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黑水虻作为饲用资源昆虫的开发意义

作者:靳任任 | 来源:本站原创 | 时间:2015-08-31
水虻科类幼虫以餐厨垃圾、动物粪便、动植物尸体等腐烂的有机物为食,可以将食物高效的转化为自身营养物质,是自然界碎屑食物链中的重要一环。本书主要介绍目前最为重要的两种水虻,亮斑扁角水虻(黑水虻)和金黄指突水虻(金水虻)。发展水虻养殖,可以实现良好的经济、生态与社会效益。
世界上现在进行的黑水虻繁殖研究和应用开发的国家有很多,包括欧、亚、美、非、大洋洲的许多国家都已经建立了自己的黑水虻繁育和科研基地,比如,美国,南非、德国、日本、新西兰等国家均已经完成了水虻繁育的研究,正在积极的进行水虻产业和深加工产品的开发。克迈拉公司在2010年到2015年期间,专门对我国的本土水虻种类金黄指突水虻、黑色指突水虻等进行了科学研究和养殖探索,并取得了成功。
下面以黑水虻为例,介绍黑水虻资源化利用的意义。
一、替代家蝇养殖,生产有机肥,保护环境
家蝇养殖因为操作简单,是现阶段许多养殖户的首选昆虫,但家蝇养殖有着先天的缺陷,具有巨大的环境风险。家蝇成虫本身是一种卫生害虫,到处沾染人类食物,传播病菌。一旦在养殖过程中管理不善造成逃逸,即泛滥成灾,严重影响人们的生产生活。黑水虻最早引起关注就是因为其能够抑制垃圾中家蝇滋生。黑水虻成虫基本不取食,也不进入人类居室,不会污染人类食物,不属于卫生害虫。黑水虻幼虫能够与家蝇蛆虫形成有力的竞争,并能抑制家蝇成虫在饲料中繁殖,从而避免产生环境卫生问题。
而黑水虻在养殖和生产应用上,也有一些独特的优势。黑水虻幼虫大量取食的时间为10天左右,生产周期适中,易于管理。水虻幼虫个体大,容易收集并适宜较长时间保存,解决了家蝇养殖中蝇蛆无法活体保存的难题。水虻幼虫个体几乎为同阶段家蝇幼虫的8-10倍,水虻取食过后的粪便残渣与水虻虫体差别也较大,为水虻幼虫的机械筛选分离提供了很大方便。相反,家蝇幼虫由于个体太小,多与饲料颗粒相差无几,直接从饲料中进行机械分离十分困难,只能够人工操作,十分麻烦。
二、处理畜禽养殖场废弃物
我国畜禽养殖模式已经逐渐从散户养殖转向规模化、集约化养殖,畜禽类粪便大量产生,成为农村和养殖场周边的主要污染来源。每年我国的畜禽类粪便产生量,几乎是工业固体废弃物年排放量的3倍。畜禽粪便堆放不当,或者未经正常处理施入农田后,不仅严重影响周围环境,还会产生大量具有危害性的臭味气体和温室气体,如CH4、H2S、NH3。粪便中携带的各种致病微生物和虫卵如大肠杆菌,沙门氏菌,蛔虫卵等,严重威胁食品生产安全或造成疫病传播。一些畜禽粪便中还含有大量药物添加剂和抗生素等,能对土壤生物造成极大的危害。而且畜禽粪便富含的氮、磷元素极易流失,从而引起水体富营养化,改变水体的理化环境,使水发臭,形成江河湖海的赤潮和水华。
普通的畜禽粪便堆肥处理需要两个月的时间,而黑水虻能够在两周内快速消化畜禽粪便,减少大约50%的粪便堆积,达到与堆肥同等的效果。黑水虻的取食可很好的改良畜禽粪便的理化性质,强效杀灭畜禽粪便中的致病菌和寄生虫,使畜禽粪便的臭味几乎消失。黑水虻处理过后的畜禽粪便中的有害物质减少,可以直接作为有机肥还田。黑水虻将畜禽粪便中的有机物质转化成自身营养物质,变成预蛹后水虻虫能够实现自我收集,可以直接用来养鸡、鸭、蛙等,也可以干燥粉碎替代鱼粉、豆粕等作为鸡、猪、鱼的饲料蛋白来源,从而形成积极生态农业循环,实现经济、环境与社会效益的共赢。
建立一个黑水虻处理畜禽粪便的系统十分容易,成本也比较低。通常只需要在养殖场原有设施的基础上稍加改造即可。据计算,一个规模为1万只的养鸡场,建设黑水虻处理粪便系统的投入成本仅为1-2万元,而利用生产出来的水虻幼虫喂鸡,每年可以节省至少10万元的饲料投入。
三、处理城市餐厨垃圾
