關(guān)鍵詞：食用菌菌糠；雙叉犀金龜；生長發(fā)育；營養(yǎng)指標(biāo)

我國是世界上食用菌生產(chǎn)大國，2022年我國食用菌產(chǎn)量已經(jīng)突破4000萬t，穩(wěn)居世界第一［1，2］，隨之產(chǎn)生大量廢棄菌糠。菌糠是指食用菌收獲后留下的不具備或者極少具備營養(yǎng)的栽培基質(zhì)［3］，主要含有木屑、棉籽殼、秸稈、糖類及多種礦物質(zhì)。以前我國對菌糠的處理方式主要是露天堆砌和焚燒等不恰當(dāng)?shù)奶幚矸绞?，對土地、空氣都造成了不可逆的影響。高效且環(huán)保地處理菌糠才是促進(jìn)食用菌行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展之路。菌糠的綠色再利用主要包括做栽培基質(zhì)、培養(yǎng)菌種、做沼氣和燃料的投入料，以及被昆蟲轉(zhuǎn)化為有機(jī)蟲糞砂。例如，趙威通過對白星花金龜（Protaetiabrevitarsis）轉(zhuǎn)化蟹味菇菌糠的研究，結(jié)果表明白星花金龜不僅能正常取食生長，并且蟹味菇菌糠經(jīng)幼蟲轉(zhuǎn)化后產(chǎn)生的蟲砂可作為潛在有機(jī)肥資源［4］。彥昭明［5］在飼糧中添加金針菇菌渣飼養(yǎng)黃羽肉雞，可大大改善黃羽肉雞肌肉營養(yǎng)成分和肉品質(zhì)。王玥［6］將木耳菌糠和雞糞混合添加到鹽堿土壤中栽培大蒜，結(jié)果表明其能改善土地的孔隙度，可對鹽堿土地進(jìn)行修復(fù)，有利于促進(jìn)生態(tài)發(fā)展。探索食用菌菌糠高效綠色利用符合社會與生態(tài)需求，用其飼養(yǎng)腐食性資源昆蟲可產(chǎn)生優(yōu)勢蛋白，具有優(yōu)勢和應(yīng)用前景。

雙叉犀金龜Trypoxylusdichotomus屬鞘翅目Coleoptera金龜科Scarabaeidae的昆蟲，俗名稱獨(dú)角仙，常作為寵物昆蟲進(jìn)行養(yǎng)殖觀賞［7-10］，也是一種重要的中藥材。其幼蟲為腐食性，喜食腐爛鋸末，有研究結(jié)果表明，幼蟲體型在取食添加麥麩、糖類的腐爛鋸末后明顯增大［8］，劉瑋［11］利用含有營養(yǎng)成分的食用菌廢料飼養(yǎng)雙叉犀金龜后，發(fā)育效果顯著，并優(yōu)于發(fā)酵木屑。但是目前缺乏關(guān)于雙叉犀金龜幼蟲對廢棄菌糠再利用效果的相關(guān)研究，因此本文利用發(fā)酵木耳菌糠、發(fā)酵香菇菌糠和發(fā)酵木屑飼養(yǎng)雙叉犀金龜幼蟲，研究取食不同發(fā)酵菌糠與發(fā)酵木屑對雙叉犀金龜幼蟲的生長發(fā)育和生長指標(biāo)的影響，以期為利用雙叉犀金龜處理廢棄食用菌菌糠提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試蟲源與飼料

試驗(yàn)用蟲雙叉犀金龜幼蟲購買于吉林省蠶業(yè)科學(xué)研究院，取3齡初孵幼蟲以3種飼料進(jìn)行飼養(yǎng)，直至化蛹和成蟲產(chǎn)卵。飼養(yǎng)條件為：溫度（25±5）℃、濕度（70±5）%、光周期16L：8D。

發(fā)酵木屑購于杭州幾丁質(zhì)生物科技有限公司。發(fā)酵木耳菌糠與發(fā)酵香菇菌糠制作方法：將廢棄的木耳菌包、香菇菌包用專用粉碎機(jī)粉碎，分別取粉碎過16目篩木耳菌糠和香菇菌糠各20kg，加水并調(diào)節(jié)至飼料成團(tuán)但不滴水的狀態(tài)，堆成饅頭狀并覆蓋塑料薄膜，置于（25±5）℃室內(nèi)進(jìn)行好氧酵化，菌糠發(fā)酵溫度直至與室溫一致即可完成發(fā)酵，發(fā)酵完成后將菌糠置于50℃烘箱烘干備用［12］。

