黃粉蟲的飼養(yǎng)價(jià)值研究進(jìn)展

劉會利 徐子英 王富平 李文香

（河北北方學(xué)院農(nóng)林科技學(xué)院，河北張家口 075000）

黃粉蟲（Tenebrio molitor）俗名黃金蟲，屬鞘翅目擬步甲科粉蟲甲屬，可為害大米、玉米等農(nóng)副產(chǎn)品[1]。黃粉蟲具有豐富的蛋白質(zhì)資源等，被譽(yù)為“蛋白質(zhì)飼料的寶庫”。我國曾于20世紀(jì)50年代左右將黃粉蟲作為飼料從蘇聯(lián)引入[2]。隨著科技的發(fā)展，黃粉蟲在處理農(nóng)業(yè)和生活垃圾、降解塑料、繁育天敵昆蟲等方面表現(xiàn)出獨(dú)特的飼養(yǎng)價(jià)值。尤其在2020年新冠疫情防控下，國際間貿(mào)易受阻，我國蛋白質(zhì)飼料出現(xiàn)嚴(yán)重的短缺。黃粉蟲作為一種蛋白質(zhì)含量極為豐富的資源昆蟲，具有極高的利用價(jià)值與研發(fā)潛力。

1 黃粉蟲的作用

糧食安全問題關(guān)系到國家和人民的安定與發(fā)展。雖然我國糧食產(chǎn)量巨大，但是蛋白質(zhì)飼料等農(nóng)產(chǎn)品短缺，使我國成為國際貿(mào)易市場的重要進(jìn)口國[3]。在2020年新冠疫情沒有有效的防控措施之際，國際貿(mào)易不能有效緩解我國動物蛋白質(zhì)飼料短缺的問題，使畜牧業(yè)得不到有力發(fā)展。雖然我國目前以魚骨粉作為蛋白質(zhì)飼料的主要來源，但是魚骨粉具有生產(chǎn)成本較高、主要依賴進(jìn)口等特點(diǎn)，制約著我國畜牧業(yè)的快速發(fā)展。黃粉蟲含有豐富的蛋白質(zhì)和維生素等營養(yǎng)物質(zhì)，不僅可以作為蛋白質(zhì)飼料取代魚骨粉，還可以降低畜牧業(yè)的生產(chǎn)成本，緩解我國畜牧業(yè)、特種動物養(yǎng)殖等一系列問題?？梢?，黃粉蟲作為新一代蛋白質(zhì)飼料具有舉足輕重的地位。同時(shí)，黃粉蟲還含有甲殼素、抗菌肽等專有物質(zhì)，不僅可以起到延緩衰老的作用，還具有調(diào)節(jié)免疫力等功能[4]，在食用及醫(yī)用等方面具有巨大的研發(fā)潛力與應(yīng)用價(jià)值。此外，科學(xué)試驗(yàn)結(jié)果表明，黃粉蟲具有生長期短、繁殖快、營養(yǎng)全面等特點(diǎn)，是擴(kuò)繁眾多天敵昆蟲的理想飼料替代品，能夠促進(jìn)天敵昆蟲規(guī)模化繁育，在處理農(nóng)業(yè)生活垃圾、降解塑料等方面也具有不可替代的潛在價(jià)值。

2 黃粉蟲的利用價(jià)值

2.1 飼料價(jià)值

目前，我國動物蛋白質(zhì)飼料主要依賴進(jìn)口。新型冠狀病毒在全球范圍內(nèi)出現(xiàn)，嚴(yán)重制約著我國動物蛋白質(zhì)飼料的供給。因此，需要開發(fā)一種新資源來緩解我國蛋白質(zhì)飼料短缺的問題。黃粉蟲作為一種飼養(yǎng)技術(shù)簡單、營養(yǎng)豐富、生長期短的資源昆蟲，在緩解蛋白質(zhì)飼料短缺問題上具有極大的優(yōu)勢。

