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蚊子的幼虫对比羽毛粉等动物性蛋白源营养价值及其在水产养殖中的应用

发布时间:2020年3月6日 来源:www.sdyumaofen.com 返回列表

蚊子的幼虫,是蚊子由卵长至蛹的中间阶段,由蚊卵在水中孵化而成。蚊子属于昆虫纲、双翅目、蚊科,种类繁多,以按蚊属、伊蚊属和库蚊属最为著名,分布广泛,各大陆皆有蚊子的分布(除南极洲外)。蚊子生活史主要分为卵、幼虫、蛹、成虫4个阶段。已有研究表明,柳条鱼、非洲鲫鱼、臂尾轮虫、鲫、圆尾斗鱼、鲤、泥鳅、胡子鲇、黄颡鱼以及黄鳝都可通过摄食蚊子的幼虫达到灭蚊的效果。这也同时表明蚊子的幼虫也是这些鱼类的天然饵料,在动物性饵料开发方面有巨大的潜力。

近年来,鱼粉短缺已成全球关注的问题,新型饲料蛋白源的开发成为当今趋势,尤其在动物源蛋白开发方面存在巨大空白。植物性蛋白源替代已有很多研究,但因抗营养因子、氨基酸不平衡等问题限制其高水平替代。随着消费者对食品安全卫生要求越来越高,水产品安全质量成为重点关注的对象。因此,新生物资源的开发,必须具备无公害、高生产潜力、高蛋白质含量、易生产、低成本、高效益等特点。蚊子的幼虫本身作为鱼类食物链的一环,生长周期短,易生产加工(人工捕捞以及室外养殖)。本文试验对蚊子的幼虫进行常规营养成分分析,并进一步分析其氨基酸和脂肪酸含量,通过对比其他动物性蛋白源,为评价蚊子的幼虫营养价值及其在水产养殖中的应用提供基础数据。

一、材料与方法

1. 材料

蚊子的幼虫样本来自吉林农业大学水产动物养殖实验室,培养方法按照刘利林等试验培养方法进行。生物网过滤后,收集样品置于培养皿中,放于烘箱中,105℃、15分钟灭酶,随后设置温度65℃烘24小时,空气中回潮一昼夜,衡重后,用粉碎机粉碎,保存备用。

2. 方法

(1)常规成分测定。采用105℃烘干恒重法测定水分含量;采用马福炉550℃灼烧法测定粗灰分含量;采用凯氏定氮法测定粗蛋白质含量;采用索氏抽提法测定粗脂肪含量。

(2)氨基酸含量的测定与脂肪酸含量测定。采用《食品中氨基酸的测定》(GB/T 5009.124-2003)的方法,使用日本HITACHI L-8800型氨基酸自动分析仪测定氨基酸含量;采用《饲料粗脂肪测定》(GB/T 6433-2003)的方法,使用QM ass910气质联用仪测定脂肪酸含量。

(3)数据统计。试验数据采用Excel 2003和SPSS 20.0软件进行统计分析,部分数据以平均值±标准差(mean±SD)表示。

二、结果

1. 常规营养成分含量

蚊子的幼虫样本的常规营养成分含量如表1所示。蚊子的幼虫样品中水分含量17.0%、粗蛋白质含量51.8%、粗脂肪含量21.0%、粗灰分含量9.1%,换算成干物质基础含量(表2),结合秘鲁鱼粉、肉骨粉及水解羽毛粉数据进行比对,结果表明蚊子的幼虫样本的粗蛋白质(62.4%)高于肉骨粉的粗蛋白质(54.0%),低于秘鲁鱼粉(71.4%)和水解羽毛粉(71.3%)的粗蛋白质含量;蚊子的幼虫样本的粗脂肪(25.3%)含量显著高于其他3种动物性蛋白源(秘鲁鱼粉、肉骨粉、水解羽毛粉);粗灰分(11.0%)含量低于肉骨粉(35.6%)和水解羽毛粉(15.0%)的含量,高于秘鲁鱼粉。

表1 蚊子的幼虫样本常规营养成分(风干物质)
项目 水分 粗蛋白质 粗脂肪 粗灰分
含量 17.0±0.22 51.8±0.15  21.0±0.11 9.1±0.02

 

表2 蚊子的幼虫样本与其他3种动物性蛋白源常规营养成分(干物质)
项目 粗蛋白质 粗脂肪 粗灰分
蚊子的幼虫 62.4±0.18 25.3±0.12 11.0±0.16
秘鲁鱼粉 71. 4±0.27 11.0±0.11 1.1±0.08
肉骨粉 54.0±0.23 9.2±0.05 35.6±0.14
水解羽毛粉 71.3±0.26 1.78±0.12 15.0±0.11

 

2. 氨基酸含量及比较

蚊子的幼虫样本蛋白质共测定了17种氨基酸的含量。经与3种常用动物性蛋白源原料(鱼粉、肉骨粉、水解羽毛粉)分析比较,结果显示蚊子的幼虫样本的半胱氨酸、组氨酸、苏氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸的含量都显著高于肉骨粉,其他氨基酸与肉骨粉接近。与鱼粉相比,蚊子的幼虫样本的半胱氨酸、酪氨酸含量明显比鱼粉高,其他氨基酸含量低于鱼粉。蚊子的幼虫样本的苯丙氨酸、组氨酸、蛋氨酸、酪氨酸、赖氨酸含量高于水解羽毛粉,其他氨基酸低于水解羽毛粉。由表3也可以看出,蚊子的幼虫样本中必需氨基酸含量(15.39%)高于肉骨粉必需氨基酸(14.71%)。

