金斑蝶幼虫和蛹的主要营养成分及其营养价值

　　金斑蝶[Danaus chrysippus ( Linnaeus) ]是属于斑蝶科( Danaidae) 斑蝶亚科( Danainae) 斑蝶族( Danaini) 斑蝶属( Danaus Kluk) 的一类中型蝶种.国内分布于云南、海南、广东、广西、台湾、福建、四川、江西、湖北、陕西等地; 国外分布于欧洲南部、非洲、亚洲西部、南亚、东南亚至澳大利亚一带.金斑蝶成虫色彩鲜艳,飞行缓慢、姿势优雅,为生态观赏、工艺制作和喜庆放飞等多用途的优良蝶种[1,2].

　　昆虫体内营养成分结构合理、含量丰富,其蛋白被国际公认为是最高品质的纯天然、无毒无害的活性蛋白,具有较高的食用价值.昆虫是地球上种类最多且生物量巨大的生物类群,具有高效的生长繁殖能力和顽强的生命力,繁殖世代短、繁殖指数高、饲养成本低廉、有机物转化率高、容易饲养等特点,可在短期内获得大量昆虫产品,使得食用昆虫已成为资源昆虫的研究热点[3,4].蝴蝶是昆虫的重要部分,目前的研究主要集中在其生物学特性、本底资源调查以及保护等方面,虽已有学者对黄斑蕉弄蝶( Erionota torus) 等蝶种的营养成分做了分析研究[5 ~7],但对金斑蝶的研究主要集中在生物学特性观察和人工养殖,未见有关其营养成分分析方面的研究[8].

　　金斑蝶为优质养殖蝶种,年养殖数量较大,现主要应用于工艺制作和观赏,发掘其营养价值成为其开发利用的另一个重要方向.昆虫可食用的主要是幼虫和蛹,因此对它们进行营养分析具有重要意义.本研究旨在通过测定分析金斑蝶幼虫和蛹的主要营养成分来评价其营养价值,为金斑蝶的深层开发利用提供理论基础.

　　1 材料与方法

　　1. 1 材料来源及前处理

　　样品特征: 选择处于 5 龄初期的幼虫,因其相对成熟、生物量较大、体内物质含量相对固定; 选择悬挂 2 d 左右的新蛹,因其距离羽化时间较长、体内成分尚未发生变化.幼虫和蛹的数量各 100只.

　　样品来源: 样品采集于中国林业科学研究院资源昆虫研究所元江实验站蝴蝶养殖基地.该基地位于云南省玉溪市元江县,地处北纬 23°36'8. 06″ ~23°36'17. 83″,东经 102°0'52. 43″ ~ 102°0'41. 90″,海拔高度约 400 m.

　　样品前处理: 样品采集后,先用分析天平称其鲜重,然后置于烘箱中 105℃烘 1 h,再调至 80℃烘干.处理好的样品送至农业部农产品质量监督检验测试中心( 昆明) 测试.

　　1. 2 测定方法及使用仪器

　　水分测定采用 GB/T 5009. 3 -2010 的直接干燥法; 粗脂肪测定采用 GB/T 14772 -2008 的索氏提取法; 矿质元素测定采用 NY/T 1653 -2008 的电感耦合等离子体发射光谱法; 灰分测定采用GB / T 5009. 4 - 2010 的灼烧称重法; 蛋白质测定采用 GB/T 5009. 5 - 2010 的凯氏定氮法; 氨基酸测定按照 GB/T 5009. 124 -2003 的方法采用氨基酸自动分析仪进行[9].

　　主要仪器: 美国 METTLER TOLEDO 品牌的XS104 型、AE100 型电子分析天平及 SX2 - 8 - 10箱式电阻炉,上海雷韵品牌的 DHG -9203A 型电热鼓风干燥箱,美国贝尔德 PS - 4 型电感耦合等离子体发射光谱仪,瑞士 BUCHI 品牌的 K - 360型半自动定氮仪,日立品牌的 L - 8800 型氨基酸分析仪.

