大麥蟲各種蟲態的營養成分分析

祝海娟，趙晨霞

（1.新疆農業大學，新疆烏魯木齊843001；2.北京農業職業學院，北京102442）

大麥蟲屬于節肢動物門、昆蟲綱、鞘翅目，擬步甲蟲科昆蟲。原產于南非及中非，近幾年我國從東南亞國家引進[1]。因以麥麩為主要食物，也稱麥片蟲、麥谷蟲、大麥蟲或超級面包蟲[2]。大麥蟲的營養價值很高，因此可以作為名貴金龍魚、銀龍魚等高級觀賞魚類的餌料，也可作為高蛋白鮮活飼料，用于飼養蛙、鱉、蝎子、蜈蚣、蛇、觀賞鳥、藥用獸、珍貴毛皮動物和稀有畜禽等。目前國內的研究主要集中在大麥蟲的生物學特性、人工繁育技術和飼養管理等方面[3-5]，而在其飼用和食用價值方面的研究甚少。為此，通過對大麥蟲各種蟲態的營養成分進行較為全面的分析評價，以期為開發利用大麥蟲作為食品或食品加工原料、飼料、藥品、保健品、工業原料、化妝品原料等提供有力的理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

材料：大麥蟲幼蟲、蛹及成蟲由北京農業職業學院生物防治實驗室提供。伊利全脂奶粉、雞蛋、牛肉購于北京市房山區國泰百貨。大麥蟲幼蟲、蛹、成蟲、雞蛋和牛肉均經真空冷凍干燥后粉碎冷藏備用。

試劑：乙醚、氫氧化鈉、鹽酸、硝酸、五水合硫酸銅、硫酸鉀、甲基紅、溴甲酚綠、95%乙醇等均為市售分析純。

1.2 儀器與設備

LGJ-10C 型冷凍干燥機：長沙湘儀離心機儀器有限公司；FW135 型中草藥粉碎機：天津市泰斯特儀器有限公司；DHG-9240A 型電熱恒溫鼓風干燥箱：上海一恒科學儀器有限公司；MA100 型德國Sartorius 水分測定儀：北京賽多利斯儀器系統有限公司；FA2204B型電子天平：上海精密科學儀器有限公司；SZC-D 型脂肪測定儀：上海纖檢儀器有限公司；K-06 型全自動定氮儀：上海晟聲自動化分析儀器有限公司；S-433D型德國SYKAM 全自動氨基酸分析儀；德國Jena contrAA 700 型原子吸收光譜儀。

1.3 方法

1.3.1 水分[6]

105 ℃恒重法，用水分測定儀測定。

1.3.2 粗脂肪[6]

索氏提取法，用脂肪測定儀測定。

1.3.3 粗蛋白[6]

凱氏定氮法，用全自動定氮儀測定。

1.3.4 氨基酸[6]

使用全自動氨基酸分析儀測定，GB/T18246-2000《飼料中氨基酸測定方法》，送樣給中國農科院飼料研究所測定。

1.3.5 礦物質及微量元素

使用原子吸收光譜儀測定，GB/T.13885-2003《動物飼料中鈣、銅、鐵、鎂、錳、鉀、鈉和鋅含量的測定原子吸收光譜法》，送樣給中國農科院飼料研究所測定。

1.3.6 氨基酸質量評價

根據FAO/WHO（1973）建議的每克氨基酸評分標準模式，氨基酸評分（AAS）、化學評分（CS）[7-8]和必需氨基酸指數（EAAI）[9]按以下公式求得：

AAS=實驗蛋白氨基酸含量[mg/（g·N）]/FAO/WHO評分標準模式氨基酸含量[mg/（g·N）]

CS=實驗蛋白氨基酸含量[mg/（g·N）]/雞蛋蛋白質中同種類氨基酸含量[mg/（g·N）]

式中：b1，b2，b3…bn為試驗蛋白質中各種必需氨基酸的含量，（mg/g）；a1，a2，a3…an為標準蛋白質（FAO 評分模式）中相應必需氨基酸的含量，（mg/g）；n 為參與計算的必需氨基酸的個數。

以上實驗均設3 次重復，其結果取其3 次實驗的平均值。

2 結果與分析

2.1 大麥蟲各種蟲態的一般營養成分

大麥蟲幼蟲、蛹和成蟲中的水分、粗脂肪和粗蛋白含量測定結果如表1 所示。

表1 大麥蟲各種蟲態的一般營養成分分析結果Table 1 General nutritional components of different instars of Superworm g/100 g

