大麥蟲營養(yǎng)成分分析

董昌平，鄒桃龍，唐艷梅，葉張潔

（1.重慶市渝北區(qū)華鎣山林場，重慶 404100；2.重慶市渝北區(qū)林業(yè)局，重慶 404100；3.成都蓉橙九天生物科技有限公司，四川 成都 610000）

大麥蟲(Zophobas atratus Fab.)又稱為超級面包蟲、超級麥皮蟲等，最早于1775年由著名的昆蟲分類學(xué)家法布里休斯[1]將其描述并命名,屬于昆蟲綱（Insecta），鞘翅目（Coleoptera），擬步甲科（Tenebrioni dae），擬步甲族（Tenebrionini），主要分布于中美洲、南美洲、西印度群島以及拉丁美洲等地區(qū)[2-3]。大麥蟲是我國新近由東南亞國家引進的新型蛋白源昆蟲[4]。大麥蟲的幼蟲含多種蛋白質(zhì)，脂肪，并含有多種糖類、氨基酸、維生素、激素、酶及礦物質(zhì)磷、鐵、鉀、鈉、鈣等，具有營養(yǎng)豐富、容易消化、適口性好等優(yōu)點，是養(yǎng)殖各種龍魚或觀賞魚、觀賞鳥、棘胸蛙、鱉、蛇等稀有動物的理想蛋白質(zhì)飼料[5]。在海外的專業(yè)漁場及高檔寵物繁育場均把大麥蟲作為一種重要的活體飼料。

何紅英等在對資源昆蟲的研究中，依照主要用途，將資源昆蟲分為食用昆蟲、藥用昆蟲、其他工業(yè)原料昆蟲、實驗昆蟲、觀賞昆蟲、環(huán)保昆蟲、天敵昆蟲和傳粉昆蟲[6]。大麥蟲作為一種資源昆蟲，其資源價值也在日益得到重視，因此對于大麥蟲的研究也日益增多。近年來，郭倩等研究了大麥蟲蛋白質(zhì)的提取分離及抗氧化性，研究指出：大麥蟲幼蟲脫脂粉中最主要的蛋白組分為水溶蛋白，其次為堿溶蛋白酸溶蛋白和醇溶蛋白，各蛋白組分均有體外抗氧化作用[7]；劉娜等采用二次中心組合設(shè)計及響應(yīng)面法對磷酸鹽溶液提取大麥蟲幼蟲SOD的工藝條件進行優(yōu)化[8]；馮金華等測定了大麥蟲幼蟲脂肪油中的脂肪酸組成，采用水解提取-氣相色譜法對大麥蟲幼蟲脂肪油中的脂肪酸組成進行了分析,共確認了27種脂肪酸成分，表明大麥蟲幼蟲油脂無論在質(zhì)上還是量上都有很高的研究和開發(fā)價值[9]；歐曉峰等采用復(fù)合酶法水解大麥蟲蛋白制備酸性多肽及其抗氧化活性，優(yōu)化了制備工藝[10]；許齊愛研究了大麥蟲生物學(xué)特性、營養(yǎng)價值及飼養(yǎng)條件的優(yōu)化，對大麥蟲生物學(xué)特性、飼養(yǎng)條件進行了研究總結(jié)，得出大麥蟲是一種高蛋白昆蟲[11-12]。劉玉升總結(jié)了大麥蟲在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用[13]；Ferrer厘定了大麥蟲的學(xué)名[14]。

目前，尚未見對大麥蟲營養(yǎng)成分的全面分析報道，尤其是不同蟲態(tài)營養(yǎng)成分的差異。為了全面客觀地評價大麥蟲的營養(yǎng)價值，為大麥蟲的開發(fā)應(yīng)用提供參考和借鑒，本研究對大麥蟲幼蟲、雌蛹、雄蛹、雌成蟲和雄成蟲的營養(yǎng)成分進行了分析。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試蟲源：大麥蟲幼蟲（600～900 mg/頭）、蛹（化蛹后 3～4 d）、成蟲（羽化后 10～15 d），均由四川農(nóng)業(yè)大學(xué)森林保護學(xué)省級重點試驗室昆蟲繁殖中心提供。

