全球最少超100万种昆虫可做饲料蛋白原料常见的黑水虻具备四大优势利用前景广大黑水虻代替鱼粉优势解析
全球昆虫被喻为上帝送给人类的最后一块蛋糕。近年来，昆虫蛋白产业逐渐兴起，成为农牧业与食品领域的新宠
专家分析，昆虫蛋白和鱼粉蛋白区别和联系，作为禽畜动物的重要蛋白饲料来源的鱼粉，主要产自南美各国。近年来，由于不合理的捕捞及自然灾害的影响，使得鱼粉的产量逐年下降，价格不断上涨。利用鱼粉作为主要蛋白饲料来喂养成本越来越高。为此，人们一直努力寻求新的动物蛋白资源。昆虫作为种类繁多、数量庞大、营养丰富的蛋白资源越来越被人们所重视，成为人们开发利用的对象。
一、昆虫是更具有开发潜力的动物蛋白饲料
昆虫是当今地球上种类更多和个体数量更多的动物群类，被科学家正式命名和描述的150万种生物中，昆虫就有90多万种，而美国昆虫学家经过多年的研究认为，全世界昆虫种类在1000万种以上。中国昆虫学家初步估计，全国昆虫种类约150万种。昆虫不仅种类繁多，而且群体浩大，繁殖能力非常强。例如，一对苍蝇4个月能繁殖2000亿个蛆，可积累纯蛋白600多吨。蝇蛆从发育到成虫，一般只需1～11天，从卵到成蛆，只需45天，其周期之短、繁殖之快、产量之高为其他许多生物难以比拟，初孵幼虫0.08毫克，在适当温度下，经过4～5天生长，蛆的体重可达20～25毫克，总生物量增加25～350倍。昆虫作为低等动物，在生态系统的能量转化中，虽然同化效率是哺乳动物的一半左右，但它的生产效率却是哺乳动物的15～40倍，是用其他方法生产蛋白质所无法比拟的。一只白蚁后每天能生产480～900粒卵，一年产卵量就达几十万粒，而膜翅目中的有些蜂后，一天可产2000～3000粒卵，每年产下近百万粒卵。
二、昆虫具有很高的营养价值
专家介绍，昆虫具有很高的营养价值，据国内外研究表明，昆虫不仅蛋白质含量高，而且所含蛋白质的氨基酸比例非常合理。作为蛋白质营养价值的比较方法之一，常用样品中必需氨基酸含量(E)与氨基酸的总量(N+E)的比值来评定。联合国粮农组织与世界卫生组织提出，样品中必需氨基酸占氨基酸总量40%左右营养价值比较理想。昆虫中所含氨基酸的比例接近联合国粮农组织制定的氨基酸比例模式。
近年来，据分析测定的数十种昆虫的结果表明，不同昆虫的蛋白质含量为：成虫13.5%～61.8%；幼虫19.4%～72.5%；蛹46.1%～85.3%。昆虫蛋白质的消化率也接近或超过优质蛋白质的消化率，由此可见昆虫蛋白质完全可以作为家禽的优质蛋白饲料。在鱼粉短缺的今天，用昆虫蛋白质作为动物蛋白代替鱼粉，己成为许多国家解决动物蛋白饲料来源的方向。
三、饲养昆虫可减少污染
我国禽畜养殖业正朝着规模化。产业化发展，目前大多数集中在城郊，养殖场规模越来越大，禽畜粪便越来越多，污染日趋突出，成为环保的一大难题。据估算，全国禽畜年排放湿粪13.67亿吨。如此数量巨大的禽畜粪便，如果不加以利用，将会对环境造成严重污染，而合理利用则将是一笔可观的资源和财富，可见，开发利用禽畜粪便的意义和潜力十分巨大。腐食性昆虫占昆虫总数的17.3%，它们通过分解动植物和排泄物来保持环境清洁，同时实现物资循环。粪食性昆虫如家蝇等能有效地处理禽畜粪便，在生态、经济上均有较高效益。日本农林水产省从1993年起开始组织实施昆虫利用产业开发计划，株式会社田中工务店的研究项目为“利用昆虫处理家禽排泄物及饲用昆虫的生产”，即以蝇类和食粪性虫类为对象，开发其大量增值方法，使之系统化，用来处理家禽排泄物，并将繁殖的昆虫作为饲料，用于家禽的生产。
