经济昆虫资源的营养与药用价值-《农学学报》(2017年10期).docx

龙源版权所有 经济昆虫资源的营养与药用价值作者：章玉萍 陈明 张丽丽 代君君 刘健 舒蕊 范涛来源：《农学学报》2017年第10期 摘要：为了研究经济昆虫的营养和药用价值，本研究综述了近5年来国内外的经济昆虫资源研究进展，从蛋白和氨基酸、脂肪和脂肪酸、矿物质和微量元素等几个方面归纳了经济昆虫的营养价值，列举了昆虫抗菌肽、激素、壳聚糖、甲壳素和毒素等经济昆虫生物活性物质的药用价值，并指出了种质资源保护、规模化养殖技术水平、产品加工技术等制约经济昆虫蛋白产业开发利用的瓶颈问题，并给出了相应的对策和建议，以期为加速经济昆虫产业化研究提供参考。 关键词：经济昆虫；营养价值；药用价值 0引言 在土地资源匮乏、海洋渔业过度捕捞、气候变化和水资源短缺等诸多困境共存的当下，“本世纪中叶之后我们吃什么”是科学界亟须解决的问题。联合国粮农组织（FAO）发布的《可食用昆虫：食物和饲料保障的未来前景》指出，昆虫是地球上最大的生物类群，是迄今为止尚未被充分利用的最大生物资源。世界上至少20亿人的传统食物中包含昆虫，许多昆虫富含优质蛋白质、多种维他命、纤维和矿物质，可以作为人类食物的主要来源，有助于缓解当前全球粮食和饲料短缺问题。正因如此，经济昆虫这个概念应运而生。 经济昆虫种质资源指，昆虫纲中与人类经济利益密切相关的种类所带有的遗传资源的总称。作为地球上未被充分开发利用的重要生物资源，经济昆虫资源的开发利用是21世纪昆虫学研究的热点和关键领域。中国经济昆虫资源极为丰富，利用经济昆虫资源的历史更可追溯至3000年以前。《齐民要术》和《食用本草》中就有古人食用蚕蛹和蝉的记载，《本草纲目》中记载的各类食用和药用昆虫更多达70余种。20世纪80年代以来，中国对经济昆虫的开发利用研究主要集中在黄粉虫、蟑螂、家蚕等具有较高食药用价值的昆虫品种。目前，中国在经济昆虫的产业化研究领域虽取得了一些进展，但与国外相比仍存在相当大差距，具体表现在：（1）经济昆虫的商品化和消费化利用仍局限于少数地区，品系种类少，产业规模小；（2）经济昆虫资源的保健和药用价值挖掘仍停留在虫体泡酒、虫身入药的初级阶段，以昆虫体内活性物质提取、分离和纯化为代表的药用昆虫产业发展缓慢；（3）对经济昆虫的饲育和种质资源保护重视不够，目前具备工厂化批量生产能力的可饲育经济昆虫仅有家蚕、柞蚕、黄粉虫等少数品种。因此，本研究对蛋白质、氨基酸、脂肪酸、抗菌肽、昆虫激素等经济昆虫主要成分进行了分析，并提出了经济昆虫从养殖到高价值产品产业化利用的思路，以供参考。 1經济昆虫的营养价值 营养价值高、蛋白质含量丰富、饲育简单和食物转换率高、微量元素丰富等特点是经济昆虫蛋白资源作为食品开发的最大优势。有研究证实，经济昆虫不仅能够满足人类对优质蛋白的需求，还能提供大量不饱和脂肪酸，并富含诸如铜、铁、镁、锰、磷、硒、锌等矿物质以及维生素B2、生物素、叶酸等元素。以黄粉虫为例，黄粉虫幼虫、蛹、成虫的蛋白质含量与鱼类相差无几，且缬氨酸、酪氨酸、丙氨酸等必需氨基酸含量超过40%。目前已经发现可食用的经济昆虫已经超过2000种，但其中只有极少一部分的营养价值被深入研究过。对经济昆虫进行营养成分分类和营养价值分析是进行经济昆虫资源开发利用的先决条件。 1.1昆虫蛋白及氨基酸 蛋白资源是经济昆虫的主要价值体现，如鳞翅目、鞘翅目、半翅目、膜翅目等目的昆虫蛋白含量都在30%以上。但不同种类的经济昆虫在蛋白成分比例上差别较大，如鞘翅目昆虫的平均蛋白含量为40.69%，但不同亚目如原鞘亚目、菌食亚目、肉食亚目、多食亚目等的蛋白含量从8.85%到71.10%不等，悬殊很大。这种差异不仅与种属相关，还和昆虫所在栖息地和饲育方法密切相关。在营养成分已确认的近百种经济昆虫中，大部分昆虫的粗蛋白含量均大于40%，黄粉虫成虫、蝉成虫、中华稻蝗等的粗蛋白含量甚至高于60%，显著高于猪肉、牛肉、大豆等常见食物蛋白（见表1）。此外，经济昆虫蛋白质的氨基酸配比合理，必需氨基酸的含量大多在35%-50%之间，较为接近WHO/FAO提出的理想蛋白质的氨基酸比例。经济昆虫的必需氨基酸和非必需氨基酸比例决定了其与已有的主食品种具有很好的营养成分互补性（见表2）。已有的饲育实验证实，经济昆虫在蛋白质净利用率fnetprotein utilization，NPU）和蛋白质功效比值（proteinefficiency ratio，PER）2个关键指标上优于传统的大豆蛋白，可以作为小鼠等哺乳类动物的优质氨基酸来源。后续的用蝇蛆喂食肉鸡的实验也获得了类似的结果。如果对经济昆虫粗蛋白进行简单的加工，去除几丁质等哺乳动物难吸收的成分，粗蛋白的NPU和PER数值还可进一步提高。 1.2昆虫脂肪和脂肪酸 脂肪是经济昆虫的第二大营养成分。与昆虫蛋白相似，经济昆虫在