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黄粉虫的应用现状及展望
字体大小: 发布日期: 2017-04-20 15:08 来源:《安徽农业科学》2015年 第36期 责编: 唐楚燊

李艳芳,伍爱萍,徐匆,罗华建

(东莞市农业科学研究中心,广东东莞523086

摘要:黄粉虫的应用价值主要为黄粉虫虫体和黄粉虫虫粪的综合利用。黄粉虫虫体可以制成多种多样的蛋白食品;黄粉虫虫粪营养丰富,有着多方面的综合利用。本文将对黄粉虫虫体与虫粪的应用现状进行研究,同时展望黄粉虫的应用发展方向。

关键词:黄粉虫;应用现状;展望

黄粉虫(TenebriomolitorL)俗称黄粉甲、面包虫,属于昆虫纲(Insect),鞘翅目(Coleopter),拟步甲科(Tenebrionide),粉甲属(Tenebrionini),原产于南美洲,属于仓库和贮藏害虫。因其营养成分高,营养含量居各类活体动物蛋白饲料之首,被誉为“蛋白质饲料宝库[1]。黄粉虫是目前动物界最兴旺发达的昆虫家族成员之一,国内外均有约100年饲养的记录,我国在20世纪50年代由北京动物园从苏联引进开始驯养,以后逐渐传播至全国各地,成为民间观赏动物和养殖经济动物蛋白质支柱[2]

目前对黄粉虫的应用研究,主要集中在对黄粉虫虫体、黄粉虫虫粪两大板块。众所周知,黄粉虫虫体是极其丰富而宝贵的自然蛋白资源,已着手开发的有食品系列,如黄粉虫原虫加工,经过烘、炸等加工方式转变成蛋白食品,或者进行深加工,制成黄粉虫饼干、黄粉虫面包、黄粉虫酸奶等;以及药用保健系列,提取几丁质、虫油、氨基酸。黄粉虫虫体因具有优质、高产的蛋白含量而受到广泛关注,有着巨大的开发前景。与此同时,随着黄粉虫养殖成为继家蚕和蜜蜂之后的第三大昆虫产业,养殖过程中产生的排泄物-黄粉虫虫粪的社会保留量也越来越多。黄粉虫虫粪本身营养丰富,有着多方面的综合利用。目前的主要用途有饲料、有机肥、食用菌栽培基质、化工原料、养殖材料等。本文将从黄粉虫虫体和虫粪的综合利用价值进行详细分析。

1黄粉虫虫体的应用现状

黄粉虫食性杂,转化率高,能够有效地消化农业有机废弃物、城市餐厨余等,继而转化成人类可利用的昆虫蛋白[3]。在人口不断增长,食物资源短缺的情况下,黄粉虫在解决农业资源浪费与环境污染问题的同时,还能缓解人类蛋白质缺乏的困境,为人类的可持续发展提供高产优质的蛋白质。

黄粉虫通身是宝。徐桂平等人研究表明,黄粉虫具有蛋白质含量高、纤维少、营养成分全面且易被人体吸收、繁殖世代短、繁殖指数高、适于工厂化生产、资源丰富、绿色保健等特点,可成为一种理想的亟待开发的食物资源[4]。现阶段对黄粉虫虫体的加工利用还处于不成熟阶段,主要为原体加工与深加工。

1.1黄粉虫虫体原体加工

原体加工是指直接保持或基本保持黄粉虫虫体,进而加工制作的加工方式,是最直接、最普通的一种利用形式。目前,原体加工产品主要有两个方向。

2.1.1原体加工食品

利用煎、炸、烤、蒸等方式将黄粉虫虫体制备成日常菜肴。如利用幼虫制成的“汉虾”、虫蛹制成的“蛹宝”等,已经得到了群众的认可。在广州的一家餐厅推出的“黄粉虫虫宴”受到大家的追捧。

2.1.2高级宠物饲料

宠物养殖业是世界经济发展较快的新兴产业,是人们休闲娱乐,提高生活质量的好方式。得到各国的高度重视。黄粉虫原体可以直接或者烘制、冷冻加工成动物饲料,用于饲养乌龟、鱼、蝎子等特种经济动物。通过食物链的传送,动物蛋白的经济价值得到进一步提升。现有研究表明,昆虫将成为最具开发潜力的动物蛋白饲料资源,其生物量超过其它所有生物量总和的10倍以上,黄粉虫已成为一个新时代饲料原料的杰出代表。

