黃粉蟲的飼養價值研究進展

劉會利 徐子英 王富平 李文香

（河北北方學院農林科技學院，河北張家口 075000）

黃粉蟲（Tenebrio molitor）俗名黃金蟲，屬鞘翅目擬步甲科粉蟲甲屬，可為害大米、玉米等農副產品[1]。黃粉蟲具有豐富的蛋白質資源等，被譽為“蛋白質飼料的寶庫”。我國曾于20世紀50年代左右將黃粉蟲作為飼料從蘇聯引入[2]。隨著科技的發展，黃粉蟲在處理農業和生活垃圾、降解塑料、繁育天敵昆蟲等方面表現出獨特的飼養價值。尤其在2020年新冠疫情防控下，國際間貿易受阻，我國蛋白質飼料出現嚴重的短缺。黃粉蟲作為一種蛋白質含量極為豐富的資源昆蟲，具有極高的利用價值與研發潛力。

1 黃粉蟲的作用

糧食安全問題關系到國家和人民的安定與發展。雖然我國糧食產量巨大，但是蛋白質飼料等農產品短缺，使我國成為國際貿易市場的重要進口國[3]。在2020年新冠疫情沒有有效的防控措施之際，國際貿易不能有效緩解我國動物蛋白質飼料短缺的問題，使畜牧業得不到有力發展。雖然我國目前以魚骨粉作為蛋白質飼料的主要來源，但是魚骨粉具有生產成本較高、主要依賴進口等特點，制約著我國畜牧業的快速發展。黃粉蟲含有豐富的蛋白質和維生素等營養物質，不僅可以作為蛋白質飼料取代魚骨粉，還可以降低畜牧業的生產成本，緩解我國畜牧業、特種動物養殖等一系列問題。可見，黃粉蟲作為新一代蛋白質飼料具有舉足輕重的地位。同時，黃粉蟲還含有甲殼素、抗菌肽等專有物質，不僅可以起到延緩衰老的作用，還具有調節免疫力等功能[4]，在食用及醫用等方面具有巨大的研發潛力與應用價值。此外，科學試驗結果表明，黃粉蟲具有生長期短、繁殖快、營養全面等特點，是擴繁眾多天敵昆蟲的理想飼料替代品，能夠促進天敵昆蟲規模化繁育，在處理農業生活垃圾、降解塑料等方面也具有不可替代的潛在價值。

2 黃粉蟲的利用價值

2.1 飼料價值

目前，我國動物蛋白質飼料主要依賴進口。新型冠狀病毒在全球范圍內出現，嚴重制約著我國動物蛋白質飼料的供給。因此，需要開發一種新資源來緩解我國蛋白質飼料短缺的問題。黃粉蟲作為一種飼養技術簡單、營養豐富、生長期短的資源昆蟲，在緩解蛋白質飼料短缺問題上具有極大的優勢。

2.1.1 黃粉蟲在豬生產中的應用。研究發現，脫脂后的黃粉蟲營養價值和味道等與魚粉幾乎沒有差別。用脫脂黃粉蟲蟲粉代替魚粉喂養保育豬，結果表明，喂養黃粉蟲的保育豬與喂養魚粉的保育豬在生長性能上并無明顯差別[5]。此外，在斷奶仔豬飼料中添加不同濃度的黃粉蟲蟲粉進行試驗，結果表明，隨著飼料中黃粉蟲蟲粉比例的增加，斷奶仔豬的采食量也逐步增加，其飼料效益、干物質消化率等呈線性增加[5-8]。綜上所述，在豬飼料中添加黃粉蟲與添加魚粉具有相似的結果，且黃粉蟲的生產成本更低，在豬飼料中添加黃粉蟲性價比更高。因此，黃粉蟲在豬生產中具有極高的利用價值。

