赤峰地區(qū)八種蝗蟲蛋白質(zhì)含量測(cè)定

郭 成，王志剛

（赤峰學(xué)院 生命科學(xué)系，內(nèi)蒙古 赤峰 0 2 4 0 0 0）

赤峰地區(qū)八種蝗蟲蛋白質(zhì)含量測(cè)定

郭 成，王志剛

（赤峰學(xué)院 生命科學(xué)系，內(nèi)蒙古 赤峰 0 2 4 0 0 0）

本文采用凱氏定氮法對(duì)赤峰地區(qū)八種蝗蟲的蛋白質(zhì)含量進(jìn)行了測(cè)定.結(jié)果表明：八種蝗蟲體內(nèi)蛋白質(zhì)含量都很高，但不同種類的蛋白質(zhì)含量有些差別，其中亞洲小車蝗（Oedaleus decorus asiaticus B.Bienko）蛋白質(zhì)含量最高，蛋白質(zhì)含量為78.13%；依次是疣蝗（Trilophidia annulata）蛋白質(zhì)含量為78.05%；小翅雛蝗 （Chorthippus fallax）蛋白質(zhì)含量為77.87%；短星翅蝗 （Calliptamus abbreviatus）蛋白質(zhì)含量為77.43%；白紋雛蝗（Chorthippus albonemus）蛋白質(zhì)含量為 75.51%；黃脛小車蝗（Oedaleus infernalisSaussure）蛋白質(zhì)含量為72.88%；中華稻蝗（Oxya chinensis Thunberg）蛋白質(zhì)含量為72.62%；含量最低的為中華劍角蝗（Acrida cinerea），蛋白質(zhì)含量為 68.33%.

赤峰；蝗蟲；蛋白質(zhì)

隨著世界人口急劇增長，蛋白質(zhì)的需求量也越來越大，常規(guī)蛋白質(zhì)食品將不能滿足人類的需求.因此開發(fā)新型食品，尋求新的蛋白質(zhì)資源已是我們的一項(xiàng)迫切任務(wù).而昆蟲是地球上最大的生物類群，具有食物轉(zhuǎn)化率高，繁殖速度快，蛋白質(zhì)含量高的特點(diǎn)，被認(rèn)為是目前最大且最具開發(fā)潛力的動(dòng)物蛋白源，有巨大的開發(fā)和應(yīng)用潛力[1].

蝗蟲是昆蟲中的一大類群，具有昆蟲作為食品新資源的一切特性，而且蝗蟲成蟲體型較大，數(shù)量較多，營養(yǎng)成分豐富，特別是蛋白質(zhì)含量高且質(zhì)優(yōu)，另外蝗蟲作為害蟲，是令人矚目的種類，如果能妥加利用，就會(huì)變廢為寶，有很好的開發(fā)利用價(jià)值.人類經(jīng)長期的實(shí)踐，在蝗蟲的利用上取得了一定的成果[2].但內(nèi)蒙古赤峰地區(qū)的蝗蟲營養(yǎng)成分的研究尚未見報(bào)道，因此對(duì)赤峰地區(qū)蝗蟲蛋白質(zhì)含量進(jìn)行測(cè)定，為蝗蟲的開發(fā)與利用提供依據(jù).

1 試驗(yàn)方法和步驟

1.1 實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備

于2 0 0 9年6月后開始到學(xué)院附近（包括南山）采集蝗蟲，至1 0月底結(jié)束.將捕獲的蝗蟲帶回實(shí)驗(yàn)室，放入大的紙箱中饑餓處理3天，排凈糞便后，放入冰箱中冷凍致死.經(jīng)生物學(xué)鑒定并分類備用[3,4].

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器和藥品

1.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器：培養(yǎng)皿 干燥箱 電子秤1 0 0 m l凱氏燒瓶 5 0 m l容量瓶 5 m l微量滴定管電子秤 烘箱 電爐 小玻璃珠 改進(jìn)型凱氏定氮儀 5 0 m l錐形瓶

1.2.2 試劑：濃硫酸、2%硼酸溶液、3 0氫氧化鈉溶液、標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液（0.0 1 mol/L）、粉末硫酸鈉—硫酸銅混合物、混合指示劑（田氏指示劑）—由5 m l 0.1%甲烯藍(lán)乙醇溶液與2 0 m l 0.1%甲基紅乙醇溶液混合配成，保存于棕色瓶中備用.這種指示劑酸性為紫紅色，堿性為綠色，變色范圍很窄且靈敏.

