昆虫养殖的环境效益是否被夸大了？一项批判性综述

《Biological Reviews》：Have the environmental benefits of insect farming been overstated? A critical review

昆虫养殖的环境可持续性存在争议，现有研究多基于小规模实验，结论难以推广。作为肉类替代品，昆虫在某些指标（如碳排放）优于传统肉类，但作为宠物食品和饲料时环境影响较高。关键挑战包括饲料原料依赖（高价值谷物而非废弃物）、能源密集型生产（加热和加工）、以及排泄物（frass）的利用不确定性。未来需通过技术创新（如可再生能源、废弃物高效利用）和政策调整（如规范frass应用）提升可持续性，但当前数据不足以支持大规模推广。

　　昆虫养殖常被宣传为一种可持续的食品解决方案，然而目前的证据却对行业倡导者所声称的许多环境效益提出了挑战。本文旨在全面评估昆虫养殖在人类食品和动物饲料应用中的环境影响，通过批判性分析，揭示现有研究的显著局限性。大多数研究都是在小规模的环境下进行的，而这些条件可能无法准确反映现实中的工业场景。同时，存在大量不确定性，许多作者指出大规模昆虫生产对环境的具体影响仍不明朗。这尤其体现在昆虫能够利用食品废弃物以及昆虫粪便可作为肥料的主张上，但这些在大规模应用时面临诸多挑战。此外，昆虫食品大多替代的是植物产品，而非肉类，而证据表明，如果昆虫饲料和宠物食品不使用真正的食品废弃物，其环境影响可能比传统替代品更大。通过提供全面的概述，本文强调了关键的研究领域，并为政策制定者提供了更清晰的关于这一新兴产业中仍存在的不确定性的信息。

在最近几年，昆虫养殖行业经历了显著增长，吸引了工业界、政府和学术界的广泛关注。据估计，该行业已获得超过15亿美元的投资，导致大规模自动化设施的建设，这些设施能够生产数万亿只昆虫，而且还有更多这样的设施正在建设中。欧盟等地区的立法变化为扩大昆虫作为人类食品、宠物食品和动物饲料的使用创造了更有利的环境。主要养殖的昆虫种类包括黄粉虫、黑水虻幼虫以及家蝇。

尽管昆虫食品市场目前只占整个昆虫养殖行业的微小份额，但其在公众视野中却是最显眼的部分，包括主流媒体的报道，这影响了人们对昆虫养殖的看法。为了使昆虫食品被认为比现有食品更可持续，它们必须在环境足迹方面优于所替代的食品。因此，评估昆虫作为食品的生态影响需要了解它们所替代的产品。大多数科学研究将昆虫与传统肉类进行比较，而较少关注昆虫与肉类替代品的比较。虽然昆虫养殖公司经常声称昆虫食品比肉类更具环境优势，但研究表明，昆虫的采纳并不一定导致肉类消费的减少。由于消费者接受度的问题，许多昆虫食品在西方国家主要被用于如零食等产品，这些产品并不承担与肉类相同的营养角色。这提出了一个重要问题：如果昆虫不替代肉类，它们对更可持续的食品系统有什么贡献？

昆虫食品市场中的大多数产品，如整虫、能量棒、饼干、脆片、蛋白粉、意大利面、汉堡饼或面包，并不扮演与肉类相同的角色。这些昆虫食品在2020年仅占市场的8%，预计到2025年仍低于12%。相反，昆虫主要替代植物产品，如玉米在脆片中，或鹰嘴豆粉在蛋白补充剂中。这些植物性成分通常比肉类的环境足迹低，因此将昆虫融入这些产品可能会增加其环境影响。即便昆虫作为动物源食品的替代品，它们仍然可能面临更可持续的植物蛋白的竞争。例如，虽然昆虫蛋白粉可以替代乳清蛋白粉，但植物蛋白补充剂可能在环境方面更具优势。事实上，2023年植物蛋白补充剂市场占近40%，预计将进一步增长。

因此，将昆虫食品与肉类进行比较，作为常见的文献做法，可能并不恰当。同样，大多数销售昆虫零食棒的公司都以比较其与动物产品来宣传其环保性，但目前没有证据表明它们比传统零食棒更环保。这种趋势可能引发一种误解，即昆虫是天生可持续的，即便它们被用于甜点或零食，而不是直接作为肉类替代品。为了避免误导性的观点，可以在食品包装上引入标准化的碳标签，以帮助消费者选择环境足迹最低的食品。

另一方面，一些作者认为这些产品可能成为接受更广泛昆虫食品的门户。将昆虫引入熟悉的情境中可能有助于创造更积极的期望。然而，这种门户假设尚未得到实证支持。其他例子表明，新食材的受欢迎程度往往需要其他因素，如熟练的厨师、新的食谱或文化背景中的尝试（House, 2019）。因此，昆虫产品不太可能通过作为零食或甜点的门户产品被广泛接受。