1.2 飼料營養(yǎng)成分測定

飼料中總蛋白含量采用紫外分光光度法測定［13］，紫外分光光度計(jì)（Alpha-1860）測定反應(yīng)物的吸光值（opticaldensity，OD）。飼料中纖維素、半纖維素、木質(zhì)素含量采用酶標(biāo)法測定［14，15］，酶標(biāo)儀（InfiniteF50）測定各反應(yīng)物的吸光值。

1.3 試蟲飼養(yǎng)

雙叉犀金龜成蟲產(chǎn)卵后，待幼蟲孵化，隨機(jī)選取活躍1齡初孵幼蟲60頭，用3種發(fā)酵菌糠進(jìn)行飼喂，每個飼養(yǎng)箱內(nèi)投置20頭幼蟲，每種飼料3個重復(fù)。將發(fā)酵后的干菌糠與水按照體積比6∶4混勻后放入飼養(yǎng)箱（長×寬×高=33cm×23cm×20cm）內(nèi)作為飼料。飼養(yǎng)條件設(shè)置為溫度（25±5）℃、濕度（70±5）%、光周期16L∶8D。靜置飼養(yǎng)一個月后，飼料表面被80%蟲糞所覆蓋時，及時更換飼料，保證雙叉犀金龜幼蟲正常進(jìn)食。靜置飼養(yǎng)期間，保證濕度即可，避免翻找影響生長發(fā)育速率。

雙叉犀金龜蛹羽化后，將3種飼料作為產(chǎn)卵基質(zhì)進(jìn)行產(chǎn)卵試驗(yàn)，產(chǎn)卵基質(zhì)濕度為60%，將基質(zhì)放入飼養(yǎng)箱并壓緊實(shí)，將完成交配后的雌蟲放入進(jìn)行產(chǎn)卵，每個產(chǎn)卵房內(nèi)放5頭雌蟲產(chǎn)卵，每隔一周統(tǒng)計(jì)產(chǎn)卵量，每種基質(zhì)重復(fù)3次，直至雌蟲死亡。分析產(chǎn)卵量與產(chǎn)卵基質(zhì)的關(guān)系。

雙叉犀金龜雌蟲產(chǎn)卵后，分別將卵放入不同基料的飼養(yǎng)箱內(nèi)，卵的底層與頂層分別鋪撒1cm厚的基料，在溫度（25±5）℃、濕度（60±5）%條件下孵化，15d左右時，所有卵完成胚胎發(fā)育，幼蟲孵化而出，統(tǒng)計(jì)3種飼料對應(yīng)的幼蟲孵化率。

1.4 取食不同發(fā)酵飼料雙叉犀金龜3齡幼蟲生長指標(biāo)測定

幼蟲生長至3齡后，測定體重、體長與存活率，測定蟲體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)含量。體內(nèi)脂肪含量采用索氏提取法測定（GB/T6433-2006）；蛋白質(zhì)含量采用考馬斯亮藍(lán)法測定（SN/T3926-2014）；含水量采用烘干法測定。

1.5 取食不同發(fā)酵飼料雙叉犀金龜3齡幼蟲營養(yǎng)指標(biāo)的測定

營養(yǎng)指標(biāo)測定方法主要參照王琛柱的方法［16］。分別稱取3種干燥的發(fā)酵飼料2000g，加水?dāng)嚢杈鶆蛑溜暳铣蓤F(tuán)但不滴水的狀態(tài)，取剛蛻皮的雙叉犀金龜3齡幼蟲進(jìn)行飼養(yǎng)，直至飼料基本取食完，并有大量蟲糞出現(xiàn)時進(jìn)行剩余飼料與蟲糞的過篩，將剩余飼料與蟲糞在85℃下烘干至恒重。取3種飼料飼養(yǎng)條件下和飼養(yǎng)之前的雙叉犀金龜幼蟲各5頭進(jìn)行烘干至恒重，稱重。計(jì)算各食料的干濕比，飼后幼蟲干鮮比，以推算飼前食物和幼蟲干重。試驗(yàn)環(huán)境條件同上。采用以下公式計(jì)算各營養(yǎng)指標(biāo)：

