食用昆虫氨基酸及脂肪酸研究综述

田华

摘要 食用昆虫为人类提供了丰富的蛋白质、氨基酸和不饱和脂肪酸，实现与其他食物蛋白质、氨基酸及脂肪酸的互补。对食用昆虫蛋白质与氨基酸、脂肪与脂肪酸的组成及提取分离进行了综述，并对食用昆虫的营养价值进行了分析与评价。

关键词 食用昆虫；蛋白质；氨基酸；脂质；不饱和脂肪酸；营养价值

中图分类号 TS201.21 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2015）01-0292-02

Abstract Edible insects provide rich protein，amino acids and unsaturated fatty acids for human being，and their protein，amino acid and fatty acid are complementary to other foods. The composition and extraction of protein and amino acids，fat and fatty acid of edible insect were reviewed，and the nutritional values were analyzed and evaluated.

Key words edible insects；protein；amino acids；fat；unsaturated fatty acids；nutritional values

随着世界人口的急剧增长和社会经济的飞速发展，人类对高品质动物蛋白资源的需求量越来越大，寻求新的蛋白质资源已经成为人类目前的一项迫切任务。昆虫世代短暂、繁殖速度快、食物转化率高，不仅是世界上种类最多的动物类群，也是地球上最丰富的生物资源，自古以来昆虫就是人类食品、药品的一种重要资源，昆虫是大自然馈赠人类的资源宝库。

昆虫的营养成分主要包括蛋白质、氨基酸、脂肪及脂肪酸、糖类、矿物元素、维生素、功能成分等，昆虫营养价值极高，体内富含蛋白质，纤维素含量少，微量元素丰富，易于被人体吸收，特别是人体所必需的氨基酸含量较多，所含脂肪也多为软脂肪和不饱和脂肪酸，消化性能良好[1]，营养保健价值高。本文就食用昆虫蛋白质及其氨基酸、脂肪及脂肪酸的组成及提取分离进行了综述，并对食用昆虫的营养价值进行了分析与评价，以实现昆虫食品与其他食物蛋白质、氨基酸及脂肪酸的互补，达到食用昆虫资源及食用昆虫产业的蓬勃发展。

1 昆虫蛋白质及氨基酸

1.1 昆虫蛋白质含量及测定方法

蛋白质是构成生命的重要组成物质，是由多种氨基酸组成的高分子化合物。蛋白质构成生物体内酶、激素、血红蛋白和胶原蛋白等重要生理作用物质，维持肌体正常的新陈代谢和各类物质在体内的输送，维持体液的酸碱平衡，提供热量。蛋白质还是抗体的重要组成部分，参与免疫系统作用。

昆虫体内的蛋白质含量十分丰富，粗蛋白含量一般在20%～70%之间，是一般肉类、鱼类的2倍以上，如蝇蛆达63%，蝗虫达64.1%，蚯蚓达66%，蛴螬约70%，血蛆虫达55%，蚕蛹达71%，蝴蝶达75%，蟋蟀达75%，蝉达72%，蚂蚁达67%，黄粉虫的成虫、幼虫及蛹的粗蛋白含量分别为64.8%、47.7%及55.2%，还有的昆虫粗蛋白含量甚至高达80%以上，如黄蜂达81%等[2-5]。例如，柞蚕蛹是国内已经开发出的昆虫食品，其蛋白质含量高，脂肪含量低，并且其蛋白质是动物性蛋白质，多为易消化吸收的清蛋白和球蛋白，是理想的高蛋白、低脂肪营养食品。

蛋白质含量测定方法很多，而测定昆虫蛋白质含量的方法主要有自动凯氏定氮仪器法和纳氏比色法，双缩脲法和考马斯亮蓝染色法测定蛋白质含量也很简便，但由于准确性不佳，一般在对准确性要求不高的蛋白质含量测定中选用[6]。

1.2 昆虫氨基酸含量及评价

组成蛋白质的20种主要氨基酸中，必需氨基酸有8种。优质的蛋白质不仅与其所含必需氨基酸的种类与含量有关，而且取决于不同种类氨基酸的比例是否平衡。必需氨基酸的含量比例与人体蛋白质越接近则营养价值越高。通常成年人摄取的蛋白质中必需氨基酸含量应占20%，婴儿应有35%。昆虫血液中氨基酸含量高于人体血液氨基酸含量，也高于大豆氨基酸含量[7]，而且昆虫氨基酸种类和含量比较合理，通常必需氨基酸的含量在10%～30%之间，EAA/TAA为35%～50%，多数种类昆虫EAA/TAA比例接近联合国粮农组织和世界卫生组织提出的氨基酸模式，表明昆虫蛋白质是一种优质蛋白。

由于不同来源蛋白质的氨基酸含量不同，不同蛋白质的限制性氨基酸种类也不同，因此从营养学的角度，将几种蛋白配合食用使必需氨基酸相互补充，以弥补单一蛋白质必需氨基酸含量的不足，从而使蛋白质的生物学价值大大提高。色氨酸和苏氨酸是大部分昆虫的主要限制氨基酸，而蛋氨酸和缬氨酸则是鱼与肉类中主要限制氨基酸，谷物中主要限制氨基酸为赖氨酸。如果把昆虫食品与动植物食品互相搭配食用就可以有效解决必需氨基酸中限制性氨基酸的问题，并且研究得出昆虫所含氨基酸的消化利用率接近甚至高于肉、鱼所含氨基酸[8]。氨基酸在人体内参与蛋白质合成，以及一系列生命活动代谢反应。例如，组氨酸具有扩张血管、降低血压等功效[9]。由此可见，将昆虫蛋白粉作为食品添加剂，能为人类提供丰富的蛋白质，进而优化食品营养结构并提高食品的营养性。

