黄粉虫在不同饲料比例下的泡沫降解率研究

徐世才，唐 婷，闫 宏，刘小伟

(延安大学生命科学学院，陕西 延安 716000)

黄粉虫Tenebrio molitor L.，又称黄粉甲、面包虫，属鞘翅目拟步甲壳粉甲属，是一种仓库害虫，分布于世界各地。由于其含有丰富的蛋白质和多种氨基酸，人们常用它作为特种畜禽养殖的鲜活饵料和蛋白质饲料添加剂，是一种应用前景非常广阔的资源昆虫。根据对黄粉虫营养成分的分析表明，其蛋白含量、脂肪含量及脂肪中不饱和脂肪酸含量都很高，且氨基酸组分合理，富含多种维生素及有益微量元素，因而被列入优良动物营养保健品之列，也可作为提取高蛋白，几丁质的原料以及作为新兴的昆虫食品，是理想的人工养殖饲料昆虫。由于其易于饲养，许多动物园广泛养殖，以其幼虫作为鸟等动物的活饲料 (严善春，2001;陈晶等，2004)。目前许多单位开发利用黄粉虫喂养蝎子、牛蛙等经济动物，效果良好。黄粉虫作为一种高蛋白营养源，经过加工，还可以作为食用昆虫，国内有关单位研究将黄粉虫制成复合氨基酸食品、饮料和药品 (崔蕊静等，1988)。近年来黄粉虫多饲养用于饲料、食品、保健品、化妆品等，更在日常生活中发现了黄粉虫可降解塑料泡沫，但目前国内并没有人确切的研究黄粉虫在保证不影响自身生长发育速率的情况下，究竟最大能降解泡沫的百分率是多少。且实验中对黄粉虫排泄物进行检验，发现为黑褐色物质，将其进行燃烧，并无泡沫燃烧时的刺激味出现，故认为黄粉虫将泡沫进行了彻底的降解，但降解为何种成分需进一步探讨研究。本实验以确切的实验数据为支撑，旨在在以后的环境保护中，能最大限度的利用黄粉虫作为降解泡沫的益虫，并能最大限度的将废物泡沫利用起来，实现变废为宝，降低饲养黄粉虫成本。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验虫源:以延安大学生命科学院动物学实验室繁育的黄粉虫为供试虫源，待成虫开始产卵后，在接卵前1天的20∶00换上1张新的接卵纸，并在第2天的20∶00取出接卵纸，24 h内接到的卵视为同龄卵，供试验使用。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计

结合泡沫与麸皮的密度差异，考虑实验室条件，将饲料分成5组，分别为泡沫:麸皮 (1∶10)，(1∶8)，(1∶6)，(1∶4)，(1∶2)，5个饲料比例梯度，即保持泡沫质量为1 g，将麸皮质量依次设为10 g，8 g，6 g，4 g，2 g。每组 3个重复，增加一组空白对照，即只加10 g麸皮，不加泡沫。每个培养皿中放40头黄粉虫，置于室温下养殖。每个培养皿中放入少量相等质量的白菜叶片，适当喷水以保证湿度。饲养时用经过太阳暴晒过的的麸皮饲养。用恒温光照培养箱 (GZP－250型，上海精宏实验设备有限公司生产)控制光照为14 L∶10 D，相对湿度为 (70±5)%。

1.2.2 数据记录

每7 d称量 (万分之一电子天平)一次各培养皿中黄粉虫的质量和泡沫减少量，并计算各培养皿黄粉虫死亡数，计算每组平均重量及平均增重量，所有称量所得数据皆保留5位小数。泡沫降解率以从放虫进去那天算起，到全部化蛹结束那天为止，这期间总的泡沫降解情况为标准计算。

每天8∶00、15∶00、22∶00观察黄粉虫发育进度，并做详细记录。统计各虫态 (龄)的发育历期。全世代发育历期，均采用卵历期+幼虫历期+蛹历期 (徐汝梅，2005;徐世才等，2006)。

根据以上资料推测出黄粉虫在哪种比例饲料下对泡沫的降解最快且不影响生长发育。

1.2.3 相关数据的计算方法

泡沫总分解率为分别累加每组每一次记录的平均泡沫降解质量再×100%，

泡沫总分解率=(M1+M2+M3+…+Mx)×100%

式中，Mx表示第x次观测称量得到的泡沫降解质量。

2 结果与分析

2.1 黄粉虫不同饲料配比下的平均泡沫降解情况

根据各处理下黄粉虫降解泡沫的观测情况，得出黄粉虫在不同饲料配比下的泡沫降解情况(图1)。各个处理下都有黄粉虫对泡沫降解的明显现象，各组的降解情况都是先上升后又降低的趋势，降解质量的上升是黄粉虫逐渐长大的一个结果，之后降解质量的降低与黄粉虫开始进入蛹期有关。

由于黄粉虫个体间的差异性，可能导致虫之间的龄期有差异，所以有些先进入化蛹阶段，故而泡沫降解质量会先开始下降，即泡沫降解质量的最高点会不在同一时间，如饲料配比为 (1:10)的在第4次观测时就达到最高， (1∶8)和(1∶2)的在第5次观测时才达到最高，而剩下的(1∶6)和 (1∶4)在第6次观测时才达到最大。

