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昆虫蛋白资源具开发潜力 黑水虻饲用可产业化发展

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-09-25  浏览次数:3351
核心提示:广东省农业科学院动物科学研究所广东省农业科学院水产研究中心黄燕华 博士鱼粉是水产动物配合饲料不可或缺的优质蛋白源。随着水产
 

广东省农业科学院动物科学研究所

广东省农业科学院水产研究中心

黄燕华 博士

鱼粉是水产动物配合饲料不可或缺的优质蛋白源。随着水产养殖业的快速、规模化发展,鱼粉的需求量越来越大。鱼粉资源却是有限的,非鱼粉蛋白源的开发具有迫切性和必要性。

一、鱼粉资源的营养价值和应用现状

1991~2005年以来,全球捕捞渔业和水产养殖业发展趋势,用于人类消费的水产品已经更大地依赖于水产养殖。鱼粉和鱼油的年产量在500万和100万吨左右。IFFO估计,2015年鱼粉产量的70%以及鱼油产量的73%都被用于水产养殖。所以说非鱼粉蛋白原料开发现在很迫切。

由于每年鱼油和鱼粉供给量有限,鱼粉和鱼油在水产饲料中的添加量将逐渐降低。鱼粉鱼油替代是水产养殖可持续发展的必由之路。

二、鱼粉替代物

(一)植物蛋白原料

植物蛋白原料具有来源广泛、价格低廉、品质稳定、氨基酸相对平衡和养殖成本低等特点,使用植物蛋白原料可以提高饲料企业的经济效益。然而,由于适口性差、氨基酸和脂肪酸不平衡,抗营养因子含量高和消化率低等因素,限制了植物性蛋白原料在动物中的应用。

(二)动物蛋白原料

动物蛋白原料主要包括畜禽加工废弃物,如肉粉、血粉、羽毛粉等,水产动物加工生产废弃物的再利用,如鱼溶浆粉等及昆虫蛋白粉如蝇蛆粉、蚕蛹粉、黄粉虫粉、黑水虻幼虫粉等。动物蛋白原料具有成本更低、总量更大、效率更高、质量更好的特点,可以替代鱼粉蛋白资源。

其中动物蛋白原料中的昆虫蛋白资源因为种类非常丰富,食物的转化率很高,繁殖速度快,而且富含蛋白质,营养成分很全面,成为最大、最具开发潜力的蛋白质资源。目前可利用的昆虫蛋白源有蚕蛹、黄粉虫、蝗虫、蝼蛄、天虻、天蛾、蝇蛆及黑水虻蛆等。黑水虻能够取食禽畜粪便和生活垃圾,生产高价值的动物蛋白饲料,在全世界范围内得到推广。

三、黑水虻幼虫营养特性

黑水虻(Hermetia illucens L.)是双翅目水虻科的一种昆虫。在全世界广泛分布。幼虫营食腐性,是自然界碎屑食物链中的重要环节。常见于农村猪栏、鸡舍等富含有机废弃物堆积附近,取食新鲜的猪粪、鸡粪等有机废弃物。

黑水虻幼虫粉中含30-64%蛋白质、20-40%脂肪、6%几丁质(干物质基础),不仅营养物质全面、均衡,且独特的脂肪酸组成(单不饱和脂肪酸为31.61-36.49%,多不饱和脂肪酸占20.32-26.09%)和富含的生物活性物质(抗菌肽、几丁质)使其具有独特的生理功能。

四、黑水虻产业化生产情况

黑水虻幼虫大量取食的时间为10天左右,生产周期适中,易于管理。幼虫个体大,几乎为同阶段家蝇幼虫的8-10倍,容易收集并适宜较长时间保存,水虻取食过后的残渣与水虻虫体差别较大,易于机械筛选分离,黑水虻适宜规模化养殖和产业化开发。产业化示范结果显示,黑水虻养殖和幼虫粉的生产能满足饲料化应用的基本要素:有独特营养价值、有良好的应用效果,安全卫生可控,可实现规模化产出。

