斗米虫营养成分分析及评价

陈光红，邹 兵，熊彩云，谢谷艾，王 洋，刘晓华，涂业苟，金明霞★

(1.于都县林业局，江西 于都 342300；2.高安市林业局，江西 高安 330800；3.江西省林业科学院，江西 南昌 330013）

食用昆虫富含蛋白质、维生素和矿物质等营养物质，可作为人类重要的补充食品来源[1]，而天牛幼虫在昆虫食品中占有重要的位置，研究显示，星天牛（Anoplophora chinensis）、粗鞘双条杉天牛（Semanotussinoauster）、麻天牛（Thyestilla gebleri）、松墨天牛（Monochamus alternatus）、 云 斑 天 牛（Batocera horsfieldi）等幼虫蛋白质含量高、氨基酸种类丰富[2-5]，而且，天牛幼虫在抗肿瘤和免疫功能调节方面也具有较好的药用价值[6-8]。斗米虫是锈色粒肩天牛（Apriona swainsoni）寄生在云实（Caesalpinia decapetala(Roth)Alston）树干中的幼虫[9]。斗米虫富含多种蛋白质、氨基酸和微量元素，具有较好的食用和药用价值，对调节人体免疫功能有着显著的作用和效果[10-11]。随着经济发展和人民生活水平的不断提高，斗米虫的市场需求越来越大，传统野生来源已满足不了人们的需要，江西、湖南等地有人工种植小叶云实（Caesalpiniamillettii）招引饲养斗米虫的习惯[10]。但是，目前为止，对斗米虫虫体的粗蛋白、氨基酸、矿物质及微量元素的含量和营养成分尚不清楚，笔者采用气相色谱-质谱仪等仪器测定了斗米虫的脂肪酸、氨基酸、矿质元素等营养成分，并进行了分析和评价，以期为斗米虫的开发利用提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

所测样品均来自江西省都昌县蔡岭镇小叶云实上自然寄生生长的斗米虫。采样地都昌县蔡岭镇位于江西省北部，地理位置为28°59′11″ N，116°3′36″E；属亚热带湿润性季风气候区，气候温和、雨量充沛、日照充足、结冰期短、无霜期长，全年平均温度是16℃～23℃。寄主小叶云实均为10 a 生，在小叶云实主干或多年生侧枝上采集健康的锈色粒肩天牛幼虫。

1.2 试验设计

1.2.1 仪器与设备

虫体采用DZ-1BC2 真空干燥箱（上海天津泰斯特仪器有限公司）进行烘干；脂肪酸采用GC-MS6800气相色谱-质谱仪（江苏省苏州市昆山市天瑞仪器）和SOX406 自动脂肪测定仪（山东海能仪器有限公司）进行测定；氨基酸采用L-8900 型全自动氨基酸分析仪（日立高新技术公司）进行测定；矿物质和微量元素采用SX2-6-12TP 马弗炉（济南精锐仪器有限公司）和电感耦合等离子体-原子发射光谱（ICP-AES)仪（江苏天瑞仪器股份有限公司）进行测定；粗蛋白采用全自动凯氏定氮仪（浙江托普仪器有限公司）进行测定。

1.2.2 样品处理

选取2 龄以上生理一致的斗米虫样品，制样前饥饿24 h，检测时立即用沸水烫死，然后放置真空干燥箱105℃条件下烘烤1 h，再调至80℃恒温烘干至恒重再进行相应成分的测定，每种成分测定取干样5 g，重复3 次。

