蝇蛆在养殖业中应用研究进展

朱秀高 ，马焕发 ，隋兰春 ，马东平

1.众乐中药功能成分工程技术研究中心（潍坊）有限公司，山东寿光 262700；

2.寿光市化龙镇畜牧兽医工作站，山东寿光 262700；

3.寿光市台头镇畜牧兽医工作站，山东寿光 262700

蝇蛆（Housefly Maggot，HM）又称五谷虫，是双翅目（Diptera）丽蝇科（Calliphoridae）丝光绿蝇（Lucilia sericata）、大头金蝇（Chrysomya megacephala）和家蝇（Musca domestica）等利用不同物料饲养得到的幼虫。性寒、味咸甘，归脾、胃经，可健脾消积、清热除疳（张玮等，2022）。研究证实，HM 含脂肪酸、抗菌肽和甲壳素等多种药理活性物质，具有抗菌（Khedre 等，2023）、清 创 愈 合（Kumar 等，2023）、抗 炎（Peng 等，2023）和免疫调节（Liu 等，2021）等功能。同时，HM 干品中还含有50% 以上蛋白质和比例合适的必需氨基酸（EAA），是优质蛋白来源之一。人类食品中，HM 蛋白作为新食品原料已正式提交申报（朱丽可等，2023）。蛋白类原料短缺是全球畜牧业发展面临的共同问题，严重制约畜牧业健康可持续发展。扩大蛋白来源一方面将有力支撑畜牧业的可持续发展，另一方面也有利于降低生产成本，增加畜牧业收益。将HM 用于水产和畜禽等养殖业已经有几十年历史，其不仅可发挥补充蛋白质等营养作用，还可提升整体健康水平。本文综合分析了近年来国内外有关HM 体成分及其在养殖业中应用的相关研究，为豆粕减量替代发展趋势下HM 在养殖业中的研究及合理应用提供参考。

1 蝇蛆体成分

HM 是苍蝇发育周期中的一个阶段，有3 个龄期，受温度等影响发育时间差别很大，HM 发育时，喜欢在避光黑暗处，以发酵腐败的有机物为食物来源，HM 体成分有蛋白质、氨基酸、AMP、脂肪和甲壳素等，食物组成能影响HM 体成分组成（Elahi 等，2022）。

蛋白质是构成HM 体成分的主要物质，姚玉梅等（2023）发现，以餐厨废弃物为饵料饲喂蛆虫4 d 收获最佳，蛆虫鲜样与干品蛋白质分别为14.79% 和53.99%。蛋白质消化率和氨基酸组成影响蛋白品质，姚玉梅等（2023）发现，HM 蛋白胃蛋白酶消化率＞85%，明显高于鱼粉。蛆虫干粉EAA 评分超过推荐值，亮氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸超过标准116.38% ；含硫氨基酸超过标准66.11%。Cheng 等（2021）发现，家蝇幼虫中EAA/ 总氨基酸（45.1%）及EAA/ 非必需氨基酸值（0.83%）符合FAO 对饲料蛋白的要求。

AMP 是HM 在生长发育过程中为了抵抗各种病原微生物等分泌产生，主要在HM 的脂肪体细胞中合成，释放到病原含量较高的血淋巴和其他组织，蛆排泄物和分泌物，如粪便和唾液腺分泌物等具有明显抗菌特性。AMP 属于阳离子类型，一般有少于100 个氨基酸组成，其中超50%具有疏水性。主要通过静电、疏水性与细胞膜相互作用，改变细胞膜的通透性来杀死细菌（Yoon 等，2022）。

HM 粉中脂肪含量为18.05%，其中不饱和脂肪酸含量约为58.50%，不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸比值近2:1。研究发现，脂肪酸提取物对金黄色葡萄球菌等革兰氏阳性菌具有显著抗菌作用，能抑制细菌生物膜形成，破坏细胞壁和细胞膜，是HM 发挥清创促愈的成分之一（宗军卫，2020）。

