В России все насущнее становится вопрос о правильной утилизации отходов (в т. ч. о переработке мусора). Долгие годы в России не было системы утилизации мусора как таковой (были самопроизвольные свалки, неучтенные отходы, мелкие операторы по вывозу мусора ненадлежащим образом утилизировали отходы) [1]. В итоге к 2019 году в России было накоплено около 38,7 млрд тонн непереработанных мусорных отходов [2]. В 2019 году была введена новая реформа — “Обращения с отходами производства и потребления» [3]. Начиная с этого времени, вопрос переработки отходов стал как никогда актуальным для нашей страны.

Согласно имеющимся данным [2], на сегодняшний день отходы в РФ утилизируются следующими способами:

— 55 % образованных отходов подвергаются обработке, т. е. из них отбираются полезные фракции для дальнейшей переработки (стекло, металл, пластик), из этих 55 % около 14 % были утилизированы или переработаны

— Оставшиеся 45 % необработанных отходов, а также 41 % обработанных отходов подверглись хранению или захоронению.

Таким образом, даже при высоком проценте сортировки мусора, не весь мусор идет на переработку, и сохраняется проблема переработки отходов.

Принимая во внимание реформу обращения с отходами, происходящую в России прямо сейчас, а также ориентацию страны на использование экономики замкнутого цикла, в ближайшее время будут востребованы альтернативные методы переработки мусора, и будут в основном использоваться те из них, которые просты в использовании и ко всему прочему могут принести дополнительный доход. Одним из таких методов может стать переработка пластика с помощью личинок мучного хрущака ( Tenebrio molitor).

Согласно исследованию [4], личинки мучного хрущака способны переработать до 46 % (вспененный полистирол), 53 % (полиуретан) и 69 % (вспененный полиэтилен) массы исходно внесенного пластика за 58 дней культивирования. При этом на одну личинку должно приходится около 0.0052 г пластика. Содержались личинки при температуре 24℃ и относительной влажности воздуха 60 %. Источником питания являлись только частицы пластика, воды и других кормовых добавок в течение эксперимента не добавлялось.

В другом исследовании [5] также сообщалось, что личинки мучного хрущака способны поедать и переваривать пластик за счет особого микробиома в их кишечнике. В данном эксперимента ученые использовали пластики типов полиэтилен (PE) и полистирол (PS) в качестве объекта исследования и питательного субстрата для мучных хрущаков. В результате исследования, личинки смогли утилизировать 48 % от исходной массы внесенного пластика за 32 дня.

В статье [6] авторами высказана мысль о том, что личинок Tenebrio molitor можно использовать в экономике замкнутого цикла, как инструмент по биологической переработке отходов, а биомассу червей можно перерабатывать в пищевые продукты и удобрения. В этом же исследовании сообщалось о том, что около 48 % массы поглощенного мучным хрущаком полистирола конвертировалось в углекислый газ (CO2), что является наиболее безопасным вариантом утилизации пластиковых отходов.

Культивация червей на пластике по многим исследованиям [4,5,6,7] длилась в среднем 21–32 дня, основными типами пластиков для исследований были PS и PE, а средняя убыль пластиковой массы составляла 0,022 г/100 личинок/ сутки. Учитывая данные значения результатов, можно спрогнозировать среднее потребление пластика определенных типов (PE и PS) в условиях промышленного разведения и, таким образом, спрогнозировать выход очищенного белка.

В 2026 году вышло исследование [7] с описанием технологии получения животного белка из личинок Tenebrio molitor. Согласно данной статье, основной методикой для выделения белка из насекомых является либо энзимное, либо кислотно-щелочное осаждение. Содержание же белка в 1 личинке T. molitor варьируется от 42 % до 63 % от всей ее массы, что намного превышает на 20–25 % содержание белка в той же массе курицы или говядины [7], а производство такого белка намного дешевле и требует меньших площадей.

Таким образом, учитывая приведенную выше информацию, мы решили, что утилизация пластика личинками T. molitor, а затем получение из этих личинок белка — хорошая практика, закрывающая сразу несколько потребностей промышленности:

1. производство кормового белка, питательного и безопасного;
2. экологичная утилизация мусора.

Обзор на получение белков в России

Отрасль производства белка в России использует несколько вариантов исходного сырья: извлечение белка из молочных продуктов, получение растительного белка из масличных культур, белок из продуктов жизнедеятельности микроорганизмов, а также белок из грибного мицелия и насекомых [9,10,11,12].

