蠅蛆蛋白在畜牧生產(chǎn)中應(yīng)用的研究進(jìn)展

■宣秋希 尹小鳳 齊廣海 齊曉龍* 武書庚 侯曉林

（1.北京農(nóng)學(xué)院動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，北京102206；2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所，北京100081）

蛋白原料約占畜禽配合飼料的20%～40%，不同種類動(dòng)物其所占配合飼料的比例也不同，占飼料成本的30%～40%以上，隨著飼料原料價(jià)格的上漲，飼料成本占養(yǎng)殖費(fèi)用的比例也越來越大。而我國蛋白原料對(duì)進(jìn)口的依存度為84.6%[1]，因此飼糧中引入新型動(dòng)物蛋白-蠅蛆蛋白，利用蠅蛆蛋白替換豆粕可降低對(duì)豆粕的依賴性，增加飼糧粗蛋白利用率的同時(shí)可減少氮排放，對(duì)我國畜牧養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重大的戰(zhàn)略研究意義。

1 我國蛋白質(zhì)飼料原料主要來源

蛋白質(zhì)資源緊缺是全世界均在關(guān)注的問題，我國蛋白質(zhì)資源缺乏尤為嚴(yán)重，每年需大量進(jìn)口魚粉、大豆等原料。2018年中國大豆產(chǎn)量為1 600萬噸，同比增長71.8萬噸，而進(jìn)口量高達(dá)8 803萬噸，總需求量達(dá)10 403 萬噸，豆粕進(jìn)口2.27 萬噸[1]。由于秘魯捕撈季完成配額低，導(dǎo)致秘魯魚粉進(jìn)口量銳減，僅為17.55萬噸，同比降低48.1%[2]。我國菜籽、棉籽產(chǎn)量維持穩(wěn)中調(diào)整，菜籽、菜粕的進(jìn)口量保持高位[1]。但棉粕中含有毒的游離棉酚，嚴(yán)重制約了棉粕的利用，我國也是產(chǎn)花生大國，但在花生粕的壓榨過程中，其蛋白嚴(yán)重變形，溶解率降低，功能特性缺失，也限制了蛋白利用[3]。隨著人民生活水平的不斷提高，對(duì)“美好生活的向往”成為新的追求，蛋白質(zhì)的需要量也將越來越大，依據(jù)國家飼料工業(yè)大數(shù)據(jù)和相關(guān)研究計(jì)算，未來十年的人均日消費(fèi)動(dòng)物性蛋白為25 g 仍為保守?cái)?shù)字，由此算來，至少需要提供動(dòng)物性蛋白1 460 萬噸，種植業(yè)或飼料工藝至少需要提供7 300萬噸飼用粗蛋白才能達(dá)到所提供的動(dòng)物蛋白的數(shù)量，而我國種植業(yè)可提供的蛋白質(zhì)資源僅能達(dá)到所需的一半數(shù)量，由此可見，我國蛋白質(zhì)資源的狀況并不樂觀[4]。

為防止過度依賴單一原料，降低飼料市場風(fēng)險(xiǎn),促進(jìn)蛋白原料多元化發(fā)展,開發(fā)新型可再生動(dòng)物蛋白質(zhì)飼料資源，是應(yīng)對(duì)當(dāng)今蛋白資源依賴進(jìn)口的重要途徑。而蠅蛆蛋白已成為近幾年蛋白質(zhì)飼料資源的研究熱點(diǎn)，為蛋白質(zhì)來源的可持續(xù)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。

2 開發(fā)新型動(dòng)物蛋白——蠅蛆蛋白

2.1 蠅蛆蛋白的來源

蠅蛆系家蠅（完全變態(tài)昆蟲，雙翅目蠅科）的幼蟲形態(tài)，在中藥中被稱為“五谷蟲”。具有數(shù)量大、分布廣、繁殖能力強(qiáng)、速度快、飼養(yǎng)成本低等優(yōu)點(diǎn)[5]；蠅蛆工廠化養(yǎng)殖可有效緩解蛋白質(zhì)飼料缺乏的狀況，且飼養(yǎng)過程中無需化學(xué)物質(zhì)添加劑，既可保證蠅蛆蛋白的高品質(zhì)，又不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染[6]。因此大力發(fā)展蠅蛆養(yǎng)殖業(yè)既有利于緩解動(dòng)物性蛋白飼料資源的缺乏, 還可促進(jìn)畜牧養(yǎng)殖業(yè)和飼料工業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展[7]。

