昆蟲飼料在動物營養(yǎng)中的應用

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昆蟲飼料在動物營養(yǎng)中的應用
◆劉利林（塔里木大學動物科學學院）
隨著畜牧業(yè)的飛速發(fā)展，飼料資源缺乏的問題進一步加劇，特別是蛋白質飼料資源的短缺和減產對畜牧業(yè)造成的影響尤為明顯。我國是一個人口大國，蛋白質資源短缺狀況尤其嚴重。我國人口將進入高峰期，要滿足人們的肉蛋奶等主要畜禽產品的供應，既為畜牧業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了巨大的市場，又給畜牧業(yè)的發(fā)展帶來了巨大的壓力，由于受人多地少，人增地減的基本國情所制約，中國畜牧業(yè)將長期受到精飼料特別是蛋白飼料短缺的影響。據全國飼料工作辦公室預測，2015年我國蛋白飼料需求量為5 000萬噸，供給量只有2 480萬噸，缺口達2 520萬噸。
     養(yǎng)殖業(yè)的迅速發(fā)展，飼料資源尤其是動物性蛋白飼料資源在飼料工業(yè)中的位置越來越重要。動物性蛋白質飼料的短缺已經嚴重制約了畜牧業(yè)、水產業(yè)和特種經濟動物業(yè)的發(fā)展。植物性蛋白質中限制性氨基酸少，且種類不全，同時因其結構組成與動物蛋白質間差異大，所以被畜禽和魚等采食后，體內進行消化轉化時耗能多，飼養(yǎng)效果不如動物性蛋白質的營養(yǎng)價值高，而目前我國的動物性蛋白質飼料即魚粉大部分依靠進口，貨源緊，價格貴，供不應求。
     再加上消費觀念的改變，消費水平的提高，人們對優(yōu)質高品位動物蛋白質的需求量將愈來愈大，對畜產品的質量安全要求進一步提高，要求畜產品生態(tài)、環(huán)保、無毒無殘留、優(yōu)質和安全的呼聲日益高漲。急需品質好、無污染、有利動物保健、可替代抗生素、能改善畜產品品質和降本增效的新型飼料原料。生態(tài)養(yǎng)殖業(yè)是未來畜牧業(yè)發(fā)展的必然趨勢，合乎民心，順應潮流。
     在此情況下，就有必要研究開發(fā)新型的飼料蛋白質資源，所以，大力發(fā)展昆蟲飼料無疑是解決飼料短缺問題，促進生態(tài)畜牧業(yè)，迎合新時代人們飲食觀念的最佳途徑。
昆蟲是地球上種類最多且生物量巨大的生物。生物量超過其他所有動物(包括人類)生物量的10倍，其食物轉化率高，繁殖速度快，大多數(shù)昆蟲的生長周期都比較短，在1年內能夠繁殖好幾代，有的甚至超過50代。目前已有研究表明：昆蟲作為蛋白質飼料在部分養(yǎng)殖品種上，可以完全替代魚粉，昆蟲蛋白質含量高、低脂肪、低膽固醇、肉質纖維少、易吸收、微量元素豐富、營養(yǎng)價值高和繁育速度快，而且飼養(yǎng)設備簡單成本低廉，所以有科學家預言2l世紀，昆蟲將是動物性蛋白質的重要來源。昆蟲飼料以高品質、低成本、周期短和生態(tài)環(huán)保等特點受到廣泛的歡迎和重視。
  