儀器設(shè)備：稱量瓶，電子恒溫干燥箱，電子天平（感量為0.1 mg），干燥器（內(nèi)有干燥劑），索氏提取器，紫外分光光度計，電熱恒溫水浴鍋，10 mL具塞玻璃比色管。

試劑：無水乙醚，硫酸銅，硫酸鉀，硫酸銨，硫酸（優(yōu)級純），氫氧化鈉，對硝基苯酚，乙酸鈉，無水乙酸鈉，乙酸（優(yōu)級純），37%甲醛，乙酰丙酮。

1.2 試驗方法

1.2.1 水分含量的測定 參照GB/T5009.3-2003[15]中直接干燥法，將大麥蟲幼蟲、蛹、成蟲活體分別放入不同稱量瓶中，每樣設(shè)3個重復(fù)，加蓋，精密稱量后，置105℃干燥箱中，瓶蓋斜支于瓶邊，干燥2 h后，蓋好取出，放入干燥器內(nèi)冷卻至室溫后稱量。然后再放入105℃干燥箱中干燥1 h，取出，放入干燥器內(nèi)冷卻至室溫后再稱量，并重復(fù)以上操作至前后兩次質(zhì)量差不超過2 mg，即為恒質(zhì)量。

1.2.2 粗脂肪含量的測定 采用索氏抽提法，參照GB/T 5009.6-2003[16]標準，將烘干的大麥蟲樣品分別研磨成粉，按照處理試樣，抽提，稱量并重復(fù)以上操作直至恒重的步驟測得數(shù)據(jù)，并分析測定結(jié)果。

1.2.3 粗蛋白含量的測定 采用分光光度法，參照GB/T 5009.5-2003[17]標準，將烘干的大麥蟲樣品分別研磨成粉，按調(diào)配試驗試劑，進行試樣消解，制備試樣溶液，繪制蛋白質(zhì)標準曲線，測定試樣的步驟測得數(shù)據(jù)，并分析測定結(jié)果。

在數(shù)據(jù)分析時，以重復(fù)性條件下獲得的兩次獨立測定結(jié)果的算術(shù)平均值表示，蛋白質(zhì)含量≥1 g/100g時，結(jié)果保留三位有效數(shù)字；蛋白質(zhì)含量＜1 g/100g時，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。在重復(fù)性條件下獲得的兩次獨立測定結(jié)果的絕對差值不得超過算術(shù)平均值的10%。

1.2.4 脂肪酸、氨基酸的測定 脂肪酸的測定參照刑榮娥等[9]對大麥蟲脂肪酸分析中應(yīng)用的方法，通過氣象色譜儀對脂肪皂化、脂肪酸甲酯化，色譜測定的步驟進行測定。參照GB/T 5009.124-2003[18]標準，將烘干的大麥蟲樣品分別磨成粉，氨基酸自動分析儀測定數(shù)據(jù)的步驟測定并分析氨基酸含量。

1.3 統(tǒng)計分析方法

采用Excel、SPSS對大麥蟲幼蟲、蛹、成蟲時期以及雌雄蟲體體內(nèi)營養(yǎng)成分進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，對各蟲態(tài)粗營養(yǎng)成分進行多重比較（Dencan法）。脂肪酸、氨基酸含量計算參照黃瓊[19]等對黃粉蟲蛹的營養(yǎng)成分分析計算方法計算。必需氨基酸分和化學(xué)分計算公式如下：

