黄粉虫的饲养价值研究进展

刘会利 徐子英 王富平 李文香

（河北北方学院农林科技学院，河北张家口 075000）

黄粉虫（Tenebrio molitor）俗名黄金虫，属鞘翅目拟步甲科粉虫甲属，可为害大米、玉米等农副产品[1]。黄粉虫具有丰富的蛋白质资源等，被誉为“蛋白质饲料的宝库”。我国曾于20世纪50年代左右将黄粉虫作为饲料从苏联引入[2]。随着科技的发展，黄粉虫在处理农业和生活垃圾、降解塑料、繁育天敌昆虫等方面表现出独特的饲养价值。尤其在2020年新冠疫情防控下，国际间贸易受阻，我国蛋白质饲料出现严重的短缺。黄粉虫作为一种蛋白质含量极为丰富的资源昆虫，具有极高的利用价值与研发潜力。

1 黄粉虫的作用

粮食安全问题关系到国家和人民的安定与发展。虽然我国粮食产量巨大，但是蛋白质饲料等农产品短缺，使我国成为国际贸易市场的重要进口国[3]。在2020年新冠疫情没有有效的防控措施之际，国际贸易不能有效缓解我国动物蛋白质饲料短缺的问题，使畜牧业得不到有力发展。虽然我国目前以鱼骨粉作为蛋白质饲料的主要来源，但是鱼骨粉具有生产成本较高、主要依赖进口等特点，制约着我国畜牧业的快速发展。黄粉虫含有丰富的蛋白质和维生素等营养物质，不仅可以作为蛋白质饲料取代鱼骨粉，还可以降低畜牧业的生产成本，缓解我国畜牧业、特种动物养殖等一系列问题。可见，黄粉虫作为新一代蛋白质饲料具有举足轻重的地位。同时，黄粉虫还含有甲壳素、抗菌肽等专有物质，不仅可以起到延缓衰老的作用，还具有调节免疫力等功能[4]，在食用及医用等方面具有巨大的研发潜力与应用价值。此外，科学试验结果表明，黄粉虫具有生长期短、繁殖快、营养全面等特点，是扩繁众多天敌昆虫的理想饲料替代品，能够促进天敌昆虫规模化繁育，在处理农业生活垃圾、降解塑料等方面也具有不可替代的潜在价值。

2 黄粉虫的利用价值

2.1 饲料价值

目前，我国动物蛋白质饲料主要依赖进口。新型冠状病毒在全球范围内出现，严重制约着我国动物蛋白质饲料的供给。因此，需要开发一种新资源来缓解我国蛋白质饲料短缺的问题。黄粉虫作为一种饲养技术简单、营养丰富、生长期短的资源昆虫，在缓解蛋白质饲料短缺问题上具有极大的优势。

2.1.1 黄粉虫在猪生产中的应用。研究发现，脱脂后的黄粉虫营养价值和味道等与鱼粉几乎没有差别。用脱脂黄粉虫虫粉代替鱼粉喂养保育猪，结果表明，喂养黄粉虫的保育猪与喂养鱼粉的保育猪在生长性能上并无明显差别[5]。此外，在断奶仔猪饲料中添加不同浓度的黄粉虫虫粉进行试验，结果表明，随着饲料中黄粉虫虫粉比例的增加，断奶仔猪的采食量也逐步增加，其饲料效益、干物质消化率等呈线性增加[5-8]。综上所述，在猪饲料中添加黄粉虫与添加鱼粉具有相似的结果，且黄粉虫的生产成本更低，在猪饲料中添加黄粉虫性价比更高。因此，黄粉虫在猪生产中具有极高的利用价值。

