利用中药渣养殖饲用昆虫黑水虻

刘瑜彬， 金 鑫， 葛亚中， 李楚君， 徐 健， 庞 旭， 董 璐， 胡文锋*

（1.无限极（中国）有限公司研发中心，广东广州 510663；2.生物源生物技术（深圳）股份有限公司，广东深圳 518055；3.广州无两生物科技有限公司，广东广州 510640；4.华南农业大学食品学院，广东广州510642）

资源开发利用

利用中药渣养殖饲用昆虫黑水虻

刘瑜彬1， 金 鑫1， 葛亚中1， 李楚君2， 徐 健4， 庞 旭3， 董 璐3， 胡文锋4*

（1.无限极（中国）有限公司研发中心，广东广州 510663；2.生物源生物技术（深圳）股份有限公司，广东深圳 518055；3.广州无两生物科技有限公司，广东广州 510640；4.华南农业大学食品学院，广东广州510642）

昆虫是一种优质饲料原料，其中黑水虻幼虫在提供饲用蛋白质及油脂的基础上还具有特殊的功效。本试验利用有机废弃物中药渣养殖黑水虻，通过控制每克卵获得不同重量的中药渣（5、7、10、11、13、16、20 kg），计算比较养殖12 d后的鲜虫增重和料重比，以确定最佳中药渣投喂量。幼虫生长曲线测定以猪饲料为对照组，每2~3 d随机抽样称重，拟合生长曲线，并计算拐点体重、拐点日龄及快速增长期。幼虫的营养成分及安全指标根据国标进行检测，结果表明：最适投喂量为每克虫卵10~13 kg中药渣。中药渣养殖的黑水虻快速生长期为第4~15天。幼虫干物质中粗蛋白质含量为35.1%，粗脂肪含量为37.1%。所检测安全指标均符合国家饲料卫生标准。

黑水虻；中药渣；生长性能

昆虫含有丰富的蛋白质且易于饲养，其中黑水虻在畜禽、水产及特种养殖业的相关研究中取得一定成果（Manangkot等，2014；Stamer等，2014）。

黑水虻幼虫食性广，被广泛用于转化餐厨余、猪粪、食品厂废渣以及适口性差并常含抗营养因子的中药渣（Cickova等，2015；Newton，2005）。据调查我国年药渣产量已超过3000万吨 （李艳军等，2010）。而现行的药渣处理方式粗放，一般采用堆放、填埋和焚烧等方式处理，既污染环境，也占用土地（吴东丽等，2015）。本研究利用中药渣养殖黑水虻，并绘制幼虫生长曲线，检测幼虫的营养成分及安全指标，以探讨中药渣的最佳投喂量，及饲喂黑水虻的可行性。

1 材料与方法

1.1 试验材料 黑水虻虫卵由广州无两生物科技有限公司提供；中药渣由无限极（中国）有限公司提供，主要原料有香菇、银耳、茯苓、决明子、枸杞子、菊花、桑葚等。中药渣初始含水量为87.81%，按干物质计算，粗灰分1.31%，粗蛋白质11.5%，粗脂肪3.62%，粗纤维12.08%，多糖2.2%。

1.2 试验设计 选取同一天的黑水虻虫卵，随机分成21份（7个处理，每个处理3个重复），每份1 g，孵化后以鸡饲料作为开口料。待幼虫5日龄时，精确称取中药渣5、7、10、11、13、16、20 kg（含水量87.81%）投放入3 m2水泥养殖池中，将5日龄幼虫投放到中药渣表面。室温 （约30℃）养殖12 d后收集老熟幼虫，每组3个平行。称量计算鲜虫增重和料重比（料重比=投喂中药渣干重/鲜虫增重）。

1.3 黑水虻幼虫生长曲线测定 以猪饲料为对照组，在30℃恒温箱中测定中药渣养殖黑水虻幼虫生长曲线。幼虫自由采食，食物含水量均为70%，中药渣含水量用黑水虻干虫粪进行调节。选取3日龄黑水虻幼虫，每处理6个重复，每重复100头幼虫。每2～3 d抽样称量10头幼虫重量，每重复抽样3次。当处理组出现第一头预蛹时停止称重，记录时间并计算幼虫历期。根据称重数据绘制生长曲线，并分别用方程Logistic、Gompertz、von Bertan-lanffy（表1）对中药渣养殖的黑水虻幼虫进行生长曲线拟合，计算出拐点体重、拐点日龄和快速增长期。