2.1.1 黃粉蟲在豬生產(chǎn)中的應(yīng)用。研究發(fā)現(xiàn)，脫脂后的黃粉蟲營養(yǎng)價(jià)值和味道等與魚粉幾乎沒有差別。用脫脂黃粉蟲蟲粉代替魚粉喂養(yǎng)保育豬，結(jié)果表明，喂養(yǎng)黃粉蟲的保育豬與喂養(yǎng)魚粉的保育豬在生長性能上并無明顯差別[5]。此外，在斷奶仔豬飼料中添加不同濃度的黃粉蟲蟲粉進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果表明，隨著飼料中黃粉蟲蟲粉比例的增加，斷奶仔豬的采食量也逐步增加，其飼料效益、干物質(zhì)消化率等呈線性增加[5-8]。綜上所述，在豬飼料中添加黃粉蟲與添加魚粉具有相似的結(jié)果，且黃粉蟲的生產(chǎn)成本更低，在豬飼料中添加黃粉蟲性價(jià)比更高。因此，黃粉蟲在豬生產(chǎn)中具有極高的利用價(jià)值。

2.1.2 黃粉蟲在雞生產(chǎn)中的應(yīng)用。黃粉蟲除了在豬飼料中具有較高的利用價(jià)值以外，在雞生產(chǎn)過程中也具有獨(dú)特的利用價(jià)值與營養(yǎng)價(jià)值。在肉雞的飼料中添加不同比例的黃粉蟲和魚粉進(jìn)行對比，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，喂養(yǎng)黃粉蟲與喂養(yǎng)同等飼料比例魚粉的肉仔雞生長性能基本相似。研究發(fā)現(xiàn)，不僅黃粉蟲幼蟲可以作為蛋白質(zhì)飼料的來源，黃粉蟲的其他蟲態(tài)也含有豐富的蛋白質(zhì)，而且黃粉蟲的蟲糞具有刺激雞分泌消化液、提高食物利用率的作用。在以不同蟲態(tài)的黃粉蟲作為雞飼料蛋白資源的過程中發(fā)現(xiàn)，以黃粉蟲不同蟲態(tài)以及蟲糞替代雞飼料中的魚粉可以提高絲羽烏骨雞的日均采食量，同時(shí)也可以降低絲羽烏骨雞的料肉比、死亡率和腹瀉率；在飼料中加入5%左右的黃粉蟲可以提高產(chǎn)蛋率30%左右[9-11]。在肉雞養(yǎng)殖方面，在飼料中添加黃粉蟲蟲粉可以顯著提高肉雞的生產(chǎn)性能。隨著黃粉蟲添加比例增加，肉雞的活重、胴體重和腿肌重呈二次曲線變化，并以飼料中黃粉蟲蟲粉含量為10%時(shí)為最高峰[12-13]。對黃粉蟲蟲糞進(jìn)行檢測發(fā)現(xiàn)，黃粉蟲蟲糞中還含有粗蛋白質(zhì)、粗脂肪等營養(yǎng)物質(zhì)。研究報(bào)道，在黑腳麻雞飼料中添加黃粉蟲蟲糞可以提高其產(chǎn)蛋率，其中飼料里添加2.50%的黃粉蟲和3.70%的蟲糞時(shí)性價(jià)比更高[14-15]。綜上所述，黃粉蟲及其蟲糞在雞生產(chǎn)過程中也具有較高的效益。

2.1.3 黃粉蟲在其他動物生產(chǎn)中的應(yīng)用。黃粉蟲除了在豬和雞生產(chǎn)中具有良好的效果以外，在其他動物生產(chǎn)過程中也發(fā)揮著不可替代的作用。黃粉蟲具有生長周期短、易飼養(yǎng)、營養(yǎng)全等特點(diǎn)，被廣泛用作甲魚、觀賞鳥類等特種經(jīng)濟(jì)動物的活體餌料。此外，黃粉蟲已成為蝎子、蜈蚣、蛤蚧等經(jīng)濟(jì)動物的主要蛋白質(zhì)飼料來源[16-18]。黃粉蟲還具有增強(qiáng)機(jī)體抗氧化的能力，在提高動物對飼料消化吸收率方面也卓有成效[19]。因此，研發(fā)和利用黃粉蟲并將黃粉蟲及其制品等作為新一代蛋白質(zhì)飼料能源，不僅可以降低疫情對我國蛋白質(zhì)飼料供應(yīng)的沖擊，還有利于緩解我國對動物蛋白質(zhì)飼料日益增長的需求壓力。

