當前，全球對肉類的需求量正在顯著增長，種植養殖已經對耕地和水資源造成越來越重的負荷。昆蟲，作為一種風險低、成本低的解決方案，可以提供動植物生長所需的重要蛋白質。
在資本層面，昆蟲蛋白企業也得到了大量押注。據35斗不完全統計，市場上活躍的13家昆蟲蛋白公司累計融資超過60億元，預示著一個新的風口正在形成。
本篇文章主要探討昆蟲蛋白的興起原因、主要技術路徑和標桿公司，并試圖通過分析資本、企業的布局厘清行業的運行邏輯。對于發展中的國內昆蟲蛋白產業，提供可資借鑒的域外經驗。
昆蟲蛋白被認為是比動物蛋白更可持續的替代品。根據聯合國糧食及農業組織（FAO），昆蟲具有很高的食物轉化率，蟋蟀需要的飼料比牛少 6 倍，比綿羊少 4 倍，比豬和肉雞少 2 倍。此外，生產昆蟲只需要很少的土地或能源，而且它們可以全年生產。
根據Research and market報告預測，中國昆蟲飼料市場到2024年將達到 2.283 億美元，復合年增長率將到達11.9%。作為一種安全、成本低的蛋白來源，昆蟲蛋白正在受到越來越多人的關注，主要有以下幾點原因：
1. 滿足人類蛋白質需求。據FAO估計，到 2050 年，商業飼料產量需要增加 70%，才能滿足對蛋白質不斷增長的需求。而昆蟲是地球上種類最多、數量最多、繁衍能力最強的物種，目前已知昆蟲種類有一百多萬種，占據整個已知動物種類的2/3。黑水虻蛋白質含量高，可以加工成各種形態，替代目前占生產成本60%-70%的肉類、魚類和豆粕。另外，相比傳統動物蛋白，昆蟲蛋白可以降低96%的溫室氣體排放量。
2. 食物浪費的解決方案。全球食物浪費是一個備受關注的問題，世界經濟論壇指出，“食物浪費每年給全球經濟造成9400億美元的損失，并排放8%的溫室氣體”。據統計，每年全球損失或浪費的食物約占人類可消費食品的1/3，來源包括農作物生產、食品加工、畜牧養殖、零售消費等。我國每年產生約1.3億噸餐廚垃圾，據前瞻產業研究院預測，到2023年我國廚余垃圾處理行業市場規模將達4000億元。利用昆蟲實現有機廢棄物處理的原理是，把藏在餐廚垃圾、畜禽糞污里的廢棄蛋白轉化為昆蟲蛋白，通過昆蟲生物轉化技術將其帶回食物鏈，以飼料、寵物食品等產品形式呈現。
3. 產品形態多樣。據牛津大學的實驗表明，許多昆蟲體內蛋白質含量在40%-70%之間，是魚類肉類蛋白含量的3-4倍，并且含有豐富的微量元素和氨基酸。目前，黑水虻主要被用來供給水產養殖業和畜禽業。據世界銀行估計，到2030年，近2/3的海產品將在農場養殖，這為昆蟲加工的魚飼料提供了廣闊的市場。除此之外，還能被用于家禽養殖，一些研究表明，幼蟲酶可能有助于提高牛的飼料轉化率。昆蟲蛋白的公司正在探索更多昆蟲衍生產品的用途，如肥料、生物燃料、營養食品等。很多動物都可以用昆蟲飼料養殖，2014年，FAO通過對羅非魚、鯰魚、虹鱒魚和甲殼類動物、雞、豬等動物進行的一項飼料實驗表明，昆蟲飼料可以取代這些動物飲食中25%~100%的豆粕、魚粉等，而不產生任何負面影響。
可用作飼料的昆蟲有500多種，國內大規模用于飼料行業的昆蟲有蠅蛆、黃粉蟲、蝗蟲、蠐螬等昆蟲，通過各種現代生物加工技術加工成飼料粉或飼料添加劑，添加到畜禽、水產以及其他經濟動物飼料種，能顯著改善動物腸道內的微生物環境，提高畜禽機體的免疫力。
目前，大多數企業選擇黑水虻作為轉化載體，主要有以下原因：黑水虻風險小，不會攜帶人類或養殖動物的病毒；黑水虻的身體與魚類接近，加工后的蛋白粉與魚粉接近，可以替代魚粉和豆粕等原料；黑水虻可以以有機廢棄物作為原料，生長周期快，適合大規模工業化養殖；黑水虻幼蟲的粗加工產品和深加工產品均可在飼料制造過程中添加使用。
目前昆蟲蛋白產業參與者并不多，在國內更是處于起步階段。目前行業的領頭者包括來自荷蘭的Protix、來自法國的?nsect、來自美國的InnovaFeed，中國在昆蟲蛋白領域的玩家較少，目前已知有豐晟生態、自然創造、無兩生科等。（下表如有遺漏，歡迎聯系本文作者。）
