Tulevaisuuden valkuaislähteet kotieläinten ruokinnassa. Luento KEL250B Kestävä kotieläintuotanto -kurssilla (Helsingin yliopisto) keväällä 2017. Mikrolevä, limaska, nurmen sivutuotteet, yksisoluvalkuainen, jatropa, valkomulperi, ceyloninmoringa.

1. KEL250B Kestävä kotieläintuotanto
Tulevaisuuden valkuaislähteet
kotieläinten ruokinnassa
Marjukka Lamminen
Tohtorikoulutettava, Helsingin yliopisto
marjukka.lamminen@helsinki.fi
CC BY-NC-ND
1MAATALOUSTIETEIDEN LAITOS
MAATALOUS-METSÄTIETEELLINEN TIEDEKUNTA

2. Täydennysvalkuaisrehut
Käsitellään tällä luennolla
”PERINTEISET”
• Soija
• Rypsi/rapsi
• Herne
• Härkäpapu
• Lupiini
• Linssit
• Auringonkukansiemen
• Kalajauho
”INNOVATIIVISET”
• Mikrolevä
• Hyönteiset (luento 26.4.)
• Yksisoluvalkuainen
• Nurmen sivutuotteet
• Limaska
• Ceyloninmoringa
• Valkomulperi
• Jatropa
Marjukka Lamminen
marjukka.lamminen@helsinki.fi
2

3. Valkuaisomavaraisuus EU:ssa
2011/2012 2012/2013 2013/2014
Soijapavut/soijarouhe 3 % 2 % 3 %
Rypsin ja
auringonkukan
siemenet/rouhe
75 % 74 % 77 %
Palkoviljat 122 % 94 % 106 %
Kuivattu karkearehu 105 % 106 % 108 %
Sekalaiset 57 % 56 % 62 %
Yhteensä ilman
kalajauhoa
31 % 31 % 33 %
Kalajauho 56 % 67 % 77 %
Yhteensä
kalajauhon kanssa
32 % 31 % 33 %
3
Marjukka Lamminen
marjukka.lamminen@helsinki.fi
Lähde: FEFAC Feed & Food statistical yearbooks 2013, 2014, 2015

4. Valkuaisomavaraisuus Suomessa
Valkuaisomavaraisuusaste
Viljat 114 %
Nurmikasvit 100 %
Peruna 97 %
Härkäpapu 100 %
Herne 71 %
Rypsi ja rapsi 18 %
Soijapapu 0 %
Auringonkukka 0 %
Vihannekset, hedelmät ja marjat, muut
kasviperäiset
35 %
Kaikki kasviperäiset yhteensä 90 %
Täydennysvalkuainen
(Härkäpapu+herne+rypsi+rapsi+soija)
15 %
Laskettu VTT 2015 tietojen perusteella
HUOM! Suomalaista kalajauhontuotantoa kesästä 2016 alkaen, ei mukana laskelmissa!

5. 5
= 1 000 000 kg valkuaista/vuosi
= Herne
= Soijapapu
= Rypsi ja rapsi

6. 6
RIIPPUVAISUUS TUONTIVALKUAISESTA
HAAVOITTUVA KOTIELÄINTUOTANTO
Markkina-
hintojen
rajut
heilahtelut
Valkuais-
rehujen
saatavuuden
heikentyminen
Rehuperäiset
taudit
&
GMO
+ Kestävyysongelmat!
+ Ravinnevirrat Suomeen!

7. Soijantuotannon kestämättömyys
• Suurimmat tuottajat: USA, Brasilia, Argentiina >80% maailman
soijantuotannosta v. 2014
• Epäsuorat ja suorat maankäytön muutokset: sademetsät ja savanni 
nautakarjan laidunnus  soijanviljely  uusien alueiden raivaaminen
nautakarjalle jne.
• V. 2005 Brasilian GHG-päästöistä 60% maankäytön muutoksista
• Maankäyttö ↔ ilmastonmuutos
• Brasilian metsähakkuut vähentyneet huippuvuosista -95 ja -03-04
– Amazonin sademetsää ja Cerrado-savannia hävitetään kuitenkin edelleen n. 1,2 milj. ha/vuosi
• Kuljetus Eurooppaan 30-40% soijantuotannon ympäristövaikutuksista
(ilmastonmuutos, merien happamoituminen, energiankulutus)
• Euroopan ravinnekuormitus: N ja P-virta Etelä-Amerikasta Itämereen
• Ilmastonmuutos saattaa pienentää soijasatoja  vaikutus maankäyttöön ja
soijan saatavuuteen?
7
FAOStat, da Silva ym. 2010, Smaling ym. 2008, Lapola ym. 2014