2.2 食用及醫(yī)用價(jià)值

隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們更傾向于食用營養(yǎng)價(jià)值高的食物。由黃粉蟲加工成的“黃金蛹”“黃金蟲”等食品不僅具有較高的蛋白質(zhì)和脂肪含量，還含有多種人體必需的氨基酸和礦物質(zhì)。在對黃粉蟲營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行檢測時(shí)發(fā)現(xiàn)，鮮蟲蟲體中蛋白質(zhì)含量為60%以上，脂肪含量為30%以上。黃粉蟲烘干后，不同蟲態(tài)蛋白質(zhì)含量也不相同，黃粉蟲幼蟲干重蛋白質(zhì)含量為54.25%，蛹干重蛋白質(zhì)含量約58.7%，成蟲干重蛋白質(zhì)含量最高達(dá)64.8%。同時(shí)，黃粉蟲含有許多常量元素比如鉀、鐵、鈉等，以及多種微量元素。在蛋白氨基酸方面，黃粉蟲含有人體所需的18種氨基酸[16，20-21]，氨基酸的配比也符合聯(lián)合國規(guī)定的人體需求標(biāo)準(zhǔn)[22]。由此可見，黃粉蟲是制作高質(zhì)量蛋白食品的最佳選擇。此外，黃粉蟲不僅可用于食品加工，在醫(yī)療保健方面也具有重要應(yīng)用。研究發(fā)現(xiàn)，黃粉蟲蛹蛋白質(zhì)含量高達(dá)56.7%，脂肪含量達(dá)36.2%，還具有許多延緩衰老的不飽和脂肪酸。其中，黃粉蟲所專有的甲殼素和抗菌肽在降低人體血壓、提高人體免疫力等方面具有很好的療效[4，23-25]。因此，黃粉蟲具有極高的食用與保健價(jià)值，飼養(yǎng)黃粉蟲可為促進(jìn)醫(yī)療保健用品的發(fā)展提供物質(zhì)基礎(chǔ)。

2.3 科學(xué)試驗(yàn)價(jià)值

黃粉蟲除了具有豐富的飼用價(jià)值、食用和醫(yī)用價(jià)值以外，在科學(xué)試驗(yàn)方面也具有不可估量的價(jià)值。黃粉蟲具有營養(yǎng)豐富、易于飼養(yǎng)等特點(diǎn)，已經(jīng)發(fā)展成為優(yōu)良的試驗(yàn)昆蟲和資源昆蟲[24，26]。

2.3.1 擴(kuò)繁川硬皮腫腿蜂。川硬皮腫腿蜂是一種重要的寄生性天敵，具有寄主范圍廣、寄生率高等特點(diǎn)，在防治農(nóng)林害蟲方面具有突出的地位，尤其是可防治化學(xué)試劑毒殺不到的鉆蛀性害蟲。因此，需要大量人工繁殖川硬皮腫腿蜂，以滿足市場需求。在繁殖川硬皮腫腿蜂方面，利用黃粉蟲大規(guī)模繁育腫腿蜂的技術(shù)已經(jīng)成熟[27-28]。姜 勇等[29]在對巨桉云斑天牛的生物防治技術(shù)研究中發(fā)現(xiàn)，用黃粉蟲繁育的川硬皮腫腿蜂對云斑天牛有明顯的防治效果。這與達(dá)啟林[30]在引用川硬皮腫腿蜂防治銹斑楔天牛（Saperda balsamifera Motschulsky）等天牛時(shí)有相似的效果。黃粉蟲具有營養(yǎng)豐富、繁殖快等特點(diǎn)，在川硬皮腫腿蜂的繁殖過程中發(fā)揮著不可估量的作用。

