欧州における食品・飼料用昆虫生産チェーンの環境影響ポテンシャル

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:Provides a comprehensive sustainability assessment framework for insect production chains, useful for LCA and food system researchers.

🏢実務担当者:Offers insights for food and feed companies considering insect-based products, highlighting environmental benefits and conditions for positive impact.

🏛政策担当者:Informs policy on alternative proteins and sustainable agriculture, supporting EU's climate and food security goals.

昆虫は、現在の食料システムに関連する持続可能性の問題に対処し、飢餓と疾病に取り組むための代替タンパク質源を提供することができる。副次的な熱と代替エネルギー源に依存する生産システムのみが、配合飼料生産を昆虫バリューチェーンに置き換えることで利益を得る可能性がある。配合飼料生産の地球温暖化係数、土地利用、化石資源不足への影響の75%から93%は回避可能である。昆虫生産の可能性を完全に評価するためには、社会的、経済的、環境的側面を含む広範な持続可能性指標を考慮することが重要である。現在の食料システムはいくつかの持続可能性の問題に直面している。主要な問題の一つは、気候変動、森林破壊、生物多様性の損失に寄与する食料生産の環境影響である（Poore and Nemecek, 2018）。さらに、現在の食料システムは、水や化石燃料などの有限な資源に依存しており、これらはますます希少になりつつある。さらに、現在の食料システムは人間の健康に著しく悪影響を及ぼしており、特に動物性製品の過剰摂取に関連する慢性疾患の発生率増加が見られる（Willett, 2013）。さらに、現在の食料システムは不公平であり、周辺化されたコミュニティへの十分な食料アクセスを提供できないことが多く、社会的・経済的不平等に寄与している（UN, 2019）。その結果、増加する人口に栄養価の高い食料を提供しつつ、負の環境的・社会的影響を最小限に抑える持続可能な食料システムを開発することが極めて重要である。植物由来、実験室で培養された肉、昆虫などの代替タンパク質は、現在の食料システムに関連する持続可能性の問題の多くに対処できる可能性がある。例えば、動物性製品を植物由来の代替品に置き換えることで、食料生産に関連する温室効果ガス排出量、土地利用、水使用量が大幅に削減されている（Poore and Nemecek, 2018）。さらに、実験室で培養された肉は、高品質のタンパク質源を提供しながら肉生産の環境影響を削減することが提案されている（Post et al., 2020）。昆虫も有望な代替タンパク質源と見なされており、高い栄養価を持ち、タンパク質、ビタミン、ミネラルが豊富で、伝統的な家畜よりも環境影響が低い（van Huis et al., 2013）。さらに、代替タンパク質は、有限な資源への依存を減らし、食料システムの回復力を高めることで、食料安全保障に貢献できる（Sexton, Garnett & Lorimer, 2019）。代替タンパク質はまた、栄養価の高い食料オプションを提供し、動物性製品の過剰摂取に関連する慢性疾患の発生率を減らすことで、人間の健康を改善できる（Willett, 2013）。ライフサイクルアセスメント（LCA）研究や昆虫生産に関するその他の特定情報は、昆虫ベースの食料システムの環境的・栄養的側面について貴重な洞察を提供できるが、これらの研究が欧州レベルでの昆虫生産チェーンの持続可能性の可能性について包括的な理解を提供するものではないことに注意することが重要である。社会的受容性、経済的実現可能性、生産のスケーラビリティなどの要因も、昆虫生産チェーンの持続可能性を評価する際に考慮することが極めて重要である（Gjerris, Gamborg & Röcklinsberg, 2016; Veldkamp et al., 2022）。さらに、昆虫生産に関するLCA研究の結果は、昆虫種、使用される飼料の種類、生産方法などのいくつかの変数の影響を受ける可能性があり、結果にばらつきが生じる可能性がある（Smetana et al., 2021）。したがって、欧州レベルでの持続可能な食料システムとしての昆虫生産の可能性を完全に評価するためには、社会的、経済的、環境的側面を含む広範な持続可能性指標を考慮することが重要である。本研究の目的は、包括的な評価アプローチを用いて、欧州レベルでの食料システムの持続可能性を改善するための昆虫生産の可能性を定義することであった。本研究は、FAOの農業・食料システム持続可能性評価（SAFA）ガイドラインに依拠して、温室効果ガス排出量、土地利用、水使用量、生物多様性、エネルギー、動物福祉などの環境指標に関する公表データを分析した（FAO, 2014）。SAFAは、食料と農業のバリューチェーン全体にわたる持続可能性を評価する包括的な世界的枠組みである。これは、様々な持続可能性の側面間の相互作用を分析し、相互利益のための衝突と機会を特定するための普遍的なベンチマークとして機能する。これらの指標を評価することにより、本研究は、欧州レベルでの持続可能な食料システムの環境ホットスポットに取り組むための昆虫生産の可能性を特定するための全体的な基盤を提供する。