昆虫蛋白质资源的开发与研究进展

第21卷　第2期中　南　林　学　院　学　报V o l.21　N o.2　2001年6月JOU RNAL O F CEN TRAL SOU TH FOR ESTR Y UN I V ER S IT Y Jun.2001　α[文章编号]1000-2502(2001)02-0086-05

昆虫蛋白质资源的开发与研究进展

魏美才,刘高强

(中南林学院昆虫资源研究所,中国湖南株洲412006)

[摘　要]　昆虫是一类蕴藏着大量高品质动物蛋白的生物资源,具有巨大的开发和应用潜力.从食用昆虫学的产生、昆虫源食品的开发基础研究和产业化等方面综述了昆虫源食品的开发与研究进展;并对一些常见的饲用昆虫,如蝇蛆、黄粉虫、蚕蛹、蝗虫、蝼蛄等的开发与研究进展作了综述.最后对昆虫蛋白质资源的开发前景作了展望,指出:对一些重大害虫采取蛋白质资源化管理研究和利用高新技术来生产高价值的昆虫蛋白将是21世纪昆虫蛋白质资源开发的重要研究领域.

[关键词]　昆虫;蛋白质;资源开发;资源化管理

[中图分类号]　S969.9 [文献标识码]　A

The Research and Explo ita tion of I n sect Prote i n

W E IM ei2cai,L I U Gao2qiang

(Institute of Entomo reso logy of CSFU,Zhuzhou412006,H unan,Ch ina)

Abstract:Insect is a k ind of po tential bi o resource w ith p lenty of h igh quality p ro tein.In th is paper,the advances on the research and exp lo itati on of insect food are review ed including the birth of Edible Entomo logy,basic research on exp lo itati on and industrializati on of insect food.T he advances on exp lo itati on of som e common insects fo r food such as M usca d o m estica L.,T enebrio m olitor L.,

B o m by x m oril,locusts,G ry llota lp a orien ta lis bu r m eister,etc.are also review ed.T he p ro spects fo r exp lo itati on of insect p ro tein is

review ed in the end of the paper.It is po inted out that the research of m anagem ent of som e seri ous insect pests as a k ind of p ro tein resource and p roducing h igh value insect p ro tein by bi o techno logy are i m po rtant dom ains on exp lo itati on of insect p ro tein in the21st century.

Key words:insect;p ro tein;resources exp lo itati on;m anagem ent of resources

随着世界经济的高速发展,人类已面临各种资源危机.其中蛋白质资源短缺已是当今世界,特别是发展中国家普遍存在的问题.我国是一个人口大国,蛋白质资源短缺状况尤其严重.目前我国人均膳食中动物性蛋白质的摄取量与世界水平相去甚远,仅相当于经济发达国家的1 5～1 8[1].随着人们生活水平的不断提高,人们对优质高品位动物蛋白质的需求量将愈来愈大,届时我国将面临严重的蛋白质资源危机.因此,寻求新的蛋白质资源已是摆在我们面前的一项迫切任务.

昆虫是地球上最大的生物类群,具有食物转化率高、繁殖速度快和蛋白质含量高的特点,被认为是目前最大且最具开发潜力的动物蛋白源[2～5].大量的营养分析结果表明,许多昆虫干体的蛋白质含量高达50%以上,如蝇蛆达61%、蚕蛹达71%、蝴蝶达75%、蟋蟀达75%、蝉达72%、蚂蚁达67%,有的甚至高达80%以上,如黄蜂达81%等[6].这些昆虫的蛋白质含量远大于鸡、鱼、猪肉和鸡蛋中的蛋白质含量,与牛肝中的蛋白质含量相差无几.更重要的是昆虫蛋白质中氨基酸组分分布的比例与联合国粮农组织(FAO)制定的蛋白质中必需氨基酸的比例模式非常接近.因此,昆虫是一类高品质的动物蛋白质资源[7],它的开发与利用将为人类解决食品和饲料工业的蛋白质资源危机做出巨大贡献.本文将全面综述昆虫蛋白质资源的开发与研究进展.

α　[收稿日期]2000210216

[基金项目]湖南省自然科学基金第98JJY2010项资助课题的部分内容.

[作者简介]魏美才(1966-),男,江苏徐州人,教授,博士,主要从事森林保护和生物多样性研究.

1　昆虫源食品的开发与研究进展

1.1　食用昆虫学的形成

人类食用昆虫具有悠久的历史.据资料推断,从史前开始,墨西哥的土著人就有吃虫的习惯.我国也早在公元前11世纪的周代,就有食虫的记载[7].今天,许多国家和地区仍有食虫的传统习惯.最近几十年来,通过国内外有关学者的探索和研究,人类对食用昆虫的利用意义与过去相比有了更深刻和更广泛的认识,特别是昆虫作为一类巨大的蛋白质资源,已经取得了许多专家和学者的共识,并掀起了一股研究与开发昆虫蛋白质的热潮.从此,一门新兴的介于昆虫学和营养学之间的边缘交叉学科——“食用昆虫学"也就逐渐形成了.

