利用中藥渣養(yǎng)殖飼用昆蟲黑水虻

劉瑜彬， 金 鑫， 葛亞中， 李楚君， 徐 健， 龐 旭， 董 璐， 胡文鋒*

（1.無限極（中國）有限公司研發(fā)中心，廣東廣州 510663；2.生物源生物技術（深圳）股份有限公司，廣東深圳 518055；3.廣州無兩生物科技有限公司，廣東廣州 510640；4.華南農(nóng)業(yè)大學食品學院，廣東廣州510642）

資源開發(fā)利用

利用中藥渣養(yǎng)殖飼用昆蟲黑水虻

劉瑜彬1， 金 鑫1， 葛亞中1， 李楚君2， 徐 健4， 龐 旭3， 董 璐3， 胡文鋒4*

（1.無限極（中國）有限公司研發(fā)中心，廣東廣州 510663；2.生物源生物技術（深圳）股份有限公司，廣東深圳 518055；3.廣州無兩生物科技有限公司，廣東廣州 510640；4.華南農(nóng)業(yè)大學食品學院，廣東廣州510642）

昆蟲是一種優(yōu)質(zhì)飼料原料，其中黑水虻幼蟲在提供飼用蛋白質(zhì)及油脂的基礎上還具有特殊的功效。本試驗利用有機廢棄物中藥渣養(yǎng)殖黑水虻，通過控制每克卵獲得不同重量的中藥渣（5、7、10、11、13、16、20 kg），計算比較養(yǎng)殖12 d后的鮮蟲增重和料重比，以確定最佳中藥渣投喂量。幼蟲生長曲線測定以豬飼料為對照組，每2~3 d隨機抽樣稱重，擬合生長曲線，并計算拐點體重、拐點日齡及快速增長期。幼蟲的營養(yǎng)成分及安全指標根據(jù)國標進行檢測，結(jié)果表明：最適投喂量為每克蟲卵10~13 kg中藥渣。中藥渣養(yǎng)殖的黑水虻快速生長期為第4~15天。幼蟲干物質(zhì)中粗蛋白質(zhì)含量為35.1%，粗脂肪含量為37.1%。所檢測安全指標均符合國家飼料衛(wèi)生標準。

黑水虻；中藥渣；生長性能

昆蟲含有豐富的蛋白質(zhì)且易于飼養(yǎng)，其中黑水虻在畜禽、水產(chǎn)及特種養(yǎng)殖業(yè)的相關研究中取得一定成果（Manangkot等，2014；Stamer等，2014）。

黑水虻幼蟲食性廣，被廣泛用于轉(zhuǎn)化餐廚余、豬糞、食品廠廢渣以及適口性差并常含抗營養(yǎng)因子的中藥渣（Cickova等，2015；Newton，2005）。據(jù)調(diào)查我國年藥渣產(chǎn)量已超過3000萬噸 （李艷軍等，2010）。而現(xiàn)行的藥渣處理方式粗放，一般采用堆放、填埋和焚燒等方式處理，既污染環(huán)境，也占用土地（吳東麗等，2015）。本研究利用中藥渣養(yǎng)殖黑水虻，并繪制幼蟲生長曲線，檢測幼蟲的營養(yǎng)成分及安全指標，以探討中藥渣的最佳投喂量，及飼喂黑水虻的可行性。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 黑水虻蟲卵由廣州無兩生物科技有限公司提供；中藥渣由無限極（中國）有限公司提供，主要原料有香菇、銀耳、茯苓、決明子、枸杞子、菊花、桑葚等。中藥渣初始含水量為87.81%，按干物質(zhì)計算，粗灰分1.31%，粗蛋白質(zhì)11.5%，粗脂肪3.62%，粗纖維12.08%，多糖2.2%。

1.2 試驗設計 選取同一天的黑水虻蟲卵，隨機分成21份（7個處理，每個處理3個重復），每份1 g，孵化后以雞飼料作為開口料。待幼蟲5日齡時，精確稱取中藥渣5、7、10、11、13、16、20 kg（含水量87.81%）投放入3 m2水泥養(yǎng)殖池中，將5日齡幼蟲投放到中藥渣表面。室溫 （約30℃）養(yǎng)殖12 d后收集老熟幼蟲，每組3個平行。稱量計算鮮蟲增重和料重比（料重比=投喂中藥渣干重/鮮蟲增重）。

