蠅蛆生物轉(zhuǎn)化餐廚殘?jiān)鼘?duì)產(chǎn)物特性的影響

姚玉梅 ，王兆文 ，張琦峰 ，齊自成 ※，王宗國

（1. 山東省農(nóng)業(yè)機(jī)械科學(xué)研究院,濟(jì)南 250100；2. 山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院(壽光)農(nóng)牧廢棄物資源化利用產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院,濰坊 262700；3. 壽光市澤暢生物科技有限公司,濰坊 262700；4. 山東省諸城市農(nóng)機(jī)農(nóng)經(jīng)發(fā)展中心,濰坊 262200）

0 引言

中國飼料原料資源短缺形勢(shì)嚴(yán)峻，作物秸稈、畜禽糞污、餐廚殘?jiān)榷嘣袡C(jī)廢棄物綜合利用率不高[1-2]，成為制約養(yǎng)殖業(yè)和農(nóng)業(yè)發(fā)展的瓶頸問題。利用蠅蛆、黑水虻、白金花金龜?shù)雀承岳ハx幼蟲將傳統(tǒng)難以處理的有機(jī)廢棄物轉(zhuǎn)化為高蛋白產(chǎn)品和有機(jī)肥，打通了生態(tài)系統(tǒng)的有機(jī)質(zhì)大循環(huán)，成為緩解蛋白短缺和有機(jī)廢棄物處理難度大的重要方法[3]，受到了國內(nèi)外研究學(xué)者的廣泛關(guān)注[4-7]。

昆蟲生物轉(zhuǎn)化技術(shù)是在幼蟲體的生長代謝期間，在適宜條件下將有機(jī)廢棄物轉(zhuǎn)化為蟲體生物量，并顯著改善廢棄物的理化特性，具有處理周期短、轉(zhuǎn)化效率高，且對(duì)基質(zhì)原料的脫水、除臭、殺菌、重金屬鈍化等作用明顯的特點(diǎn)[8-9]。其中，蛆蟲幼蟲具有生長速度快、生存能力強(qiáng)，取食量大、取食范圍廣的特點(diǎn)，且蛆蟲營養(yǎng)價(jià)值高，是賴氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸等必需氨基酸的重要來源，深加工后獲得的抗菌肽、甲殼素、蛆油可應(yīng)用于飼料、食品工業(yè)、醫(yī)藥、造紙、日用化工、印染紡織及農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域[10-12]，經(jīng)濟(jì)社會(huì)生態(tài)效益顯著，應(yīng)用前景廣闊。

國內(nèi)外研究學(xué)者主要開展了基于蛆蟲養(yǎng)殖物料理化特性、給料頻率、接種密度、通風(fēng)量等養(yǎng)殖工藝參數(shù)優(yōu)化[13-16]，和蟲糞分離裝置、工廠化養(yǎng)殖配套裝備研制等方面的初步研究[17]。研究發(fā)現(xiàn)，蠅蛆幼蟲成活率、體長、體質(zhì)量等生長發(fā)育性能受養(yǎng)殖物料碳氮比、酸堿度和含水率等理化特性影響。這是由于蠅蛆幼蟲生活習(xí)性和微生物活躍度受養(yǎng)殖物料的理化特性的影響[8,18-20]?；诓煌砘匦责B(yǎng)殖物料獲取的蛆蟲和蟲糞品質(zhì)存在明顯差異，影響了其飼料化、肥料化應(yīng)用[21]。目前，利用蠅蛆幼蟲處理餐廚殘?jiān)夹g(shù)已相對(duì)成熟，獲取的蛆蟲營養(yǎng)成分豐富合理，蛋白含量略低于魚粉，作為替代魚粉的新型蛋白源可在水產(chǎn)動(dòng)物飼喂上應(yīng)用并效果良好。然而，基于蠅蛆生物轉(zhuǎn)化餐廚殘?jiān)鼘?duì)蛆蟲和蟲糞的產(chǎn)物特性影響研究目前尚未深入探討。

