昆虫饲料在动物营养中的应用

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昆虫饲料在动物营养中的应用
◆刘利林（塔里木大学动物科学学院）
随着畜牧业的飞速发展，饲料资源缺乏的问题进一步加剧，特别是蛋白质饲料资源的短缺和减产对畜牧业造成的影响尤为明显。我国是一个人口大国，蛋白质资源短缺状况尤其严重。我国人口将进入高峰期，要满足人们的肉蛋奶等主要畜禽产品的供应，既为畜牧业发展创造了巨大的市场，又给畜牧业的发展带来了巨大的压力，由于受人多地少，人增地减的基本国情所制约，中国畜牧业将长期受到精饲料特别是蛋白饲料短缺的影响。据全国饲料工作办公室预测，2015年我国蛋白饲料需求量为5 000万吨，供给量只有2 480万吨，缺口达2 520万吨。
     养殖业的迅速发展，饲料资源尤其是动物性蛋白饲料资源在饲料工业中的位置越来越重要。动物性蛋白质饲料的短缺已经严重制约了畜牧业、水产业和特种经济动物业的发展。植物性蛋白质中限制性氨基酸少，且种类不全，同时因其结构组成与动物蛋白质间差异大，所以被畜禽和鱼等采食后，体内进行消化转化时耗能多，饲养效果不如动物性蛋白质的营养价值高，而目前我国的动物性蛋白质饲料即鱼粉大部分依靠进口，货源紧，价格贵，供不应求。
     再加上消费观念的改变，消费水平的提高，人们对优质高品位动物蛋白质的需求量将愈来愈大，对畜产品的质量安全要求进一步提高，要求畜产品生态、环保、无毒无残留、优质和安全的呼声日益高涨。急需品质好、无污染、有利动物保健、可替代抗生素、能改善畜产品品质和降本增效的新型饲料原料。生态养殖业是未来畜牧业发展的必然趋势，合乎民心，顺应潮流。
     在此情况下，就有必要研究开发新型的饲料蛋白质资源，所以，大力发展昆虫饲料无疑是解决饲料短缺问题，促进生态畜牧业，迎合新时代人们饮食观念的最佳途径。
昆虫是地球上种类最多且生物量巨大的生物。生物量超过其他所有动物(包括人类)生物量的10倍，其食物转化率高，繁殖速度快，大多数昆虫的生长周期都比较短，在1年内能够繁殖好几代，有的甚至超过50代。目前已有研究表明：昆虫作为蛋白质饲料在部分养殖品种上，可以完全替代鱼粉，昆虫蛋白质含量高、低脂肪、低胆固醇、肉质纤维少、易吸收、微量元素丰富、营养价值高和繁育速度快，而且饲养设备简单成本低廉，所以有科学家预言2l世纪，昆虫将是动物性蛋白质的重要来源。昆虫饲料以高品质、低成本、周期短和生态环保等特点受到广泛的欢迎和重视。
  
