巨疖蝙蛾幼虫的营养成分分析

唐慧敏,樊子婧,周 琼

(湖南师范大学生命科学学院,动物肠道功能调控湖南省重点实验室，中国 长沙 410081)

昆虫是一类具有极强繁殖能力和顽强生命力的生物，其蛋白质和总脂肪含量丰富。近年来资源昆虫的研究与利用越来越受重视，开发其食用或药用价值是很重要的方面[1,2]。蝙蝠蛾科(Hepialidae)是鳞翅目(Lepidoptera)昆虫中较为原始的一个类群，也是重要的林业和药用植物害虫，该科的一些种类是虫草菌[Cordycepssinensis(Berkeley) Saccardo]的重要载体，因此成为我国名贵的中药材——虫草的重要寄主[3]。目前有关虫草的研究主要集中在菌上，对虫草寄主昆虫的研究相对较少，加强对寄主幼虫的研究，将推动虫草全人工培育的研究[4]。

雪峰虫草是线虫草菌属的一个新种真菌——雪峰虫草菌Ophiocordycepsxuefengensissp. nov.寄生于蝙蝠蛾科昆虫幼虫形成的真菌子座和僵虫的复合体，是2013年发现的新种，因多产于雪峰山脉而得名[5]，也是目前世界上已知的最大的虫草，是与冬虫夏草在 DNA 水平上相似性最高的物种[6]。其与冬虫夏草的主要功效成分虫草酸(D-甘露醇)、氨基酸、多糖和腺苷的含量比较接近，通过分子生物学和真菌分类学的鉴定，证实了雪峰虫草和冬虫夏草的亲缘关系很相近[7]。该虫草具有止咳化痰、补肺益肾、抗癌和提高免疫力等功效，且对腰膝酸痛、梦遗阳痿、久咳虚喘也有显著效果，在湖南省洞口县瑶族乡民间流传使用已久，被视为珍贵的强壮滋补中药和瑶药[8,9]。张水寒等[10]鉴定了雪峰虫草的28种主要化学成分，其中包括了5种脂肪酸组分。

巨疖蝙蛾Endoclitadavidi(Poujade,1886)隶属于鳞翅目蝙蝠蛾科Hepialidae蝙蛾属Endoclita(Phassus)，主要分布在我国福建、广西和湖南，是一种蛀干性昆虫，也是现有蝙蝠蛾科标本中体型最大的种类[3,11]。该虫主要蛀食马鞭草科药用植物大青ClerodendrumcyrtophyllumTurcz．等植物的根和茎[12]。通过与采自湖南洞口雪峰虫草僵虫(蝙蛾被雪峰虫草菌寄生感病后形成的虫草菌丝体及繁殖结构)的线粒体COI基因的比对分析，明确了巨疖蝙蛾是雪峰虫草菌的重要寄主[13]。目前有关巨疖蝙蛾的研究报道甚少，而其幼虫的营养成分及功能尚未见报道。由于虫草菌生长发育的营养主要来源于寄主昆虫，同时虫草子座及僵虫的化学成分种类和含量也受寄主昆虫的影响，因此研究巨疖蝙蛾幼虫的营养成分，对于探讨雪峰虫草的药用价值和利用巨疖蝙蛾幼虫规模化人工培育雪峰虫草具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 供试昆虫及处理方法

巨疖蝙蛾Endoclitadavidi(Poujade,1886)高龄幼虫：采自湖南省洞口雪峰山脉(27°5′N/110°30′E，海拔300～600 m)。野生高龄幼虫于2018年1月野外采集供试；人工饲养高龄幼虫于2016年8月野外采集低龄幼虫，在实验室内利用人工饲料饲养。野生和人工饲养幼虫的营养成分测试分析均于2018年1月进行。