1.3 试验方法

各成分的测定均参考食品安全国家标准食品中各成分的测定方法进行。其中，氨基酸含量的测定参考食品中氨基酸的测定方法[12]，即将斗米虫的蛋白质经盐酸水解成为游离氨基酸，经离子交换柱分离后，与茚三酮溶液产生颜色反应，再通过可见光分光光度检测器测定。脂肪酸的测定参考食品中脂肪酸的测定方法[13]，即水解—提取法：加入内标物的斗米虫样品经水解-乙醚溶液提取其中的脂肪后，在碱性条件下皂化和甲酯化，生成脂肪酸甲酯，经毛细管柱气相色谱分析，内标法定量测定脂肪酸甲酯含量，依据各种脂肪酸甲酯含量和转换系数计算出总脂肪、饱和脂肪(酸)、单不饱和脂肪(酸)、多不饱和脂肪(酸)含量。矿物质和微量元素的测定参照食品中铅的测定方法[14]，采用共沉淀法富集待测元素，将处理所得试液稀释并定容至确定的体积后，使用电感耦合等离子体-原子发射光谱（ICP-AES)进行测定，并采用标准曲线法计算元素含量。粗蛋白测定参考食品中蛋白质的测定方法[15]，采用凯氏定氮法进行测定。

氨基酸分AAS、化学分CS、必需氨基酸指数EAAI 均参照郭良珍等提供的公式进行计算[16]；AAS=试验蛋白质氨基酸含量/FAO 评分模式氨基酸含量；CS=试验蛋白质氨基酸含量/鸡蛋蛋白质氨基酸含量；（n 为比较的氨基酸数，l 为试验的氨基酸含量，s 为鸡蛋的氨基酸含量）。所有数据均采用SPSS 20.0 进行统计，并对部分数据进行标准误和方差分析。

2 结果与分析

2.1 斗米虫脂肪酸含量分析

斗米虫脂肪酸含量测定见表1，共检测到12 种，其中不饱和脂肪酸有4 种，含量高达69.39%，单不饱和脂肪酸含量为62.55%，其中油酸（C18:1）含量最高，达62.24%；多不饱和脂肪酸含量为6.85%。而人体必需脂肪酸中的亚麻酸（C18:3）和亚油酸（C18:2）分别为0.19%、6.66%。与麻点豹天牛、松墨天牛和星天牛[2,17-18]等3 种天牛幼虫相比较，斗米虫在油酸和亚麻酸含量方面均高于其他。

表1 斗米虫与其他天牛幼虫脂肪酸含量比较/%Tab. 1 Comparison of fatty acid content between A. swainsoni larvae and other longicorn beetles/ %

2.2 斗米虫氨基酸含量分析

经测定斗米虫的粗蛋白含量为33.96%。氨基酸共有16 种（见表2），氨基酸总量为308.51 g·kg-1，其中人体必需的氨基酸（EAA） 有6 种，总量为108.05 g·kg-1。根据FAO/WHO 的规定，质量较好的蛋白质，其必需氨基酸占氨基酸总量的40%左右，必需氨基酸之和与非必需氨基酸之和比例为60%左右[19]。斗米虫中必需氨基酸与氨基酸总量比例为38.26%，接近于FAO/WHO 规定的理想值。斗米虫中必需氨基酸与非必需氨基酸比例为61.98%，高于FAO/WHO 规定的理想值。因此，斗米虫属于优质蛋白质，具有较高的食用价值。不同种的天牛幼虫之间氨基酸相比较，斗米虫与麻点豹天牛[17]、云斑天牛[4]、松墨天牛[5]幼虫的氨基酸含量存在一定差异；而与云斑天牛幼虫相比，斗米虫、麻点豹天牛和松墨天牛的幼虫都缺少具有调节动物采食量和调控营养物质代谢作用的色氨酸[20]。

表2 斗米虫与其他天牛幼虫氨基酸含量比较/g·kg-1Tab. 2 Comparison of amino acids content between A.swainsoni larvae and other longicorn beetles/ g·kg-1

2.3 斗米虫必需氨基酸的质量评价

为评价斗米虫的氨基酸分（AAS）、化学分（CS）和必需氨基酸指数（EAAI），将斗米虫的蛋白模式与FAO 模式及全鸡蛋模式进行比较。从表3 看出，斗米虫第一限制氨基酸为异亮氨酸，含量为64.16 g·kg-1，其余必需氨基酸的氨基酸分（AAS）和化学分（CS）均接近1 或大于1，斗米虫必需氨基酸指数（EAAI）为100.8。根据氨基酸指数的评价标准[21]，斗米虫必需氨基酸指数大于100，是一种优质的蛋白源。