2.2 蠅蛆蛋白的營養(yǎng)價(jià)值

蠅蛆蛋白的粗蛋白含量接近進(jìn)口魚粉，高達(dá)58.80%～63.89%[8]，同時(shí)含有多種脂肪酸、氨基酸、維生素和礦物質(zhì)，具有促進(jìn)動(dòng)物生長發(fā)育和抗組織缺氧的營養(yǎng)保健作用[9]。白鋼等[10]分析了蠅蛆的營養(yǎng)成分，結(jié)果顯示蠅蛆蛋白中必需氨基酸的含量高于聯(lián)合國糧食與農(nóng)業(yè)組織和世界衛(wèi)生組織提出的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)飼料標(biāo)準(zhǔn)。蠅蛆的營養(yǎng)價(jià)值高于植物源飼料原料[11]，蠅蛆蛋白作為動(dòng)物性蛋白質(zhì)來源，具有適口性好、轉(zhuǎn)化率高等優(yōu)點(diǎn)[12-15]，且蠅蛆中含有多種生物活性物質(zhì)，如幾丁低聚糖，具有顯著調(diào)節(jié)血脂的作用。此外，蠅蛆中還含有抗菌肽，對(duì)革蘭氏陰氏菌和陽氏菌均具有抗性。蠅蛆中也存在抗病毒的活性物質(zhì)，飼糧中添加蠅蛆蛋白可提高動(dòng)物機(jī)體免疫力，減少抗生素的使用，保證動(dòng)物產(chǎn)品安全和人類健康[16]。由此可見，蠅蛆蛋白的開發(fā)與利用具有較高的研究價(jià)值。

3 蠅蛆蛋白在畜牧生產(chǎn)中的應(yīng)用

3.1 蠅蛆蛋白對(duì)仔豬生產(chǎn)的影響

研究表明，飼喂蠅蛆蛋白粉可改善斷奶仔豬健康狀況，提高仔豬的生產(chǎn)性能和免疫性能，有效降低增重成本，增加飼養(yǎng)經(jīng)濟(jì)效益[17-18]。在相同基礎(chǔ)日糧條件下分別給仔豬飼糧中添加100 g 魚粉和蠅蛆粉，結(jié)果顯示添加蠅蛆粉的仔豬增重更快，繁殖力更高，抗病抗貧血作用更強(qiáng)，其瘦肉中蛋白質(zhì)含量也高于魚粉組仔豬，且蠅蛆粉組的飼養(yǎng)成本有所下降[19]。

3.2 蠅蛆蛋白對(duì)嚙齒動(dòng)物生長的影響

飼喂蠅蛆蛋白可促進(jìn)大鼠機(jī)體及各臟器的正常發(fā)育[10]，李玲玲[20]的研究表明，日糧中添加蠅蛆肽可提高大鼠生長、飼料營養(yǎng)價(jià)值物質(zhì)代謝率的作用和大鼠機(jī)體抗氧化和免疫功能活性且添加0.5%的的效果最佳。

飼喂蠅蛆蛋白水解物可改善小鼠的生長發(fā)育狀況，Wang Rong等[21]建立小鼠結(jié)腸炎模型，試驗(yàn)結(jié)果表明，與DSS（葡聚糖硫酸鈉）模型組相比，飼喂蠅蛆蛋白可顯著抑制小鼠潰瘍性結(jié)腸炎的嚴(yán)重性，還可有效改善DSS 誘導(dǎo)的體重減輕、結(jié)腸縮短和結(jié)腸組織損傷。蠅蛆蛋白通過抑制NF-κB 信號(hào)通路的激活而發(fā)揮抗炎作用。飼喂蠅蛆蛋白還可促進(jìn)小鼠內(nèi)臟發(fā)育和蛋白消化率[22]，飼糧中添加蠅蛆蛋白及其水解物可有效增加小鼠體內(nèi)的乳酸桿菌數(shù)目，促進(jìn)其內(nèi)臟發(fā)育[23]。飼喂低劑量蠅蛆蛋白及其水解物可提高小鼠機(jī)體內(nèi)超氧化物歧化酶(SOD)活力、肌酸激酶(CK)活力和乳酸脫氫酶(LDH)活力，顯著延長小鼠力竭運(yùn)動(dòng)時(shí)間。此外，蠅蛆蛋白粉還可有效增強(qiáng)小鼠體液免疫功能，對(duì)環(huán)磷酰胺造成的免疫功能低下有一定的預(yù)防和治療效果[24]。

由此可見，在飼糧中添加蠅蛆蛋白不僅可提高動(dòng)物的生產(chǎn)性能，還可提高其機(jī)體的免疫功能。

3.3 蠅蛆蛋白對(duì)家禽生產(chǎn)的影響

飼喂蠅蛆蛋白可改善家禽生產(chǎn)性能，增強(qiáng)免疫力和抗病能力，降低飼養(yǎng)成本，降低雞蛋中膽固醇含量[25-26]，有利于人體健康[5]。使用蠅蛆粉替代部分飼糧蛋白質(zhì)飼喂海藍(lán)褐蛋雞，結(jié)果顯示血清谷草轉(zhuǎn)氨酶(GOT)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(GPT)、肌酸磷酸激酶(CPK)、血清堿性磷酸酶(ALP)含量顯著降低，提高了產(chǎn)蛋雞對(duì)熱應(yīng)激的抵抗能力，同時(shí)顯著降低蛋雞盲腸內(nèi)pH 值和腹瀉率，維持腸道菌群的動(dòng)態(tài)平衡，有效提高了蛋雞的產(chǎn)蛋率和飼料轉(zhuǎn)化效率[27-28]。