2.2 各组泡沫最终降解情况

图1 不同饲料配比下黄粉虫平均泡沫降解情况Fig.1 Different feed ratio degradation of Tenebrio molitor under average bubble

表1是由新复极差法比较各组的差异显著性所得的结果，从上表可知，饲料配比为(1∶6)下的泡沫降解率最大，为74.21%，且与各值都达到极显著性差异。(1∶8)与 (1∶10)下的泡沫降解率无显著性差异，分别为 49.26%和45.58%，(1∶10)下的泡沫降解率分别都与 (1∶4)和(1∶2)下的泡沫降解率都达到显著性差异，(1∶4)与(1∶2)之间未达到显著性差异，降解率分别为35.86% 和37.24%，(1∶6)与 (1∶2)和(1∶4)下的泡沫降解率都达到及显著差异水平。

表1 不同饲料配比下泡沫降解率的差异显著性比较Table 1 Bubbles under the different feed ratio comparison of degradation rate of significant difference

2.3 不同饲料配比下的黄粉虫体重平均增长情况

根据对各处理下黄粉虫体重的测量情况，得出不同饲料配比下的黄粉虫体重增长情况折线图(图2)，由上图可以看出，空白对照组的黄粉虫的体重增长情况是最好的，饲料配比为泡沫 ∶麸皮=(1∶6)下的体重增长情况与之不相上下，其次为(1∶8)的情况好，再其次为(1∶10)的，再其次为(1∶4)的，最差为(1∶2)，说明(1∶6)下的生长情况与不加泡沫时的生长情况无差别，即添加14.28%泡沫时对黄粉虫的正常生长发育无不利影响;(1∶4)和 (1∶2)下的生长情况最差，是由麸皮含量太少，无法满足正常生长所需营养而至，与预期情况一致。第1次称重时各处理下黄粉虫体重增长数并不高，前2次称量中虫的平均增重量上升并不明显，甚至出现增重量下降的情况，这都是黄粉虫刚放进各处理中不适应新环境所致。之后第2次到第3次称重时体重持续上升。第4次称重之后各处理里的虫陆续进入化蛹期，大虫化蛹，其余幼虫体重继续增长，但体重增长陆续降低，最终在第七次也是最后一次称重时维持一个很小的变化范围而几乎保持均重不变。

图2 不同饲料配比下的黄粉虫体重平均增长情况Fig.2 Different feed proportioning of Tenebrio molitor lost an average of growth

2.4 不同泡沫比例下的黄粉虫实验种群生命表

不同饲料配比对黄粉虫的存活和繁殖均有明显的影响，根据不同饲料配比下各发育期存活率和成虫繁殖力所得资料，并参考Harcount的方法，计算生命表参数，组建了黄粉虫在不同饲料配比下的种群生命表 (表2)。表中的起始卵数为假定数，各发育阶段的死亡率为实际观察值。性比假设为1/1(观察值为0.99)。由于黄粉虫的个体间存在差异性，根据记录结果推断，挑选的幼虫中最早的有4龄幼虫，最晚的是6龄幼虫，故可统一从6龄开始比较各处理下的幼虫发育历期。

由表2可以看出，饲料配比对黄粉虫存活的影响因其所处发育阶段不同而有所差别。在泡沫所占比例为33.33% 范围内，卵、幼虫、蛹、成虫的生存最适饲料比例区为14.28～20.00%，即在泡沫:麸皮=(1∶2)以下的范围内，卵、幼虫、蛹、成虫的生存最适饲料比例区为 (1∶6)～ (1∶4)，在该比例内，卵的孵化率、幼虫的存活率、蛹的羽化率均相对较高;高泡沫比例对黄粉虫的影响程度明显大于低泡沫比例的影响程度。在泡沫比例33.33% 时，即饲料比例为 (1∶2)时6龄幼虫的死亡率明显高于其它龄期的幼虫。总体趋势中8～11龄幼虫的存活率最高。

表2 不同泡沫比例下的黄粉虫实验种群生命表Table 2 Tenebrio molitor experimental population life table at different temperatures

3 结论与讨论

本实验根据观察记录数据，得到黄粉虫在不同泡沫比例下的生长情况，通过比较黄粉虫的体重增长情况和黄粉虫在不同饲料配比下的泡沫降解率，以及通过建立黄粉虫实验种群生命表，从而找出黄粉虫的最适饲料比为泡沫∶麸皮=1∶6，即当饲料中添加14.28% 泡沫时黄粉虫的生长状况以及对泡沫的降解情况是最优的，这为环境保护提供一个理论数据和实验支持，从而在室内大量饲养黄粉虫而扩大黄粉虫的种群数量时，能最大限度的实现废物利用，节约成本。

但本实验只是初步探究，无前人实验参照，且只是实验室实验，由于不同地区所处的地理环境不同，除温度以外的其他因素如湿度 (吴书侠等，2009)、光照 (周文宗等，2006;杜高忠，2010)、养殖密度 (高莉红等，2006;刘玉东等，2010)、氧气浓度等也不同程度的影响着各个虫态(龄)的发育，国内相关报道说明黄粉虫的分龄、发育等与环境因素联系比较紧密 (刘光华等，2001)，所以各地黄粉虫对泡沫的降解率不一致，实际运用中还需进一步探讨总结经验。

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