l昆虫饲料资源的种类
昆虫是动物界、节肢动物门和昆虫纲种类的统称。昆虫纲不但是节肢动物门中最大的一纲，也是动物界中最大的一纲，世界上估计昆虫种类超过200万种，超过动物总数的2／3。目前，世界上可以作饲料的昆虫超过500余种，并且大部分具有营养丰富和蛋白含量高的特点。昆虫饲料种类多，如：黄粉虫、蝇蛆、蚯蚓、蝗虫和蚕蛹等。其中以黄粉虫、蝇蛆、蚯蚓和蝗虫的养殖规模最大，工厂化养殖技术最为完善成熟。
1.1面包虫
     又称黄粉虫，营养丰富，是高蛋白质的优质饲料，通过在高档产蛋鸡预混料中的使用，全部替代鱼粉，稍做平衡氨基酸、钙和磷，与使用进口鱼粉的预混料做对照试验，在产蛋率、产蛋高峰的维持时间及鸡蛋的商品性状上均差异不显著，代替鱼粉没有问题。只是目前养殖量比较少，还没有形成一个产业和规模，因此价格也比较高。黄粉虫(脱脂)的价格如果是进口鱼粉价格的70%~80%，配方中可大量使用，可完全替代进口鱼粉。面包虫不仅可喂养畜禽、龟鳖、鱼、虾和蟹等的精饲料，还是饲养蛇和蝎的上等饲料。
1.2蚯蚓
蚯蚓粉是较好的动物蛋白质饲料，而养殖蚯蚓成本低，生长快，繁殖率高，通常用米糠、牛猪粪、树叶、杂草及土杂肥等即可。
l.3丰年虫
又称卤虫，是小型低等甲壳动物，大量生长在各地盐田和咸水湖里，也可以人工培育。—条母虫每次产卵80~100个，一生可繁殖5~10次。初孵1~2天后长成幼体，含丰富蛋白质、脂肪及激素，是鱼、虾与蟹幼体和成体的良好饵料。目前世界上有超过85％的水产养殖动物幼体均可用丰年虫幼体作为活饵料饲喂。
1.4蚕蛹
经过除臭、烘干、脱脂、再烘干和粉碎后便成为蚕蛹粉，其蛋白质含量超过70％，添加饲料中喂养畜禽、青蛙、牛蛙及虾类，可收到良好的效果。
1.5蝇蛆
可用麦麸、米糠、猪粪、碎骨和糖等作原料可培育蝇蛆。培育的活蝇蛆可直接用于喂养鸡、鸭、鹅等禽类。通过在高档蛋鸡预混料中的使用，全部替代鱼粉，平衡钙和磷，与使用进口鱼粉的预混料做对照试验，在产蛋率、产蛋高峰的维持时问及鸡蛋的商品形状上均差异不显著，唯独在蛋大小上加蝇蛆粉的组别稍大一些，这可能是蝇蛆粉比鱼粉蛋白高的原因。和黄虫粉一样，目前蝇蛆的养殖量少，还没有形成一个产业，价格也就很高。蝇蛆粉的价格如果稍低于或与进口鱼粉持平，饲料中可大量使用，可完全替代进口鱼粉。
1.6白蚂蚁
用稻草和杂木等培育出来的白蚂蚁，约经l周便可用作饲料。蚂蚁蛋白质含量超过42%，还含有微量元素等。将白蚂蚁烫死后晒干，拌入饲料中喂养畜禽，不仅生长快，而且可提高免疫力，减少疾病发生。

2昆虫饲料的营养成分
     昆虫蛋白质中氨基酸组分分布的比例与联合国粮农组织(FAO)制定的蛋白质中必需氨基酸的比例模式非常接近，因此，昆虫是一类高品质的动物蛋白质资源。（见图表）
     活蝇蛆蛋白质含量为15.6％，加工成蝇蛆粉，蝇蛆粉的粗蛋白一般超过70％，氨基酸总和为64%~67％，几种必需氨基酸比进口鱼粉要高的多，其中赖氨酸超过6%，蛋氨酸超过2%，苏氨酸超过3.2%，氨基酸平衡性好，单纯从氨基酸来看营养价值要比进口鱼粉高的多，适口性也可以。粗脂肪含量10.6％~20.1％，氨基酸总含量占干物质的52．2％，还含有生命活动必需的铁、锌、铜和锰等17种微量元素。
黄粉虫的幼虫、蛹和成虫的蛋白质含量分别为51％、57％和6l％，脱脂黄粉虫成虫粗蛋白含量一般在67％~70％，氨基酸含量总和为58％~62％。必需氨基酸分别占总氨基酸含量的42.21％、43.48%和44.01％；半必需氨基酸占总氨基酸含量的13.08％、11.09％和10.56％；几种必需氨基酸比鱼粉的要低，赖氨酸在3.2％~3.5%，蛋氨酸在1％~1．2％，苏氨酸在2．2％~2．5％，3种虫态的脂肪含量分别为34．1％、36．2％和30．9％。从几种重要的必需氨基酸来看相当于粗蛋白在55％的国产鱼粉，氨基酸平衡性较鱼粉差。优点是其新鲜度和适口性要比鱼粉好。
     蝗虫周身软组织，营养成分含量丰富。据分析，蝗虫蛋白质含量为74.88％，脂肪含量为5.25％，糖类为4.77％，蝗虫体壁主要由鞣化蛋白组成，畜禽易消化吸收。蝗虫喂养鸡鸭，长得快，产蛋多。中华稻蝗体内，脂溶性维生素E含量在46.33~66.56毫克/100克，远远高于一般动物。
将蚯蚓洗净，用流水浸泡24 小时后，在一定条件下利用其自身酶系自溶后，离心,所得上清液即蚯蚓原液，蚯蚓原液的提取率一般超过75％，其中，蛋白质占干质量的56%~65%，含量和营养价值优于大豆蛋白，游离氨基酸含量50~70克/升，其组成表明：蚯蚓中含人体所需的10种必需氨基酸，比肉类食品高。

