秦麗萍，劉志云，孫 濤

(1.蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院,甘肅 蘭州 730020； 2.蘭州大學(xué)青藏高原生態(tài)系統(tǒng)管理國際中心,甘肅 蘭州 730000；3.中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所黑土區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)院重點實驗室,黑龍江 哈爾濱 150081)

草地蝗蟲的營養(yǎng)價值

秦麗萍1,2，劉志云1,2，孫 濤2，3

(1.蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院,甘肅 蘭州 730020； 2.蘭州大學(xué)青藏高原生態(tài)系統(tǒng)管理國際中心,甘肅 蘭州 730000；3.中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所黑土區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)院重點實驗室,黑龍江 哈爾濱 150081)

草地蝗蟲是一種高蛋白、低脂肪、富含維生素和礦物元素的天然優(yōu)質(zhì)可食用、藥用和飼用資源，但大量爆發(fā)會造成草地植被退化，對草地造成一定的危害。充分了解蝗蟲體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)及其變化規(guī)律，對其進行合理利用，不僅可以減少蝗蟲對草地的危害，還能有效緩解食品、飼料和醫(yī)藥行業(yè)的資源危機。本文對草地蝗蟲的蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、礦質(zhì)元素、維生素和黃酮類物質(zhì)等營養(yǎng)成分進行總結(jié)，并且對其動態(tài)變化和開發(fā)利用進行分析，以期為更加合理和高效地利用草地蝗蟲資源提供參考。

營養(yǎng)素；動物源飼料；食物源

蝗蟲是直翅目(Orthoptera)蝗亞目(Acridoidea)昆蟲的總稱，為直翅目較大的一個類群[1]。早在20世紀(jì)70年代，Atkins在《昆蟲展望》一書中就蝗蟲營養(yǎng)組成及其價值進行了闡述[2]?；认x種類多、數(shù)量大、分布廣[3-4]，具有高蛋白、低脂肪、富含維生素和礦物元素等優(yōu)點，是一種可食用、藥用和飼用的天然優(yōu)質(zhì)資源[5]。蝗蟲是草地生態(tài)系統(tǒng)的重要組分，在促進生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)、能量轉(zhuǎn)化和維護其功能方面發(fā)揮重要作用[4]。但近些年來，受全球氣候變化和過牧等人類活動的影響，草地退化、沙化加劇，為草地蝗蟲發(fā)生危害創(chuàng)造了有利的生存生境，導(dǎo)致蝗災(zāi)頻發(fā)，對農(nóng)牧業(yè)的危害劇增[6-8]。為了有效防控草地蝗蟲危害，人們先后采用了物理、化學(xué)以及生物等防治手段，但受防治成本、牧民參與積極性以及環(huán)境安全等問題的影響，這些防治方法在實踐應(yīng)用中很大程度上受到制約[7,9-10]。但是，作為一種優(yōu)質(zhì)高蛋白動物源飼料，我們可在防控的同時對其食用、飼用和藥用潛力進行充分挖掘和開發(fā)利用，從而實現(xiàn)治理蝗災(zāi)和開發(fā)蝗蟲兩者兼顧。有研究表明，草地蝗蟲可作為放養(yǎng)牧雞的日糧組成[11-12]。同時國內(nèi)外一些研究人員已經(jīng)對部分草地蝗蟲的營養(yǎng)成分和利用價值開展了一定研究[13-19]，但這些研究大多局限于單獨分析其飼用、食用或藥用價值，缺乏營養(yǎng)特性的綜合深入歸納。鑒于此，本文對近幾年國內(nèi)外一些蝗蟲營養(yǎng)成分的研究成果進行歸納綜述，并且對其動態(tài)變化和開發(fā)利用進行分析總結(jié)，旨在為今后草地蝗蟲資源的合理利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 蝗蟲營養(yǎng)成分

蝗蟲體內(nèi)富含蛋白質(zhì)、脂肪酸、氨基酸和維生素，以及人體必需的大量與微量元素等營養(yǎng)物質(zhì)，具有高蛋白、低脂肪、低膽固醇等特點[1,13]。

1.1蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)是生命活動的基礎(chǔ)物質(zhì)，參與體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)和生理活動，是保證生物體正常生長發(fā)育必須的營養(yǎng)物質(zhì)。研究表明，蝗蟲粗蛋白含量占干物質(zhì)質(zhì)量的62.42%～78.13%[14-19](表1)，其含量遠高于豬肉(13.40%)、羊肉(26.90%)與雞蛋(50.70%)[20]等人們?nèi)粘Ｊ褂玫膭游锏鞍自??；认x氨基酸含量也很豐富，據(jù)報道，蝗蟲含有Glu、Ala、Asp、Pro、Arg、Tyr、Gly、Ser、His、Cys、Ile、Leu、Val、Lys、Thr、Phe、Met、Try 18種氨基酸，屬完全蛋白[21-22]。其中人體所需的Ile、leu、Val、Lys、Thr、Phe、Met、Try 8種必需氨基酸的含量高達36%，基本符合聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)制定的優(yōu)良蛋白質(zhì)中必需氨基酸應(yīng)占氨基酸總量40%的規(guī)定[21]。也有研究發(fā)現(xiàn)，蝗蟲血液中包含數(shù)種人體必需的氨基酸，其濃度含量是人體血漿的50倍以上[23]。

