黃粉蟲資源研究利用現狀與進展

劉玉升,王付彬,崔俊霞,張 麗

(1.山東農業大學植物保護學院環境生物與昆蟲資源研究所,山東泰安 271018;2.浙江寧波出入境檢驗檢疫局,寧波 315012;3.臨沂市科學技術協會,山東臨沂 276000)

黃粉蟲 Tenebrio molitor(L.)屬鞘翅目、擬步甲科,別名面包蟲、高蛋白蟲等,世界性分布,原產于美洲,20世紀 50年代由前蘇聯傳入我國。原為貯藏物害蟲,國內于 1963年開始研究與描述,為分類鑒定提供了依據。目前隨著倉儲設施條件的改進、管理水平的提高、檢疫和貯藏物害蟲防治新技術的應用,倉儲環境的害蟲逐步得到控制,自然發生的黃粉蟲已十分少見,僅在飼養場的飼料加工房、鴿房等場所偶爾發現,絕大多數為人工室內飼養。黃粉蟲的人工飼養已有 100余年歷史,國內外均有民間飼養的記載,是一種傳統活體餌料。目前主要作為新型動物蛋白來源、科學研究材料,在飼料、食品和醫藥保健品以及抗菌蛋白等方面具有很高的綜合利用價值。進入新世紀,黃粉蟲的資源價值越來越被社會所發掘和重視,2001～2003年國家農業部將“黃粉蟲工廠化生產技術的示范推廣”列入豐收計劃項目,使黃粉蟲的人工生產養殖技術向高效標準化規模養殖模式發展,并且涌現出許多專業化的公司和企業,帶動了產業化發展,極大地推動了這一珍貴昆蟲蛋白資源的利用。

本文對我國黃粉蟲資源的研究與利用現狀加以綜述,討論了進一步開展研究的方向和領域,對該昆蟲資源更深入地研究和開發利用將有一定的促進作用。

1 基礎生物學

黃粉蟲資源雖然倍受關注,但對于基礎生物學習性仍存在需要進一步研究、明確的內容。

1.1 成蟲行為、繁殖力及影響因素

Valentine早在 1931年即報道了成蟲的嗅覺敏感性,Ludwig(1956)報道了不同溫度和父母代的年齡對其生命周期的影響,Bhattachrya(1970)、Obata(1982)、Gerber et al.(1967,1973,1975,1984)分別研究了黃粉蟲的繁殖表現,包括產卵規律、地方選擇、卵母細胞的發生和它們與內分泌的關系等。August(1971)等研究了性激素對黃粉蟲交配、生殖方面的作用。張洪喜(1987)、楊兆芬(1999)等研究了影響黃粉蟲成蟲繁殖力的因素,表明采用 3%～5%蜂王漿水液,均勻噴灑于飼料,可以延長成蟲產卵時間、增加日產卵量和總產卵量。對于種源的提純復壯、擴大繁殖優良品種,具有重要意義。

1.2 幼蟲發育及形態變化

Reddy et al.(1973)報道了不同蟲齡的保幼激素含量及與之有關的形態變化。在幼蟲的分齡方面,趙養昌(1963,1966)分別記述為 15～21齡、15～16齡;陳根富和劉團舉(1992)觀察認為分 10～21齡,彭中健等(1993)報道為 13～16齡。這些報道說明黃粉蟲幼蟲分齡是比較復雜的,其影響因素和機制有待于進一步探討。

1.3 黃粉蟲的耐寒性

在耐寒性方面研究較少,張志建(1989)通過觀察認為黃粉蟲的耐寒性較強,部分個體可以安全度過 -13±5℃的冷凍條件。楊鳳連等(2004)采用水浴和喂食兩種接種方法,研究了冰核細菌(INA細菌)對黃粉蟲幼蟲體內物質及耐寒性的影響,說明接種 INA細菌導致黃粉蟲幼蟲耐寒性顯著降低。

1.4 磁場對黃粉蟲生長的影響

地球是一個大磁場,地球上的各種生物都會受到其影響。Aredse(1978)首次報道了黃粉蟲對電磁場的反應能力,后來其他人的研究,如 Martin et al.(2008)也證實了電磁場對黃粉蟲的生物學特性有明顯的作用,可影響其生長和繁殖力。磁場作用影響到黃粉蟲各個蟲態的生長,不同的磁場強度產生不同的效果,弱磁場有利于提高黃粉蟲的繁殖力并促進生長。

