齊乃萍,秦銘潞,李增安,劉玉升

山東農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院,山東 泰安271018

黃粉蟲Tenebrio molitorL.又名面包蟲，屬于鞘翅目Coleoptera，擬步甲科Tenebrionidae，是一種重要的倉儲害蟲，呈世界性分布[1]，黃粉蟲又是一種重要的且已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化的環(huán)境資源昆蟲[2]。其資源價值不僅體現(xiàn)在蟲體本身的蛋白質(zhì)、脂肪、氨基酸等物質(zhì)，更重要的是該蟲具有食性廣、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的特點，能迅速取食蔬菜尾菜、腐爛瓜果、餐廚垃圾等有機(jī)廢棄物[3-5]。前人的研究已經(jīng)明確了黃粉蟲可以對多種廢棄物進(jìn)行轉(zhuǎn)化利用，包括畜禽糞便[6]、參與水源污染凈化的浮萍[7]、入侵生物黃頂菊Flaveria bidentis[8]、餐廚垃圾等[9]，甚至黃粉蟲幼蟲可對（30%淀粉:70%PE）及95%PE 塑料的配方飼料實現(xiàn)完全降解[10]。黃粉蟲可以進(jìn)行多種有機(jī)廢棄物的處理，是基于利用廢棄物作為原料來合理配制的黃粉蟲飼料，如曾祥偉等[6]研究證明了牛糞作為黃粉蟲幼蟲飼料最佳配比為60%，更好的提高了飼料適口性，促進(jìn)幼蟲生長發(fā)育；王清春等[7]研究證實黃粉蟲幼蟲對麥麩與浮萍（1:1）混合飼料利用率為43.71%。

肉類成份是餐廚垃圾中重要的組成部分，其包含了大量的脂肪、蛋白質(zhì)[11]，這類物質(zhì)相比餐廚垃圾中的淀粉、纖維素等物質(zhì)的降解較慢，同時該類物質(zhì)中的油脂在一定條件下形成脂肪酸后會影響淀粉和纖維素的分解[12]，因此肉類物質(zhì)是影響餐廚垃圾快速利用的一個重要的組分。鑒于此，本文篩選了生活中常見的三種肉類即豬肉、雞肉、魚肉，與麥麩混合進(jìn)行試驗，尋找肉類在黃粉蟲飼料中的最佳占比及轉(zhuǎn)化效果，以期為運用黃粉蟲生物方法轉(zhuǎn)化處理餐廚廢棄物中的肉類以及病死畜禽尸體提供更多依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

黃粉蟲幼蟲篩選體長(1.6±0.20)cm 的9 齡幼蟲由山東農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院環(huán)境生物與昆蟲資源研究所提供。

豬肉(豬后肘瘦肉)、雞肉(雞胸肉)、魚肉(鯉魚)、青菜(白菜)、麥麩均購自泰安市農(nóng)貿(mào)市場。

1.2 供試儀器

GXZ 智能型光照培養(yǎng)箱(寧波江南儀器廠)、A800 型多功能粉碎機(jī)(福州北玻試驗儀器有限公司)、PH050A 干燥箱(上海益恒實驗儀器有限公司)、BS200S 子天平(Max:00 g d=0.001 g)、塑料養(yǎng)蟲盒(17 cm×12 cm×8 cm)。

1.3 試驗方法

1.3.1 飼料制備 將篩選豬肉、雞肉、魚肉、切塊，放入鍋中，加入蒸餾水，蒸煮20 min，待全部煮熟后，撈出，用過濾網(wǎng)實現(xiàn)肉、湯分離，靜置2 h，晾干，將其放入并用A800 型多功能粉碎機(jī)中粉碎1 min 后取出備用。選取麥麩與三種肉類物料各100 g 分別放入80 ℃烘箱中連續(xù)烘干24 h 烘至恒重，試驗進(jìn)行10 次重復(fù)，測定其物料含水量分別為：麥麩12.64%、豬肉65.15%、雞肉75.56%、魚肉76.46%。將剩余豬肉、魚肉及雞肉分別按處理1（70%麥麩:30%肉類）、處理2（55%麥麩:45%肉類）、處理3（40%麥麩:60%肉類）、處理4（25%麥麩:75%肉類）配方比例混合，分別裝袋密封保存?zhèn)溆?，使用時，添加蒸餾水控制試驗飼料含水量60%（配方飼料轉(zhuǎn)化率=12.64%X+BY,B-肉類含水量、X-麥麩占比、Y-肉類占比）。