本文聚焦物質(zhì)循環(huán)再生和制約關(guān)系，以預(yù)處理后的餐廚殘?jiān)鼮樵?，以生物轉(zhuǎn)化過程產(chǎn)物為研究對(duì)象，開展生物轉(zhuǎn)化過程中物料理化特性、蛆蟲生物量和蟲糞理化特性變化的研究，深入考察轉(zhuǎn)化過程產(chǎn)物重金屬含量變化特征，明確重金屬在餐廚殘?jiān)?蠅蛆腐生鏈中的轉(zhuǎn)移和積累規(guī)律。研究結(jié)果將為蠅蛆生物轉(zhuǎn)化餐廚殘?jiān)峁┲匾幕A(chǔ)數(shù)據(jù)，為后續(xù)蛆蟲品質(zhì)評(píng)價(jià)、資源篩選及飼料化應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料：餐廚殘?jiān)蔀H坊金信達(dá)生物化工有限公司提供，主要是食物消費(fèi)過程中產(chǎn)生的廢棄物。功能蠅和蛆蟲養(yǎng)殖物料由澤暢生物科技有限公司提供，其中，功能蠅經(jīng)澤暢生物科技有限公司人工干預(yù)篩選培育，蛆蟲養(yǎng)殖物料為餐廚殘?jiān)鬯樘幚砗蠹尤? ‰ EM 復(fù)合菌劑腐熟3～5 d 制備得到。所需化學(xué)試劑及分子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)品等均購于國藥集團(tuán)上?；瘜W(xué)試劑有限公司，化學(xué)試劑均為分析純。

1.2 蠅蛆轉(zhuǎn)化餐廚殘?jiān)囼?yàn)設(shè)計(jì)

功能蠅日常投喂料為質(zhì)量比8:2 的營養(yǎng)粉和紅糖，蠅房產(chǎn)卵條件為環(huán)境溫度為20～30 ℃、相對(duì)濕度為50%～70%、接卵配料為含水率70%的麥麩中添加1 ‰的誘導(dǎo)劑攪拌均勻后靜置12 h 的混配料。產(chǎn)生的蠅卵轉(zhuǎn)移至蛆蟲養(yǎng)殖車間2 m×16 m 水泥養(yǎng)殖池中，保持養(yǎng)殖車間環(huán)境溫度40 ℃以下，空氣相對(duì)濕度70%以下。養(yǎng)殖池上方放置換流風(fēng)機(jī)，并根據(jù)溫度需求翻拋物料，輔以噴施水霧降溫。當(dāng)養(yǎng)殖池物料溫度高于50 ℃時(shí)，每半小時(shí)翻拋一次；養(yǎng)殖池物料溫度低于50 ℃時(shí)，每1～2 h 翻拋一次。

每批次投入養(yǎng)殖物料700～800 kg，每日投喂一次，養(yǎng)殖3～4 d 即可收獲蛆蟲。轉(zhuǎn)化工藝均設(shè)有3 組平行試驗(yàn)。采用篩分機(jī)將蛆蟲、蟲糞篩分完全，取部分蛆蟲經(jīng)粉碎機(jī)（上海博朗電器有限公司，中國）粉碎制備蛆蟲鮮樣，于-20 ℃冰箱密封儲(chǔ)存；取部分蛆蟲經(jīng)清洗、烘干、殺菌處理，粗粉后細(xì)粉過0.5 mm 篩制備蛆蟲干粉，于-20 ℃冰箱密封儲(chǔ)存。取部分蛆蟲鮮樣、蛆蟲干粉和蟲糞樣品用于后續(xù)的化學(xué)分析。蠅蛆轉(zhuǎn)化餐廚殘?jiān)に嚵鞒虉D如圖1 所示。

圖1 蠅蛆生物轉(zhuǎn)化餐廚殘?jiān)に嚵鞒蘁ig.1 Process flow chart for bioconversion of kitchen wastes using fly maggots