1.5 酶系研究

王國紅等(2009)研究了 9種金屬離子對黃粉蟲纖維素酶活性及幼蟲生長發育的影響;劉守柱等(2009)采用微量測定法研究了黃粉蟲體壁硬化過程中血淋巴和表皮中酚氧化酶(PO)的活性變化。

2 經濟資源價值

黃粉蟲是一種優良的營養豐富的飼用、食用資源昆蟲,并且具有保健功能,其營養價值得到廣泛的評價。目前作為活體蛋白飼料,在特種經濟動物養殖業中得到廣泛應用,其幼蟲、蛹也分別作為“飛蝦”和“蛹菜”得到開發,不同層次的深加工也逐步開展。

2.1 蛋白質與氨基酸

張莉莎(2009)研究了雙酶水解黃粉蟲蛋白制備生物活性肽的工藝;羅贊等(2009)對黃粉蟲蛋白質酶法提取進行了研究。

2.1.1 蛋白質

黃粉蟲成蟲、幼蟲和蛹的粗蛋白干物質含量分別為 63.19%～64.29%,47.70%～54.25%和55.23%～58.70%。影響黃粉蟲蛋白質含量變化的主要因素在于季節和齡期的不同,蛹和越冬期幼蟲蛋白質含量較低,成蟲和生長期幼蟲蛋白質含量高。

2.2.2 氨基酸

黃粉蟲含有 17種氨基酸,還含有人體不能合成的7種必需氨基酸,半合成的4種氨基酸,尤其是胱氨酸、賴氨酸的含量高,其蛋白的必需氨基酸與其他含有優質蛋白質的大豆、瘦肉精、瘦雞肉、瘦牛肉等相近。測試結果表明,黃粉蟲含有的這些氨基酸都是人體所必需的,幼蟲、蛹和成蟲的必需氨基酸占總氨基酸的百分含量分別為 42.21%,43.38%和 44.01%,半必需氨基酸占總氨基酸的含量分別達 13.08%,11.09%和 10.56%。第一限制性氨基酸為蛋氨酸和胱氨酸,第二限制性氨基酸為賴氨酸。必需氨基酸占氨基酸總量都超過 40%,達到FAO/WHO(聯合國糧農組織/世界衛生組織)提出的標準。

2.3 脂肪與脂肪酸

昆蟲脂肪是一類寶貴資源,可以作用食用油、工業用油和生物柴油的基礎,已引起科技界的關注。

2.3.1 脂肪

黃粉蟲的脂肪含量很高,幼蟲、蛹和成蟲脂肪含量分別為 34.1%,36.2%和 30.9%。不同的季節和幼蟲齡期脂肪含量有差異,蛹和越冬幼蟲脂肪含量較高,成蟲和生長期幼蟲脂肪含量較低。

2.3.2 脂肪酸

近 90%的脂肪酸為 C16～C18脂肪酸,其中以不飽和脂肪酸為主,油酸含量達 50%以上,亞油酸含量達 25%以上。不飽和脂肪酸(P)占 24.86%,主要是人體必需的亞油酸;飽和脂肪酸(S)占27.67%,主要是軟脂酸。脂肪酸中增高血膽固醇作用明顯的肉豆蔻酸含量較低。P/S植為 0.9,與人體膳食中的值(1.0)十分接近,是較理想的食用脂肪。

2.4 維生素

黃粉蟲蟲體含維生素 AB1B2CDE和核黃素均較高;維生素 B2CD含量高于牛羊肉和牛奶等;而維生素 B2CD則明顯高于這幾種食品;維生素 B2C含量超過了菠菜和韭菜;維生素 DE是豬肉的 44倍,牛肉的 32倍,羊肉的 51倍,牛奶的 106倍。幼蟲干粉中維生素 A和 E含量分別為 3.37和8.98μg/100 g。