2.3.2 擴(kuò)繁叉角厲蝽。叉角厲蝽（Eocanthecona furcellate（Wolff））屬于半翅目蝽科益蝽亞科，主要分布于熱帶亞熱帶地區(qū)，是一種捕食性的天敵昆蟲。研究表明，叉角厲蝽可以捕食的農(nóng)林業(yè)害蟲達(dá)40多種，在防治鱗翅目害蟲如甜菜夜蛾（Spodoptera exigua（Hübner））等中具有良好的效果[31]。 因此，快速繁殖大量的叉角厲蝽尤為重要。黃粉蟲在繁殖叉角厲蝽方面具有獨(dú)特的潛力與價(jià)值。利用黃粉蟲幼蟲飼養(yǎng)叉角厲蝽試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，由黃粉蟲飼養(yǎng)的叉角厲蝽不僅在世代發(fā)育歷期上與其他常規(guī)飼料飼養(yǎng)的叉角厲蝽幾乎一致，而且由黃粉蟲繁育的叉角厲蝽產(chǎn)卵量等生物學(xué)指標(biāo)也與常規(guī)飼料飼養(yǎng)的叉角厲蝽無顯著差異。此外，黃粉蟲較其他常規(guī)飼料更容易獲取，具有更高的性價(jià)比。因此，黃粉蟲在繁殖叉角厲蝽方面也具有一定的潛力與優(yōu)勢。

2.3.3 規(guī)?；庇庲?。蠋蝽屬于半翅目蝽科，是一種重要的捕食性天敵昆蟲。目前，主要以飼養(yǎng)黏蟲蛹作為繁育蠋蝽的主要食物來源。對蠋蝽配對期的食物進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，黃粉蟲在繁育蠋蝽方面也具有獨(dú)特的地位。在6℃保藏30 d的黃粉蟲存活率為89.33%，而同一條件下的黏蟲蛹存活率僅為22.67%?？梢钥闯?，用黃粉蟲蛹更有利于繁育蠋蝽。以冷藏黃粉蟲蛹飼養(yǎng)的蠋蝽，其在配對期的總產(chǎn)卵量和孵化率等均高于以黏蟲蛹飼養(yǎng)蠋蝽的效果[32]；黃粉蟲蛹在作為蠋蝽繁育的食物時(shí)具有耐儲存、成本低等特點(diǎn)[33]。因此，將黃粉蟲蛹作為蠋蝽工廠化養(yǎng)殖的飼料具有巨大的潛力。

2.4 處理塑料、垃圾的價(jià)值

隨著科學(xué)研究的深入，黃粉蟲除了在飼用、食用、醫(yī)用和科學(xué)試驗(yàn)方面具有巨大的利用價(jià)值外[34-35]，在處理塑料和農(nóng)業(yè)垃圾等方面也具有突出的表現(xiàn)。

2.4.1 處理塑料。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2015年全球塑料產(chǎn)量高達(dá)3億t[36]，我國2017年生產(chǎn)的聚苯乙烯同比上漲10.9%。微生物等很難降解聚苯乙烯等高分子量物質(zhì)，在土壤、水源或污泥中聚苯乙烯每月最高自然降解率僅為0.75%[37-39]。聚苯乙烯不能有效降解會影響土壤中水分、營養(yǎng)物質(zhì)等運(yùn)輸，對農(nóng)作物生長不利[40-41]。焚燒塑料會產(chǎn)生氰化氫（HCN）、氯化氫（HCl）等有害氣體，嚴(yán)重污染大氣和環(huán)境[42]。填埋處理塑料又使眾多的土地得不到進(jìn)一步開發(fā)利用，更嚴(yán)重的是填埋的塑料還會釋放增塑劑等有毒物質(zhì)。這些有毒物質(zhì)不僅會在農(nóng)作物中富集，還會通過食物鏈危害人類健康。因此，亟須尋找解決塑料污染的技術(shù)和方法。

研究表明，黃粉蟲在解決塑料污染問題上具有巨大潛力。李興霞等[43]進(jìn)行黃粉蟲飼養(yǎng)試驗(yàn)，挑選形態(tài)均勻、健康的黃粉蟲分為數(shù)量相等的2組，一組以聚苯乙烯泡沫飼喂黃粉蟲幼蟲，另一組僅喂食麥麩以及少量新鮮的菜葉，每隔5 d記錄剩余聚苯乙烯泡沫重量以及黃粉蟲體重等。結(jié)果表明，黃粉蟲具有嚙食聚苯乙烯泡沫的能力。對黃粉蟲的腸道提取液進(jìn)行菌落篩選時(shí)發(fā)現(xiàn)，黃粉蟲幼蟲腸道中存在能夠降解聚苯乙烯的菌株[44]，研發(fā)利用黃粉蟲體內(nèi)能夠降解聚苯乙烯的菌株為未來解決塑料污染問題提供了物質(zhì)基礎(chǔ)與思路途徑。此外，以塑料喂養(yǎng)的黃粉蟲飼喂小鼠，并對小鼠進(jìn)行形態(tài)學(xué)觀察和生理毒性等方面的檢測。結(jié)果表明，小鼠心、肝、肺、脾和腎臟組織學(xué)切片與對照組相比均無異常。說明黃粉蟲具有解決塑料污染的能力，不會對環(huán)境造成進(jìn)一步污染[39]。