1.3 指標(biāo)測(cè)定

1.3.1 基礎(chǔ)理化特性測(cè)定

參照NY/T 525-2021 有機(jī)肥料中方法測(cè)定蛆蟲養(yǎng)殖物料和蟲糞樣品中的水分、有機(jī)質(zhì)、總氮、總磷、總鉀和氯離子含量。將鮮樣和去離子水按固液比1∶10（質(zhì)量體積比）浸提過濾取其上清液，利用PHS-3C 型pH 計(jì)（上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司，中國）測(cè)定酸堿度（pH 值）；采用K9860 型定氮儀（濟(jì)南海能儀器股份有限公司，中國）測(cè)定蛆蟲樣品粗蛋白含量，操作步驟參照GB/T 6432-2018；采用XT151 型索氏脂肪測(cè)定儀（Ankom 公司，美國）測(cè)定粗脂肪含量，操作步驟參照GB/T 6433-2006；采用DL-101-2BS 型鼓風(fēng)干燥箱（天津市中環(huán)實(shí)驗(yàn)電爐有限公司，中國）在（105±5）℃干燥直至恒質(zhì)量以測(cè)定水分含量；采用SX-8-10 型馬弗爐（天津泰斯特儀器有限公司，中國）在（575±25）℃燃燒直至恒質(zhì)量以測(cè)定粗灰分含量；水溶性氯化物含量測(cè)定方法參照GB/T 6439-2007。

為進(jìn)一步分析蛆蟲干粉樣品經(jīng)干燥后理化特性的變化，采用UV-1800 型紫外-可見分光光度計(jì)（Shimadzu公司，日本）在400 nm 波長下測(cè)定蛆蟲干粉總磷含量，操作步驟參照GB/T 6437-2018；采用乙二胺四乙酸二鈉絡(luò)合滴定法測(cè)定其鈣含量，操作步驟參照GB/T 6436-2018；采用定氮儀測(cè)定揮發(fā)性鹽基氮，操作步驟參照GB/T 32141-2015；通過冷溶劑自動(dòng)電位滴定法測(cè)定酸價(jià)，操作步驟參照GB 5009.229-2016；通過過濾法測(cè)定胃蛋白酶消化率，操作步驟參照GB/T 17811-2008。

1.3.2 氨基酸組成

蛆蟲鮮樣和蛆蟲干粉樣品經(jīng)6 mol/L 鹽酸溶液在120 ℃ 條件下水解12 h，采用LA8080 型全自動(dòng)氨基酸分析儀（Hitachi 公司，日本），操作步驟參考GB/T 18246-2019。采用主要氨基酸化學(xué)評(píng)分（Chemical Score,CS）評(píng)價(jià)蛆蟲的營養(yǎng)價(jià)值，以卵蛋白作為標(biāo)準(zhǔn)蛋白進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算公式為

式中CS為蛆蟲主要氨基酸化學(xué)評(píng)分，%；A為蛆蟲樣品中必需氨基酸含量，%；A0為標(biāo)準(zhǔn)蛋白必需氨基酸含量，%。

1.3.3 糞大腸菌群數(shù)和蛔蟲卵死亡率

采用XSP-BM-2CA 型顯微鏡（上海上光實(shí)業(yè)儀器有限公司，中國）測(cè)定樣品中糞大腸菌群數(shù)和蛔蟲卵死亡率，測(cè)定方法參考GB/T 19524.1-2004、GB/T 19524.2-2004。其中，樣品中糞大腸菌群數(shù)和蛔蟲卵死亡率狀況評(píng)價(jià)采用NY/T 525-2021 有機(jī)肥料限量指標(biāo)要求：糞大腸菌數(shù)≤100 個(gè)/g，蛔蟲卵死亡率≥95%。

1.3.4 霉菌毒素

采用Waters Xevo TQ-S micro 型液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀（Waters 公司，美國）測(cè)定蛆蟲樣品中的黃曲霉毒素B1、玉米赤霉烯酮含量，參照NY/T 2071-2011 方法；生化試驗(yàn)、血清學(xué)試驗(yàn)方法檢出沙門氏菌，操作步驟參照GB/T 13091-2018；采用平皿計(jì)數(shù)法測(cè)定霉菌總數(shù)，操作步驟參照GB/T 13092-2006；參照NY/T 555-2002 方法測(cè)定大腸菌群數(shù)。其中，樣品中霉菌毒素限量規(guī)定參考NY/T 1444-2007《微生物飼料添加劑技術(shù)通則》中要求：作為飼料添加劑使用時(shí)，不得檢出沙門氏菌，霉菌總數(shù)＜2.0×107個(gè)/kg，大腸菌群＜1.0×105個(gè)/kg。