1.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方法

1.3.1 蝗蟲體內(nèi)蛋白質(zhì)含量測(cè)定

1.3.1.1 實(shí)驗(yàn)方法

采用凱氏定氮法.

1.3.1.2 實(shí)驗(yàn)原理

含氮的有機(jī)物與濃硫酸供熱時(shí)，其中的碳、氫二元素被氧化成二氧化碳和水，而氮?jiǎng)t轉(zhuǎn)變成氨，并且進(jìn)一步與硫酸作用生成硫酸銨，此過程需要硫酸鈉做催化劑以提高反應(yīng)液的沸點(diǎn)，并加入硫酸銅作為催化劑以加快反應(yīng)，此過程稱為“消化”.濃堿可使消化液中的硫酸銨分解，游離出氨，借水蒸氣將產(chǎn)生的氨蒸餾到一定體積、一定濃度的硼酸溶液中，硼酸吸收氨后是溶液中的氫離子濃度降低，然后用無機(jī)酸滴定，直至恢復(fù)溶液中原來氫離子濃度為止（此過程需要指示劑），最后根據(jù)所用標(biāo)準(zhǔn)酸的用量數(shù)計(jì)算出待測(cè)液中的總氨量.

1.3.1.3 實(shí)驗(yàn)過程

樣品處理：某一固體樣品中的含氮量是用1 0 0 g該物質(zhì)（干重）所含氮的可數(shù)來表示的.因此，再定氮前，先將蝗蟲樣品中的水分除掉.烘干時(shí)溫度采用1 0 5攝氏度，因?yàn)橛坞x的水都不能在1 0 0攝氏度以下烘干.烘干后將蝗蟲用研磨皿研磨成粉末后，再干燥制恒重.精確稱取0.1 g干燥蝗蟲粉2份作為本實(shí)驗(yàn)的樣品.

消化：將四個(gè)1 0 0 m l凱氏燒瓶進(jìn)行編號(hào)，各加一粒玻璃珠，在1號(hào)與2號(hào)中各加0.1 g蝗蟲粉末，0.2 g催化劑，5 m l濃硫酸.在3號(hào)和4號(hào)瓶中各加0.2 g催化劑，5 m l濃硫酸作對(duì)照，用以測(cè)定實(shí)驗(yàn)試劑中可能含氮量.每個(gè)瓶口放一個(gè)小漏斗，放到電爐上消化，在空氣流通的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行.當(dāng)消化液呈透明淡綠色時(shí)消化結(jié)束，停止加熱，等消化液冷卻后加蒸餾水1 0 m l，冷卻后將消化液倒入5 0 m l容量瓶中并用蒸餾水洗燒瓶數(shù)次并將洗液倒入容量瓶.用蒸餾水稀釋到刻度混勻備用.

蒸餾：首先要將蒸餾器洗滌干凈，防止雜物對(duì)本試驗(yàn)造成誤差.取5 0 m l錐形瓶數(shù)個(gè)，各加2%硼酸溶液5 m l和1～2滴田氏指示劑，溶液呈淡紫色，用表面皿覆蓋備用.關(guān)閉冷凝水，將一個(gè)裝有硼酸和指示劑的錐形瓶放在冷凝器下，并使冷凝器下端沒在液體里.用吸管取5 m l消化液小心的由加樣室注入到反應(yīng)室，再加3 0%氫氧化鈉溶液5 m l，再加樣室中加少量水作水封.打開冷凝水，用電爐對(duì)蒸汽發(fā)生器進(jìn)行加熱，開始蒸餾.當(dāng)觀察到錐形瓶中的溶液由紫變綠時(shí)，開始計(jì)時(shí)，繼續(xù)蒸餾3分鐘，移開錐形瓶使液面與冷凝器下端保持約1厘米的距離，并用少量水對(duì)冷凝器下端進(jìn)行沖洗，繼續(xù)蒸餾1分鐘，取下錐形瓶用表面皿覆蓋備用.蒸餾完一個(gè)樣品后要將反應(yīng)室洗滌干凈，準(zhǔn)備下次蒸餾.待樣品和空白消化液均蒸餾完畢，同時(shí)進(jìn)行滴定.

