近期，Nature Biotechnology上刊登新闻：CRISPR upgrades insect proteins for feed。昆虫蛋白作为家禽、鱼类、猪、牛甚至宠物食品的饲料一直在商业上取得进展，尽管就目前而言，它仍然是一种利基产品。然而，生物技术工具使育种者能够提高昆虫产量，并且通过投资，他们的方法正在获得牵引力。在过去几年中，生产黑水蝇（BSF，black soldier flies或Hermetia illucens）和黄粉虫（Tenebrio molitor）的公司筹集了越来越多的投资，并与不同的利益相关者建立了新的合作伙伴关系，为昆虫产品进入欧洲和亚洲市场铺平了道路。昆虫工厂正在扩大，一些公司正在应用基因编辑来提高蛋白质质量，加速孵化和生长。如果势头继续增强，预计到 2027 年昆虫蛋白市场将增长 11.4 亿美元。

在以色列，由以色列创新局支持的昆虫动物饲料公司联盟于1月成立，将使用机器学习和苍蝇基因组学的公司和研究人员聚集在一起，以优化和扩大BSF的生产和营养状况。Entoprotech，FreezeM，Ambar，Shachar，NRGene，NeoManna，BugEra和Rafael Feed Mills等公司加入了来自五个学术机构的学术研究人员，他们都通过果蝇基因组编辑以影响育种。

该财团的一部分是FreezeM，这家初创公司由三名魏斯曼理工学院的博士毕业生成立，他们开发了可以将新生儿幼虫诱导进入假死状态的技术，以延长保质期以运输。FreezeM联合创始人兼首席执行官Yuval Gilad说，这是一个通过环境条件获得的“暂停幼虫”阶段，就像冬眠一样，它是可逆的。FreezeM还转向通过CRISPR-Cas9来改善BSF菌株的营养含量。该公司已经部署了400个gRNA，以针对约150个控制新陈代谢的基因，这些基因产生了幼虫更大的菌株，其幼虫期更长，并在压力下恢复能力增加。

他们编辑的基因之一是sema-1a直系同源物，这是从幼虫到蛹蜕皮的关键调节因子，经过调整后，幼虫比野生型大50%。其他值得靶向的基因是那些控制几丁质的基因，几丁质是构成昆虫外骨骼的硬多糖。FreezeM联合创始人兼首席技术官Idan Alyagor认为减少几丁质对优化水产养殖饲料很有价值。

另一家以色列公司BugEra是本·古里安大学的初创公司，正致力于用基因工程虫类用于生物燃料。苍蛆富含脂质，可以为作物油提供可持续的替代品。另一个优势是BSF农业可以利用循环经济的机会。基于Beer Sheva的生物技术首席执行官兼联合创始人Yoav Etgar说：“BSF可以在不同的基质上饲养，如食物垃圾和肥料。”然而，BugEra首席技术官兼联合创始人Anna Melkov表示，苍蝇油还没有商业化，因为到目前为止，市场倾向于饲料生产。

为了克服这种偏见，BugEra开发了一种脂质含量双倍的BSF菌株，使用CRISPR-Cas9来修改参与脂肪代谢的基因。由于识别具有理想突变的苍蝇是时间密集型的，并且可能成为一个瓶颈，BugEra开发了一种技术，允许每天对数百苍蝇个体进行DNA提取和筛查。这家初创公司还希望添加一种表型标记物，如眼睛颜色，以进一步加速筛查，以及基因下调技术，如RNA干扰（RNAi）。

与此同时，英国昆虫遗传学公司Beta Bugs专注于选择具有最佳育种性状的菌株。首席执行官Thomas Farrugia说“作为一家遗传学公司，我们最初专注于数量性状，以增加黑水虻生产商的产量，”。该公司位于爱丁堡附近罗斯林创新中心的工厂的科学家首先从他们的种群中收集表型和环境参数，选择增加幼虫生物量，更快的发育和更多的卵。这种方法使他们能够将有利的遗传学与可能的环境变量区分开来，Farrugia说“我们可以放心，我们的昆虫的性能正在提高，不是因为它们获得了更多的食物，或者在更高的温度下饲养，而是因为我们正在改善背后的基因遗传特征”。Beta Bugs将BSF生产线运送给昆虫养殖行业的客户。

为了支持该行业的扩张，Beta Bugs最近与BSF公司Better Origin和其他商业昆虫生产商共同创立了英国昆虫生物转化协会。他们的目标是提高人们对昆虫养殖在减少食物浪费方面的作用的认识，同时提供高质量的动物饲料、油和肥料。他们还致力于通过与英国政府的接触来加快监管途径。

一种通常称为粉虫的甲虫幼虫也是对虫子农场激增的兴趣的一部分。Beta Hatch生产黄粉虫（Tenebrio molitor的幼虫），用作水产养殖和农场动物营养饲料以及宠物食品。昆虫学家Virginia Emery说，“昆虫在食品供应链中的潜力是巨大的。”除了为动物饲料和植物肥料提供高质量的营养物质外，拟步甲科的幼虫还具有显着的消化能力，其中包括塑料废物的生物降解。“唯一已知的生物降解聚苯乙烯泡沫塑料的方法是在黄粉虫的肠道中，”Emery说，并补充说蠕虫可以消化和消除有害的霉菌毒素并处理各种废物。

Beta Hatch部署基因组工具，以尽可能高效和可扩展的方式饲养虫子。通过选择性育种，科学家绘制了体重和发育时间等关键特征图，跟踪它们的遗传力，并监测它们繁育种群的基因组多样性。此外，Beta Hatch正在开发一种CRISPR工具包，以在昆虫中产生定制蛋白质，但这仍处于概念验证阶段。

另一个有产品上市的粉虫农场是Ÿnsect。它的蛋白质成分已经出现在美国奢侈狗粮品牌Bernie‘s等品牌中，并出口到世界各地，用于宠物食品或喂鱼、给植物施肥和供人类食用。这家总部位于巴黎的公司是由四名科学家和环保活动人士于2011年创立的，他们的愿景是生产一种替代的、可持续的饲料和食品产品。他们建立了由机器人驱动的垂直昆虫农场，每个农场每年生产几吨粉虫产品，2021年，欧洲食品安全局认为粉虫可以安全供人类食用。

2023年6月，Ÿnsect推出了世界上第一个用于昆虫繁殖的高密度基因分型芯片，该芯片包含679205个单核苷酸多态性，覆盖了黄粉虫编码区域的99%以上。它可以帮助科学家识别与感兴趣的性状相关的基因，例如生长性能，繁殖，食物转化或抗病性。该公司计划将名为AxiomYNS_Mol1的新芯片提供给更广泛的科学界，以帮助用户破译生物学途径，回答基本问题或改善具有所需性状的黄粉虫品系的选择。

总而言之，随着这些公司和基因编辑工具的工作，昆虫养殖作为动物蛋白的替代来源，正在全球食品经济中取得进展。