相對生長率（RGR）=G/（B×T）

相對取食量（RCR）=I/（B×T）

近似消化率（AD）=（I－F）/I×100%

食物轉(zhuǎn)化率（ECD）=G/（I－F）×100%

食物利用率（ECI）=G/I×100%。

式中，G為蟲體增重（G=飼養(yǎng)后幼蟲干重－飼養(yǎng)前幼蟲干重），I為幼蟲取食量（I=飼前食物干重－飼后食物干重），F(xiàn)為排泄物干重，B為試驗(yàn)期間幼蟲的平均體重［B=（飼養(yǎng)前幼蟲干重+飼養(yǎng)后幼蟲干重）/2］，T為試驗(yàn)天數(shù)。

1.6 數(shù)據(jù)處理

利用Excel記錄和整理數(shù)據(jù)，采用Origin2022軟件繪圖。運(yùn)用SPSS26進(jìn)行單因素試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析、線性回歸分析，采用LSD法檢驗(yàn)各處理間的差異顯著性。圖表中數(shù)據(jù)均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差形式表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 3種飼料中營養(yǎng)成分分析

由表1可知，3種飼料中總蛋白、纖維素、半纖維素、木質(zhì)素含量差異顯著。其中發(fā)酵木屑總蛋白含量比發(fā)酵香菇菌糠高1.7倍；發(fā)酵木屑的纖維素含量比發(fā)酵木耳菌糠、發(fā)酵香菇菌糠高1.8倍、4.2倍；半纖維素含量比發(fā)酵木耳菌糠、發(fā)酵香菇菌糠高1.1倍、4倍；木質(zhì)素含量比木耳菌糠、發(fā)酵香菇菌糠高1.4倍、2.8倍。

3種飼料總蛋白含量差異最小，纖維素含量差異最大。在3種飼料中發(fā)酵木屑所含營養(yǎng)成分均最高，發(fā)酵香菇菌糠營養(yǎng)成分最低。

2.2 取食不同飼料對雙叉犀金龜3齡幼蟲生長發(fā)育的影響

取食3種不同飼料對雙叉犀金龜幼蟲體重、體長與存活率的影響結(jié)果見圖1。取食發(fā)酵木耳菌糠與發(fā)酵木屑的體重、體長顯著高于發(fā)酵香菇菌糠組（Plt;0.05）。取食發(fā)酵木耳菌糠的體重最大，為31.2g，取食發(fā)酵木屑的體長最大，為72.62mm。發(fā)酵木耳菌糠與發(fā)酵木屑飼養(yǎng)的雙叉犀金龜幼蟲從1齡生長至3齡時，存活率達(dá)90%以上。取食3種飼料幼蟲體內(nèi)脂肪含量均達(dá)到90%以上，但無顯著差異（Pgt;0.05）。雙叉犀金龜幼蟲取食3種飼料體內(nèi)蛋白質(zhì)含量差異不顯著（Pgt;0.05）。雙叉犀金龜幼蟲取食3種飼料體內(nèi)水分含量存在顯著差異（Plt;0.05），發(fā)酵木屑組水分含量顯著高于發(fā)酵木耳菌糠組和發(fā)酵香菇菌糠組。

2.3 3種飼料作為產(chǎn)卵基質(zhì)對雙叉犀金龜成蟲產(chǎn)卵與幼蟲孵化的影響

3種飼料對雙叉犀金龜成蟲產(chǎn)卵量與幼蟲孵化具有一定影響（圖2）。分別用3種飼料作為雙叉犀金龜雌成蟲產(chǎn)卵基質(zhì)時，發(fā)酵香菇菌糠組平均單雌產(chǎn)卵量比其它兩組低11粒。

在溫度與濕度條件相同情況下，3種飼料對雙叉犀金龜?shù)穆逊趸蚀嬖陲@著差異，產(chǎn)生的差異主要表現(xiàn)為發(fā)酵木耳菌糠（78.26%）gt;發(fā)酵木屑（71.49%）gt;發(fā)酵香菇菌糠（64.02%）。

