核桃葉飼料對黃粉蟲幼蟲生長及消化酶活性的影響

符百文 林葉邦 楊振德 王蕊蕊 吳廣 黃梅 費玲玲

摘要：為了提高花絨寄甲（Dastarcus hellophoroides Fairmaire）對核桃云斑天牛的防治效果，采用云斑天牛（Batocera horsfieldi）寄主植物核桃葉對花絨寄甲替代寄主黃粉蟲（Tenebrio molitor）進行人工飼養(yǎng)，通過測定黃粉蟲幼蟲生長量及消化酶活性評價核桃葉作為飼料的適宜性。結(jié)果表明，核桃葉飼料對黃粉蟲幼蟲體內(nèi)消化酶活性和生長狀況有明顯影響。麥麩飼料中添加未經(jīng)發(fā)酵的核桃葉會抑制黃粉蟲幼蟲生長，而添加發(fā)酵的核桃葉黃粉蟲幼蟲則呈現(xiàn)增長的趨勢，生長速度以50%麥麩+50%發(fā)酵核桃葉處理最快。不同飼料飼養(yǎng)的黃粉蟲幼蟲生長量與其體內(nèi)蛋白酶活性呈正相關(guān)關(guān)系，與淀粉酶和蔗糖酶活性無相關(guān)性。

關(guān)鍵詞：黃粉蟲（Tenebrio molitor）幼蟲;核桃葉;發(fā)酵;生長量;消化酶

中圖分類號：S899.9? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：0439-8114（2018）22-0054-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.22.015? ? ? ? ? ?開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Abstract： In order to enhance the effect of Dastarcus helophoroides on prophylaxis and treatment of walnut Batocera horsfieldi，used walnut leaf，which is host plant of B. horsfieldi，to artificially feed Tenebrio molitor larvae that substitutes original host D. helophoroides，the suitability of walnut leaf as fodder through the determination of growth of T. molitor larvae was evaluated. The results indicated that walnut leaf fodder had obvious effects on digestive enzyme activity in T. molitor larvae and growth condition. Adding unfermented walnut leaf to wheat bran fodder can inhibit the growth of T. molitor larvae. Instead，wheat bran fodder with fermented walnut leaf showed increasing trend of T. molitor larvae，of whom the growing speed was fastest under treatment 50% wheat bran plus 50% fermented walnut leaf. Growing amount of T. molitor larvae was correlated with internal protease activity，but no correlation with amylase and saccharase activity.

Key words： Tenebrio molitor larvae; walnut leaf; fermentation; development; digestive enzyme

黃粉蟲（Tenebrio molitor）又名面包蟲，隸屬鞘翅目、擬步甲科，原產(chǎn)于南美洲，是一種倉庫和貯藏害蟲[1]。黃粉蟲是一種高蛋白、高脂肪、氨基酸種類豐富的昆蟲資源，是國內(nèi)常用飼料昆蟲和食品蛋白添加劑，已普遍應(yīng)用于飼料、食品產(chǎn)業(yè)及氨基酸加工等行業(yè)中[2，3]。因昆蟲具有特定的學(xué)習(xí)能力[4]，已有研究將黃粉蟲作川硬皮腫腿蜂（Scleroderma sichuanensis Xiao）和花絨寄甲（Dastarcus hellophoroides Fairmaire）的替代寄主[5，6]，對天牛的生物防治具有重要意義。

目前，采用替代寄主繁殖的花絨寄甲對核桃云斑天牛的搜索和寄生能力較低[7]，且存在人工飼料配方成分復(fù)雜、步驟繁瑣、成蟲產(chǎn)卵前期長等問題[8，9]，對核桃云斑天牛的防治效果不理想。大規(guī)模人工繁殖天敵昆蟲用于有害昆蟲的生物防治，人工飼料或替代寄主的選擇是關(guān)鍵[10]。因此，要提高花絨寄甲對核桃云斑天牛的搜索和寄生能力就必須繁育花絨寄甲云斑天牛生物型[11]。即在花絨寄甲人工飼養(yǎng)過程中，利用云斑天牛幼蟲和其生存環(huán)境信息對花絨寄甲進行馴化飼養(yǎng)，通過花絨寄甲的適應(yīng)性學(xué)習(xí)與訓(xùn)練，獲得花絨寄甲云斑天牛生物型[12，13]，提高花絨寄甲對云斑天牛的搜索和寄生能力，達(dá)到提高防治效果的目的。本研究通過以麥麩和核桃葉不同配比的飼料飼養(yǎng)黃粉蟲，測定在不同食物配比下黃粉蟲幼蟲生長量及其體內(nèi)消化酶活性的差異，旨在找出能使黃粉蟲生長最快的飼料配比，為提高花絨寄甲對替代寄主的寄生率提供參考。