表1 生长曲线模型

1.4 老熟幼虫营养成分及安全指标检测 收集中药渣饲养的黑水虻老熟幼虫1 kg，用自来水清洗干净，烘箱90℃烘干至恒重后检测水分（GB/T 6435-2014/8.1）、粗蛋白质（GB/T 6432-1994）、粗脂肪 （GB/T 6433-2006）、粗纤维 （GB/T 6434-2006）、 粗灰分 （GB/T 6438-2007）、 钙（GB/ T13885-2003）、磷（GB/T 6437-2002）、细菌总数（GB/T 13093-2006）、大肠菌群 （GB/T 18869-2002）、沙门氏菌（GB/T 13091-2002）、铬（GB/T 13088-2006/3方法1/火焰法）、镉（GB/T 13082-1991）、 汞 （GB/T 13081-2006/5） 及铅（GB/T 13080-2004）含量。

1.5 数据处理及统计分析 试验数据用Excel 14.1.0进行处理。用IBM spss statistic 22进行正态分布（Shapiro-Wilk test）和方差齐性检验，用单因素方差分析检测数据差异显著性，并用Tukey进行多重比较。生长曲线采用IBM SPSS statistic 22中非线性回归进行拟合。

2 结果与分析

2.1 不同中药渣投喂量对幼虫增重及料重比的影响 由表2可知，当每克幼虫的中药渣投喂量从 5 kg增加到 20 kg时，鲜虫增重从 （0.52± 0.030）kg增加到（1.15±0.018）kg，差异显著（P＜0.01）。其中每克幼虫投喂量为10～20 kg时，鲜虫增重差异不显著（P＞0.05），但均高于5 kg和7 kg处理组（P≤ 0.01）。

料重比从0.94±0.048增加至2.25±0.074，差异显著（P＜0.01）。其中投喂量小于10 kg时料重比较小。投喂量为10～13 kg时，料重比次之，当投喂量超过13 kg时，料重比较大。因此，中药渣投喂量应控制在10～13 kg为宜，此时幼虫增重约1000倍，料重比为1.12～1.42。既不会浪费中药渣，又能获得较小料重比。

表2 中药渣投喂量对幼虫增重及料重比的影响

2.2 中药渣饲喂对幼虫生长曲线的影响 猪饲料组养殖的黑水虻，最终体重达0.18 g/头，幼虫历期 14 d。而中药渣养殖的黑水虻最终体重0.13 g/头，是猪饲料组的63.4%。幼虫历期28 d，比猪饲料组长一倍（图1）。对中药渣养殖的黑水虻而言，三种模型相比von Bertan-lanffy模型的拟合度最高（R2=0.965），采用von Bertan-lanffy模型表示，生长曲线方程为Wt=1.253×[1-1.806×exp（-0.230×t）]^3，拐点日龄为第7天，拐点体重为0.037 g。无论采用哪种模型进行拟合，快速生长期为第4～15天。采用von Bertan-lanffy模型对猪饲料养殖的黑水虻生长曲线进行拟合，快速生长期为第6～10天（表3）。

2.3 中药渣养殖黑水虻幼虫营养成分测定 中药渣养殖的黑水虻老熟幼虫干虫 （含水量2.6%）营养成分如表4所示。粗蛋白质含量35.1%，粗脂肪含量37.1%，粗纤维含量5.9%，粗灰分含量8.5%，钙含量25.0 g/kg，磷含量7.0 g/kg，钙磷比接近3.5∶1。