Сфера производства белка из насекомых (энтомопротеина) в России находится на стадии активного развития и масштабирования. Это молодой, но быстрорастущий рынок с высоким потенциалом, особенно в секторе кормов для животных [12,13,14,17].

Несмотря на активное развитие рынка энтомопротеинов, все еще есть незакрытые ниши, а также объем спроса на белковые продукты существенно превышает объем предложения. Например, дефицит качественных кормов с высоким протеином в мире составляет 30–35 миллионов тонн в год, а в России — 2,5 миллиона тонн в год [15, 18]. Продажи на российском рынке кормов для домашних животных сейчас достигают 300 миллиардов рублей (4 миллиардов долларов) в год, но основной спрос на насекомых приходится на владельцев террариумов и экзотических животных: аквариумных рыбок, грызунов, ежей, птиц [11]. Использование энтомопротеина для питания людей пока законодательно не разрешено, и основными отраслями, потрябляющими такой протеин являются агропромышленность и сельское хозяйство (корма), а также энтомопротеин востребован в кормах для домашних животных.

Материалы и методы

1. Переработка пластика

1.1. Отбор пластика

Для модельного эксперимента пластик типов PE (полиэтилен) и PS (полистирол) отбирался автором проекта самостоятельно. Отобранные частицы пластика промыли, высушили и измельчили для увеличения площади поверхности контакта личинки с пластмассой.

1.2. Наращивание биомассы

В исследованиях [7,8] приводятся оптимальные параметры для содержания личинок T. molitor (для увеличения биомассы): температура среды +24+27 °C, влажность не ниже 60 %, слабое (ночное) освещение, сухие корма.

На основании этого исследования установили соответствующие параметры культивирования T. molitor , но заменили корма вспененным полистиролом.

Срок культивации личинок на пенополистирольном субстрате рассчитывали из среднего значения сроков культивации [6]: 27 дней. Массу пластика подбирали оптимальную для веса личинок (0.0052 г/1 личинка) [4].

1.3. Оценка результативности биодеградации пластмасс

Оценку результативности утилизации пластмасс производили путем сравнения веса исходной частицы пластика с весом той же частицей после 27 дней обработки личинками [5]. Изменение массы фиксировали каждые 7 дней.

Получение очищенного белка из личинок Tenebrio molitor

Часть биомассы личинок T. molitor остались в инкубационной камере для дальнейшей биодеградации пластмасс, а часть были отобраны для дальнейшей переработки в очищенный белок.

Белок получали методом кислотно-щелочного осаждения, описанным в патенте [23]. Также похожая методика описана в статье [7]. Содержание белка в полученном препарате составляет около 96 % [23].

Получение высококачественного очищенного белка происходило в несколько этапов.

2.1. Подготовка сырья

Биомассу отбирали с опытного участка, умерщвляли охлаждением. После обезжиривали в этаноле (96 % или 70 %) при комнатной температуре 60 минут. После этого биомассу высушивали в сушильном шкафу при температуре 55 ℃ в течение 2 часов. Высушенные личинки измельчали до мелкой фракции вручную (ступка и пестик).

2.2. Щелочная экстракция белка

Перемолотую биомассу вносили в раствор 0,5 % NaOH. Смесь нагревали на водяной бане при постоянном помешивании в течение 60 минут, после чего полученную суспензию разделяли путем центрифугирования в течение 5 минут при 3000 об/мин. Пипеткой отбирали жидкий экстракт с белком, осадок утилизировали.

2.3. Кислотное осаждение белка

К отобранному осадку медленно приливали HCl (5 %) до стабилизации pH на уровне 5.0. При этой кислотности была достигнута изоэлектрическая точка и белок выпал в осадок. Полученную смесь снова центрифугировали в течение 5 минут при 3000 об/минута. Надосадочную жидкость утилизировали.

2.4. Промывка и сушка

Белок промыли водой до нейтрализации pH, а затем высушили в сушильном шкафу при температуре 55 ℃ в течение 4 часов.

Результаты

1. Биодеградация пластика

В среднем 100 личинок поедало около 20 мг пластика в сутки. На первой неделе скорость биодеградации была незначительной, предположительно из-за стресса у личинок при переходе на новый субстрат и периода адаптации.