1? 材料與方法

1.1? 供試?yán)ハx與飼料來源

黃粉蟲購于南寧市花鳥市場，于BSC-400恒溫恒濕培養(yǎng)箱內(nèi)，溫度（26±1） ℃，相對濕度70%～80%。用麥麩飼養(yǎng)至第2代4齡幼蟲時用于不同食物配比試驗。

麥麩購自廣西南寧市花鳥市場，核桃葉來自于廣西大學(xué)林學(xué)院苗圃基地。麥麩于100 ℃烘干，核桃葉用去離子水洗凈晾干，粉碎后使用。

1.2? 發(fā)酵方法

發(fā)酵的方法參考王崇均等[14]的方法。稱取0.55 g的干酵母放入消毒燒杯中，加入3 g蔗糖和適量去離子水，用玻璃棒攪拌均勻，活化15 min后，加入0.3 g尿素，定容至100 mL，得菌懸液。每100 g的核桃葉碎渣加入100 mL的菌懸液，并混合均勻，壓實后密封發(fā)酵。9 d后取出，用烘箱85 ℃烘干后，得發(fā)酵核桃葉飼料。

1.3? 試驗設(shè)計

設(shè)置7個不同的飼料配比處理。處理1，以全麥麩食物為對照（CK）。處理2至處理4為未發(fā)酵組，處理2，30%麥麩+70%未發(fā)酵核桃葉;處理3，50%麥麩+50%未發(fā)酵核桃葉;處理4，70%麥麩+30%未發(fā)酵核桃葉。處理5至處理7為發(fā)酵組，處理5，30%麥麩+70%發(fā)酵核桃葉;處理6，50%麥麩+50%發(fā)酵核桃葉;處理7，70%麥麩+30%發(fā)酵核桃葉。每個處理挑選大小基本一致的健康4齡幼蟲放入裝有食物的塑料盒（12 cm×7 cm×5 cm）內(nèi)，在BSC-400恒溫恒濕培養(yǎng)箱內(nèi)飼養(yǎng)，每個處理組設(shè)3個重復(fù)。每隔2 d更換新鮮食物，飼養(yǎng)3周后進行各指標(biāo)測定。

1.4? 體重測定

采用電子天平（精度0.1 mg）稱量體重，稱量試驗開始時7個處理的初始體重，每隔1周稱取1次每組試驗的體重，觀察測量3周。

1.5? 酶液提取及活性測定

1.5.1? 酶液的提取? 酶液的提取方法參考楊振德等[15]的方法。分別取供試黃粉蟲幼蟲3頭，用電子天平稱重后，用冷凍去離子水沖洗并用預(yù)冷的pH=5.6磷酸緩沖液潤洗、吸干后置于預(yù)冷的組織勻漿器中，加入上述緩沖液冰浴研磨成勻漿，將其全部轉(zhuǎn)入2 mL離心管中，置于高速冷凍離心機在4 ℃ 15 000 r/min條件下離心15 min，上清液即為酶提取液。

1.5.2? 酶活性的測定? 蛋白酶活性的測定采用福林-酚法[16]，以每分鐘每毫克酶蛋白催化產(chǎn)生的酪氨酸微克數(shù)表示酶活性大小[μg/（mg·min）];淀粉酶活性的測定采用3，5-二硝基水楊酸法[17]，以每分鐘每毫克酶蛋白催化產(chǎn)生的麥芽糖毫克數(shù)表示酶活性大小[mg/（mg·min）];蔗糖酶活性的測定參照朱儉等[18]的方法并略改進，以每分鐘每毫克酶蛋白催化產(chǎn)生的葡萄糖毫克數(shù)表示酶活性大小[mg/（mg·min）]。

1.6? 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2013進行數(shù)據(jù)處理及SPSS 17.0軟件進行單因素方差分析（ANOVA）和Duncan多重比較。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 不同食物配比對黃粉蟲幼蟲生長的影響