1.3.5 維生素組成

采用LC-20AT 型高效液相色譜儀（Shimadzu 公司，日本）和AFS-930 型原子熒光分光光度計(jì)（北京吉天儀器有限公司，中國）測(cè)定蛆蟲樣品中的維生素A、維生素B2、維生素B6、維生素D3 含量，測(cè)試方法參照

GB/T 17817-2010、GB/T 14701-2019、GB/T 14702-2018、GB/T 17818-2010。

1.3.6 重金屬元素含量

采用AA240Z 型原子吸收分光光度計(jì)（Agilent 公司，美國）和原子熒光分光光度計(jì)測(cè)定樣本中的砷（As）、汞（Hg）、鉛（Pb）、鎘（Cd）鉻（Cr）等重金屬元素含量（mg/kg，以干基計(jì)），測(cè)定方法參照NY/T1978-2010、GB/T13079-2006、GB/T 13080-2018、GB/T13081-2006、GB/T 13082-1991、GB/T13088-2006。其中，Hg、Pb、Cd、Cr 元素含量的檢出限分別為＜0.000、＜2、＜0.1、＜0.01 mg/kg；重金屬狀況評(píng)價(jià)采用NY/T 525-2021 有機(jī)肥料中重金屬限量指標(biāo)要求：As≤15、Hg≤2、Pb≤50、Cd≤3、Cr≤150 mg/kg。

采用生物富集系數(shù)（Bioaccumulation Coefficients,BC）評(píng)價(jià)蛆蟲對(duì)重金屬元素的生物富集作用，計(jì)算公式為

式中BC為蛆蟲對(duì)重金屬元素的生物富集系數(shù)；B為蛆蟲重金屬元素含量，mg/kg；B0為餐廚殘?jiān)亟饘僭睾?，mg/kg。

1.3.7 蛆蟲體質(zhì)量變化

每天11:00 和23:00 定時(shí)記錄蛆蟲體質(zhì)量，即分別為1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0 日齡，分別標(biāo)記為D1、D1.5，…，D4.0，共計(jì)7 個(gè)時(shí)間點(diǎn)。同時(shí)，記錄養(yǎng)殖飼料的初始質(zhì)量M0和收獲的4.0 日齡蛆蟲總質(zhì)量M1。根據(jù)以下等式計(jì)算蛆蟲平均日增質(zhì)量（Z）、相對(duì)生長率(S)和蛆蟲產(chǎn)率（C）的值

式中n為日齡，取值為1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0；Dn為n日齡蛆蟲體質(zhì)量，g；Dn-0.5為（n-0.5）日齡蛆蟲體質(zhì)量，g；Z為蛆蟲平均日增質(zhì)量，%；Zn為n日齡蛆蟲平均日增質(zhì)量，g；S為蛆蟲相對(duì)生長率，%；Sn為n日齡蛆蟲相對(duì)生長率，%；M0為養(yǎng)殖飼料的初始質(zhì)量，g；M1為收獲的4.0 日齡蛆蟲總質(zhì)量，g；C為蛆蟲產(chǎn)率，%。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Origin 8.5 制圖（美國OriginLab 公司）。數(shù)據(jù)均采用SPSS V20.0 軟件（美國IBM 公司）分析，在95%置信區(qū)間被認(rèn)為具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜ 0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 養(yǎng)殖物料、蛆蟲與蟲糞的基礎(chǔ)特性分析

養(yǎng)殖物料經(jīng)蛆蟲幼蟲生物轉(zhuǎn)化為蛆蟲和蟲糞，其理化特性數(shù)據(jù)如表1 和表2 所示。由表1 可知，蟲糞樣品中總氮、總鉀和有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低，這是由于養(yǎng)殖物料中有機(jī)物質(zhì)被分解的緣故；總磷含量較轉(zhuǎn)化處理前有所增加，這是因?yàn)橄x糞中含水率下降，產(chǎn)生了養(yǎng)分“濃縮效應(yīng)”[22]。由表2 可知，蛆蟲鮮樣經(jīng)干燥處理后，粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、水溶性氯化物等含量相對(duì)增加，這是因?yàn)闃悠泛式档?，產(chǎn)生了養(yǎng)分“濃縮效應(yīng)”；此時(shí)，蛆蟲干粉中粗蛋白和粗脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為53.99%和21.05%，可作為一種較為理想的高蛋白營養(yǎng)添加劑使用。進(jìn)一步獲取了蛆蟲干粉樣品的鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)、總磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)、酸價(jià)、胃蛋白酶消化率、揮發(fā)性鹽基氮數(shù)據(jù)，分別為0.51%、0.76%、2.60 mg/g、87.35%、132.50 mg/100 g。由酸價(jià)數(shù)據(jù)可知，蛆蟲干粉油脂新鮮，品質(zhì)未變壞；且胃蛋白酶消化率＞85%，明顯高于合格魚粉的胃蛋白酶消化率要求，可作為基礎(chǔ)飼糧替代品提高飼糧代謝能表觀利用率[23]；但其揮發(fā)性鹽基氮含量較高，這可能是由于干燥處理使蛆蟲樣品發(fā)生本質(zhì)變化，破壞其鮮度引起的。