四、昆虫饲料的发展状况
自上世纪六十年代以来，世界各国把解决蛋白质的问题作为开发饲料资源的主攻方向，人工饲养昆虫作饲料，就是其中开发研究的重要课题。美国、前苏联、西德、朝鲜和匈牙利等国就先后开展了用粪便养蛆的试验研究，七十年代未，我国的一些科研单位重新开展这方面的研究，目前，家蝇、蚕蛹、蝇蛆、黄粉虫作为蛋白饲料都得以较好的开发和利用，有的还形成了工业规模生产。
发展饲料昆虫，是我国解决动物蛋白质不足的重要途径，今后必将有很大的发展。为此，在加强研究的过程中要注意几个问题：一是昆虫种类繁多，生活习性复杂，如何进一步开发利用具有更多经济价值的品种。二是广泛开展饲料昆虫饵料的研究，开发具有成本低、来源广、适合饲料昆虫生长发育的饵料资源。
五、黑水虻幼虫粉替代鱼粉对凡纳滨对虾幼虾生长性能、体组成、血清生化指标和抗氧化能力的影响
鱼粉是水产动物最重要的优质动物性蛋白质原料，具有蛋白质含量较高、氨基酸均衡、不饱和脂肪酸丰富、无抗营养因子和易消化吸收等特点，在肉食性或杂食性水产动物饲料中广泛应用。随着我国水产养殖业的快速发展，近年对鱼粉需求量日益增长，而长期对海洋渔业的过度捕捞导致渔业资源短缺，鱼粉产量逐年降低，原料市场供不应求，促使价格不断上涨。高价位的鱼粉致使饲料成本高居不下，严重制约了水产养殖业可持续发展。因此寻求健康安全、资源丰富的廉价蛋白质替代源成为解决鱼粉短缺问题的有效途径之一。
黑水虻(Hermitiaillucens)又名亮斑扁角水虻，属于双翅目水虻科的一种昆虫，幼虫期能高效地利用畜禽粪便、生活餐厨垃圾等有机质转化为自身营养成分，具有繁殖力强、适应性广、生物量大、易于加工和营养全面等特点。黑水虻幼虫粉(BSFLM)是幼虫阶段的黑水虻经过筛分、烘干、粉碎处理后得到的干虫粉，因采食不同来源的废弃物，黑水虻幼虫粉中营养成分的含量存在一定差异，一般虫粉干物质中含有35%～45%的粗蛋白质，10%～40%的粗脂肪，必需氨基酸模式与鱼粉相似，作为动物饲料具有广泛的应用前景。研究表明，黑水虻幼虫粉替代饲料中部分鱼粉，在虹鳟、海鲈、黄颡鱼、建鲤、锦鲤和大菱等中均取得较好的应用效果。
凡纳滨对虾(Litopenaeusvannamei)又名南美白对虾，具有生长速度快、养殖分布广和营养价值高等特点，是世界也是我国养殖面积和年产量最大的对虾养殖品种。研究表明，凡纳滨对虾对黑水虻幼虫粉(粗脂肪含量高达37．0%)干物质和粗蛋白质的表观消化率均在82%以上，且发现在高盐(30．7‰)养殖条件下，黑水虻幼虫粉(粗脂肪含量为15．1%)可以部分替代鱼粉而不影响凡纳滨对虾的生长和体组成。凡纳滨对虾为广盐性种类，是对虾中为数不多的能够耐受低盐的种类，因此在饲料中添加鱼粉替代物，研究其对低盐条件下凡纳滨对虾生长性能、体组成、血清生化指标和抗氧化能力的影响具有实际意义。
