《Frontiers in Insect Science》:Evaluating the nutrient and fatty acid profiles of black soldier fly larvae (Hermetia illucens) raised on various diets in Thailand
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本研究系统评估了利用泰国常见有机副产品(鸡饲料、猪饲料、豆渣、椰子粕和紫苏籽粕)饲养黑水虻幼虫(BSFL)的营养成分与脂肪酸谱。结果表明,饲料基质显著影响幼虫粗蛋白(CP)、粗纤维(CF)、粗脂肪(EE)及脂肪酸组成;豆渣饲养幼虫多不饱和脂肪酸(PUFA)含量最高(38.57%),椰子粕组饱和脂肪酸(SFA)占比达74.91%。研究证实有机废弃物可作为BSFL优质饲料来源,为开发低成本、可持续的昆虫蛋白饲料提供数据支撑,对推动废弃物资源化与粮食安全具有重要意义。
1 引言
全球粮食需求预计到2050年将增长70%,畜牧业发展面临饲料成本高昂(占生产成本70%以上)及鱼粉、豆粕等传统蛋白源短缺的挑战。黑水虻幼虫(BSFL)因其能高效转化有机废弃物为高价值昆虫蛋白而成为可持续动物饲料的潜在解决方案。本研究旨在系统评估泰国常见有机废弃物作为BSFL饲养基质的可行性,并分析其对幼虫营养成分和脂肪酸组成的调控作用。
2 材料与方法
实验在泰国清迈大学昆虫与植物病理学系进行。选取鸡饲料、猪饲料、豆渣、椰子粕和紫苏籽粕五种基质饲养BSFL,在可控条件(温度27±1°C,湿度60%–70% RH)下培育至预蛹期。采用AOAC国际标准方法分析幼虫干物质(DM)、粗蛋白(CP)、粗纤维(CF)、粗脂肪(EE)及灰分含量,并通过气相色谱(GC-FID)测定脂肪酸组成。数据采用SPSS 16.0进行方差分析(ANOVA)与Tukey事后检验(p< 0.05)。
3 结果
3.1 BSFL生产性能
幼虫生长性能因饲料基质差异显著(p< 0.05)。鸡饲料组幼虫最终体重(0.22±0.01 g)和平均日增重(ADG)最高,而豆渣和椰子粕组饲料转化率(FCR)较高,表明营养利用效率较低。相关性分析显示,饲料中粗蛋白和灰分含量与幼虫最终体重和ADG呈正相关。
3.2 BSFL化学成分
幼虫粗蛋白含量以豆渣组(52.15±0.78%)、猪饲料组(52.10±0.14%)和鸡饲料组(50.55±0.07%)最高;椰子粕组粗脂肪含量显著升高而粗蛋白最低(47.20±0.00%)。主成分分析(PCA)表明,饲料的粗蛋白和粗脂肪组成是驱动幼虫营养成分差异的关键因素。
3.3 BSFL脂肪酸谱
饲料基质显著影响幼虫饱和脂肪酸(SFA)、单不饱和脂肪酸(MUFA)和多不饱和脂肪酸(PUFA)比例。椰子粕组幼虫SFA占比最高(74.91±0.03%),豆渣组MUFA(油酸C18:1n9c达26.68±0.06%)和PUFA(亚油酸C18:2n6c达38.44±0.07%)含量最丰富。PCA进一步证实豆渣和紫苏籽粕饲养幼虫富含不饱和脂肪酸,而椰子粕组以月桂酸(C12:0)等SFA为主。
4 讨论
高脂基质(如椰子粕)抑制幼虫摄食并降低生长性能,而蛋白-rich基质(如豆渣)促进幼虫发育和蛋白质积累。幼虫脂肪酸组成直接受饲料脂质profile调控,如豆渣中的亚油酸可经由β-氧化和de novo合成途径转化为棕榈酸(C16:0)和硬脂酸(C18:0)。研究提示,饲料蛋白质含量20%–23%时可实现幼虫高效蛋白转化与生长平衡。
5 结论
黑水虻幼虫能有效将泰国常见有机废弃物转化为营养均衡的昆虫蛋白饲料,其中豆渣、紫苏籽粕和常规动物饲料可优化幼虫蛋白质与不饱和脂肪酸含量。本研究为推广BSFL在可持续饲料生产中的应用提供了关键数据支持,对促进废弃物增值利用和畜牧业绿色发展具有实践意义。