表1 養(yǎng)殖物料與蟲糞樣品的基礎(chǔ)特性數(shù)據(jù)Table 1 Characteristic data of breeding materials and insect feces samples

表2 蛆蟲樣品的基礎(chǔ)特性數(shù)據(jù)Table 2 Characteristic data of maggot samples

2.2 蠅蛆生物轉(zhuǎn)化工藝對(duì)產(chǎn)物特性變化的影響

2.2.1 蛆蟲體質(zhì)量變化

蛆蟲體質(zhì)量變化如圖2 所示。由圖2 可知，隨著日齡的增加，蛆蟲體質(zhì)量呈增加趨勢(shì)，其平均日增量和相對(duì)生長率呈下降趨勢(shì)，與先前的研究結(jié)果一致[24]。在1.0～2.5 日齡時(shí)，蛆蟲的平均日增質(zhì)量和相對(duì)生長率較大，表明在該階段下蛆蟲生長發(fā)育較快，因而可在該階段下加強(qiáng)蛆蟲飼喂頻率，進(jìn)而提高養(yǎng)殖物料的轉(zhuǎn)化速率，節(jié)約養(yǎng)殖成本；而隨著時(shí)間的進(jìn)一步增加，平均日增量和相對(duì)生長率減緩，表明蛆蟲已經(jīng)飼喂完成。4.0 日齡后，由蛆蟲總產(chǎn)量計(jì)算得到蛆蟲產(chǎn)率為33.60%，此時(shí)，測(cè)定蟲糞有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為44.34%，相較于養(yǎng)殖物料有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)下降了11.71%。結(jié)合蛆蟲產(chǎn)率和有機(jī)質(zhì)降解率數(shù)據(jù)分析，每3 t 養(yǎng)殖物料約產(chǎn)出1t 蛆蟲，基于養(yǎng)殖物料調(diào)制和蠅蛆養(yǎng)殖工藝優(yōu)化的研究有待深入研究。

圖2 蛆蟲體質(zhì)量變化Fig.2 Body weight change of maggots

2.2.2 氨基酸組成

蛆蟲中氨基酸含量不僅決定其營養(yǎng)價(jià)值，同時(shí)也影響其適口性，正確客觀的評(píng)價(jià)其氨基酸組成非常重要。因此，對(duì)蛆蟲樣品進(jìn)行氨基酸組成分析，并根據(jù)FAO和WHO 提出的氨基酸組成模式對(duì)幾種必需氨基酸進(jìn)行化學(xué)評(píng)分[25]評(píng)價(jià)，結(jié)果分別見表3 和表4。一般而言，氨基酸總量越高，其品質(zhì)越好；氨基酸總量與粗蛋白含量之間的差異越小，其品質(zhì)越好；在氨基酸總量相同的情況下，其必需氨基酸含量越高，其品質(zhì)越好[26]。由表3可知，蛆蟲樣品都含有17 種氨基酸，17 種氨基酸總量/粗蛋白值為93.67%，一定程度上表明蛆蟲氨基酸組成較為均衡。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，兩種蛆蟲樣品的各種氨基酸含量排序基本一致，其中谷氨酸含量最高，這一結(jié)果與現(xiàn)有研究一致[23]；但是必需氨基酸含量和氨基酸總量存在較大差異，蛆蟲鮮樣和蛆蟲干粉中必需氨基酸和總氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為5.48%、8.23%和19.94%、30.65%，這可能是由于干燥處理引起的氨基酸非酶性氧化和含水率降低造成的養(yǎng)分濃縮的共同作用導(dǎo)致。由表4 可知，蛆蟲鮮樣中的必需氨基酸評(píng)分皆低于推薦值，而蛆蟲干粉的必需氨基酸評(píng)分超過推薦值，除了亮氨酸，苯丙氨酸+酪氨酸（Phe+Tyr）含量很豐富，超過推薦標(biāo)準(zhǔn)的116.38%；含硫氨基酸超過推薦標(biāo)準(zhǔn)的66.11%。研究結(jié)果可對(duì)飼料中氨基酸的合理平衡配制和氨基酸混合物的合成提供可信的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

