(1.中国海洋大学水产动物营养与饲料研究室,山东青岛,266003;2.广州鑫肽生物蛋白股份有限公司,广东广州,510550)摘要:随着我国饲料工业的飞速发展,蛋白原料的紧缺已成为限制饲料业和养殖业发展的重要因素,寻找新的蛋白资源已经迫在眉睫。国内外许多学者研究发现昆虫资源是极具开发潜力的优质蛋白源,而在众多昆虫资源中,蝇蛆因具有生长周期短,繁殖快等优点而成为重要的研究对象。几十年来,许多专家和学者对蝇蛆蛋白资源进行了相关的研究和开发工作,取得了较大的突破,本文作者对蝇蛆的营养价值及在饲料生产中的应用情况做以简要概述。关键词:蝇蛆;营养价值;应用进展我国蛋白原料资源短缺问题已成为限制饲料工业发展的瓶颈之一,以鱼粉为例,据统计,我国在世界鱼粉进口总量中所占的比重已接近30%,是世界最大的鱼粉进口国。由此可见,如何开发新型蛋白原料已经成为我国饲料工业可持续发展的重要因素。昆虫是地球上最大的生物类群,是极具开发潜力的一类蛋白质资源。大量的营养分析结果表明,许多昆虫干体的蛋白质含量高达50%以上,有的甚至高达80%以上。更重要的是昆虫蛋白质中氨基酸组成比例比较平衡。因此,昆虫是一种比较优良的蛋白质饲料资源,它的开发与利用将为人类解决食品和饲料工业的蛋白质资源危机做出巨大贡献。
在众多的昆虫中,人们首先把目光投向了蝇蛆养殖,蝇蛆具有繁殖速度快、食性杂易于饲养、抗病力强、蛋白含量高、品质好等特点。目前开发蝇蛆作为蛋白饲料资源,已引起了人们的重视。本文作者将对蝇蛆的营养价值,以及近几十年来蝇蛆蛋白饲料在生产中的应用情况做以概述,以期对蝇蛆的进一步开发和使用提供帮助。蝇蛆营养价值分析1.1蝇蛆营养成分蝇蛆中含有丰富的蛋白质、脂肪酸、氨基酸、几丁质、多种维生素、矿物元素以及抗菌活性物质,是一种极其丰富而宝贵的蛋白资源。据国内外对蝇蛆营养成分的分析显示,蝇蛆含粗蛋白59%-65%,蝇蛆干粉的必需氨基酸总量为43.83%,超过粮食与农业组织(FAO)与世界卫生组织(WHO)提出的参考值(40%);王达瑞等(1991)和李广宏等(1997)分析表明,蝇蛆干粉含蛋白质54.47%、碳水化合物12.04%、脂肪11.60%、粗纤维5.70%、灰分11.43中17种氨基酸总和为52.33%。其必需氨基酸与非必需氨基酸总量的比值(78,超过FAO与WHO提出的参考值(0.6)。蝇蛆干粉中脂肪含量在12左右,蝇蛆油脂中不饱和脂肪酸占68.2%,必需脂肪酸36%(主要为亚油酸),一般植物油中含有较多的亚油酸和亚麻酸,其营养价值比动物油脂高,而蝇蛆所含必需脂肪酸均高于花生油和菜籽油。
蝇蛆中常量元素和微量元素含量也非常丰富,已测明有17种以上。不仅常量元素钾、钠、钙、磷含量较高,微量元素锌、镁、铁、铜、硒、锗、锰含量也较高。蝇蛆虫粉中脂溶性VA和VD的含量极为丰富,尤其VD的含量可与鱼肝中VD的含量相当。水溶性维生素中,B族维生素含量较丰富研究发现,蝇蛆血淋巴中含有许多抗菌活性物质。这些抗菌物质中的抗菌肽有着独特的不同于抗生素的抗菌机理,具有抗生素无法相比的抗菌作用。一是蝇蛆抗菌活性物质能有效抑制或杀灭病原体,保证有机体良好的状况,起到保健作用。二是蝇蛆血淋巴中含有的凝集素具有免疫促进作用,激活淋巴细胞,释放出干扰素、淋巴素等多种生物活性物质。三是蝇蛆对增强畜禽体细胞免疫与体液免疫功能具有明显的促进作用。1.2蝇蛆与其他昆虫营养成分比较昆虫体内蛋白质含量很高,多在50%~70%之间,氨基酸比较平衡,所含脂类多为软脂肪和不饱和脂肪酸,消化性能良好,易于吸收,是优质的蛋白质饲料资源。不同昆虫的营养成分分析见表1(周元军,2005),由表中可以看出,与其他昆虫蛋白相比,蝇蛆中蛋白质含量与其他昆虫接近,脂肪含量中等,但在氨基酸组成中,赖氨酸含量高于其他昆虫,和鱼粉的赖氨酸含量接近,蛋氨酸含量高于鱼粉和其他昆虫种类。