1.3.2 黃粉蟲取食豬肉、雞肉、魚肉的最佳飼料配方篩選 分別稱取豬肉、雞肉、魚肉各處理組配方飼料225 g，分別放入盛有200 頭黃粉蟲的塑料養(yǎng)殖盒中，并將養(yǎng)殖盒放入光照培養(yǎng)箱中（控制溫度為（27±1）℃，相對濕度60%±10%，光周期L:D=12:12），純麥麩（100%麥麩）為CK 組，觀察幼蟲取食及死亡狀況，挑選死蟲并記錄，同時補(bǔ)充生長狀態(tài)一致的幼蟲，試驗共進(jìn)行25 d。試驗結(jié)束測量蟲體增重、取食量及蟲糞產(chǎn)生量（所有試驗數(shù)據(jù)按干重計）及死亡情況。試驗設(shè)四次重復(fù)。

1.3.3 黃粉蟲對四種有機(jī)物料的轉(zhuǎn)化效率 計算在最佳飼料配方下的飼料利用率、蟲體轉(zhuǎn)化率、蟲糞轉(zhuǎn)化率、近似消化率和死亡率。公式如下（質(zhì)量單位g）：飼料利用率（ECI）=（總飼料量－剩余飼料量）/總飼料量×100%；蟲體轉(zhuǎn)化率（ECD）=蟲體增重量/（取食量－排糞量）×100%；蟲糞沙轉(zhuǎn)化率（ECD）=蟲糞沙量/（取食量－蟲體增重量）×100%；近似消化率（AD）=（取食量－排糞量）/（取食量）×100%；死亡率=死亡蟲數(shù)/供試蟲數(shù)×100%。

1.4 數(shù)據(jù)處理

運用Microsoft Excel 2016 軟件整理數(shù)據(jù)。運用IBM SPSS Statistics 23 對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，得到平均值及標(biāo)準(zhǔn)誤差，對不同處理進(jìn)行單因素方差分析（One-Way ANOVA），對不同處理間的差異進(jìn)行Duncan 多重比較分析（P＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 黃粉蟲取食豬肉的最佳飼料配方篩選

由表1 可知，隨著配方中豬肉含量的增加，黃粉蟲的取食量、生物增長量、排糞量呈降低趨勢。死亡率隨豬肉含量的增加死亡率升高。方差分析（表1）可知，處理1 取食量（86.61%±0.40 g）、生物增長量（11.81%±0.30 g）、排糞量（44.78%±0.58 g）、死亡率（14.25%±1.48%）同對照組的取食量（86.67±0.22 g）、生物增長量（10.22±0.18 g）、排糞量（52.57±0.37 g）死亡率（5.62±0.89 g）差異性顯著；同處理2 的取食量（85.59±0.33 g）、生物增長量（12.24±0.14 g）、死亡率（15.62±1.64%）相比差異性不顯著。處理1 的排糞量（44.78±0.58 g）高于處理2（41.44±0.31 g）且差異性顯著。綜上，以處理1（70%麥麩:30%豬肉）配比為最佳。

表1 黃粉蟲取食豬肉的最佳飼料配方Table 1 Optimum feed formula for Tenebrio molitor feeding pork

2.2 黃粉蟲取食雞肉的最佳飼料配方篩選

表2 黃粉蟲取食雞肉的最佳飼料配方Table 2 Optimum feed formula for Tenebrio molitor feeding chicken

由表2 可知，隨著配方飼料中雞肉含量的增加，黃粉蟲幼蟲取食量、生物增長量及排糞量呈降低趨勢，死亡率隨雞肉含量的增加而增加。方差分析可知，處理1 的取食量（87.53±0.15 g）、死亡率（5.62%±0.89%）同對照組取食量、死亡率相比差異性不顯著。生物增長量以處理2（12.43±0.22 g）為最高，且與對照組及處理1（11.63%±0.25 g）相比差異性顯著。各處理組死亡率以處理1（8.37%±0.55%）為最低且與其他處理組差異性顯著。故以處理1（70%麥麩:30%雞肉）配比為最佳。

2.3 黃粉蟲取食魚肉的最佳飼料配方篩選

表3 黃粉蟲取食魚肉的最佳飼料配方Table 3 Optimum feed formula for Tenebrio molitor feeding fish meat

由表3 可知，隨著配方飼料中魚肉含量的增加，黃粉蟲取食量、生物增長量、排糞量呈降低趨勢，死亡率呈上升趨勢。方差分析（表3）可知，處理1 取食量（87.80±0.25 g）、生物增長量（11.57±0.29 g）、排糞量（47.13±0.30 g）同對照組取食量、生物增長量、排糞量相比均差異性顯著。處理2 的取食量、生物增長量、排糞量同處理3 相比無顯著性差異。處理1 死亡率（5.87%±0.85%）同對照組死亡率（5.62%±0.89%）相比差異性不顯著，同時處理1 死亡率均小于其他處理組，且與其他處理組相比差異性顯著。綜上分析以處理1（70%麥麩:30%魚肉）配比為最佳。

2.4 黃粉蟲對三種肉類的轉(zhuǎn)化效率研究

表4 最佳配比下黃粉蟲對三種肉類的轉(zhuǎn)化效果Table 4 The transforming effect of Tenebrio molitor on three meat species under the optimum ratio