SAFAは、サプライチェーンと、それらのチェーンの要素としての企業に焦点を当てている。LCAアプローチは、製品のライフサイクルを通じた環境影響の評価に焦点を当てており、したがって、地域や国の持続可能性分析には必ずしも適していない。LCAと同様に、SAFAは投入、産出、環境影響の複数の構成要素をカバーするが、より大きなシステム規模（バリューチェーン）に焦点を当てることで、持続可能性の良好なガバナンスと社会的福祉の範囲をより包括的に考慮できる（SAFA）。本研究は、大気の質（温室効果ガス排出量）、水、土地、生物多様性、材料とエネルギー、動物福祉を含む、環境的完全性の側面のみに焦点を当てた。選択された影響カテゴリーは、その厳密な研究と最も科学的に検証された方法論への包含により、広く使用され確立されている。これらのカテゴリーを使用することにより、本研究は持続可能性に向けた証拠に基づく意思決定を促進し、環境的・社会的影響のより包括的な評価を提供できる。SAFAガイドラインによれば、食料システムは環境のいくつかの側面から分析されるべきである。大気の状態への影響から、我々は温室効果ガス（GHG）排出量の算定に依拠した。いくつかの初期の研究（van Huis et al. 2013）では、昆虫タンパク質1キログラムあたりのGHG排出量は、牛肉と豚肉よりも低いが、鶏肉と魚よりも高いことが示されている。同様に、van Loon et al. (2018)の研究では、ミールワームタンパク質1キログラムあたりのGHG排出量は、牛肉と豚肉よりも低いが、鶏肉と魚よりも高いことが判明した。昆虫生産システムにおけるGHG排出に関連する影響は、飼料の使用に大きく依存する。したがって、市販または専用飼料に基づく標準的な飼料を使用することは、生産された新鮮な昆虫1キログラムあたり2.3〜3.1 kg CO2eqと関連している（Oonincx and de Boer, 2012; Halloran et al., 2017）。これは、乾燥幼虫1キログラムで5.76 kg CO2eq（Bava et al., 2019）、タンパク質1キログラムで3.9〜7 kg CO2eq（Halloran et al., 2017; Bosch et al., 2019）という結果と一致する。しかし、いくつかの研究では、生産システムが特定のものであり、生産用に最適化されていない場合など、新鮮な幼虫1キログラムあたり最大21.1 kg CO2eq（Suckling et al., 2020）またはタンパク質1キログラムあたり15〜29 kg CO2eq（Ulmer et al., 2020）というより高いカーボンフットプリントが報告されている。これらのより高い影響は、排出係数としての糞の圃場施用の包含（Suckling et al., 2020）または技術成熟度レベルの低い異なる生産システムの分析（Ulmer et al., 2020）に起因する可能性がある。食品加工副産物（食品廃棄物）に基づく昆虫生産のGHG排出に関連する影響は、すべての機能単位について、環境にプラスの影響を与える−6.42から5.3 kg CO2eqまで大きく変動する可能性がある（Thévenot et al., 2018; Bosch et al., 2019; Smetana et al., 2019; Ites et al., 2020）。肥料を昆虫の飼料として適用することは環境改善の大きな可能性を秘めているが、レビューされた研究では、乾燥昆虫1キログラムあたり0.77〜12 kg CO2eq（Roffeis et al., 2017）からタンパク質1キログラムあたり1〜7 kg CO2eq（Bosch et al., 2019）までの相当な環境影響が示されている。欧州の食料システムのGHG排出量の潜在的な改善を考慮するために、我々は以下の考慮事項に依拠した：昆虫は欧州で生産される肉の一部またはすべてを潜在的に代替できる；昆虫は欧州で生産される配合タンパク質飼料を潜在的に代替できる；昆虫は湿潤ベースで他の製品を1対1で潜在的に代替できる（新鮮な昆虫から新鮮な肉へ）；肉生産量のデータは2021年のEUROSTATから取得した（"EUROSTAT, 2021", 2021）；欧州で生産される配合飼料の量のデータは2021年のFEFACから取得した（Feed and Food, 2021）；肉と飼料の環境影響のデータはAgri-footprintデータベース（van Paassen et al., 2019）とIMPACT2002+を用いた経済的配分方法（Jolliet et al., 2003）から取得した。昆虫が従来の製品を置き換えた場合のGHG排出量の変化の推定には、その影響について最小（昆虫バイオマス1キログラムあたり0.3 kg CO2eq）と最大（昆虫バイオマス1キログラムあたり3 kg CO2eq）の2つのオプションを考慮した。この範囲は、上記の分析から得られた、異なる昆虫種にとって最も有益なものとして定義された。牛肉の影響は35.0、豚肉：6.95、鶏肉：5.97 kg CO2eq（肉1キログラムあたり）であった。配合飼料1キログラムは1.34 kg CO2eqの原因であった。定義されたGHG排出影響の範囲での昆虫生産は、昆虫が肉の代替品として消費される場合、食料システムを改善する可能性を有する。この場合、肉に関連するGHGは72%から97%（350〜466 Mton CO2eq）削減できる（図1）。影響削減の最大の可能性は牛の肉生産システムで観察され、最小は鶏肉の代替である。飼料代替のための昆虫の使用は、単純な利益をもたらさない可能性があり、なぜなら