2.5 礦物質

黃粉蟲的粗灰分含量為 4.27%,高于蠶蛹而接近豆餅等,鈣、磷含量分別為 2.57%和 0.6%。黃粉蟲含各種無機鹽類都很高,均為有機礦物元素,動物吸收消化好,如鈣、鎂、鐵、錳、鋅和銅的含量都高于其他肉類和蝦類的含量,是一種有益元素的“生物轉化器”,可將無機物轉為人體必需的生物態物質,并可定向、定量生產。此外,幼蟲干粉中有機硒含量高達 34μg/100g。

2.6 蟲糞沙資源

黃粉蟲糞沙含氮 3.37%,磷 1.04%,鉀1.40%,并含有鋅 、硼 、錳 、鎂 、鈣 、銅七種微量元素 。既可以作為輔助飼料添加劑,又是一種高效生物有機肥,可用作蔬菜、花卉專用肥,目前已有企業進行專業化開發。黃金麗(2001)研究表明,施用以蟲糞沙為主要原料的高效生物有機肥,能增肥地力,促進土壤環境生物多樣性,增加產量、提高品質。

3 人工生產養殖方式

隨著人們對黃粉蟲資源價值的認識不斷深入,應用范圍不斷擴大,必須以營養價值評估為基礎,不斷改進生產飼養方式,提高效率,降低成本,滿足日益增長的社會需求,實現標準化工廠化生產養殖。

根據生產飼養規模、市場開拓、應用范圍和管理水平,可將目前的生產飼養分為四種類型：①個體飼養自用,主要為養魚、養鳥愛好者;②較大規模的專業養殖戶,多具有十幾年的生產飼養歷史,年產規模在 1萬 ～5萬 Kg不等,主要供應觀賞魚、鳥批發市場;③公司內自成半封閉式產業鏈,主要是綜合性農業公司,如自養、制作特種飼料、進入畜牧業、漁業等領域;④專業公司運作,以公司 +基地 +養殖戶或合作社的形式,主動開拓國內外市場應用范圍,總體規模最大,應用領域廣泛,包括食用(蛹菜、蛹粉),飼用、加工等。

3.1 小規模散養

黃粉蟲的利用初期僅是作為珍禽、觀賞魚、寵物和食用、藥用蛙類的活體餌料,大多數是分散于家庭小規模飼養,各種蟲態混雜于一個飼養容器,生產效益低,應用范圍狹窄。

3.2 大規模飼養

20世紀 80年代以來,黃粉蟲的規模飼養研究有了突破性進展,1989年山東省農業廳組織了《黃粉蟲新品種選育、繁育、工廠化生產及產業化開發》項目鑒定,為大規模飼養技術發展奠定了基礎。

3.3 工廠化(規?；藴驶?生產養殖

工廠化生產主要體現在可以采用設施條件、機械化、自動化和信息化技術與設備(自動分揀、干燥、粉碎、包裝等)的應用。2003年山東省農業廳組織鑒定了農業部豐收計劃項目《黃粉蟲工廠化生產技術的示范推廣》,提高了效率,減輕了勞動強度。

4 人工高效工廠化養殖的技術環節

黃粉蟲的人工高效工廠化標準化生產養殖技術,以生物學特性為基礎、人為滿足其生長需求為條件、高效生產為目標,涉及品種改良、飼料、飼養設施和器具、環境條件控制、敵害預防及病害防疫、新技術應用、產后加工、系統化工藝流程研究等方面。

4.1 種源與種質改良

品種在農業生產的種植業和養殖業中均具有重要的作用,黃粉蟲生產也不例外。在長期的人工飼養過程中,由于受到飼料營養、環境條件、管理精細程度等諸多因素的影響,大部分黃粉蟲品系退化嚴重,活力下降。針對這一問題有關大專院校和科研單位已經開展了大量工作,并取得了成效。昆蟲雜交育種方面的研究以家蠶的報道最多,蜜蜂次之,作為科研材料的果蠅、棉鈴蟲等也有一些研究,其他尚未開展系統的工作。針對黃粉蟲資源,山東農業大學環境生物與昆蟲資源研究所利用常規雜交選育的方法,對應不同的利用目的,培育出 GH-1GH-2HH-1等系列新品系,并在分子水平上加以鑒定,均表現出體質健壯、活潑機敏、產卵量大、孵化率高等特點。目前,通過建設昆蟲繁育試驗場對性狀穩定的三個品系和黑粉蟲正加大繁育力度,向工廠化、規?；?、集約化和標準化發展,為進一步推動產業化發展奠定基礎。