2. Получение белка из личинок T. molitor

Из 100 г личинок T. molitor методом кислотно-щелочного осаждения получено 15,6 г протеина. Протеин имеет светлый оттенок, не имеет запаха и вкуса, обладает хорошей растворимостью в воде. На рисунках ниже проиллюстрированы основные этапы эксперимента (Рис. 1–4).

Рис 1–2. 1. Личинки T. molitor. 2. Измельчение личинок

Рис 3–4. 3. Фрагмент пенополистирола после первой недели обработки личинками T. molitor. 4. Тот же фрагмент на четвертую неделю обработки личинками T. molitor

Выводы

Личинки T. molitor являются кормом для питания животных, поэтому их относительно легко можно приобрести. T. molitor нуждаются в строгом соблюдении температурного и светового режима, а также в поддержании влажности, но неприхотливы в питательных веществах или субстрате. Их достаточно легко разводить. Личинки T. molitor способны к утилизации пластика и, по сравнению с другими биодеградантами, достаточно быстро потребляют пластиковую массу. Биодеградациия пластика с помощью данных насекомых может стать отличным альтернативным методом переработки пластмасс в дополнение к уже существующим практикам.

Рынок белка из насекомых в России активно развивается и пока есть свободные ниши.

За 27 суток 100 личинок могут употребить около 0,381 г пластика, который расщепляется в их желудке на углекислый газ и воду (согласно исследованиям) [6].

Из 100 г биомассы личинок получается 15,6 г очищенного протеина с нейтральными органолептическими свойствами и хорошей растворимостью. Метод кислотно-щелочного осаждения белка сравнительно недорогой и уже используется в промышленности для получения белков из другого сырья.

Таким образом, представленная нами модель имеет потенциал стать еще одним звеном в экономике замкнутого цикла, к которой стремится Российская Федерация, и отвечает актуальным запросам правительства и общества.

Литература:

1. Утилизация мусора в России. Как реформируют отрасль [Электронный ресурс] // ТАСС: информационное агентство. — Москва, 2019. — 15 января. — URL: https://tass.ru/info/6000776 (дата обращения: 17.11.2025).
2. Государственный доклад о состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2024 году. — Текст: электронный // Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации: официальный сайт. — URL: https://www.mnr.gov.ru/docs/o_sostoyanii_i_ob_okhrane_okruzhayushchey_sredy_rossiyskoy_federatsii/gosudarstvennyy_doklad_o_sostoyanii_i_ob_okhrane_okruzhayushchey_sredy_rossiyskoy_federatsii_v_2024_/ (дата обращения: 19.02.2026).
3. Федеральный закон от 29 декабря 2014 г. № 458-ФЗ «О внесении изменений…» // ГАРАНТ: [сайт]. — URL: https://base.garant.ru/70831116/ (дата обращения: 19.02.2026).
4. Bulak, P. Biodegradation of Different Types of Plastics by Tenebrio molitor Insects / P. Bulak, K. Proc, A. Pytlak [et al.] // Polymers. — 2021. — Vol. 13, No. 20. — Article 3508. — DOI 10.3390/polym13203508.
5. Brandon, A. M. Biodegradation of Polyethylene and Plastic Mixtures in Mealworms (Larvae of Tenebrio Molitor) and Effects on the Gut Microbiome / A. M. Brandon, S.-H. Gao, R. Tian [et al.] // Environmental Science & Technology. — 2018. — Vol. 52, No. 11. — P. 6526–6533. — DOI 10.1021/acs.est.8b02301.
6. Sangiorgio, P. Tenebrio molitor in the circular economy: a novel approach for plastic valorisation and PHA biological recovery / P. Sangiorgio, A. Verardi, S. Dimatteo [et al.] // Environmental Science and Pollution Research. — 2021. — Vol. 28. — P. 52689–52701. — DOI 10.1007/s11356–021–15944–6.
7. Omar, M. Tenebrio molitor as a sustainable source of proteins and bioactive peptides: extraction techniques, functional properties, and applications / M. Omar, A. M. Abdelhamid, M. A. Atea [et al.] // European Food Research and Technology. — 2026. — Vol. 252. — P. 106. — DOI 10.1007/s00217–025–04955-z.
8. Medvedev, A. Y. Biological Features of Tenebrio Molitor, Zophobas Morio and Hermetia Illucens Larvae as the Source of Feed Protein for Animals / A. Y. Medvedev, N. V. Volgina, V. G. Smetankina [et al.] // Veterinary Pathology. — 2023. — Vol. 22, No. 2. — P. 19–25. — DOI 10.23947/1682–5616–2023–22–2-19–25.
9. Воронеж. ТПП РФ. «Молвест» запустил в Воронежской области первую в России линию производства белка для спортпитания [Электронный ресурс] // ТПП Воронежской области: официальный сайт. — Воронеж, 2022. — URL: https://voronezh.tpprf.ru/ru/events/members-news/molvestzapustilvvoronezhskoyoblastipervuyuvrossiiliniyuproizvodstvabelkadlyaspetspitaniya-i559517/ (дата обращения: 17.11.2025).
10. Загоровская, В. Игорь Булычев: «Я большой фанат фудтеха и инноваций в питании» [Электронный ресурс] / Виктория Загоровская // Независимый портал «Мясной Эксперт». — 25 ноября 2022. — URL: https://meat-expert.ru/interviews/75-igor-bulychev (дата обращения: 05.12.2025).
11. Накормить мир и не убить планету: как российские компании научились добывать белок для комбикорма из личинок [Электронный ресурс] // TechInsider: онлайн-версия журнала. — Москва, 2024. — 7 ноября. — URL: https://www.techinsider.ru/technologies/1549069-nakormit-mir-i-ne-ubit-planetu-kak-rossiyskie-kompanii-nauchilis-dobyvat-belok-dlya-kombikorma-iz-lichinok/ (дата обращения: 17.11.2025).
12. ООО «Герметия»: производство зоокормов: официальный сайт. — Воронеж. — URL: https://hermetia.ru/ (дата обращения: 17.11.2025).
13. Китаева, К. Инвесторы нашли белок в опарышах: российский производитель кормового белка из насекомых Entoprotech привлек 145 млн рублей [Электронный ресурс] / К. Китаева // RB.RU: деловой онлайн-журнал. — Москва, 2020. — 30 июля. — URL: https://rb.ru/news/entoprotech-attracted-investments/ (дата обращения: 17.11.2025).
14. Энтопротех: инновационный центр «Бирюч» (Роснано): официальный сайт. — Москва. — URL: https://entoprotech.ru/ (дата обращения: 17.11.2025).
15. Russia: Insect manufacturers see opportunity in pet food sector [Electronic resource] // AllAboutFeed.net: industry magazine. — Doetinchem, 2023. — 6 March. — URL: https://www.allaboutfeed.net/all-about/new-proteins/russia-insect-manufacturers-see-opportunity-in-pet-food-sector/ (date of access: 17.11.2025).
16. НПО «Био-Онто»: производитель кормовых насекомых: официальный сайт. — Москва. — URL: https://bio-onto.ru/ (дата обращения: 17.11.2025).
17. Кормовые белки из насекомых разрабатывают новосибирские ученые [Электронный ресурс] // Комбикорма.рф: отраслевой портал. — Москва, 2024. — 19 марта. — URL: https://kombi-korma.ru/novosti/kormovye-belki-iz-nasekomykh-razrabatyvayut-novosibirskie-uchenye (дата обращения: 17.11.2025).
18. Энтомологи на службе АПК: учёные создают белковый корм для животных из мухи Чёрная львинка [Электронный ресурс] // ТАСС Наука: информационное агентство. — Москва, 2024. — 6 ноября. — URL: https://tass.ru/nauka/21116063 (дата обращения: 17.11.2025).
19. InProteins: технологии здорового питания: официальный сайт. — Троицк. — URL: https://inprotein.ru/ (дата обращения: 17.11.2025).
20. Биолаборатория: инновационные биотехнологии: официальный сайт. — Москва. — URL: https://biolaboratoriya.ru/ (дата обращения: 17.11.2025).
21. Эпротеин: высокобелковые кормовые продукты: официальный сайт. — Москва. — URL: https://eprotein.ru/ (дата обращения: 17.11.2025).
22. Херсонская область запускает завод по переработке насекомых [Электронный ресурс] // Агросбит: аграрный портал. — Москва, 2024. — 6 ноября. — URL: https://agrosbit.ru/news/06–11–25/khersonskaya-oblast-zapuskaet-zavod-po-pererabotke-nasekomykh (дата обращения: 17.11.2025).
23. Патент № 2281656 Российская Федерация, МПК A23J 1/00, A23K 10/00. Способ получения белка: № 2003133482/13: заявл. 19.11.2003: опубл. 20.08.2006 / Кузнецов Б. Б.; заявитель и патентообладатель Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии. — Бюл. № 23. — 6 с.