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

Insects can address sustainability issues associated with current food systems by providing an alternative protein source to address hunger and disease. Only the production systems that rely on side-stream heat and alternate energy sources may benefit from replacing compound feed production with insect value chains. Seventy-five percent to 93% of the effects of compound feed production on global warming potential, land use, and fossil resource shortages can be avoided. To fully assess the potential of insect production, it is critical to consider a wide range of sustainability indicators, including social, economic, and environmental aspects. The current food systems are facing several sustainability problems. One major issue is the environmental impact of food production, which contributes to climate change, deforestation, and biodiversity loss (Poore and Nemecek, 2018). Additionally, current food systems depend on finite resources, such as water and fossil fuels, which are becoming increasingly scarce. Moreover, the current food systems have a significantly negative impact on human health, particularly the increasing incidence of chronic diseases linked to the overconsumption of animal products (Willett, 2013). Furthermore, the current food systems are inequitable, as they often fail to provide adequate access to food for marginalized communities and contribute to social and economic inequality (UN, 2019). As a result, it is crucial to develop sustainable food systems that can provide nutritious food for a growing population while minimizing negative environmental and social impacts. Alternative proteins, such as plant-based, lab-grown meat and insects, can potentially address many of the sustainability issues associated with current food systems. For example, replacing animal-based products with plant-based alternatives has significantly reduced greenhouse gas emissions, land use, and water use associated with food production (Poore and Nemecek, 2018). Additionally, lab-grown meat has been proposed to reduce the environmental impact of meat production while still providing a high-quality source of protein (Post et al., 2020). Insects are also seen as a promising alternative protein source, they have a high nutritional value, are rich in protein, vitamins, and minerals, and have a lower environmental impact than traditional livestock (van Huis et al., 2013). Furthermore, alternative proteins can contribute to food security by reducing dependency on finite resources and increasing the resilience of food systems (Sexton, Garnett & Lorimer, 2019). Alternative proteins can also improve human health by providing nutritious food options and reducing the incidence of chronic diseases linked to the overconsumption of animal products (Willett, 2013) While life cycle assessment (LCA) studies and other specific information about insect production can provide valuable insights into the environmental and nutritional aspects of insect-based food systems, it is important to note that these studies do not provide a comprehensive understanding of the sustainability potential of insect production chains on a European level. Factors such as social acceptability, economic feasibility, and production scalability are also crucial to consider when evaluating the sustainability of insect production chains (Gjerris, Gamborg & Röcklinsberg, 2016; Veldkamp et al., 2022). Additionally, the results of LCA studies on insect production can be affected by several variables, such as insect species, the type of feed used, and the production method, which can lead to varying results (Smetana et al., 2021). Therefore, it is important to consider a wide range of sustainability indicators, including social, economic, and environmental aspects, to fully evaluate the potential of insect production as a sustainable food system on the European level. The aim of this study was to define the potential of insect production to improve the sustainability of the food system on the European level using a comprehensive assessment approach. This study relied on the FAO Sustainability Assessment of Food and Agriculture Systems (SAFA) guidelines to analyze published data on environmental indicators such as greenhouse gas emissions, land use, water use, biodiversity, energy, and animal welfare (FAO, 2014). SAFA is a comprehensive worldwide framework that evaluates sustainability across food and agriculture value chains. It serves as a universal benchmark for analyzing the interplay between various sustainability dimensions and identifying conflicts and opportunities for mutual benefits. By assessing these indicators, this study provides a holistic basis for the identification of the potential of insect production to tackle environmental hotspots of sustainable food systems on the European level. SAFA concentrates on supply chains and enterprise(s) as elements of those chains. The LCA approach focuses on the evaluation of the environmental impacts of a product through