4.2 飼料原料及生物飼料

4.2.1 飼料原料

黃粉蟲食性雜、食料原料廣,可以取食利用各種有機廢棄物(腐屑)資源,如農作物秸稈糠粉、果蔬殘體、麥麩、酒糟、豆渣、各種樹葉粉、雜草粉等。

4.2.2 生物飼料

生物飼料是以黃粉蟲可以食用的有機原料為基礎,經過微粉、菌劑發酵、加工造粒而成的專用飼料。菌種由黃粉蟲的腸道微生物、酵母、其他環境微生物組合而成。

4.3 飼養設施和器具

黃粉蟲的工廠化標準化飼養,對飼養設施和器具的標準化有一定的要求?？梢圆捎梅筐B、大棚、溫室等各種條件;一個飼養場最好采用一個規格的飼養盒,常用的規格有 3種 60×20×4 cm、80×40×6 cm和 100×50×8 cm。

4.4 環境條件的控制

影響黃粉蟲生長發育的環境因素有非生物因素和生物因素,非生物因素主要是溫度、濕度、電磁波,生物因素主要是自身群體密度。黃粉蟲作為一種強群集性昆蟲,其幼蟲的生長受密度影響可分為兩個階段,一是幼蟲孵化后 1個月內,可以保持高密度飼養;二是 1個月至化蛹,必須保持適當密度。黃粉蟲飼養過程中的密度效應非常復雜,受到蟲糞沙、齡期、飼料、溫濕度等各種因素的綜合影響,目前這些因素之間的關系尚無確切的結論。其腸道微生物對生命活動的影響尚未開展研究。

4.5 敵害預防及病害防疫

黃粉蟲抗逆性強,在飼養過程中很少發生病蟲害,主要敵害是一種常見的螨類。其他死亡因素主要是受飼料衛生、溫度、濕度、運輸條件、分齡管理等因素所致。

4.6 新技術的應用

主要有生物飼料、營養調節(肉骨粉、廚余物干制粉的作用)和環境條件控制(空調、加濕器應用等)、分揀、微粉技術設備等。

4.7 黃粉蟲的加工技術

黃粉蟲的干燥技術包括微波干燥、負壓遠紅外脫水干燥和低溫冷凍干燥技術。黃粉蟲的脫脂技術包括化學浸提技術與超臨界萃取技術。

5 營養保健功能的測試及實驗研究

5.1 降血清總膽固醇和甘油三酯的作用

黃粉蟲脂肪中亞油酸占脂肪酸總量的 29.2%,亞油酸是一種天然的生物活性物質,它能促進膽固醇轉變成膽汁酸鹽排出,又能調節前 β脂蛋白外層的脂質成分,促進其降解,具有降低膽固醇和甘油三酯的作用。以雞為對象的實驗證明,黃粉蟲幼蟲添加飼喂與口服復方亞油酸乙酯丸達到同樣的效果。

5.2 保健功能

為了挖掘黃粉蟲的食用價值、擴大其在食品領域的應用,經過對其生物富集及保健功能測試,確認黃粉蟲是值得開發的人類保健食品。楊明祿(2008)研究了黃粉蟲幼蟲對鋅和硒的生物富集作用,證明黃粉蟲幼蟲對硒的富集能力較強。

6 抗菌物質的研究及應用前景

昆蟲抗菌物質是昆蟲免疫系統受到外源異物刺激后,為清除這種異源物質所產生的一類具有抑菌或殺菌效應的肽或多肽物質。昆蟲獨特的免疫系統和機制,不同于高等脊椎動物免疫系統,后者的免疫球蛋白與抗原具有特異結合能力,而昆蟲抗菌物質的抗菌作用具有廣譜性。自 Boman等 1972年首次通過注射蠟樣芽孢桿菌(Bacillus cereus)誘導惜古比天蠶(Hyalophora cecropia)滯育蛹免疫血淋巴中分離到昆蟲抗菌肽(cecropins)至今,已從柞蠶、煙草天蛾、果蠅、麻蠅、蜜蜂等 30余種昆蟲中分離到不同類型的抗菌物質;這些抗菌物質能夠作用于動植物病原細菌、真菌、病毒、原生動物等。