昆虫食品的生命周期评估（LCA）研究显示，其环境影响存在显著差异。例如，一些研究指出，昆虫作为食品的碳排放范围从4.2到25.8公斤CO2e每公斤蛋白质。土地使用需求也存在很大差异，其中一项研究估计为22.38平方米每公斤蛋白质，而另一项研究甚至报告了略微负值（-0.20平方米/公斤蛋白质），反映了使用蘑菇和香蕉皮废料替代传统废弃物处理的环境效益。能源使用范围从64.6到213.7兆焦耳每公斤蛋白质，具体取决于生产方法。水资源数据则较为有限，但现有的数据表明，昆虫的用水量从0.003立方米到11立方米每公斤干物质不等。生命周期评估的计算方法仍在发展中，可能无法总是提供准确的结果。

许多研究和公司比较昆虫养殖与传统畜牧业，尽管只有少数昆虫食品被用作肉类替代品。当昆虫确实替代传统畜牧业时，它们往往显示出环境优势。例如，相比传统畜牧业，昆虫作为食品的碳排放每公斤湿物质约为2.3–2.7公斤CO2e，而传统肉类如牛肉（35.0公斤CO2e每公斤蛋白质）和猪肉（6.95公斤CO2e每公斤蛋白质）则更高。然而，这些研究的结论往往受到生产条件、地理位置和研究方法的影响，因此难以直接比较。

昆虫作为饲料的环境影响同样受到关注。大多数研究发现，昆虫饲料的环境足迹通常高于大豆蛋白和鱼粉，尤其是在不使用食品废弃物的情况下。例如，一项研究发现，使用昆虫饲料的碳排放量可达2.8到11公斤CO2e每公斤干物质，21.1公斤CO2e每公斤湿物质，以及3.0到30.2公斤CO2e每公斤干蛋白。这些数据表明，昆虫饲料在某些情况下可能不如传统饲料环保，特别是在使用高质量饲料的情况下。然而，当使用低价值的食品废弃物作为昆虫饲料时，其环境影响可能显著降低。例如，在南韩的一项研究发现，昆虫饲料的环境影响为15.93公斤CO2e每公斤蛋白质，而使用豆粕作为饲料时，其影响则较低。因此，昆虫饲料的环境影响取决于其具体的饲料来源、生产方法和使用场景。

在宠物食品市场，昆虫饲料的环境影响相对较高。一项研究发现，昆虫蛋白在宠物食品中的碳排放量为2–10倍于传统宠物食品。这些结果通常基于与肉类的比较，而非直接与宠物食品进行比较。此外，一些研究指出，昆虫作为宠物食品的环境影响可能高于传统宠物食品，尤其是在使用高价值饲料的情况下。例如，法国的Tomosho公司因夸大其昆虫宠物食品的环保效益而受到批评，其宣传内容与传统肉类比较而非与宠物食品成分比较，被认定为误导性宣传。

昆虫粪便（frass）作为肥料的应用潜力受到广泛关注。其主要成分包括昆虫排泄物、剩余饲料和昆虫身体部分。对于黑水虻幼虫（BSFL）而言，粪便可能占原始饲料质量的三分之一以上。如果昆虫养殖规模扩大，它将产生大量粪便，需要有效的管理方式。然而，当前关于昆虫粪便的环境影响研究仍存在显著不足，大多数数据来自实验室研究，缺乏对长期影响的深入分析。此外，由于昆虫粪便的营养成分和微生物多样性存在显著差异，其对特定作物的营养价值可能不一致。

在某些情况下，昆虫粪便可能对土壤过程产生负面影响，如导致土壤中硝酸盐积累或抑制种子发芽。尽管一些研究表明，使用昆虫粪便可以提高作物产量，但其他研究则报告了与昆虫粪便可能的植物毒性有关的负面生长影响。高水分含量的饲料可能导致未成熟、潮湿的昆虫粪便，其中含有高浓度的铵，这可能对植物生长产生不利影响，并增加处理和储存的难度。此外，昆虫粪便的使用可能引发土壤中温室气体排放的增加，尤其是在大规模应用时。

为了减少对环境的影响，一些研究建议将昆虫养殖与废弃物处理结合，以实现循环经济。然而，目前的环境效益仍存在不确定性，特别是在大规模应用的情况下。因此，需要进一步研究昆虫粪便在实际农业中的应用，包括其对土壤生物、氮素和温室气体排放的影响。此外，由于昆虫粪便的高成本，其在有机肥料市场中的竞争力仍需评估。

总体而言，尽管昆虫养殖在某些方面可能具有环境优势，如减少温室气体排放、节约水资源和土地使用，但其实际效益仍受到多种因素的限制。包括昆虫种类、饲料来源、生产规模、地理位置和具体应用在内的各种因素，都会影响其环境表现。此外，昆虫养殖还面临诸如消费者接受度、法规限制和经济可行性等挑战。因此，要实现昆虫养殖的可持续性，需要更多的研究和技术创新，以优化生产流程、提高资源利用效率，并确保其在环境和经济上的可行性。