龍盛威,鄧 雪,王穎娟
(興義民族師范學院民族藥用生物資源研究與開發實驗室,貴州 興義 562400)
餐廚垃圾是城市生活垃圾的重要組成部分,其有機質含量高,日均產量數巨大,極易造成二次污染。餐廚垃圾雖能提供寶貴的可再生能源,但也會由此帶來一系列的環境污染問題,具有污染源和再生能源的雙重特征,合理處置餐廚垃圾是目前我國各部門機構嚴格把控和監管的重要工作[1-3]。黑水虻(Hermitia Illucens) 是雙翅目水虻科扁角水虻屬的一種昆蟲,為世界廣布種。黑水虻幼蟲能高效轉化畜禽糞便和餐廚剩余物等有機廢棄物,生產用作飼料的富含蛋白質、脂肪和礦物質的老熟幼蟲和蛹,蟲糞可作為有機肥料,既治理了污染,又能獲得高附加值產品,具有顯著的環境效益、經濟效益和社會效益[4-7]。因此,在餐廚垃圾無害化處理上,黑水虻前景廣闊。
餐廚垃圾經預處理后一般還含有較高含量的廢油脂,廢油脂對黑水虻的影響如何,鮮見相關報道,本試驗擬研究黑水虻對飼養基質中廢油脂的轉化利用及廢油脂含量對黑水虻生長的影響,為餐廚垃圾無害化、資源化處理提供依據。
試驗所用的黑水虻蟲卵由興義民族師范學院昆蟲資源實驗室提供。廚余來自興義民族師范學院一食堂。
1.2.1 黑水虻對不同含油量基質轉化率的計算
將黑水虻孵化麥麩飼養至3 齡備用。廚余經預處理后調至不同含油量:5.3%、8.2%、11.3%、16.2%,每組3 個重復,每個重復投放3 齡幼蟲10 g。
在相同的飼養管理條件下飼養至末齡幼蟲,將幼蟲挑出,清洗干凈,稱重。計算黑水虻對不同含油量基質的轉換率,公式為
式中:m1為末齡黑水虻質量;m2為投放前黑水虻質量;m3為基質質量。
1.2.2 黑水虻幼蟲體內化學成分的測定
將稱重后的幼蟲分裝編號,-40 ℃保存。測量常量化學成分指標:水分[8-10]、灰分[9,11]、總糖[12]、粗蛋白[9,13-14]、粗脂肪[9,15],具體測定方法見參考文獻。總黃酮的含量測定方法見參考文獻[16-18]。
1.2.3 標準曲線的制作
分別制作葡萄糖標準曲線(回歸方程A490=0.003X-0.006 5,R2=0.977);蛋白質標準曲線(回歸方程Y=7.285 2X-0.005 2,R2=0.997 9);蘆丁標準曲線(回歸方程Y=6.285 7X+0.004 2,R2=0.990 4),見圖1。

圖1 各標準曲線圖
試驗數據采用SPSS 26.0 軟件進行統計分析,結果用平均值±標準誤表示,以P<0.05 作為差異顯著性判斷標準。
黑水虻對不同含油量基質的轉換率見表1。黑水虻從3 齡發育到末齡的生長過程中,對于不同含油量基質的轉化率分別為88.66%、82.19%、80.47%、78.10%,各組間存在一定差異,但未達顯著水平(P>0.05)。

表1 黑水虻對不同含油量基質的轉換率
各試驗組下黑水虻末齡幼蟲的水分含量存在差異關系見表2。水分含量較高的是8.2%組和11.3%組,兩組間差異不顯著;5.3%組和16.2%組水分含量低,且兩組差異不顯著。8.2%組和16.2%組的水分含量存在顯著差異(P<0.05)。

表2 不同含油量基質對黑水虻幼蟲體內水分含量的影響
黑水虻在不同含油量基質下末齡幼蟲灰分含量見表3。各組的含量存在一定差異,其中含油量8.2%組的灰分含量最高,與5.3%、11.3%組差異顯著(P<0.05),與16.2%組差異不顯著(P>0.05);灰分含量最低的為5.3%試驗組,且5.3%、11.3%、16.2%試驗組各組間雖存在一定差異,但未達顯著水平(P>0.05)。

表3 不同含油量基質對黑水虻幼蟲灰分含量的影響
采用分光光度計法對水虻預蛹中總糖進行測定,在490 nm 處測定的吸光值,根據標準曲線計算得各試驗組總糖含量,結果見表4。總糖含量最高的是5.3%組為6.08 g/100 g,總糖含量最低的是16.2%組為4.69 g/100 g,各組間存在一定差異,但未達顯著水平(P>0.05)。

表4 不同含油量基質對黑水虻幼蟲總糖含量的影響
采用索氏提取法對水虻預蛹中脂肪進行測定,脂肪含量結果見表5。脂肪含量最高的是16.2%組為64.36%,脂肪含量最低的是8.2%組為57.11%。各試驗組之間存在一定差異關系,16.2%組與其他3 組差異達統計學水平(P<0.05),而5.3%、8.2%、11.3%各試驗組間差異不顯著。

表5 不同含油量基質對黑水虻幼蟲粗脂肪含量的影響
采用考馬斯亮藍G-250 法對蛋白質含量進行了測定,在595 nm 處測定的吸光值,根據標準曲線計算得各試驗組總蛋白含量,結果見表6。總蛋白質含量最低的是5.3%組為8.72 g/100 g,蛋白質含量最高的是16.2%組為10.68 g/100 g,各試驗組總蛋白含量存在明顯差異,通過鄧肯新復極差法比較,16.2%組、11.3%組、8.2%組3 組間差異不達顯著水平(P>0.05),但與5.3%組差異達顯著水平(P<0.05)。

表6 不同含油量基質對黑水虻幼蟲總蛋白含量的影響
采用分光光度計法對黃酮類化合物進行測定,在510 nm 處測定的吸光值,根據標準曲線計算得各試驗組總黃酮含量,結果見表7。黃酮類化合物含量在各試驗組中存在一定的差異,含量最高的是11.3%組為0.13 g/100 g,而含量最低的是5.3%組為0.11 g/100 g。通過鄧肯新復極差法比較,5.3%、8.2%、11.3%和16.2%組各試驗組間的黃酮類化合物的含量不存在顯著差異。

表7 不同含油量基質對黑水虻幼蟲總黃酮含量的影響
各試驗組黑水虻對不同含油量基質的轉化率差異不顯著,轉化率可達86.66%。不同含油量基質對黑水虻體內營養成分含量有一定影響,8.2%試驗組水分含量最高達65.45%,5.3%試驗組水分含最低,各組間存在顯著差異;8.2%試驗組的灰分含量最高,5.3%試驗組含量最低;總糖含量各組間差異未達顯著水平,最高的是5.3%試驗組達6.08 g/100 g,最低為4.69 g/100 g;脂肪含量最高的是16.2%試驗組,各試驗組間差異顯著;總蛋白含量最高的是16.2%試驗組;總黃酮在各試驗組含量差異不顯著。
一般認為,黃酮類化合物廣泛存在于植物體內,屬植物的次生代謝產物[16]。而在動物體內發現黃酮類化合物目前鮮有報道,本實驗測定出黑水虻幼蟲體內含有的黃酮類化合物,含量100 mg/100 g~130 mg/100 g。其體內的黃酮類化合物的種類、結構、生物活性以及是否具有與目前報道的植物體內提取的黃酮相似的功能還需進一步深入研究。