滴定：用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液滴定各錐形瓶中收集的氮量，溶液由綠色變?yōu)榈仙珵榈味ńK點(diǎn).并記錄標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液的用量[5].

計(jì)算方法公式：總氮量=｛［N×(V1—V2)×0.0 1 4×1 0 0］/W}×(消化液總量/測(cè)定時(shí)消化液用量)×1 0 0%

公式中：N為標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液的摩爾濃度.

蛋白質(zhì)含量=總氮量×6.2 5

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 蛋白質(zhì)含量測(cè)定結(jié)果

每種蝗蟲測(cè)定時(shí)分為2組，每組滴定3個(gè)重復(fù)，并設(shè)空白為對(duì)照，利用上述公式計(jì)算出蝗蟲的蛋白質(zhì)含量（干重）結(jié)果列于表1.

表1 蛋白質(zhì)百分含量測(cè)定結(jié)果表

由表1可以看出八種蝗蟲干物質(zhì)中蛋白質(zhì)含量均高于5 0%，均達(dá)到食用昆蟲的開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)[6]，均有一定的開發(fā)價(jià)值.不同種類的蛋白質(zhì)含量有些差別，但總體差別不大.其中亞洲小車蝗蛋白質(zhì)含量最高，蛋白質(zhì)含量為7 8.1 3%；含量最低的為中華劍角蝗，蛋白質(zhì)含量為6 8.3 3%.

由表2可知，蝗蟲干物質(zhì)中大部分是蛋白質(zhì)，并且其含量比人們?nèi)粘Ｊ秤玫碾u蛋、肉類（除雞肉外）都高，與草魚和雞肉的蛋白質(zhì)含量接近.

可見蝗蟲是一種蛋白質(zhì)含量豐富的潛在食源.雖不同種類的蝗蟲蛋白質(zhì)含量有些差別，但差別不大，均具有很高的食用價(jià)值和開發(fā)價(jià)值.

2.2 討論

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明不同種類的蝗蟲體內(nèi)蛋白質(zhì)含量不同，但總體差別不大，而且蛋白質(zhì)含量非常高，有很好的食用價(jià)值；尤其是亞洲小車蝗（O e d a l e u s d e c o r u sa s i a t i c u sB.B i e n k o）蛋白質(zhì)含量最高.赤峰地處溫帶，有廣袤無垠的天然森林、草原和肥沃的良田，適合蝗蟲繁衍，并且蝗蟲種類繁多，數(shù)量驚人.而且近幾年頻發(fā)蝗蟲災(zāi)害，給農(nóng)業(yè)和牧業(yè)的發(fā)展帶來重大損失，如能將蝗蟲開發(fā)利用，必將創(chuàng)造巨大的財(cái)富.

雖然近年來蝗蟲資源的開發(fā)利用越來越受到世界各國的關(guān)注，并且也有一定的研究進(jìn)展，但蝗蟲資源開發(fā)利用還處于初級(jí)階段，發(fā)展非常緩慢，利用效果也不太理想，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面.

2.2.1 蝗蟲營養(yǎng)價(jià)值的研究范圍小

目前主要有中華稻蝗、中華劍角蝗、短額負(fù)蝗、亞洲飛蝗等幾種蝗蟲已報(bào)道進(jìn)行了營養(yǎng)分析.但是，僅有幾個(gè)種類的報(bào)道對(duì)于種類繁多的蝗蟲家族來說幾乎是微乎其微的，對(duì)于蝗蟲資源的開發(fā)利用來說是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，正是因?yàn)闋I養(yǎng)分析種類的不足，所以制約了蝗蟲資源開發(fā)利用的發(fā)展.