8. Rypsi + rapsi ja neonikotinoidit
• Neonikotinoidit ovat öljykasvien siementen peittauksessa
käytettyjä kasvinsuojeluaineita
• Osassa tutkimuksissa todettu olevan haitallisia
pölyttäville hyönteisille
• Kirppojen torjuntaan ei muita tehokkaita torjuntakeinoja
• Neonikotinoidien käyttö kielletty EU:ssa väliaikaisesti v.
2013, lopullista päätöstä odotetaan
• Suomelle poikkeuslupa keväällä 2014-2017
• Vaikutus öljykasvien satoon EU:ssa keskimäärin -4%
(-0,5%-22%) (HFFA 2017)
• Vaikutus valkuaisomavaraisuuteen?
Marjukka Lamminen
marjukka.lamminen@helsinki.fi
8

9. Kallistuva kalajauho
9
0
500
1000
1500
2000
2500
Oct1998
Sep1999
Aug2000
Jul2001
Jun2002
May2003
Apr2004
March2005
Feb2006
Jan2007
Dec2007
Nov2008
Oct2009
Sep2010
Aug2011
Jul2012
Jun2013
May2014
Apr2015
March2016
Feb2017
Kalajauhon hinta €/tn
Lähde: Index Mundi
Shepherd & Jackson 2013
Ytrestøyl ym. 2015

10. Kallistuva kalajauho
Sprague ym. 2016
Teleconnection = Muutos tai tapahtuma toisella puolella maapalloa vaikuttaa, joskus
yllättävästikin, asioihin hyvin kaukana tapahtumapaikasta
• Ilmastonmuutoksen laukaisemat toistuvat voimakkaat El Niño-ilmiöt eteläisellä tyynellä
merellä  kalantuotannon heikentyminen  sydänkohtaus Euroopassa

11. Valkuaisomavarattomuus
ei ole uusi ongelma
Marjukka Lamminen
marjukka.lamminen@helsinki.fi
11
Sama ongelma, hieman eri syyt:
- Nyt: rehu- ja ruokaturva, huoltovarmuus,
hintojen heilahtelu, ravinnekuormitus,
kestävyyden parantaminen
- 1984: Maatalouden ylituotannon
vähentäminen, huoltovarmuus, maaseudun
työllisyyden tukeminen
Samantyyppiset ratkaisut nyt ja 1984:

12. Innovatiiviset tulevaisuuden
valkuaisrehut
12MAATALOUSTIETEIDEN LAITOS
MAATALOUS-METSÄTIETEELLINEN TIEDEKUNTA
Kuva: Texas A&M AgriLife/Flickr CC BY-NC-ND

13. Monimuotoiset mikrolevät
ovat yksisoluisia organismeja
• Koko noin 5-50 μm
• Lajeja arviolta
30 000-1 000 000?
• Suurin osa fotosynteettisiä eli
yhteyttäviä lajeja
• Lisääntyminen suvullisesti ja
suvuttomasti
• Aitotumallisia ja esitumallisia
• Optimaalinen kasvu + 20-25 °C
• Makea, suolainen ja murtovesi,
hapan ja emäksinen ympäristö,
kylmä-kuuma
13
CO2
N, P,
K

14. Muutamia mikrolevien elinympäristöjä
14
Kuvat: Ylärivi vas. DevelopmentSeed/FlickrCC BY, oik. Asten/FlickrCC BY-NC. Alarivi vas. Lars Lundqvist/FlickrCC BY-NC-SA, oik. USFWS-Pacific Region/FlickrCC BY-NC

15. Marjukka Lamminen
marjukka.lamminen@helsinki.fi
15
Mikrolevälajien
kirjoa
Kuva:
Proyecto Agua/Flickr CC BY-NC-SA

16. Mikrolevien kasvatustapoja
16
Kuvat: Ylärivi vas. Texas A&M AgriLife/FlickrCC BY-NC-ND, oik. Microphyt/FlickrCC BY-NC-SA. Alarivi vas. IGV Biotech/Wikimedia CommonsCC BY-SA, oik. Microphyt/FlickrCC BY-NC-SA

17. Mikrolevien ylivoimaa
• Nopea kasvuvauhti (Chisti ym. 2007)
– Mikrolevien biomassa kaksinkertaistuu < 24h kuluessa
• Eksponentiaalisen kasvun vaiheessa jopa < 3h kuluessa
– Korjuu 1-10 päivän välein
• Euroopan olosuhteissa (Benelux-maat) (van Krimpen ym. 2013)
– Kuiva-ainesato 15-30 tn/ha/vuosi
– Valkuaissato 5-20x rypsiä suurempi
• Teoriassa optimiolosuhteissa kuiva-ainesato jopa 162 tn/ha/vuosi
(Masojídek ym. 2013)
• Suuri valkuaispitoisuus, esim. Spirulina platensis jopa 700 g/kg
ka
– Vrt. rypsirouhe 379 g/kg ka ja soijarouhe 460-537 g/kg ka (Luke rehutaulukot)
17
Marjukka Lamminen
marjukka.lamminen@helsinki.fi