l昆蟲飼料資源的種類
昆蟲是動物界、節(jié)肢動物門和昆蟲綱種類的統(tǒng)稱。昆蟲綱不但是節(jié)肢動物門中最大的一綱，也是動物界中最大的一綱，世界上估計昆蟲種類超過200萬種，超過動物總數(shù)的2／3。目前，世界上可以作飼料的昆蟲超過500余種，并且大部分具有營養(yǎng)豐富和蛋白含量高的特點。昆蟲飼料種類多，如：黃粉蟲、蠅蛆、蚯蚓、蝗蟲和蠶蛹等。其中以黃粉蟲、蠅蛆、蚯蚓和蝗蟲的養(yǎng)殖規(guī)模最大，工廠化養(yǎng)殖技術最為完善成熟。
1.1面包蟲
     又稱黃粉蟲，營養(yǎng)豐富，是高蛋白質的優(yōu)質飼料，通過在高檔產蛋雞預混料中的使用，全部替代魚粉，稍做平衡氨基酸、鈣和磷，與使用進口魚粉的預混料做對照試驗，在產蛋率、產蛋高峰的維持時間及雞蛋的商品性狀上均差異不顯著，代替魚粉沒有問題。只是目前養(yǎng)殖量比較少，還沒有形成一個產業(yè)和規(guī)模，因此價格也比較高。黃粉蟲(脫脂)的價格如果是進口魚粉價格的70%~80%，配方中可大量使用，可完全替代進口魚粉。面包蟲不僅可喂養(yǎng)畜禽、龜鱉、魚、蝦和蟹等的精飼料，還是飼養(yǎng)蛇和蝎的上等飼料。
1.2蚯蚓
蚯蚓粉是較好的動物蛋白質飼料，而養(yǎng)殖蚯蚓成本低，生長快，繁殖率高，通常用米糠、牛豬糞、樹葉、雜草及土雜肥等即可。
l.3豐年蟲
又稱鹵蟲，是小型低等甲殼動物，大量生長在各地鹽田和咸水湖里，也可以人工培育?！獥l母蟲每次產卵80~100個，一生可繁殖5~10次。初孵1~2天后長成幼體，含豐富蛋白質、脂肪及激素，是魚、蝦與蟹幼體和成體的良好餌料。目前世界上有超過85％的水產養(yǎng)殖動物幼體均可用豐年蟲幼體作為活餌料飼喂。
1.4蠶蛹
經過除臭、烘干、脫脂、再烘干和粉碎后便成為蠶蛹粉，其蛋白質含量超過70％，添加飼料中喂養(yǎng)畜禽、青蛙、牛蛙及蝦類，可收到良好的效果。
1.5蠅蛆
可用麥麩、米糠、豬糞、碎骨和糖等作原料可培育蠅蛆。培育的活蠅蛆可直接用于喂養(yǎng)雞、鴨、鵝等禽類。通過在高檔蛋雞預混料中的使用，全部替代魚粉，平衡鈣和磷，與使用進口魚粉的預混料做對照試驗，在產蛋率、產蛋高峰的維持時問及雞蛋的商品形狀上均差異不顯著，唯獨在蛋大小上加蠅蛆粉的組別稍大一些，這可能是蠅蛆粉比魚粉蛋白高的原因。和黃蟲粉一樣，目前蠅蛆的養(yǎng)殖量少，還沒有形成一個產業(yè)，價格也就很高。蠅蛆粉的價格如果稍低于或與進口魚粉持平，飼料中可大量使用，可完全替代進口魚粉。
1.6白螞蟻
用稻草和雜木等培育出來的白螞蟻，約經l周便可用作飼料。螞蟻蛋白質含量超過42%，還含有微量元素等。將白螞蟻燙死后曬干，拌入飼料中喂養(yǎng)畜禽，不僅生長快，而且可提高免疫力，減少疾病發(fā)生。

