《Journal of Asia-Pacific Entomology》：Amelioration of artificial diets for
Zeugodacus cucurbitae using marine and freshwater algal supplements
编辑推荐：
瓜实蝇人工饲料中添加20%螺旋藻或海藻可显著提升幼虫发育、羽化率和成虫存活率，但超过40%浓度则抑制生长。研究证实藻类作为营养补充剂对瓜实蝇种群繁育具有优化作用，同时需注意浓度阈值。
马希玛·兰基苏恩（Mahima Ramkissoon）| 苏尼塔·法克纳特（Sunita Facknath）| 纳迪姆·纳祖拉尔（Nadeem Nazurally）
毛里求斯大学农业学院农业与食品科学系，雷杜伊特（Reduit）80837，毛里求斯
摘要
瓜实蝇（Zeugodacus cucurbitae）是葫芦科作物的主要害虫，在热带和亚热带地区造成了严重的经济损失。高质量瓜实蝇的大规模饲养在很大程度上依赖于人工幼虫饲料的营养充足性和平衡性。本研究探讨了使用淡水藻类和海洋藻类——螺旋藻Arthospira和Ulva lactuca作为凝胶饲料和传统饲料中的添加剂。选择这些藻类是因为它们富含营养成分和生物活性化合物，这些成分被认为能够促进昆虫的生长和生理表现。将藻类以不同比例（20%、40%和60%）添加到饲料中。评估的生物参数包括化蛹率、蛹重、蛹存活率、成虫羽化率以及从幼虫到蛹阶段的发育时间。结果表明，20%的螺旋藻和海藻添加量显著改善了关键生物特性。与对照组相比，海藻添加量显著提高了化蛹率和蛹重。然而，当添加量≥40%时，化蛹率、蛹存活率和成虫羽化率显著下降。这些发现支持了在瓜实蝇大规模饲养中战略性地使用淡水藻类和海洋藻类添加剂，这对可持续害虫控制具有更广泛的意义。建议进一步研究以优化配方并探索其在其他害虫物种中的应用。
引言
瓜实蝇Zeugodacus cucurbitae（双翅目：实蝇科）已成为一种严重的害虫，主要攻击芒果、桃子、番石榴、橙子、香蕉、南瓜和苦瓜等软果类水果和蔬菜。这种昆虫的寄主适应性使其能够用其伸缩产卵器刺破果实表皮，在果实组织内产卵（Saeed等人，2022年；Chowdhury等人，2025年）。孵化后，幼虫会在土壤中钻洞化蛹，然后羽化为成虫（Chowdhury等人，2025年）。成功地在实验室中大规模饲养实蝇依赖于提供充足能量、蛋白质、维生素和微量营养素的人工饲料，以支持其正常发育和成虫健康。不理想的饲料组成会导致发育时间延长、存活率降低和成虫质量下降，从而限制了用于研究和害虫管理的饲养计划的效率。实验室和大规模饲养设施中常用的人工饲料必须精心配制以满足这些营养需求。在果蝇生产系统中，幼虫饲料的组成直接影响发育速度、蛹恢复情况、成虫羽化率、飞行能力和繁殖表现。因此，人工饲料的营养平衡决定了实验室饲养种群的总体生物学质量。即使蛋白质-碳水化合物比例、脂质含量或微量营养素的可用性发生微小变化，也会影响生理表现和成虫健康。因此，改进饲料配方仍然是优化果蝇饲养系统的核心目标。
尽管研究人员提出了多种成分来改善人工饲料（Sharmitha等人，2024年；Pascacio-Villafán, Guillén & Aluja，2020年），但基于海洋的成分的使用往往被忽视，尽管它们有可能很好地模拟昆虫的自然食物来源。其中，藻类因其丰富的营养成分而脱颖而出，包括高蛋白质含量、必需脂肪酸、维生素、多酚和类固醇以及其他生物活性化合物，这些成分通过抗氧化作用促进个体生物过程（Holdt和Kraan，2011年；Xu等人，2023年）。在过去的几十年里，海藻的高营养成分使其成为食品、医药行业、动物饲料和水产养殖（用于鱼类饲养）的探索对象，如今也用于昆虫或幼虫饲养。先前的研究表明，喂食5-20%海藻的家蟋蟀Acheta domesticus表现出体重增加、产量提高、存活率提升以及营养含量改善，包括蛋白质、必需氨基酸（组氨酸、蛋氨酸、赖氨酸）和欧米伽-3 EPA的增加（Ajdini等人，2024年）。同样，Biancarosa（2020年）报告称，喂食50%藻类的黑水虻（BSF）幼虫成为维生素E、碘、钙、铁、镁和钾等关键微量营养素的来源。在Drosophila melanogaster中，添加20%的Ulva lactuca可延长寿命并保持体重稳定（Qiu等人，2017年）。