图1 中药渣及猪饲料养殖黑水虻幼虫生长曲线

表3 中药渣养殖黑水虻幼虫生长曲线的关键参数

表4 中药渣养殖黑水虻幼虫营养成分测定结果

2.4 中药渣养殖黑水虻幼虫干虫安全指标测定如表5所示，细菌总数为1.9×105cfu/g，大肠菌群小于30个/100 g，沙门氏菌未检出，铬含量小于5 mg/kg，镉含量小于0.5 mg/kg，汞含量小于0.1 mg/ kg，铅含量小于5 mg/kg。检测项均低于饲料卫生标准（GB 13078-2001）中所列检出限度的最小值。

表5 中药渣养殖黑水虻幼虫干虫营安全指标测定结果

3 结论与讨论

3.1 中药渣最佳投喂量 当每克卵对应中药渣投喂量从5 kg增加至20 kg时，组间鲜虫增重和料重比均有显著差异。其中当投喂量小于10 kg时，幼虫增重较小，料重比较大。当投喂量超过10kg，增重变化不大，但料重比增加。故最佳投喂量应控制在10～13 kg。因黑水虻为腐生性昆虫，受其生长环境限制无法区分所剩中药渣和排泄物，计算料重比所测耗料干重实际为中药渣投喂量干重，与畜禽试验中的料重比不完全相同。从料重比的减少可以反映出，当投喂量为10～13 kg时，已满足幼虫每天最大饲料需求量。增加投喂量，超出部分可能不能被食用，或采食部分转化率降低，从而使料重比增加。Diener等（2009）探究了每天每头幼虫获得饲料量对饲料消耗量及饲料转化率的影响，结果表明，每天每头幼虫获得饲料量从12.5 mg增至200 mg时，饲料消耗量及饲料转化率显著降低，与本试验结果相符。

3.2 中药渣养殖黑水虻的两个关键时间点 从拟合的生长曲线得出快速增长期为第4～15天。从经济角度考虑，从幼虫4日龄开始投喂中药渣，养殖11 d后收集幼虫效益较高。1～3日龄初孵幼虫个体小，对外界抗逆能力较弱，此阶段应用营养全面的开口料饲养。投喂中药渣11 d后，可结束养殖并收集清洗幼虫。中药渣养殖幼虫15日龄后将进入缓慢生长期，饲料报酬降低。

3.3 营养成分及安全指标检测 中药渣养殖的黑水虻干虫蛋白质和脂肪含量丰富，其中粗蛋白质含量为35.1%，粗脂肪含量为37.1%。钙磷比约为3.5∶1，作为营养补充适用于需钙量较大的动物生长期。所检测指标结果均符合国家饲料卫生标准。

3.4 中药渣与其他常见黑水虻食物原料的对比目前养殖黑水虻的原料主要为畜禽粪便和餐厨余。Banks等（2014）利用粪便养殖黑水虻的料重比为2.0～3.3。Diener等（2009）利用鸡饲料养殖黑水虻，最短幼虫历期为15.9 d；李武等（2014）利用餐厨余养殖黑水虻的料重比为1.86～3.24，幼虫历期约17 d。徐齐云等（2014）利用花生麸养殖黑水虻的料重比为1.3，幼虫历期约20 d。本试验数据显示，中药渣养殖黑水虻，料重比为1.94～2.25，幼虫历期28 d。表明中药渣作为黑水虻幼虫饲料料重比可观。虽然历期较长，但于最佳效益点——幼虫15日龄时即可产出。花生麸以及本文对照组采用的猪饲料，虽然各指标表现良好，但其本身可直接作为畜禽水产饲料原料使用，不必用黑水虻进一步转化。此外，中药渣在卫生条件上优于畜禽粪便和餐厨余，大大降低了幼虫安全指标不合格的风险。

本试验初步表明了利用废弃中药渣养殖昆虫黑水虻的可行性。中药渣中多糖成分丰富，基质较黏稠，投喂中药渣后幼虫较难分离清洗。鉴于中药渣安全性较高，且本身具有多种免疫功效，大规模养殖后可考虑全部收回，不进行分离。该混合物可作为一种功能性复合蛋白用作饲料原料，功效有待进一步探究。

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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

无限极（中国）有限公司（HPG/2016/05/0789）；深圳市战略新兴产业发展专项资金， 技术攻关项目（JSGG20160229124854403）

*通讯作者