1.3 黑水虻幼蟲生長曲線測定 以豬飼料為對照組，在30℃恒溫箱中測定中藥渣養(yǎng)殖黑水虻幼蟲生長曲線。幼蟲自由采食，食物含水量均為70%，中藥渣含水量用黑水虻干蟲糞進行調(diào)節(jié)。選取3日齡黑水虻幼蟲，每處理6個重復，每重復100頭幼蟲。每2～3 d抽樣稱量10頭幼蟲重量，每重復抽樣3次。當處理組出現(xiàn)第一頭預蛹時停止稱重，記錄時間并計算幼蟲歷期。根據(jù)稱重數(shù)據(jù)繪制生長曲線，并分別用方程Logistic、Gompertz、von Bertan-lanffy（表1）對中藥渣養(yǎng)殖的黑水虻幼蟲進行生長曲線擬合，計算出拐點體重、拐點日齡和快速增長期。

表1 生長曲線模型

1.4 老熟幼蟲營養(yǎng)成分及安全指標檢測 收集中藥渣飼養(yǎng)的黑水虻老熟幼蟲1 kg，用自來水清洗干凈，烘箱90℃烘干至恒重后檢測水分（GB/T 6435-2014/8.1）、粗蛋白質(zhì)（GB/T 6432-1994）、粗脂肪 （GB/T 6433-2006）、粗纖維 （GB/T 6434-2006）、 粗灰分 （GB/T 6438-2007）、 鈣（GB/ T13885-2003）、磷（GB/T 6437-2002）、細菌總數(shù)（GB/T 13093-2006）、大腸菌群 （GB/T 18869-2002）、沙門氏菌（GB/T 13091-2002）、鉻（GB/T 13088-2006/3方法1/火焰法）、鎘（GB/T 13082-1991）、 汞 （GB/T 13081-2006/5） 及鉛（GB/T 13080-2004）含量。

1.5 數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計分析 試驗數(shù)據(jù)用Excel 14.1.0進行處理。用IBM spss statistic 22進行正態(tài)分布（Shapiro-Wilk test）和方差齊性檢驗，用單因素方差分析檢測數(shù)據(jù)差異顯著性，并用Tukey進行多重比較。生長曲線采用IBM SPSS statistic 22中非線性回歸進行擬合。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同中藥渣投喂量對幼蟲增重及料重比的影響 由表2可知，當每克幼蟲的中藥渣投喂量從 5 kg增加到 20 kg時，鮮蟲增重從 （0.52± 0.030）kg增加到（1.15±0.018）kg，差異顯著（P＜0.01）。其中每克幼蟲投喂量為10～20 kg時，鮮蟲增重差異不顯著（P＞0.05），但均高于5 kg和7 kg處理組（P≤ 0.01）。

料重比從0.94±0.048增加至2.25±0.074，差異顯著（P＜0.01）。其中投喂量小于10 kg時料重比較小。投喂量為10～13 kg時，料重比次之，當投喂量超過13 kg時，料重比較大。因此，中藥渣投喂量應控制在10～13 kg為宜，此時幼蟲增重約1000倍，料重比為1.12～1.42。既不會浪費中藥渣，又能獲得較小料重比。

表2 中藥渣投喂量對幼蟲增重及料重比的影響

2.2 中藥渣飼喂對幼蟲生長曲線的影響 豬飼料組養(yǎng)殖的黑水虻，最終體重達0.18 g/頭，幼蟲歷期 14 d。而中藥渣養(yǎng)殖的黑水虻最終體重0.13 g/頭，是豬飼料組的63.4%。幼蟲歷期28 d，比豬飼料組長一倍（圖1）。對中藥渣養(yǎng)殖的黑水虻而言，三種模型相比von Bertan-lanffy模型的擬合度最高（R2=0.965），采用von Bertan-lanffy模型表示，生長曲線方程為Wt=1.253×[1-1.806×exp（-0.230×t）]^3，拐點日齡為第7天，拐點體重為0.037 g。無論采用哪種模型進行擬合，快速生長期為第4～15天。采用von Bertan-lanffy模型對豬飼料養(yǎng)殖的黑水虻生長曲線進行擬合，快速生長期為第6～10天（表3）。

2.3 中藥渣養(yǎng)殖黑水虻幼蟲營養(yǎng)成分測定 中藥渣養(yǎng)殖的黑水虻老熟幼蟲干蟲 （含水量2.6%）營養(yǎng)成分如表4所示。粗蛋白質(zhì)含量35.1%，粗脂肪含量37.1%，粗纖維含量5.9%，粗灰分含量8.5%，鈣含量25.0 g/kg，磷含量7.0 g/kg，鈣磷比接近3.5∶1。