由表1 可知，各蟲態大麥蟲的含水量為58.67g/100g～62.05 g/100 g。大麥蟲的脂肪含量因季節和蟲齡的不同而有所差異：成蟲含量較低，為23.81 g/100 g；而蛹和越冬期幼蟲的脂肪含量高，分別為36.12 g/100 g 和36.36 g/100 g，由于大麥蟲與黃粉蟲外型相象，為同屬異種[10]，因而此結果與于桂香[11]測得黃粉蟲的脂肪含量的結果類似。大麥蟲干粉中大部分是蛋白質，其含量很高，在45.21 g/100 g～54.97 g/100 g 之間，最高達54.97 g/100 g，與雞蛋、牛奶、大豆等高蛋白食品相比，超過雞蛋的蛋白質含量（50.7 g/100 g）、牛奶（23.13%）和大豆（40.42%）[12]。大麥蟲是優良的動物蛋白源，其營養價值很高，又易于被人體消化吸收，是理想的高蛋白營養強化劑。

2.2 大麥蟲各種蟲態的氨基酸組成及其評分

大麥蟲各種蟲態的氨基酸的分析結果如表2 所示。

從表2 可以看出，大麥蟲各種蟲態和雞蛋、牛肉以及伊利全脂奶粉的氨基酸含量都很豐富，除色氨酸未測外，均含有其它17 種氨基酸，其中7 種為人體必需氨基酸，都應屬于完全蛋白質。大麥蟲幼蟲粉、蛹粉和成蟲粉的必需氨基酸含量均高于牛肉和伊利全脂奶粉，略低于雞蛋。據據FAO/WHO 推薦，質量較好的蛋白質，其必需氨基酸與總氨基酸的比值（必需氨基酸/總氨基酸）在40%左右，必需氨基酸與非必需氨基酸的比值（必需氨基酸/非必需氨基酸）在60%以上[13]。大麥蟲幼蟲粉、蛹粉及成蟲粉中的必需氨基酸/總氨基酸分別為43.60%、45.99%和39.63%；必需氨基酸/非必需氨基酸分別為77.29%、85.16%和65.66%，均符合FAO/WHO 推薦的理想蛋白質模式指標。

表2 大麥蟲各種蟲態的氨基酸組成分析Table 2 Contents of amino acids of different instars of Superworm g/100 g

此外，大麥蟲幼蟲粉、蛹粉和成蟲粉中組氨酸含量高，能滿足嬰兒的特殊需要；谷氨酸和天門冬氨酸所占比例也較高，這兩種氨基酸均為呈味氨基酸，使大麥蟲具有鮮美的味道。谷氨酸在人體內蛋白質代謝過程中占重要地位，參與許多重要化學反應，還可改善兒童智力發育。天門冬氨酸對心臟和肝臟具有保護作用并具有抗疲勞的功能。因此，大麥蟲的氨基酸可用于治療一些由于氨基酸缺乏引起的疾病，也可用作加工保健食品或作為食品的強化劑。

蛋白質的必需氨基酸組成和氨基酸評分以FAO規定的必需氨基酸均衡模式為標準[14]，用化學測定法進行分析，結果見表3。

由表3 中氨基酸評分（AAS）和化學評分（CS）均可知，大麥蟲幼蟲粉、蛹粉和成蟲粉中的第一限制性氨基酸為含硫氨基酸（蛋氨酸和胱氨酸）。幼蟲粉的第一限制性氨基酸的氨基酸評分和化學評分分別是64.46 mg/g 和45.12 mg/g；蛹粉的氨基酸評分和化學評分分別是60.46%和42.32%；成蟲粉的氨基酸評分和化學評分分別是48.34 mg/g 和33.84 mg/g。在大麥蟲各種蟲態的必需氨基酸中除蛋氨酸和胱氨酸的氨基酸分低于FAO/WHO 評分模式中同種氨基酸的含量，其余的必需氨基酸分均接近或超過FAO/WHO 推薦模式中的含量要求。另外，大麥蟲各種蟲態的必需氨基酸比值接近人體必需氨基酸比值，尤其與嬰幼兒所需的比值相近，是比較難得的天然食品原料。