2 蝇蛆在养殖业中的应用

HM 是非常规蛋白原料，将其应用于养殖业首先要看有无不良影响，其次观察是否有同等、改善或促进作用，HM 的使用形式、剂量、时机与其他成分的搭配等是重要关注点。目前HM 在养殖业应用研究主要集中于生产性能、免疫机能、消化道健康、产品品质和安全性等方面，研究中一般多通过替代或补充2 种方式来评估其效果。

2.1 生长性能

养殖动物生长性能主要表现为生长速度和饲料利用率等指标。HM 对养殖动物生长性能影响见表1。养猪生产中，奉佳等(2022) 发现，3%和5%HM 粉替代宁乡猪饲料部分豆粕，生长性能指标没有显著性差异（P＞0.05），Li 等(2020)发现，8%HM 粉添加到宁乡猪饲料中平均日增重（ADG）显著增加。

表1 HM 对养殖动物生长性能影响研究数据

家禽生产中，Ahmad 等（2022）发现，肉鸡添加HM 粉影响采食量、ADG 和饲料转化率（FCR）等，其中总采食量与添加比例成反比、ADG 成正比。高盛杰（2022）发现，黄羽肉鸡饲料中添加HM-AMP，前期各试验组ADG 和料重比（F/G）差异不显著（P＞0.05），21 日龄后高剂量组ADG显著提高（P＜0.05），F/G 显著降低（P＜0.05），试验全程各试验组平均日采食量（ADFI）无显著差异（P＞0.05）。张嘉琪（2020）发现，HM粉联合黄芪多糖可极显著提高肉鸡相对生长率（P＜0.01），显著提高宰前体重（P＜0.05），极显著降低F/G，显著降低ADFI。

水产养殖中，Gao 等（2019）发现，与普通饲料相比，用干家蝇幼虫喂养的罗非鱼体重更大（P＜0.05）。余维鹏等（2023）发现，25%HM 粉替代豆粕配制等氮等脂饲料饲喂草鱼，末重和特定生长率（SGR）变化均不显著（P＞0.05）。梁倩蓉等（2022）发现，中华鳖饲料中添加HM 蛋白，平均体增重率均有所升高。张海涛等（2021）发现，随饲料中HM 蛋白从20% 增加至100%，泥鳅增重率和SGR 呈先上升后逐渐平稳趋势，添加量为60% 时达最大值（P＜0.05）。

综合上述研究，HM 对养殖畜禽生长速度没有不良影响，在添加量适宜时，对ADG 等有促进作用，饲料利用率有提高趋势。水产动物研究显示，添加量过大容易抑制ADF 和饲料利用率。两两对比看，等量替代下畜禽对HM 的适应性要好于水产动物。

2.2 免疫机能

动物体免疫机能健康包括免疫器官正常发育、免疫细胞正常分化和效应分子正常产生三个层面，其中抗氧化在免疫机能发挥中有重要作用。柯逸凡等（2021）发现，HM 耐高温抗氧化蛋白能明显增强小鼠免疫功能，巨噬细胞吞噬作用和淋巴细胞转化率随蛋白水解时间延长上升。黄靖怡等（2020）发现，HM 耐高温抗氧化蛋白可使H2O2诱导损伤的H9c2 细胞存活率提高约39%，乳酸脱氢酶渗出率降低约24%，有效增强细胞超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活力及谷胱甘肽过氧化物酶（GSH）含量（P＜0.05）。李永强等（2023）发现，当HM-AMP浓 度 为4000 μg/mL 时DPPH 和ABTS+自 由基清除率分别达到54.82% 和81.90%，细胞存活率均高于100%，500 μg/mL 和1000 μg/mL组的ROS 和丙二醛（MDA）水平极显著降低（P＜0.05），SOD 和CAT 活性极显著或显著升高（P＜0.01，P＜0.05），均呈剂量效应关系。HM对养殖动物免疫机能的影响见表2。