18. Optimaalisin mikrolevien
kasvuympäristö
Marjukka Lamminen
marjukka.lamminen@helsinki.fi
18
Vuoden
keskilämpötila
20-30 ℃
Adentle ym. 2013
Manninen ym. 2016

19. Levän kasvatus Suomessa?
Marjukka Lamminen
marjukka.lamminen@helsinki.fi
19
Dia: Jari Järvinen, Cursor oy, 21.10.2014: Bio A - Jätepohjaisen
biojalostamotoiminnan kytkeminen metsäteollisuuslaitoksen yhteyteen
Lähde: http://www.slideshare.net/SitraEkologia/jrvinen-vihren-kullan-kaivajat-pakattu-bio-a-
sitra-21-10

20. Mikrolevätutkimus
• Ensimmäiset mikrolevätutkimukset 1800-luvun
puolivälissä
• Virallisesti tutkimusalana 1950-luvun alusta
• Ajurina biopolttoaineiden tuotanto
• Haasteena leväöljyn taloudellinen kannattavuus 
uusien sovelluskohteiden ja sivutuotteiden etsintä
– Ravintolisät
– Eläinten rehut
– Jätevesien ja savukaasun puhdistus
– Pigmentit
20
Marjukka Lamminen
marjukka.lamminen@helsinki.fi

21. Mikrolevien tuotantokustannus
• Mikrolevien kasvatus vielä hyvin uusi toimiala, kehittyvä systeemi – haasteena
tuotantomittakaavan skaalaus suurempaan
– Kaupallisen mittakaavan tuotanto hyvin vähäistä – jos on, niin tuotteella korkea hinta
– Pieni osa tutkituista kasvatussysteemeistä kuluttaa enemmän energiaa kuin tuottavat ja
CO2-päästöt suuremmat kuin fossiilisilla polttoaineilla (pääasiassa fotobioreaktoreja)
• Tuotantokustannus - vrt. rypsin hinta Suomessa 2017: 0,41 €/kg (VYR) – huom! Maataloustuet
– Kiertovesiallas (avoin, ulkoilmassa): n. 1,6-1,8 €/kg
– Fotobioreaktori (suljettu): n. 9-10 €/kg
• Levänkasvatuksessa käytettävä vesi, hiilidioksidi ja ravinteet saatava
mahdollisimman edullisesti – sivuvirtojen, jätteiden ja savukaasujen
hyödyntäminen
– Jos ilmaista, tuotantokustannus putoaa merkittävästi:
• Kiertovesiallas n. 0,3-0,4 €/kg
• Fotobioreaktori n. 3,8 €/kg
• Sivutuotteilla (rehu, ravintolisät jne.) ja sivupalveluilla (vesien, ilman puhdistus
jne.) hintaa alemmaksi!
Marjukka Lamminen
marjukka.lamminen@helsinki.fi
21
Kustannus-
arviot
vaihtelevat
lähteittäin,
jopa ~70
€/kg!
Slade & Bauen 2013

22. Mikrolevät eläinten rehuna
• Aiheena vielä suhteellisen vähän tutkittu, vaikka ensimmäinen
julkaisu mikrolevien rehukäytöstä jo 1952
• Tutkimusta pääasiassa yksimahaisilla eläimillä: siat, siipikarja,
kalat
• Mikrolevät soveltuvat kuitenkin todennäköisimmin märehtijöiden
rehuksi (kalojen lisäksi)
– Aminohappokoostumus, osalla lajeista sulavuus (soluseinä), nukleiinihapot
– Sika & siipikarja: mikrolevä voi korvata ~10-15 % tavanomaisista
valkuaisrehuista ilman että tuotos heikkenee
• Märehtijöillä enimmäkseen rasvahappotutkimusta:
– Suuri rasvapitoisuus, pienet leväannokset
 Ei merkitystä valkuaisruokinnan kannalta
22
Marjukka Lamminen
marjukka.lamminen@helsinki.fi

23. Mikrolevien rooli kestävän
kotieläintuotannon tavoittelussa
• Mikrolevien kasvatukseen ei välttämättä tarvita maatalousmaata
– Maankäytön muutokset yksi suurimmista rehun- ja ruoantuotannon ympäristökuormitteista
 Mikrolevät eivät kilpaile ruoantuotannon kanssa
• Ihmisten ja tuotantoeläinten välisen rehu-ruoka -kilpailun vähentäminen
välttämätöntä
– Ruoantuotannon ympäristökuormituksen vähentäminen
– Riittävästi ruokaa 9 miljardille ihmiselle 2050
• Teoriassa: Jos 40% kotieläinten rehuista korvattaisiin mikrolevillä ja
tarpeettomaksi jäävä maa-ala käytettäisiin bioenergian tuotantoon
(Walsh ym. 2015)
 ilmaston lämpeneminen voitaisiin rajoittaa alle +2 °C ilman että
ruoantuotantoa ja kulutusta muutetaan muulla tavalla
• Onko 40% tavoite realistinen?
23
Marjukka Lamminen
marjukka.lamminen@helsinki.fi