可见,与其他昆虫相比,蝇蛆是一种营养全面的优良蛋白源。表1:昆虫干体主要营养成分含量(%)昆虫蛋白质脂肪赖氨酸蛋氨酸黄粉虫幼虫47.7~54.2528.9~37.6472黄粉虫蛹55.23~58.7026.8~30.4377黄粉虫成虫63.19~64.2917.14~19.2776中华稻蝗64.0839柞蚕54.32蚕蛹68.家蝇蛆59.4~63.10.06~20.87云南松毛虫蛹58.2622.4729.89~39.0960.4229鱼粉53.5~64.87~5.2239~1.712.1蝇蛆在陆生动物上的应用截止到目前,蝇蛆蛋白资源在动物上的系统研究还比较少,尤其在猪上的研究仅有零星报道。黄自占等(1984)报道,喂蝇蛆粉的仔猪比喂鱼粉的仔猪增重提高了7.18%,而且日增重0.%,用蝇蛆粉喂养的猪瘦肉中蛋白质含量比喂鱼粉的高3.相比蝇蛆在猪上的应用,蝇蛆蛋白在禽上的生产试验报告相对较多,姚福根(1981)报道,用10%的蝇蛆粉饲喂蛋鸡与用10%的鱼粉饲喂蛋鸡相比,饲喂蝇蛆粉组蛋鸡的产蛋率比饲喂鱼粉组的提高20.在饲料中用3%的蝇蛆粉代替等量的进口秘鲁鱼粉饲喂蛋鸡,其产蛋率、蛋的品质和饲料报酬与未代替组差异不显著。
祁芳等(2001)报道,用10%蝇蛆粉喂养蛋鸡,其产蛋率比喂同等数量的国产鱼粉的蛋鸡提高19.%,成本降低40%,且可提高鸡蛋及鸡肉的品质。除了用蝇蛆粉做应用的试验研究以外,也有人尝试对鲜蛆的使用效果做试验评估,吴建伟等(2002)报道,常规日粮蝇蛆蛋白替换鱼粉对比研究等量和半量替代组平均每天分别增加产蛋0.22kg和0.64kg,产蛋率分别比对照组增加8.89和21.42个百分点,饲料转化率高于对照组,鲜蛆饲养更优于蛆粉饲养,在低于蛋鸡日粮配方所用国产鱼粉量时,也能获得同样的生产效果。马彦博等(2003)[10]报道,鲜蛆替代鱼粉育雏鸡效果试验表明从雏鸡的精神状态、发育情况、成活率、日增重、采食量、42日龄平均增重、饲料报酬等方面来看,试验组均优于对照组,鲜蛆不仅可以替代鱼粉,而且能提高生产效果。用鲜蛆替代鱼粉,试验组每羽鸡可比对照组毛利润多收入0.30元,毛利润率提高12.10%,在生产上具有很大的推广价值。也有研究工作者对鲜蛆的应用安全性做了评估,陈艳等(2002)[11]报道,用蝇蛆粉或鲜蛆代替鱼粉饲喂蛋鸡,所产的鸡蛋微量元素及脂肪酸含量没有明显的改变,不会引起鸡蛋品质的下降。
蝇蛆粉在肉禽上的应用也有报道,贾生福等(2007)[12]报道,肉用仔鸡饲料中添5%的蝇蛆蛋白质饲料,与添加同等水平的鱼粉进行饲喂对比试验,能提高肉仔鸡的日增重。试验证明,蝇蛆蛋白质饲料饲喂肉用仔鸡增重效果明显,经济效益高,饲料利用率高,利用蝇蛆蛋白质饲料饲喂肉仔鸡,可部分或全部代替鱼粉,在肉鸡生产中具有重要的意义。蝇蛆粉对蛋鸡免疫和微生物区系的影响也有报道。霍桂桃等(2004)[13]讨了蝇蛆粉及其培养料对蛋鸡盲肠微生物菌群及血液的生理生化的影响,结果发现用3%蝇蛆粉代替原蛋鸡料的部分蛋白可促进夏季产蛋鸡盲肠优势菌群的建立 和保持动态平衡,提高盲肠内的酸度,降低腹泻发生率,提高蛋鸡产蛋率和产蛋 量,降低料蛋比;同时,试验结果也表明,用3%蝇蛆培养残料代替原蛋鸡料的部分蛋白,也可起到同蝇蛆粉相似的作用;蝇蛆粉可缓解夏季自然热应激给蛋鸡 造成的损伤,增强蛋鸡的免疫力。 2.2 蝇蛆在水产动物上的应用 大量饲养试验证实,蝇蛆代替部分或全部鱼粉作为蛋白源饲喂水产动物,都 取得了较好的成果。马建品等(1986) [14] 用含25%蛆粉的颗粒饲料喂草鱼,与用 20 %的秘鲁鱼粉的对照组对比,蛆粉组鱼体增重率提高20.8 %,蛋白质效率提高 16.4 %,每公斤鱼的成本降低0.92。