2昆蟲飼料的營養(yǎng)成分
     昆蟲蛋白質中氨基酸組分分布的比例與聯(lián)合國糧農組織(FAO)制定的蛋白質中必需氨基酸的比例模式非常接近，因此，昆蟲是一類高品質的動物蛋白質資源。（見圖表）
     活蠅蛆蛋白質含量為15.6％，加工成蠅蛆粉，蠅蛆粉的粗蛋白一般超過70％，氨基酸總和為64%~67％，幾種必需氨基酸比進口魚粉要高的多，其中賴氨酸超過6%，蛋氨酸超過2%，蘇氨酸超過3.2%，氨基酸平衡性好，單純從氨基酸來看營養(yǎng)價值要比進口魚粉高的多，適口性也可以。粗脂肪含量10.6％~20.1％，氨基酸總含量占干物質的52．2％，還含有生命活動必需的鐵、鋅、銅和錳等17種微量元素。
黃粉蟲的幼蟲、蛹和成蟲的蛋白質含量分別為51％、57％和6l％，脫脂黃粉蟲成蟲粗蛋白含量一般在67％~70％，氨基酸含量總和為58％~62％。必需氨基酸分別占總氨基酸含量的42.21％、43.48%和44.01％；半必需氨基酸占總氨基酸含量的13.08％、11.09％和10.56％；幾種必需氨基酸比魚粉的要低，賴氨酸在3.2％~3.5%，蛋氨酸在1％~1．2％，蘇氨酸在2．2％~2．5％，3種蟲態(tài)的脂肪含量分別為34．1％、36．2％和30．9％。從幾種重要的必需氨基酸來看相當于粗蛋白在55％的國產魚粉，氨基酸平衡性較魚粉差。優(yōu)點是其新鮮度和適口性要比魚粉好。
     蝗蟲周身軟組織，營養(yǎng)成分含量豐富。據分析，蝗蟲蛋白質含量為74.88％，脂肪含量為5.25％，糖類為4.77％，蝗蟲體壁主要由鞣化蛋白組成，畜禽易消化吸收。蝗蟲喂養(yǎng)雞鴨，長得快，產蛋多。中華稻蝗體內，脂溶性維生素E含量在46.33~66.56毫克/100克，遠遠高于一般動物。
將蚯蚓洗凈，用流水浸泡24 小時后，在一定條件下利用其自身酶系自溶后，離心,所得上清液即蚯蚓原液，蚯蚓原液的提取率一般超過75％，其中，蛋白質占干質量的56%~65%，含量和營養(yǎng)價值優(yōu)于大豆蛋白，游離氨基酸含量50~70克/升，其組成表明：蚯蚓中含人體所需的10種必需氨基酸，比肉類食品高。