表3 大麥蟲各種蟲態的蛋白質模式與FAO/WHO 推薦模式比較Table 3 Comparison of essential amino acid between different instars of Superworm and FAO/WHO recommended pattern mg/g 蛋白質

必需氨基酸指數（EAAI）是評價蛋白質營養價值最常用的指標之一，它以標準蛋白質（FAO 評分模式）中相應必需氨基酸的含量為參評標準。表3 的結果表明，黃粉蟲幼蟲粉的EAAI 為；蛹粉的EAAI 為；成蟲粉的EAAI 為。根據必需氨基酸/總氨基酸（%）、必需氨基酸/非必需氨基酸（%）、氨基酸評分（AAS）、化學評分（CS）和必需氨基酸指數（EAAI）可以得出，大麥蟲蛹粉的氨基酸組成要比幼蟲粉和成蟲分粉的氨基酸組成更為合理，再者蛹不進食，體內比較干凈，可直接經過烹調加工制作成原形態食品，也可作為營養強化劑使我們的食品營養更加豐富。

2.3 礦物質及微量元素的測定

分析檢測了常量元素Ca 和P 以及微量元素Fe 和Zn。結果見表4。

由表4 的結果表明，大麥蟲各種蟲態的礦物質及微量元素Ca、P、Zn、Fe 含量非常豐富。為了便于和其它食物對比，以鮮重（%）=干重（%）×[1-水分含量]計算，求出大麥蟲各種蟲態Ca、P、Zn、Fe 的鮮重百分含量，與雞蛋、豬瘦肉、魚、蝦、海蟹作比較，結果見表5。

表4 大麥蟲各種蟲態的礦物質及微量元素組成分析Table 4 The contents of some minerals and trace elements of different instars

表5 大麥蟲各種蟲態與幾種食物的礦物質和微量元素含量比較Table 5 Comparison of minerals and trace elements between Superworm（of fresh sample）and several foods mg/g

由表5 顯示，大麥蟲的常量及微量元素均符合中國營養學會推薦的中國居民膳食礦物質營養素的需要量[16]。其中大麥蟲三種蟲態的Ca 含量均略高于豬瘦肉，而低于雞蛋、鯉魚、對蝦和海蟹，其優勢不大。而P、Zn、Fe 的含量明顯高于其它動物性食物。目前鐵、鋅等必需微量元素缺乏仍然是影響人類生命質量的重要方面，積極尋找并開發富含微量元素的食物很有意義，而大麥蟲富含豐富的微量元素鐵和鋅。以青少年對鐵日需要量（1.8 mg～2.4 mg）為標準，每100 克鮮重蟲體即含有鐵1.87 mg～2.88 mg，應屬于供量豐富的食物源；并且動物蟲體內的鐵可與氨基酸等化合物形成可溶性復合物，有利于吸收。鋅在生命的生長發育中起著重要的作用，以膳食鋅需要量最大的人群孕婦來講，每日需要3 mg 鋅，本研究測算的每100 克鮮蟲體含鋅2.52 mg～3.28 mg，滿足孕婦需要只需100 g 左右鮮蟲體[17]。此外，鐵、鋅有活血、益肝、補腎之功效[18]，大麥蟲中這兩種有特殊功能的元素含量很高，這為功能食品的開發提供了一定的參考。

3 結論

本研究結果表明，大麥蟲的幼蟲、蛹和成蟲中蛋白質含量均很高，氨基酸比例合理，可能成為一種優質蛋白，無論是飼用還是食用都是很好的蛋白質源；蛹和越冬期的幼蟲體內油脂含量較高，馮金華[19]對大麥蟲幼蟲脂肪油中的脂肪酸進行組成分析，結果表明，大麥蟲油脂含量高，而且脂肪酸組成豐富，尤其是其不飽和脂肪酸和必需脂肪酸的含量都比較高，具有很高的營養價值，是一種具有開發價值的食用油資源，深入開發利用大麥蟲脂肪油將有著良好的市場前景；礦物質及微量元素含量豐富，且含有特殊功能的鐵、鋅等元素。大麥蟲體內的殼多糖以及維生素等生物活性物質的種類和含量還有待于進一步研究。由此可見，大麥蟲是一種營養十分豐富的昆蟲，如能作為新食物資源或一些藥物資源來開發，將有廣闊的應用前景。

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