表2 HM 对养殖动物免疫机能影响研究数据

养殖动物中，陈杰等（2023）发现，饲料中添加HM 粉，美洲鳗鲡血清溶菌酶（LZM）、酸性磷酸酶（ACP）、碱性磷酸酶（AKP）和SOD 活性随添加量增加先升后降，LZM、ACP 和SOD以15% 添加组活性最高，AKP 以10% 添加组最高；攻毒试验结果表明，15% 添加组美洲鳗鲡累积死亡率最低。梁倩蓉等（2022）发现，中华鳖饲料中添加HM 蛋白，养殖存活率升高，血清 中 除GSH 降 低，AKP、ACP、SOD、CAT 和LZM 等均升高。郭瑞萍等（2023）发现，产蛋后期饲料中HM 蛋白替代添加与额外添加，蛋鸡血清和输卵管总SOD 和GSH-Px 活性分别增加9.58%（8.33%）～17.91%（15.28%）和5.46%（15.15%）～15.33%（28.51%），MDA 降 低9.25%（7.91%）～19.33%（14.97%）（P＞0.05，P＜0.05）。宋宇琨等（2021）发现，肉鸡饲料中添加4.7%～6.4%HM 粉，对照组SOD、CAT 和GSH-Px 极显著低于试验组（P＜0.01），MDA 显著高于试验组（P＜0.05）。

对免疫器官、免疫细胞和效应分子研究中，祝婕等（2023）发现，HM 粉替代饲料中75%和100% 鱼粉，仔猪血清IgG 和IgA 显著提高（P＜0.05）、肿瘤坏死因子（TNF）-α 显著降低（P＜0.05）。Huang 等（2021）发现，利用HM 作为虾白斑综合症病毒（WSSV）载体，目标蛋白可以通过口服进入虾肠道并被吸收，用WSSV 攻毒后存活率为43%，可增加虾的总血细胞数等。余维鹏等（2023）发现，用25%HM 粉替代豆粕后，草鱼肝细胞促炎因子核因子-κB（NF-κB）经脂多糖（LPS）处理后显著下调（P＜0.05）。Reda 等（2023）发现，在鸡饲料中用HM 粉替代0%～60%的小葵子饼，其白细胞、粒细胞、红细胞和血红蛋白等血液指数显著升高（P＜0.05）。Ahmad 等（2022）发现，给肉鸡添加HM 粉后新城疫（ND）免疫抗体滴度和鸡群健康度明显提升。张雪等（2021）发现，鹌鹑饲料中添加HM-AMP，血清球蛋白（GLB）和IgA 及胸腺指数显著高于对照组（P＜0.05）。高盛杰（2022）发现，添加HMAMP21 日龄时，高剂量组黄羽肉鸡IgA、胸腺指数和法氏囊指数显著提高（P＜0.05），42 日龄时，高剂量组总蛋白（TP）、IgG 和脾脏指数显著升高（P＜0.05）。

从上述研究来看，HM 主要从增强机体抗氧化能力、免疫器官发育和效应分子产生等途径来调节机体免疫机能，机制可能主要与其抗氧化蛋白和AMP 等成分有关。

2.3 消化道健康

消化道是动物消化吸收营养的核心器官，消化道健康对动物正常生长、生产及整体健康具有重要意义。近年来养殖业中限抗禁抗和限锌等政策实施后，如何提升动物消化道健康成为重点研究内容。消化道健康主要包括生物屏障、免疫屏障、化学屏障和物理屏障等功能的正常发 挥（Mahmud 等，2023；Caprarulo 等，2023；Upadhaya 等，2022）。HM 对养殖动物肠道生物屏障影响见表3。

表3 HM 对养殖动物肠道生物屏障影响研究数据

生物屏障方面，安洪勇等（2019）用HMAMP 治疗腹泻小鼠发现，十二指肠大肠杆菌数极显著降低（P＜0.01），乳酸杆菌数极显著升高（P＜0.01）。张玉栋等（2020）发现，添加8.0%HM 粉后腹泻小鼠回肠、盲肠和结肠大肠杆菌显著降低（P＜0.05），结肠大肠杆菌比空白组低17.12×104CFU/mL。张浩等（2020）发现，用HM 粉饲喂衰老小鼠，肠球菌与肠杆菌数量低于对照组（P＜0.05）。Li 等（2020）发现，宁乡猪饲料中添加8%HM 粉，厚壁菌门和梭菌数量增加（P＜0.05），拟杆菌门降低（P＜0.05）。高盛杰（2022）发现，添加HM-AMP 黄羽肉鸡盲肠菌群物种总数高于对照组（P＞0.05）。高剂量组厚壁菌门相对丰度显著提高（P＜0.05），拟杆菌门显著降低（P＜0.05）。实验组变形菌门相对丰度降低（P＞0.05）。属水平上，低剂量组拟杆菌属相对丰度显著高于其他组（P＜0.05），试验组芽孢杆菌属相对丰度低于对照组（P＞0.05）。

