王丽娜,肖 颖,陈开琴,唐艳龙,牟云芳
三种天牛幼虫主要营养成分分析
王丽娜1,肖 颖2,陈开琴1,唐艳龙1*,牟云芳1
(1. 遵义师范学院 生物与农业科技学院/贵州省赤水河流域动物资源保护与应用研究重点实验室,贵州 遵义 563002;2. 南昌市林业有害生物防治检疫局,江西 南昌 330000)
【目的】探寻星天牛,粗鞘双条杉天牛,麻天牛幼虫的主要营养成分,评价其营养价值水平,为其食用开发提供理论基础。【方法】运用国家标准检测方法测定星天牛、粗鞘双条杉天牛和麻天牛幼虫的水分、蛋白质、脂肪、总糖的含量。【结果】星天牛、粗鞘双条杉天牛和麻天牛含水率分别为61.60%、60.90%和55.57%;蛋白质含量分别为干质量的38%,41%和45%;脂肪含量分别为干质量的38%,33%和32%;它们之间的总糖含量差异较大,分别为39.23,10.02,28.13 mg/g。【意义】星天牛、粗鞘双条杉天牛和麻天牛具有高蛋白,高脂肪,含水率较高等特点,因此,星天牛、粗鞘双条杉天牛和麻天牛具有较高的营养价值。
麻天牛;星天牛;粗鞘双条杉天牛;营养成分
【研究意义】食用昆虫在我国有悠久的历史,早在3 000多年前的《尔雅》、《周礼》和《礼记》中就有记载,蚁、蝉、蜂3种昆虫加工后给皇帝祭祀和宴饮之用[1]。我国地域辽阔,各地饮食文化各有特色,食用昆虫的种类也差异较大。北方人喜食蝗虫、蚕蛹、蝉蛹、蜂蛹以及豆天蛾幼虫;江浙一带喜爱蚕蛹;台湾则最爱吃香蕉蟋;在云南省,食用昆虫已成为全省各民族普遍的习俗,且早已形成了具有民族特色的食虫文化,比较受欢迎的有蝗虫、蜂蛹、材虫和竹虫等;攀枝花人民对爬沙虫情有独钟。【前人研究进展】由于昆虫体内营养结构合理,含量丰富,其蛋白被国际公认为是高品质的、纯天然的、无毒无害的活性蛋白[2],加之昆虫是地球上种类最多且生物量巨大的生物类群,具有高效的生长繁殖能力和顽强的生命力,可在短期内获得大量昆虫产品,因此使得食用昆虫成为资源昆虫的研究热点[3]。
【本研究切入点】以栗山天牛()、光肩星天牛()、松褐天牛()、星天牛()和双条杉天牛()等为代表的天牛类昆虫,是一类危害严重的蛀干性害虫,我国每年都会投入大量人力物力进行防治[4-5]。而天牛类昆虫的幼虫蛋白质含量较高,在我国东北和云南等地一直都有取食天牛幼虫的传统,俗称蛤虫和材虫。基于此,不少科学家先后测试了多种天牛类昆虫的营养成分,以期开发出天牛类食品,补充人类所需蛋白质的同时,减少害虫的发生。何江红等[6]测试了松褐天牛幼虫的营养成分,表明其蛋白质含量虽然较低,但氨基酸种类齐全,是优良的食药两用昆虫;李大军等[7]测试了栗山天牛的营养成分,表明其营养成分含量丰富,营养价值高,加工处理后,对活化细胞,调节免疫等具有一定益处;胡江[8]测定了麻点豹天牛的营养成分,表明其含有丰富的蛋白质、脂肪、常量元素和微量元素,具有较高的营养价值和食用价值,是一种具有开发潜力的昆虫资源。【拟解决的关键问题】测试星天牛、粗鞘双条杉天牛和麻天牛的营养成分,与其它食物营养成分进行比较,以期为开发天牛类昆虫食品提供参考。
麻天牛幼虫于2019年9月从花鸟市场购买,星天牛和粗鞘双条杉天牛由野外采集,带回实验室极速冻死,备用。
电子天平(JA1003型,上海恒平科学仪器有限公司),电热恒温鼓风干燥箱(101-0A型,秋佐科技),索氏提取器(福州泰美实验仪器有限公司),凯氏定氮仪(KDN-04A型,力辰科技股份有限公司),可调电炉(TDWYL型,沧州泰鼎恒业试验仪器有限公司)。
1.3.1 含水率测定 参照国家标准GB5009.3—2016,采用直接干燥法。取星天、粗鞘双条杉天牛、麻天牛幼虫各6头,放入培养皿中,称其鲜质量。然后置于105 ℃烘箱中烘干3 h,再在80 ℃下烘干直至恒质量。试验重复5次。按下列公式计算含水量。
含水量=(鲜质量-干质量)/鲜质量×100% (1)
1.3.2 蛋白质含量测定 参照国家标准GB/50095—2016,采用凯氏定氮法称取星天牛、粗鞘双条杉天牛、麻天牛幼虫样品各2 g,在催化加热条件下被分解,用硫酸破坏有机物,使含氮物转化成硫酸铵,碱化蒸馏使氨游离,用硼酸吸收后,用硫酸滴定,根据酸的消耗量算出氮的含量,再乘以换算系数6.25,计算出蛋白质含量。重复测定3次,求平均值。
