美洲大蠊若蟲人工養(yǎng)殖的研究進展

白華毅，蘇子峰，萬德生，李琦華，段其超，張德春，段貴竹，程志斌*

（1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)，昆明 650201；2.大理大學(xué)農(nóng)學(xué)與生物科學(xué)學(xué)院,云南 大理 671003；3.云南騰藥制藥股份有限公司，云南 騰沖 679199）

美洲大蠊是我國傳統(tǒng)中醫(yī)藥動物類藥材的重要品種之一，其藥用價值詳載于《本草綱目》“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”[1-2]。20世紀80年代，云南省著名中醫(yī)藥學(xué)家李樹楠教授發(fā)現(xiàn)了美洲大蠊活性成分，研發(fā)了“心脈龍”“康復(fù)新”“肝龍”等主治人類心血管疾病的中藥制劑及產(chǎn)品，從而開啟了美洲大蠊現(xiàn)代醫(yī)藥領(lǐng)域的研究與應(yīng)用，促進了我國美洲大蠊人工養(yǎng)殖業(yè)的興起與快速發(fā)展[3-8]。

美洲大蠊繁殖能力強、世代周期短、生長條件要求不高，因此普通人工養(yǎng)殖美洲大蠊并不困難[9]。然而，與畜牧養(yǎng)殖業(yè)中幼齡仔豬易患各類疾病相似，相對于成年美洲大蠊（也稱之為“成蟲”），幼齡美洲大蠊（也稱之為“若蟲”）的消化系統(tǒng)與免疫系統(tǒng)發(fā)育不健全，對人工養(yǎng)殖的技術(shù)要求較高[10-14]。目前這方面的國內(nèi)外相關(guān)科學(xué)研究與試驗報道極少，尤其在提高美洲大蠊若蟲生長性能的領(lǐng)域。據(jù)此，本研究旨在推動該領(lǐng)域的科學(xué)探索。

1 美洲大蠊若蟲的生長發(fā)育

美洲大蠊受精卵在卵莢中發(fā)育成熟后破莢而出，稱之為若蟲[11]。若蟲生長發(fā)育過程中每隔一段時間，外骨骼均會限制若蟲的進一步生長，此時必須蛻去舊的外骨骼，重新生出適合的新外骨骼，以便進一步生長，這一現(xiàn)象稱之為若蟲的“蛻皮”[11]。若蟲每蛻皮1次，即增加1齡期，一般美洲大蠊若蟲至少經(jīng)歷5～13次蛻皮，才能發(fā)育為成蟲[14]。野生美洲大蠊若蟲階段生長時間一般＞300 d。隨著齡期增加，若蟲外觀形態(tài)發(fā)生明顯的變化，典型的是體長、體寬增加，更為顯著的是高齡若蟲長出了飛行蟲翅的“翅芽”，這是美洲大蠊若蟲向成蟲轉(zhuǎn)化的標志[14]。李樹楠等報道了人工養(yǎng)殖條件下美洲大蠊1～10齡期若蟲的生長發(fā)育特點，見表1，結(jié)果顯示，控溫27.3℃條件下，美洲大蠊若蟲經(jīng)歷10次蛻皮、約159 d發(fā)育為成蟲[14]。由此可見，相對于野生美洲大蠊，縮短若蟲人工養(yǎng)殖的時間是改善美洲大蠊養(yǎng)殖生產(chǎn)效率與經(jīng)濟效益的關(guān)鍵點之一，且具有較大的改善潛力。

表1 1～10齡期人工養(yǎng)殖美洲大蠊若蟲的生長發(fā)育特點

2 影響美洲大蠊若蟲生長發(fā)育的因素

2.1 溫度、濕度、光照對美洲大蠊若蟲生長發(fā)育的影響

美洲大蠊是變溫動物，體溫主要取決于生存環(huán)境的溫度、濕度，直接影響美洲大蠊的生命活動，是影響美洲大蠊若蟲生長發(fā)育的最重要因素[8]。因此，人工養(yǎng)殖美洲大蠊若蟲對環(huán)境溫度有較高要求。環(huán)境溫度＜15℃，美洲大蠊若蟲的活動頻率下降；環(huán)境溫度＜5℃，美洲大蠊若蟲通常3 min內(nèi)凍死，而成蟲仍然能夠存活[14]。由此可見，理論上人工飼養(yǎng)若蟲需要重視環(huán)境保溫，這與幼齡仔豬、雛雞注重保溫的養(yǎng)殖生產(chǎn)實際是一致的[15-16]。張李香等在研究飼料營養(yǎng)成分對美洲大蠊若蟲生長性能影響的試驗中，飼養(yǎng)箱溫度為27±1℃、濕度為70%±5%[17]。李樹楠等推薦的人工養(yǎng)殖美洲大蠊若蟲的適宜溫度為28±2℃、濕度為70%±5%，二者結(jié)果基本一致[14]。美洲大蠊復(fù)眼發(fā)達，對短波長的光反應(yīng)敏感、對長波長的光反應(yīng)遲鈍，這是美洲大蠊自然進化過程中形成對光照的選擇性適應(yīng)。由此可見，野生美洲大蠊生命過程中對光照要求不高，也因此目前只有李樹楠等推薦的生產(chǎn)經(jīng)驗值：人工養(yǎng)殖美洲大蠊若蟲的適合光照是5～10 lx，光照14 h·d-1，夜晚關(guān)燈[14]。