由此可知，發(fā)酵木耳菌糠作為產(chǎn)卵基質(zhì)或孵化幼蟲時，都可達(dá)到最佳效果。

2.4 取食不同發(fā)酵飼料對雙叉犀金龜3齡幼蟲食物利用及營養(yǎng)指標(biāo)的影響

由表2可知，取食3種飼料的雙叉犀金龜3齡幼蟲營養(yǎng)指標(biāo)有顯著差異。從整體看，取食發(fā)酵香菇菌糠的3齡幼蟲相對取食量較發(fā)酵木耳菌糠和發(fā)酵木屑分別低52.79%和60.00%；相對生長率較其它兩組低16.46%、22.78%。3齡幼蟲對發(fā)酵香菇菌糠的轉(zhuǎn)化率與利用率分別比發(fā)酵木屑高592.68%、36.84%。取食3種飼料時，近似消化率分別為發(fā)酵木屑gt;發(fā)酵木耳菌糠gt;發(fā)酵香菇菌糠。

由此可知，取食發(fā)酵香菇菌糠的幼蟲相對取食量較低，但食物轉(zhuǎn)化率高于其它兩組，被消化的食物能夠轉(zhuǎn)化為成蟲體的組織。

2.5 3種飼料中營養(yǎng)成分對雙叉犀金龜幼蟲取食量的影響

雙叉犀金龜3齡幼蟲相對取食量與飼料中營養(yǎng)成分含量相關(guān)性見表3。飼料中營養(yǎng)成分與相對取食量均呈極顯著正相關(guān)（Plt;0.01）。飼料中總蛋白含量與相對取食量相關(guān)系數(shù)最小，為0.71。其它3種營養(yǎng)成分含量與相對取食量相關(guān)性從大到小依次為半纖維素、木質(zhì)素、纖維素。由此可知，影響雙叉犀金龜幼蟲取食的不僅僅只有蛋白質(zhì)這類基本營養(yǎng)物質(zhì)，纖維素、半纖維素、木質(zhì)素也是影響取食量的重要營養(yǎng)成分。

3 討論

有研究表明，昆蟲攝取飼料中的營養(yǎng)物質(zhì)會對幼蟲的存活率、體重、化蛹率與成蟲產(chǎn)卵率有顯著影響［17，18］。王聰［19］等研究發(fā)現(xiàn)不同蛋能比不但可以提高黑水虻（Hermetiaillucens）體內(nèi)蛋白質(zhì)和脂肪含量，還可以改善幼蟲體內(nèi)氨基酸組成，有利于繁殖。蔡守平［20］也有類似的結(jié)論，人工飼料對星天牛（A.chinensis）幼蟲飼養(yǎng)效果穩(wěn)定，化蛹率和羽化率高。本試驗(yàn)表明，不同飼料對雙叉犀金龜幼蟲體重、體長與存活率具有顯著影響，但幼蟲體內(nèi)養(yǎng)分含量差異并不顯著，說明發(fā)酵香菇菌糠只能為雙叉犀金龜幼蟲生長發(fā)育提供最基本的營養(yǎng)，這一結(jié)果的出現(xiàn)可能是由于木耳和香菇在生長過程中對菌包的利用率不同，導(dǎo)致廢棄的香菇菌糠中所含有的纖維素、半纖維素和木質(zhì)素含量極低。

昆蟲對特定環(huán)境的產(chǎn)卵選擇行為是其繁殖后代、維持種群數(shù)量的重要環(huán)節(jié)［21，22］。鄭凱文［23］等研究發(fā)現(xiàn)，不同種群云斑天牛（Batocerahorsfieldi）取食偏好寄主不同，在產(chǎn)卵時也會出現(xiàn)相應(yīng)的偏好性。本研究中雙叉犀金龜取食不同發(fā)酵飼料，其幼蟲生長指標(biāo)、存活率、產(chǎn)卵量均有顯著差異，但是雙叉犀金龜均能夠完成整個生活周期，這是昆蟲為應(yīng)對不理想食物條件，身體內(nèi)部進(jìn)行生理生化調(diào)節(jié)的結(jié)果［24，25］。室內(nèi)飼養(yǎng)發(fā)現(xiàn)，雙叉犀金龜幼蟲對發(fā)酵木耳菌糠出現(xiàn)取食偏好性，雌成蟲產(chǎn)卵時也出現(xiàn)相應(yīng)行為。這種現(xiàn)象也可能是發(fā)酵木耳菌糠顆粒相對于發(fā)酵木屑較小，更有助于雌蟲產(chǎn)卵。對于飼料自身顆粒及密度大小有待進(jìn)一步試驗(yàn)。