1.2 试虫处理和营养成分测定方法

分别取野生和人工饲养的高龄幼虫35和32头，饥饿处理48 h，单头幼虫分别称鲜重，在超低温真空冻干机(LABCONCO freezone 2.5)内冻干24 h后，再称单头幼虫的干重。用小型中药材电动粉碎机(莱芙800G)粉碎后，样品委托湖南省农产品加工研究所(湖南省食品测试分析中心)进行有关指标测定。参照中华人民共和国食品安全国家标准汇编，粗脂肪采用索氏提取法 (GB 5009.6-2016)，蛋白质采用凯氏定氮法(GB 5009.5-2016)，氨基酸采用氨基酸自动分析仪法(GB 5009.124-2016)，脂肪酸采用酯交换法(GB 5009.168-2016)，灰分采用灼烧称重法(GB 5009.4-2016)测定。

2 结果与分析

2.1 水分、灰分、总蛋白质、总脂肪质量分数

经称重分析，野生巨疖蝙蛾高龄幼虫平均每头鲜重为3.506 7 g，干重为1.354 6 g，平均含水量为61.37%；人工饲养的高龄幼虫，平均每头鲜重为3.431 3 g，干重为1.202 4 g，平均含水量为64.96%。

各主要营养成分如表1所示，其中，野生幼虫干物质中的蛋白质、脂肪和灰分分别占其干重的48.7%，39.4%和3.4%，其蛋白质与脂肪质量分数(P/G)比值为1.27。人工饲养幼虫干物质中的蛋白质、脂肪和灰分分别占其干重的34.9%，50.7%和2.4%，其蛋白质与脂肪质量分数(P/G)比值为0.69。可以看出，野生幼虫的蛋白质质量分数高于人工饲养幼虫，粗脂肪质量分数低于人工饲养幼虫。

表1 巨疖蝙蛾幼虫的营养成分质量分数 单位：%

2.2 氨基酸质量分数分析

对巨疖蝙蛾幼虫的17种氨基酸测定结果见表2。可以看出，野生巨疖蝙蛾幼虫的总氨基酸和各氨基酸质量分数均比人工饲养幼虫高：17种氨基酸的总含量(TAA)分别为41.01%和30.05%，其中，必需氨基酸含量(EAA)分别为10.08%和9.57%，非必需氨基酸含量(NEAA)分别为16.99%和13.51%。但野生幼虫必需氨基酸占总氨基酸的比例低于人工饲养幼虫，分别为24.58%和31.85%，必需氨基酸与非必需氨基酸之比分别为0.59和0.71。

其中，野生幼虫和人工饲养幼虫的17种氨基酸中均以谷氨酸质量分数最高，分别为4.80%和3.71%；野生幼虫质量分数最低的为蛋氨酸和组氨酸，均为1.37%，人工饲养幼虫质量分数最低的为胱氨酸，仅为0.21%。

支链氨基酸(BCAA)包括亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸等，其中以亮氨酸最为重要。从表中数据可见，野生巨疖蝙蛾幼虫的支链氨基酸占必需氨基酸的66.87%，人工饲养巨疖蝙蛾幼虫的支链氨基酸占比也达到53.40%。

表2 巨疖蝙蛾幼虫的氨基酸质量分数 单位：%

注：*为必需氨基酸，#为支链氨基酸。

2.3 脂肪酸含量分析

巨疖蝙蛾幼虫的脂肪酸质量分数测定结果见表3，可以看出，巨疖蝙蛾幼虫的油脂中共检测出脂肪酸13种，其中不饱和脂肪酸(P)有7种(棕榈油酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、二十碳一烯酸、二十碳二烯酸和二十二碳二烯酸)，饱和脂肪酸(S)有6种(月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、花生酸和二十二烷酸)。野生和人工饲养幼虫的不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的比值(P/S)分别为2.64和2.23，说明野生幼虫的不饱和脂肪酸的质量分数较之于人工饲养的幼虫相对丰富。必需脂肪酸主要包括亚油酸和亚麻酸，野生幼虫中的质量分数达8.29%，远远高于人工饲养幼虫的1.19%。