圖：13家昆蟲蛋白公司（數據來源：crunchbase，35斗整理）
?nsect通過養殖粉蟲來生產魚飼料、寵物食品和農作物肥料的原料，以爭取在5000 億美元的動物飼料市場中占有一席之地，并向400億美元規模的寵物食品市場拓展。該工廠結合使用傳感器技術、自動化、數據分析和預測建模來測量和響應溫度、昆蟲的生長曲線、體重和二氧化碳排放量。之所以選擇黃粉蟲，是因為它在動物飼料中的營養價值高于其他昆蟲，且具有實現工業化生產的潛力。
?nMeal是該公司的產品，其成分由黃粉蟲甲蟲制成，專為性能和與健康相關的消費而生產，該產品的高蛋白、低灰分含量使其成為一種“高度易消化”的成分，可用作消化系統疾病的補充劑。
圖源：?nsect
2021年，該公司宣布將建設第三個生產基地，該基地將成為巴黎以外世界上最大的昆蟲農場，建成后，該公司總生產能力將超過230000噸。
2021年，法國昆蟲養殖公司?nsect宣布收購荷蘭同行Protifarm，加快其生產能力。Protifarm 擁有 37 項專利，使 ?nsect 的總專利組合達到近 300 項。它還帶來了熟練的勞動力，在生產、研發和其他領域雇傭了 50 名員工。Protifarm 管理團隊將繼續留任，并幫助將業務整合到 ?nsect。
Protix成立于2009年，農場的黑水虻主要用于動物和水產養殖飼料，副產品包括肥料等。其產品涵蓋從豬、家禽飼料到特種寵物食品，在13個國家售賣。主要有四種產品——飼料成分 Protix Protein X、Protix Lipid X、Protix Chitin X 和肥料 Protix Flytilyzer X。
Protix的現有客戶包括挪威水產養殖解決方案提供商Skretting，該公司與 Protix簽署了一項使用這家初創公司的昆蟲粉生產多達 550 萬份鮭魚的協議。
2019年，Protix開設了一個價值4500萬美元、占地14000平方米的生產設施，為黑水虻幼蟲提供100000噸廚余飼料。用于在受控的環境中飼養黑水虻，通過傳感器進行監控和自動化。
Protix 創始人&CEO Kees Aarts表示，通過優化工業昆蟲生產的三個連續過程——育種、飼養和加工，來克服可擴展性挑戰。他曾在AgFunder的采訪中表示，“通過先進的數據監控和專有技術，我們已經能夠優化這些流程，高素質人才、數據基礎設施和自動化的結合創造了可以快速擴展并以最高標準生產的模塊化設計。”
InnovaFeed總部位于法國巴黎，成立于2016年，由Aude Guo，Bastien Oggeri和ClémentRay三人創建。該公司開發了一種獨特的開創性技術來飼養和改造“Hermetia illucens”這種蠅來給動植物提供營養，從而為魚類和動物飼料中使用的魚粉和植物油提供替代產品，為土壤中生長的植物提供替代肥料。
2022年年初，InnovaFeed宣布與美國農業巨頭ADM達成戰略合作協議，InnovaFeed將向 ADM 的寵物食品部門供應其黑水虻蛋白，以創造出“碳足跡和土地需求明顯低于傳統牲畜蛋白”的“高質量營養”產品。
InnovaFeed 宣布將于2020 年在 ADM 位于伊利諾伊州的玉米加工廠旁邊建設“世界上最大的昆蟲農場” 。該工廠將生產 60,000 噸蛋白質和 20,000 噸用于寵物食品和牲畜飼料的油，此外還有400,000噸化肥。
ADM高級副總裁兼該公司碳水化合物解決方案業務總裁Chris Cuddy表示，“在對動物飼料蛋白質的需求穩定增長的時候，昆蟲養殖成為未來的真正解決方案。” “我們很高興與InnovaFeed合作開展這個雄心勃勃的項目，該項目進一步擴大了我們對來自負責任的，可持續來源的動物食品和飼料市場的參與。這是ADM如何通過為領先的創新型初創公司，提供合作機會來擴展其價值鏈的絕佳例證。這是我們如何不斷尋找從玉米，油料種子等中創造價值的新方法的又一個例子。”
