資源昆蟲黑水虻的利用與開發(fā)探討

杜娟

摘要 ? ?在農(nóng)業(yè)畜牧業(yè)發(fā)展進程中，牲畜養(yǎng)殖給環(huán)境帶來了大面積糞便污染，蠅蛆、大麥蟲以及黃粉蟲等資源昆蟲已成為有機廢棄物資源提升利用率、改善污染現(xiàn)狀的有效手段。本文以資源昆蟲黑水虻為研究對象，結(jié)合黑水虻的生物學(xué)特征，探究黑水虻在糞便處理、飼料價值、藥用價值、生物柴油提取等方面的應(yīng)用，以期為黑水虻資源化利用提供參考。

關(guān)鍵詞 ? ?黑水虻;資源化利用;生態(tài)治理

中圖分類號 ? ?X713 ? ? ? ?文獻標識碼 ? ?A

文章編號 ? 1007-5739（2020）12-0221-02 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標識碼（OSID）

早期階段黑水虻分布在南美洲熱帶草原，由于人們意識到黑水虻具有資源化利用的效益，因而將該昆蟲引入美國和日本等地。當(dāng)前我國華北與華南地區(qū)也有黑水虻的分布，黑水虻的資源化利用不僅僅局限于畜禽糞便處理，還可以用在動物飼料、醫(yī)學(xué)藥品以及生物石油提煉等領(lǐng)域，從而提升我國資源綠色化水平，為各行業(yè)生產(chǎn)發(fā)展奠定堅實的資源基礎(chǔ)。

1 ? ?黑水虻生物學(xué)特征研究

黑水虻的生命周期大致可以劃分為4個時期，即卵期、幼蟲期、蛹期以及成蟲期，黑水虻的生長周期有35 d。卵期階段的黑水虻擁有乳白色光潔的外表，以卵塊的形式集中產(chǎn)卵。孵化時黑水虻容易受氣溫和季節(jié)變化的影響，孵化周期可能有所差異，在4～14 d之間。最適宜黑水虻孵化的溫度是25 ℃以上，最高不超過33 ℃，最佳孵化濕度為60%。黑水虻需要經(jīng)歷15 d左右的幼蟲期，這一階段的最佳生長溫度為25～30 ℃。結(jié)合黑水虻蛻皮次數(shù)，其幼蟲期詳細分為6個齡期，低齡黑水虻幼蟲為白色，隨著齡期的增長，幼蟲顏色開始加深，一齡幼蟲部基本不進食，二齡黑水虻幼蟲為了滿足身體生長所需開始大量進食，六齡幼蟲也開始預(yù)蛹，顏色黑黃，外皮具有韌性，這一階段的黑水虻不再進食，需要溫暖且干燥的環(huán)境準備化蛹。在取食方面，黑水虻可以食用幾丁質(zhì)與骨骼物質(zhì)，還可以以其他固體有機廢棄物為食。因此，人們可以利用黑水虻對廚余垃圾、畜禽糞便以及食用加工廢料展開處理[1]。

2 ? ?資源昆蟲黑水虻的利用與開發(fā)

2.1 ? ?黑水虻在畜禽糞便處理中的資源化利用

經(jīng)統(tǒng)計可知，當(dāng)前我國畜禽養(yǎng)殖中豬養(yǎng)殖每天需要排出 82.3萬t糞便，在畜牧產(chǎn)業(yè)污染中占據(jù)14.3%的比例。隨著人類環(huán)保意識的加強，做好畜禽糞便的有效管理十分重要，可以憑借著黑水虻資源化利用優(yōu)勢解決該問題。黑水虻幼蟲屬于腐食性昆蟲，以畜禽糞便為食物后黑水虻的繁殖能力有所提升，預(yù)蛹化蛹之前有著遷徙特性。黑水虻在食用有機腐食后不僅不會產(chǎn)生致病菌，而且不會污染人們的生活住所，這是因為黑水虻并不喜愛人類的居住環(huán)境。

黑水虻在畜禽糞便處理過程中的資源化利用，具體總結(jié)有如下幾方面內(nèi)容。一是降低糞便給環(huán)境帶來的污染，減少畜禽糞便堆積，避免異味對空氣產(chǎn)生污染。黑水虻幼蟲取食糞便，14 d內(nèi)可以讓畜禽糞便堆積減少56%。經(jīng)過黑水虻取食之后的畜禽糞便營養(yǎng)元素含量有所降低，以豬糞為例，糞便中的氮、磷、鉀元素分別降低55.1%、44.1%、52.8%。經(jīng)過空氣質(zhì)量檢測得知，黑水虻幼蟲處理豬糞便之后，異味基本消除，畜牧養(yǎng)殖環(huán)境有所改善。二是趨避家蠅。黑水虻可以抑制家蠅滋生，避免傳染病傳播，黑水虻幼蟲自身能夠產(chǎn)生某種趨避家蠅的物質(zhì)，導(dǎo)致家蠅幼蟲在黑水虻幼蟲取食之后的糞便中的成活率很低，減少家蠅在糞便中的滋生數(shù)量。三是抑制糞便內(nèi)有害微生物的活動。在雞的糞便中養(yǎng)殖黑水虻可以抑制糞便中的沙門氏腸桿菌與大腸桿菌滋生。黑水虻幼蟲可以對奶牛糞便內(nèi)的大腸桿菌O157∶H7產(chǎn)生抑制效果[2]。