1.2黄粉虫虫体深加工

黄粉虫虫体具有丰富的营养价值,但如果将黄粉虫作为食物直接食用,还是不能被多数人接受。因此以黄粉虫为原料提取出的蛋白质、氨基酸、虫油等,进一步用于食品、保健品或化妆品将是一条更高效经济的利用途径。

1.2.1作为食品添加

梁大伟等人添加16%的黄粉虫虫浆研制出色泽均匀、口感细腻、酸甜适宜的凝固型和搅拌型黄粉虫蛋白酸奶[5];宋立等人在饼干制作过程中加入了10%-12%的黄粉虫蛋白乳后,制成具有黄粉虫虫香味的饼干酥松香脆[6];彭燕等人在传统的面包配方的基础上添加黄粉虫蛹蛋白浆,研制出新的面包配方[7];陈荣等人还全面研究了黄粉虫作为食品原料的多方面用途,研制出黄粉虫小食品系列、黄粉虫酱系列、黄粉虫饮料系列等众多产品[8]。同时,黄粉幼虫的水解蛋白中含有丰富的异亮氨酸、甘氨酸、脯氨酸和丙氨酸,从而可以将黄粉虫水解蛋白释放出甜味和鲜味,是一种优秀的调味品原料[9]

1.2.2提取有效成分

陈荣采用生物工程技术对黄粉虫进行了综合提取,实验表明,提取出的黄粉虫蛋白质油脂和几丁聚糖的营养价值与同类产品相比具有一定的优势,可广泛应用于药品保健品及化妆品等多个领域,拓展新资源物质[10];王文亮利用超临界CO2萃取工艺对黄粉虫进行虫油的萃取,得到较高的黄粉虫虫油的萃取率[11],黄粉虫虫油本身可以作为保健品添加油,具有调节血脂和增强抗氧化功能的作用[12]。王立新[13]等用真菌诱导黄粉虫幼虫表达抗菌物质,并且对比分析了在黄粉虫不同生长阶段,所提取的抗菌肽活性及抗菌肽组分的差异,结果表明,黄粉虫中抗菌肽活性很高,值得进一步分析探讨。

2黄粉虫虫沙的应用现状

黄粉虫养殖过程中产生的虫粪也是黄粉虫养殖效益中很重要的一部分。高妍研究表明,用100kg麦麸饲养黄粉虫,不仅可以得到31.8kg的黄粉虫,同时还可得到21.5kg的黄粉虫虫粪[14]。黄粉虫粪干燥、无异味、体积小,形似细沙,所以又称为虫沙。大量研究表明黄粉虫虫沙具有自然气孔率很高的微小团粒结构,而且其表面还均匀地附着一层黄粉虫消化道分泌液形成的微膜,这种特殊的结构如作为土壤添加剂,能极大地提高土壤的氧含量[3]。同时,黄粉虫虫沙本身也有着丰富的营养物质,许齐爱等人研究表明黄粉虫虫沙中粗蛋白含量24%,氮3.37%,磷1.04%,钾1.4%,并含锌、硼、锰、铁、钙、镁、铜等多种微量元素[1],并且黄粉虫虫沙在储藏、运输、使用过程中,没任何异臭味道和酸化腐败物质产生[3]。目前黄粉虫虫沙除小部分被饲养者购买用于喂养家禽等动物或当作有机肥料用于农作物外,大部分被直接作为垃圾处理掉。这样不但造成资源浪费而且污染环境[15]。目前的黄粉虫沙的应用主要有以下几种。

2.1畜禽粗饲料

黄粉虫虫沙中含10%的蛋白质,基本接近粗蛋白质含量为13.5%的麦麸,大大降低了饲料成本,提高了养殖效益。王金花等人在文昌鸡日粮中添加15%的黄粉虫虫沙,结果表明文昌鸡的日增重显著高[16];刘利林等人进行黄粉虫虫沙饲喂绵羊试验,研究发现黄粉虫粪的适口性一般,在生产中使用时,初次饲喂循序渐进,由少到多,一段时间后,黄粉虫粪完全可以替代米糠、玉米、麸皮等能量饲料,在绵羊生产中应用较为合适[15];沈晓昆[17]将黄粉虫虫沙以10%-20%的比例添加到猪饲料中,发现添加黄粉虫虫沙后,可明显提高猪的消化速率、提高饲料报酬。