氨基酸分（AAS）=待評樣本的某種必需氨基酸含量（mg/g）/FAO/WHO評分模式中同種氨基酸的含量（mg/g）

氨基酸化學(xué)分（CS）=待評樣本的某種必需氨基酸含量（mg/g）/雞蛋蛋白質(zhì)中同種氨基酸的含量（mg/g）

2 結(jié)果與分析

2.1 粗營養(yǎng)成分分析

由表1可知，大麥蟲各蟲態(tài)水分含量均很高，其各蟲態(tài)間水分含量差異顯著。大麥蟲蛹水分含量遠高于幼蟲、成蟲；幼蟲、成蟲間差異顯著，幼蟲水分含量高于成蟲；蛹、成蟲雌雄間水分含量差異不顯著。大麥蟲各蟲態(tài)粗脂肪含量差異極顯著。幼蟲粗脂肪含量遠高于蛹、成蟲；蛹雌雄間粗脂肪含量差異不顯著；成蟲雌雄間粗脂肪含量差異顯著，雄成蟲高于雌成蟲。大麥蟲各蟲態(tài)粗蛋白質(zhì)含量均很高，各蟲態(tài)間粗蛋白含量差異顯著。成蟲粗蛋白含量高于幼蟲、蛹；蛹、成蟲雌雄間差異均極顯著，雌蛹粗蛋白含量高于雄蛹，雄成蟲高于雌成蟲。

2.2 脂肪酸含量

由表2可知，大麥蟲脂肪中所含脂肪酸種類豐富，含有多種不飽和脂肪酸、必需脂肪酸，一般認為攝食不飽和脂肪酸比攝食飽和脂肪酸對人體健康有利[20]。大麥蟲脂肪中飽和脂肪酸含量較低，幼蟲、雌蛹、雄蛹、雌成蟲、雄成蟲分別為31.00%、34.29%、37.51%、37.47%、38.15%，不飽和脂肪酸和必需脂肪酸含量豐富，均高于60%和20%。其中，油酸含量最高，分別為37.30%、39.10%、37.64%、30.86%、30.85%，均低于雞蛋脂肪中油酸含量，高于牛乳。表中雞蛋、牛乳脂肪酸含量來源于黃瓊的研究文獻[19]。油酸（C18∶1）降低血清膽固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白膽固醇的作用顯著,而且不會降低高密度脂蛋白膽固醇（高密度脂蛋白膽固醇降低是冠狀動脈粥樣硬化性心臟病的重要危險因素），同時也不具有多不飽和脂肪酸潛在的一些其他不良作用,如促進機體脂質(zhì)過氧化、促進化學(xué)致癌作用和抑制機體免疫功能等[21]。亞油酸含量很高，分別為27.08%、20.41%、20.86%、27.46%、26.76%，均高于雞蛋、牛乳脂肪中亞油酸含量。亞油酸預(yù)防動脈粥樣硬化、冠心病和高脂血癥,并可作為花生四烯酸的合成原料[21]。可見，大麥蟲脂肪是一種比較理想的食用脂肪。

從表2還可以看出，幼蟲脂肪中不飽和脂肪酸含量高于蛹、成蟲脂肪中不飽和脂肪酸含量，其不飽和脂肪酸與飽和脂肪酸的比值高達2.23∶1,超過一般推薦值（2.00∶1）[22]，幼蟲脂肪中油酸含量高于成蟲，略低于蛹，幼蟲脂肪中亞油酸含量高于蛹，略低于成蟲?？梢姡篼溝x幼蟲脂肪優(yōu)于蛹、成蟲脂肪。

2.3 氨基酸含量

由表3可知，大麥蟲蛋白質(zhì)的氨基酸種類豐富，具備人體所不能自身合成的八種必需氨基酸中除色氨酸以外其余七種，且必需氨基酸含量高。幼蟲、雌蛹、雄蛹、雌成蟲、雄成蟲必需氨基酸分別為鮮重的19.20%、21.80%、22.07%、23.28%、21.28%，必需氨基酸與總氨基酸的比值分別為43.59%、44.90%、44.68%、42.53%、42.27%，必需氨基酸與非必需氨基酸比值分別為 77.26%、81.50%、80.75%、74.00%、73.23%。據(jù)FAO/WHO推薦,質(zhì)量較好的蛋白質(zhì)，其必需氨基酸與總氨基酸的比值 (EAA/TAA)在40%左右,必需氨基酸與非必需氨基酸的比值 (EAA/NEAA)在60%以上[23-24]，可見，大麥蟲蛋白質(zhì)質(zhì)量較好，為理想蛋白質(zhì)。