2.1.2 黃粉蟲在雞生產中的應用。黃粉蟲除了在豬飼料中具有較高的利用價值以外，在雞生產過程中也具有獨特的利用價值與營養價值。在肉雞的飼料中添加不同比例的黃粉蟲和魚粉進行對比，結果發現，喂養黃粉蟲與喂養同等飼料比例魚粉的肉仔雞生長性能基本相似。研究發現，不僅黃粉蟲幼蟲可以作為蛋白質飼料的來源，黃粉蟲的其他蟲態也含有豐富的蛋白質，而且黃粉蟲的蟲糞具有刺激雞分泌消化液、提高食物利用率的作用。在以不同蟲態的黃粉蟲作為雞飼料蛋白資源的過程中發現，以黃粉蟲不同蟲態以及蟲糞替代雞飼料中的魚粉可以提高絲羽烏骨雞的日均采食量，同時也可以降低絲羽烏骨雞的料肉比、死亡率和腹瀉率；在飼料中加入5%左右的黃粉蟲可以提高產蛋率30%左右[9-11]。在肉雞養殖方面，在飼料中添加黃粉蟲蟲粉可以顯著提高肉雞的生產性能。隨著黃粉蟲添加比例增加，肉雞的活重、胴體重和腿肌重呈二次曲線變化，并以飼料中黃粉蟲蟲粉含量為10%時為最高峰[12-13]。對黃粉蟲蟲糞進行檢測發現，黃粉蟲蟲糞中還含有粗蛋白質、粗脂肪等營養物質。研究報道，在黑腳麻雞飼料中添加黃粉蟲蟲糞可以提高其產蛋率，其中飼料里添加2.50%的黃粉蟲和3.70%的蟲糞時性價比更高[14-15]。綜上所述，黃粉蟲及其蟲糞在雞生產過程中也具有較高的效益。

2.1.3 黃粉蟲在其他動物生產中的應用。黃粉蟲除了在豬和雞生產中具有良好的效果以外，在其他動物生產過程中也發揮著不可替代的作用。黃粉蟲具有生長周期短、易飼養、營養全等特點，被廣泛用作甲魚、觀賞鳥類等特種經濟動物的活體餌料。此外，黃粉蟲已成為蝎子、蜈蚣、蛤蚧等經濟動物的主要蛋白質飼料來源[16-18]。黃粉蟲還具有增強機體抗氧化的能力，在提高動物對飼料消化吸收率方面也卓有成效[19]。因此，研發和利用黃粉蟲并將黃粉蟲及其制品等作為新一代蛋白質飼料能源，不僅可以降低疫情對我國蛋白質飼料供應的沖擊，還有利于緩解我國對動物蛋白質飼料日益增長的需求壓力。

2.2 食用及醫用價值

隨著社會經濟的不斷發展，人們更傾向于食用營養價值高的食物。由黃粉蟲加工成的“黃金蛹”“黃金蟲”等食品不僅具有較高的蛋白質和脂肪含量，還含有多種人體必需的氨基酸和礦物質。在對黃粉蟲營養物質進行檢測時發現，鮮蟲蟲體中蛋白質含量為60%以上，脂肪含量為30%以上。黃粉蟲烘干后，不同蟲態蛋白質含量也不相同，黃粉蟲幼蟲干重蛋白質含量為54.25%，蛹干重蛋白質含量約58.7%，成蟲干重蛋白質含量最高達64.8%。同時，黃粉蟲含有許多常量元素比如鉀、鐵、鈉等，以及多種微量元素。在蛋白氨基酸方面，黃粉蟲含有人體所需的18種氨基酸[16，20-21]，氨基酸的配比也符合聯合國規定的人體需求標準[22]。由此可見，黃粉蟲是制作高質量蛋白食品的最佳選擇。此外，黃粉蟲不僅可用于食品加工，在醫療保健方面也具有重要應用。研究發現，黃粉蟲蛹蛋白質含量高達56.7%，脂肪含量達36.2%，還具有許多延緩衰老的不飽和脂肪酸。其中，黃粉蟲所專有的甲殼素和抗菌肽在降低人體血壓、提高人體免疫力等方面具有很好的療效[4，23-25]。因此，黃粉蟲具有極高的食用與保健價值，飼養黃粉蟲可為促進醫療保健用品的發展提供物質基礎。

2.3 科學試驗價值

黃粉蟲除了具有豐富的飼用價值、食用和醫用價值以外，在科學試驗方面也具有不可估量的價值。黃粉蟲具有營養豐富、易于飼養等特點，已經發展成為優良的試驗昆蟲和資源昆蟲[24，26]。