3昆虫饲料中的活性成分   
    昆虫中的许多种类都是人类疾病的重要传播媒介，传播的病原体有病毒、细菌和原虫等，对人类危害极大。但昆虫本身却能抵御各种病原体并在千变万化的自然界中占据极大的生存优势。事实上，昆虫体中除了含有丰富的蛋白质和氨基酸，还含有—些具有调节机体生理功能的特殊活性物质。
3.1甲壳素
昆虫含有约5%~18%的甲壳素，因此，昆虫也是一类重要的甲壳素资源。在自然界中甲壳素的产量仅次于纤维素，每年约生物合成甲壳素达10亿吨。甲壳素脱去乙酰基后的产物为壳聚糖，是一种十分重要的保健功能因子。
3.2抗菌肽
许多昆虫还能产生抗菌肽，如：家蚕、蓖麻蚕、惜古比天蚕、蜜蜂和黄粉甲等。在鳞翅目、双翅目、鞘翅目、半翅目、等翅目、膜翅目、毛翅目和蜻蜓目等8个目的昆虫中，发现超过200多种昆虫抗菌肽类物质。这些昆虫产生的抗菌肽具有明显的抗菌和抑制肿瘤作用。由于蝇蛆体富含特有的免疫物质—抗菌肽和抗病毒肽，用其作为鲜活饲料饲喂对虾。不但能提高对虾产量，而且有效提高对虾的抗病毒能力。
3.3干扰素
白蚁科、鼻白蚁科和膜翅目的蚁科等昆虫中含有一种特殊的蛋白质一干扰素，也具有抑制肿瘤的功效。据有关部门的测定结果表明：黄粉虫不仅含有丰富的粗蛋白、多种氨基酸、脂肪和糖类，还含有一种变态的激素物质。能促进所食动物的生长，增强抗病能力，全面提高免疫力。
4昆虫饲料在动物营养中的应用
4.1对肉鸡和蛋鸡的应用
国内学者采用蝇蛆替代鱼粉对肉鸡或蛋鸡生产性能和产品品质影响方面的研究居多，所得结论有差别，但所有结论一致支持可以在肉鸡和蛋鸡饲养中采用蝇蛆替代鱼粉。贾生福(2005)等分别添加5％的蝇蛆粉和5%的鱼粉作为试验组和对照组饲喂22日龄AA肉仔鸡，进行饲喂对比试验，结果在试验期的22~50日龄阶段，试验组较对照组日增质量提高了2.89%，差异显著；料重比降低0.09；每只鸡收入增加1.27元。姚福根(1981)报道，用10%蝇蛆粉与10%的鱼粉饲喂蛋鸡作对比试验，饲喂蝇蛆粉较饲喂鱼粉组鸡产蛋率提高20.3%，饲料报酬提高15.8％，每只鸡增收72.3％。祁芳等（2001）报道，在其他条件完全相同的情况下，用10%蝇蛆粉喂养蛋鸡，其产蛋率比喂同等数量的国产鱼粉蛋鸡提高19.5%，饲料转化率提高15.8%，成本降低40％，且可提高鸡蛋及鸡肉的品质。叶沪生(1981)在饲料中用3%的蝇蛆粉代替等量的进口秘鲁鱼粉饲喂蛋鸡，其产蛋率、蛋品质和饲料报酬与未代替组差异不显著。对照组蛋鸡饲喂基础日粮，试验组日粮在基础日粮中添加2%的蚯蚓粉,试验组鸡比对照组鸡的产蛋率提高3.41%(P<0.05)，耗料降低3.91％(P<0．05)。
4.2对养猪业的应用
姜利等(2002)报道，在猪粗饲料中添加5%~8%蚯蚓粉喂猪，其生长速度可提高15％。蝇蛆用于喂猪，增重率可提高7.2%，而成本下降13.2%。张德利利用黄粉虫加工成了猪饲料，这种饲料具有利用率高，适口性好，增质量快，成本低等特点。
4.3其他方面的应用
     除了可在畜禽和水产动物等常规养殖业中应用，在特种经济动物，如：观赏鸟、养蛇、貂和狐等方面应用更为普遍。

5利用形式
目前昆虫饲料产品在畜牧业中的应用形式主要有鲜活昆虫饵料、昆虫干虫粉和昆虫浆液3种形式。
5.1鲜活昆虫饵料
鲜活昆虫饵料是将收获的昆虫饲料直接投喂鸡、鸭、各种鱼类、水产动物、其他观赏鸟和经济动物。中国林蛙等，只能以活动的食物为食，这种形式加工成本低，同时也最大程度上保证了营养物质的完整性及酶的活性，但不利于运输和长期储藏。
5.2昆虫干虫粉
昆虫干虫粉是将收获的昆虫经烘干后加工成虫粉。这种形式有利于运输储藏，主要用于加工配合饲料的原料，由于其蛋白含量高，氨基酸搭配合理可以替代鱼粉。
5.3昆虫浆液
昆虫浆液是将采收的蝇蛆和蚯蚓等含水量高的昆虫用机器打成虫浆，饲喂时可以直接添加到饮水中、拌入料中或作为加工颗粒饲料的原料和黏合剂，由于其黏度大，所以是很好的颗粒饲料黏合剂，而且颗粒饲料诱食性好，漂浮时间长。