免疫屏障中，Tang 等（2023）发现，HM 提取物给药后息肉样结肠肿瘤数量和大小减少，可以抑制炎症因子IL-1β 和IL-6 水平，降低Toll 样受体4 介导的细胞内NF-κB 信号级联表达。安洪勇等（2019）用HM-AMP 治疗腹泻小鼠发现，十二指肠中TNF-α 在治疗后显著下降（P＜0.01），血清中IL-6 显著降低（P＜0.05）。张浩等（2020）发现，用HM 粉饲喂衰老小鼠，低剂量组肠黏膜杯状细胞增生、淋巴组织丰富，空肠病理切片未见明显异常。奉佳等（2022）发现，在宁乡猪饲料中添加3% 和5%HM 粉后胰高血糖素样多肽差异显著（P＜0.05）。张嘉琪（2020）发现，HM 粉联合黄芪多糖饲喂肉鸡的十二指肠、空肠和回肠淋巴细胞和杯状细胞数量极显著高于对照组和抗生素组（P＜0.01）。

化学及物理屏障中，Wang 等（2018）发现，HM 蛋白能明显抑制溃疡性结肠炎严重程度，改善其引起的体重减轻、结肠缩短和结肠组织学损伤，通过抑制NF-κB 信号通路的激活发挥抗炎作用。祝婕等（2023）发现，仔猪饲料中用HM粉替代50%～100% 鱼粉，肠道脂肪酶和蛋白酶活性显著提高（P＜0.05）。

综合上述数据，HM 对消化道健康影响的研究，目前集中于生物屏障和免疫屏障，均有显著积极作用，表现为抑制有害菌、促进有益菌、调节肠道免疫细胞和抑制炎症因子等。生物屏障中的微生物是当前动物及人类肠道健康研究重点，消化道微生物不仅对消化道本身产生影响，其代谢产物如短链脂肪酸等还能作为信号分子，通过各种“肠- 器官”轴影响脑、肝、肾、肺等功能的发挥（Lange 等，2023 ；Liu 等，2021），后续应加强HM 在此方面的研究。

2.4 产品品质

肉蛋等畜产品是养殖业主要产出，其产量、质量和风味是影响养殖效益的关键。HM 对肉质影响的研究结果见表4。奉佳等（2022）发现，在宁乡猪饲料中添加3% 和5%HM 粉，其肉质指标中45 min pH 和肉色a*值（红度）有显著差异（P＜0.05），背最长肌肉色L*值（亮度）显著增加（P＜0.05）。刘锦杰（2019）发现，在麻鸡饲料中添加含HM 成分后，与对照组相比，4% 和6% 组屠宰率降低2.35% 和1.21%、全净膛率降低1.62% 和高0.97%、半净膛率降低0.48% 和高1.87%、胸肌率提高2.57% 和低0.19%、腿肌率下降0.05% 和高3.04%、腹脂率提高15.58% 和44.16%（P＞0.05，P＜0.05）。肌肉营养上，腿肌和胸肌常规营养成分差异不显著，4% 组能提高腿肌（P=0.074）和胸肌（P=0.066）脂肪含量。肌肉风味上，不同程度提高了腿肌中肌苷酸和次黄嘌呤含量及胸肌中肌苷酸含量，4% 和6% 组分别提高12.90%（P=0.081）、20.53%（P=0.01）、11.25%（P=0.098）和13.68%（P=0.51）、5.60%（P＞0.05）、11.44%（P=0.071）。Gao 等（2019）发现，与用普通饲料相比，用干家蝇幼虫喂养的罗非鱼蛋白质含量更高（P＜0.05）。余维鹏等（2023）发现，用25%HM 粉替代豆粕可提高草鱼血清中高密度脂蛋白-C 及肌肉中谷氨酸含量。

