巨癤蝙蛾幼蟲的營養(yǎng)成分分析

唐慧敏,樊子婧,周 瓊

(湖南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,動物腸道功能調(diào)控湖南省重點實驗室，中國 長沙 410081)

昆蟲是一類具有極強(qiáng)繁殖能力和頑強(qiáng)生命力的生物，其蛋白質(zhì)和總脂肪含量豐富。近年來資源昆蟲的研究與利用越來越受重視，開發(fā)其食用或藥用價值是很重要的方面[1,2]。蝙蝠蛾科(Hepialidae)是鱗翅目(Lepidoptera)昆蟲中較為原始的一個類群，也是重要的林業(yè)和藥用植物害蟲，該科的一些種類是蟲草菌[Cordycepssinensis(Berkeley) Saccardo]的重要載體，因此成為我國名貴的中藥材——蟲草的重要寄主[3]。目前有關(guān)蟲草的研究主要集中在菌上，對蟲草寄主昆蟲的研究相對較少，加強(qiáng)對寄主幼蟲的研究，將推動蟲草全人工培育的研究[4]。

雪峰蟲草是線蟲草菌屬的一個新種真菌——雪峰蟲草菌Ophiocordycepsxuefengensissp. nov.寄生于蝙蝠蛾科昆蟲幼蟲形成的真菌子座和僵蟲的復(fù)合體，是2013年發(fā)現(xiàn)的新種，因多產(chǎn)于雪峰山脈而得名[5]，也是目前世界上已知的最大的蟲草，是與冬蟲夏草在 DNA 水平上相似性最高的物種[6]。其與冬蟲夏草的主要功效成分蟲草酸(D-甘露醇)、氨基酸、多糖和腺苷的含量比較接近，通過分子生物學(xué)和真菌分類學(xué)的鑒定，證實了雪峰蟲草和冬蟲夏草的親緣關(guān)系很相近[7]。該蟲草具有止咳化痰、補(bǔ)肺益腎、抗癌和提高免疫力等功效，且對腰膝酸痛、夢遺陽痿、久咳虛喘也有顯著效果，在湖南省洞口縣瑤族鄉(xiāng)民間流傳使用已久，被視為珍貴的強(qiáng)壯滋補(bǔ)中藥和瑤藥[8,9]。張水寒等[10]鑒定了雪峰蟲草的28種主要化學(xué)成分，其中包括了5種脂肪酸組分。

巨癤蝙蛾Endoclitadavidi(Poujade,1886)隸屬于鱗翅目蝙蝠蛾科Hepialidae蝙蛾屬Endoclita(Phassus)，主要分布在我國福建、廣西和湖南，是一種蛀干性昆蟲，也是現(xiàn)有蝙蝠蛾科標(biāo)本中體型最大的種類[3,11]。該蟲主要蛀食馬鞭草科藥用植物大青ClerodendrumcyrtophyllumTurcz．等植物的根和莖[12]。通過與采自湖南洞口雪峰蟲草僵蟲(蝙蛾被雪峰蟲草菌寄生感病后形成的蟲草菌絲體及繁殖結(jié)構(gòu))的線粒體COI基因的比對分析，明確了巨癤蝙蛾是雪峰蟲草菌的重要寄主[13]。目前有關(guān)巨癤蝙蛾的研究報道甚少，而其幼蟲的營養(yǎng)成分及功能尚未見報道。由于蟲草菌生長發(fā)育的營養(yǎng)主要來源于寄主昆蟲，同時蟲草子座及僵蟲的化學(xué)成分種類和含量也受寄主昆蟲的影響，因此研究巨癤蝙蛾幼蟲的營養(yǎng)成分，對于探討雪峰蟲草的藥用價值和利用巨癤蝙蛾幼蟲規(guī)?；斯づ嘤┓逑x草具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 供試?yán)ハx及處理方法

巨癤蝙蛾Endoclitadavidi(Poujade,1886)高齡幼蟲：采自湖南省洞口雪峰山脈(27°5′N/110°30′E，海拔300～600 m)。野生高齡幼蟲于2018年1月野外采集供試；人工飼養(yǎng)高齡幼蟲于2016年8月野外采集低齡幼蟲，在實驗室內(nèi)利用人工飼料飼養(yǎng)。野生和人工飼養(yǎng)幼蟲的營養(yǎng)成分測試分析均于2018年1月進(jìn)行。