六、材料与方法
6.1试验饲料
以鱼粉(粗蛋白质含量为73.7%、粗脂肪含量为7.9%)、豆粕、花生粕为主要蛋白质源，高筋面粉为主要糖源，鱼油和磷脂油为主要脂肪源配制基础饲料(G0，作为对照)，然后用黑水虻幼虫粉替代基础饲料中10%(G10)、15%(G15)、20%(G20)、25%(G25)、30%(G30)的鱼粉配制5种饲料，6种试验饲料组成及营养水平数据分析图如下
饲料原料经粉碎后过80目筛，维生素和矿物质等微量成分按逐级扩大法混合，所有原料混合均匀后加适量水混匀，用SLX－80型双螺杆挤压机制成粒径为0.5mm的颗粒饲料，55℃烘干，自然冷却后放入密封袋中，置于－20℃冰箱中保存备用。黑水虻幼虫粉由广州飞禧特生物科技有限公司提供，营养成分含量为:粗蛋白质40.85%，粗脂肪31.16%，粗灰分13.04%，水分3.16%，蛋氨酸0.63%,赖氨酸2.02%。
6.2结果与分析
6.2.1 黑水虻幼虫粉替代鱼粉对凡纳滨对虾幼虾生长性能的影响
数据分析由表2如下
数据表二可知，各替代组(G10～G30组)幼虾的终末均重、增重率、特定生长率和存活率较G0组有升高趋势，但差异未达显著水平(P＞0．05)。仅G15组的饲料系数显著低于G0组(P＜0．05)，较G0组降低了9．29%，其他各组间差异不显著(P＞0．05)。
6.2.2 黑水虻幼虫粉替代鱼粉对凡纳滨对虾幼虾体组成的影响
由表3中可知，各组幼虾的粗蛋白质、粗脂肪、总磷和水分含量差异不显著(P＞0．05);仅G25组幼虾的粗灰分和钙含量较G0组显著升高(P＜0．05)，其他各组间差异不显著(P＞0．05)。
6.2.3 黑水虻幼虫粉替代鱼粉对凡纳滨对虾幼虾血清生化指标的影响
由表4可知，各替代组(G10～G30组)幼虾血清白蛋白、球蛋白、胆固醇、甘油三酯、葡萄糖、尿素含量及谷丙转氨酶和谷草转氨酶活性与G0组相比差异不显著(P＞0．05)。
6.2.4黑水虻幼虫粉替代鱼粉对凡纳滨对虾幼虾血清抗氧化指标的影响
由表5可知，与G0组相比，G20组幼虾血清总抗氧化能力显著提高(P＜0．05)，G30组则显著降低(P＜0．05);与G0组相比，G15～G30组幼虾血清过氧化物酶活性显著升高(P＜0．05)，G10组则显著降低(P＜0．05);血清过氧化氢酶活性随替代水平的升高呈现先升高后降低的趋势，G15～G25组幼虾血清过氧化氢酶活性较G0组显著升高(P＜0．05);G25组幼虾血清超氧化物歧化酶活性较G0组显著升高(P＜0．05)，其他各组间差异不显著(P＞0．05)。
6.3 黑水虻幼虫粉替代鱼粉对凡纳滨对虾幼虾生长性能和体组成的影响
