不同干燥方法对蝇蛆蛋白粉营养价值的影响
2012-04-04陈红雷李耀伟李广宏
陈红雷,李耀伟,李广宏*,庞 义
(1.中山大学有害生物控制与资源利用国家重点实验室,广州 510275;2.宜春学院,江西 宜春 336000)
家蝇Musca domestica L.具有生活周期短,繁殖力强,宜于规模化养殖等特点,且幼虫 (俗称蝇蛆)营养丰富、蛋白质含量高 (粗蛋白含量达50%以上),同时还含有凝集素、溶菌酶、抗菌蛋白等活性成分,能够增强机体免疫力,因此目前已在多种家禽及水产养殖中应用 (王达瑞和张文霞,1991;李广宏等,1997;Zuidhof et al.,2003;刘君等,2008;尹玲,2010;尹玲和张新明,2010)。但如何有效干燥蝇蛆蛋白,以保持其良好的营养特性,有关这方面尚无报道。针对此,本文研究了3种干燥方法对蝇蛆蛋白粉营养效价的影响,以期为今后开发营养价值高的蝇蛆蛋白粉提供理论指导。研究结果如下。
1 材料与方法
1.1 实验材料
供试蝇蛆为本实验室人工饲养所得。具体饲养方法:将家蝇所产卵,接入用麦麸配制的人工饲料中,常温条件下饲养,第4天收取老熟幼虫,然后将收取的幼虫用清水冲洗3遍,滤干,放-20℃下保存备用。
Wistar雄性大白鼠购自南方医科大学实验动物中心。
1.2 实验方法
1.2.1 干燥方法
将保存在-20℃下的蝇蛆解冻,混合均匀,分成3份,分别以低温干燥 (50℃,24 h)、微波干燥 (中火,10 min)和冷冻干燥3种不同方式进行加工,干燥后的蝇蛆用匀浆机打碎,过40目筛,密封,-20℃保存备用。
1.2.2 营养成分测定
参照刘兴友和刁有祥 (1995)的方法进行。水分测定:干燥失重法;蛋白质测定:KJ1030凯式自动定氮仪;脂肪测定:索氏提取法;灰分测定:马福尔炉灰化法。氨基酸分析:样品经6 mol/L HCl水解后,采用氨基酸自动分析仪分析,另取样用5 mol/L NaOH水解后,采用同机测定其色氨酸含量。
1.3 饲料配制
饲料配方按照AOAC(1986)方法进行配制。根据样品成分的测定结果配制饲料,使各组饲料中蛋白质、脂肪、维生素、矿物质,水分含量相等。最后各饲料组成见表1。
表1 实验饲料组成 (%)Table 1 Composition of diets
1.4 动物实验方法
将40只平均体重41.5±0.5 g的Wistar雄性大鼠,随机分成四组,每组10只,于温度20±2℃,相对湿度55±3%的恒温室中适应5天后,每组分别饲喂不同饲料,单笼饲养,自由进食,饮水,每4 d称一次体重并计算耗饲量,28 d后,撤食和水后3 h,称重,实验结束。在实验进行的同时,从第21天起,连续4 d,收集每笼的粪和尿,-4℃保存待分析。然后根据分析结果,计算蛋白质的消化率、生物价、蛋白质净利用率及蛋白质效价。
1.5 统计方法
采用SPSS统计软件进行方差分析统计。
2 结果与分析
2.1 不同方法干燥的蝇蛆粉基本营养成分分析
从表2可知,3种方法干燥的蝇蛆粉,其粗蛋白质含量差异不显著;而灰分,尽管微波干燥的蝇蛆粉比其它2种方法高,但差异不显著;在粗脂肪含量上,经微波干燥的蝇蛆粉,其含量显著低于其它2种方法干燥的蝇蛆粉,推测可能是微波使脂肪降解成游离脂肪酸,游离脂肪酸产生挥发性成分,从而导致其含量降低;冷冻干燥的水分显著高于微波干燥和低温干燥的蝇蛆粉,但其8.23%的含水量并不会影响产品的存储寿命。
表2 不同方法干燥的蝇蛆粉基本营养成分组成 (%)Table 2 Primary nutrition components of housefly maggot meal dehydrated by different methods
2.2 不同方法干燥的蝇蛆粉氨基酸组成及营养评价
从表3可知,冷冻干燥的蝇蛆粉水解氨基酸总含量高于低温干燥和微波干燥的蝇蛆粉,而微波干燥蝇蛆粉又高于低温干燥的蝇蛆粉。经计算,冷冻干燥、低温干燥及微波干燥的蝇蛆粉的EAA值分别为42.63、41.00和42.12,说明无论那种方法干燥的蝇蛆粉,其蛋白质均属优质蛋白质,其中又以冷冻干燥的最佳,其次是微波干燥的蝇蛆粉,而低温干燥的蝇蛆粉EAA值略低。
