蝇蛆的开发利用

1蝇蛆的开发利用许宏斌（生物技术，10171350106）摘要：蝇蛆为家蝇幼虫，在我国大部分地区常见。蝇蛆具有很高的利用价值，其饲养管理简便、成本低，兼有良好的生态效益，可加工成高蛋白食品、饲料、保健品等生物制品。对蝇蛆的开发利用进行了阐述。关键词：蝇蛆；利用价值；开发利用1蝇蛆的食用价值据国内外对家蝇（muscadomestica）幼虫营养成分的分析表明，蝇蛆粉中粗蛋白质含量在58.80%～63.89%之间，且蝇蛆原物质和干粉的必需氨基酸总量分别为44.09%和43.83%，超过FAO/WHO提出的参考值40%；脂肪为10%～14%，蝇蛆油脂中不饱和脂肪酸占68.2%，必需脂肪酸占36%，所含必需脂肪酸均比花生油、菜籽油高；甲壳素8%～10%和维生素，还含有铁、锌等多种微量元素以及抗菌肽、几丁质等多种极有价值的成分，营养成分较全面［1］。蝇蛆蛋白粉可有效增强正常小鼠体液免疫功能，对环磷酰胺造成的免疫功能低下有一定的预防和治疗作用［2］。且其蛋白所含蛋白纤维少，易消化吸收，更适合于作为婴幼儿和老年营养食品的蛋白质添加料，因此蝇蛆蛋白质经加工后，可作为良好的蛋白质营养源直接添加到食品中。蝇蛆的氨基酸组成比较合理，可辅助治疗氨基酸缺乏而引起的疾病，也可加工成保健食品［3-4］。2蝇蛆的饲用价值和生态效益2.1蝇蛆的饲用价值蝇蛆是优质动物蛋白质饲料，蝇蛆饲料适口性好、转化率高、营养丰富，且可以降低饲料成本。测定蝇蛆和蝇蛹作为饲料添加剂对清远良种鸡肉质和风味的影响，以及代替鱼粉的鸡群死亡率明显低于仅饲喂鱼粉或商业饲料的鸡群，并且鸡肉的系水力和风味评价明显提高，氨基酸含量差异显著。说明家蝇幼虫作为动物蛋白质可提高鸡的抗病能力以及改善鸡肉风味［5］。在凡纳滨对虾饲料中添加蝇蛆粉，不仅可以全部替代鱼粉等蛋白质饲料，还可以在一定程度上提高凡纳滨对虾抵抗弧菌的能力［6］。试验在夏季自然热应激情况下，向饲料中添加3%蝇蛆粉，降低了蛋鸡血清中热应激物质的含量，缓解夏季产蛋鸡的热应激水平。此外蝇蛆培养残料也有类似蝇蛆粉的作用［7］。肉用仔鸡饲料中添加5%的蝇蛆蛋白质能显著提高肉用仔鸡日增重，且利用率高，并可部分或全部代替鱼粉。用蝇蛆作为蛋白质饲料，在肉鸡生产中具有重要的意义［8］。2.2生态效益2利用蝇蛆对猪粪进行消化吸收，在集约化生产条件下获得生物肥和蝇蛆蛋白2个产品。这样不仅可以降低养殖场的饲料成本，还减少了对周边环境带来污染的同时也消除了粪便处理成本。蝇蛆处理猪粪具有提高生产利润、净化生产环境等一系列的经济效益、社会效益和生态效益，具有农业生态工程的特点。经蝇蛆处理后的猪粪中粪臭素3-甲基吲哚、化学耗氧量和生物需氧量显著减少。蝇蛆生态处理猪粪可有效减少粪臭素和有机污染物，有利于改善环境［9］。利用蝇蛆处理猪粪生产的生物肥为咖啡色、无臭味、疏松状，其肥效指标明显优于自然熟化的猪粪，氮含量显著优于干猪粪；蝇蛆干品的氨基酸总量、粗脂肪含量、粗纤维和灰分含量等指标均优于鱼粉［10］。蝇蛆主要利用猪粪中的粗脂肪和凯氏氮，较少利用粗纤维和无氮浸出物。在夏季气温24～32℃情况下，人工培养蝇蛆在粪便中的活动可以快速降低粪便恶臭，同时在6d内使粪便总能、总重量、干物质显著下降。蝇蛆的活动对粪便理化性质的影响对后续的微生物好氧分解极为有利，直接利用这种粪便进行堆肥化处理可生产优质有机肥料［11-12］。将蝇蛆粪渣配制复合基质，也显示出其较好地促进作物幼苗生长发的作用，从而有效减少化肥用量［13］。3综合开发和利用蝇蛆可创造更多价值3.1蝇类虫体的利用中药中的“五谷虫”就是干蝇蛆，具有清热解毒、消食化滞的功能，可以治疗疳积腹胀、骨髓炎等症。与其他药物配伍，则可治疗神昏谵语、小儿病虚疳疾、胃癌等症［14］。