2 昆虫脂质

昆虫同时富含丰富的脂质，且多为软脂酸和不饱和脂肪酸，根据昆虫种类不同其脂质组成也不尽相同[10-11]。并且其体内还含有功能性活性物质，这都为昆虫功能性脂质的研究与应用提供了条件。因此，昆虫脂质具有很大的研究、开发和利用价值。

2.1 昆虫脂质含量及特点

昆虫脂质含量与其种类有一定的关联，并且同一种昆虫在不同的生境条件下其脂质含量也有不同。出现这一变化的主要原因是昆虫激素直接或间接影响脂类合成代谢的平衡，同时昆虫的发育、迁移、滞育、繁殖、飞行等行为也对脂类的合成代谢产生影响[11-14]。Julieta Ramos E.通过对墨西哥86种食用昆虫的营养成分进行分析得出昆虫的脂肪含量丰富。文礼章[3-4]通过对墨西哥86种食用昆虫中蛋白质与脂肪含量关系进行回归分析后发现直翅目、同翅目、蜻蜓目、双翅目昆虫为高脂昆虫。吴时敏等[13]根据研究得出昆虫在蛹、幼体和越冬期脂肪含量较高。

2.2 昆虫脂肪酸组成

昆虫所含不饱和脂肪酸一般为饱和脂肪酸的2.5倍以上，脂肪酸组成与鱼油接近。一些研究得出，与许多其他生物一样，昆虫无法合成多不饱和脂肪酸，然而其后的研究又从昆虫体内发现大量多不饱和脂肪酸。因此，它和甾醇被证实是昆虫所必需的2种脂类成分，其脂肪酸组成受饲料、发育情况及种类等条件影响[13-14]。昆虫油脂可能成为低胆固醇含量的食物或动物油脂资源。同时，昆虫油脂中存在着具有独特生理活性功能的奇数碳脂肪酸，如十五碳脂肪酸、十七碳脂肪酸，这是昆虫油脂目前研究的热点之一[15]。

2.3 昆虫胆固醇和卵磷脂

据2008年泰国卫生部营养处对昆虫胆固醇含量的分析，蟋蟀含量最高，与相同重量的虾头、鸡腿肉相当，蝎子含有胆固醇量相当于鸡皮，蝗虫含胆固醇量与猪腿、鸡肉相当。昆虫中的胆固醇含量水平变化也很大，视种类而定，如可食用的切叶蚁无胆固醇，因此可以通过给昆虫喂食富含△7-甾体的食物来生产低胆固醇的昆虫[16]。

磷脂是动植物组织细胞原生质的重要组成成分，在人体内参与脂肪代谢，具有健脑、降血脂、清除胆固醇、治疗脂肪肝和肝硬化、防衰老等功效。蜚蠊目、鳞翅目和膜翅目与脊椎动物中的卵磷脂以磷脂酰胆碱为主，但在双翅目中则以磷脂酰乙醇胺为主，昆虫油脂中磷脂主要包括磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺和肌醇磷脂。

2.4 昆虫油脂提取及脂肪酸分离分析

目前，提取昆虫油脂多是采用溶剂萃取或压榨的方式，超临界流体萃取技术也可用于昆虫油脂的提取，其提取效率高，提取的油脂纯度高，可有效避免提取的动物油脂发生氧化[10，13-14，17]。油脂脂肪酸组成分析可用气相色谱法、红外光谱法、高效液相色谱法、薄层层析法、气相色谱-红外光谱联机法、气相色谱-质谱联机法、超临界萃取法等。通过这些分析方法可以对油脂及脂肪酸进行定性与定量分析，并且可以对其分子结构等进行分析 [18-22]。常见的多不饱和脂肪酸纯化、分离技术有低温结晶法、脉素包合法、吸附分离（柱层析）法、脂肪酶浓缩法、超临界流体萃取法、分子蒸馏法、金属盐形成法等。2008年明哲[23]以超临界CO2萃取蚕蛹油并对其脂肪酸组成进行气相色谱分析，结果发现蚕蛹油中α-亚麻酸达54.51%，油酸达10.69%，亚油酸达8.46%，棕榈酸达1.74%，硬脂酸达5.17%，软脂酸达18.63%。其中，不饱和脂肪酸含量达75.4%，功能性成分α-亚麻酸的含量高达72.3%，食用营养保健价值相当高。

3 结语

昆虫资源是前景广阔的产业化资源。昆虫营养价值极高，主要营养成分包括蛋白质及其氨基酸、脂肪和脂肪酸、糖类、矿物元素、维生素及活性物质等，特别是人体所必需的氨基酸、不饱和脂肪酸含量较高，可与其他食物蛋白质、氨基酸及脂肪酸搭配食用以弥补其他植物和动物蛋白必需氨基酸、不饱和脂肪酸的短缺。因此，为解决我国蛋白资源缺乏，既要提高现有蛋白质资源的利用率，又要着手开发新的蛋白资源。

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