全龄人工饲料育与全龄桑叶育的蚕蛹和蚕沙营养成分检测*

张雨丽 刘艳伟 陆俣伽 鲁 成 韦博尤 王平阳 闭立辉 韦 伟 张桂征

(1.广西壮族自治区蚕业技术推广站，南宁 530007；2.家蚕基因组生物学国家重点实验室，重庆 400715)

家蚕自古以来以桑叶为食，蚕体生长发育所需的营养物质都来自桑叶。随着现代农业及农村经济的发展，农村劳动力成本上升、土地资源紧缺等问题不断凸显，传统蚕丝产业的原料茧生产方式已越来越不适应我国现代农业发展的要求[1]。用人工饲料饲养家蚕具有高效、可突破季节限制等诸多优势，能显著地提高生产可控性及标准化生产水平，是实现工厂化高效生产优质蚕茧的关键技术[2]。

由于家蚕长期取食桑叶并与其协同进化，尽管近30多年科研工作者在家蚕人工饲料配方研究、家蚕人工饲料适应性品种选育等方面做了大量工作，能让家蚕适应人工饲料饲育并吐丝结茧，但用桑叶饲养家蚕与用人工饲料饲养家蚕在幼虫成活率、产丝量等诸多方面均存在差异[3]。Cristina等[4]通过比较蛋白质组学方法研究表明，尽管全龄桑叶育家蚕蛹与人工饲料育家蚕蛹其生理特性没有明显变化，但蚕蛹的蛋白质组成却存在差异。Dong等[5]分析了全龄桑叶育和全龄人工饲料育家蚕的血淋巴代谢组，结果表明人工饲料育与桑叶育的家蚕在氨基酸、有机酸和维生素代谢方面均有所不同。

蚕蛹和蚕沙是蚕丝产业的主要副产物，近10多年全行业对这些副产物进行资源和效益最优化开发利用，极大地提升了蚕丝产业总体经济效益，也催生了以蚕桑资源为物质基础的全新产业。基于已有的研究，我们推测人工饲料育与桑叶育的家蚕蛹及蚕沙的营养成分含量也可能存在差异。为此，我们利用人工饲料适应性家蚕品种桂蚕5号[6]进行全龄人工饲料育与桑叶育，收集蚕蛹及5龄期蚕沙，按照营养成分测定的相关国家标准规定方法测定其蛋白质、脂肪、纤维素、脂肪酸等主要营养物质含量，以期为不同饲育方式养蚕过程中蚕蛹、蚕沙副产物的合理开发利用提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试家蚕品种：人工饲料适应性家蚕品种桂蚕5号，由广西蚕业科学研究院自主育成，委托广西兴业县华盛蚕业科技有限公司生产一代杂交种。家蚕人工饲料：采用重庆正佳饲料有限公司生产的粉体饲料。

1.2 试验方法

试验于2020年8月在广西蚕业技术推广站家蚕遗传育种研究室养蚕室进行。设置2个试验组：全龄人工饲料育组和全龄桑叶育组。

分别使用人工饲料和桑叶饲养供试家蚕品种桂蚕5号，于5龄1～5 d，每天均收集蚕沙，将各试验组收集的蚕沙混合后放置在65 ℃鼓风干燥箱中烘干，自然回潮24 h后备用。利用塑料折蔟上蔟，上蔟6 d后采茧并削开蚕茧取出蚕蛹，将蚕蛹放置65 ℃鼓风干燥箱烘干备用。

桑叶育采用常规一日三回育的饲育方法，1～3龄小蚕切叶饲喂，4～5龄片叶饲喂。人工饲料育在1龄、2龄各给饵1次，3龄、4龄各给饵2次，5龄给饵3次。供试家蚕饲育到熟蚕适时上蔟。蚕期环境全龄平均温度27.89 ℃，平均湿度(RH)90.38%；蔟中平均温度25.91℃，平均湿度(RH)55.39%。

1～3龄用人工饲料按饲料粉与水的质量比为1∶1.8的比例配制，4～5龄用人工饲料按饲料粉与水的质量比为1∶1.6的比例配制。将饲料粉和水充分搅拌均匀后，装入保鲜袋内，再将保鲜袋放到食品盒中，每袋厚度约3 cm；采用蒸煮设备100℃隔水蒸煮40 min后取出，自然冷却后切片或切条饲喂。桑叶育所使用的桑叶采自广西蚕业技术推广站试验桑园的桑品种，每天采新鲜叶饲喂。

1.3 检测项目

收集的蚕沙及蚕蛹样品送至广西壮族自治区分析测试研究中心测试。测试的主要营养成分为脂肪、蛋白质、粗纤维、灰分，其含量测定分别按标准GB 5009.6-2016《食品安全国家标准食品中脂肪的测定》、GB 5009.5-2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》、GB/T 5009.10-2003《植物类食品中粗纤维的测定》和GB 5009.4-2016《食品安全国家标准食品中灰分的测定》进行。脂肪酸含量按标准GB 5009.168-2016《食品安全国家标准食品中脂肪酸的测定》分别测定软脂酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸的含量。按标准GB 5009.124-2016《食品安全国家标准食品中氨基酸的测定》测定17种常规食品氨基酸的含量。所测营养物质的含量以干物质的质量分数表示。