Fashina等(1997) [15] 和Ajani(2004) [16] 别对罗非鱼进行研究认为,蝇蛆粉能够全部替代鱼粉;Johnny(2007)[17] 用蝇蛆 粉分别替代25% ~100%的鱼粉,对罗非鱼的生长、采食量、饵料系数的影响差 异均不显著。J. Ogunji等(2008)[18] 通过56d 的饲养试验研究日粮中添加蝇蛆 粉对尼罗罗非鱼鱼苗生长性能、血浆葡萄糖、皮质醇浓度及血液特性的影响。研 究表明:含蝇蛆粉的日粮饲喂尼罗罗非鱼鱼苗没有引起任何形式的生理应激。由 此可见,蝇蛆粉可以作为罗非鱼饲粮中一个很好的替代蛋白源。吴建军(1997) [19] 报道用蝇蛆代替50%配合饲料投喂稚鳖,比单独使用配合饲料的稚鳖组饲料系数 下降,说明蝇蛆掺入配合饲料可提高饲料效率。也有研究者对鲜蛆的应用做了报 [20]选两组稚鳖,一组喂蝇蛆,一组喂捏碎的熟蛋黄,一 个月后进行称重发现,试验组平均每只增重4.53g,增重率为160.2%;对照组每 只平均增重为1.2g,增重率为42.6%,前者是后者的3 倍。北京营养资源研究所 研究表明,用鲜蛆喂鱼比投喂配合饲料生长速度快1倍。另外,鲜蛆属活体饲料, 可为蛙提供活体饵料,如果用蝇咀喂蛙可解决活体饲料的限制,使养蛙业得到大 发展。
不同的加工工艺会导致蝇蛆粉营养物质的含量不一样,因此也会影响替代效 果。Fasakin等 [21] 通过比较不同加工方式的蝇蛆粉(替代25%的鱼粉)对非洲鲶生 长和营养物利用的影响,认为脱脂烘干蝇蛆粉和脱脂晒干蝇蛆粉与对照组无明显 差异;且脱脂较未脱脂组日增重、蛋白效率比、特定生长率显著提高。 蝇蛆粉由于含有抗菌肽、甲壳素等而具有提高动物免疫力的功能,陈乃松等 (2007) [22] 以实用饲料为基础,设计了5种等氮等能的实验饲料,分别以5%和3% 的蝇蛆粉代替鱼粉,以及0.5和1%的β-葡聚糖替代面粉,以评定添加蝇蛆粉和β- 葡聚糖对凡纳滨对虾生长和免疫力的影响,结果表明,用蝇蛆粉替代鱼粉后,增 重率与基础饲料组并无显著差异,可以认为蝇蛆粉在一定范围内替代鱼粉是可行 的,添加蝇蛆粉和β-葡聚糖均能提高凡纳滨对虾抵抗弧菌的能力,添加5%的蝇 蛆粉组优于添加1%的β-葡聚糖组。仲明等(2007) [23] 以虫肽蛋白(广州鑫肽生 物蛋白股份有限公司,利用蝇蛆和微生物的共生关系转化而成的商业产品)替代 不同比例的鱼粉,以探讨对南美白对虾生长及其免疫功能的影响并测定鑫肽蛋白的消化率,结果表明:用虫肽蛋白粉替代鱼粉饲养南美白对虾,可以达到与全 部使用鱼粉一样或更好的生长效果,表明虫肽蛋白粉是一种良好的代替鱼粉的动 物蛋白源。
在饲料中添加虫肽蛋白粉,可以提高养殖对虾的LZM、ACP、SOD、 PO 活力以及杀菌活力等非特异性免疫指标。 南美白对虾对虫肽蛋白粉的干 物质表观消化率为69.42%,与鱼粉、鸡肉粉、肉骨粉等其它动物蛋白的干物质表 观消化率较为接近,表明虫肽蛋白粉可以作为一种良好的对虾饲料中的动物蛋白 原料。 饲料中使用虫肽蛋白粉对水质无明显影响,表明在饲料中使用虫肽蛋 白粉不会对养殖水环境造成不良影响。 展望综上所述,蝇蛆作为一种可再生资源,具有蛋白含量高,氨基酸平衡等优点,