按照FAO/WHO参考摸式中所列必需和半必需氨基酸进行比较,结果见表4。从表4可知,冷冻干燥蝇蛆粉中的必需与半必需氨基酸总含量明显高于微波干燥及低温干燥的蝇蛆粉,并明显高于FAO/WHO参考模式,微波干燥的蝇蛆粉中必需与半必需氨基酸总量又明显高于低温干燥的蝇蛆粉,且与FAO/WHO参考模式相当,而低温干燥的蝇蛆粉中必需与半必需氨基酸含量显著低于FAO/WHO参考模式。其中不同的干燥方法对苏氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸、色氨酸的影响较大,如苏氨酸,微波干燥和低温干燥的蝇蛆粉中,其含量分别仅为冷冻干燥的56.5%和38.6%,赖氨酸含量分别为冷冻干燥的79.5%和58.8%,苯丙氨酸+酪氨酸分别为冷冻干燥的69.4%和57.5%。说明微波干燥及低温干燥均在不同程度上影响了蛋白质的质量,因此如何干燥蝇蛆蛋白不仅要考虑经济成本,同时也必要考虑加工后的蛋白质质量。
2.3 不同方法干燥的蝇蛆粉表观消化率、生物价、蛋白利用率及蛋白效价比较
从表5可知,3种方法干燥的蝇蛆粉被大白鼠摄入后,其表观消化率均比酪蛋白的低,但生物价、蛋白净利用率和蛋白效价,冷冻干燥的蝇蛆蛋白粉则显著高于酪蛋白、微波干燥蝇蛆粉和低温干燥蝇蛆粉,酪蛋白则显著高于微波干燥和低温干燥的蝇蛆粉;而微波干燥与低温干燥的蝇蛆相比,其生物价及蛋白净利用率差异不显著,但低温干燥的蝇蛆粉的蛋白效价却显著高于微波干燥的蝇蛆粉。说明冷冻干燥的蝇蛆蛋白粉在动物体内被吸收利用的程度最高,其次是酪蛋白,再次是低温干燥的蝇蛆粉,而微波干燥的蝇蛆粉被动物吸收利用的程度最差。
表3 不同方法干燥的蝇蛆粉氨基酸组成 (g/100g蝇蛆粉)Table 3 Amino acids compositions of housefly maggot meal dried by different methods(g/100 g housefly maggot meal)
表4 不同方法干燥的蝇蛆粉必需与半必需氨基酸含量与FAO/WHO参考摸式比较Table 4 Comparison of essential and semi-essential amino acids between housefly maggot meal dried by different methods and model values of protein recommended by FAO/WHO
表5 不同方法干燥的蝇蛆蛋白粉表观消化率、生物价、蛋白净利用率、蛋白效价比较Table 5 Comparison of apparent digestibility,biological value,net protein utilization and protein efficiency ratio of housefly maggot meal dried by different methods
3 结论与讨论
家蝇幼虫不仅营养丰富,蛋白质含量高,而且还具有增强多种动物,如鸡、虾免疫功能的作用。因此寻找一种快速、经济、有效的方法干燥鲜蝇蛆,从而使其既保持良好营养功效,同时又不破坏其体内的免疫活性物质,这对家蝇产业的发展以及蝇蛆在养殖业中的更广泛应用将起重要的促进作用。
研究结果显示,利用冷冻干燥所获得的蝇蛆蛋白粉,其营养成分保持最为良好,其对动物的营养效能也最高,而微波干燥对蝇蛆脂肪具有一定的破坏作用。陈银基等 (2008)研究发现,微波加热能显著降低牛肉中的多不饱和脂肪酸,而蝇蛆含不饱和脂肪酸较丰富,推测微波干燥致蝇蛆中不饱和脂肪酸含量降低,最终导致总脂肪含量下降。从动物实验来看,无论是微波干燥或是低温干燥均显著地降低了蝇蛆粉的营养效能,这可能与干燥过程中蛋白质变性有关。因为我们在利用晒干的蝇蛆粉饲养鸡及虾时就发现,其效果比用鲜虫浆饲养的差。尽管如此,从EAA指标分析,无论是那种方法干燥,其所获得的蝇蛆粉均属优质蛋白。根据研究结果,作者认为如果从工业化角度衡量,应采取微波干燥更为适宜,因为采用冷冻干燥及普通低温干燥,其干燥时间很长,易造成产品积压,不利于大量生产,同时干燥的成本也比微波干燥的高。