2.2 食物及其營養(yǎng)對美洲大蠊若蟲生長發(fā)育的影響

美洲大蠊食性廣泛，一般養(yǎng)殖企業(yè)與養(yǎng)殖戶對于美洲大蠊的人工飼喂比較隨意，基本上就地取材，沒有使用專用飼料或商業(yè)配合飼料的意識。因此，美洲大蠊人工養(yǎng)殖的營養(yǎng)學(xué)與飼料學(xué)研究嚴重滯后。從營養(yǎng)學(xué)角度總結(jié)，美洲大蠊所需的營養(yǎng)同樣包括水、蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪、礦物質(zhì)、維生素6類基本的營養(yǎng)元素[18]。張李香等采用正交實驗方案，設(shè)計了9個不同蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物營養(yǎng)水平的處理組試驗飼料，以若蟲的體長、平均日增重、采食量、飼料轉(zhuǎn)化效率等指標綜合分析，結(jié)果表明，22.5%高蛋白質(zhì)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[17]。毛偉光等試驗發(fā)現(xiàn)，美洲大蠊對人類食品中高蛋白、高脂肪的巧克力夾心餅、芝麻通心酥、椰蕓奶司餅等有偏好，對這幾種食物的平均采食量顯著高于其他食物[19]。以上結(jié)果表明，美洲大蠊若蟲對人工配合飼料的原料選擇與營養(yǎng)組成比例均有一定需求，這也是下一步科學(xué)研究若蟲專用配合飼料，進一步提高美洲大蠊若蟲人工養(yǎng)殖生長速度與生產(chǎn)效益（飼料/增重比）的重要方向之一。

2.3 病害對美洲大蠊若蟲生長發(fā)育的影響

諸多“病害”是野生美洲大蠊若蟲生長性能低、死亡率高的重要原因[14,20-22]。已發(fā)現(xiàn)如下幾個類型：病毒?。禾禺惒《厩秩朊乐薮篌瓜x體而引起的疾病，已經(jīng)確認感染美洲大蠊若蟲的病毒病是“黑胸大蠊?jié)夂税Y病毒病”“脊髓灰質(zhì)炎病毒”[14,20]。真菌病：各類有害真菌寄生美洲大蠊蟲體而引起的疾病，已報道感染美洲大蠊若蟲的真菌病多達17種，其中較為嚴重的是“曲霉病”“白僵病”[14]。細菌?。褐虏〖毦秩朊乐薮篌瓜x體而引起的疾病，已報道嚴重感染美洲大蠊若蟲的細菌病是“細菌性胃腸病”“細菌性敗血癥”[14,21]。螨蟲?。候x寄生與叮咬美洲大蠊若蟲，致使生長性能下降。常見危害美洲大蠊若蟲的是腐食酪螨、伯氏嗜木螨、茅舍血厲螨等3種[22]。天敵危害：野生美洲大蠊若蟲的天敵很多，包括：老鼠、蝙蝠、蜈蚣、蜘蛛、蚰蜒、螞蟻等均喜食若蟲，甚至在食物、飲水匱乏條件下，若蟲極易成為成蟲的捕食對象[14]。

3 美洲大蠊若蟲人工養(yǎng)殖的關(guān)鍵技術(shù)

人工養(yǎng)殖美洲大蠊若蟲的生產(chǎn)密度較高，鑒于以上諸多影響美洲大蠊若蟲生長性能的因素以及技術(shù)空白點，研發(fā)適合美洲大蠊若蟲人工養(yǎng)殖的關(guān)鍵技術(shù)十分必要。

3.1 若蟲分齡期養(yǎng)殖關(guān)鍵技術(shù)

人工養(yǎng)殖條件下，為了提高美洲大蠊若蟲生長速度，減少病害，提高養(yǎng)殖效率，依據(jù)不同齡期若蟲的生長發(fā)育特點，推廣若蟲分齡期養(yǎng)殖技術(shù)，不僅可以針對性提供飼料營養(yǎng)，提高生長速度，更容易實現(xiàn)批次化操作管理，有效防控病害、天敵。若蟲分齡期養(yǎng)殖技術(shù)要點是“兩個統(tǒng)一”，即“統(tǒng)一收集卵莢、統(tǒng)一人工孵化”[14]。從雌蟲飼養(yǎng)箱或飼養(yǎng)缸中，人工收集掉落的卵莢，經(jīng)過清洗，統(tǒng)一放入孵化箱或孵化缸中孵化。結(jié)合若蟲分離器，定期分批分離孵化出的若蟲，一般每周一批。孵化的若蟲轉(zhuǎn)入專門的若蟲飼養(yǎng)箱或飼養(yǎng)房中，并記錄飼養(yǎng)卡，形成若蟲的批次飼養(yǎng)管理。飼養(yǎng)卡注明若蟲齡期、孵化日期、分離時間。這一技術(shù)的實施十分類似現(xiàn)代養(yǎng)豬生產(chǎn)技術(shù)中的“全進全出”養(yǎng)殖模式[23]。