2.1.2 黄粉虫在鸡生产中的应用。黄粉虫除了在猪饲料中具有较高的利用价值以外，在鸡生产过程中也具有独特的利用价值与营养价值。在肉鸡的饲料中添加不同比例的黄粉虫和鱼粉进行对比，结果发现，喂养黄粉虫与喂养同等饲料比例鱼粉的肉仔鸡生长性能基本相似。研究发现，不仅黄粉虫幼虫可以作为蛋白质饲料的来源，黄粉虫的其他虫态也含有丰富的蛋白质，而且黄粉虫的虫粪具有刺激鸡分泌消化液、提高食物利用率的作用。在以不同虫态的黄粉虫作为鸡饲料蛋白资源的过程中发现，以黄粉虫不同虫态以及虫粪替代鸡饲料中的鱼粉可以提高丝羽乌骨鸡的日均采食量，同时也可以降低丝羽乌骨鸡的料肉比、死亡率和腹泻率；在饲料中加入5%左右的黄粉虫可以提高产蛋率30%左右[9-11]。在肉鸡养殖方面，在饲料中添加黄粉虫虫粉可以显著提高肉鸡的生产性能。随着黄粉虫添加比例增加，肉鸡的活重、胴体重和腿肌重呈二次曲线变化，并以饲料中黄粉虫虫粉含量为10%时为最高峰[12-13]。对黄粉虫虫粪进行检测发现，黄粉虫虫粪中还含有粗蛋白质、粗脂肪等营养物质。研究报道，在黑脚麻鸡饲料中添加黄粉虫虫粪可以提高其产蛋率，其中饲料里添加2.50%的黄粉虫和3.70%的虫粪时性价比更高[14-15]。综上所述，黄粉虫及其虫粪在鸡生产过程中也具有较高的效益。

2.1.3 黄粉虫在其他动物生产中的应用。黄粉虫除了在猪和鸡生产中具有良好的效果以外，在其他动物生产过程中也发挥着不可替代的作用。黄粉虫具有生长周期短、易饲养、营养全等特点，被广泛用作甲鱼、观赏鸟类等特种经济动物的活体饵料。此外，黄粉虫已成为蝎子、蜈蚣、蛤蚧等经济动物的主要蛋白质饲料来源[16-18]。黄粉虫还具有增强机体抗氧化的能力，在提高动物对饲料消化吸收率方面也卓有成效[19]。因此，研发和利用黄粉虫并将黄粉虫及其制品等作为新一代蛋白质饲料能源，不仅可以降低疫情对我国蛋白质饲料供应的冲击，还有利于缓解我国对动物蛋白质饲料日益增长的需求压力。

2.2 食用及医用价值

随着社会经济的不断发展，人们更倾向于食用营养价值高的食物。由黄粉虫加工成的“黄金蛹”“黄金虫”等食品不仅具有较高的蛋白质和脂肪含量，还含有多种人体必需的氨基酸和矿物质。在对黄粉虫营养物质进行检测时发现，鲜虫虫体中蛋白质含量为60%以上，脂肪含量为30%以上。黄粉虫烘干后，不同虫态蛋白质含量也不相同，黄粉虫幼虫干重蛋白质含量为54.25%，蛹干重蛋白质含量约58.7%，成虫干重蛋白质含量最高达64.8%。同时，黄粉虫含有许多常量元素比如钾、铁、钠等，以及多种微量元素。在蛋白氨基酸方面，黄粉虫含有人体所需的18种氨基酸[16，20-21]，氨基酸的配比也符合联合国规定的人体需求标准[22]。由此可见，黄粉虫是制作高质量蛋白食品的最佳选择。此外，黄粉虫不仅可用于食品加工，在医疗保健方面也具有重要应用。研究发现，黄粉虫蛹蛋白质含量高达56.7%，脂肪含量达36.2%，还具有许多延缓衰老的不饱和脂肪酸。其中，黄粉虫所专有的甲壳素和抗菌肽在降低人体血压、提高人体免疫力等方面具有很好的疗效[4，23-25]。因此，黄粉虫具有极高的食用与保健价值，饲养黄粉虫可为促进医疗保健用品的发展提供物质基础。

2.3 科学试验价值

黄粉虫除了具有丰富的饲用价值、食用和医用价值以外，在科学试验方面也具有不可估量的价值。黄粉虫具有营养丰富、易于饲养等特点，已经发展成为优良的试验昆虫和资源昆虫[24，26]。