王立新(2008,2009)報道了用真菌誘導黃粉蟲幼蟲表達抗菌物質及其對真菌的影響,并且分析了黃粉蟲不同生長階段所提取的抗菌肽抗菌活性及抗菌肽組分差異。國內已分別用超聲波和饑餓后飼喂大腸桿菌的方式進行了誘導并獲得了抗菌肽,測定了對常見動植物病原細菌的抑菌效應,研究了大腸桿菌對黃粉蟲不同蟲態誘導動力學。

竇珍偉等(2008)對黃粉蟲中甲殼素和殼聚糖的提取工藝進行了研究。

7 有關技術及質量保證

7.1 技術進展

目前在黃粉蟲資源成分提取純化和食品的加工工藝方面做了很多研究,開拓了應用范圍,消除了人們對黃粉蟲作為食品難以接受的習慣認識,并從感官上予以接受。劉懷如等(2000)綜述了黃粉蟲資源成分提取的技術。

7.1.1 黃粉蟲資源成分的提取工藝

黃粉蟲蛋白質的提取技術已經有些研究,對常用的堿提法法和鹽提法比較,后者優于前者。

杜開書等(2008)研究了黃粉蟲蛹超氧化物岐化酶的提取及性質,為 SOD的提取提供了新的酶源。

7.1.2 甲殼素/殼聚糖的制取與應用

甲殼素是一種具有天然抗菌性的物質,存在蟲體壁、蟲蛻中,具有廣泛的應用。

7.1.3 分子生物學技術應用

Yue(2009)將黃粉蟲幼蟲的抗凍基因利用 RT-PCR技術在大腸桿菌 Escherichia coli中進行了克隆和表達。

7.2 安全性測試

對于黃粉蟲幼蟲、蛹的食用安全性,目前所做的一些毒理試驗證明普通方法加工的黃粉蟲食品具有少量毒素,主要來自于消化道的雜物和部分腺體分泌物,可以造成動物的肝、腎組織的損傷,必須經過嚴格的清雜處理才可以作為食品原料。黃粉蟲幼蟲干粉濾液無毒性,有毒重金屬的含量均低于國家標準。

8 應用領域

黃粉蟲資源的產業應用,主要在于飼料、食品、環保及其它幾個領域。許齊愛、彭偉錄、李小璽等(2008),朱峰、李玲(2009)對于黃粉蟲的開發利用進行了初步總結。

8.1 飼料應用

為了解決由于動物性蛋白質飼料添加劑緊缺而導致的限制畜牧業發展的瓶頸問題,開發昆蟲蛋白正在成為一個世界大趨勢。昆蟲生產養殖自身也發展成為一個朝陽產業。

根據飼料來源,可將現有的蛋白質飼料分成四類：植物性蛋白質飼料、動物性蛋白質飼料、單細胞蛋白飼料、非蛋白質含氮物質(NPN)。

植物性蛋白質飼料包括豆科籽實,各種餅粕,某些籽實加工副產品(玉米 DDG、DDGS等),以及糟渣類。動物性蛋白質飼料主要來源于畜、禽、魚等動物體及其廢棄物,動物性飼料種類極多,性質各異、資源分散,如不及時收集常被廢棄或作為肥料,魚粉和肉骨粉是使用最廣泛的動物性蛋白質,昆蟲類蛋白質即屬于此類,同時包括蚯蚓、蝦蟹粉等。單細胞蛋白質(SCP)是以糧食、淀粉、糖蜜及其他可溶性碳水化合物發酵生產的菌體蛋白。非蛋白質含氮物質(NPN)包括酰胺、氨基酸、配糖體及脂肪氮化物、生物堿、氨鹽等,在飼料中較多的只有酰胺和氨基酸。

以上 4類蛋白質資源,以植物性資源開發較為充分;動物性的只有魚粉、肉骨粉資源得到充分開發,其他有待大力開發,尤其昆蟲源蛋白質;其他兩類則需借助于生物工程技術的發展和配套,才能得到較大規模的發展和應用。