2.3.1 擴繁川硬皮腫腿蜂。川硬皮腫腿蜂是一種重要的寄生性天敵，具有寄主范圍廣、寄生率高等特點，在防治農林害蟲方面具有突出的地位，尤其是可防治化學試劑毒殺不到的鉆蛀性害蟲。因此，需要大量人工繁殖川硬皮腫腿蜂，以滿足市場需求。在繁殖川硬皮腫腿蜂方面，利用黃粉蟲大規模繁育腫腿蜂的技術已經成熟[27-28]。姜 勇等[29]在對巨桉云斑天牛的生物防治技術研究中發現，用黃粉蟲繁育的川硬皮腫腿蜂對云斑天牛有明顯的防治效果。這與達啟林[30]在引用川硬皮腫腿蜂防治銹斑楔天牛（Saperda balsamifera Motschulsky）等天牛時有相似的效果。黃粉蟲具有營養豐富、繁殖快等特點，在川硬皮腫腿蜂的繁殖過程中發揮著不可估量的作用。

2.3.2 擴繁叉角厲蝽。叉角厲蝽（Eocanthecona furcellate（Wolff））屬于半翅目蝽科益蝽亞科，主要分布于熱帶亞熱帶地區，是一種捕食性的天敵昆蟲。研究表明，叉角厲蝽可以捕食的農林業害蟲達40多種，在防治鱗翅目害蟲如甜菜夜蛾（Spodoptera exigua（Hübner））等中具有良好的效果[31]。 因此，快速繁殖大量的叉角厲蝽尤為重要。黃粉蟲在繁殖叉角厲蝽方面具有獨特的潛力與價值。利用黃粉蟲幼蟲飼養叉角厲蝽試驗發現，由黃粉蟲飼養的叉角厲蝽不僅在世代發育歷期上與其他常規飼料飼養的叉角厲蝽幾乎一致，而且由黃粉蟲繁育的叉角厲蝽產卵量等生物學指標也與常規飼料飼養的叉角厲蝽無顯著差異。此外，黃粉蟲較其他常規飼料更容易獲取，具有更高的性價比。因此，黃粉蟲在繁殖叉角厲蝽方面也具有一定的潛力與優勢。

2.3.3 規模化繁育蠋蝽。蠋蝽屬于半翅目蝽科，是一種重要的捕食性天敵昆蟲。目前，主要以飼養黏蟲蛹作為繁育蠋蝽的主要食物來源。對蠋蝽配對期的食物進行研究發現，黃粉蟲在繁育蠋蝽方面也具有獨特的地位。在6℃保藏30 d的黃粉蟲存活率為89.33%，而同一條件下的黏蟲蛹存活率僅為22.67%。可以看出，用黃粉蟲蛹更有利于繁育蠋蝽。以冷藏黃粉蟲蛹飼養的蠋蝽，其在配對期的總產卵量和孵化率等均高于以黏蟲蛹飼養蠋蝽的效果[32]；黃粉蟲蛹在作為蠋蝽繁育的食物時具有耐儲存、成本低等特點[33]。因此，將黃粉蟲蛹作為蠋蝽工廠化養殖的飼料具有巨大的潛力。

2.4 處理塑料、垃圾的價值

隨著科學研究的深入，黃粉蟲除了在飼用、食用、醫用和科學試驗方面具有巨大的利用價值外[34-35]，在處理塑料和農業垃圾等方面也具有突出的表現。

2.4.1 處理塑料。據統計，2015年全球塑料產量高達3億t[36]，我國2017年生產的聚苯乙烯同比上漲10.9%。微生物等很難降解聚苯乙烯等高分子量物質，在土壤、水源或污泥中聚苯乙烯每月最高自然降解率僅為0.75%[37-39]。聚苯乙烯不能有效降解會影響土壤中水分、營養物質等運輸，對農作物生長不利[40-41]。焚燒塑料會產生氰化氫（HCN）、氯化氫（HCl）等有害氣體，嚴重污染大氣和環境[42]。填埋處理塑料又使眾多的土地得不到進一步開發利用，更嚴重的是填埋的塑料還會釋放增塑劑等有毒物質。這些有毒物質不僅會在農作物中富集，還會通過食物鏈危害人類健康。因此，亟須尋找解決塑料污染的技術和方法。