表4 HM 对养殖动物产品品质影响研究数据

对产蛋影响研究中，郭瑞萍等（2023）发现，产蛋后期蛋鸡饲料中HM 蛋白替代添加与额外添加产蛋率分别增加2.05% 和3.20%，料蛋比和破残次蛋率分别降低3.96%～6.61% 和5.66%～11.32%（P＞0.05，P＜0.05），替 代 添加与额外添加蛋壳强度和哈氏单位分别增加6.68%～11.05% 和2.68%～5.42%（P＞0.05，P＜0.05）。车彦卓等（2020）发现，按标准回肠可消化氨基酸平衡模式加入HM 蛋白配制的不同蛋白水平饲料喂鸡，与16.50% 组相比，14.85% 组产蛋率、平均蛋重、产蛋量、ADFI 和料蛋比等生产指标及蛋清重、浓蛋白重、蛋白高度、哈氏单位和蛋清比例等蛋品质指标均无显著差异（P＞0.05）；13.20% 组料蛋比显著增加（P＜0.05），产蛋率、产蛋量、平均蛋重和ADFI等生产指标及蛋清重、浓蛋白重和蛋白高度均显著降低（P＜0.05），蛋清比例、哈氏单位无显著差异（P＞0.05）。

从上述研究来看，添加HM 喂养后，肉的产量等没有显著变化，但能改善肉的抗氧化性能及营养和风味指标。用HM 替代添加后，适度降低日粮蛋白水平不会对产蛋性能及蛋品质等产生影响，正常蛋白水平还能提升产蛋后期蛋鸡生产性能和蛋品质。

2.5 安全性

由于目前使用的HM 很多都是利用餐厨废弃物和畜禽粪便等进行饲养，这些废弃物或粪便中可能含有大量重金属，因此评估重金属通过HM 富集后进入养殖动物产品几率、含量及对人类健康的影响非常重要。Huang 等（2022）发现用餐厨饲喂得到的HM 干品和鲜品饲喂罗非鱼，其总汞和甲基汞浓度分别为（22.5±6.50） μg/kg 和（2.43±0.36） μg/kg，健康风险评估表明，不会对人类构成潜在健康风险。Gao 等（2019）发现，普通饲料喂养的罗非鱼中Cu、Cr 和Cd 浓度高于家蝇幼虫喂养的罗非鱼（P＜0.05）。从微量元素角度看，饲喂家蝇幼虫饲料颗粒或新鲜家蝇幼虫的罗非鱼可以安全食用。

此外，还有部分研究评估了HM 对家禽腺胃等的影响。Reda 等（2023）发现，在鸡饲料中添加40%HM 粉替代小葵子饼能引起腺胃黏膜蚀变评分增加（P＜0.05）。Hall 等（2018）发现，给罗斯肉鸡从21～28 d 饲喂HM 粉，不会引起腺胃糜烂等问题。

综合分析，用HM 不仅没有显著的富集重金属作用，还能加快重金属无机态的转化，对人不构成潜在健康风险。但HM 特别是HM 粉粗制品要注意在家禽中的应用剂量和时间。

3 展望

从粮食安全角度出发，豆粕减量替代是我国畜牧业长远发展必由之路。蝇蛆作为传统中医常用药材，不仅具有较高药用价值，其高蛋白含量、优质氨基酸组成、高含量功能活性成分和高效转化利用餐厨废弃物与畜禽粪便等特点，成为具有极高替代和综合利用潜力的一种昆虫蛋白资源。前述相关研究也已证实，蝇蛆可以作为常规豆粕蛋白等替代物用于养殖业。目前蝇蛆替代豆粕等还存在来源复杂和研究相对偏少且一致性交差等问题，建议后续从如下三方面继续开展研究和应用工作：（1）建立蝇蛆不同饲养模式的标准化规范，对其各项指标如营养指标、活性成分指标和有害指标等建立检测和质控标准；（2）针对各养殖动物不同生长阶段及营养需求变化，研究蝇蛆替代的适用方案；（3）进一步降低蝇蛆的生产成本，扩大其在养殖业中使用范围。