美洲大蠊人工養殖的營養與飼料研究進展

夏 濤，白華毅，蘇子峰，萬德生，李琦華，邵維在，李立華，程志斌*

（1.云南農業大學，昆明 650201；2.大理大學農學與生物科學學院，云南 大理 671003；3.云南騰藥制藥股份有限公司，云南 騰沖 679199）

美洲大蠊原產于非洲北部，屬肢動物門、昆蟲綱、蜚蠊目、蜚蠊科昆蟲，是優勢蜚蠊（Blattodea）之一[1]。美洲大蠊成蟲外觀鐵銹紅色、體圓長、扁平，因此又名紅蠊、船蠊。全世界蜚蠊的種類約5 000種，中國約250種，其中美洲大蠊占總數約90%，廣泛分布于中國各緯度地區[2]。美洲大蠊喜潮濕、溫暖環境，常棲身于人類居所；加之食性雜、繁殖力強，常污染人類食物、傳播多種病原和疾病，自古以來視為人居的主要衛生害蟲之一[3]。近年來，隨著中醫藥研發水平的提高，發現美洲大蠊干粉及其提取物具有確切的藥理活性與特殊的藥用價值，迅速提升了美洲大蠊醫藥產業的發展，也直接促進了美洲大蠊的人工養殖需求[4]。

美洲大蠊生存與繁殖能力均較強、食性廣泛，人工養殖美洲大蠊并不困難。然而，為了保障美洲大蠊干粉醫藥原料的標準供應及實現高效養殖、降低成本，美洲大蠊人工養殖的諸多關鍵技術仍需進一步探索。目前，美洲大蠊人工養殖的營養與飼料研究領域的報道較少。

1 美洲大蠊人工養殖的意義

美洲大蠊作為一種鮮為人知的傳統中藥材，常以鮮蟲或干粉入藥，其藥用價值最早見于《神農本草經》。《本草綱目》也詳載其“癖血、癥堅、寒熱、下氣、利血脈等功效，常用來治療小兒瘡積、療瘡、喉蛾、無名腫毒、膨脹、梅毒以及毒蛇、娛蛤咬傷等癥”。20世紀80年代，云南省著名中醫藥學家李樹楠教授從美洲大蠊中提取了活性核苷類成分，研發了“心脈龍注射液”“康復新”“肝龍”等系列中藥，主治人類心血管等疾病，開啟了中國對美洲大蠊現代中醫藥研究與應用的先河[5]。隨后，美洲大蠊提取物的諸多藥用功效，包括：抑菌、抗病毒、消腫鎮痛、抗炎，殺死腫瘤細胞，促血管增生與組織修復等，被進一步證明與重視，充分展現了美洲大蠊這一特殊動物類中藥的廣闊應用前景[6-9]。

美洲大蠊醫藥產業的巨大需求，促成了中國美洲大蠊人工養殖業的興起與快速發展。目前，中國云南省、福建省、四川省均出臺了美洲大蠊中藥材的地方標準，云南省、四川省、山東省等也形成了一批規模較大的美洲大蠊人工養殖基地與中藥制藥企業[3]。這些都對美洲大蠊人工養殖的質量與效率有了更高的要求，從而促成美洲大蠊人工養殖技術的深入研究，這樣才能從源頭保障美洲大蠊醫藥產業穩定發展的需求[10]。

2 美洲大蠊人工養殖的營養學研究

由于美洲大蠊長期作為居家害蟲，行為學領域研究較多，這對人工養殖美洲大蠊有一定裨益；但國外罕有研究美洲大蠊人工養殖營養需求的試驗報道。近年來由于中國美洲大蠊現代中醫藥產業的興起，一定程度上推進了美洲大蠊人工養殖的營養學研究，盡管這一領域的研究剛剛起步。

從營養學角度而言，美洲大蠊的食物或飼料同樣包括水、蛋白質、碳水化合物、脂肪、礦物質、維生素等6個基本營養元素。目前，有限的幾篇試驗報道主要集中在美洲大蠊對飼料蛋白質、碳水化合物、脂肪的營養需要總量及其之間適合的組成比例，對更進一步的礦物質、維生素、氨基酸、脂肪酸等復雜營養元素的需求量研究，鮮有報道。