6对畜产品品质的影响
     喂养黄粉虫的土杂鸡不仅抗病力增强、肉质细嫩、清香可口且鸡蛋营养丰富。用黄粉虫喂养的土鸡，维生素含量丰富，肉质鲜嫩，皮下脂肪适中，胴体失水率低，汤汁味鲜可口，再加上鸡羽毛油光发亮，倍受广大消费者青昧。添加2％的蚯蚓粉。鸡蛋中胆固醇含量降低9.9%(P<0.01)，锌含量增加11.19%(P<0.05)，铁含量增加21.68%(P<0.05)。
     但是某些昆虫饲料，如：蚕蛹，脂肪含量较高。且不饱和脂肪酸的比例很大，不饱和脂肪酸容易发生氧化而腐败变质，猪采食了这种蚕蛹对胴体品质产生极大的不利影响，产生的劣质猪肉俗称“黄膘”。鱼类大量采食了这种蚕蛹会导致瘦背病，同时鱼肉的品质也急剧下降。

7与生态畜牧业的关系
昆虫的食性异常广泛，据估计，昆虫中有48.2%为植食性28%为捕食性，2.4%是寄生性，17.3%是取食腐屑。昆虫除了可为畜牧业提供廉价优质饲料来源。昆虫养殖还是生态牧业的一个重要环节，有些昆虫耐粗饲，可以以秸秆、锯末、麸皮、果皮和次果为食，如：黄粉虫。有些昆虫以畜产品加工的下脚料为食，如：蝇蛆；有些昆虫以畜禽粪便为食，如：蝇蛆和蚯蛔。不但可以处理养殖业垃圾和种植业废弃物，变废为宝，还能改善环境。减少疫病的发生，少用药，从而使整体上改善产品品质和畜牧业经济效益。      

8其他方面的应用
     昆虫是天然的造粒机器，昆虫的粪便是一宝。蚕粪是天然的凉性小颗粒，农村老百姓都用来装枕头，夏天凉凉的很舒服。大发饲料率先使用了黄虫粪作预混料的载体，效果很好。黄粉虫的粪便外观疏松多孔，天然徽丸状，不用粉碎，吸附性很好，是天然的有机载体。可以用来作为多维素、氯化胆碱、液体蛋氨酸和酶制剂等良好的吸附剂。

9发展趋势及展望
     大力发展饲料昆虫养殖，不但可以解决饲料资源短缺难题，而且由于昆虫、禽类、杂食性家畜与昆虫都作为陆生动物，在数万年的进化过程中，形成了捕食与被捕食的关系。昆虫原本就是野生禽类和杂食性家畜的食物。开发昆虫源饲料添加剂符合自然界食物链的能量流动方向和禽畜的天然取食特性。应该比目前人工合成及哺乳动物源等饲料和添加剂更安全合理，能够带来更好的效应。
     此外，利用高新技术来生产高价值的昆虫蛋白质也将是21世纪昆虫蛋白质开发的一个重要领域随着生物技术在昆虫领域中的深入研究，在昆虫细胞和虫体内生产各种有价值的蛋白质将成为可能。1980年以来，以杆状病毒为载体，在昆虫细胞和虫体中表达外源基因的系统由于具有表达产量高。对外源基因容纳量大，表达产物后加工过程比大肠杆菌表达系统完全，成本低廉等优势，很快发展为生物工程中得以广泛应用的4大表达系统之一。研究表明：通过携带外源基因的重组病毒可以在昆虫细胞和虫体中生产各种有价值的蛋白质。家蚕和野蚕的丝腺能产生大量特异的蛋白质。目前已对有关基因结构和表达调控等进行了较深人的研究，将来通过转基因途径、利用丝腺器官和有关丝腺蛋白基因启动子来大量生产用于医药等方面的高价值蛋白是完全可以实现的。

yukaip123

哪里能够充足供应

竹炭

呵呵，感觉很有商机啊，自己都有跃跃欲试的感觉了。

mengfanlin

昆虫饲料生产不会成规模，成本比鱼粉高，只能特种养殖品种的饲料。