24. Tuloksia Viikin leväkokeista:
Mikrolevien koostumus
24
Marjukka Lamminen
marjukka.lamminen@helsinki.fi
Kuiva-
aine,
g/kg
Tuhka,
g/kg ka
NDF,
g/kg ka
Raaka-
rasva,
g/kg ka
Raaka-
valkuainen,
g/kg ka
Histidiini,
g/kg RV
Rypsi 871 71 294 53 320 26
Soija 878 76 145 11 439 27
Spirulina platensis 947 72 0 51 693 18
Chlorella vulgaris 948 51 0 123 588 18
Nannochloropsis
gaditana
962 158 77 192 385 18
Histidiini on ensimmäisenä maidontuotantoa rajoittava aminohappo
viljaan ja nurmisäilörehuun pohjautuvassa ruokinnassa (Vanhatalo ym.
1999)

25. Tuloksia Viikin leväkokeista:
Kuiva-aineen syönti, kg/pv
Spirulinan ja Chlorellan 1:1 seos
15
17
19
21
23
25
Rypsi Rypsi+levä Levä
Koe 1
15
17
19
21
23
25
Ei valk. Rypsi Rypsi+Spirulina Spirulina
Koe 2
15
17
19
21
23
25
Soija Spirulina Chlorella Chlorella
+Nanno
Koe 3
48%
15
17
19
21
23
25
Rypsi Rypsi
+Spirulina
Härkäpapu Härkäpapu
+Spirulina
Koe 4
VR% 44% 45% 45% 47% 45% 45% 42%
51% 41% 40%
Seosrehuruokinta

26. 20
24
28
32
36
Rypsi Rypsi+levä Levä
Koe 1
Tuloksia Viikin leväkokeista:
Maitotuotos, kg/pv
Spirulinan ja Chlorellan 1:1 seos
20
24
28
32
36
Ei valk. Rypsi Rypsi+Spirulina Spirulina
Koe 2
20
24
28
32
36
Soija Spirulina Chlorella Chlorella
+Nanno
Koe 3
20
24
28
32
36
Rypsi Rypsi
+Spirulina
Härkäpapu Härkäpapu
+Spirulina
Koe 4

27. Johtopäätöksiä Viikin leväkokeista
• Mikrolevät soveltuvat lypsylehmien valkuaisrehuksi
• Huonohko maittavuus voi heikentää levien syöntiä
yksittäisillä lehmillä – rakenne, haju vai maku? Rehun
rakeistus voisi auttaa!
• Rypsiin verrattuna mikrolevien maidontuotantovaste
hieman heikompi
• Soijaan verrattuna mikrolevien maidontuotantovaste on
(vähintään) yhtä hyvä
• Levälajilla on merkitystä – Spirulina lupaavin?
27
Marjukka Lamminen
marjukka.lamminen@helsinki.fi

28. Yksisoluvalkuainen
Eng. Single cell protein (SCP)
• Kuivattuja yksisoluisia mikro-organismeja tai niistä eristettyä valkuaista, jota
voidaan käyttää rehuna ja ruokana
– Levä, sienet, hiivat, bakteerit, homeet
• Käyttävät halpoja sivuvirtoja tai jätteitä hiilen ja energianlähteenä - tyypillisesti
mono- ja disakkaridit
– Kiertotalous
• Edut: nopea kasvu, suuri hyötysuhde, sivuvirtojen hyödyntäminen,
riippumattomuus sääoloista
• Haitat: nukleiinihapot (muodostuu virtsahappoa elimistössä), sulavuus, allergiat?
• SCP rehuna ja ruokana:
– Quorn (Fusarium venenatum-sieni, raaka-aineena glukoosi)
– Pekilo (Paecilomyces variotii-sieni, raaka-aineena sulfiitti-sellun jäteliemi; suomalainen
rehukeksintö, tuotantoa 1975-1991 – tulossa uudelleen?)
– Pruteen (Methylophilus methylotrophus-bakteeri, raaka-aineena metanoli; ensimmäinen
kaupallinen yksisoluvalkuaisrehu)
Marjukka Lamminen
marjukka.lamminen@helsinki.fi
28
Nasseri ym. 2011