1.3.3 脂肪含量测定 参照国家标准GB/50096—2016,采用索氏抽提法。称取星天牛、粗鞘双条杉天牛、麻天牛幼虫样品各5 g,用干燥的滤纸包住,在索氏提取器内,用石油醚回流提取10 h,提取结束时,用磨砂玻璃棒接取1滴提取液,磨砂玻璃棒上无油斑表明提取完毕,称量。重复测定3次,取平均值。
1.3.4 总糖的测定 参照国家标准GB/T9695.31—2008,采用直接滴定法。称取星天牛、粗鞘双条杉天牛、麻天牛幼虫各5 g,先除去蛋白质,后经盐酸水解,在加热条件下以次甲基蓝作指示剂,滴定标定过的斐林试剂(碱性酒石酸铜溶液),由消耗样品液的量得到试样总糖的含量。重复测定3次,取平均值。
由表1可知,水分与蛋白质含量星天牛最高,其次为粗鞘双条杉天牛和麻天牛。3种天牛的水分与蛋白质含量均高于猪肉,低于鸡蛋、鸡肉、牛肉和羊肉。脂肪含量麻天牛最高,高于鸡蛋、鸡肉和牛肉,低于猪肉和羊肉;星天牛和粗鞘双条杉天牛脂肪含量均低于鸡蛋、猪肉和羊肉,高于鸡肉和牛肉。总糖含量麻天牛最高,其次为粗鞘双条杉天牛,星天牛。
表1 3种天牛幼虫营养成分与其他食物的比较
3种天牛的含水率差异显著(=336.108,=2,=14,=0.000 1)(图1),其中星天牛幼虫的含水率最高,平均为61.60%;粗鞘双条杉天牛幼虫的含水率次之,平均为60.90%;麻天牛幼虫的含水率最低,平均为55.57%。
3种天牛的蛋白质含量差异显著(=490.429,=2,=14,=0.0001)(图2),其中星天牛幼虫蛋白质含量(干质量)最高,平均为455.7 g/kg;粗鞘双条杉天牛幼虫蛋白质含量次之,平均为419.4 g/kg;麻天牛幼虫蛋白质含量最低,平均为382.1 g/kg。
图中不同小写字母表示差异显著(P<0.05),下同
3种天牛的脂肪含量差异显著(=884.909,=2,=14,=0.0001)(图3),其中麻天牛幼虫脂肪含量(干质量)最高,平均为389.1 g/kg;星天牛幼虫脂肪含量次之,平均为330.7 g/kg;粗鞘双条杉天牛幼虫脂肪含量最低,平均为319.7 g/kg。
图3 3种天牛幼虫脂肪含量比较
图4 3种天牛幼虫总糖含量比较
3种天牛的总糖含量差异显著(=3 608.891,=2,=14,=0.0001)(图4),其中麻天牛幼虫总糖含量(干质量)最高,平均为392.3 mg/kg;粗鞘双条杉天牛幼虫总糖次之,平均为281.3 mg/kg;星天牛幼虫总糖含量最低,平均为100.2 mg/kg。
联合国粮农组织曾呼吁食用昆虫来缓解粮食危机。昆虫富含营养及蛋白质,相比其它大型牲畜产生较少的温室气体,需要的饲料相对很少。每28 g蠕虫体内的蛋白质含量是同等重量牛肉中蛋白质含量的3倍;而4只蟋蟀就能提供1杯牛奶的钙含量。由于昆虫是冷血动物,它们不需要从饲料中获取热能来保持体温。昆虫平均使用2 kg的饲料便可生产1 kg的昆虫肉,而牛则需要8 kg的饲料才能产出1 kg的牛肉。食用昆虫的人群主要分布在亚洲、非洲和拉美等地。在南非、秘鲁等地,昆虫已被视为高档佳肴。在泰国等东南亚国家,吃昆虫已成为一种饮食文化,这大大促进了当地饲养昆虫产业的发展。有报告称人类食用的昆虫超过1 900种。在我国,常见的食用昆虫包括蝗虫、家蚕、柞蚕、松毛虫蛹、豆天蛾幼虫、蟋蟀、蜂蛹、竹象、天牛幼虫、蜻蜓幼虫和龙虱等[9]。另外一些昆虫则主要作为药用,如爬沙虫、九香虫、土元等[10]。
何江红等[6]测定了松墨天牛幼虫的营养成分,认为其具有高蛋白低脂肪的特点且氨基酸和微量元素含量丰富,具有较高的食用和药用价值。卓志航等[11]测定了云斑天牛幼虫和成虫的营养成分,表明其粗蛋白含量较高,氨基酸含量丰富且全面,人体必需和半必须氨基酸齐全,属于优质蛋白源,脂肪酸含量丰富且组成理想,富含亚麻酸和亚油酸等多种人体必需脂肪酸,有较高的食用和营养保健作用,且富含多种人体必需微量元素,是一种有较高开发利用价值的资源昆虫。李大军等[7]和王聪慧等[12]测定了栗山天牛的营养,表明其含有7种人体必需的氨基酸、矿物质和微量元素。黄琼等[13]测定了星天牛和粗鞘双条杉天牛幼虫的营养成分,主要包括蛋白质、氨基酸、脂肪酸和微量元素,表明其氨基酸和微量元素含量丰富,具有较高的营养价值。以上研究表明天牛类昆虫含有营养价值高且功能独特的蛋白质、磷脂、不饱和脂肪酸、常量与微量元素,其具有作为食用、药用、饲用等潜在的开发价值。笔者对星天牛,粗鞘双条杉天牛和麻天牛幼虫的营养成分进行测定,表明其含有丰富的蛋白和粗脂肪,与上述研究一致,后续将进一步测定这3种天牛的氨基酸和微量元素含量。