2.2.2 已開發(fā)利用的蝗蟲種類少

在已進(jìn)行營養(yǎng)成分分析的種類中，真正加以利用的種類很少，而且利用量也很小.如利用蝗蟲加工飼料時(shí)，也僅有速凍中華稻蝗等少數(shù)種類的規(guī)模利用，未見有其他種類蝗蟲的大批量加工和利用的報(bào)道.而作為中藥利用時(shí)，雖然醫(yī)書中早有記載，并且對(duì)蝗蟲的藥用價(jià)值給予了充分肯定，但是，在實(shí)際應(yīng)用中真正的藥用實(shí)例并不多，蝗蟲的藥用到目前為止還未得到真正的開發(fā).

2.2.3 蝗蟲食品加工方面存在許多問題

蝗蟲的食用由于受到人們思想的束縛，僅是作為新型食品來品嘗，沒有作為主要食品來利用.并且蝗蟲的食用仍以原始方法食用居多，尚未開展工業(yè)化生產(chǎn).目前昆蟲食品加工的方向主要為蛋白質(zhì)的提取和分解.在提取工藝中，色澤、質(zhì)量、灰分含量仍是困擾科學(xué)家們的難題；在水解工藝中，脫去苦味、腥味及顏色也非常困難.此外，有人食用蝗蟲易引起異性蛋白過敏反應(yīng)，應(yīng)加快病理學(xué)方面的研究，盡快解決蝗蟲過敏源問題[8-13].

隨著人類對(duì)純天然蝗蟲產(chǎn)品的認(rèn)識(shí)以及人類自我保健、環(huán)境保護(hù)意識(shí)的逐漸增強(qiáng)，蝗蟲資源的開發(fā)利用將會(huì)越來越受重視，市場(chǎng)潛力十分巨大.目前國際市場(chǎng)上蝗蟲需求量不斷增長，其中尤以日本和歐美國家為多.我國出口蝗蟲的潛力很大，不僅可兌換外匯，而且有助于治蝗，到時(shí)蝗蟲資源開發(fā)利用必將給我國帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益.

表2 八種蝗蟲與其它蛋白質(zhì)源蛋白質(zhì)含量的比較（干重）[7]

〔1〕張峰，張鐘宇.食用昆蟲資源的開發(fā)利用［J］.資源科學(xué)，2001（2）：58-61.

〔2〕王文亮，張艷艷，李海雷，等.蝗蟲蛋白質(zhì)在食品與藥品中的應(yīng)用［J］.食品與藥品，2007（9）:26.

〔3〕任炳忠.東北蝗蟲志［M］.吉林：吉林科學(xué)技術(shù)出版社，2001.

〔4〕東普滇，楊建國.北方習(xí)見蝗蟲（彩色圖譜）［M］.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2005.

〔5〕王秀奇，秦淑媛，等.基礎(chǔ)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)［M］.北京：高等教育出版社，1999.

〔6〕嚴(yán)善春.資源昆蟲學(xué)[M].哈爾濱，東北林業(yè)大學(xué)出版社，2001.

〔7〕文禮章.食用昆蟲學(xué)原理與應(yīng)用［M］．長沙：湖南科學(xué)技術(shù)出版社，1998：72.

〔8〕于海忠，劉法彬.昆蟲蛋白的開發(fā)利用現(xiàn)狀［J］.化學(xué)與生物工程，2006（7）：7-9.

〔9〕林育真.中華劍角蝗的營養(yǎng)成分與利用評(píng)價(jià)［J］.昆蟲知識(shí)，2000，37（4）：218-220.

〔10〕韓鳳英.短額負(fù)蝗的營養(yǎng)成分與利用評(píng)價(jià)［J］.昆蟲知識(shí)，2002，39（1）：57-59.

〔11〕趙云濤，國興明，李付振.中華稻蝗的營養(yǎng)保健功能及開發(fā)利用 ［J］.經(jīng)濟(jì)動(dòng)物學(xué)報(bào)，2003，7（1）：58-62.

〔12〕曹成全，聶樹霞，陳申芝，等.蝗蟲資源化開發(fā)與利用［J］.經(jīng)濟(jì)動(dòng)物學(xué)報(bào)，2007，11（2）.

〔13〕蔡青年，胡熳華.綜合利用蝗蟲資源實(shí)現(xiàn)蝗災(zāi)可持續(xù)治理［J］.中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2004（2）：65.

Q 9 6 9.2 6+5.2

A

1673-260X（2010）10-0022-03

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