29. Yksisoluvalkuaisen tuotanto
Esimerkkinä UniProtein® (UniBio, Tanska/UK)
• Pääbakteerina Methalococcus
capsulatus (90%) + 3 muuta
bakteerilajia
• Metaani hiilen- ja energianlähteenä
• Rehuarvot:
– Raakavalkuainen 729 g/kg ka
– Raakarasva 91 g/kg ka
– Tuhka 86 g/kg ka
– Typettömät uuteaineet 76 g/kg ka
– Nukleiinihapot (DNA, RNA) yht. 9%
• Sioille, siipikarjalle, turkiseläimille,
kaloille
– Voidaan korvata lajista riippuen <20%
tavanom. valkuaisrehuista
– Ei heikentänyt kasvua,
rehuhyötysuhdetta eikä lihan laatua
• Ei GMO; Ei toksiineja, dioksiineja,
raskasmetalleja
• Ei tarvita kasvinsuojeluaineita,
lannoitteita tai maatalousmaata ja
vedentarve hyvin vähäinen
• MUTTA: metaanin lähde maakaasu!
Lähde: UniBio 2017. UniProtein product catalogue.
Julkaisu sisältää tarkemmat tutkimusviitteet yksittäisiin tutkimuksiin.

30. VTT:n yksisoluvalkuaisen
tuotantoprosessi
Marjukka Lamminen
marjukka.lamminen@helsinki.fi
30
Valkuainen
~60%
Polyhydroksi-
butyraattimuovi
(PHB) ~50%
Valkuainen
~30%
VTT 2017 tiedote 17.11.2016

31. Nurmen sivutuotteet
• Suomessa 472 000 ha nurmia ”tarpeettomina” (karjamäärän pienentyminen
ja kesannot)  tämä ala hyötykäyttöön
• Nurmen ja nurmipalkokasvien fraktiointi rehumehuksi ja kiinteäksi jakeeksi
– Tanskalainen systeemi (tuore kasvusto?):
• Rehumehun saostus, kuivaus ja rakeistus  valkuaispitoinen rehu yksimahaisille; RV 47 %
• Kuitupitoinen jae märehtijöille tai biokaasuntuotantoon; RV 17 %
– Suomalainen systeemi (säilörehu):
• Rehumehu: energiapitoinen rehu yksimahaisille tai märehtijöille – liemirehun tai seosrehun
joukkoon (sis. valkuaista, sokereita, käymishappoja, kivennäisaineita)
• Kuitupitoinen jae:
– Selluloosa pilkotaan sokereiksi  pekilosienen avulla rehuproteiinia
– Biokaasun tuotanto
• Nurmista ja nurmipalkokasveista valmistettujen valkuaisrehujen
aminohappokoostumus
31
Hermansen ym. 2017, Luken & VTT:n INNOFEED ja Proteiinia ruohosta –hankkeiden materiaali (IBC Finland)

32. Limaska
Latin. Lemnoideae; Eng. Duckweed, Lemna, Water lens
• Veden pinnalla kelluvia pieniä vesikasveja, jotka
ottavat kaikki tarvitsemansa ravinteet suoraan
vedestä (ei juuria)
– Viihtyy erittäin ravinteikkaissa vesissä, joissa vähäinen
virtaus
– Lämpötila >7℃, optimi 25-31℃
• 37 eri lajia, joista Suomessa kasvaa 5
• Lisääntyvät pääsääntöisesti suvuttomasti
jakautumalla
• Biomassantuotanto riippuu lajista
– Biomassa kaksinkertaistuu tyypillisesti 2-3 päivässä,
joissakin olosuhteissa voi olla jopa <24h
32
Kuva: John/Flickr CC-BY-NC-SA
Kuva: Cheng & Stomp 2009
Cheng & Stomp 2009, Baliban ym. 2013, Yli-Kokkila 2016 (opinnäytetyö JAMK)

33. Limaska
• Käyttökohteita: bioenergian tuotanto, (jäte)vesien puhdistus, rehut ja
lannoitteet
• Harvestointiprosessi yksinkertaisempi kuin mikrolevillä  nopeammin
toteuttamiskelpoinen, halvempi
– Baliban ym. 2013: Limaskasta valmistettujen biopolttoaineiden hinta kilpailukykyinen
öljypohjaisten polttoaineiden kanssa
• Limaskan hinta 50 $/tn kuiva-ainetta? ≈ 0,06 €/kg ka – HUOM! Mihin julkaisussa ilmoitettu hinta
perustuu ja onko realistinen arvio?
• Limaskoilla ei vahamaista pintakerrosta (kutikula) kuten kasveilla
 kuivuu nopeammin – etu!
• Toistaiseksi Euroopassa ei kaupallista limaskan tuotantoa
– Pohjois-Amerikassa, Australiassa ja kehitysmaissa käytössä jätevesien
puhdistuksessa, kehitysmaissa käytössä myös rehuna ja lannoitteena
• Oma ajatus: voitaisiinko maatalouden rehevöittävää vaikutusta vähentää
kierrättämällä vesistöjen ylimäärätyppeä ja –fosforia takaisin hyötykäyttöön
limaskojen avulla?
Marjukka Lamminen
marjukka.lamminen@helsinki.fi
33
Cheng & Stomp 2009, Baliban ym. 2013, van Krimpen ym. 2013