3. 脂肪酸含量及比较

蚊子的幼虫的脂肪酸含量如表3所示,多种脂肪酸含量符合作为动物性蛋白原料的标准。表4列举了常用的4种油脂的脂肪酸组成。分析比较表3和表4,可以看出蚊子的幼虫样本的棕榈酸和棕榈油酸显著高于其他4种常用的油脂脂肪酸含量;硬脂酸高于菜油;油酸含量高于鱼油。由表3还可以看出,蚊子的幼虫样本的C16:0、C16:1、C18:1c含量丰富,分别占总脂肪酸的34.7%、38.5%和16.09%。

表3 蚊子的幼虫样本脂肪酸含量
脂肪酸成分 含量
C4:0丁酸 0.16±0.02
C10:0葵酸 0.05±0.01
C12:0月桂酸 0.78±0.11
C13:0十三烷酸 0.05±0.01
C14:0豆蔻酸 2.65±0.13
C14:1豆蔻烯酸 0.73±0.04
C15:0十五烷酸 0.35±0.01
C15:1十五烯酸 0.44±0.12
C16:0软脂酸(棕榈酸) 34.7±0.45
C16:1棕榈油酸 38.51±0.55
C17:0十七烷酸 0.23±0. 01
C17:1十七烯酸 0.04±0.01
C18:0硬脂酸 2.37±0.11
C18:1t反油酸 0.18±0.11
C18:1c油酸 16.09±0.23
C18:2t反亚油酸 0.28±0.09
C18:2c亚油酸 0.91±0.06
C18:3n6 γ一亚麻酸 0.05±0.01
C18:3n3 a -亚麻酸 0.51±0.11
C20:0花生酸 0.33±0.12
C20:1n9花生烯酸 0.13±0.03
C20:4n6花生四烯酸 0.11±0.04
C22:0二十二烷酸(山酸) 0.26±0.08
C20: 5EPA 0.08±0.01

 

表4 常用油脂的脂肪酸组成
项目 棕榈酸 棕榈油酸 硬脂酸 油酸 亚油酸 亚麻酸
豆油 10.3±0.21 0.2±0.01 3.8±0.11 22.8±0.21 51.0±0.34 6.8±0.03
菜油 4.0±0.1 0.2±0.01 1.8±0.04 56.1±0.31 20.3±0.21 9.3±0.11
鱼油 17.4±0.23 10.5±0.31 4.0±0.06 11.6±0.14 1.2±0.08 0.8±0.01
猪油 23.8±0.44 2.7±0.15 13.5±0.21 41.2±0.33 10.2±0.03 1.0±0.01

 

三、讨论

蛋白质是一切生命有机体的物质基础,参与体内众多生理过程。同样,在鱼类生长发育过程中,蛋白质也有着不可替代的作用,必须不断地从饲料中获取蛋白质。因此,饲料中蛋白质的含量和质量直接调控鱼类的生长。一般来说,动物性蛋白源中粗蛋白质含量很高,尤其是昆虫类,蛋白质含量在20%~80%。本研究结果表明蚊子的幼虫的粗蛋白质含量为62.4%,高于肉骨粉(54%)和猪肉(35%)的含量,也比大豆(40%)、膨化大豆(41%)和菜籽粕(44%)的含量高,但是低于秘鲁鱼粉(71.4%)、玉米蛋白粉(70%)及水解羽毛粉(71.3%)。

众所周知,蛋白质营养实质就是氨基酸营养。现代营养学观点认为,饲料的营养价值不仅取决于蛋白质含量的高低,更重要的是氨基酸组成及不同氨基酸之间的平衡。氨基酸营养对于鱼类生长、饲料粗蛋白质利用效率、抗应激和免疫功能具有决定意义。本研究结果表明,必需氨基酸总量与非必需氨基酸总量比值的百分数为67.21%,必需氨基酸总量与氨基酸总量比值的百分数为40.19%,符合联合国粮食与农业组织和世界卫生组织规定的蛋白质饲料的必需氨基酸应占其总氨基酸的40%左右,必需氨基酸总量与非必需氨基酸总量比值应在0.6以上。另外,功能性氨基酸如谷氨酸、精氨酸含量比其他昆虫(黄粉虫、蝇蛆及大麦虫)含量要丰富得多,是很好的氨基酸补充剂。

饲料中不仅蛋白质发挥着重要生理作用,作为廉价能量来源,脂肪的含量和质量同等重要,在对鱼类生长、能量代谢、脂溶性维生素的吸收、组织结构成分及节约蛋白质等方面有着重要调控作用。本研究结果表明,蚊子的幼虫脂肪含量较高,中长链脂肪酸中不饱和脂肪酸含量较高,葵酸、月桂酸、豆蔻酸、软脂酸、硬脂酸、花生酸等饱和脂肪酸均含量均衡,可作为动物能量和必需脂肪酸的良好来源。其中,棕榈油酸含量最高(38.51%),而且棕榈油酸主要来源于鱼油等海产品,在糖脂代谢方面具有一定的调控作用。

蚊子的幼虫中蛋白质、粗脂肪营养成分含量较高,氨基酸模式符合联合国粮食与农业组织和世界卫生组织提出的要求,中长链脂肪酸中不饱和脂肪酸含量较高,是一种优质的动物性蛋白饲料源。