黑水虻资源化利用分析

周乐曦

近年来，随着经济的发展和人们生活水平的提高，禽畜产品需求量不断增加，生产规模不断扩大，我国禽畜养殖模式逐渐从散户养殖转向规模化、集约化养殖，这种集约经营的养殖场每天产生大量的禽畜粪便，如果处理不当，就会形成污染，对当地环境造成很大的压力。目前我国对畜禽养殖废弃物的处理主要依靠传统方法，包括有机肥料法（堆肥）、饲料利用法（比如鸡粪直接饲喂鱼）、能源转化法（沼气化发酵、发电），这些方法周期长，见效慢、效益低，同时还有容易传播疾病、投资成本高等弊端。如何更加合理地利用畜禽养殖资源、更加注重保护畜禽养殖生态环境，对推进新农村建设、发展现代农业具有非常重要的意义。

黑水虻是一种环保资源昆虫和饲料资源昆虫，可以将禽畜粪便转化为高质量的昆虫蛋白，因此将牲畜粪便转化为高附加值的产品就成为一种较为经济的、可行的途径，对于养殖场来说，既能解决污染问题，又能获得可观的经济效益。

1 黑水虻处理禽畜粪便研究背景

黑水虻（Hermitia illucense L.），英文名Black Solider Fly，是双翅目水虻科扁角属研究最多的一种资源昆虫，又称光亮扁角水虻，在全球热带及亚热带大部分地区都有所分布。黑水虻因为能与家蝇种群形成竞争，具有抑制家蝇种群繁殖的效果，遂引起了科研人员的关注并对这一种昆虫进行养殖，大量的科研试验表明，黑水虻对家蝇繁殖有明显的抑制效果，而且对其它共生的双翅目昆虫幼虫也具有明显的抑制作用。黑水虻幼虫以动物粪便、腐烂的水果及蔬菜等为食，食量大、食性杂，生活史重叠，抗逆性强，在化蛹前有迁徙的特性等。因此，许多国家利用黑水虻幼虫进行禽畜粪便及餐厨垃圾的无害化处理。黑水虻幼虫无害化处理后的副产品亦有很高的利用及研发价值，在禽畜粪便、餐厨垃圾转化为昆虫蛋白、动物饲料添加剂、提炼生物柴油等的研究开发领域，黑水虻很快就从众多的双翅目昆虫中脱颖而出，受到了广泛的青睐及推广。

2 黑水虻饲养方法

2.1 低龄幼虫及幼虫

配方：鸡饲料+包谷面+麦麸用水拌湿，注意湿度不能太大，以免拌好的饲料裹住低龄幼虫而窒息死亡。3-4天后，待虫体稍大，便可转入到水泥池槽里，加入鸡粪、猪粪等禽畜粪便，每天观察温度、湿度及幼虫的生长情况。

2.2 幼虫黑化、羽化

用禽畜粪便喂养约2个星期后，幼虫开始黑化，当黑化率达到60%-70%时，便进行虫粪分离，分离后的黑虫转入到成虫转化室待羽化。

2.3 成虫交配、产卵

成虫室的蛹慢慢的开始羽化，羽化后的成虫在适宜的光照条件下交配，并开始产卵。

2.3 卵块孵化

收集卵块，放入到培养箱，在适宜的温度、湿度下，卵块开始孵化成小幼虫，孵化后的小幼虫转入到幼虫生长室，加入鸡饲料+包谷面+麦麸用水拌湿进行喂养。

这样，黑水虻的一个生长周期结束，开始下一个生长周期的生长发育。

3 黑水虻禽畜粪便处理系统

研究探索利用养殖场产生的畜禽粪便饲喂水虻幼虫，通过水虻幼虫进食畜禽粪便，将其转化为高质量的生物有机肥，同时饲喂的水虻預蛹期虫体又是优质的动物性蛋白资源，达到有害化资源无害化生物处理，并产生经济效益、资源循环利用。水虻的生物转化有两个方面的优势：一是快速消除臭气，降低空气污染。水虻能快速降低粪便中的COD、BOD、氨氮、总氮、总磷等富营养物质，通过食物链转化氮、磷等营养物质，同时蠕动产热发酵除臭、能使富营养物质臭味含量最高可下降95%。二是快速吞噬畜禽废弃物，生产虫体蛋白。畜禽对饲料利用率一般在60-70%，通过资源昆虫（水虻）再次将剩余的30-40%充分利用，转化为虫体蛋白，产生优质动物性蛋白资源。