我国城市每年产生餐厨垃圾不低于600万吨,大中城市餐厨垃圾产量惊人。我国目前绝大多数城市的餐厨垃圾与生活垃圾混合堆放,以系统的焚烧、填埋为主。焚烧、填埋不能实现餐厨垃圾的资源化利用,是对餐厨垃圾的极大浪费,并给地方财政带来沉重负担。因此餐厨垃圾的减量化、无害化、资源化处理成为我国餐厨垃圾利用的重要方向。
实际上,餐厨垃圾是“放错了位置的资源”,也是饲养黑水虻的最佳饲料来源。餐厨垃圾的有机物含量高,除蛋白质、淀粉、脂肪等占干物质量的80%以上。另外餐厨垃圾还富含氮、钾、钙和各种微量元素。目前,我国的餐厨垃圾主要被回收作为畜禽饲料。以及加工“地沟油”。利用餐厨垃圾直接饲喂动物,是目前我国主要采用的处理办法,不过餐厨垃圾直接饲喂畜禽,由于存在着食物链安全风险,一是病原微生物及其所产生的生物毒素在禽畜体内富集,进而通过食物链转移到人体;二是餐厨垃圾含有大量所饲喂畜禽的同源性蛋白,如目前普遍认为疯牛病(牛海绵状脑病)大规模爆发主要原因是牛食用了患有羊痒症的羊肉骨粉。因此我国与国际上都已立法严禁使用反刍动物蛋白提炼动物饲料或者使用动物源性蛋白饲料喂养同种动物。在2000年,世界卫生组织就明确规定,禁止将餐厨垃圾及其加工成饲料饲喂牲畜,原因就是餐厨垃圾成份复杂,其中的有害物质极可能引起动物疾病。而利用餐厨垃圾制造“地沟油”,在我国更已经成为严重的社会问题,为我国法律明文禁止的。利用黑水虻幼虫取食餐厨垃圾,可快速实现餐厨垃圾的资源化利用。同时黑水虻作为一种小型无脊椎动物,与禽畜等脊椎动物差别很大,没有共生性或同源性的传染病原。黑水虻将餐厨垃圾取食后,再作为动物饲料饲喂动物,能有效阻断疾病的传播。
黑水虻处理餐厨垃圾可以通过建设生物转化池的方法进行,全程可实现机械化操作,具有高效性和易操作、空间利用率高的特点。与其他无害化处理餐厨垃圾的方法,如堆肥法、好氧分解法相比,黑水虻处理餐厨垃圾具有占地小,生产周期短,资源化利用程度高的诸多优势。
黑水虻营养丰富,含有丰富的蛋白质、脂肪、维生素以及各种动物所需的微量元素,十分宜于饲养动物。黑水虻又被称为凤凰虫,目前已经成为风靡全球的饲料昆虫,用来饲喂观赏鸟、龟类、爬虫类、蛙类、鱼类等宠物。
据科学测定,幼虫干重可达42%-43%,其中蛋白质含量高于40%,与豆粕相近;粗脂肪含量超过30%,矿物质含量在10%以上,远远超出豆粕。黑水虻营养均衡全面,动物适口性好。黑水虻必需氨基酸占氨基酸总量的50%以上。必需氨基酸是指动物不能自身形成,需要从体外摄取的氨基酸。黑水虻幼虫富含月桂酸,并含有丰富的天然抗菌物质--抗菌肽,可减少动物疾病,增强动物体质。
对于天性食虫的禽类、鱼类来讲,黑水虻幼虫是它们的绝佳饲料来源,能够提高动物活力,促进动物健康,增加肉蛋品质,而且不会有任何的不良反应,这也是为什么市场上“虫子鸡”受欢迎的原因,将黑水虻进行消毒、脱水、脱脂、粉碎等加工过程后,可得到与鱼粉营养成分接近的水虻虫粉。据统计,我国每年的鱼粉消耗量达300万吨,其中90%需要进口。可预测,利用禽畜粪便和餐厨垃圾饲养黑水虻,来生产黑水虻虫粉替代鱼粉,具有巨大的市场需求,产生可观的经济效益。
五、深加工与潜在资源的开发
黑水虻体内富含多种生物活性酶、几丁质、抗菌肽、维生素等物质,未来对黑水虻进行进一步的研究、开发和深加工,应用领域将非常广阔。例如,利用黑水虻脱脂蛋白为原料,可以生产高档食品,保健品等。利用黑水虻的生物油脂,可生产加工护肤品。黑水虻的蛹壳中含有丰富的几丁质,而目前研究发现,几丁质可用于多种工业和医学用途。比如可用于污水净化,作为稳定食物的食品添加剂和药品,还可以作为染料、织物、黏合剂,以及分离薄膜和离子交换树脂等。几丁质具有良好的生物相容性、无生物毒性、价格低廉、机械强度等优点,利用几丁质生产的外科缝口线,能够加速人体伤口愈合。
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