　　1. 3 分析方法

　　测定结果中除幼虫和蛹的鲜重、水分含量用鲜样计外,其余测定结果均以干样计.碳水化合物含量 =1 - 粗脂肪含量 - 蛋白质含量 - 灰分含量能量( kJ/100g) = 蛋白质含量 × 17 + 脂肪含量 ×37 + 碳水化合物含量 ×17[10],式中: 蛋白质、脂肪、碳水化合物的含量均为 100 g 样品的含量.

　　蛋白质营养价值评价: 采用氨基酸分( AAS,Amino Acid Score)[11]进行评价,计算公式:AAS = 试验氨基酸含量( mg / g 蛋白) / FAO 评分模式氨基酸含量( mg/g 蛋白)2 结果与分析.

　　2. 1 常规项分析

　　每只 5 龄金斑蝶幼虫的鲜重平均为 0. 531 g,其中水分占 85. 7%,为 0. 455 g; 干重占 14. 3%,为 0. 076 g.每只金斑蝶蛹的鲜重平均为 0. 464g,其中水分占 82. 3% ,为 0. 382 g; 干重占17. 7% ,为0. 082 g( 表 1) .

　　

　　由表 2 可知,金斑蝶幼虫和蛹的粗脂肪含量分别为 12. 5%和 10. 6%,低于猪肉、鸡肉、牛肉的含量.蛋白质含量分别为 61. 1%和 71. 8%,均低于牛肉的含量而远高于猪肉的含量; 与鸡肉相比,蛹的蛋白质含量要高而幼虫的要低.灰分和碳水化合物的含量均高于 3 种对比食物的含量,而每100 g 干重的能量值都低于 3 种对比食物.金斑蝶幼虫的粗脂肪、灰分和碳水化合物含量高于蛹,但蛹的蛋白质含量高于幼虫.

　　

　　2. 2 矿质元素含量分析

　　金斑蝶幼虫和蛹含有多种矿质元素.由表 3可知,幼虫的常量元素含量为钾 > 镁 > 钙 > 磷 >钠,微量元素含量为铁 > 锌 > 锰 > 铜; 蛹的常量元素含量为钾 > 镁 > 磷 > 钙 > 钠,微量元素含量为锌 > 铁 > 铜 > 锰.幼虫的磷、钾、钙、镁、钠、铁、锰元素含量明显高于蛹,但锌、铜的含量低于蛹.

　　金斑蝶幼虫和蛹的钾、钙、镁、铜、锰含量以及幼虫的铁含量都明显高于猪肉、牛肉和鸡肉; 锌含量高于猪肉和鸡肉,但低于牛肉; 蛹的铁含量高于猪肉,但低于鸡肉和牛肉; 幼虫和蛹的磷、钠含量都低于 3 种对比食物.

　　

　　2. 3 氨基酸含量分析及评价

　　2. 3. 1 金斑蝶幼虫和蛹的氨基酸含量 对金斑蝶幼虫和蛹的 17 种氨基酸进行检测,结果( 表 4)显示,除苏氨酸和脯氨酸外,其余均检出,其中天冬氨酸的含量最高,分别为 58. 4 mg/g 和 67. 1mg / g; 幼虫和蛹的氨基酸总量分别为 411. 2 mg / g和 497. 7 mg/g,蛹的略高于幼虫.与其它营养源相比较,金斑蝶幼虫和蛹的氨基酸总量远高于猪肉( 199. 1 mg/g) ,略低于鸡肉( 530. 5 mg/g) ; 均高于小麦粉( 130. 8 mg/g) 、大豆( 393. 7 mg/g) 和金针菇( 141. 2 mg/g)[10].除色氨酸未检测、苏氨酸未检出外,其余 6 种人体必需氨基酸均从金斑蝶幼虫和蛹中检测到,总含量分别为 151. 9 mg/g 和 184. 8 mg/g.根据FAO / WHO 的理想模式,质量较好的蛋白质其氨基酸组成为 E/T 在40%左右,E/N 在0.6 以上.金斑蝶幼虫和蛹的 E/T 分别为36.9%和37.1%,E/N均为0.59,略低于 FAO/WHO 的理想模式要求.