家蝇体内含有2%～4%的磷脂，磷脂具有保护细胞膜、降血脂、防治心血管疾病等方面的作用［15］。蝇蛆组织匀浆液对大肠杆菌和沙门氏菌的增殖有显著抑制作用，对金黄色葡萄球菌的增殖有显著促进作用，但加热灭活后其抑菌生物活性丧失；匀浆液有较高的胰酶消化稳定性；胰酶消化产物经层析分离后得到一种组分，保持了对沙门氏菌、大肠杆菌增殖的抑制作用和对金黄色葡萄球菌增殖的促进作用［16］，具有潜在的开发和利用价值。3.2提取物的利用3.2.1抗菌肽：抗菌肽从蝇类幼虫中提取，具有广谱抗菌作用，而且对病毒、肿瘤细胞及原虫有一定的毒杀作用；无致畸变作用，无蓄积毒性，不容易产生抗药性，有可能成为抗菌素和抗肿瘤药。由于昆虫抗菌肽的活性浓度较低，对许多致病菌，如致病性大肠杆菌、伤寒杆菌、硝酸盐杆菌等具有抗菌作用［17］，而且部分抗菌肽对一些临床耐药致病菌也具有良好的抗菌作用。昆虫抗菌肽还能攻击疟原虫、病毒，这种抗菌肽即使是万分之一的浓度，也能杀死多种原生物，且效力较高［18］。抗菌肽还能刺激人的机体生长因子的分泌，有利于伤口的愈合［19］。使用加热—层析法快速、简便，抗菌肽提取得率是海藻酸吸附法的5.2倍，且所得蝇蛆抗菌肽热稳定性高，能杀灭枯草杆菌等多种革兰氏阳性菌。该法能有效去除外源性蛋白酶，保证肽类产品的稳定性，同时还能提取出非蛋白类的抗菌成分［20-22］。近年内有望实现规模开发蝇蛆高附加值的抗菌产品。3.2.2几丁质3.2.2.1在农业方面的应用：蝇蛆可用于培养天敌昆虫和制造新型农药，也可作土壤改良剂、植物生长调节剂,还可用于果蔬保鲜。大草蛉是一种防治蚜虫的重要益虫，但由于饲养成本过高而未实现大规模生3物防治。有人用蝇蛆匀浆液、脱脂蝇蛆粉等配成重要益虫大草蛉幼虫的人工饲料，饲养效果优于传统饲料，从而有望实现大规模生物防治［23］。蝇蛆低聚几丁糖对烟草赤星病菌和黑胫病具有一定的抑制作用［24］。此外研究证实，对花生白绢病菌具有很好的抑制作用［25］。3.2.2.2在日用化工方面的应用：可以制备模材料、日用化学品添加剂、印染和纺织、造纸助剂及食品添加剂等。当前市场上的甲壳素与壳聚糖均来自于虾、蟹壳，所以原料的供应受到地域和季节的影响，而且虾、蟹壳含钙量高，给提取造成困难。蝇蛆中的甲壳素色素含量低、钙盐含量少、产品得率高，提取的几丁质和几丁糖质量较高，是一类品质极高的壳聚糖资源［26］。此外，在环保方面可作为絮凝剂和吸附剂处理污水，也可作为饮料的澄清剂和无毒包装材料等。3.2..3壳聚糖：甲壳素脱去乙酰基后的壳聚糖是一类重要的保健功能因子。壳聚糖有止酸、消炎作用，可用于降低胆固醇、降低血脂类药物，还可以用来研制抗癌药物［27］。蝇蛆壳聚糖能调节血脂平衡，预防高脂血症的产生，对已形成的高脂血症具有一定的治疗效果［28］。蝇蛆几丁低聚糖咀嚼片对大鼠血清总胆固醇、总甘油三酯具有明显降低作用，对血清高密度脂蛋白胆固醇具有明显稳定作用，另外，还具有辅助降血脂作用，且蝇蛆几丁低聚糖咀嚼片对小鼠的半数致死量大于10g/（kg·bw），提示其基本无毒［29］。利用蝇蛆粉作为原料制备甲壳素和壳聚糖并确定最佳工艺条件，对其成品进行理化性质的检测表明，蝇蛆粉制备的甲壳素和壳聚糖质量较好［30-31］。因此，蝇类在医药开发方面也具有广阔的发展前景。4.问题与展望随着我国畜牧业持续稳步发展,饲料资源不足,特别是高蛋白饲料资源缺乏是当前整个行业面临的一大难题。我国是一个蛋白质资源紧缺的国家,2005年我国鱼粉进口达到154万吨。国际组织预计,除去库存的36.9万吨,中国2006年进口鱼粉将达115万吨[22]。而养殖蝇蛆可以缓解这种高蛋白饲料资源短缺的状况。家蝇除了具有繁殖力强、生活周期短、易于高密度养殖、饲养过程中极少患病、养殖投入小、成本低、高产出等特点外,还具有养殖设备投资小、养殖技术简单、资源丰富等适合规模化养殖的优点,被国际上列为新型蛋白资源昆虫之首。