3昆蟲飼料中的活性成分   
    昆蟲中的許多種類都是人類疾病的重要傳播媒介，傳播的病原體有病毒、細菌和原蟲等，對人類危害極大。但昆蟲本身卻能抵御各種病原體并在千變萬化的自然界中占據極大的生存優(yōu)勢。事實上，昆蟲體中除了含有豐富的蛋白質和氨基酸，還含有—些具有調節(jié)機體生理功能的特殊活性物質。
3.1甲殼素
昆蟲含有約5%~18%的甲殼素，因此，昆蟲也是一類重要的甲殼素資源。在自然界中甲殼素的產量僅次于纖維素，每年約生物合成甲殼素達10億噸。甲殼素脫去乙酰基后的產物為殼聚糖，是一種十分重要的保健功能因子。
3.2抗菌肽
許多昆蟲還能產生抗菌肽，如：家蠶、蓖麻蠶、惜古比天蠶、蜜蜂和黃粉甲等。在鱗翅目、雙翅目、鞘翅目、半翅目、等翅目、膜翅目、毛翅目和蜻蜓目等8個目的昆蟲中，發(fā)現(xiàn)超過200多種昆蟲抗菌肽類物質。這些昆蟲產生的抗菌肽具有明顯的抗菌和抑制腫瘤作用。由于蠅蛆體富含特有的免疫物質—抗菌肽和抗病毒肽，用其作為鮮活飼料飼喂對蝦。不但能提高對蝦產量，而且有效提高對蝦的抗病毒能力。
3.3干擾素
白蟻科、鼻白蟻科和膜翅目的蟻科等昆蟲中含有一種特殊的蛋白質一干擾素，也具有抑制腫瘤的功效。據有關部門的測定結果表明：黃粉蟲不僅含有豐富的粗蛋白、多種氨基酸、脂肪和糖類，還含有一種變態(tài)的激素物質。能促進所食動物的生長，增強抗病能力，全面提高免疫力。
4昆蟲飼料在動物營養(yǎng)中的應用
4.1對肉雞和蛋雞的應用
國內學者采用蠅蛆替代魚粉對肉雞或蛋雞生產性能和產品品質影響方面的研究居多，所得結論有差別，但所有結論一致支持可以在肉雞和蛋雞飼養(yǎng)中采用蠅蛆替代魚粉。賈生福(2005)等分別添加5％的蠅蛆粉和5%的魚粉作為試驗組和對照組飼喂22日齡AA肉仔雞，進行飼喂對比試驗，結果在試驗期的22~50日齡階段，試驗組較對照組日增質量提高了2.89%，差異顯著；料重比降低0.09；每只雞收入增加1.27元。姚福根(1981)報道，用10%蠅蛆粉與10%的魚粉飼喂蛋雞作對比試驗，飼喂蠅蛆粉較飼喂魚粉組雞產蛋率提高20.3%，飼料報酬提高15.8％，每只雞增收72.3％。祁芳等（2001）報道，在其他條件完全相同的情況下，用10%蠅蛆粉喂養(yǎng)蛋雞，其產蛋率比喂同等數(shù)量的國產魚粉蛋雞提高19.5%，飼料轉化率提高15.8%，成本降低40％，且可提高雞蛋及雞肉的品質。葉滬生(1981)在飼料中用3%的蠅蛆粉代替等量的進口秘魯魚粉飼喂蛋雞，其產蛋率、蛋品質和飼料報酬與未代替組差異不顯著。對照組蛋雞飼喂基礎日糧，試驗組日糧在基礎日糧中添加2%的蚯蚓粉,試驗組雞比對照組雞的產蛋率提高3.41%(P<0.05)，耗料降低3.91％(P<0．05)。
4.2對養(yǎng)豬業(yè)的應用
姜利等(2002)報道，在豬粗飼料中添加5%~8%蚯蚓粉喂豬，其生長速度可提高15％。蠅蛆用于喂豬，增重率可提高7.2%，而成本下降13.2%。張德利利用黃粉蟲加工成了豬飼料，這種飼料具有利用率高，適口性好，增質量快，成本低等特點。
4.3其他方面的應用
     除了可在畜禽和水產動物等常規(guī)養(yǎng)殖業(yè)中應用，在特種經濟動物，如：觀賞鳥、養(yǎng)蛇、貂和狐等方面應用更為普遍。

5利用形式
目前昆蟲飼料產品在畜牧業(yè)中的應用形式主要有鮮活昆蟲餌料、昆蟲干蟲粉和昆蟲漿液3種形式。
5.1鮮活昆蟲餌料
鮮活昆蟲餌料是將收獲的昆蟲飼料直接投喂雞、鴨、各種魚類、水產動物、其他觀賞鳥和經濟動物。中國林蛙等，只能以活動的食物為食，這種形式加工成本低，同時也最大程度上保證了營養(yǎng)物質的完整性及酶的活性，但不利于運輸和長期儲藏。
5.2昆蟲干蟲粉
昆蟲干蟲粉是將收獲的昆蟲經烘干后加工成蟲粉。這種形式有利于運輸儲藏，主要用于加工配合飼料的原料，由于其蛋白含量高，氨基酸搭配合理可以替代魚粉。
5.3昆蟲漿液
昆蟲漿液是將采收的蠅蛆和蚯蚓等含水量高的昆蟲用機器打成蟲漿，飼喂時可以直接添加到飲水中、拌入料中或作為加工顆粒飼料的原料和黏合劑，由于其黏度大，所以是很好的顆粒飼料黏合劑，而且顆粒飼料誘食性好，漂浮時間長。

6對畜產品品質的影響
     喂養(yǎng)黃粉蟲的土雜雞不僅抗病力增強、肉質細嫩、清香可口且雞蛋營養(yǎng)豐富。用黃粉蟲喂養(yǎng)的土雞，維生素含量豐富，肉質鮮嫩，皮下脂肪適中，胴體失水率低，湯汁味鮮可口，再加上雞羽毛油光發(fā)亮，倍受廣大消費者青昧。添加2％的蚯蚓粉。雞蛋中膽固醇含量降低9.9%(P<0.01)，鋅含量增加11.19%(P<0.05)，鐵含量增加21.68%(P<0.05)。
     但是某些昆蟲飼料，如：蠶蛹，脂肪含量較高。且不飽和脂肪酸的比例很大，不飽和脂肪酸容易發(fā)生氧化而腐敗變質，豬采食了這種蠶蛹對胴體品質產生極大的不利影響，產生的劣質豬肉俗稱“黃膘”。魚類大量采食了這種蠶蛹會導致瘦背病，同時魚肉的品質也急劇下降。