2.2 ? ?黑水虻幼蟲與預(yù)蛹飼料價值分析

黑水虻幼蟲的蛋白質(zhì)含量豐富，與豆粕蛋白含量接近。黑水虻體內(nèi)礦物質(zhì)含量僅有10%，粗脂肪含量>30%，對黑水虻與預(yù)蛹體內(nèi)的氨基酸進行檢測，得知黑水虻和預(yù)蛹氨基酸含量和豆粕很接近。黑水虻在糞便養(yǎng)殖領(lǐng)域內(nèi)有著較高的營養(yǎng)價值，可以將其添加在動物飼料內(nèi)。雞飼料內(nèi)加入黑水虻幼蟲可有效提升飼料品質(zhì)，可以代替飼料內(nèi)的豆粕粉成分。在豬飼料內(nèi)加入黑水虻幼蟲粉，能夠提高豬飼料營養(yǎng)成分。在水產(chǎn)領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用黑水虻幼蟲粉，比如將其填入泥鰍飼料內(nèi)，由于預(yù)蛹含有多聚幾丁質(zhì)，建議在飼料配置時對多聚幾丁質(zhì)含量加以控制，防止其對其他營養(yǎng)成分造成消化與吸收的影響。

2.3 ? ?黑水虻藥用價值分析

資源昆蟲黑水虻有著較大的藥用價值，通過誘導(dǎo)后的黑水虻幼蟲可以產(chǎn)生凝集素、溶菌酶以及抗菌肽等免疫成分。雖然黑水虻所處的生活環(huán)境很差，但黑水虻的免疫能力很強，幼蟲體內(nèi)可以消化霍亂或瘧疾等病原微生物。黑水虻體內(nèi)有著抗菌肽，如果黑水虻幼蟲受到了來自外界環(huán)境的刺激，幼蟲就會打開身體免疫反應(yīng)，并產(chǎn)生小分子活性肽，該物質(zhì)的抗菌能力很強，即黑水虻抗菌肽[3]。由于黑水虻抗菌肽的熱穩(wěn)定性較強、水溶性良好、分子量較小，對產(chǎn)生病變的真核細胞和原核細胞有著較強的作用，對正常的真核細胞不會產(chǎn)生免疫反應(yīng)。黑水虻分泌的己二酸有著抗菌能力，目前已被用于燒傷與創(chuàng)傷傷口愈合等臨床治療領(lǐng)域，在治療皮膚疾病時，如果乙二酸濃度為120 μg/mL，則可以有效抑制耐甲氧西林金黃色葡萄球菌和痢疾的生長。

2.4 ? ?黑水虻幼蟲提取生物柴油

由于黑水虻的幼蟲體內(nèi)有著大量脂肪，將其用在生物柴油提煉方面有著較強的市場前景。應(yīng)用超臨界流體萃取的方法提取黑水虻體內(nèi)油脂，其柴油特征指標已達到國家標準。黑水虻幼蟲也是一種生物柴油生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)原料，防止傳統(tǒng)柴油制造中產(chǎn)生環(huán)境污染，提高資源利用效率[3]。將黑水虻幼蟲和微生物協(xié)同用于廚余垃圾和水稻秸稈中，經(jīng)過培養(yǎng)可得到生物柴油。廚余垃圾經(jīng)處理后水分下降10%，黑水虻幼蟲體內(nèi)脂肪含量達39.2%。因黑水虻生產(chǎn)得到的生物柴油內(nèi)有著十二烷酸甲酯、十六烷酸甲酯等成分，這些成分的存在使黑水虻提取的生物柴油更接近于以動物油脂為原料提取的生物柴油。與菜籽原料生物柴油相比，黑水虻幼蟲提取的生物柴油具有更強的抗氧化能力[4]。

3 ? ?結(jié)語

由于黑水虻的腐食特性較強，將黑水虻幼蟲用于畜禽糞便處理中，可有效實現(xiàn)黑水虻資源化利用，降低糞便對環(huán)境的污染。黑水虻幼蟲體內(nèi)粗脂肪豐富，且含有蛋白質(zhì)與鈣質(zhì)等營養(yǎng)成分，將其用于飼料中可提升畜禽飼料和水產(chǎn)飼料的營養(yǎng)價值。綜上所述，黑水虻在我國有著廣闊的市場應(yīng)用前景。

4 ? ?參考文獻

[1] 黃友良，歐玲利.黑水虻資源化利用研究[J].中國資源綜合利用，2019，37（7）：48-50.

[2] 楊開路，羅長榮.利用黑水虻處理畜禽糞污的效果[J].四川畜牧獸醫(yī)，2018，45（4）：43.

[3] 雷小文，謝華亮，張強，等.利用黑水虻資源化處理集約化雞場養(yǎng)殖廢棄物技術(shù)初探[J].湖南畜牧獸醫(yī)，2019（6）：15-18.

[4] 黃友良，歐玲利.黑水虻資源化利用研究[J].中國資源綜合利用，2019， 37（7）：48-50.