2.2有机肥料

黄粉虫虫沙不仅有着全面的营养成分,并含有丰富的微量元素,其优越性胜过常见的家禽和家畜的粪便,是值得利用的肥料。黄金丽的研究表明,施用以虫粪沙为主要原料的高效生物有机肥,能增肥地力,促进土壤环境生物多样性,增加产量、提高品质[18];刘怀如等利用1:40的重量比施入沙土,沤肥处理40,可使播种的绿豆长成的植株增重17.9%[19];骆洪义[20]利用盆栽试验研究了黄粉虫虫沙的不同施用量对油菜生长及品质的影响。分别按照不同比例的黄粉虫虫沙与土壤混合均匀,结果表明,1.5%的黄粉虫虫沙处理的油菜产量最高。

2.3菌类生产的主要养料

依据黄粉虫虫沙中的成分组成,适当配以其他的培养基原料,将培养基中的氮、碳以及其他营养成分达到较为适宜的配比(根据不菌类要求),可以作为大规模生产菌类的培养基原料。叶榕村利用黄粉虫虫沙栽培香菇,不但可以缩短香菇的生长时间,还可提高香菇产量,且香菇营养成分基本没有变化[21]。蒙健宗等在培养料中添加大麦虫沙(大麦虫与黄粉虫为同一科属)栽培秀珍菇,结果表明,秀珍菇的可溶性蛋白质含量、总氨基酸含量、必需氨基酸含量、鲜味氨基酸含量得到较大提高,秀珍菇的营养价值和商品价值也得到提高[22]

2.4提取叶绿素

黄粉虫食性杂,偏爱青饲料,通过黄粉虫本身的消化吸收后,其排泄物-黄粉虫虫沙中也有大量的叶绿素存在,因提取过程处理简单、高效。在叶绿素的工业生产中有很大的应用价值。孙彩云等[23]利用丙酮从黄粉虫虫沙中提取出大量的叶绿素,结果表明经过虫体的富集,虫沙中所含的叶绿素含量甚至比叶片中的叶绿素含量还要高。

2.5养殖材料

黄粉虫虫沙含有丰富的有机物,有着很好的发热性。在养鸡场用作养殖材料,冬天可节省升温取暖能源,夏季通风凉爽,四季均可清除异臭味。马群等[24]发现将黄粉虫粪用在发酵床养鸡的育雏上,不仅节省了电和煤,而且育出来的小鸡,体格健壮,成活率高。同时,用过的养殖材料,将鸡粪和黄粉虫虫粪混合在一起,发酵后又可以作为高档优质生物有机肥或粗饲料,营养丰富、疏松通气、无臭味、外观漂亮、不烧根不烧苗

3展望

目前针对黄粉虫的研究、利用与开发还处于初级阶段,我们一方面要大力推动黄粉虫开发现有研究成果,还要加快其新功能研发的步伐,通过更深入地对黄粉虫的营养成分进行分析,明确其有效功能的作用机理,开发出更具有影响力的黄粉虫产品,进一步推动黄粉虫养殖业的健全与完善。

值得一提的是,工业的快速发展以及化学农药的大面积使用,已经明显地改变了我们赖以生存的农业土地和水,产生了土壤质量恶化、水体质量下降的现象。既有碍于农业、林业、渔业和畜牧业的发展,又影响人类的健康。因而,黄粉虫虫沙在土壤改良、水体净化等方面的应用值得重视。首先,我们可以考虑将黄粉虫虫沙制成一种生物菌液,应用于阳台高端花卉栽培、都市小规模农业需求等;第二,重视黄粉虫虫沙对土壤的友好作用。相关研究表明,黄粉虫虫沙对土壤具有良好的微生态平衡和保水作用,加工成土壤改良剂,有针对地对土壤的不良性状和障碍因素,改善土壤性状,提高土壤肥力,增加作物产量,从而改善农业土壤环境;第三,水体净化剂也是黄粉虫虫沙深度利用的一个方向,利用虫沙的独特物理结构,与微生物配制成复合制剂,做到缓解池水发臭,提高鱼类生长速度与繁殖率,有效控制鱼类疾病的发生。

总体来说,资源昆虫的深入开发、利用和产业化是21世纪动物蛋白资源研究的热点和关键领域。如何充分利用黄粉虫的潜在价值,进行更加深入的研究,是十分必要的。


参考文献

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[22]蒙健宗,潘红平,韦珂.大麦虫沙栽培秀珍菇试验研究[J].中国食用菌,2011,30(3):32-33,47

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