脱脂黑水虻幼虫粉通过体外发酵特性提升反刍动物营养价值的机制研究

《Veterinary and Animal Science》：Fermentation Characteristics and Nutritional Value of Whole and Defatted Black Soldier Fly Larvae Meal for Ruminants Using In Vitro Techniques

本研究针对反刍动物饲料中传统蛋白资源紧缺的问题，通过体外产气法和Holden法系统评估了全脂与脱脂黑水虻幼虫（BSFL）粉的发酵特性及营养价值。结果表明，脱脂处理使粗蛋白（CP）从38.10%提升至42.85%，且96小时累积产气量显著增加至141.83 mL/200 mg DM，同时代谢能（ME）和泌乳净能（NEL）分别达到13.91 MJ/kg DM和10.48 MJ/kg DM。该研究为昆虫蛋白在反刍动物饲料中的高效利用提供了理论依据，对可持续畜牧业发展具有重要意义。

　　

随着全球人口预计在2050年达到95亿，动物源性食品需求激增，畜牧业面临资源竞争与环境污染的双重压力。目前约70%的耕地用于饲料生产，而豆粕等传统蛋白原料价格攀升，占生产成本60%-80%。寻找可持续的替代蛋白成为当务之急。昆虫蛋白因其高蛋白含量和低环境足迹备受关注，其中黑水虻幼虫（Hermetia illucens）粗蛋白达40%，脱脂后可达65%，媲美鱼粉。但幼虫富含月桂酸（C12:0）和几丁质，可能抑制瘤胃发酵。为此，研究人员通过体外技术评估其应用于反刍饲料的潜力。

本研究采用体外产气技术（in vitro gas production）和Holden（DAISYII）消化法，分析全脂与脱脂BSFL的化学成分、发酵动力学及营养价值。实验以3只瘤胃瘘管绵羊的瘤胃液为接种源，在39°C下监测2-96小时产气量，并通过数学模型计算发酵参数。

3.1 化学成分分析

脱脂使BSFL粗蛋白（CP）从38.10%显著升至42.85%，醚提取物（EE）从24.20%降至16.40%。几丁质含量通过酸洗纤维（ADF）的35%估算，全脂与脱脂组分别为6.77%和7.51%（表1）。脂肪去除提升了蛋白浓度，并可能改善氧化稳定性与饲料混合均匀度。

3.2 体外产气与发酵参数

脱脂BSFL在36小时后的累积产气量显著高于全脂组（96小时：141.83 vs. 114.85 mL/200 mg DM）。发酵速率常数（c）全脂组较高（0.045 vs. 0.030 mL·h?1），但脱脂组发酵潜势（a+b）更大（144.23 vs. 115.31 mL）。REL1（G48/G96）全脂与脱脂组分别为0.83和0.80，表明早期发酵比例高；REL2（G96/b）接近1，反映发酵接近完全。脱脂组的有机物质消化率（OMD）、代谢能（ME）、泌乳净能（NEL）和短链脂肪酸（SCFA）均更高（表3），说明脱脂提升了养分可利用性。

3.3 Holden法干物质消化率

脱脂BSFL的瘤胃-皱胃消化率（IVRADMD）显著高于全脂组（60.90% vs. 55.50%），但瘤胃消化率（IVRDMD）无显著差异（表4）。脂肪去除减轻了对瘤胃微生物的抑制，从而改善整体消化率。

结论表明，脱脂处理通过增加蛋白浓度和减少脂质抑制，显著提升BSFL的发酵效率与能量价值。该研究为昆虫蛋白在反刍动物饲料中的推广应用提供了数据支持，对降低饲料成本、促进畜牧业可持续发展具有重要实践意义。未来需通过体内试验进一步验证其对动物生产性能的影响。