its lifecycle, and, therefore, is not always suitable for the sustainability analysis of regions and countries. Similarly to LCA, SAFA covers multiple components of inputs, outputs, and environmental impacts; however, its focus on a larger system scale (value chains) enables a more comprehensive consideration of the scope of good governance and social well-being of sustainability (SAFA). The current study concentrated only on the aspects of environmental integrity, including the quality of the atmosphere (greenhouse gas emissions), water, land, biodiversity, materials and energy, and animal welfare. The impact categories that have been selected are extensively used and established due to their rigorous research and inclusion in the most scientifically validated methodologies. By using these categories, the study can facilitate evidence-based decision-making towards sustainability and provide a more comprehensive assessment of environmental and social impacts. According to the SAFA guidelines, the food system should be analyzed from a few aspects of the environment. From the impacts on the condition of the atmosphere, we relied on the accounting of greenhouse gas (GHG) emissions. In some initial studies (van Huis et al. 2013), it is indicated that the GHG emissions per kilogram of insect protein were lower than those for beef and pork but higher than those for chicken and fish. Similarly, a study by van Loon et al. (2018) found that the GHG emissions per kilogram of mealworm protein were lower than those for beef and pork but higher than those for chicken and fish. Impacts associated with GHG emissions in insect production systems depend heavily on the use of diet. Thus, using a standard diet based on commercial or proprietary feed is associated with 2.3–3.1 kg CO2eq per kg of fresh insects produced (Oonincx and de Boer, 2012; Halloran et al., 2017). This aligns with the results found for 1 kg of dried larvae, which is 5.76 kg CO2eq (Bava et al., 2019), and for 1 kg of protein, which is 3.9–7 kg CO2eq (Halloran et al., 2017; Bosch et al., 2019). However, some studies have reported a higher carbon footprint of up to 21.1 kg CO2eq per kg of fresh larvae (Suckling et al., 2020) or 15–29 kg CO2eq per kg of protein (Ulmer et al., 2020) when the production systems are specific and so on not optimized for the production. These higher impacts can be attributed to the inclusion of frass application to the field as an emission factor (Suckling et al., 2020) or the analysis of a different production system with low technology readiness level (Ulmer et al., 2020). The impacts associated with GHG emissions of insect production based on food processing by-products (food waste) can vary widely, from positively impacting the environment at −6.42 to 5.3 kg CO2eq for all functional units (Thévenot et al., 2018; Bosch et al., 2019; Smetana et al., 2019; Ites et al., 2020). The application of manure as feed for insects has a great potential for environmental improvement, but reviewed studies have indicated considerable environmental impacts from 0.77–12 kg CO2 eq per 1 kg of dried insects (Roffeis et al., 2017) to 1–7 kg CO2eq per 1 kg of proteins (Bosch et al., 2019). In order to consider the potential improvement in GHG emissions of the European food system, we relied on the following considerations: insect can potentially substitute different, or all meat produced in Europe; insects can potentially substitute compound protein feed produced in Europe; insects can potentially substitute other products on one-to-one basis on a wet basis (fresh insects to fresh meat); data on the amount of meat produced were acquired from EUROSTAT for 2021 (“EUROSTAT, 2021”, 2021); data on the amount of compound feed produced in Europe were acquired for 2021 from FEFAC (Feed and Food, 2021); data on the environmental impacts of meat and feed was acquired from the Agri-footprint database (van Paassen et al., 2019) and economic allocation methods using IMPACT2002+ (Jolliet et al., 2003). For the estimation of GHG emission changes with insects replacing conventional products, we considered two options for their impact: minimal (0.3 kg CO2eq per 1 kg of insect biomass) and maximal (3 kg CO2eq per 1 kg of insect biomass). This range was defined as the most beneficial for different insect species, resulting from the analysis above. The beef impact was 35.0; pork: 6.95 and poultry 5.97 kg CO2eq per 1 kg of meat. 1 kg of compound feed was responsible for 1.34 kg CO2eq. Production of insects with a defined range of GHG emission impact has the potential to improve the food system if the insects are consumed as a substitute for meats. GHG associated with meat can be reduced in this case by 72% to 97% (350–466 Mton CO2eq) (Figure 1). The biggest potential for impact reduction is observed in bovine meat production systems, the lowest in poultry substitution. The use of insects for feed substitution might not result in straightforward benefits, as a

• openalex https://doi.org/10.1093/af/vfad033first seen 2026-08-02 16:49:58