研究表明，黃粉蟲在解決塑料污染問題上具有巨大潛力。李興霞等[43]進行黃粉蟲飼養試驗，挑選形態均勻、健康的黃粉蟲分為數量相等的2組，一組以聚苯乙烯泡沫飼喂黃粉蟲幼蟲，另一組僅喂食麥麩以及少量新鮮的菜葉，每隔5 d記錄剩余聚苯乙烯泡沫重量以及黃粉蟲體重等。結果表明，黃粉蟲具有嚙食聚苯乙烯泡沫的能力。對黃粉蟲的腸道提取液進行菌落篩選時發現，黃粉蟲幼蟲腸道中存在能夠降解聚苯乙烯的菌株[44]，研發利用黃粉蟲體內能夠降解聚苯乙烯的菌株為未來解決塑料污染問題提供了物質基礎與思路途徑。此外，以塑料喂養的黃粉蟲飼喂小鼠，并對小鼠進行形態學觀察和生理毒性等方面的檢測。結果表明，小鼠心、肝、肺、脾和腎臟組織學切片與對照組相比均無異常。說明黃粉蟲具有解決塑料污染的能力，不會對環境造成進一步污染[39]。

2.4.2 處理垃圾。垃圾是一種浪費的自然資源，近些年各地政府都在倡導垃圾分類，因而如何高效處理分類垃圾尤為重要。黃粉蟲在處理垃圾方面也具有突出的作用。對山東農業大學南校區校園中的生活垃圾進行調查取樣發現，校園中的垃圾以剩菜剩飯、果皮果核、衛生紙等構成的濕垃圾為主，占全部垃圾的63.91%。黃粉蟲通過食用或與微生物組合使用等方法，可以達到濕垃圾資源化減量95%的效果[45-46]。因此，黃粉蟲綜合技術的開發使用，可為處理垃圾、垃圾資源化提供新思路和新途徑。

2.5 其他利用價值

在黃粉蟲養殖過程中，會產生一些蟲糞。研究發現，黃粉蟲蟲糞不僅可以作為一種優質、環保的蛋白質飼料添加劑在雞生產中加以利用[14-15]，還具有較高含量的氮、磷、鉀等營養元素以及鈣、鋅等微量元素，既可以作為食用菌的栽培基質，又可以加工成為有機肥，以改善土壤的生態環境。除此之外，在提取干花生米油脂時加入不同比例的黃粉蟲效果不同，當干花生米中添加40%的黃粉蟲時，其出油效率最高；黃粉蟲蟲蛹作為原料提取的黃粉蟲蛹油，其平均皂化值為182.21[47-49]。因此，黃粉蟲與干花生米的混合使用也為提高出油效率提供了新思路。雖然目前對黃粉蟲油脂的提取研究還未完全成熟，但是研究證明黃粉蟲在提取油脂方面具有一定的利用價值。

3 展望

黃粉蟲作為一種富含蛋白質等資源昆蟲，在動物蛋白質飼料和食用等方面具有獨特的優勢。黃粉蟲的產量指標為1∶50，即1 kg種蟲經過一個生長周期后可以生產50 kg的商品蟲。由此可知，黃粉蟲的產量指標是常規家畜遠遠無法達到的，且常規家畜在疫情中飽受動物蛋白質飼料短缺的束縛。因此，充分開發利用黃粉蟲資源，為緩解疫情下我國畜牧業動物蛋白質飼料短缺問題提供了新思路與新方法。此外，黃粉蟲含有豐富的不飽和脂肪酸，具有延緩衰老等醫療保健功效，尤其是黃粉蟲中含有甲殼素和抗菌肽等特有物質，可以提高人體免疫力。在新冠疫情下，提高人體免疫力對保持人體健康、抵抗疾病等尤為重要。同時，黃粉蟲還可以嚙食塑料，具有處理多種農業與生活垃圾的能力，其中對濕垃圾的資源化減量可高達95%，不僅為解決塑料污染和農業生活垃圾提供了新途徑，而且可為疫情后的經濟復蘇與生態修復等貢獻獨特的價值。因此，飼養黃粉蟲具有巨大潛力與利用價值。