4 黑水虻的价值作用

4.1 黑水虻的营养价值

黑水虻含有丰富的矿物质和人体必需氨基酸，粗蛋白含量为40.5%，粗脂肪含量为11.4%，是禽畜养殖的良好饲料来源。利用畜禽粪便饲养的黑水虻幼虫干重达到42%-43%，其中粗蛋白含量占干重的 42%-44%，脂肪含量占干重的31%-35%，灰份占干重的11%-15%，钙质占干重的4.8%-5.1%，磷占干重的0.60%-0.63%。有研究表明，黑水虻的幼虫和预蛹作为豆粉和鱼粉的替代饲料，饲养了包括鸡、猪、牛蛙等，这些实验结果都显示黑水虻幼虫能够很好的替代传统的蛋白源和脂肪添加剂。

4.2 黑水虻的工业价值

黑水虻幼虫中月桂酸含量高达53.2%，月桂酸主要用于生产醇酸树脂、湿润剂、洗涤剂、杀虫剂、表面活性剂、食品添加剂和化妆品的原料。月桂酸应用于表面活性剂工业最为广泛，月桂酸还可以用作配制粘接用的表面处理剂，制造醇酸树脂、化学纤维油剂、杀虫剂、合成香料、塑料稳定剂、汽油及润滑油的抗腐蚀添加剂。并大量用于制造各种类型的表面活性剂，此外也用作食品添加剂及用于制造化妆品等。月桂酸还是是生产香皂、洗涤剂、化妆品表面活性剂和化学纤维油剂的原料。

研究显示，黑水虻幼虫中天门冬氨酸含量为4.6%，天门冬氨酸在医药，食品和化工等方面有着广泛的用途。在医药方面，可以用于治疗心脏病，肝脏病，高血压症，具有防止和恢复疲劳的作用，和多种氨基酸一起，制成氨基酸输液，用作氨解毒剂，肝功能促进剂，疲劳恢复剂。在食品工业方面，是一种良好的营养增补剂，添加于各种清凉饮料;也是甜味素（阿斯巴甜）- 天冬酰苯丙氨酸甲酯的主要原料。在化工方面，可以作为制造合成树脂的原料，亦可作为化妆品的营养性添加剂等。

4.3 黑水虻的医学价值

黑水虻在体外有较弱的抗凝血酶作用，体外和体内均有活化纤溶系统的作用。虻虫水提取物540mg/（kg/d）和270mg/（kg/d）灌胃，连续7天，均能显著延长大鼠的出血时间，显著减少血浆纤维蛋白原含量;大剂量组对血小板最大聚集率也有明显抑制作用。华虻水浸液560mg（生药）/kg或粗蛋白提取液150mg/kg灌胃，每日1次，连续7天，能显著减少家兔血浆中纤维蛋白原含量，抑制血小板粘附性，降低全血粘度比和血浆粘度比，并能一定程度地降低血细胞比容。这些实验表明虻虫可能通过降低血液的“粘、浓、凝、聚”，而发挥活血、逐瘀、破积和通经的临床效果。

5 黑水虻的国际前景

2013年10月，联合国FAO推出《可食用昆虫报告》，力推在世界范围内用昆虫替代畜禽蛋白饲料的来源，黑水虻即为其中应用前景很广的一种。2013年10月，欧盟成立了PRPtelInsect的组织，旨在推动黑水虻在饲料蛋白替代中的应用。

2016年5月，广州无两生物科技有限公司正式与新加坡、美国等多家企业联合建设中国最大的种虫繁殖基地，旨意在打造最强昆虫繁殖中心，为黑水虻事业快速发展起到催化加速作用。

6 黑水虻处理禽畜粪便的发展瓶颈

黑水虻虽然具有群体数量大、蛋白含量高、转化粪便率高、易于饲养、繁殖速度快等优点，并广泛分布在我国各地，但目前对黑水虻的营养价值、饲养技术、开发利用、病虫害等基础性研究和规模性生产还相对较少。黑水虻幼虫处理禽畜粪便及餐厨垃圾的技术还不成熟，尚有很多问题亟待解决，如黑水虻在四季如春的云南昆明一年四季均可正常发育、交配、产卵、孵化，但在四季分明的昭通，尤其是在寒冷的冬季，幼虫成长必须要在温控条件下，成虫交配必须在补光前提下才能进行，再如黑水虻在养殖过程中会出现对温度、湿度、光照等不适应时发生胁迫性死亡，从而导致整池的黑水虻全部死亡，这些都是黑水虻进行禽畜粪便、餐厨垃圾处理系统实施时需解决的问题。针对这些问题，必须加强对黑水虻基础研究，尤其是对黑水虻生物学特性的研究。