表3 斗米虫必需氨基酸质量评价Tab. 3 Quality evaluation of essential amino acids of A.swainsoni larvae

2.4 斗米虫矿质元素含量分析

矿质元素是人体的重要组成成分，是维持正常生理机能不可缺少的物质。经测定斗米虫矿物质元素含量极其丰富（见表4），其中Cu、Fe、Zn、Mn、Ca、Mg含量较高，而Fe、Mg 含量分别达98.14 mg·kg-1和3814.00 mg·kg-1。在已测的矿质元素中，Cu、Zn、Fe、Mn、Ca、Mg 含量均高于麻点豹天牛[17]和栗山天牛[22]；Zn、Fe、Mg 也高于松墨天牛幼虫含量[5]。

表4 斗米虫与其他天牛幼虫的矿质元素含量比较/ mg·kg-1Tab. 4 Comparison of mineral elements content between A.swainsoni larvae and other longicorn beetles/ mg·kg-1

3 小结与讨论

通过对小叶云实上自然寄生的斗米虫粗蛋白、脂肪酸、氨基酸及矿质元素的测定，斗米虫不饱和脂肪酸含量较高，达69.39%，其中油酸（C18:1）含量最高，达62.24%，远远超过人体必须脂肪酸中的亚麻酸和亚油酸含量。斗米虫共含有16 种氨基酸，氨基酸总量为308.51 g·kg-1，其中含有6 种人体必需氨基酸，总量为108.05 g·kg-1。必需氨基酸和氨基酸总量的比值、必需氨基酸之和与非必需氨基酸之和比值均符合FAO/WHO 规定的理想值。其第一限制氨基酸为异亮氨酸，含量为64.16 g·kg-1，斗米虫必需氨基酸指数（EAAI）为100.8。因此，斗米虫属于优质蛋白质，具有较高的食用价值。但是与云斑天牛幼虫氨基酸相比，缺少具有调节动物采食量和调控营养物质代谢作用的色氨酸[20]。斗米虫的矿质元素含量较高，对于人体必需微量元素，其中Fe 和Mg 的含量最高，分别达98.14 mg·kg-1、3814.00 mg·kg-1。而Cu、Mn、Ca、Mg 的含量也远高于其他天牛幼虫（麻点豹天牛、栗山天牛）及核桃和杏仁等坚果类食品[23-24]。可见，斗米虫具有高锌、高镁的特点，也是一种较好的常量元素补充剂。

综上，斗米虫是一种高蛋白、矿物质和微生物含量均较高的食用昆虫，可作为人类优良的营养补充食品。但也有研究表明，天牛类食品在食用方法上要注意其安全性，栗山天牛只有经过高温油炸等方式烹饪后各项指标才能达到安全食用范围[25]；另有研究显示斗米虫中存在葡萄球菌属、链霉菌属、不动杆菌属、假单胞菌属等4 个具有潜在危害的耐热菌种，故斗米虫最好经80℃以上的高温处理后再食用比较安全[26]。

开发昆虫食品对环境污染小且符合可持续发展和绿色食品理念，并可在一定程度上促进国民身体健康，而且昆虫食品产业更适合在我国农村发展，可在很大程度上促进农村经济发展和结构转型，利于解决农村就业问题，因此，市场前景广阔[27-28]。但是，目前我国昆虫食品产业规模较小，品类匮乏，今后需加大昆虫食品深加工技术研究，开发出更多种类的可食用昆虫，丰富昆虫食品种类[29-31]。斗米虫虽有较高的营养价值，但市场尚未打开，为解决市场斗米虫虫源短缺问题，我国多家科研机构在人工室内饲养方面进行了深入研究，解决了室内饲养的条件和人工饲料问题[32]，而在其产品多样性开发方面尚未进行研究，今后应在食用方法、产品种类、精深加工等方面进行系统研究，开发出品种丰富的产品以利于市场推广。