一些昆虫如蝗虫[14]、蚕等[15]已经实现大规模人工饲养食用,但食用天牛类昆虫仍取自野外,未见有人工饲养的报道。这一过程中需要砍伐树木才能获取天牛幼虫,大量获取难度较大,这是天牛类昆虫食用量较小的重要原因。因此,如果将天牛类昆虫当作食品大规模开发,仅依靠野外获取是远远不够的,还需要研究方便快捷的人工饲养方法。虽然国内外亦有一些人工饲养天牛的报道,但其成本较高,难以规模化推广。
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Analysis of Nutritional Compositions of Three Species of Longhorn Beetle Larvae
WANG Lina1, XIAO Yin2, CHEN Kaiqin1, TANG Yanlong1*, MOU Yunfang1
(1. College of Biology and Agriculture, Zunyi Normal University/Laboratory of Regional Characteristic for Conservation and Utilization of Plant Resource in Chishui River Basin, Zunyi, Guizhou, 563002, China; 2. Nanchang Forestry Pest Control and Quarantine Bureau, Nanchang, Jiangxi, 330000, China)
This paper studied the nutritional compositions ofFaldermann,(Forster), andGressitt, and tied to develop new food.The contents of water, protein, fat and total sugar of three species of longhorn beetle larvae were determined by national standard test methods.The results showed that the moisture contents of three species of longhorn beetle larvae were 61.60%, 60.90% and 55.57%, respectively; and the rates of protein to dry weight were 38%, 41% and 45%, respectively; the rates of fat to dry weight were 38%, 33% and 32%, respectively; and the contents of total sugar were 39.23 mg/g, 10.02 mg/g and 28.13 mg/g.Three species of longhorn beetles provided with high protein, high fat, and high water contents, and so provided with high nutritive values, and would become a potential food.
Faldermann;(Forster);Gressitt; nutritional composition
S763.38
A
2095-3704(2021)02-0194-05
2021-03-29
2021-05-07
贵州省科技计划项目(黔科合基础[2020]1Y132)和遵义师范学院博士基金项目(遵师BS[2017]05号)
王丽娜(1980—),女,硕士,主要从事森林病虫害防治和生物多样性研究,297141583@qq.com;*通信作者:唐艳龙,副教授,博士,15120086160@163.com。
王丽娜, 肖颖, 陈开琴, 等. 三种天牛幼虫主要营养成分分析[J]. 生物灾害科学, 2021, 44(2): 194-198.