「豐晟生態」成立于2019年，「豐晟生態」的核心技術在于生物技術與動態智能控制技術結合，包括基于生物環境數據的算法模型、生物微環境動態控制技術和蟲料分離技術。通過這種方式，可以做到對接目前從分散式小規模餐廚垃圾處理到集中式大規模項目，每天能處理10-100噸餐廚垃圾。
團隊成員來自生物、工程、數據、運營等各個方向的人才，將生物學與工程學相結合，打造昆蟲蛋白產業頭部團隊。
圖：豐晟生態的循環蛋白工廠解決方案
豐晟生態采用生物分篩的方式，即利用蟲卵避光避熱的生物特性進行蟲料分離，分離結果雜質近乎為0。生物分篩的技術關鍵點在于控制分篩過程的諸多不穩定因素，如導致生物趨向的因素敏感性比選、趨向的感應時間效率、趨向的路線選擇、物料和蟲體高效運輸等，這需要來自生物、工程等學科人才的共同助力，這也是一開始就要組建跨學科團隊的原因。另外，豐晟生態根據餐廚垃圾的含水率、有機含量、微生物群等情況和環境中溫度、濕度、二氧化碳等生物環境數據，建立算法模型，結合智能設備技術，使在養殖過程中的生物轉化率、幼蟲蛋白含量和垃圾減少量等指標達到最優。
「豐晟生態」的產品體系包含設備、飼料加工產品、項目運營等。據黎凱介紹，「豐晟生態」為大企業提供模塊化工廠建設和運營方案，包含種蟲孵化中心、自動化養殖生產系統、蟲料分離系統、智能環控系統、中央控制系統、產品質量保障系統、工程實驗室等模塊。加工產品有飼料、寵物食品、全蟲干、蟲漿、脫脂蟲粉等。
自然創造自2013年開始黑水虻昆蟲蛋白相關產業化技術的研發，也是國內最早專注于黑水虻產業化開發的昆蟲蛋白全產業鏈公司之一。
據36氪報道，該公司涵蓋黑水虻育種、自動化養殖、應用、深加工的全產業鏈布局。自然創造已與國內多家餐廚處理企業達成合作，獲取廚余資源。
該公司將推出以昆蟲蛋白為主的貓糧產品、零食、保健品等；并可能將“昆蟲計劃”延伸至人類化妝品及保健品的應用范疇。
瑞典農業科學大學保護生物學家Asa Berggren指出，“隨著全球對蛋白質需求的增長，昆蟲大規模飼養可能在未來的食品供應中扮演重要角色。”但是，目前大規模在食品鏈中使用養殖昆蟲作為蛋白質的風險、安全和環境影響還沒有得到系統的結論。
主要有以下幾點原因：
1. 昆蟲作為飼料原料的潛力大
飼料的需求將昆蟲產業推到了前所未有的需求高度，據統計，2020年全球飼料業年需魚粉供應量約500萬噸，中國市場需求魚粉210萬噸。昆蟲蛋白在水產養殖領域潛力巨大。昆蟲蛋白產業能夠低成本解決飼料中的部分蛋白、脂肪、甲殼素供應，減輕了我們對海洋、魚類的迫切需求。
2. 人類食品市場充滿機遇
盡管昆蟲在營養、健康和可持續方面表現出色，目前消費者普遍接受度仍然很低，在人類食品的市場里昆蟲蛋白的市場份額仍然很低。隨著消費者對昆蟲蛋白的接受程度提高，昆蟲蛋白的市場將會得到進一步拓展，但這需要更多來自政府、市場、投資機構方面的支持。
3. 立法正在為這一行業帶來更多便利
2015年，法國Ynsect獲得美國國家食品藥品監管局的許可，將昆蟲產品銷售給飼料生產商。2017年7月起，歐盟法律規定，允許在水產飼料配方中加入昆蟲蛋白。2021年，美國批準黑水虻可用于狗糧，歐盟批準了在豬和家禽飼料中可使用昆蟲成分。同年，歐盟批準黃粉蟲可用于人類食用。昆蟲蛋白可作為未來具規模的的人類食品細分市場，特別是在運動和健康營養領域。
法國昆蟲養殖公司Ynsect的創始人之一Antoine Hubert說，以前從未有人想過昆蟲的問題，但今天相關法律法規正在掣肘昆蟲蛋白行業的發展。在他看來，由于昆蟲和哺乳動物之間的聯系如此遙遠，朊病毒和其他病原體跨物種感染的風險比哺乳動物之間病原體感染的風險低得多。企業正在不斷推進該領域的立法監管。
隨著人們對昆蟲蛋白的認可度增加，昆蟲蛋白功能特性的進一步開發，食用昆蟲將迎來更廣闊的發展前景。但昆蟲走向餐桌，仍有很長一段距離。
參考資料：
1. Beyhan de Jong：《Not to Be a Pest: Why Insects Are Gaining Popularity as Feed and Food》
2. 《中國科學報》：昆蟲蛋白行業在利益和風險中行進