其他研究指出，当海藻添加量超过50%时，BSF幼虫的生长和存活率会下降（Liland等人，2017年）。同样，微藻螺旋藻作为昆虫饲料的补充剂也显示出潜力。有报道称，在生长基质中添加15%的螺旋藻可以丰富BSF幼虫的PUFA和抗氧化化合物（Ratti等人，2023年）。另一项研究评估了螺旋藻作为蜜蜂花粉替代品的效果，发现生物标志物（胸节重量、头部蛋白质含量和有益肠道细菌数量）有所增加，同时脂肪体脂质含量和脂蛋白卵黄蛋白的mRNA也显著增加（Ricigliano和Simone-Finstrom，2020年）。Hutadilok-Towatana等人（2008年）评估了高剂量（10和30克/千克体重）螺旋藻对小鼠的毒性，未发现明显异常。
在2024年的一项研究中，Ouedraogo等人（2024年）研究了10、50和100毫克/千克体重的螺旋藻颗粒对大鼠生长和血液学参数的影响，结果显示体重增加，血液学参数显著改善，其中100毫克/千克体重的螺旋藻剂量效果最佳。然而，也有报道指出螺旋藻对昆虫具有毒性作用。Qui等人（2019年）发现，在Drosophila饲料中添加高浓度微藻会显著降低卵到成虫的存活率并减少成虫体重。Von Hellfeld等人（2024年）采用相同方法发现，喂食螺旋藻和姜黄染料的D.melanogaster幼虫的发育和卵到成虫的存活率受到影响，而Al-Qahtani（2021年）报告称红棕榈甲虫幼虫在5%浓度下死亡。尽管螺旋藻和海藻的营养效果在其他动物中得到了充分证明，但它们作为田间作物害虫营养来源的效率尚不明确。本研究的目的是评估螺旋藻和海藻作为营养补充剂在提高瓜实蝇生产中的潜力。
部分摘录
藻类的采集与制备
海藻在毛里求斯北部海岸的两个地点——Bain Boeuf和Pereybere采集。选择这些地点是因为它们具有可进入的潮间带以及目标大型藻类Ulva lactuca的存在。图1提供了显示两个采集地点和具体采样海岸段的详细地图。2025年夏季（4月至5月），研究人员在潮间带手工采集了海藻样本。
幼虫发育
在两种类型的饲料中，幼虫生长都对海藻添加有显著反应（表2、表3）。在传统饲料中，当添加量为20%时，所有龄期的幼虫长度均有显著增加（第一龄期：1.81±0.14毫米；第二龄期：5.01±0.24毫米；第三龄期：8.24±0.78毫米），而在40%和60%添加量时则明显下降（P<0.001）。在凝胶饲料中也观察到类似模式，20%添加量使所有龄期的幼虫长度最长（P≤0.042）。然而，在60%添加量时，幼虫生长明显受到抑制。
讨论
昆虫严重依赖肠道进行营养处理、吸收和防御，因此消化系统在昆虫生物学中起着重要作用。当颗粒过大时，消化效率降低，发育时间延长，死亡率增加。先前的研究也表明了海藻颗粒大小对幼虫生长的影响，并建议使用约150微米的颗粒大小以实现最佳的大型藻类消化（Liland等人，2017年；Biancarosa，2020年）。
结论
总之，本研究发现，使用20%浓度的螺旋藻和海藻对生长参数有积极影响，但总体而言，海藻的效果优于螺旋藻。然而，当饲料中添加60%的海藻时，会对果蝇的表现产生不利影响。因此，可以认为低浓度的U. lactuca海藻可以用于人工饲料中。
写作过程中生成式AI和AI辅助技术的声明
在准备本稿件时，作者仅使用人工智能来提高手稿的可读性和语言表达。使用该工具后，作者根据需要对内容进行了审查和编辑，并对出版物的内容负全责。
伦理声明、参与同意书和出版同意书：不适用。
未引用的参考文献
Azizullah等人，2014年；Dhillon等人，2005年；Gidlow，2015年；Morais等人，2020年；Prekas等人，2023年；Shi等人，2020年。
CRediT作者贡献声明
马希玛·兰基苏恩（Mahima Ramkissoon）：写作——审阅与编辑、初稿撰写、可视化、验证、方法学、数据分析、概念化。苏尼塔·法克纳特（Sunita Facknath）：写作——审阅与编辑、可视化、验证、监督、资源管理、项目协调、方法学、资金获取。纳迪姆·纳祖拉尔（Nadeem Nazurally）：写作——审阅与编辑、可视化、验证、监督、资源管理、项目协调、方法学、资金获取。
资金
本研究未获得公共部门、商业部门或非营利部门的任何特定资助。整个项目由毛里求斯大学本科最后一年课程资助。
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益冲突或个人关系可能影响本文所述的工作。
致谢
作者感谢Ferme Marine de Mahebourg有限公司提供实验设施和潜水设备。作者也感谢毛里求斯大学的机构支持。