由表4可知，大麥蟲幼蟲、蛹蛋白質(zhì)的芳香族氨基酸（苯丙氨酸+酪氨酸）含量最豐富，分別為168 mg/g、194 mg/g、179 mg/g,大麥蟲成蟲蛋白質(zhì)的亮氨酸含量最豐富，分別為131 mg/g、146 mg/g。含硫氨基酸（蛋氨酸+半胱氨酸）為大麥蟲的第一限制氨基酸，其氨基酸分（ASS）分別為 63 mg/g、71 mg/g、67 mg/g、72 mg/g、69 mg/g，其化學(xué)分（CS）分別為 39 mg/g、44 mg/g、41 mg/g、44 mg/g、42 mg/g。除第一限制氨基酸含硫氨基酸（蛋氨酸+半胱氨酸）含量低于FAO/

WHO推薦蛋白模式和全雞蛋含量，其余各項氨基酸（色氨酸未測出）含量均超過FAO/WHO推薦蛋白模式和全雞蛋含量?？梢姡篼溝x蛋白質(zhì)的氨基酸為高質(zhì)量氨基酸。

表2 大麥蟲各蟲態(tài)與雞蛋、牛乳主要脂肪酸比較 %

表3 大麥蟲各蟲態(tài)氨基酸含量 mg/g

表4 大麥蟲各蟲態(tài)的必需氨基酸分（AAS）和化學(xué)分（CS）比較 mg/g

3 結(jié)論與討論

本試驗結(jié)果表明，大麥蟲蛋白質(zhì)含量高，蛋白質(zhì)的氨基酸種類豐富，具備除色氨酸以外其余7種必需氨基酸，且必需氨基酸含量高，與FAO/WHO推薦蛋白模式和全雞蛋含量相比較，除第一限制氨基酸含硫氨基酸（蛋氨酸+半胱氨酸）含量低于FAO/WHO推薦蛋白模式和全雞蛋含量以外，其余各項氨基酸（色氨酸未測出）含量均超過FAO/WHO推薦蛋白模式和全雞蛋含量，可見大麥蟲蛋白質(zhì)為理想蛋白質(zhì)。

大麥蟲脂肪中所含脂肪酸種類豐富，含有3種必需脂肪酸，不飽和脂肪酸和必需脂肪酸含量豐富，其中油酸含量最高，低于雞蛋脂肪中油酸含量，高于牛乳，亞油酸含量很高,均高于雞蛋、牛乳脂肪中亞油酸含量，可見大麥蟲脂肪為理想食用脂肪。

此外，試驗中發(fā)現(xiàn)：（1）大麥蟲蛹和成蟲不同性別間粗蛋白含量差異均極顯著，雌蛹粗蛋白含量高于雄蛹，雄成蟲高于雌成蟲。雌蛹粗蛋白含量高于雄蛹這可能與雌性需擔負繁殖后代責任有關(guān)，目前其原因尚不清楚，有待進一步研究。（2）大麥蟲幼蟲脂肪中油酸含量高于成蟲，略低于蛹，幼蟲脂肪中亞油酸含量高于蛹，略低于成蟲，可說明幼蟲脂肪優(yōu)于蛹、成蟲脂肪。（3）大麥蟲幼蟲、蛹蛋白質(zhì)的芳香族氨基酸（苯丙氨酸+酪氨酸）含量最豐富，而成蟲蛋白質(zhì)的亮氨酸含量最豐富，其原因尚不清楚，有待進一步研究?？偟膩碚f，大麥蟲作為資源昆蟲，其營養(yǎng)成分豐富，食用價值極高，其開發(fā)利用前景巨大。

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