研究表明，與對(duì)照組相比，飼糧中添加5%蠅蛆蛋白粉可顯著提高壽光雞的生產(chǎn)性能、屠宰性能、雞肉品質(zhì)和風(fēng)味等[29]。將蠅蛆作為基礎(chǔ)日糧中的補(bǔ)充劑育肥肉雞，結(jié)果表明肉雞的體重增加且提高了飼料轉(zhuǎn)化效率，蠅蛆補(bǔ)充劑可節(jié)約25%商品飼糧[30]。飼喂蠅蛆蛋白可提高肉雞生長性能，提高成活率和飼料報(bào)酬率，有效改善其肉營養(yǎng)組成和肉品質(zhì)[31-33]。Khan 等[34]選取120只1日齡肉雞用不同百分比的蛆粕代替豆粕飼養(yǎng)28 d，結(jié)果表明，30%蠅蛆粉組肉雞體重、飼料轉(zhuǎn)化率和表觀代謝能顯著增加；感官評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，10%和20%蠅蛆粉組口感和多汁性顯著增加，顏色和風(fēng)味最佳。

由此可見，蠅蛆蛋白可作為新型蛋白質(zhì)來源可提高家禽的生產(chǎn)性能，改善禽產(chǎn)品品質(zhì)，降低飼養(yǎng)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)促進(jìn)家禽產(chǎn)業(yè)的健康高效發(fā)展具有重要意義。

3.4 蠅蛆蛋白對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物生產(chǎn)的影響

研究表明，飼糧添加20%蠅蛆蛋白可顯著提高凡納濱對(duì)蝦肌肉中粗蛋白含量、必需氨基酸總量、鮮味氨基酸總量以及必需氨基酸占總氨基酸的比值，同時(shí)蝦血清超氧化物歧化酶、堿性磷酸酶、酸性磷酸酶、酚氧化物酶和溶菌酶的活性顯著提高，促進(jìn)生長且不污染養(yǎng)殖水體[35-36]。添加15%蠅蛆蛋白還可提高中華鱉存活率、生長性能、免疫功能、體組成及肉品質(zhì)，降低飼料系數(shù)，提高其營養(yǎng)價(jià)值和藥用保健功能[37-39]。飼喂蠅蛆蛋白可提高黃鱔的誘食活性、增重率、成活率和特定生長率并有效降低餌料系數(shù)，提高其免疫機(jī)能[40]。飼喂蠅蛆粉可提高羅非魚成活率和生長速度，提高機(jī)體免疫能力和體粗蛋白質(zhì)含量[41-43]。Wang 等[44]研究表明，飼喂蛆粉可提高幼年大菱鲆的表觀消化率、血漿羥脯氨酸水平、腸胰蛋白酶活性，上調(diào)雷帕霉素（TOR）信號(hào)激活靶點(diǎn)，是大菱鲆潛在有價(jià)值的蛋白質(zhì)來源。用蠅蛆蛋白替代非洲鯰魚飼糧中的魚粉，對(duì)非洲鯰魚體粗蛋白、粗脂肪、水分和粗灰分含量無顯著影響[45]。Vivi 等[46]研究表明，以蛆粉代替部分魚粉作為人工餌料，可提高鯉魚總飼料消耗（TFC）、飼料轉(zhuǎn)化效率、蛋白質(zhì)效率比（PER）、比生長速率（SGR）和存活率。利用蠅蛆蛋白替代魚粉飼養(yǎng)牛蛙對(duì)其生長性能無顯著影響，但在較高的替代水平下，對(duì)營養(yǎng)素的消化率和腸道健康會(huì)產(chǎn)生影響[47]。

由此可見，蠅蛆蛋白不僅可提高水產(chǎn)動(dòng)物的生產(chǎn)性能和機(jī)體免疫能力，還能降低水體污染，是水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物的天然抗菌劑、綠色殺蟲劑和天然免疫增強(qiáng)劑。

4 結(jié)語

蠅蛆蛋白在水產(chǎn)動(dòng)物中研究較為廣泛，但在畜禽上的研究報(bào)道相對(duì)較少，蠅蛆作為優(yōu)質(zhì)動(dòng)物性蛋白來源，是否可在畜禽養(yǎng)殖中替代部分豆粕同時(shí)適當(dāng)降低飼糧蛋白水平，有待于深入系統(tǒng)的研究。適宜無菌蠅蛆工廠化養(yǎng)殖的環(huán)境條件也需進(jìn)一步研究，如最適溫濕度和環(huán)境pH值等，且在進(jìn)行工廠化養(yǎng)殖時(shí)，為確保其無菌生長，對(duì)蠅蛆的安全性檢驗(yàn)也十分必要。蠅蛆中不僅含有豐富的蛋白質(zhì)和氨基酸等營養(yǎng)物質(zhì)，還含有抗菌肽、甲殼素及殼聚糖等諸多活性物質(zhì)，其對(duì)畜禽免疫功能是否有改善作用還有待于進(jìn)一步研究。故蠅蛆蛋白作為優(yōu)質(zhì)的動(dòng)物性蛋白質(zhì)來源具有廣闊的發(fā)展前景。