表3 蛆蟲蛋白質(zhì)的氨基酸組成Table 3 Amino acid composition of maggot protein

表4 蛆蟲蛋白質(zhì)主要必需氨基酸的化學(xué)評(píng)分Table 4 Chemical score of major essential amino acids in maggot protein

2.2.3 微生物、霉菌毒素含量

充分考慮到蛆蟲在采食過程中因養(yǎng)殖物料原料、飼喂不當(dāng)引起微生物、霉菌及霉菌毒素污染，導(dǎo)致蠅蛆生長發(fā)育緩慢、餐廚殘?jiān)幚硭俾式档停磺x作為飼料添加劑應(yīng)用時(shí)，因霉菌污染造成飼料營養(yǎng)價(jià)值和適口性的降低，同時(shí)因毒素積累影響動(dòng)物健康等問題，依據(jù)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法對(duì)樣本中的沙門氏菌、大腸菌群、霉菌總數(shù)等微生物指標(biāo)和黃曲霉毒素B1、玉米赤霉烯酮毒素含量進(jìn)行了檢測(cè)[27]。研究發(fā)現(xiàn)：蛆蟲樣品未受黃曲霉毒素B1、玉米赤霉烯酮毒素的污染，未檢出沙門氏菌，霉菌檢出水平為＜10 CFU/g，大腸菌群檢出水平為＜3 MPN/g，含量均低于NY/T 1 444-2007《微生物飼料添加劑技術(shù)通則》的最高允許量；養(yǎng)殖物料和蟲糞樣品中未檢出蛔蟲卵和糞大腸菌群等微生物，這表明在蛆蟲飼料化應(yīng)用和蟲糞還田施用時(shí)不會(huì)帶入病原菌，具有一定的生物安全性。

2.2.4 維生素含量

當(dāng)蛆蟲作為飼料使用時(shí)，體內(nèi)維生素作為動(dòng)物攝取食物營養(yǎng)物質(zhì)的主要元素之一，將對(duì)動(dòng)物的生長發(fā)育等起到非常重要的作用。維生素A 具有抗炎緩解氧化應(yīng)激、提高機(jī)體免疫力和抗感染能力，維生素D3 可以調(diào)控鈣磷的吸收，維生素B2 和維生素B6 等水溶性維生素主要應(yīng)用于抗氧化應(yīng)激和調(diào)控機(jī)體免疫力。研究發(fā)現(xiàn)，蛆蟲樣品中未檢出維生素A、維生素B6、維生素D3，維生素B2 為28.1 mg/kg。在蛆蟲飼料化應(yīng)用時(shí)，應(yīng)充分考慮飼喂目標(biāo)動(dòng)物生產(chǎn)性能需求調(diào)控營養(yǎng)水平和飼糧維生素組合。