我國較早研究與報道了人工養殖的美洲大蠊對飼料粗蛋白、碳水化合物、粗脂肪的營養需要量，對美洲大蠊雌性成蟲生長階段的試驗按照飼喂的飼料營養水平不同，設計了3個處理組，分別為：低營養水平處理組（11.4%蛋白質、5.2%脂肪、83.4%碳水化合物）；中營養水平處理組（14.4%蛋白質、8.1%脂肪、77.5%碳水化合物）；高營養水平處理組（18.4%蛋白質、10.2%脂肪、71.4%碳水化合物），試驗以美洲大蠊雌性成蟲的平均日增重、采食量、飼料轉化效率等指標綜合統計數據，結果表明，18.4%蛋白質與10.2%高脂肪處理組飼料對美洲大蠊雌性成蟲的生長性能最佳[11]。

在此基礎上，進一步研究了飼料營養水平對美洲大蠊雌性成蟲繁殖階段的繁殖性能影響，該研究通過正交實驗設計9個營養水平的試驗飼料，以產卵莢重量、卵莢孵化率、飼料轉化效率等指標綜合評價美洲大蠊雌蟲的繁殖性能，結果表明，含蛋白質19.2%與脂肪15.6%的試驗飼料對美洲大蠊雌蟲繁殖性能最佳，尤其是卵莢孵化率顯著提升達81.9%，突破了卵莢孵化率較低的人工養殖技術難題[12]。

隨后，張李香等在國內率先報道了美洲大蠊若蟲人工養殖營養需要量的研究結果，采用正交實驗方案，設計了9個不同蛋白質、脂肪、碳水化合物營養水平的處理組，以美洲大蠊若蟲的體長、平均日增重、采食量、飼料轉化效率等指標綜合統計數據，結果表明，22.5%高蛋白質與18.2%高脂肪處理組飼料對美洲大蠊若蟲的生長性能最佳[13]。

綜合以上數據，相對現代畜禽養殖業的飼養動物營養需要量的研究，美洲大蠊人工養殖的營養需要量研究在氨基酸、礦物質、維生素等領域還有很多空白急需完善。

3 美洲大蠊人工養殖的配合飼料研究

美洲大蠊的生長周期有1年有余，基本上可分為3個階段：卵期、幼蟲期、成蟲期[14]。自然條件下的美洲大蠊卵期為28～90 d，視卵莢的孵化溫度、濕度等條件而有較大變化。自然條件下的美洲大蠊幼蟲（若蟲）期一般歷時30～450 d，差異巨大，隨后羽化為成蟲，即進入繁殖期或藥用階段。自然條件下的美洲大蠊成蟲生命周期1～2年[14]。美洲大蠊若蟲、成蟲的生長周期視環境溫度、濕度、食源等條件影響較大，為人工養殖美洲大蠊及美洲大蠊營養與飼料研究留下了巨大空間，尤其是可以通過配合飼料的研發，縮短養殖周期，提高養殖效率與產品藥用質量。

然而，迄今為止有關美洲大蠊配合飼料的研究與相關試驗尚無報道。因此，課題組通過“國家知識產權局綜合服務平臺”網站，獲得了已經授權發明專利并公開的一些美洲大蠊人工飼料配方的初步數據，匯總成表1[15-19]。分析表1所統計的5個美洲大蠊人工飼料的發明專利，發現美洲大蠊人工養殖的配合飼料基本由4類飼料原料組成，包括：能量飼料原料、蛋白質飼料原料、礦物質飼料原料與誘食劑。構成美洲大蠊人工飼料的能量飼料原料，主要包括：玉米、小麥（粉）、麥麩、米糠、油脂，與構成一般畜禽配合飼料的能量飼料原料種類基本相似，說明美洲大蠊食性廣泛[20]。美洲大蠊人工飼料的蛋白質飼料原料，主要包括：豆粕、魚粉、豌豆、蠶蛹、干酵母粉。其中，中國飼料工業企業常用的是豆粕、魚粉，豌豆一般歐洲飼料企業常用，而中國主要供人類食品，用于飼喂畜禽較少，至于蠶蛹、干酵母粉的貨源較少，中國畜禽配合飼料使用較少。以上說明，美洲大蠊對蛋白質飼料原料有一定的偏好，值得進一步研究，以提高美洲大蠊人工養殖的效率。除了添加骨粉與食鹽外，有關美洲大蠊人工飼料的專用礦物質飼料添加劑報道較少，這一領域有待于深入研究。此外，為提高養殖效率，增加美洲大蠊的采食量，美洲大蠊人工配合飼料一般會根據美洲大蠊的食性，添加以甜味為主的誘食劑，主要包括白糖、紅糖及糖蜜等[16]。在對不同食物對德國小蠊的誘食作用的研究中發現，糖類中對蟑螂最具誘食效果的是葡萄糖，其次是蔗糖[16]。

