資源昆蟲(chóng)黑水虻的利用與開(kāi)發(fā)探討

杜娟

摘要 ? ?在農(nóng)業(yè)畜牧業(yè)發(fā)展進(jìn)程中，牲畜養(yǎng)殖給環(huán)境帶來(lái)了大面積糞便污染，蠅蛆、大麥蟲(chóng)以及黃粉蟲(chóng)等資源昆蟲(chóng)已成為有機(jī)廢棄物資源提升利用率、改善污染現(xiàn)狀的有效手段。本文以資源昆蟲(chóng)黑水虻為研究對(duì)象，結(jié)合黑水虻的生物學(xué)特征，探究黑水虻在糞便處理、飼料價(jià)值、藥用價(jià)值、生物柴油提取等方面的應(yīng)用，以期為黑水虻資源化利用提供參考。

關(guān)鍵詞 ? ?黑水虻;資源化利用;生態(tài)治理

中圖分類號(hào) ? ?X713 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 ? ?A

文章編號(hào) ? 1007-5739（2020）12-0221-02 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）

早期階段黑水虻分布在南美洲熱帶草原，由于人們意識(shí)到黑水虻具有資源化利用的效益，因而將該昆蟲(chóng)引入美國(guó)和日本等地。當(dāng)前我國(guó)華北與華南地區(qū)也有黑水虻的分布，黑水虻的資源化利用不僅僅局限于畜禽糞便處理，還可以用在動(dòng)物飼料、醫(yī)學(xué)藥品以及生物石油提煉等領(lǐng)域，從而提升我國(guó)資源綠色化水平，為各行業(yè)生產(chǎn)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的資源基礎(chǔ)。

1 ? ?黑水虻生物學(xué)特征研究

黑水虻的生命周期大致可以劃分為4個(gè)時(shí)期，即卵期、幼蟲(chóng)期、蛹期以及成蟲(chóng)期，黑水虻的生長(zhǎng)周期有35 d。卵期階段的黑水虻擁有乳白色光潔的外表，以卵塊的形式集中產(chǎn)卵。孵化時(shí)黑水虻容易受氣溫和季節(jié)變化的影響，孵化周期可能有所差異，在4～14 d之間。最適宜黑水虻孵化的溫度是25 ℃以上，最高不超過(guò)33 ℃，最佳孵化濕度為60%。黑水虻需要經(jīng)歷15 d左右的幼蟲(chóng)期，這一階段的最佳生長(zhǎng)溫度為25～30 ℃。結(jié)合黑水虻蛻皮次數(shù)，其幼蟲(chóng)期詳細(xì)分為6個(gè)齡期，低齡黑水虻幼蟲(chóng)為白色，隨著齡期的增長(zhǎng)，幼蟲(chóng)顏色開(kāi)始加深，一齡幼蟲(chóng)部基本不進(jìn)食，二齡黑水虻幼蟲(chóng)為了滿足身體生長(zhǎng)所需開(kāi)始大量進(jìn)食，六齡幼蟲(chóng)也開(kāi)始預(yù)蛹，顏色黑黃，外皮具有韌性，這一階段的黑水虻不再進(jìn)食，需要溫暖且干燥的環(huán)境準(zhǔn)備化蛹。在取食方面，黑水虻可以食用幾丁質(zhì)與骨骼物質(zhì)，還可以以其他固體有機(jī)廢棄物為食。因此，人們可以利用黑水虻對(duì)廚余垃圾、畜禽糞便以及食用加工廢料展開(kāi)處理[1]。

2 ? ?資源昆蟲(chóng)黑水虻的利用與開(kāi)發(fā)

