鳞翅目可食用昆虫研究进展
2018-01-08刘绍鹏贺峰凤舞剑李清秀
刘绍鹏++贺峰++凤舞剑++李清秀
摘要 鳞翅目昆虫绝大多数都是农业害虫,将其开发为可食用资源不仅可以保护农作物,而且可以拓展人们的食品资源。本文针对鳞翅目可食用昆虫的研究进行综述,以期为鳞翅目昆虫的开发利用提供参考。
关键词 可食用昆虫;鳞翅目;食品资源;蝶类;蛾类
中图分类号 Q969.42 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)22-0239-02
鳞翅目昆虫为昆虫纲动物中第二大目昆虫,含蝶和蛾2 类,均为完全变态发育动物。绝大多数鳞翅目昆虫以植物为食,是危害植物种类最多的一目昆虫。我国已知的鳞翅目昆虫约有8 000种,其中蝶类2 000种,蛾类6 000种,绝大多数都是农林害虫。一旦爆发,成虫漫天飞舞,给局部环境造成极大污染,幼虫则会破坏大批树木庄稼[1-4]。因此,针对鳞翅目虫害的防治一直是农林业相关部门的重要工作。从另一角度来看,昆虫富含大量蛋白质和各种活性成分,可食用,也可加工成药材。近年来,随着世界人口增长和资源的日益紧张,联合国农粮组织发布了鼓励人们食用昆虫的报告。报告中称,在一些地区和国家昆虫已被视为高档食品,也有很多制药企业将昆虫作为药物原料。荷兰瓦赫宁根大学研究显示,人们消费最多的昆虫为鞘翅目、鳞翅目、膜翅目和直翅目昆虫[5]。目前,鳞翅目可食用昆虫占可食用昆虫总数的18%,仅次于鞘翅目昆虫。在我国,已报道的可食用昆虫有283种,涉及13目71科,鱗翅目占21科[6]。
1 蝶类可食用昆虫研究进展
我国可食用的蝶类昆虫主要有弄蝶科、凤蝶科、粉蝶科和稻眼蝶科4科动物。早在1997年,陈 彤等[7]报道了金凤蝶的营养成分,发现金凤蝶幼虫干粉中蛋白质含量可达58%,脂肪中不饱和脂肪酸含量远大于禽兽肉。此后,叶兴乾等[8]研究了菜粉蝶的营养价值,发现菜粉蝶幼虫脂肪含量约为10%,蛋白质含量可达58.7%,氨基酸模式较接近于人体,第一限制性氨基酸为蛋氨酸,第二限制性氨基酸为亮氨酸。近年来,蒲正宇等[9-13]分析了我国西南地区的枯叶蛱蝶、迁粉蝶、艳妇斑粉蝶、柑橘凤蝶、黄斑蕉弄蝶的幼虫、蛹和成虫的营养成分,发现枯叶蛱蝶幼虫中蛋白质含量可达68.4%,脂肪含量为8.6%,而迁粉蝶蛹的蛋白质含量可达69%,脂肪含量在10%左右。分析认为,枯叶蛱蝶幼虫可作为营养价值较高的食品开发资源,蛹营养价值略低,但蛋白质含量也可达57.8%。幼虫中EAA(必需氨基酸)/NEAA(非必需氨基酸)可达0.65,第一限制性氨基酸为亮氨酸,完全可作为替代禽兽肉的蛋白质类食品使用。而迁粉蝶的幼虫和蛹的蛋白质质量均高于枯叶蛱蝶,其食品开发价值更高。斑妇粉蝶的蛹和成虫蛋白质含量可达70% 及以上,蛹和成虫的EAA/NEAA分别为0.62、0.60,限制性氨基酸为苏氨酸和亮氨酸。尽管蛋白质含量高,但成虫氨基酸指数低于0.75,不适宜用作蛋白源。柑橘凤蝶幼虫和蛹的脂肪含量约为10%,蛋白质含量分别为51.3%、64.4%,EAA/NEAA高达0.7及以上,必需氨基酸指数为0.87,是极好的蛋白质资源。黄斑蕉弄蝶虫蛹的蛋白质含量可达76.3%,脂肪含量为15.8%,是所研究蝶类中脂肪含量最高的。其中,EAA/NEAA可达0.82,第一限制性氨基酸为蛋氨酸,具有很高的开发价值。