1.2 試蟲處理和營養(yǎng)成分測定方法

分別取野生和人工飼養(yǎng)的高齡幼蟲35和32頭，饑餓處理48 h，單頭幼蟲分別稱鮮重，在超低溫真空凍干機(jī)(LABCONCO freezone 2.5)內(nèi)凍干24 h后，再稱單頭幼蟲的干重。用小型中藥材電動粉碎機(jī)(萊芙800G)粉碎后，樣品委托湖南省農(nóng)產(chǎn)品加工研究所(湖南省食品測試分析中心)進(jìn)行有關(guān)指標(biāo)測定。參照中華人民共和國食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)匯編，粗脂肪采用索氏提取法 (GB 5009.6-2016)，蛋白質(zhì)采用凱氏定氮法(GB 5009.5-2016)，氨基酸采用氨基酸自動分析儀法(GB 5009.124-2016)，脂肪酸采用酯交換法(GB 5009.168-2016)，灰分采用灼燒稱重法(GB 5009.4-2016)測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 水分、灰分、總蛋白質(zhì)、總脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)

經(jīng)稱重分析，野生巨癤蝙蛾高齡幼蟲平均每頭鮮重為3.506 7 g，干重為1.354 6 g，平均含水量為61.37%；人工飼養(yǎng)的高齡幼蟲，平均每頭鮮重為3.431 3 g，干重為1.202 4 g，平均含水量為64.96%。

各主要營養(yǎng)成分如表1所示，其中，野生幼蟲干物質(zhì)中的蛋白質(zhì)、脂肪和灰分分別占其干重的48.7%，39.4%和3.4%，其蛋白質(zhì)與脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)(P/G)比值為1.27。人工飼養(yǎng)幼蟲干物質(zhì)中的蛋白質(zhì)、脂肪和灰分分別占其干重的34.9%，50.7%和2.4%，其蛋白質(zhì)與脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)(P/G)比值為0.69?？梢钥闯?，野生幼蟲的蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于人工飼養(yǎng)幼蟲，粗脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于人工飼養(yǎng)幼蟲。

表1 巨癤蝙蛾幼蟲的營養(yǎng)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù) 單位：%

2.2 氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)分析

對巨癤蝙蛾幼蟲的17種氨基酸測定結(jié)果見表2?？梢钥闯觯吧薨X蝙蛾幼蟲的總氨基酸和各氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)均比人工飼養(yǎng)幼蟲高：17種氨基酸的總含量(TAA)分別為41.01%和30.05%，其中，必需氨基酸含量(EAA)分別為10.08%和9.57%，非必需氨基酸含量(NEAA)分別為16.99%和13.51%。但野生幼蟲必需氨基酸占總氨基酸的比例低于人工飼養(yǎng)幼蟲，分別為24.58%和31.85%，必需氨基酸與非必需氨基酸之比分別為0.59和0.71。

其中，野生幼蟲和人工飼養(yǎng)幼蟲的17種氨基酸中均以谷氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，分別為4.80%和3.71%；野生幼蟲質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低的為蛋氨酸和組氨酸，均為1.37%，人工飼養(yǎng)幼蟲質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低的為胱氨酸，僅為0.21%。

支鏈氨基酸(BCAA)包括亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸等，其中以亮氨酸最為重要。從表中數(shù)據(jù)可見，野生巨癤蝙蛾幼蟲的支鏈氨基酸占必需氨基酸的66.87%，人工飼養(yǎng)巨癤蝙蛾幼蟲的支鏈氨基酸占比也達(dá)到53.40%。

表2 巨癤蝙蛾幼蟲的氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù) 單位：%

注：*為必需氨基酸，#為支鏈氨基酸。

2.3 脂肪酸含量分析

巨癤蝙蛾幼蟲的脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定結(jié)果見表3，可以看出，巨癤蝙蛾幼蟲的油脂中共檢測出脂肪酸13種，其中不飽和脂肪酸(P)有7種(棕櫚油酸、油酸、亞油酸、亞麻酸、二十碳一烯酸、二十碳二烯酸和二十二碳二烯酸)，飽和脂肪酸(S)有6種(月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、花生酸和二十二烷酸)。野生和人工飼養(yǎng)幼蟲的不飽和脂肪酸與飽和脂肪酸的比值(P/S)分別為2.64和2.23，說明野生幼蟲的不飽和脂肪酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較之于人工飼養(yǎng)的幼蟲相對豐富。必需脂肪酸主要包括亞油酸和亞麻酸，野生幼蟲中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)8.29%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人工飼養(yǎng)幼蟲的1.19%。