由表4 分析可知，豬肉組（64.15%±0.29%）、雞肉組（64.98%±0.10%）、魚肉組（65.03%±0.19%）的飼料利用率同對照組（64.20%±0.16%）相比差異不大。方差分析（表4）可知，豬肉組、雞肉組、魚肉組的蟲體轉(zhuǎn)化率、蟲糞轉(zhuǎn)化率、近似消化率及死亡率與對照組相比均差異性顯著；但相對蟲體轉(zhuǎn)化率，豬肉組（28.25%±0.86%）、雞肉組（27.35%±0.51%）、魚肉組（28.94%±0.63%）之間并無顯著性差異。魚肉組蟲糞轉(zhuǎn)化率（62.50%±0.41%）、近似消化率（46.32%±0.27%）同豬肉組、雞肉組相比呈顯著性差異。魚肉組死亡率（5.87%±0.85%）與CK 組、豬肉組、雞肉組均呈顯著性差異。以豬肉組死亡率最高。

3 結(jié)論與討論

本研究篩選了生活中常見的豬肉、雞肉、魚肉與麥麩按不同比例混合制備飼料，對黃粉蟲9 齡幼蟲進(jìn)行25 d 連續(xù)飼喂，得出在30%的肉類與70%的麥麩配比，黃粉蟲對三種肉類的飼料利用率為64%～65.5%、蟲體轉(zhuǎn)化率為27%～29.5%、蟲糞轉(zhuǎn)化率為58%～63%、近似消化率為46%～49%、死亡率為5%～16%。其飼料利用率、蟲體轉(zhuǎn)化率及蟲糞轉(zhuǎn)化效率與純麥麩相比，試驗結(jié)果基本一致。綜合分析上述4 個表格可以得出，200 頭黃粉蟲10 齡幼蟲可處理豬肉配方飼料3.45 g/d 可轉(zhuǎn)化黃粉蟲蟲干0.97 g、蟲糞沙2.07 g；可以處理雞肉配方飼料3.51 g/d 可轉(zhuǎn)化黃粉蟲蟲干0.95 g、蟲糞沙2.11 g；可處理魚肉飼料配方3.51 g/d 可轉(zhuǎn)化黃粉蟲蟲干1.02 g、蟲糞沙2.18 g。這也表明這三種肉類經(jīng)過熟制處理，可用來替代30%的純麥麩飼料。

我國2016 年城市生活垃圾達(dá)到2.04×108t[13]，若按餐廚廢棄物在城市生活垃圾中的占比為30%估算[14]，我國餐廚廢棄物產(chǎn)生量僅城市就可達(dá)6.1×108t，其中以肉類占比最高且最難處理。同時，我國作為世界上的畜牧養(yǎng)殖大國之一，近年來畜產(chǎn)品交易量日漸升高，其病死畜禽的量也隨之增加，病死畜禽的不當(dāng)處理不但會造成疫病的傳播，還會污染環(huán)境[15,16]。因此，病死畜禽的無害化處理顯得尤為重要。黃粉蟲作為一種重要的資源昆蟲，產(chǎn)業(yè)化運營體系成熟[5]，但目前仍面臨養(yǎng)殖成本高等發(fā)展瓶頸[17]。本結(jié)果研究表明黃粉蟲對三種動物性肉類的利用率為64%左右，倘若將餐廚廢棄物中的肉類及病死畜禽經(jīng)回收加工制備黃粉蟲幼蟲飼料，這樣不僅可以實現(xiàn)餐廚廢棄物及病死畜禽的無害化、減量化處理，還能在生產(chǎn)中降低黃粉蟲的養(yǎng)殖成本。因為本研究肉類采用高溫蒸煮的處理方式，可起到有效的殺滅病菌的作用，同時，黃粉蟲作為無脊椎動物，可以有效避免因脊椎動物蛋白的同源性污染問題[18,19]。

本研究僅試驗了黃粉蟲9 齡幼蟲對豬肉、雞肉、魚肉的轉(zhuǎn)化效力，并未探究三種肉類對黃粉蟲化蛹及成蟲產(chǎn)卵量的影響，在前人研究中，不同食料對黃粉蟲成蟲發(fā)育及產(chǎn)卵是有一定影響的[8]。也并未對生產(chǎn)的黃粉蟲蟲干及蟲糞沙的資源潛力進(jìn)行分析，因此，今后將繼續(xù)完善三種肉類對黃粉蟲的生長發(fā)育及種群延續(xù)的研究，同時對飼喂肉類配方飼料的黃粉蟲蟲干及蟲糞沙進(jìn)行營養(yǎng)成分測定，探究其作為動物蛋白飼料和生態(tài)有機(jī)肥料在生產(chǎn)中的應(yīng)用效果。