7與生態(tài)畜牧業(yè)的關系
昆蟲的食性異常廣泛，據估計，昆蟲中有48.2%為植食性28%為捕食性，2.4%是寄生性，17.3%是取食腐屑。昆蟲除了可為畜牧業(yè)提供廉價優(yōu)質飼料來源。昆蟲養(yǎng)殖還是生態(tài)牧業(yè)的一個重要環(huán)節(jié)，有些昆蟲耐粗飼，可以以秸稈、鋸末、麩皮、果皮和次果為食，如：黃粉蟲。有些昆蟲以畜產品加工的下腳料為食，如：蠅蛆；有些昆蟲以畜禽糞便為食，如：蠅蛆和蚯蛔。不但可以處理養(yǎng)殖業(yè)垃圾和種植業(yè)廢棄物，變廢為寶，還能改善環(huán)境。減少疫病的發(fā)生，少用藥，從而使整體上改善產品品質和畜牧業(yè)經濟效益。      

8其他方面的應用
     昆蟲是天然的造粒機器，昆蟲的糞便是一寶。蠶糞是天然的涼性小顆粒，農村老百姓都用來裝枕頭，夏天涼涼的很舒服。大發(fā)飼料率先使用了黃蟲糞作預混料的載體，效果很好。黃粉蟲的糞便外觀疏松多孔，天然徽丸狀，不用粉碎，吸附性很好，是天然的有機載體?？梢杂脕碜鳛槎嗑S素、氯化膽堿、液體蛋氨酸和酶制劑等良好的吸附劑。

9發(fā)展趨勢及展望
     大力發(fā)展飼料昆蟲養(yǎng)殖，不但可以解決飼料資源短缺難題，而且由于昆蟲、禽類、雜食性家畜與昆蟲都作為陸生動物，在數(shù)萬年的進化過程中，形成了捕食與被捕食的關系。昆蟲原本就是野生禽類和雜食性家畜的食物。開發(fā)昆蟲源飼料添加劑符合自然界食物鏈的能量流動方向和禽畜的天然取食特性。應該比目前人工合成及哺乳動物源等飼料和添加劑更安全合理，能夠帶來更好的效應。
     此外，利用高新技術來生產高價值的昆蟲蛋白質也將是21世紀昆蟲蛋白質開發(fā)的一個重要領域隨著生物技術在昆蟲領域中的深入研究，在昆蟲細胞和蟲體內生產各種有價值的蛋白質將成為可能。1980年以來，以桿狀病毒為載體，在昆蟲細胞和蟲體中表達外源基因的系統(tǒng)由于具有表達產量高。對外源基因容納量大，表達產物后加工過程比大腸桿菌表達系統(tǒng)完全，成本低廉等優(yōu)勢，很快發(fā)展為生物工程中得以廣泛應用的4大表達系統(tǒng)之一。研究表明：通過攜帶外源基因的重組病毒可以在昆蟲細胞和蟲體中生產各種有價值的蛋白質。家蠶和野蠶的絲腺能產生大量特異的蛋白質。目前已對有關基因結構和表達調控等進行了較深人的研究，將來通過轉基因途徑、利用絲腺器官和有關絲腺蛋白基因啟動子來大量生產用于醫(yī)藥等方面的高價值蛋白是完全可以實現(xiàn)的。

mengfanlin

昆蟲飼料生產不會成規(guī)模，成本比魚粉高，只能特種養(yǎng)殖品種的飼料。

竹炭

呵呵，感覺很有商機啊，自己都有躍躍欲試的感覺了。

yukaip123

哪里能夠充足供應