黄粉虫的开发与利用

美利坚合众国

美国斯坦福大学研究人员研发出一种以塑料为食的虫子,或为生物降解治理“白色污染”提供新思路。研究人员表示,这是一个令人惊讶和充满希望的发现,可能为解决全球塑料污染问题打开一扇新的大门。中国和美国研究人员在新一期《环境科学与技术》杂志上报告说,黄粉虫可以吞食并完全降解塑料,他们已经从黄粉虫体内分离出生活在聚苯乙烯上的细菌并保存下来。根据斯坦福大学土木与环境工程系高级研究工程师吴伟民进行的两项研究,它们可以以聚苯乙烯泡沫或其他形式的聚苯乙烯为食,蠕虫肠道中的微生物在这个过程中生物降解塑料。对此,科学家指出,了解面包虫体内的细菌是如何完成这一壮举的,可能会为塑料垃圾的安全处理带来新的选择。这一发现说明黄粉虫对塑料的降解有积极作用,或许这一发现可以解决如何处理“白色污染”的问题。

在实验室里,100只面包虫每天要吃掉34~39毫克的聚苯乙烯泡沫塑料——大约相当于一颗小药丸的重量。像任何食物来源一样,这些蠕虫将大约一半的塑料转化为二氧化碳。

在24小时内,他们排出了大部分可生物降解碎片中的剩余塑料,这些碎片看起来像微型兔子粪便。在《武说》中,经常吃塑料的面包虫和正常饮食的面包虫一样健康,它们的排泄物用作种植土壤似乎是安全的。

包括吴在内的研究人员在以前的研究中表明,印度玉米螟的幼虫肠道中有微生物,可以降解聚乙烯,聚乙烯用于垃圾袋等薄膜产品。然而,面包虫的新研究非常重要,因为聚苯乙烯泡沫被认为是不可生物降解的,具有更大的环境问题。

中国

2015北航杨军教授课题组、深华大基因公司赵娇博士等环境科学领域权威期刊&;Technology发表了两篇姊妹研究论文,证明了黄粉虫的幼虫可以降解聚苯乙烯这种最难降解的塑料。从2005年开始,杨军团队开始研究塑料的生物降解。主攻的是聚苯乙烯等塑料的降解,最难降解。

科学家们之前用几种土壤无脊椎动物,如蚯蚓、千足虫、蛞蝓和蜗牛,来看看它们是否能吃塑料。喂食聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等14C标记塑料后,结果显示不能降解。

杨军认为,生物降解塑料的想法不应该仅限于微生物。可以考虑鳞翅目昆虫和白蚁。海洋蛀虫和钻贻贝会腐蚀聚乙烯和海底电缆。也有可能从这些生物中分离和克隆出能产生活性基团的关键酶及其基因。

杨军团队在2014的研究中发现,蜡虫(印度玉米螟幼虫)可以咀嚼和食用聚乙烯PE膜,从幼虫的肠道中分离到两株菌株,分别是肠杆菌YT1和芽孢杆菌YP1,它们可以降解PE膜。后来研究小组发现,黄粉虫幼虫是一种吃塑料比较厉害的动物,体型比蜡虫大(一般长35毫米,宽3毫米),可以把泡沫塑料作为唯一的食物。黄粉虫有四个生命阶段:卵、幼虫、蛹和成虫。

杨军的研究团队给出了黄粉幼虫降解聚苯乙烯的机理:第一步,泡沫塑料先被黄粉幼虫嚼成小块,摄入肠道;其次,咀嚼作用增加了聚苯乙烯泡沫与微生物和胞外酶的接触面积,摄入的碎片在肠道微生物分泌的胞外酶作用下进一步解聚为小分子产物;第三步,这些小分子产物在各种酶菌和幼虫自身酶的作用下进一步降解同化形成幼虫自身组织;第四步,残留的泡沫碎片与一些降解中间体混合,部分肠道微生物以昆虫粪便的形式排出,其中泡沫塑料可能继续降解。

“黄粉虫可以消化最难降解的聚苯乙烯塑料,以及其他相对容易降解的塑料。理论上黄粉虫也能消化。”杨军教授说,目前,国内制造商正在考虑使用人工繁殖黄粉虫或蜡虫来降解塑料垃圾。

然而,他仍然呼吁通过处理日益严重的白色污染,减少或禁止使用一次性塑料制品,更多地使用可重复使用的产品,以对未来和子孙后代负责的态度。锅巴:用普通方法制作锅巴,拌饭和面时加入6%的中国虾粉。其他处理方法相同。昆虫粉锅巴具有鲜虾的特殊风味。

饼干:添加5%黄粉虫粉的饼干不仅富含蛋白质黄粉虫粉风味,而且营养丰富。黄粉虫除杂-清洗-熟化-杀菌-脱水-炒制-烘烤-调味-成品

原料可以是黄粉虫幼虫或黄粉虫蛹。成品膨松、金黄色、酥脆、风味浓郁。可以做成五香、麻辣、甜味等各种口味。可制成小包装方便食品,也可端上餐桌。黄粉虫活体除杂-清洗-熟化-冷冻-脱水-烘干-研磨-浓缩-配料-均质-成品。

调味粉的加工是将黄粉虫脱水磨成粉,根据需要调味。它的味道纯正香浓,回味绵长。可作为调料、调味料或添加到各种米、面类零食中,可使产品营养价值翻倍,风味独特,成本增加很少。