由圖1可知，黃粉蟲幼蟲取食全麥麩（處理1）后其體重表現(xiàn)出較快的增長，但麥麩飼料中加入不同比例未經(jīng)發(fā)酵處理核桃葉的試驗組黃粉蟲體重顯著低于初始體重，出現(xiàn)負(fù)增長，且出現(xiàn)較多黃粉蟲幼蟲死亡現(xiàn)象。飼料中未發(fā)酵核桃葉比例越高，幼蟲的死亡數(shù)越多，說明未經(jīng)過發(fā)酵處理的核桃葉對黃粉蟲幼蟲具有毒害作用。麥麩中添加不同比例經(jīng)過發(fā)酵處理后的核桃葉，黃粉蟲幼蟲體重增加速率不同。其中處理6的黃粉蟲體重增加最快，其體重顯著高于處理5和處理7，也優(yōu)于全麥麩飼養(yǎng)的處理1。說明麥麩中添加一定比例發(fā)酵處理的核桃葉飼養(yǎng)黃粉蟲是可行的。

2.2? 不同食物配比對黃粉蟲幼蟲體內(nèi)消化酶活性的影響

由表1可以看出，不同食物配比的飼料對黃粉蟲幼蟲體內(nèi)消化酶活性產(chǎn)生顯著影響。未發(fā)酵組黃粉蟲的蛋白酶活性隨著飼料中核桃葉比例的增加而降低，發(fā)酵組中處理5和處理6的蛋白酶活性顯著高于對照（CK）和未發(fā)酵組;其中，處理6的蛋白酶活性最高，處理5次之，處理4活性最低。對照組和添加不同比例未發(fā)酵核桃葉飼料試驗組的黃粉蟲幼蟲體內(nèi)淀粉酶活性均高于添加相同量發(fā)酵核桃葉的飼料試驗組，以對照組的淀粉酶活性最高，處理4次之，處理6的活性最低。在添加不同比例未發(fā)酵核桃葉飼料試驗組內(nèi)，黃粉蟲幼蟲體內(nèi)淀粉酶活性隨著添加未發(fā)酵核桃葉比例的增加而增加。黃粉蟲幼蟲體內(nèi)蔗糖酶活性以處理6最高，處理4次之，且均顯著高于對照，其余處理之間無明顯差異。

3? 小結(jié)與討論

黃粉蟲的生長發(fā)育受到溫度、濕度、食物含水量等因素的影響[19，20]。在人工飼養(yǎng)環(huán)境中，飼料的不同配比更是對黃粉蟲的生長發(fā)育有著重要影響[21，22]。在某一飼料喂食生長不理想的情況下，通常采用發(fā)酵的方法來優(yōu)化黃粉蟲對飼料中營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收[23，24]。本研究結(jié)果表明，加入未經(jīng)發(fā)酵處理的核桃葉喂食黃粉蟲，會抑制其生長，黃粉蟲幼蟲的體重隨著添加核桃葉比例的增加而減少，兩者呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。這可能是由于核桃葉中含有較多的有毒或殺蟲物質(zhì)所致[25]，而喂食經(jīng)過發(fā)酵處理后的核桃葉試驗組則呈現(xiàn)增長的趨勢。說明經(jīng)過發(fā)酵處理后，核桃葉中的有毒或殺蟲物質(zhì)有所降低[26]。黃粉蟲的生長發(fā)育還會受到食物含水量的影響[27]，且含水量的多少也影響殺蟲物質(zhì)的活性[25]，綜合來看，50%麥麩+50%發(fā)酵核桃葉（處理6）的黃粉蟲生長最好，飼料配比為最優(yōu)。