2.3 重金屬在餐廚殘?jiān)?蛆蟲腐生鏈上的遷轉(zhuǎn)與積累

餐廚殘?jiān)煞謴?fù)雜，含有多種重金屬，如砷（As）、鉛（Pb）、汞（Hg）、鎘（Cd）鉻（Cr）等，且重金屬會(huì)隨著生物鏈傳遞，并發(fā)生富集效應(yīng)。富集系數(shù)是衡量超富集動(dòng)植物的重要特征，同一動(dòng)植物對(duì)不同重金屬元素的吸收富集作用明顯不同[28]。結(jié)合養(yǎng)殖物料重金屬含量和蛆蟲重金屬含量可計(jì)算出蛆蟲對(duì)重金屬元素的蛆蟲對(duì)重金屬元素的生物富集系數(shù)[29]。此外，根據(jù)中國飼料品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 6 435-2014）規(guī)定，飼料添加劑的水分含量不超過14.40%。若將含水率較大的蛆蟲加工成含水率14.40%的飼料添加劑，若部分蛆蟲重金屬含量超標(biāo)，制備的蛆蟲飼料添加劑將會(huì)有嚴(yán)重的品質(zhì)問題。由表5 可知，養(yǎng)殖物料中砷、鉛、汞、鎘、鉻等重金屬元素含量分別為0.53、4.45、0.06、0.07、24.80 mg/kg。經(jīng)蛆蟲過腹處理后，蟲糞中重金屬元素含量明顯降低，分別為0.25、1.50、0.03、＜0.01、10.90 mg/kg。由蛆蟲樣品的重金屬含量數(shù)據(jù)可知，蛆蟲對(duì)5 種重金屬元素的富集能力分別為：0.08、＜0.01、0.17、3.71、0.04，蛆蟲對(duì)鎘元素的富集能力最強(qiáng)，對(duì)鉛元素的富集能力最小，進(jìn)一步表明蛆蟲對(duì)重金屬的富集和排泄具有一定的選擇性[30-31]。

表5 蠅蛆生物轉(zhuǎn)化餐廚殘?jiān)鼘?duì)產(chǎn)物重金屬元素含量的影響Table 5 Effects of bioconversion of kitchen wastes using maggots on the content of heavy metal elements in products g

經(jīng)蛆蟲生物轉(zhuǎn)化后，蟲糞樣品的重金屬元素含量明顯降低，其重金屬濃度與餐廚殘?jiān)B(yǎng)殖物料樣品呈正相關(guān)，這可能是因?yàn)榍x取食含不同濃度重金屬元素的餐廚殘?jiān)B(yǎng)殖物料對(duì)其累積效果不同。在蛆蟲作為飼料和蟲糞作為土壤基質(zhì)使用時(shí)，考慮到重金屬元素在土壤中相對(duì)穩(wěn)定，具有一定的蓄積效應(yīng)，蟲糞配施過程中對(duì)土壤養(yǎng)分、團(tuán)粒結(jié)構(gòu)和微生物群落結(jié)構(gòu)也具有一定的影響[32-34]，病原物、抗生素、霉菌毒素等有毒化學(xué)物質(zhì)和重金屬元素是否會(huì)隨著餐廚殘?jiān)?蛆蟲/蟲糞腐生鏈向更高營養(yǎng)級(jí)生物傳遞需要進(jìn)一步研究。

3 結(jié)論

1）以預(yù)處理后的餐廚殘?jiān)鼮轲B(yǎng)殖物料，探究蠅蛆生物轉(zhuǎn)化工藝對(duì)產(chǎn)物特性的影響。飼喂4 d 收獲的蛆蟲蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)53.99%（超過14.79%），粗脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)21.05%（超過6.80%），氨基酸組成基本符合FAO/WHO 推薦值，有害微生物和霉菌含量低于微生物飼料添加劑規(guī)定的最高允許量；經(jīng)生物轉(zhuǎn)化后，蛆蟲和蟲糞中存在重金屬元素，皆在限量指標(biāo)之內(nèi)。

2）參考中國飼料原料魚粉國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T19164-2021），蛆蟲干粉蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為53.99%，賴氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為74.82%，粗灰分為5.60%，揮發(fā)性鹽基氮為132.50 mg/100g，17 種氨基酸總量/粗蛋白值為93.67%，符合三級(jí)紅魚粉的理化指標(biāo)；胃蛋白酶消化率為87.35%，作為基礎(chǔ)飼糧替代品可提高飼糧代謝能表觀利用率。

3）基于重金屬在餐廚殘?jiān)?蛆蟲腐生鏈上的遷轉(zhuǎn)與積累研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，蛆蟲對(duì)重金屬的富集和排泄具有一定的選擇性，對(duì)鎘元素的富集能力最強(qiáng)，對(duì)鉛元素的富集能力最小。經(jīng)蛆蟲生物轉(zhuǎn)化處理后，蟲糞中的重金屬元素含量明顯降低。