comercialización por razones de seguridad, mientras que lo mismo se aplica al estiércol animal en general. [58]

En biorremediación

Las larvas de H. illucens se utilizaron en un experimento de biorremediación, en el que se utilizó hasta el 49% del peso seco de hojas de maíz contaminadas con cadmio o zinc, durante 36 días. [39] Las hojas de maíz contaminadas artificialmente sirven aquí como material vegetal modelo comparable a la biomasa vegetal contaminada como resultado de la fitoextracción . La pérdida del 49% del peso seco contaminado es un mejor resultado que en el caso del compostaje, que es uno de los pretratamientos estándar propuestos para la biomasa contaminada después de la fitoextracción. El tipo de metal pesado no afectó el grado de uso. El cadmio se acumula principalmente en el pupario , mientras que el zinc se acumula en la mosca adulta. [39] El uso de insectos para la biorremediación se denomina entomoremediación . [39] [59]

Fuente potencial de enzimas y bacterias que degradan el plástico

Se ha afirmado que la microbiota intestinal de las larvas de H. illucens representa un nicho ecológico óptimo para aislar enzimas y cepas microbianas con capacidad optimizada para degradar plástico. [60]

Uso potencial en la producción de biodiesel

H. illucens podría ser una materia prima viable para la producción de biodiésel. [61] [62]

Agricultura

Colonias de larvas

La principal dificultad en la cría es obtener BSFL o huevos para iniciar o reponer la colonia. Esto se hace generalmente incitando a las moscas soldado a poner huevos en pequeños agujeros sobre el contenedor de basura. Las moscas adultas ponen grupos de huevos en los bordes del cartón corrugado o plástico corrugado . En algunas regiones, es posible iniciar o mantener colonias de larvas adecuadas a partir de moscas soldado nativas, pero las especies de plagas como las moscas domésticas y las moscas azules también se sienten atraídas por muchos de los alimentos utilizados para atraer a las moscas soldado (como el alimento fermentado para pollos).

En climas tropicales o subtropicales, pueden reproducirse durante todo el año, pero en otros climas, puede ser necesario un invernadero para obtener huevos en los períodos más fríos. Las larvas son bastante resistentes y pueden soportar condiciones más ácidas y temperaturas más altas que las lombrices rojas. Las larvas pueden sobrevivir a inviernos fríos, especialmente con grandes cantidades de larvas, aislamiento o calor del abono (generado por los microorganismos en el contenedor de larvas o la pila de abono). El calor estimula a las larvas a arrastrarse, convertirse en pupas y eclosionar, y parece que se necesita una gran cantidad de luz y calor para la reproducción. Muchos criadores de larvas a pequeña escala construyen sus colonias de larvas a partir de huevos depositados por moscas soldado salvajes.

Espacio y forma

Las moscas soldado recién nacidas realizan el inicio de su ritual de apareamiento en pleno vuelo. El macho agarra a la hembra y luego agarra el ovipositor de la hembra con sus genitales. Se aparean mientras están inmóviles y conectados.

Científicos alemanes han logrado criar moscas soldado con éxito en un espacio tan pequeño como 10 litros. [63] [64]

Calor

Los adultos se apareaban y ponían huevos a temperaturas de entre 24 y 40 °C (75 y 104 °F) o más. Alrededor del 99,6 % de la oviposición en el campo se produjo a temperaturas de entre 27,5 y 37,5 °C (81,5 y 99,5 °F). [65]

Luz

Las lámparas de cuarzo yoduro se han utilizado con éxito para estimular el apareamiento de los adultos. [66] En particular, el éxito de apareamiento de la mosca soldado negra criada se puede aumentar drásticamente exponiendo a los adultos a una luz que sea particularmente rica en longitudes de onda cercanas a 440 y/o 540 nm y que tenga una irradiancia que sea una fracción apreciable de la intensidad de la luz solar total. [67] En condiciones tropicales, la luz solar directa de la mañana es óptima para la emergencia, el apareamiento y la puesta de huevos, y a menudo se prefiere la luz solar indirecta antes y después del apareamiento. [68]

Humedad

Una humedad del 70% se considera óptima para todas las etapas de su ciclo de vida. [69]

Se determinó que el sustrato no era necesario para la pupación, pero se cree que actúa como regulador de la humedad, lo que evita la desecación. Se observó una tasa de emergencia del 93 % cuando la humedad se mantuvo al 70 %. [70]

Larvas de mosca soldado negra y lombrices rojas

Los criadores de lombrices rojas suelen obtener larvas en sus contenedores de lombrices. Las larvas son las mejores para convertir rápidamente los desechos "ricos en nutrientes" en alimento para animales. [71] Las lombrices rojas son mejores para convertir materiales con alto contenido de celulosa (papel, cartón, hojas, materiales vegetales excepto madera ) en un excelente aditivo para el suelo .

Las lombrices rojas se alimentan de los residuos producidos por las larvas de mosca, pero el lixiviado de las larvas ("té") contiene enzimas y tiende a ser demasiado ácido para las lombrices. La actividad de las larvas puede mantener las temperaturas en torno a los 37 °C (99 °F), mientras que las lombrices rojas requieren temperaturas más frías. La mayoría de los intentos de criar un gran número de larvas con lombrices rojas en el mismo recipiente, al mismo tiempo, no tienen éxito. Las lombrices han podido sobrevivir en o debajo de los contenedores de larvas cuando el fondo es el suelo. Las lombrices rojas pueden vivir en los contenedores de larvas cuando no hay una gran cantidad de larvas presentes. Se pueden añadir lombrices si la población de larvas disminuye (en la estación fría) y se pueden criar lombrices en los contenedores de larvas mientras se esperan los huevos de las moscas soldado negras silvestres.

Como especie alimentadora, no se sabe que los BSFL sean huéspedes intermediarios de gusanos parásitos que infectan a las aves de corral, mientras que los gusanos rojos son huéspedes de muchos. [72]

Nombres y marcas comerciales

Los gusanos BSFL fueron desarrollados como un insecto para alimentación de mascotas exóticas por D. Craig Sheppard, quien bautizó las larvas como Phoenix Worms y comenzó a comercializarlas como alimento para mascotas. En 2006, Phoenix Worms se convirtió en el primer insecto para alimentación al que se le otorgó una marca registrada en los EE. UU . Otras empresas también comercializan los gusanos BSFL bajo marcas como NutriGrubs, Soldier Grubs, Reptiworms, Calciworms, BIOgrubs y Obie's Worms (Canadá). En África, ProtiCycle los comercializa como alimento vivo, harina y aceite para alimentación animal, alimento para mascotas para perros y gatos y alimento para peces como la tilapia y el bagre.

Posibles enemigos naturales

En África occidental, se ha descubierto que Dirhinus giffardii es un parasitoide de las pupas de H. illucens y reduce la producción de huevos. Se ha descubierto que reduce las existencias hasta en un 72 %. El parásito es transportado por las avispas y se deben tomar precauciones para proteger a las larvas de la exposición a estas avispas. [73] También se ha descrito a Chalcididae Eniacomorpha hermetiae como un parasitoide de H. illucens que puede afectar negativamente a los esfuerzos de producción en masa en África. [74]

Véase también

Referencias

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