34. Limaskat rehuna
• Rehukäyttöön liittyvää tutkimusta pääasiassa 70-80-luvuilla
• Ravintoainekoostumus riippuu kasvuolosuhteista – optimointi
käyttötarkoituksen mukaan
– Raakavalkuainen 150-450 g/kg ka
– Tärkkelys 30-750 g/kg ka
• Paljon tärkkelystä  etanolin tuotanto
Paljon valkuaista  rehu
• Valkuaistuotos
– 3000 kg/ha/v (Cheng & Stomp 2009)
– 10 000-18 000 kg/ha/v (van Krimpen ym. 2013)
• Aminohappokoostumus epätasapainoisempi kuin soijan (Ile, Tyr, Lys, His,
Arg)
• Huom! Joissakin lajeissa korkea oksaalihappopitoisuus! – ärsyttää suolen
seinämiä, sitoo kalsiumia kalsiumoksalaatiksi  rasittaa munuaisia
Marjukka Lamminen
marjukka.lamminen@helsinki.fi
34
Cheng & Stomp 2009, van Krimpen ym. 2013

35. Valkuaispitoisia rehuja puista
Subtrooppiset ja trooppiset alueet
VALKOMULPERI
(Morus alba)
• Kasvaa lähes kaikkialla; tropiikista
lauhkealle vyöhykkeelle
• Päätuotantoalueet: Aasia & Latinalainen
Amerikka
• Rehuna käytetään mulperipuun lehtiä
• Kuiva-ainesato jopa yli 30 tn/ha/v (Costa
Rica)
• Rehuarvot:
– Raakavalkuainen 150-250 g/kg ka
– Soijaa vastaava aminohappokoostumus
– Suuri energiapitoisuus
– Suuri kivennäispitoisuus
– In vitro kuiva-aineen sulavuus 80-90 % ja
raakavalkuaisen sulavuus 89 %
CEYLONINMORINGA
(Moringa oleifera)
• Kasvaa kuivahkoilla, trooppisilla ja
subtrooppisilla alueilla
• Päätuotantoalueet: Aasia, Karibia &
Latinalainen Amerikka
• Rehuna käytetään moringapuun lehtiä
• Sato 80 tn/ha/v
• Rehuarvot:
– Raakavalkuainen 180-340 g/kg ka
– NDF 151-564 g/kg ka
– Korkea rikkipitoisten aminohappojen pitoisuus
(metioniini, kystiini)
– Suuri kivennäis- ja vitamiinipitoisuus
– In vitro kuiva-aineen sulavuus 65-79 % ja
raakavalkuaisen sulavuus 66 %
Marjukka Lamminen
marjukka.lamminen@helsinki.fi
35
Länsimaisesta näkökulmasta valkuaispitoisuus matala-keskimääräinen
 ei täällä pidettäisi valkuaisrehuina
Trooppisilla alueilla karkearehun laatu kuitenkin usein heikko, esim. pangola-ruohon RV 50-
140 g/kg ka ja kuiva-aineen sulavuus 56-80 %(Tikam ym. 2013)
Pangola-ruohoa pidetään rehuarvoiltaan yhtenä parhaista trooppisista nurmikasveista...
Savon Valdes ym. 2017

36. Kuvat:
Vas. Ylhäällä Bri Weldon/Flickr CC-BY
Vas. Alhaalla Yeoh Thean Kheng/Flickr CC-BY-NC;
Oik. Ylhäällä Karen/Flickr CC-BY-NC-SA
Oik. Alhaalla Mauricio Mercadante/Flickr CC-BY-NC-SA
Valkomulperi (Morus albus) Ceyloninmoringa (Moringa oleifera)

37. Valkuaisrehuja puista:
Jatropa (Jatropha sp.)
• Kuivuudenkestävä iso pensas tai pieni puu
• Kasvaa yleisesti Etelä- ja Keski-Amerikassa, Afrikassa,
Intiassa, Kiinassa ja Kaakkois-Aasiassa
• Biopolttoaineen tuotanto (siementen öljypitoisuus 550-600
g/kg ka)
• Sivutuotteena valkuaispitoinen jae (RV 600-650 g/kg ka)
– Eng. Defatted jatropha kernel meal
• Jatropa on pääsääntöisesti myrkyllinen – phorboliesterit
– Kuumakäsittely ei vaikuta phorboliestereihin; vaatii rajumman
käsittelyn jotta saadaan myrkyttömäksi (onnistuu)
– Myrkyllinen sekä yksimahaisille että märehtijöille
• Muutamia myrkyttömiä jatropan alalajeja (Jatropha
platyphylla, Jatropha curcas; Meksiko)
37FAO 2012