黄粉虫粉还可以用来制作各种方便面调料。1.蛋白质饲料宝库。据专家检测分析,黄粉虫脂肪含量为28.20%,蛋白质含量高达61%。此外,还含有磷、钾、铁、钠、铝等常量元素和多种微量元素,以及动物生长所必需的18种氨基酸,每100克干品氨基酸含量高达947.965434据饲养测定,1公斤黄粉虫的营养价值相当于25公斤麦麸、20公斤配合饲料和100而黄粉虫直接烘干粉碎后作为饲料原料的使用成本会比较高,价格极不稳定。黄粉虫脱脂深加工后的粉末广泛用于饲料,即脱脂黄粉虫粉。

2.提高经济效益。近几十年的实践证明,用黄粉虫喂养的蝎子、蜈蚣、壁虎、蛇、龟、牛蛙、热带鱼、金鱼,不仅生长快,成活率高,而且抗病能力强,繁殖力大大提高;利用黄粉虫作为一般畜禽的饲料添加剂,可以提高产品产量和质量,有效降低饲料成本,提高经济效益,受到养殖户和消费者的欢迎。1.优质高蛋白食物。黄粉虫不仅可以做饲料,还可以食用。其幼虫含粗蛋白56.58%,脂肪28.20%,蛹含粗蛋白57%,成虫含粗蛋白64%,远高于鸡蛋、牛羊肉等常规动物性食物,易于消化吸收,故被誉为昆虫中的“蛋清之王”。

2.营养丰富的绿色食品。黄粉虫的高蛋白和游离氨基酸含量是哺乳动物的50-100倍,是牛奶的11倍。脂溶性维生素A、D、E、K富含水溶性维生素B群。维生素b1是牛奶的15倍,维生素b2是牛奶的1800倍,维生素b6是牛奶的52倍。此外,还有钙、钾、钠、镁等宏量矿物元素和铁、锌、铜、锰、钴、铬、硒、硼、碘等微量矿物元素,营养成分的含量比牛奶和肉类丰富得多。在“饮食合理、营养均衡”的原则下,追求绿色的虫蛹菜成为一种时尚,备受关注。

3.老少皆宜的美食。黄粉虫口感好,风味独特,容易被消费者接受。它可以烘焙、油炸和加工成各种形式的食品,如具有坚果味道的蛋白饮料和精制蛋白粉。

现在,吃黄粉虫已经成为现实。随着对食物需求的增加,美国出现了第一个饲养昆虫的工业化农场。美国安大略省的新千年农场有3000万只蟋蟀和2000万只面包虫,这些虫子制作的食物已经摆上了超市的货架。这个农场是由瑞安、贾罗德和达伦三兄弟创建的。他们希望通过这一创新,彻底改变人们的饮食观念,让他们农场的昆虫成为人们餐桌上的一部分。《本草纲目》说:“外来昆虫出国,明末传入我国。.....用茯苓边角料和红花喂的,交广西末的,颜色红,光泽可爱,入药特别好。”谁要是看到这种百里香滋生的虫子,一定是个长寿老人。医学研究证明,黄粉虫体内核黄素和VE的含量很高。VE具有保护细胞膜脂质免受过氧化物损伤的抗氧化作用,是不可缺少的营养素和药物。

黄粉虫不仅蛋白质含量高,而且必需氨基酸种类齐全。

黄粉虫脂肪中含有丰富的不饱和脂肪酸,可提纯为医用和美容用脂肪,可提高皮肤的抗皱功能,对治疗和缓解皮肤病症状也有一定作用。以黄粉虫为原料提取SOD作为美容保健品的原料,其抗衰老、抗皱、美白、美容效果也优于现有市场产品。

黄粉虫特有的甲壳素和抗菌肽具有降血压、提高免疫力、活化细胞、防癌抗癌、降血脂、降血压、调节血糖、抗衰老、调节机体环境等多种功能,可用于药品和保健品中。

此外,小鼠实验表明,黄粉虫具有一定的促进生长、提高智力、抗疲劳和抗组织缺氧的营养保健作用。杨等指出,黄粉虫幼虫干粉滤液具有良好的抗疲劳、延缓衰老、降血脂、促进胆固醇代谢的作用,并能提高小鼠外周淋巴转化,降低骨髓微核率。黄粉虫在活血强身、治疗消化系统疾病和康复、为年老体弱患者补充基础营养等方面起着实际的辅助作用。在《中医大辞典》(1977版)中记载是用花生、莲子、桂圆、红枣、杜仲、红花、槟榔、核桃仁等养的。用于补气养血。具有活血化瘀、温中理气的作用,还可治疗无名肿毒。与红花、大枣、核桃同食,可增强外虫药性,促进人体充分吸收利用,调解造血器官阴阳平衡,达到补肾填精、健脾养血、凉血清、清热解毒、行气化瘀的功效。该虫可治疗骨髓增生异常性贫血、继发性贫血、血小板减少症、血小板功能障碍性疾病、凝血因子缺乏症等。疗效显著,有效率100%,治愈率85%以上。治疗白血病也有一定的效果,可以提高白血病的缓解率,延长生存期。外来昆虫的副产品,如虫粪、虫皮等杂质,具有活血化瘀、消肿止痛的作用;对治疗挫伤和扭伤引起的皮下淤血和肿胀有显著效果。研究表明,洋虫也有很好的抗衰老作用。

在肿瘤的治疗中,使用化疗药物的同时,应用外来虫体,可以提高机体的免疫功能,降低化疗药物的毒副作用,并且还具有一定的协同作用。昆虫能降低环磷酰胺的毒副作用,对环磷酰胺引起的免疫器官萎缩、白细胞减少、体重下降有显著的保护作用,并增强了对肿瘤的抑制作用。