2.1 ? ?黑水虻在畜禽糞便處理中的資源化利用

經(jīng)統(tǒng)計(jì)可知，當(dāng)前我國(guó)畜禽養(yǎng)殖中豬養(yǎng)殖每天需要排出 82.3萬(wàn)t糞便，在畜牧產(chǎn)業(yè)污染中占據(jù)14.3%的比例。隨著人類環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，做好畜禽糞便的有效管理十分重要，可以憑借著黑水虻資源化利用優(yōu)勢(shì)解決該問(wèn)題。黑水虻幼蟲(chóng)屬于腐食性昆蟲(chóng)，以畜禽糞便為食物后黑水虻的繁殖能力有所提升，預(yù)蛹化蛹之前有著遷徙特性。黑水虻在食用有機(jī)腐食后不僅不會(huì)產(chǎn)生致病菌，而且不會(huì)污染人們的生活住所，這是因?yàn)楹谒挡⒉幌矏?ài)人類的居住環(huán)境。

黑水虻在畜禽糞便處理過(guò)程中的資源化利用，具體總結(jié)有如下幾方面內(nèi)容。一是降低糞便給環(huán)境帶來(lái)的污染，減少畜禽糞便堆積，避免異味對(duì)空氣產(chǎn)生污染。黑水虻幼蟲(chóng)取食糞便，14 d內(nèi)可以讓畜禽糞便堆積減少56%。經(jīng)過(guò)黑水虻取食之后的畜禽糞便營(yíng)養(yǎng)元素含量有所降低，以豬糞為例，糞便中的氮、磷、鉀元素分別降低55.1%、44.1%、52.8%。經(jīng)過(guò)空氣質(zhì)量檢測(cè)得知，黑水虻幼蟲(chóng)處理豬糞便之后，異味基本消除，畜牧養(yǎng)殖環(huán)境有所改善。二是趨避家蠅。黑水虻可以抑制家蠅滋生，避免傳染病傳播，黑水虻幼蟲(chóng)自身能夠產(chǎn)生某種趨避家蠅的物質(zhì)，導(dǎo)致家蠅幼蟲(chóng)在黑水虻幼蟲(chóng)取食之后的糞便中的成活率很低，減少家蠅在糞便中的滋生數(shù)量。三是抑制糞便內(nèi)有害微生物的活動(dòng)。在雞的糞便中養(yǎng)殖黑水虻可以抑制糞便中的沙門氏腸桿菌與大腸桿菌滋生。黑水虻幼蟲(chóng)可以對(duì)奶牛糞便內(nèi)的大腸桿菌O157∶H7產(chǎn)生抑制效果[2]。

2.2 ? ?黑水虻幼蟲(chóng)與預(yù)蛹飼料價(jià)值分析

黑水虻幼蟲(chóng)的蛋白質(zhì)含量豐富，與豆粕蛋白含量接近。黑水虻體內(nèi)礦物質(zhì)含量?jī)H有10%，粗脂肪含量>30%，對(duì)黑水虻與預(yù)蛹體內(nèi)的氨基酸進(jìn)行檢測(cè)，得知黑水虻和預(yù)蛹氨基酸含量和豆粕很接近。黑水虻在糞便養(yǎng)殖領(lǐng)域內(nèi)有著較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，可以將其添加在動(dòng)物飼料內(nèi)。雞飼料內(nèi)加入黑水虻幼蟲(chóng)可有效提升飼料品質(zhì)，可以代替飼料內(nèi)的豆粕粉成分。在豬飼料內(nèi)加入黑水虻幼蟲(chóng)粉，能夠提高豬飼料營(yíng)養(yǎng)成分。在水產(chǎn)領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用黑水虻幼蟲(chóng)粉，比如將其填入泥鰍飼料內(nèi)，由于預(yù)蛹含有多聚幾丁質(zhì)，建議在飼料配置時(shí)對(duì)多聚幾丁質(zhì)含量加以控制，防止其對(duì)其他營(yíng)養(yǎng)成分造成消化與吸收的影響。