2.3.1 扩繁川硬皮肿腿蜂。川硬皮肿腿蜂是一种重要的寄生性天敌，具有寄主范围广、寄生率高等特点，在防治农林害虫方面具有突出的地位，尤其是可防治化学试剂毒杀不到的钻蛀性害虫。因此，需要大量人工繁殖川硬皮肿腿蜂，以满足市场需求。在繁殖川硬皮肿腿蜂方面，利用黄粉虫大规模繁育肿腿蜂的技术已经成熟[27-28]。姜 勇等[29]在对巨桉云斑天牛的生物防治技术研究中发现，用黄粉虫繁育的川硬皮肿腿蜂对云斑天牛有明显的防治效果。这与达启林[30]在引用川硬皮肿腿蜂防治锈斑楔天牛（Saperda balsamifera Motschulsky）等天牛时有相似的效果。黄粉虫具有营养丰富、繁殖快等特点，在川硬皮肿腿蜂的繁殖过程中发挥着不可估量的作用。

2.3.2 扩繁叉角厉蝽。叉角厉蝽（Eocanthecona furcellate（Wolff））属于半翅目蝽科益蝽亚科，主要分布于热带亚热带地区，是一种捕食性的天敌昆虫。研究表明，叉角厉蝽可以捕食的农林业害虫达40多种，在防治鳞翅目害虫如甜菜夜蛾（Spodoptera exigua（Hübner））等中具有良好的效果[31]。 因此，快速繁殖大量的叉角厉蝽尤为重要。黄粉虫在繁殖叉角厉蝽方面具有独特的潜力与价值。利用黄粉虫幼虫饲养叉角厉蝽试验发现，由黄粉虫饲养的叉角厉蝽不仅在世代发育历期上与其他常规饲料饲养的叉角厉蝽几乎一致，而且由黄粉虫繁育的叉角厉蝽产卵量等生物学指标也与常规饲料饲养的叉角厉蝽无显著差异。此外，黄粉虫较其他常规饲料更容易获取，具有更高的性价比。因此，黄粉虫在繁殖叉角厉蝽方面也具有一定的潜力与优势。

2.3.3 规模化繁育蠋蝽。蠋蝽属于半翅目蝽科，是一种重要的捕食性天敌昆虫。目前，主要以饲养黏虫蛹作为繁育蠋蝽的主要食物来源。对蠋蝽配对期的食物进行研究发现，黄粉虫在繁育蠋蝽方面也具有独特的地位。在6℃保藏30 d的黄粉虫存活率为89.33%，而同一条件下的黏虫蛹存活率仅为22.67%。可以看出，用黄粉虫蛹更有利于繁育蠋蝽。以冷藏黄粉虫蛹饲养的蠋蝽，其在配对期的总产卵量和孵化率等均高于以黏虫蛹饲养蠋蝽的效果[32]；黄粉虫蛹在作为蠋蝽繁育的食物时具有耐储存、成本低等特点[33]。因此，将黄粉虫蛹作为蠋蝽工厂化养殖的饲料具有巨大的潜力。

2.4 处理塑料、垃圾的价值

随着科学研究的深入，黄粉虫除了在饲用、食用、医用和科学试验方面具有巨大的利用价值外[34-35]，在处理塑料和农业垃圾等方面也具有突出的表现。

2.4.1 处理塑料。据统计，2015年全球塑料产量高达3亿t[36]，我国2017年生产的聚苯乙烯同比上涨10.9%。微生物等很难降解聚苯乙烯等高分子量物质，在土壤、水源或污泥中聚苯乙烯每月最高自然降解率仅为0.75%[37-39]。聚苯乙烯不能有效降解会影响土壤中水分、营养物质等运输，对农作物生长不利[40-41]。焚烧塑料会产生氰化氢（HCN）、氯化氢（HCl）等有害气体，严重污染大气和环境[42]。填埋处理塑料又使众多的土地得不到进一步开发利用，更严重的是填埋的塑料还会释放增塑剂等有毒物质。这些有毒物质不仅会在农作物中富集，还会通过食物链危害人类健康。因此，亟须寻找解决塑料污染的技术和方法。