圖1 中藥渣及豬飼料養(yǎng)殖黑水虻幼蟲生長曲線

表3 中藥渣養(yǎng)殖黑水虻幼蟲生長曲線的關鍵參數(shù)

表4 中藥渣養(yǎng)殖黑水虻幼蟲營養(yǎng)成分測定結(jié)果

2.4 中藥渣養(yǎng)殖黑水虻幼蟲干蟲安全指標測定如表5所示，細菌總數(shù)為1.9×105cfu/g，大腸菌群小于30個/100 g，沙門氏菌未檢出，鉻含量小于5 mg/kg，鎘含量小于0.5 mg/kg，汞含量小于0.1 mg/ kg，鉛含量小于5 mg/kg。檢測項均低于飼料衛(wèi)生標準（GB 13078-2001）中所列檢出限度的最小值。

表5 中藥渣養(yǎng)殖黑水虻幼蟲干蟲營安全指標測定結(jié)果

3 結(jié)論與討論

3.1 中藥渣最佳投喂量 當每克卵對應中藥渣投喂量從5 kg增加至20 kg時，組間鮮蟲增重和料重比均有顯著差異。其中當投喂量小于10 kg時，幼蟲增重較小，料重比較大。當投喂量超過10kg，增重變化不大，但料重比增加。故最佳投喂量應控制在10～13 kg。因黑水虻為腐生性昆蟲，受其生長環(huán)境限制無法區(qū)分所剩中藥渣和排泄物，計算料重比所測耗料干重實際為中藥渣投喂量干重，與畜禽試驗中的料重比不完全相同。從料重比的減少可以反映出，當投喂量為10～13 kg時，已滿足幼蟲每天最大飼料需求量。增加投喂量，超出部分可能不能被食用，或采食部分轉(zhuǎn)化率降低，從而使料重比增加。Diener等（2009）探究了每天每頭幼蟲獲得飼料量對飼料消耗量及飼料轉(zhuǎn)化率的影響，結(jié)果表明，每天每頭幼蟲獲得飼料量從12.5 mg增至200 mg時，飼料消耗量及飼料轉(zhuǎn)化率顯著降低，與本試驗結(jié)果相符。

3.2 中藥渣養(yǎng)殖黑水虻的兩個關鍵時間點 從擬合的生長曲線得出快速增長期為第4～15天。從經(jīng)濟角度考慮，從幼蟲4日齡開始投喂中藥渣，養(yǎng)殖11 d后收集幼蟲效益較高。1～3日齡初孵幼蟲個體小，對外界抗逆能力較弱，此階段應用營養(yǎng)全面的開口料飼養(yǎng)。投喂中藥渣11 d后，可結(jié)束養(yǎng)殖并收集清洗幼蟲。中藥渣養(yǎng)殖幼蟲15日齡后將進入緩慢生長期，飼料報酬降低。

3.3 營養(yǎng)成分及安全指標檢測 中藥渣養(yǎng)殖的黑水虻干蟲蛋白質(zhì)和脂肪含量豐富，其中粗蛋白質(zhì)含量為35.1%，粗脂肪含量為37.1%。鈣磷比約為3.5∶1，作為營養(yǎng)補充適用于需鈣量較大的動物生長期。所檢測指標結(jié)果均符合國家飼料衛(wèi)生標準。

3.4 中藥渣與其他常見黑水虻食物原料的對比目前養(yǎng)殖黑水虻的原料主要為畜禽糞便和餐廚余。Banks等（2014）利用糞便養(yǎng)殖黑水虻的料重比為2.0～3.3。Diener等（2009）利用雞飼料養(yǎng)殖黑水虻，最短幼蟲歷期為15.9 d；李武等（2014）利用餐廚余養(yǎng)殖黑水虻的料重比為1.86～3.24，幼蟲歷期約17 d。徐齊云等（2014）利用花生麩養(yǎng)殖黑水虻的料重比為1.3，幼蟲歷期約20 d。本試驗數(shù)據(jù)顯示，中藥渣養(yǎng)殖黑水虻，料重比為1.94～2.25，幼蟲歷期28 d。表明中藥渣作為黑水虻幼蟲飼料料重比可觀。雖然歷期較長，但于最佳效益點——幼蟲15日齡時即可產(chǎn)出?；ㄉ熞约氨疚膶φ战M采用的豬飼料，雖然各指標表現(xiàn)良好，但其本身可直接作為畜禽水產(chǎn)飼料原料使用，不必用黑水虻進一步轉(zhuǎn)化。此外，中藥渣在衛(wèi)生條件上優(yōu)于畜禽糞便和餐廚余，大大降低了幼蟲安全指標不合格的風險。