2 结果与分析

2.1 全龄人工饲料育和全龄桑叶育蚕蛹的主要营养物质含量

按照食品中脂肪、蛋白质及灰分含量的测定标准对全龄人工饲料育、全龄桑叶育蚕蛹样品进行检测的数据见表1。其中，全龄人工饲料育的蚕蛹中蛋白质含量比桑叶育的质量比高124(mg·g-1，md)，灰分质量比含量高4(mg·g-1，md)，但脂肪和粗纤维质量比含量却分别低74(mg·g-1，md)和8(mg·g-1，md)。结果表明人工饲料育获得的蚕蛹与桑叶育的蚕蛹相比，具有蛋白质含量高、脂肪和纤维含量低的特性。

表1 全龄人工饲料育与全龄桑叶育蚕蛹中的主要营养物质含量比较 质量比/(mg·g-1，md)

2.2 全龄人工饲料育与全龄桑叶育蚕蛹的氨基酸组成及含量

测定两组蚕蛹样品中的氨基酸组成及含量见表2。全龄人工饲料育蚕蛹的总氨基酸含量比桑叶育的质量比高19.3(mg·g-1，md)。检测样品中常规的17种氨基酸发现胱氨酸含量均为0，而含有其余16种氨基酸，且两组蚕蛹样品中都是谷氨酸的含量最高。

表2 全龄人工饲料育与全龄桑叶育蚕蛹中的氨基酸组成及含量比较 质量比/(mg·g-1，md)

2.3 全龄人工饲料育与全龄桑叶育蚕蛹的脂肪酸含量

按食品中脂肪酸测定标准测定两组蚕蛹样品中的几种脂肪酸含量如表3所示。全龄人工饲料育蚕蛹的硬脂酸和亚油酸高于桑叶育蚕蛹，但软脂酸、油酸和亚麻酸低于桑叶育蚕蛹，尤其是亚麻酸含量差异较大，在全龄人工饲料育蚕蛹干质量中的质量比仅为2.36(mg·g-1，md)。

表3 全龄人工饲料育与全龄桑叶育蚕蛹中的几种脂肪酸含量比较 质量比/(mg·g-1，md)

2.4 全龄人工饲料育与全龄桑叶育蚕沙的主要营养物质含量

按食品标准测定两组5龄期蚕沙样品中脂肪、蛋白质等主要营养物质的含量，如表4所示：全龄人工饲料育蚕沙中只有蛋白质的含量高于桑叶育的蚕沙样品，脂肪、粗纤维和灰分均低于桑叶育的蚕沙样品。

表4 全龄人工饲料育与全龄桑叶育5龄期蚕沙中的主要营养物质含量比较 质量比/(mg·g-1，md)

2.5 全龄人工饲料育与全龄桑叶育蚕沙的脂肪酸含量

5龄期蚕沙中脂肪酸含量见表5所示。在所测的脂肪酸指标中，全龄人工饲料育蚕沙中含量均低于桑叶育，尤其是亚麻酸含量差异明显。全龄人工饲料育蚕沙中脂肪酸含量均比较低。

表5 全龄人工饲料育与全龄桑叶育5龄期蚕沙中的几种脂肪酸含量比较 质量比/(mg·g-1，md)

3 小结与讨论

蚕蛹与蚕沙的加工产品在食品、动物饲料、医药等诸多领域都有应用，对其营养特性的评价可以为开发其潜在的用途提供参考。有研究表明，昆虫的营养物质含量与其饲料成分高度相关[7-8]。本试验发现，全龄人工饲料育与全龄桑叶育的蚕蛹、蚕沙中的主要营养成分及脂肪酸含量均有差异，说明家蚕取食的食物对蚕蛹和蚕沙的营养成分有极大的影响，这与相关的报道一致。

本试验结果表明，家蚕品种桂蚕5号全龄采用人工饲料育的蚕蛹中蛋白质和灰分含量高于全龄采用桑叶育的蚕蛹，但脂肪和粗纤维的含量却相反。该结果与Chieco等[9]的研究相同，他们测试产白色茧和黄色茧的两个家蚕品种采用人工饲料育与桑叶育的蚕蛹营养成分发现，两个供试家蚕品种全龄取食桑叶时蚕蛹中的脂肪含量较高，蛋白质含量却比全龄取食人工饲料的蚕蛹低。本试验结果还表明，在全龄人工饲料育的蚕蛹中，亚油酸的含量高于桑叶育的蚕蛹，而亚麻酸的含量则远低于桑叶育的蚕蛹，该结果也与Chieco等[9]的研究结果相类似。

蒋勇兵等[10]报道，蚕沙中粗蛋白质量比为106.5～176.4(mg·g-1，md)，粗脂肪质量比为19.4～52.4(mg·g-1，md)。本试验测定家蚕品种桂蚕5号桑叶育的5龄期蚕沙样品中，蛋白质质量比为162(mg·g-1，md)、脂肪质量比为57(mg·g-1，md)；但人工饲料育的5龄期蚕沙样品中，蛋白质质量比却高达223(mg·g-1，md)，而脂肪、粗纤维和灰分的含量都比桑叶育的低，而且人工饲料育5龄期蚕沙样品中的软脂酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸含量也均比桑叶育的低。

采用人工饲料育获得的蚕蛹和蚕沙，其主要营养成分含量、氨基酸含量、脂肪酸含量等与桑叶育获得的蚕蛹和蚕沙存在差异，这将给工厂化全龄人工饲料养蚕副产物的开发利用提供新的思路。