2.3 ? ?黑水虻藥用價(jià)值分析

資源昆蟲(chóng)黑水虻有著較大的藥用價(jià)值，通過(guò)誘導(dǎo)后的黑水虻幼蟲(chóng)可以產(chǎn)生凝集素、溶菌酶以及抗菌肽等免疫成分。雖然黑水虻所處的生活環(huán)境很差，但黑水虻的免疫能力很強(qiáng)，幼蟲(chóng)體內(nèi)可以消化霍亂或瘧疾等病原微生物。黑水虻體內(nèi)有著抗菌肽，如果黑水虻幼蟲(chóng)受到了來(lái)自外界環(huán)境的刺激，幼蟲(chóng)就會(huì)打開(kāi)身體免疫反應(yīng)，并產(chǎn)生小分子活性肽，該物質(zhì)的抗菌能力很強(qiáng)，即黑水虻抗菌肽[3]。由于黑水虻抗菌肽的熱穩(wěn)定性較強(qiáng)、水溶性良好、分子量較小，對(duì)產(chǎn)生病變的真核細(xì)胞和原核細(xì)胞有著較強(qiáng)的作用，對(duì)正常的真核細(xì)胞不會(huì)產(chǎn)生免疫反應(yīng)。黑水虻分泌的己二酸有著抗菌能力，目前已被用于燒傷與創(chuàng)傷傷口愈合等臨床治療領(lǐng)域，在治療皮膚疾病時(shí)，如果乙二酸濃度為120 μg/mL，則可以有效抑制耐甲氧西林金黃色葡萄球菌和痢疾的生長(zhǎng)。

2.4 ? ?黑水虻幼蟲(chóng)提取生物柴油

由于黑水虻的幼蟲(chóng)體內(nèi)有著大量脂肪，將其用在生物柴油提煉方面有著較強(qiáng)的市場(chǎng)前景。應(yīng)用超臨界流體萃取的方法提取黑水虻體內(nèi)油脂，其柴油特征指標(biāo)已達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。黑水虻幼蟲(chóng)也是一種生物柴油生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)原料，防止傳統(tǒng)柴油制造中產(chǎn)生環(huán)境污染，提高資源利用效率[3]。將黑水虻幼蟲(chóng)和微生物協(xié)同用于廚余垃圾和水稻秸稈中，經(jīng)過(guò)培養(yǎng)可得到生物柴油。廚余垃圾經(jīng)處理后水分下降10%，黑水虻幼蟲(chóng)體內(nèi)脂肪含量達(dá)39.2%。因黑水虻生產(chǎn)得到的生物柴油內(nèi)有著十二烷酸甲酯、十六烷酸甲酯等成分，這些成分的存在使黑水虻提取的生物柴油更接近于以動(dòng)物油脂為原料提取的生物柴油。與菜籽原料生物柴油相比，黑水虻幼蟲(chóng)提取的生物柴油具有更強(qiáng)的抗氧化能力[4]。

3 ? ?結(jié)語(yǔ)

由于黑水虻的腐食特性較強(qiáng)，將黑水虻幼蟲(chóng)用于畜禽糞便處理中，可有效實(shí)現(xiàn)黑水虻資源化利用，降低糞便對(duì)環(huán)境的污染。黑水虻幼蟲(chóng)體內(nèi)粗脂肪豐富，且含有蛋白質(zhì)與鈣質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分，將其用于飼料中可提升畜禽飼料和水產(chǎn)飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。綜上所述，黑水虻在我國(guó)有著廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。

4 ? ?參考文獻(xiàn)

[1] 黃友良，歐玲利.黑水虻資源化利用研究[J].中國(guó)資源綜合利用，2019，37（7）：48-50.

[2] 楊開(kāi)路，羅長(zhǎng)榮.利用黑水虻處理畜禽糞污的效果[J].四川畜牧獸醫(yī)，2018，45（4）：43.

[3] 雷小文，謝華亮，張強(qiáng)，等.利用黑水虻資源化處理集約化雞場(chǎng)養(yǎng)殖廢棄物技術(shù)初探[J].湖南畜牧獸醫(yī)，2019（6）：15-18.

[4] 黃友良，歐玲利.黑水虻資源化利用研究[J].中國(guó)資源綜合利用，2019， 37（7）：48-50.