昆蟲在長期進化的過程中形成了與環(huán)境相適應(yīng)的消化體系，昆蟲體內(nèi)消化酶活性與食性和營養(yǎng)利用存在密切關(guān)系，酶活性是營養(yǎng)需求的表現(xiàn)[28]。本研究發(fā)現(xiàn)，不同配比的核桃葉飼料，以及核桃葉的發(fā)酵與否，都會對黃粉蟲幼蟲的消化酶活性產(chǎn)生影響[29]。其中，發(fā)酵組的黃粉蟲幼蟲蛋白酶活性要比未發(fā)酵組的黃粉蟲幼蟲蛋白酶活性高。其中，50%麥麩+50%發(fā)酵核桃葉（處理6）蛋白酶活性最高，體重的增長量最高，說明黃粉蟲幼蟲在食用不同處理、不同配比的食物后，其生長發(fā)育速度與其體內(nèi)蛋白酶活性呈正相關(guān)關(guān)系，這一結(jié)果與王倩倩等[30]對草地螟和張娜等[31]對甜菜夜蛾的研究結(jié)果一致。而淀粉酶活性則與蛋白酶相反，未發(fā)酵組黃粉蟲幼蟲的淀粉酶活性均高于發(fā)酵組黃粉蟲幼蟲的淀粉酶活性，說明黃粉蟲淀粉酶活性與生長量之間無正相關(guān)關(guān)系，可能是由于經(jīng)過發(fā)酵處理的核桃葉飼料已經(jīng)消耗掉核桃葉中的淀粉，致使發(fā)酵組黃粉蟲的淀粉酶活性被弱化，使得發(fā)酵組的淀粉酶活性較未發(fā)酵組偏低。消化酶之間存在一定的協(xié)同作用，淀粉酶活性減少的原因也可能是因為飼料中的蛋白質(zhì)已使得黃粉蟲所需的物質(zhì)與能量得到滿足[32]。黃粉蟲蔗糖活性與生長量之間無正相關(guān)關(guān)系，說明蔗糖酶對于黃粉蟲的生長不起決定性作用。

綜上所述，不同配比、不同處理的核桃葉飼料對黃粉蟲幼蟲體內(nèi)消化酶活性和生長狀況有著明顯的影響。消化酶是反映昆蟲對營養(yǎng)物質(zhì)消化機能的重要指標(biāo)，消化酶的高活性說明昆蟲對營養(yǎng)物質(zhì)有較強的消化吸收能力，從而能夠加快個體生長。昆蟲體內(nèi)消化酶與食物中營養(yǎng)物質(zhì)的利用密切相關(guān)，從而影響幼蟲生長發(fā)育狀況。因此，通過研究不同處理和不同配比的核桃葉飼料飼養(yǎng)黃粉蟲幼蟲后體內(nèi)消化酶活性和生長量的關(guān)系，可以找出最佳的核桃葉添加比例。研究結(jié)果對于核桃林花絨寄甲替代寄主的飼養(yǎng)，提高核桃林花絨寄甲的寄生能力具有參考價值。

參考文獻(xiàn)：

[1] 申? 紅，潘曉亮.高蛋白黃粉蟲的飼養(yǎng)及其利用[J].草食家畜，2004（2）：47-50.

[2] 吳書俠，林華峰，李茂業(yè)，等.黃粉蟲飼養(yǎng)中幾個重要技術(shù)參數(shù)的測定[J].經(jīng)濟動物學(xué)報，2009，13（1）：28-31.

[3] 申? 紅，潘曉亮，王俊剛.黃粉蟲的營養(yǎng)成分測定與分析[J].黑龍江畜牧獸醫(yī)，2004（11）：53-54.

[4] 劉樹生，李月紅，江麗輝.寄生蜂成蟲在寄主搜索過程中的學(xué)習(xí)行為[J].昆蟲學(xué)報，2003，46（2）：228-236.

[5] 李紀(jì)偉.人工繁育花絨寄甲的替代寄主研究[D].山東泰安：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，2017.

[6] ZHU J Y，WU G X，ZE S Z，et al. Parasitization by Scleroderma guani influences protein expression in Tenebrio molitor pupae[J].Journal of Insect Physiology，2014，66：37-44.

[7] 雷? 瓊，陳建鋒，黃? 娜，等.花絨堅甲成蟲人工飼料的篩選研究[J].中國農(nóng)學(xué)通報，2005，21（3）：259-261.

[8] 王衛(wèi)東，小倉信夫，趙? 軍.花絨穴甲幼蟲人工飼料的開發(fā)研究[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報，1999，21（4）：48-51.

[9] 鄭華英，丁秀鳳，解春霞，等.替代寄主繁育和飼料飼養(yǎng)對花絨寄甲成蟲產(chǎn)卵及存活的影響[J].江蘇林業(yè)科技，2016，43（2）：13-16.

[10] 蔡? 艷.作為川硬皮腫腿蜂繁蜂替代寄主的黃粉蟲專用飼料的初步研究[D].四川雅安：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)，2009.