3.2 若蟲專用配合飼料配制技術(shù)

迄今為止，美洲大蠊專用若蟲配合飼料及其配制技術(shù)的研究尚無專門報道，有限的幾篇美洲大蠊科學(xué)試驗也只簡單采用實驗鼠飼料或者自配試驗飼料，距離形成一套美洲大蠊若蟲專用配合飼料配制技術(shù)的應(yīng)用，尚有很多技術(shù)空白點[8,17,24-25]。通過“國家知識產(chǎn)權(quán)局綜合服務(wù)平臺”網(wǎng)站，查找獲得了已經(jīng)授權(quán)發(fā)明專利、并公開的一些美洲大蠊人工飼料的配方，匯總成表2。

由表2可知，美洲大蠊若蟲人工養(yǎng)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、蛋白飼料原料、礦物質(zhì)飼料原料與誘食劑。這些飼料原料與一般畜禽商業(yè)配合飼料的飼料原料種類基本相似，說明美洲大蠊確實食性廣泛，一般畜禽商業(yè)飼料原料可以應(yīng)用于飼喂美洲大蠊若蟲[14,21,26]。在營養(yǎng)學(xué)研究領(lǐng)域，對美洲大蠊若蟲、成蟲、繁殖期雌蟲營養(yǎng)需要量研究的持續(xù)報道，可以總結(jié)出美洲大蠊對人工飼料的粗蛋白質(zhì)（CP）營養(yǎng)需求量趨勢是：若蟲（CP 22.5%）＞繁殖期雌蟲（CP 19.2%）＞成蟲（CP 18.4%）[17,27-28]。然而，也有美洲大蠊若蟲飼料配方中未選用任何蛋白質(zhì)飼料原料。以上矛盾結(jié)果的主要原因是美洲大蠊若蟲人工養(yǎng)殖的條件、管理水平與生產(chǎn)目標的綜合差異，而造成的配方思路不同。已有文獻證明，人工養(yǎng)殖條件下美洲大蠊若蟲的腸道蛋白酶活性顯著低于成蟲，因此，精細化美洲大蠊人工養(yǎng)殖條件下，給若蟲提供較高粗蛋白質(zhì)水平的專用配合飼料，顯然更有利于促進若蟲的更快生長，更易達到縮短養(yǎng)殖周期、提高美洲大蠊人工養(yǎng)殖效率的生產(chǎn)目標[12]。這與當前精細化管理條件下幼齡仔豬或雛雞商品配合飼料提供充足粗蛋白質(zhì)的配方思路一致[29-30]。誠然，這一推斷有待于系列試驗的科學(xué)數(shù)據(jù)驗證。

表2 美洲大蠊人工養(yǎng)殖的配合飼料*

3.3 若蟲病害、天敵防控技術(shù)

日常養(yǎng)殖管理過程中要重視以下技術(shù)研究、應(yīng)用與改進。提供若蟲養(yǎng)殖的良好環(huán)境，包括溫度、濕度、光照、噪音等，減少不必要的應(yīng)激，提高養(yǎng)殖效率；保持若蟲飼養(yǎng)環(huán)境的衛(wèi)生安全，制定定期消毒制度，減少病害造成的生產(chǎn)性能下降；隨時觀察與防范飼養(yǎng)環(huán)境中老鼠、蝙蝠、螞蟻、蜈蚣等常見天敵，減少意外造成的生產(chǎn)損失；對病蟲進行診斷，判斷病原，清理病蟲，消除病害可能的傳播途徑。

4 小結(jié)與展望

研發(fā)美洲大蠊若蟲生長性能提升的關(guān)鍵技術(shù)十分必要，涉及的因素包括環(huán)境溫度、濕度、光照，營養(yǎng)與飼料提供，病害與天敵防控等。借鑒現(xiàn)代畜牧養(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)的研發(fā)思路，從若蟲人工養(yǎng)殖的“種、料、管、防”等方面，細分以上諸多因素，并逐一開展科學(xué)試驗，獲得第一手試驗數(shù)據(jù)，集成一套特色鮮明的美洲大蠊若蟲人工養(yǎng)殖技術(shù)操作規(guī)范，這對提升美洲大蠊若蟲人工養(yǎng)殖的生產(chǎn)效率與經(jīng)濟效益，有積極的科學(xué)意義和實際的應(yīng)用價值。