本试验结果显示黑水虻幼虫粉替代30%(黑水虻幼虫粉添加量为10．82%)及以下的鱼粉对凡纳滨对虾幼虾的终末均重、增重率、特定生长率和存活率未产生显著影响，各替代组幼虾的增重率、特定生长率和存活率均高于对照组(G0组)，15%替代组(黑水虻幼虫粉添加量为5．41%)幼虾的生长性能最佳，这与Cummins等试验得出的黑水虻幼虫粉替代60%(黑水虻幼虫粉添加量为21%)或以下的鱼粉对凡纳滨对虾的增重率、特定生长率、饲料系数和存活率没有显著影响，20%替代组(黑水虻幼虫粉添加量为7%)效果最佳的结果基本一致，但二者不同的是本试验是在低盐度、低鱼粉的凡纳滨对虾幼虾配合饲料中利用高油脂黑水虻幼虫粉开展的替代研究，在这种养殖模式下黑水虻幼虫粉替代鱼粉依然是可行的，再次说明凡纳滨对虾幼虾能够很好地利用黑水虻幼虫粉。说明黑水虻虫粉可以适量替代鱼粉应用于凡纳滨对虾饲料中，但替代量的高低与昆虫种类及其营养组成有关。
在建鲤、锦鲤、大菱鲆、大西洋鲑、黄颡鱼和澳洲肺鱼等试验动物中得出黑水虻幼虫粉可以部分替代鱼粉，但在不同试验动物上替代量不同，且替代量与黑水虻幼虫的来源有关。研究表明，黑水虻幼虫粉和脱脂黑水虻幼虫粉替代0～100%鱼粉对幼建鲤鱼体粗蛋白质、粗脂肪、粗灰分和水分含量均无显著影响，这与在黄颡鱼和澳洲肺鱼中用黑水虻幼虫粉替代鱼粉对体组成无显著影响的结果一致。
本试验中，仅25%替代组(黑水虻幼虫粉添加量为9．02%)虾体粗灰分和钙含量显著升高，其他替代组幼虾体组成与对照组均无显著差异，这一结果与黑水虻幼虫粉替代40%鱼粉(黑水虻虫粉添加量为14%)对凡纳滨对虾虾体粗脂肪含量、替代80%(黑水虻虫粉添加量为28%)或以下鱼粉对虾体粗蛋白质含量、替代100%鱼粉(黑水虻虫粉添加量为36%)对虾体粗灰分含量均无显著影响的报道不完全一致，这可能与试验所用黑水虻幼虫粉的营养组成(尤其是矿物质组成)和添加量等不同有关，有待深入研究。
6.4黑水虻幼虫粉替代鱼粉对凡纳滨对虾幼虾
本试验中黑水虻幼虫粉替代30%或以下的鱼粉对幼虾血清白蛋白、球蛋白、胆固醇、甘油三酯、葡萄糖、尿素含量以及谷丙转氨酶和谷草转氨酶活性均没有产生显著影响，说明在本试验条件下，黑水虻幼虫粉对凡纳滨对虾幼虾蛋白质、脂肪和糖类三大营养物质代谢未产生明显负面影响，这与黑水虻幼虫粉替代鱼粉对建鲤血清生化指标没有显著影响的结果一致。
本试验结果显示黑水虻幼虫粉替代适宜水平的鱼粉时凡纳滨对虾幼虾血清抗氧化指标—总抗氧化能力以及过氧化物酶、过氧化氢酶和超氧化物歧化酶活性显著提高。刘兴等研究发现黑水虻幼虫粉替代70%或以下的鱼粉导致锦鲤血清和肝胰脏超氧化物歧化酶活性显著升高，血清和肝胰脏过氧化氢酶活性有一定增加。使用脱脂黑水虻幼虫粉替代饲料中鱼粉时对建鲤血清抗氧化指标超氧化物歧化酶活性、丙二醛(malondialde-hyde，MDA)含量无显著影响，但替代量为75%或100%时建鲤血清过氧化氢酶活性显著提高。在黄颡鱼配合饲料中使用黑水虻幼虫粉替代25%鱼粉时其血清超氧化物歧化酶活性显著上升。使用一定量黑水虻幼虫粉替代饲料中鱼粉时对提高养殖动物的抗氧化能力具有积极的促进作用。
最后结论：本试验条件下，黑水虻幼虫粉替代饲料中30%(黑水虻幼虫粉添加量为10．8%)或以下的鱼粉对凡纳滨对虾幼虾的生长性能有一定的促进作用。