寄主植物的營養(yǎng)效應(yīng)指標(biāo)可以直觀地反映出植食性昆蟲對食物的利用情況［25，26］。取食3種不同發(fā)酵飼料的雙叉犀金龜3齡幼蟲相對取食率、近似消化率、食物利用率、相對生長率之間都存在顯著差異，對食物利用率的大小分別為發(fā)酵香菇菌糠gt;發(fā)酵木耳菌糠與發(fā)酵木屑，而近似消化率的大小與食物利用率呈相反結(jié)果。朱俊洪［27］通過對斜紋夜蛾（Spodopteralitura）生長發(fā)育及營養(yǎng)效應(yīng)的研究，也有類似結(jié)果，這種食物的低利用率和轉(zhuǎn)化率可能是對較高相對取食量的一種生理平衡。許綱［29］、董鈞鋒［30］的研究結(jié)果表明，昆蟲取食出現(xiàn)這種高的食物轉(zhuǎn)化率和低的消化率，可能是體內(nèi)的自我生理補(bǔ)償，為了抵御不適物質(zhì)條件帶來的影響而做出的生理調(diào)節(jié)。這種昆蟲對食物的取食反應(yīng)所產(chǎn)生的差異性，可能是由于食物中水分、營養(yǎng)物質(zhì)的差異以及各種次生代謝物質(zhì)的存在［28，31］。徐暢［32］等研究發(fā)現(xiàn)氨基酸是影響暗黑鰓金龜（Holotrichiaparallela）取食量的最主要因素，二者呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系。3種飼料中蛋白質(zhì)含量差異不顯著，但發(fā)酵木耳菌糠與發(fā)酵木屑中的纖維素、半纖維素和木質(zhì)素含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于發(fā)酵香菇菌糠，取食3種飼料的雙叉犀金龜幼蟲相對取食量及生長發(fā)育指標(biāo)也出現(xiàn)顯著差異，由此可得，纖維素、半纖維素及木質(zhì)素也是影響其生長發(fā)育的重要營養(yǎng)成分。

近年來多位研究者利用食用菌菌糠代替發(fā)酵木屑飼養(yǎng)雙叉犀金龜幼蟲，劉瑋［11］等用食用菌廢料飼養(yǎng)雙叉犀金龜，各項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo)都與發(fā)酵木屑飼養(yǎng)的雙叉犀金龜無顯著差異。本試驗(yàn)也得到相同結(jié)果，發(fā)酵木耳菌糠中所含有的纖維素、半纖維素和木質(zhì)素能更好地為雙叉犀金龜幼蟲生長發(fā)育提供營養(yǎng)，其3齡幼蟲體內(nèi)養(yǎng)分含量與發(fā)酵木屑基本達(dá)到一致，可達(dá)到代替發(fā)酵木屑飼養(yǎng)并有效緩解環(huán)境壓力的目的。

4 結(jié)論

雙叉犀金龜幼蟲取食3種發(fā)酵飼料均能完成其世代周期。3種飼料中營養(yǎng)成分含量存在顯著差異，纖維素、半纖維素及木質(zhì)素會影響雙叉犀金龜幼蟲對食物的利用與轉(zhuǎn)化，進(jìn)而對生長發(fā)育產(chǎn)生一定影響。雙叉犀金龜取食發(fā)酵木耳菌糠與發(fā)酵木屑的生長指標(biāo)、食物利用率與營養(yǎng)指標(biāo)差異不顯著，因此發(fā)酵木耳菌糠完全可代替發(fā)酵木屑飼養(yǎng)雙叉犀金龜，不僅節(jié)省成本，還有效解決廢棄食用菌菌糠處理。