[11] 寒川一成，孫力華，宋友文.植食性昆蟲的生物型——寄生性和為害性的種內(nèi)變異[J].遼寧林業(yè)科技，1984（4）：60-64.

[12] 楊? 偉，謝正華，周祖基，等.用替代寄主繁殖的川硬皮腫腿蜂的學(xué)習(xí)行為[J].昆蟲學(xué)報，2005，48（5）：731-735.

[13] 高? 悅，解春霞，劉云鵬，等.花絨寄甲松褐天牛生物型人工繁育替代寄主的篩選研究[J].中國生物防治學(xué)報，2015，31（2）：264-267.

[14] 王崇均，熊曉莉，李? 濤，等.發(fā)酵玉米秸稈飼養(yǎng)黃粉蟲[J].飼料研究，2015（11）：66-69.

[15] 楊振德，朱? 麟，趙博光，等.苦豆草生物堿對分月扇舟蛾體內(nèi)消化酶和保護酶活性的影響[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報，2006，28（1）：80-83.

[16] 周? 瓊，魏美才，歐曉明.環(huán)氧蒼耳素Ⅰ對菜青蟲中腸消化酶和羧酸酯酶活性的影響[J].昆蟲學(xué)報，2011，54（6）：729-733.

[17] 蔣傳葵，金承德，吳仁龍，等.工具酶的活力測定[M].上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1982.

[18] 朱? 儉，曹凱鳴，周潤琦，等.生物化學(xué)實驗[M].上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1981.

[19] 王宏民，李亞芳，楊萌萌，等.溫度對黃粉蟲體重增加、食物轉(zhuǎn)化率及消化酶活性的影響[J].應(yīng)用昆蟲學(xué)報，2017，54（3）：434-439.

[20] SIMON L M，F(xiàn)ATRAI Z，JONAS D E，et al. Study of peroxide metabolism enzymes during the development of Phaseolus vulgris[J].Biochemistry and Physiology of Pflanzen，1974，166（5-6）：387-392.

[21] 蔣素容，蔡? 艷，周宇爝.不同飼料對黃粉蟲幼蟲水分及粗蛋白和粗脂肪含量的影響[J].四川農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2012，30（2）：243-247.

[22] ZANUNCIO J C，ZANUNCIO T V，GUEDES R N C，et al. Effect of feeding on three eucalyptus species on the development of Brontocoris tabidus（Het.：Pentatomidae）fed with Tenebrio molitor（Col.：Tenebrionidae）[J].Biocontrol Science and Technology，2000，10（4）：443-450.

[23] 鐘小群，李向飛，蔡萬存，等.發(fā)酵飼料對鯉魚幼魚生長性能、消化酶活性、肌肉品質(zhì)和免疫機能的影響[J].南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2018，41（1）：154-162.

[24] 曾祥偉，王? 霞，郭立月，等.發(fā)酵牛糞對黃粉蟲幼蟲生長發(fā)育的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2012，23（7）：1945-1951.

[25] 汪? 威.核桃葉中殺小菜蛾活性成分鑒定與提取工藝研究[D].武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，2007.

[26] 姚明明，李志孝，黃? 凱，等.微生物發(fā)酵法降解山黧豆毒素的研究[J].四川大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2007，44（2）：439-442.

[27] 陳光道，王? 鶴，欒? 雪，等.不同飼養(yǎng)條件對黃粉蟲幼蟲生長發(fā)育的影響[J].中國林副特產(chǎn)，2017（1）：22-23.

[28] 李煉星，李? 浩，沈和定，等.縊蟶家系生長與消化酶活性的比較[J].安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2016，43（3）：431-435.

[29] 駱倫倫.秸稈對黃粉蟲生長發(fā)育、消化酶和腸道微生物的影響[D].杭州：浙江農(nóng)林大學(xué)，2017.

[30] 王倩倩，王? 蕾，李克斌，等.不同寄主植物對草地螟的營養(yǎng)作用及消化酶的影響[J].植物保護，2015，41（4）：46-51.

[31] 張? 娜，郭建英，萬方浩，等.寄主植物對甜菜夜蛾生長發(fā)育和消化酶活性的影響[J].植物保護學(xué)報，2009，36（2）：146-150.

[32] 許明珠，張? 琴，童萬平，等.飼料糖水平對方格星蟲稚蟲生長、體組成和消化酶活性的影響[J].動物營養(yǎng)學(xué)報，2013，25（3）：534-542.