綜合張李香課題組對美洲大蠊若蟲、生長期成蟲、繁殖期成蟲營養需要量研究的持續報道，可以總結美洲大蠊對飼料粗蛋白質（CP）的營養需求量趨勢是：若蟲（CP 22.5%）＞繁殖期成蟲（CP 19.2%）＞生長期成蟲（CP 18.4%）[12-14]。這一科學試驗結果與吳紹良等授權的2個美洲大蠊配合飼料發明專利結果相符，其通過生產實踐獲得的配方顯示：美洲大蠊若蟲飼料配方中粗蛋白質水平要高于美洲大蠊成蟲，因為專利顯示若蟲飼料配方中的蛋白質飼料原料所占比例高于成蟲飼料配方[18-19]。然而，何道峰等授權的2個美洲大蠊配合飼料發明專利，明顯與吳紹良等授權的專利結果相反，何道峰等認為人工養殖的美洲大蠊若蟲階段飼料配方的粗蛋白質水平應該低于成蟲階段的蛋白質水平，甚至何道峰等未在美洲大蠊若蟲配合飼料中選用任何蛋白質飼料原料[15-16]。

表1 美洲大蠊人工養殖的配合飼料 %

以上矛盾的主要原因是美洲大蠊人工養殖的條件、管理水平與生產目標的綜合差異，而造成的配方思路不同。王柏海等在對比研究人工養殖美洲大蠊與野生美洲大蠊的腸道消化酶活性的試驗報道中顯示：人工飼養的美洲大蠊若蟲腸道蛋白酶活性顯著低于成蟲（P＜0.05）；野生美洲大蠊若蟲腸道蛋白酶活性與成蟲差異不顯著（P＞0.05）；且人工飼養的美洲大蠊若蟲與成蟲腸道蛋白酶活性均顯著高于野生的美洲大蠊若蟲與成蟲[21]。鑒于人工飼養的美洲大蠊若蟲腸道蛋白酶活性顯著低于成蟲，精細化美洲大蠊人工養殖條件下，使用吳紹良等的專利飼料配方思路，顯然整體更有利于提升美洲大蠊的生長速度，達到高效養殖的生產目標，這與當前精細化管理條件下幼齡仔豬或雛雞商業飼料粗蛋白水平高于生長期豬雞的結果一致[18-19,22-23]。此外，仔細分析何道峰等授權的兩個美洲大蠊飼料配方，可發現配方中添加了更高比例的誘食劑（紅糖2%～4%、糖渣6%～8%），與吳紹良等專利飼料配方誘食劑添加1%～3%白糖差異顯著[16-19]。顯然，何道峰的配方思路更期待通過誘食劑增加美洲大蠊的采食量而提高美洲大蠊人工養殖的生長速度。這一配方思路與過去中國傳統豬雞養殖配制“低質、低成本”的飼料配方較為一致[24]。因此，這兩套配方思路與具體配方的實際選用，需要根據美洲大蠊人工養殖企業（或專業養殖戶）的養殖條件、規模、管理水平、生產目標等因素，具體分析選用。

4 小結

國內外對美洲大蠊人工養殖的營養需要量與飼料配方及配比的研究報道很少，且現有的研究結果差異較大、空白點較多，直接影響美洲大蠊人工養殖的效率與產品質量，這是與美洲大蠊這一特色動物醫藥產業蓬勃發展不相符的。因此，建議應該從以下幾個方面迅速開展探索研究：參考豬雞營養學的研究歷程，深入研究不同階段人工養殖的美洲大蠊生理特性，尤其是消化系統生理發育特性，據此細分美洲大蠊人工養殖的飼養階段與營養需求。重點研究美洲大蠊若蟲與成蟲的營養需要量，包括能量、粗蛋白質、粗脂肪、氨基酸、礦物質、維生素等，盡快制定產業相關飼養標準。在營養需要量基本確定的同時，開展美洲大蠊不同養殖模式下，飼料原料的選用與配方比例的研究，提高美洲大蠊養殖生產效率與成品干粉的質量。