本試驗初步表明了利用廢棄中藥渣養(yǎng)殖昆蟲黑水虻的可行性。中藥渣中多糖成分豐富，基質(zhì)較黏稠，投喂中藥渣后幼蟲較難分離清洗。鑒于中藥渣安全性較高，且本身具有多種免疫功效，大規(guī)模養(yǎng)殖后可考慮全部收回，不進行分離。該混合物可作為一種功能性復合蛋白用作飼料原料，功效有待進一步探究。

[1]李武，鄭龍玉，李慶，等.亮斑扁角水虻轉(zhuǎn)化餐廚剩余物工藝及資源化利用[J].化學與生物工程，2014，11：12~17.

[2]李艷軍，谷子林，劉亞娟.中藥渣飼料資源的開發(fā)利用[J].飼料博覽，2010，4：25~27.

[3]吳東麗，肖相政，李岳彬，等.中藥渣資源化利用現(xiàn)狀[J].廣東化工，2015，42（14）：103~105.

[4]徐齊云，龍鏡池，葉明強，等.黑水虻幼蟲的發(fā)育速率及食物轉(zhuǎn)化率研究[J].環(huán)境昆蟲學報，2014，36（4）：561~564.

[5]Banks I J，Gibson W T，Cameron M M.Growth rates of black soldier fly larvae fed on fresh human faeces and their implication for improving sanitation [J].Tropical Medicine&International Health，2014，19（1）：14~22.

[6]Bosch G，Sheng Z.Protein quality of insects as potential ingredients for dog and cat foods[J].Journal of Nutritional Science，2014，3（29）：1~4.

[8]Diener S，Zurbrügg C，Tockner K.Conversion of organic material by black soldier fly larvae：establishing optimal feeding rates[J].Waste Management& Research the Journal of the International Solid Wastes&Public Cleansing Association Iswa，2009，27（6）：603~610.

[9]FAO.Global agriculture towards 2050[R].2005.

[10]FAO.Edible Insects，F(xiàn)uture Prospects for Food and Feed Security[R]. Forestry Department.2013.

[11]Finke M.Live insects as feed（or food）：Feeding Captive insectivores[A]. Entomological Society of America Meeting[C].Portl and Ballroom 253（Oregon Convention Center），2014.

[12]Hem S，F(xiàn)ahmi M R.Production of live insect “mini-larvae”and use thereof for feeding aquarium fish，alevins of farm fish and pets[P].US，US 20110081452 A1.2011.

[13]Henry M，Gasco L，Piccolo G，et al.Review on the use of insects in the diet of farmed fish：past and future[J].Animal Feed Science&Technology，2015，203：1~22.

[14]Martínez-Córdova L R，Campa?a-Torres A，Villarreal-Colmenares H，et al.Evaluation of partial and total replacement of formulated feed by live insects，Trichocorixa，sp.（Heteroptera：Corixidae）on the productive and nutritional response，and postharvest quality of shrimp，Litopenaeus vannamei，（Boone 1931）[J].Aquaculture Nutrition，2013，19（2）：218~226.

[15]Newton L，Sheppard C，Watson D W，et al.Using the Black Soldier Fly，Hermetia Illucens，as a Value-Added Tool for the Management of Swine Manure[R].2005.■

Insect is a kind of high quality feed sources.The black soldier can provide forage protein and fat，but also has special efficacy.This paper aims to establish a black soldier fly rearing method by using herbal waste.The herbal waste ration was varied from 5 kg to 20 kg per gram of egg.After 12 days feeding，the larval weight gain and the feed conversion ratio were compared to determine the optimal feeding amount.Then the growth curve of black soldier fly larvae fed on herbal waste was drawn with pig feed as the control diet by weighing every 2～3 days.The larval nutrient content and safety indexes were determined.The results showed that the optimal feeding amount was 10～13 kg herbal waste（water content 87.81%）per gram of egg.The fast growth period was 4 to 15 days.The crude protein content of larvae was 35.1%and crude fat comtent was 37.1%.The safety indexes was up to the criterion in China hygienically standard for feeds.

black soldier fly；herbal waste；growth performance

S816.4

A

1004-3314（2017）05-0038-03

10.15906/j.cnki.cn11-2975/s.20170509

無限極（中國）有限公司（HPG/2016/05/0789）；深圳市戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項資金， 技術攻關項目（JSGG20160229124854403）

*通訊作者