38. Valkuaisrehuja puista:
Jatropa (Jatropha sp.)
• Aminohappokoostumus soijaa
vastaava
– Paitsi vähemmän lysiiniä ja enemmän
metioniinia ja kystiiniä (rikkipitoiset
AA) kuin soijassa
• Sulavuus hieman soijaa heikompi
• Paljon haitta-aineita (myös
myrkyttömät lajit): Lektiini, trypsiini-
inhibiittorit, fytaatti, saponiinit
– Kuumakäsittely ja fytaasientsyymi
auttaa
• Tutkittu erityisesti kaloilla, joilla sopii
korvaamaan ≥50% kalajauhosta,
lysiinilisä tarvitaan
38
FAO 2012
Kuvat: Forest and Kim Starr/Flickr CC-BY

39. Maa-ala, joka tarvitaan tuottamaan valkuaista
10 000 kg
39
Rypsi Suomi
32,8 ha
Herne
Suomi
18,8 ha
Härkä-
papu
Suomi
15,7 ha
Makro-
levät
Benelux
2,0 ha
Marjukka Lamminen
marjukka.lamminen@helsinki.fi
Ruudut skaalattu suhteellisen viljelyalan mukaisesti
Laskettu Van Krimpen ym. 2013 (Benelux) ja VTT 2015 (Suomi) datan perusteella
Rapsi
Benelux
13,3 ha
Soija
Benelux
11,1 ha
Auringon-
kukka
Benelux
14,3 ha
Palkoviljat
Benelux
6,7 ha
Nurmi
Benelux
6,3 ha
Mikro-
levät
Benelux
1,1 ha
Limaska
Benelux
0,7 ha
Rapsi Suomi
26,5 ha
Nurmi
Suomi
16,1 ha

40. Marjukka Lamminen
marjukka.lamminen@helsinki.fi
40
Kiertotalous ja huomisen valkuaisrehut
VTT 2017: The making of bioeconomy transformation

41. Kysely tulevaisuuden valkuaisrehuista
Futures Centre: The Protein Challenge 2040
41Lisätietoa projektista ja kyselyn tuloksista:
https://www.thefuturescentre.org/topic-hubs/protein

42. Kysely tulevaisuuden valkuaisrehuista
Futures Centre: The Protein Challenge 2040
42
What are the four major challenges to sustainable feed innovation reaching
mainstream markets?

43. www.helsinki.fi/yliopistoMarjukka Lamminen marjukka.lamminen@helsinki.fi 43http://blogs.helsinki.fi/melammin/
Kiitos mielenkiinnosta!
Kuva: Ulf Bodin/Flickr CC BY-NC-SA

44. Lähteet
• Adentle ym. 2013. Global assessment of research and development for algae biofuel production and its potential role for sustainable
development in developing countries. Energy Policy 61: 182-195.
• Baliban ym. 2013. Thermochemical conversion of duckweed biomass to gasoline, diesel, and jet fuel: process synthesis and global
optimization. Industrial & Engineering Chemistry Research 52: 11436-11450.
• Cheng & Stomp 2009. Growing duckweed to recover nutrients from wastewaters and for production of fuel ethanol and animal feed.
CLEAN – Soil, Air, water 37: 17-26.
• Chisti ym. 2007. Biodiesel from microalgae. Biotechnology Advances 25:294-306.
• Da Silva ym. 2010. Variability in environmental impacts of Brazilian soybean according to crop production and transport scenarios. Journal
of Environmental Management 91: 1831-1839.
• FAO 2012. Biofuel co-products as livestock feed. Opportunities and challenges. http://www.fao.org/docrep/016/i3009e/i3009e.pdf
• FAOStat. Food and agriculture data. http://www.fao.org/faostat/en/
• FEFAC 2013, 2014, 2015. Feed & Food statistical yearbook. Vuoden 2015 vuosikirja saatavilla http://www.fefac.eu/files/72357.pdf
• Futures Centre 2017. The food behind our food. The protein challenge 2040 poll results: the future of animal feed.
https://www.thefuturescentre.org/articles/11132/food-behind-our-food-report
• Hassinen & Hemilä 1984. Rehujen tuonnin korvaaminen kotimaisella tuotannolla. Maatalouden taloudellisen tutkimuslaitoksen tiedonantoja
n:o 111. https://jukuri.luke.fi/bitstream/handle/10024/441790/mttl_tied111_1984.pdf?sequence=1
• HFFA 2017. Banning neonicotinoids in the European Union. An ex-post assessment of economic and environmental costs.
http://www.ecpa.eu/sites/default/files/documents/HFFA_Research_Paper_neonics_internet_protection.pdf
• Hermansen ym. 2017. Green biomass-protein production through bio-refining. Aarhus University. DCA report no. 093.
http://pure.au.dk/portal/files/110736531/DCArapport093.pdf
• Index Mundi. Kalajauhon hinta 1998-2017. http://www.indexmundi.com/commodities/?commodity=fish-meal
• Industrial biotechnology cluster (IBC) Finland 2017a. Protein feed from grass silage by biotechnical means. Projektin kotisivu.
https://www.ibcfinland.fi/projects/protein-feed-from-grass-silage-b/
• Industrial biotechnology cluster (IBC) Finland 2017b. Biorefining ensiled grass into inventive feed products, INNOFEED. Projektin kotisivu.
https://www.ibcfinland.fi/projects/innofeed/
• Lapola ym. 2014. Pervasive transition of the Brazilian land-use system. Nature Climate Change 4: 27-35.
• Manninen ym. 2016. Resource recycling with algal cultivation: environmental and social perspectives. Journal of Cleaner Production 134,
Part B: 495-505.
• Masojídek ym. 2013. Photosynthesis in microalgae. Teoksessa: Richmond, A. & Hu, Q. (toim.), Handbook of Microalgal Culture: Applied
Phycology and Biotechnology. 2. painos. Wiley Blackwell, Oxford. s. 21-36.
44