但是由于种种原因,家蝇幼虫的养殖只限于少数科研单位或学校作为研究用途,尽管有些企业形成了规模化养殖,但其产品作为饲料利用的部分却十分有限。因此,倡导大力研发蝇蛆资源,扶持一批蝇蛆养殖企业,使蝇蛆养殖规模化、产业化,促进该产业快速发展。同时,要大力开发技术含量高、附加值高的蝇蛆产品,特别是对蝇蛆抗菌肽、壳聚糖及其深加工的研究;要充分发挥高校和科研院所的人才优势,进行多学科联合公关,使蝇蛆产品早日应用到生产实践中。参考文献张泽生，姚国雄.家蝇幼虫作为人类潜在食物蛋白质资源的探讨［J］.食品工业科技，1997，19（6）：671.覃容贵，付萍，吴建伟，等.蝇蛆蛋白粉对小鼠免疫功能的影响［J］.中药材，2007，30（6）：635-637.4于守洋，崔洪斌.中国保健食品的进展［M］.北京：人民卫生__出版社，2001.斯琴高娃，赵改梅，王哲鹏，等.无菌蝇蛆的营养分析［J］.现代农业科技，2008（2）：183，187.常斌，韩日畴，曹莉，等.家蝇作为饲料添加剂对清远良种鸡肉质和风味的影响［J］.昆虫知识，2007，44（6）：882-886.陈乃松，魏涛涛，廖奕招.蝇蛆粉和β-葡聚糖对凡纳滨对虾生长和免疫的影响［J］.水产学报，2007，31（6）：771-776.霍桂桃，任文社，谷子林，等.蝇蛆粉及蝇蛆培养残料对夏季产蛋鸡血液生化指标的影响［J］.黑龙江畜牧兽医，2006（11）：55.贾生福，马彦彪.蝇蛆粉对肉仔鸡增重效果试验［J］.中国家禽，2007，29（12）：39.薛纯良，吴健桦，徐大钢，等.猪粪经蝇蛆生态处理后粪臭素和排污量的变化［J］.环境污染与防治，2004，26（3）：218-219.朱开建，陈小麟，赵扬，等.利用猪粪集约化生产蝇蛆的生态工程研究［J］.厦门大学学报：自然科学版，2003，42（2）：253-256.白林，李学伟，张林，等.家蝇幼虫处理猪粪的营养物质和能量转化规律研究［J］.中国畜牧杂志，2007，43（23）：59-61.任友安.利用畜禽粪便养殖蝇蛆技术特点分析［J］.现代农业科技，2008（12）：280.唐金陵，张文佳.蝇蛆粪渣配制穴盘育苗基质试验研究［J］.安徽农业科学，2007，35（9）：2663-2664，2666.蒋三俊.中国药用昆虫集成［M］.北京：中国林业出版社，1999.马惠钦.苍蝇的利用［J］.特种经济动植物，1999（6）：12.吴杰，邹思湘，陈伟华，等.蝇蛆组织匀浆液及其酶解物中抑菌组分的研究［J］.江苏农业科学，2007（4）：153-155.王远程，孙东旭.昆虫抗菌物质的诱导和应用［J］.微生物学通报，1994，21（5）：290-291.卢晓风，杨星勇，程惊秋，等.昆虫抗菌肽及其研究进展［J］.药学学报，1999，34（2）：156-160.任国栋，石爱民.家蝇工程及其开发前景［J］.昆虫知识，2002，39（2）：103-106.陆婕，钟雅，柳林，等.家蝇蛆抗菌肽提取工艺研究［J］.昆虫学报，2007，50（2）：106-112.侯利霞，翟培，乐国伟，等.链球菌诱导后家蝇幼虫提取物的抗菌活性研究［J］.安徽农业科学，2008，36（12）：5022-5023.侯利霞，翟培，乐国伟，等.枯草杆菌诱导家蝇幼虫产生抗菌物质的研究［J］.安徽农业科学，2008，36（10）：4117-4118.林美珍，陈红印，王树英，等.大草蛉幼虫人工饲料的研究［J］.中国生物防治，2007，23（4）：316-321.毕庆文，陈晓敏，王豹祥，等.蝇蛆低聚几丁糖对烟草赤星病菌的毒力测定［J］.华中农业大学学报，2007，26（6）：785-787.韦新葵，雷朝亮.蝇蛆几丁低聚糖对花生白绢病菌菌丝形态及超微结构的影响［J］.华中农业大学学报，2004，23__