表3 巨疖蝙蛾幼虫的脂肪酸组分质量分数 单位：%

3 结论与讨论

蛋白质和氨基酸是昆虫体的主要营养成分[15]。本研究结果发现，巨疖蝙蛾幼虫的蛋白质质量分数为34.9%～48.7%，比蟑螂(蛋白质质量分数为63.3%～70.0%)、黄粉虫幼虫(47.7%～54.3%)、柞蚕(54.6%)略低，但比小金蝙蝠蛾幼虫蛋白质质量分数(10.8%)[14]高；野生巨疖蝙蛾幼虫的蛋白质含量、总氨基酸和17种氨基酸含量均高于人工饲养幼虫，但野生幼虫必需氨基酸占总氨基酸的比例低于人工饲养幼虫。

支链氨基酸与运动性疲劳之间的关系非常密切，它能降低运动后体内自由基的水平并提高抗氧化酶的活性，同时也有利于机体钙浓度的稳定，并提高机体的运动能力[16.17]。野生巨疖蝙蛾幼虫的支链氨基酸占必需氨基酸的66.87%，高于人工饲养巨疖蝙蛾幼虫的53.40%，并均高于小金蝙蝠蛾的51.72%[14]，说明巨疖蝙蛾幼虫含有较多的抗疲劳和提高运动能力的功效成分，这可能对雪峰虫草的药用价值有益。

巨疖蝙蛾幼虫粗脂肪的质量分数为39.4%～50.7%，比黄粉虫的28.9%～37.6%、柞蚕21.2%、蟋蟀17.3%高出许多，比小金蝙蝠蛾幼虫[14]略低。解剖巨疖蝙蛾幼虫发现，巨疖蝙蛾幼虫体腔内有厚实的脂肪体，把内脏包裹起来(未发表数据)，而脂肪体少的昆虫幼虫难以被虫草菌寄生，推测虫草菌的寄生繁殖可能需要高的脂肪成分，该推测尚待进一步的研究证实。

甘卓亭等[18]比较了包括雪峰虫草在内的几种野生和人工培养虫草的微量元素，发现Mn，Fe，Cu，Zn及Sr等微量元素在野生虫草中含量普遍较人工培养的高。

从野生和人工饲养巨疖蝙蛾幼虫的粗脂肪含量看，野生幼虫粗脂肪含量低于人工饲养幼虫，但不饱和脂肪酸的含量较之于人工饲养幼虫高，而且野生幼虫的必需脂肪酸含量远远高于人工饲养幼虫。说明野生幼虫的营养成分对人体健康更有利。

对巨疖蝙蛾幼虫营养成分的分析结果表明，巨疖蝙蛾幼虫有较丰富的营养价值。由于虫草的营养价值与药用价值主要体现在蛋白质、氨基酸、虫草素、虫草多糖等系列活性物质[19-21]，寄主昆虫的营养成分与虫草的成分构成有密切关系。因此本实验结果在一定程度上对雪峰虫草在医药方面的功效研究提供了依据。从目前初步的研究结果来看，巨疖蝙蛾人工饲养幼虫的营养成分较之于野生幼虫稍低，但尚不知是否对雪峰虫草菌的生长以及成品虫草的有效活性成分有影响，幼虫饲料配方的合理优化和规模化健康养殖等仍有待进一步研究。

冬虫夏草是我国药用价值较高的珍稀名贵传统中药材，有多种蝠蛾可作为其寄主昆虫[22]，目前，因受全球气候变化的影响，导致冬虫夏草适宜生长地的范围急剧缩减，人为无节制的挖采以及对产区植被等生态环境的严重破坏，加之传统粗放的采集、加工和食用致使这一珍稀资源长期得不到合理保护和高效利用，间接或直接导致了冬虫夏草的野生资源日益枯竭[23.24]。而雪峰虫草具有适应低海拔环境的生存能力，可进一步研究其医疗和药用方面的价值。