研究表明，黄粉虫在解决塑料污染问题上具有巨大潜力。李兴霞等[43]进行黄粉虫饲养试验，挑选形态均匀、健康的黄粉虫分为数量相等的2组，一组以聚苯乙烯泡沫饲喂黄粉虫幼虫，另一组仅喂食麦麸以及少量新鲜的菜叶，每隔5 d记录剩余聚苯乙烯泡沫重量以及黄粉虫体重等。结果表明，黄粉虫具有啮食聚苯乙烯泡沫的能力。对黄粉虫的肠道提取液进行菌落筛选时发现，黄粉虫幼虫肠道中存在能够降解聚苯乙烯的菌株[44]，研发利用黄粉虫体内能够降解聚苯乙烯的菌株为未来解决塑料污染问题提供了物质基础与思路途径。此外，以塑料喂养的黄粉虫饲喂小鼠，并对小鼠进行形态学观察和生理毒性等方面的检测。结果表明，小鼠心、肝、肺、脾和肾脏组织学切片与对照组相比均无异常。说明黄粉虫具有解决塑料污染的能力，不会对环境造成进一步污染[39]。

2.4.2 处理垃圾。垃圾是一种浪费的自然资源，近些年各地政府都在倡导垃圾分类，因而如何高效处理分类垃圾尤为重要。黄粉虫在处理垃圾方面也具有突出的作用。对山东农业大学南校区校园中的生活垃圾进行调查取样发现，校园中的垃圾以剩菜剩饭、果皮果核、卫生纸等构成的湿垃圾为主，占全部垃圾的63.91%。黄粉虫通过食用或与微生物组合使用等方法，可以达到湿垃圾资源化减量95%的效果[45-46]。因此，黄粉虫综合技术的开发使用，可为处理垃圾、垃圾资源化提供新思路和新途径。

2.5 其他利用价值

在黄粉虫养殖过程中，会产生一些虫粪。研究发现，黄粉虫虫粪不仅可以作为一种优质、环保的蛋白质饲料添加剂在鸡生产中加以利用[14-15]，还具有较高含量的氮、磷、钾等营养元素以及钙、锌等微量元素，既可以作为食用菌的栽培基质，又可以加工成为有机肥，以改善土壤的生态环境。除此之外，在提取干花生米油脂时加入不同比例的黄粉虫效果不同，当干花生米中添加40%的黄粉虫时，其出油效率最高；黄粉虫虫蛹作为原料提取的黄粉虫蛹油，其平均皂化值为182.21[47-49]。因此，黄粉虫与干花生米的混合使用也为提高出油效率提供了新思路。虽然目前对黄粉虫油脂的提取研究还未完全成熟，但是研究证明黄粉虫在提取油脂方面具有一定的利用价值。

3 展望

黄粉虫作为一种富含蛋白质等资源昆虫，在动物蛋白质饲料和食用等方面具有独特的优势。黄粉虫的产量指标为1∶50，即1 kg种虫经过一个生长周期后可以生产50 kg的商品虫。由此可知，黄粉虫的产量指标是常规家畜远远无法达到的，且常规家畜在疫情中饱受动物蛋白质饲料短缺的束缚。因此，充分开发利用黄粉虫资源，为缓解疫情下我国畜牧业动物蛋白质饲料短缺问题提供了新思路与新方法。此外，黄粉虫含有丰富的不饱和脂肪酸，具有延缓衰老等医疗保健功效，尤其是黄粉虫中含有甲壳素和抗菌肽等特有物质，可以提高人体免疫力。在新冠疫情下，提高人体免疫力对保持人体健康、抵抗疾病等尤为重要。同时，黄粉虫还可以啮食塑料，具有处理多种农业与生活垃圾的能力，其中对湿垃圾的资源化减量可高达95%，不仅为解决塑料污染和农业生活垃圾提供了新途径，而且可为疫情后的经济复苏与生态修复等贡献独特的价值。因此，饲养黄粉虫具有巨大潜力与利用价值。