在肉骨粉污染、魚粉短缺以及推進綠色安全生產的全球形勢下,昆蟲源蛋白的應用前景越來越廣闊,黃粉蟲也由單純的活體利用向飼料添加劑加工方向發展。

8.1.1 活體利用,延長特色生態養殖鏈

黃粉蟲作為飼料昆蟲,傳統上以活體作為珍禽及觀賞鳥的飼養餌料應用為主。近幾年來,以黃粉蟲為基礎,飼養珍奇動物(熱帶魚、蜥蜴、觀賞龜等)、藥用小動物(蝎子、蛤蚧 、壁虎、蜈蚣 、蜘蛛等)、兩棲爬行類(林蛙、牛蛙、石蛙等)、鳥類、羅非魚等,延長了特種經濟動物養殖鏈。除此之外,黃粉蟲也是養殖其他捕食性或肉食性昆蟲,如螞蟻、蟈蟈的良好飼料。

以黃粉蟲生產養殖為基礎,可以促進地方特產養殖業的發展,如遼寧丹東的香魚、東北地區的林蛙、湖南等地的石蛙、浙江的甲魚和大口鰱、沿海地區的特種魚蝦養殖業等。

8.1.2 作為飼料添加劑,調整傳統養殖業結構,提升傳統養殖業水平

從數量、質量需求方面分析,昆蟲蛋白作為餌料前景極為廣闊。以山東省為例,飼料數量缺口極大,據省畜牧辦資料,全省飼料供應偏緊,每年需飼料 2500萬噸,但全省工業配合飼料年產量僅 640萬噸,加上預混料、濃縮料配出的飼料數量,總量約為1500萬噸,按照料肉比、蛋料比的平均水平計算,再加上魚蝦和其他動物飼料,尚有缺口近 1000萬噸。我國未來飼料生產的出路：總的形勢是將精飼料、綠色飼料和秸稈飼料三者有機結合,其中,精飼料將一直處于嚴重短缺狀態。由于進口優質魚粉價格居高不下并已出現攙假、肉骨粉污染導致瘋牛病暴發等嚴峻形勢,使得飼料行業的生產成本難以降低,目前應積極尋找魚粉的替代原料,降低生產成本,昆蟲源蛋白將是最佳選擇。從質量需求分析,我國農業部頒布的《動物源性飼料產品安全衛生管理辦法》、《綠色食品：飼料及飼料添加劑使用準則》、《綠色食品：動物衛生準則》、《綠色食品：獸藥使用準則》等政策、法規,為推廣應用昆蟲源蛋白質飼料提供了政策保證。

利用 3%～6%的鮮蟲漿粉代替等量國產魚粉飼喂肉雞,增重率可以提高 13%,飼料報酬率提高23%,采用以黃粉蟲幼蟲粉為主的復合蟲粉添加劑,可使蛋雞的產蛋率比微量元素添加劑高 7%～12%,比高效飼料精高 2.38%。

8.2 食品應用

黃粉蟲在食品領域的應用,以蛹態為主,可以分為原形食品、蛹菜及蛹粉、酶解營養液、蛋白膠囊、高蛋白甜奶、精練蟲油、罐頭食品和高純度蛋白質營養強化劑等系列。

8.2.1 蛹菜與蛹粉

我國民間食用昆蟲的習俗具有悠久的歷史,尤其是對昆蟲蛹的食用早在公元 12世紀前的《禮記內則》中就有記載,全國均有食用蠶蛹的習慣,膠東半島至今將松毛蟲蛹作為風味佳肴。

隨著對黃粉蟲加工技術的改進和突破,黃粉蟲蛹菜已經成為一道特色菜肴出現在許多酒店中,國內一些公司經過標準化生產已經創立了部分品牌產品,打開了國內外市場。

將黃粉蟲蛹經過微波、負壓遠紅外、冷凍等干燥技術處理,微粉加工成蛹粉,可以添加到各種食品中,經過水解發酵,可以獲得營養豐富的發酵蛋白飲料。

8.2.2 食品加工

黃粉蟲幼蟲或蛹作為食品直接利用尚存在一個接受的過程,但可以經過加工改變外型利用。在食品加工應用領域,仍然提倡以蛹體或蛹粉為主體原料,以低于 5%的添加量制作面包、蛋糕及醬油等。