到目前为止,全世界已出版过近20册有关食用昆虫方面的专著.如,英国Ho lt V M 于1885年著的《为什

么不吃昆虫》(W hy no t eat in sect ?);荷兰B ldenhei m er F S 于1951年著的《昆虫,人类的食物资源》

(In sect as hum an food );墨西哥R am o s E J 于1982年著的

《食用昆虫,未来蛋白质源泉》(L o s in secto s com o fuen te de p ro teinas en el fu tu ro );文礼章于1998年编著的

《食用昆虫学原理与应用》;陈晓鸣,冯颖于1999年编著的《中国食用昆虫》等[7,8].

1.2　昆虫源食品开发基础研究

1.2.1　营养分析与种质资源鉴定

营养分析包括蛋白质、脂肪、能值、氨基酸、矿质元素、糖类、维生素、脂肪酸总量及脂肪酸组成等的分析与测定.墨西哥在这方面的研究起步较早,至今,已分析了100多种食用昆虫的营养组成[4].我国也做了大量的营养分析工作,目前已对我国常见的170多种食用昆虫的营养组成作了分析与研究.大量的研究结果表明,昆虫蕴藏有丰富的蛋白质等营养成分,为进一步开发利用提供了理论依据.

在种质资源方面,全世界已知可食用的昆虫达3650余种,有学名可查的1500种左右[4];我国记载的可食用昆虫达170余种,分属于蜉蝣目、蜻蜓目、直翅目、蜚蠊目、等翅目、半翅目、同翅目、广翅目、鞘翅目、双翅目、鳞翅目、膜翅目[7,8].

1.2.2　人工养殖

除传统的养蜂和养蚕早已形成产业外,最近,家蝇与黄粉虫的人工养殖技术已获成功,可以初步进行工厂化生产.近20年来,又发展了一些食用昆虫养殖业,如蚂蚁、洋虫、九香虫、紫胶虫、五倍子蚜、地鳖虫、蝙蝠蛾、弓须亥夜蛾、蟋蟀、蝼蛄等,这些昆虫的人工饲养都取得了较大进展[7].目前急需解决人工养殖技术的昆虫有拟黑多刺蚁、豆天蛾、稻蝗、胡蜂等[11].

1.3　昆虫源食品产业化进展

昆虫作为食用,传统的加工方法有烧、烤、油炸、淹制等.我国从汉代开始就对蚂蚁进行了初步加工,当时人们把蚂蚁磨成粉,炼制成“金刚丸”,用来治疗筋骨软弱.而以昆虫为原料进行深加工,最早出现于二战后的西德.至今天,昆虫蛋白系列食品已开始大规模工厂化生产.墨西哥已验证了2346种有潜在营养价值的昆虫,且建有C lem en te Jacques 等昆虫公司,把60余种可食昆虫加工成饼干、罐头、蜜饯、面包、糖果等食品,出口到美国、法国、日本和比利时.德国已建立了汉堡“康福林”昆虫联合加工企业等工厂,年产成品8000t .其昆虫蛋白质提纯已投入工厂生产.日本1992年昆虫商品贸易额已达2600亿日圆,并预测40年后医用蛋白质等产品的市场规模将达55000亿日圆,其中用蚕蛹制取优质蛋白,生产氨基酸系列产品已获多项专利.美国德克萨斯州建有昆虫加工公司.1989年,该州食用昆虫食品产值达5000万美圆.此外,法国还建有“波一的松”罐制昆虫食品加工公司,澳大利亚建有新威尔士昆虫公司等.

1980年代后,中国开始重视昆虫食品的开发与研究.首次提出工业化生产的昆虫食品——仙蝉保健食品已正常投入生产.到目前为止,已用蚂蚁开发出30余种保健饮料和食品.以蜂王浆为原料研制出“双宝素”、“北京蜂王精”、“王浆冻干粉”;以蜜蜂幼虫为原料研制出“蜂王胎制品”;以蜂花粉为原料研制出“前列康”、“花粉精”等.从1990年起我国蜂王浆产量达到1000t 以上,蜂花粉约2000t .在山东鱼台,建有“油炸金蝉罐头”生产线,产品出口日本,每吨利润达12万圆.山东汶上建有蚕蛹罐头加工厂;浙江,吉林等省,已研制出蚕蛹、蚕蛾“健身饮料”、“仙蛾酒”、“仙宫营养酒”等产品,并用蚕蛹生产营养酱油、营养豆腐、膨化果、味精等;沈阳飞龙公

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