由于研究和经济开发的需要,人们也展开了对蝶类昆虫的人工饲养研究,主要集中在凤蝶科昆虫[14-16]。饲料主要为新鲜果叶,饲养时需注意温度和湿度。为了进一步提高产量,詹洪平等[16]系统地对卵、幼虫、蛹和成虫进行了饲养研究,优化了卵孵化条件,改善了幼虫饲料配比,并初步探讨了成虫在人工养殖条件下交尾产卵的问题。
尽管蝶类昆虫营养丰富,但种类相对较少,且具有观赏价值。因此,蝶类的食用性研究相对蛾类较少。而从植物保护角度来看,消灭危害植物的蝶类幼虫最好的方法还是将其进行食用,不仅可以减缓病虫害,还可以实现一定的经济价值,可谓一举两得。根据目前的报道,蝶类可食用部分集中在幼虫和蛹,其限制性氨基酸多为含硫氨基酸,也有少量的为苏氨酸。这意味着在加工此类食品时,应考虑补充含硫氨基酸或苏氨酸较多的食品,如豆类食品(豆类食品第一限制性氨基酸为赖氨酸),这样可做到氨基酸互补,从而促进吸收,达到营养全面的效果。
2 蛾类可食用昆虫研究进展
蛾类昆虫在我国已发现逾6 000种,可食用的种类比蝶类多。蛾类昆虫可食用部分主要集中在幼虫和蛹,也有部分成虫。目前,已有报道的研究主要集中在枯叶蛾科、螟蛾科、蚕蛾科(含天蚕蛾科)和天蛾科等昆虫。
2.1 枯叶蛾科可食用昆虫研究进展
早在20世纪末,何剑中等[17-21]系统地研究了云南地区可食用的松毛虫,发现我国云南地区有食用松毛虫的习惯,食用的主要以虫蛹和成虫为主。主要研究虫体的蛋白质、脂肪、矿物质、维生素等,发现云南松毛虫蛋白质含量高于蚕蛹,其必需氨基酸中未检测色氨酸,亮氨酸含量略低,其余氨基酸均高于联合国粮食及农业组织(FAO)推荐值,松毛虫虫蛹中脂肪酸也是人体必需脂肪酸。成虫中蛋白质含量较高,脂肪酸含量很低。总体评价,虫蛹营养价值高于成虫。2010年,童 清等[22]详细研究了云南地区4种松毛虫的营养价值,分别为云南松毛虫、思茅松毛虫、德昌松毛虫和文山松毛虫。结果发现,除蛋白质和脂肪酸外,该4种松毛虫还含有丰富的VA、VC、VE。同年,卢 萍等[23]对云南松毛虫的蛋白质及虫蛹壳中壳聚糖进行了提取分离研究,发现用碱提取蛋白质效果较好,收率可达6.6%。从虫蛹壳中制备的科技汤可用于葡萄的保鲜处理,使之成为良好的保鲜剂。
自2005年起,中南林业科技大学魏美才等[24-29]对湖南地区马尾松毛虫进行了系统的研究,该研究首次涉及松毛虫幼虫的营养成分分析,发现幼虫粗蛋白含量可达71%,急毒性试验尚未发现对人体有毒。主要研究思路是将松毛虫开发为新型食品以及提取虫蛹壳中壳聚糖、甲壳素制成新型食品保鲜剂。endprint
此外,胡礼禹[30]系统地研究了落叶松毛虫的脂肪酸的提取,结果发现落叶松毛虫中有10种脂肪酸,具体的提取方法是以正己烷或石油醚为溶剂,超声预处理,索氏萃取法萃取。针对枯叶蛾科昆虫,其主要食品的开发思路是利用其虫蛹、成虫或幼虫,提取蛋白质、脂肪及壳聚糖,最终为食品工业服务。
2.2 螟蛾科可食用昆虫研究进展
螟蛾科昆虫是主要的粮食作物害虫。叶兴乾等[8]在1998年分析了玉米螟的营养价值,发现其幼虫中蛋白质干重可达35%,脂肪占46%,EAA/TAA(总氨基酸)可达99%,说明玉米螟有极高的食品开发价值。2007年,黄 琼等[31]分析了玉米螟和大螟幼虫的营养成分,发现其粗蛋白含量与鸭肉接近,幼虫的EAA/TAA均高于50%,属优质蛋白源。2000年,冯 颖等[32]首次报道了竹蠹虫蛋白质含量为30%~40%,并指出其味道鲜美,营养丰富。王 琦等[33]分析了竹蠹螟幼虫营养成分,发现必需氨基酸占氨基酸总量的35%,基本接近FAO/WHO提出的理想值。秦瑞豪等[34]测定了竹蠹螟幼虫的龄期,为其食用研究奠定了基础。强承魁等[35]测定了二化螟幼虫的主要营养成分,发现EAA/TAA为45%,第一限制性氨基酸为含硫氨基酸,第二限制性氨基酸为缬氨酸,营养价值较高。针对螟蛾科的研究可发现,多数学者主要集中于其幼虫的营养分析,而螟蛾科幼虫的营养主要集中体现于蛋白质。