五、黑水虻幼虫饲料化利用的应用研究

(一)黑水虻幼虫在猪饲料中的应用研究

1. 黑水虻幼虫在肥育猪饲料中的应用研究

干燥黑水虻幼虫粉可应用于肥育猪饲料。猪对含干燥黑水虻虫粉饲料未出现排斥性采食行为;且对含干燥黑水虻幼虫粉饲料的采食量显著高于无额外补充油脂的豆粕饲料(P<0.05);与其他饲料组相比,含黑水虻饲料的粗脂肪消化率显著提高(P<0.05)。

2. 黑水虻幼虫在断奶仔猪饲料中的应用研究

未进行氨基酸平衡时,黑水虻虫粉替代50%干燥的血浆蛋白粉后,仔猪第1阶段表现较好生长性能效果(增重提高4%,饲喂效率提高9%);当黑水虻虫粉100%替代干燥的血浆蛋白粉后,不论氨基酸是否平衡,仔猪第2阶段生长性能均比对照组下降(生产性能下降3-13%)。建议黑水虻虫粉与早期断奶仔猪精料搭配使用。

3. 黑水虻幼虫在生长仔猪饲料中的应用研究

黑水虻虫粉脱脂会导致干物质和有机质表观消化率下降,但不影响N的表观消化率;实验猪的性别对实验饲料氨基酸回肠表观消化率影响不显著(P>0.05)。添加75-100% 黑水虻虫粉的饲料,饲喂的仔猪无胃损伤病变发生,或仅观察到轻微的胃损伤。

(二)黑水虻幼虫在鸡broiler/hen饲料中的应用研究

1. 黑水虻幼虫在肉鸡饲料中的应用研究

黑水虻幼虫粉可以作为肉鸡饲料的蛋白质、代谢能和可消化氨基酸的优质来源。饲料中添加黑水虻幼虫粉可改善肉鸡的生产性能。

初始阶段试验发现全脂黑水虻幼虫粉的品质与鱼粉接近;与全鱼粉组饲料相比,含22%和37%脂肪的黑水虻幼虫饲料对肉鸡(初始阶段10天生长期)的体重、增重、采食量、饲料系数、机体损失和效益指标无显著影响(P>0.05)。除粗脂肪(乙醚提取物)外,两种昆虫幼虫粉饲料中营养物质总表观消化率无显著差异(P>0.05);粗脂肪总表观消化率黑水虻幼虫显著高于黄粉虫(P<0.001)。与对照组相比,饲料中添加黑水虻幼虫粉对成活率、体重、增重、采食量和饲料系数无显著影响(P>0.05);但可提高屠宰率、腹脂、腿肌、胸肌和背肌,及胸肌中不饱和脂肪酸含量,降低饱和脂肪酸含量(P>0.05)。

2. 黑水虻幼虫在蛋鸡饲料中的应用研究

与对照组相比,饲料中添加黑水虻幼虫可提高产蛋性能(P>0.05);添加12%的黑水虻幼虫饲料组采食量提高(P>0.05);但是对蛋鸡健康状况无显著影响(P>0.05)。

(三)黑水虻幼虫在鹌鹑quail饲料中的应用研究

1. 黑水虻幼虫在肉用鹌鹑饲料中的应用研究

黑水虻幼虫粉可以部分替代鹌鹑生长期饲料中的豆粕和豆油,干物质、粗蛋白质、淀粉、采食偏好性和能量的表观消化率实验组间均无显著差异(P>0.05);排泄物的微生物组成、胸肌重和产蛋量在各实验组间无显著差异(P>0.05);生产性能、死亡率和胴体性状,均符合商业标准,各实验组间无显著差异(P>0.05)。