45. Lähteet
• Nasseri ym. 2011. Single cell protein: production and process. American Journal of Food Technology 6:103-116.
• Savon Valdes ym. 2017. Mulberry, moringa and tithonia in animal feed, and other uses. Results in Latin America and the
Caribbean. FAO, Rome, Italy; ICA Cuba. http://www.feedipedia.org/sites/default/files/public/savonvaldes_2017.pdf
• Shepherd & Jackson 2013. Global fishmeal and fish-oil supply: inputs, outputs and markets. Journal of Fish Biology 83:
1046-1066.
• Slade & Bauen 2013. Micro-algae cultivation for biofuels: cost, energy balance, environmental impacts and future prospects.
Biomass and Bioenergy 53: 29-38.
• Smaling ym. 2008. From forest to waste: assessment of the Brazilian soybean chain, using nitrogen as a marker. Agriculture,
Ecosystems and Environment 128:185-195.
• Sprague ym. 2016. Impact of sustainable feeds on omega-3 long-chain fatty acid levels in farmed Atlantic salmon, 2006-
2015. Nature Scientific Reports 6: 21892.
• Tikam ym. 2013. Pangola grass as forage for ruminant animals: a review. SpringerPlus 2:604.
• UniBio 2017. UniProtein product catalogue. https://issuu.com/unibiogroup/docs/uniprotein__product_catalogue
• Ytrestøyl ym. 2015. Utilisation of feed resources in production of Atlantic salmon (Salmo salar) in Norway. Aquaculture 448:
365-374.
• Van Krimpen ym. 2013. Cultivation, processing and nutritional aspects for pigs and poultry of European protein sources as
alternatives for imported soybean products. Wageningen UR Livestock Research. Report 662. http://edepot.wur.nl/250643
• VTT 2015. Tiekartta Suomen proteiiniomavaraisuuden parantamiseksi. VTT Visions 6.
http://www.vtt.fi/inf/pdf/visions/2015/V6.pdf
• VTT 2017. The making of bioeconomy transformation. http://makingoftomorrow.com/wp-content/uploads/2017/02/The-
Making-of-Bioeconomy-Transformation-2017.pdf
• VTT 2017. Protein feed and bioplastic from farm biogas. Tiedote 17.11.2016.
http://www.vttresearch.com/media/news/protein-feed-and-bioplastic-from-farm-biogas
• Walsh ym. 2015. New feed resources key to ambitious climate targets. Carbon Balance and Management 10: 26.
• Yli-Kokkila 2016. Pikkulimaska vesistöjen ravinteiden hyödyntäjänä. Opinnäytetyö, Jyväskylän ammattikorkeakoulu.
https://www.theseus.fi/bitstream/handle/10024/113149/Pikkulimaska%20vesistojen%20ravinteiden%20hyodyntajana.pdf?s
equence=1
Marjukka Lamminen
marjukka.lamminen@helsinki.fi
45
Aloitusdian kuvat: Forest and Kim Star/Flickr CC-BY, NEO/Flickr CC-BY-NC-SA, Tom Hoyle/Flickr CC-BY-NC-SA, Jane Dickson/Flickr
CC-BY-SA, Jean-Francois Brousseau/Flickr CC-BY-NC, Carmen Eisbär/Flickr CC-BY-NC-SA, Maarit Lundbäck/Flickr CC-BY