表3 巨癤蝙蛾幼蟲的脂肪酸組分質(zhì)量分?jǐn)?shù) 單位：%

3 結(jié)論與討論

蛋白質(zhì)和氨基酸是昆蟲體的主要營養(yǎng)成分[15]。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，巨癤蝙蛾幼蟲的蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為34.9%～48.7%，比蟑螂(蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63.3%～70.0%)、黃粉蟲幼蟲(47.7%～54.3%)、柞蠶(54.6%)略低，但比小金蝙蝠蛾幼蟲蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)(10.8%)[14]高；野生巨癤蝙蛾幼蟲的蛋白質(zhì)含量、總氨基酸和17種氨基酸含量均高于人工飼養(yǎng)幼蟲，但野生幼蟲必需氨基酸占總氨基酸的比例低于人工飼養(yǎng)幼蟲。

支鏈氨基酸與運(yùn)動性疲勞之間的關(guān)系非常密切，它能降低運(yùn)動后體內(nèi)自由基的水平并提高抗氧化酶的活性，同時也有利于機(jī)體鈣濃度的穩(wěn)定，并提高機(jī)體的運(yùn)動能力[16.17]。野生巨癤蝙蛾幼蟲的支鏈氨基酸占必需氨基酸的66.87%，高于人工飼養(yǎng)巨癤蝙蛾幼蟲的53.40%，并均高于小金蝙蝠蛾的51.72%[14]，說明巨癤蝙蛾幼蟲含有較多的抗疲勞和提高運(yùn)動能力的功效成分，這可能對雪峰蟲草的藥用價值有益。

巨癤蝙蛾幼蟲粗脂肪的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為39.4%～50.7%，比黃粉蟲的28.9%～37.6%、柞蠶21.2%、蟋蟀17.3%高出許多，比小金蝙蝠蛾幼蟲[14]略低。解剖巨癤蝙蛾幼蟲發(fā)現(xiàn)，巨癤蝙蛾幼蟲體腔內(nèi)有厚實的脂肪體，把內(nèi)臟包裹起來(未發(fā)表數(shù)據(jù))，而脂肪體少的昆蟲幼蟲難以被蟲草菌寄生，推測蟲草菌的寄生繁殖可能需要高的脂肪成分，該推測尚待進(jìn)一步的研究證實。

甘卓亭等[18]比較了包括雪峰蟲草在內(nèi)的幾種野生和人工培養(yǎng)蟲草的微量元素，發(fā)現(xiàn)Mn，F(xiàn)e，Cu，Zn及Sr等微量元素在野生蟲草中含量普遍較人工培養(yǎng)的高。

從野生和人工飼養(yǎng)巨癤蝙蛾幼蟲的粗脂肪含量看，野生幼蟲粗脂肪含量低于人工飼養(yǎng)幼蟲，但不飽和脂肪酸的含量較之于人工飼養(yǎng)幼蟲高，而且野生幼蟲的必需脂肪酸含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人工飼養(yǎng)幼蟲。說明野生幼蟲的營養(yǎng)成分對人體健康更有利。

對巨癤蝙蛾幼蟲營養(yǎng)成分的分析結(jié)果表明，巨癤蝙蛾幼蟲有較豐富的營養(yǎng)價值。由于蟲草的營養(yǎng)價值與藥用價值主要體現(xiàn)在蛋白質(zhì)、氨基酸、蟲草素、蟲草多糖等系列活性物質(zhì)[19-21]，寄主昆蟲的營養(yǎng)成分與蟲草的成分構(gòu)成有密切關(guān)系。因此本實驗結(jié)果在一定程度上對雪峰蟲草在醫(yī)藥方面的功效研究提供了依據(jù)。從目前初步的研究結(jié)果來看，巨癤蝙蛾人工飼養(yǎng)幼蟲的營養(yǎng)成分較之于野生幼蟲稍低，但尚不知是否對雪峰蟲草菌的生長以及成品蟲草的有效活性成分有影響，幼蟲飼料配方的合理優(yōu)化和規(guī)?；】叼B(yǎng)殖等仍有待進(jìn)一步研究。

冬蟲夏草是我國藥用價值較高的珍稀名貴傳統(tǒng)中藥材，有多種蝠蛾可作為其寄主昆蟲[22]，目前，因受全球氣候變化的影響，導(dǎo)致冬蟲夏草適宜生長地的范圍急劇縮減，人為無節(jié)制的挖采以及對產(chǎn)區(qū)植被等生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重破壞，加之傳統(tǒng)粗放的采集、加工和食用致使這一珍稀資源長期得不到合理保護(hù)和高效利用，間接或直接導(dǎo)致了冬蟲夏草的野生資源日益枯竭[23.24]。而雪峰蟲草具有適應(yīng)低海拔環(huán)境的生存能力，可進(jìn)一步研究其醫(yī)療和藥用方面的價值。