2.3 蠶蛾科及天蚕蛾科可食用昆虫研究进展
蚕蛾科昆虫代表性昆虫为家蚕,其饲养价值主要为提供丝绸原料。蚕蛹可食,我国食用蚕蛹历史悠久,其烹调方法多种多样。天蚕蛾科也称大蚕蛾科,包括逾800种昆虫。其可食用的代表性昆虫为柞蚕,也是用于织造丝绸,其蛹为食药两用材料。2005年,胡木林等[36]分析了家蚕蛹的营养成分,发现蛋白质含量高达52.5%,脂肪含量为31.8%,EAA/TAA为39.5%,限制性氨基酸为苯丙氨酸。2016年,刘 军等[37]分析了家蚕蛹及蚕蛾的营养成分,发现氨基酸营养价值为雄蛾>雄蛹>雌蛹>雌蛾。王林美等[38]分析了柞蚕蛾的营养成分,发现雌蛾的营养价值高于雄蛾,分析认为柞蚕蛾是一种优质昆虫食品原料。田兰英等[39]研究了柞蚕幼虫的营养成分,发现粗蛋白质占干重的62.7%,EAA/TAA为0.34,略低于柞蚕蛹。但其脂肪酸中γ-亚麻酸和α-亚麻酸的含量较高,其综合营养价值较好。
针对蚕蛾科及天蚕蛾科的开发研究,目前主要集中于具体食品的开发[40-43]。开发方法主要有蚕蛹罐头、速冻食品、蚕蛹肠等。除此之外,由于蚕蛹的脂肪含量较高,因而有学者进行了蚕蛹油的萃取[44-45]、蚕蛹蛋白质提纯[46]以及蚕蛹油微胶囊的制备[47]。
2.4 天蛾科可食用昆虫研究进展
天蛾科约有1 450个品种,其特点是昆虫幼虫和成虫体型较大。目前,针对可食用的天蛾科昆虫主要集中于豆天蛾和甘薯天蛾。田 华等[48]研究了豆天蛾幼虫氨基酸及脂肪酸的构成,发现EAA/TAA为53.3%,不饱和脂肪酸含量高达61.7%;针对豆天蛾多糖,主要研究豆天蛾多糖纯化,得到CBP3后研究其抗氧化性,结果表明,豆天蛾幼虫中提取的多糖有良好的体外抗氧化活性[49],这可能意味着豆天蛾可开发成抗衰老食品。1996年,陈绍军等[50]研究了利用木瓜蛋白酶将甘薯天蛾虫蛹蛋白质水解并制备营养液,得到营养液配方并作出了质量标准的研究。1997年,陈绍军[51]评价了甘薯天蛾幼虫及虫蛹的营养价值,发现其蛋白质含量高于50%,其脂肪酸主要以不饱和脂肪酸为主。2002年,吴胜军等[52]对豆天蛾幼虫进行了水解研究,得到豆天蛾脱脂虫粉。2009年,詹永成等[53]研究了豆天蛾中脂肪的提取工艺,并分析其脂肪酸组成,结果发现,以丙酮∶石油醚=1∶3的比例进行提取效果最佳。由于豆天蛾的口感极好,营养价值高,因而汪西强等[54]研究评价了饲养豆天蛾的效益及损失,结果发现如果保持豆天蛾幼虫为10~15只/m2时,综合效益比一般豆天蛾饲养方法高7 104元/hm2以上。
3 结语
综上所述,鳞翅目可食用昆虫可食用部分大多数主要集中于虫蛹,蝶类昆虫的幼虫营养价值较高,蛾类昆虫中螟蛾科和天蛾科可食用部分主要集中于幼虫。目前对鳞翅目昆虫的食用开发主要集中于蚕蛾科、枯叶蛾科和天蛾科昆虫。随着我国对昆虫资源的不断研究和开发,美国白蛾、重阳木锦斑蛾、杨小舟蛾等农作物害虫也有可能成为潜在的食品资源。
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