References)
Chen YJ,Zhou GH,Ju XR,2008.Effects of cooking and microwave heating on fatty acid compositions of beef intramuscular lipid.Food Science,29(2):130-136.[陈银基,周光宏,鞠兴荣,2008.蒸煮与微波加热对牛肉肌内脂肪中脂肪酸组成的影响.食品科学,29(2):130-136]
Li GH,Zhong CZ,Zong LB,Lei CL,Lu HP,1997.Nutrition evaluation of extracted housefly protein.Entomological Knowledge,34(6):347-350.[李广宏,钟昌珍,宗良炳,雷朝亮,鲁汉平,1997.蝇蛆蛋白粉的营养评价.昆虫知识,34(6):347-350]
Liu J,Tian H,Chen K,Yu CY,2008.Advance in research of housefly larvae as feed resource and its effect of bioactive compounds.Shanghai Journal of Animal Husbandry and Veterinary Medicine,(6):19-21[刘君,田河,陈昆,于春艳,2008.蝇蛆作为饲料资源及其生物活性物质作用效果的研究进展.上海畜牧兽医通讯,(6):19-21]
Liu XY,Diao YX,1995.Food Physical and Chemical Inspection.Beijing:Beijing University Press.12-44.[刘兴友,刁有祥,1995.食品理化检验学.北京:北京大学出版社.12-44]
The Chinese Optical Society Spectroscopy Committee,1986.AOAC Manual of the Analytical Methods(The first volume).Beijing:Science Press.286-290.[中国光学学会光谱委员会,1986.AOAC分析手册 (上册).北京:科学出版社.286-290]
Wang RD,Zhang WX,1991.Ananalysis and application of trophic composition on the larvae of Musca domestica L.Entomological Knowledge,28(4):247-249.[王达瑞,张文霞,1991.蝇蛆幼虫营养成分的分析及利用.昆虫知识,28(4):247-249]
Yin L,2010.Nutrition value of housefly larvae and its application in the aquaculture.Animals Breeding and Feed,(1):48-49.[尹玲,2010.蝇蛆的营养价值及在水产养殖中的应用.养殖与饲料,(1):48 -49]
Yin L,Zhang XM,2010.Nutrition value of housefly larvae and its application in livestock and poultry.Animals Breeding and Feed,(2):51-52.[尹玲,张新明,2010.蝇蛆的营养价值及在畜禽生产中的应用.养殖与饲料,(2):51-52]
Zuidhof MJ,Molnar CL,Morley FM,Wray TL,Robinson FE,Khan BA,Al- Ani L,Goonewardene LA,2003.Nutritive value of housefly(Musca domestica)larvae as a feed supplement for tuekey poults.Animal Feed Science and Technology,105,225-230.