2.4.2 處理垃圾。垃圾是一種浪費(fèi)的自然資源，近些年各地政府都在倡導(dǎo)垃圾分類，因而如何高效處理分類垃圾尤為重要。黃粉蟲在處理垃圾方面也具有突出的作用。對山東農(nóng)業(yè)大學(xué)南校區(qū)校園中的生活垃圾進(jìn)行調(diào)查取樣發(fā)現(xiàn)，校園中的垃圾以剩菜剩飯、果皮果核、衛(wèi)生紙等構(gòu)成的濕垃圾為主，占全部垃圾的63.91%。黃粉蟲通過食用或與微生物組合使用等方法，可以達(dá)到濕垃圾資源化減量95%的效果[45-46]。因此，黃粉蟲綜合技術(shù)的開發(fā)使用，可為處理垃圾、垃圾資源化提供新思路和新途徑。

2.5 其他利用價(jià)值

在黃粉蟲養(yǎng)殖過程中，會產(chǎn)生一些蟲糞。研究發(fā)現(xiàn)，黃粉蟲蟲糞不僅可以作為一種優(yōu)質(zhì)、環(huán)保的蛋白質(zhì)飼料添加劑在雞生產(chǎn)中加以利用[14-15]，還具有較高含量的氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素以及鈣、鋅等微量元素，既可以作為食用菌的栽培基質(zhì)，又可以加工成為有機(jī)肥，以改善土壤的生態(tài)環(huán)境。除此之外，在提取干花生米油脂時(shí)加入不同比例的黃粉蟲效果不同，當(dāng)干花生米中添加40%的黃粉蟲時(shí)，其出油效率最高；黃粉蟲蟲蛹作為原料提取的黃粉蟲蛹油，其平均皂化值為182.21[47-49]。因此，黃粉蟲與干花生米的混合使用也為提高出油效率提供了新思路。雖然目前對黃粉蟲油脂的提取研究還未完全成熟，但是研究證明黃粉蟲在提取油脂方面具有一定的利用價(jià)值。

3 展望

黃粉蟲作為一種富含蛋白質(zhì)等資源昆蟲，在動物蛋白質(zhì)飼料和食用等方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢。黃粉蟲的產(chǎn)量指標(biāo)為1∶50，即1 kg種蟲經(jīng)過一個(gè)生長周期后可以生產(chǎn)50 kg的商品蟲。由此可知，黃粉蟲的產(chǎn)量指標(biāo)是常規(guī)家畜遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法達(dá)到的，且常規(guī)家畜在疫情中飽受動物蛋白質(zhì)飼料短缺的束縛。因此，充分開發(fā)利用黃粉蟲資源，為緩解疫情下我國畜牧業(yè)動物蛋白質(zhì)飼料短缺問題提供了新思路與新方法。此外，黃粉蟲含有豐富的不飽和脂肪酸，具有延緩衰老等醫(yī)療保健功效，尤其是黃粉蟲中含有甲殼素和抗菌肽等特有物質(zhì)，可以提高人體免疫力。在新冠疫情下，提高人體免疫力對保持人體健康、抵抗疾病等尤為重要。同時(shí)，黃粉蟲還可以嚙食塑料，具有處理多種農(nóng)業(yè)與生活垃圾的能力，其中對濕垃圾的資源化減量可高達(dá)95%，不僅為解決塑料污染和農(nóng)業(yè)生活垃圾提供了新途徑，而且可為疫情后的經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇與生態(tài)修復(fù)等貢獻(xiàn)獨(dú)特的價(jià)值。因此，飼養(yǎng)黃粉蟲具有巨大潛力與利用價(jià)值。