2. 黑水虻幼虫在蛋用鹌鹑饲料中的应用研究

黑水虻虫粉部分替代鱼粉可对饲料投喂量、饲料效率和蛋重产生显著影响(P<0.05),对产蛋量影响不显著(P>0.05);100% 黑水虻蛆粉组鹌鹑产蛋耗料量小于100% 鱼粉组。与对照组相比,投喂含黑水虻幼虫饲料的鹌鹑表现出较好的生产性能和产蛋性能。采用25%黑水虻幼虫+75%商业饲料饲喂鹌鹑的生长性能和产蛋性能效果最佳。

(四)黑水虻幼虫在水产动物饲料中的应用研究

1. 黑水虻幼虫在斑点叉尾鮰和罗非鱼饲料中的应用研究

斑点叉尾鮰和罗非鱼的增重率和个体规格大小在6种饲料间无明显差异(P>0.05), 黑水虻幼虫饲料对斑点叉尾鮰和罗非鱼风味无不良影响,可被消费者接受。

2. 黑水虻幼虫在虹鳟饲料中的应用研究

与基础饲料相比,黑水虻预蛹替代虹鳟饲料中的25%鱼粉,对增重和饲料转化率无显著影响(P>0.05);饲料中添加黑水虻预蛹,可降低虹鳟饲料中38%的鱼油使用量(由13%降至8%);含低鱼油的黑水虻饲料会降低虹鳟肌肉中Ω-3 脂肪酸水平;与对照组相比,黑水虻幼虫粉替代饲料中50%鱼粉对虹鳟增重率、饲料效率、蛋白质效率无显著影响,且未观察到明显的营养缺乏和高死亡率现象(P>0.05);饲料中黑水虻幼虫粉替代鱼粉水平与其作用效果呈负相关。

3. 黑水虻幼虫在大菱鲆饲料中的应用研究

黑水虻预蛹粉替代鱼粉可使大鳞鲆维持较高的生长性能,但生长性能与HM替代鱼粉水平相关;黑水虻预蛹粉添加量> 33%时,饲料效率显著提高;添加量≤33%时,蛋白质沉积率最高,但随着HM添加量升高而明显降低;鱼体粗蛋白质含量各处理间差异不显著;但粗脂肪含量随黑水虻预蛹粉替代量升高而下降。

4. 黑水虻幼虫在黄颡鱼饲料中的应用研究

黄颡鱼对黑水虻幼虫粉粗蛋白质、粗脂肪、氨基酸和能量的表观消化率>83%;黑水虻虫粉替代鱼粉40%以上时黄颡鱼增重率显著下降(P<0.05 );但对饲料系数、蛋白质效率和存活率影响不显著(P>0.05) ;与对照组相比,添加黑水虻虫粉对全鱼粗蛋白、灰分、水分无显著影响(P>0.05),但显著提高全鱼粗脂肪含量(P<0.05 )。

六、黑水虻产业化与应用前景展望

欧洲、美洲、亚洲和非洲均允许黑水虻幼虫系列产品在动物生产中的应用。在中国广东省的广州市和梅州,已有黑水虻养殖大型示范基地。目前已经建立了黑水虻幼虫质量控制技术和黑水虻虫(粉)的技术标准,在黑水虻工厂化、标准化养殖和加工,及提升机械化、智能化水平上取得了一定进展。黑水虻幼虫饲料化利用具有广阔的市场和产业化前景!

七、结语

经过初步研究,证明了黑水虻幼虫作为动物饲料的可行性、安全性,初步建立了黑水虻幼虫原料营养卫生指标以及利用率的数据库,但对于黑水虻幼虫有效供给量的持续保障、饲料化利用的加工工艺技术完善、饲料化利用的动物福利与产品品质研究、饲料化利用的技术标准建立、高附加值的深加工产品开发等还需要做进一步的研究。

本文内容根据黄燕华博士在BFC·第五届中国生物饲料科技大会上的报告整理而成,未经本人审阅。

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文/张妮妮 审/刘晶晶 博士 编/马维军

 


 
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