　　

　　2. 3. 2 金斑蝶幼虫和蛹的蛋白质营养价值评价将金斑蝶幼虫和蛹的氨基酸检测结果与 1973年 FAO 模式的含量进行比较,计算氨基酸分( AAS) ,结果见表 5.苏氨酸未从金斑蝶幼虫和蛹中检测出,是其第一限制性氨基酸; 其余氨基酸占蛋白质的含量都接近或高于 FAO 评分模式.

　　因苏氨酸为人体必需氨基酸之一,其缺失导致金斑蝶幼虫和蛹的蛋白质氨基酸结构不平衡,蛋白质整体质量较差.因此,金斑蝶幼虫和蛹均为不适蛋白源.

　　

　　3 结论与讨论

　　金斑蝶幼虫和蛹的蛋白质含量分别为61. 1%和 71. 8%,脂肪含量分别为 12. 5% 和 10. 6%,碳水化合物含量分别为 17. 6%和 11. 9%,灰分含量分别为 8. 8% 和 5. 7%,矿质元素含量高,能量值低; 金斑蝶幼虫和蛹的氨基酸总量分别为411. 2mg / g 和 497. 7 mg / g,必需氨基酸总量分别为151. 9 mg / g 和 184. 8 mg / g,E / T 分别为 36. 9% 和37. 1% ,E / N 均为 0. 59; 与 1973 年的 FAO 模式相比,苏氨酸未检出,为限制性氨基酸,导致金斑蝶幼虫和蛹的蛋白质氨基酸分为零,为不适蛋白源.

　　综上,金斑蝶幼虫和蛹具有高蛋白、低脂肪、矿质元素和碳水化合物含量丰富、能量值低等特点,虽有一定的营养价值,但蛋白质总体质量较差,为不适蛋白源,若需开发为蛋白质食品,需添加适量的苏氨酸.

　　另外,金斑蝶人工养殖技术已经成熟,其寄主植物多元,主要为萝藦科( Asclepiadaceae) 的牛角瓜( Calotropis gigantea) 、白花牛角瓜( Calotropisprocera) 、马利筋 ( Asclepias curassavica ) 、钉头果( Gomphocarpus fruticosus) 、大花藤 ( Raphistemmapulchellum) 以及无患子科 ( Sapindaceae) 的赤才( Erioglossum rubiginosum) 等植物[13],在云南玉溪、普洱等地已实现规模化养殖,为金斑蝶的食用开发提供了原材料保证.因此,它们也具有一定的食用开发价值.

　　参 考 文 献:

　　[1] 周尧. 中国蝶类志[M]. 修订本. 郑州: 河南科学技术出版,2000.

　　[2] 陈晓鸣,周成理,史军义,等. 中国观赏蝴蝶[M]. 北京: 中国林业出版社,2008.

　　[3] 穆利霞,廖森泰,肖更生,等. 昆虫蛋白的综合利用研究进展[J]. 现代食品科技,2011,27( 12) : 1507 -1512.

　　[4] 杜方岭. 黄粉虫氨基酸口服液的工艺研究及口感调配[J].山东农业科学,2008( 9) : 94 -95.

　　[5] 蒲正宇,周德群,姚俊,等. 中国蝶类生物多样性生存现状及其新的保护模式探索[J]. 生态经济,2011( 11) : 148 - 151,165.

　　[6] 周成理,陈晓鸣,史军义,等. 美凤蝶和玉斑凤蝶幼期形态记述及生物学初步观察[J]. 林业科学研究,2009,22( 5) :683 -690.

　　[7] 蒲正宇,史军义,姚俊,等. 黄斑蕉弄蝶蛹营养成分分析[J]. 天然产物研究与开发,2013,25( 3) : 379 -382.

　　[8] 蔡卫京,陈仁利,赵灿南,等. 金斑蝶生物学与规模化饲养的初步研究[J]. 生态科学,2011,30( 1) : 21 -25.

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　　[13] 陈明勇,邹兴淮,邓敏,等. 中国蝴蝶养殖[M]. 昆明: 云南科学技术出版社,2002.