8.2.3 復合氨基酸及相關產品

黃粉蟲幼蟲含有占干重 59.17%的氨基酸,其中有 8種為人體所必需。以蟲體干粉通過酶解法排除苯醌毒物,酶解濾液的氨基酸含量高達 98.64%,可用于制作氨基酸片劑或膠囊,也可添加到固態食品中制成強化營養食品。酶解濾粉中的氨基酸在酒中的溶解率高達 93.82%,可用于制作復合氨基酸口服液和氨基酸酒。

8.3 環保應用

黃粉蟲可以作為一種高效的環境昆蟲加以利用,主要用于轉化處理城鄉生活、生產有機垃圾。目前垃圾圍城危機日趨嚴重,城鄉垃圾匯合之勢越來越猛,如何消解有機垃圾是其中最為關鍵的環節。黃粉蟲取食轉化消耗有機垃圾的數量是其生物量增長的 4～5倍,加之可以工廠化立體生產,在環保領域的應用前景十分廣闊。卓少明等(2009)進行了新鮮西瓜皮、香蕉皮、水浮蓮、麥麩、面粉養殖黃粉蟲的研究。

8.4 蟲糞基有機肥應用

黃粉蟲糞沙可以作為生物有機肥的基料。劉玉升(2002)測試黃粉蟲糞沙中含粗蛋白質(%)：24.86,水分 (%)：12.10,粗灰分 (%)：8.41,鈣(%)：0.43,總磷 (%)：1.22。甘耀坤等 (2008)研究了黃粉蟲糞沙提取液對 5種食用菌菌絲生長的影響,結果顯示對平菇、秀珍菇、雞腿菇和紅菇的菌絲生長均有促進作用。

8.5 其他領域

除飼用、食用外,黃粉蟲還是著名的科研材料,可用于生物學、農用藥物生測及生理生化研究等方面。此外,也是很多天敵培育、蟲草培養的代用寄主。

9 展望

以“資源經濟學”的理論和觀點為指導、推進昆蟲資源的產業化,是 21世紀昆蟲學研究的熱點和關鍵領域,逐漸形成的“經濟昆蟲資源學”是與“理論昆蟲學與昆蟲技術學”、“植保昆蟲學”并列的重要組成部分。黃粉蟲是繼家蠶、蜜蜂后又一個極具希望被產業化開發的昆蟲種類,仍然需要繼續深化基礎和應用兩個方面的研究。

9.1 復合昆蟲粉

黃粉蟲蛋白雖然具有諸多優點,但仍存在一些問題,如蛋氨酸、賴氨酸與魚粉相比偏低,結構性尚差等,可以通過與蠅蛆粉、土元粉和蚯蚓粉的混合加以糾正。因此,應當依據“合理膳食、均衡營養、健身抗病、綠色安全”的原則,與其他昆蟲粉組合,研制復合昆蟲粉,應用于食品或飼料領域。

9.2 微生態制劑與生物飼料

加強對黃粉蟲微生態學的研究,研制微生態制劑,開發黃粉蟲的生物飼料,是一個既可轉化秸桿等有機廢棄物資源,又可供出動物蛋白的途徑,同時昆蟲腸道的優良菌株還可應用于畜禽秸桿生物飼料的生產,具有重要的意義和廣闊的應用前景。需要進一步研究昆蟲腸道微生物與蟲體營養之間的關系,如確定菌株在蟲體圍食膜上的寄居關系,蟲菌之間的營養關系以及二者之間的分子機制。

9.3 利用昆蟲轉化肉骨粉,提高生產效率

昆蟲不僅可以直接提供動物蛋白,而且作為“生物反應器”具有對肉骨粉等的巨大分解、轉化能力,是解除肉骨粉污染的重要途徑。通過昆蟲分解、轉化肉骨粉,可以促進傳統畜牧業的綠色化生產和質量提升。通過利用肉骨粉,極大的提高生產效率,補充國際魚粉市場的不足,實現 “旱地捕魚、草海撈蝦”、獲得豐富動物源蛋白質的目標,促進傳統畜牧業養殖結構的調整和技術水平的提高。

9.4 研究各個系統的共生菌

從分子水平上揭示黃粉蟲及其它昆蟲生命活動的原理也是目前研究非?；钴S的領域。

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