1.2脂類 脂肪的過量攝入已經(jīng)成為引起人們肥胖、高血脂等多種疾病的誘因之一，為了避免過多脂肪的攝入，人們開始尋找脂肪代替品[20]。熊正英等[14]、Anand等[15]、Sun等[16]、郭成等[24]通過對幾種蝗蟲脂肪含量的測定發(fā)現(xiàn)(表1)，蝗蟲脂肪含量遠低于人們?nèi)粘Ｊ秤玫碾u蛋(15.00%)、鴨蛋(14.70%)和豬肉(29.20%)脂肪含量[24]，其中中華稻蝗、小翅雛蝗脂肪含量最低，為4.83%。作為低脂肪新食品資源，蝗蟲可成為人們低脂食物的備選資源之一，具有很好的開發(fā)利用潛力。

表1 蝗蟲粗蛋白和脂肪含量Table 1 Crude protein and fat contents of some species of grasshoppers %

注：以上數(shù)據(jù)計算以干質(zhì)量為基礎(chǔ)?！?”表示無數(shù)據(jù)。

Note:Data in Table 1 were calculated based on dry matter.“-” no data.

1.2.1脂肪酸 脂肪酸是保證人體健康必需的營養(yǎng)物質(zhì)，在人體代謝過程中起著非常重要的作用。飽和脂肪酸的過多食用易引起心血管等疾病，大多數(shù)動物脂肪中的飽和脂肪酸含量較高，而人體必需的不飽和脂肪酸含量相對較低。研究表明，蝗蟲體內(nèi)含有豐富的脂肪酸種類，且不飽和脂肪酸含量遠高于飽和脂肪酸，不飽和脂肪酸占總脂肪酸含量的67.86%～87.00%[14,16,25-26](表2)。在低脂肪含量前提下，蝗蟲體內(nèi)不飽和脂肪酸相對含量較雞蛋(58.80%)、瘦豬肉(61.70%)[27]等動物性營養(yǎng)源高。不僅如此，蝗蟲體內(nèi)人體所必需的亞麻酸、亞油酸和油酸含量豐富，如在黃脛小車蝗體內(nèi)，這3種脂肪酸含量最高達84.03%(表2)。

1.2.2磷脂類物質(zhì) 磷脂是含有磷酸的脂類，是生命的基礎(chǔ)物質(zhì)。中華稻蝗脂類中含有7.85%的磷脂類物質(zhì)，其中卵磷脂占75.00%，腦磷脂占11.30%，鞘磷脂占8.13%[28]。

1.3礦物元素 礦物元素是構(gòu)成動物組織和維持正常生理活動的重要物質(zhì)，它們的攝入過量或不足都會引起生理異?；虬l(fā)生疾病?；认x是一種很好的礦物元素源[14,16]。林育真等[18]、Banjo等[29]發(fā)現(xiàn)，中華劍角蝗、臭腺腹蝗(Zonocerusvariegatus)體內(nèi)不僅含有較多的Na、K、P、Mg等常量元素，微量元素Se、Fe、Cu、Zn也很豐富。中華稻蝗體內(nèi)Fe、Cu、Mn的含量明顯高于其他動物性食物，尤其是Cu、Mn含量十分豐富，分別是豬瘦肉的35和19倍，海蟹的3和6.5倍[30-31]。

1.4維生素 維生素是人和動物為維持正常生理功能而必須從食物中獲取的一類微量有機物質(zhì)，在動物生長、代謝、發(fā)育過程中發(fā)揮著重要的作用?；认x可為人們提供很好的維生素B1、B2、E、C和胡蘿卜素來源[18-19,26](表3)。例如，中華劍角蝗體內(nèi)測得兩種人體不可缺少的維生素B1和B2，它們的含量均高出國家規(guī)定量的4倍[32]，并且，中華稻蝗維生素B2含量高達16.20 mg·kg-1，比雞蛋(5.30 mg·kg-1)和豬肉(1.20 mg·kg-1)都高[27]，維生素E含量達33.18 mg·kg-1，是豬肉含量(6.30 mg·kg-1)的5倍多[27]。

表2 蝗蟲的脂肪酸組成Table 2 Fatty acids components of some species of grasshoppers %

注：UFA，不飽和脂肪酸Unsaturated fatty acid.

表3 3種蝗蟲維生素含量Table 3 Vitamin contents of three species of grasshoppers mg·kg-1

注：以上數(shù)據(jù)計算以鮮質(zhì)量為基礎(chǔ)。

Note:Data in Table 3 were calculated based on fresh matter.

1.5黃酮類功能性營養(yǎng)物質(zhì) 黃酮類物質(zhì)具有抗腫瘤、保護心腦血管、抗炎鎮(zhèn)痛、調(diào)節(jié)免疫、抑菌抗病毒等作用，是目前天然活性成分的研究重點[33-34]?；认x黃酮含量種間和地域差異較大，例如中華稻蝗黃酮含量最高達20.15 mg·g-1，短星翅蝗黃酮含量較低，為3.79 mg·g-1[35]，而內(nèi)蒙黃脛小車蝗和東亞飛蝗黃酮含量分別為2.93和2.20 mg·g-1[36-37]。

2 蝗蟲營養(yǎng)物質(zhì)含量動態(tài)變化

蝗蟲體內(nèi)的蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、氨基酸等受到自身和外部條件的共同調(diào)控制約。不同發(fā)育階段、性別、飛行時間、生存環(huán)境、食物資源等都會引起蝗蟲體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)發(fā)生變化。

2.1發(fā)育階段與性別的影響 蝗蟲屬于不完全變態(tài)昆蟲，經(jīng)過卵、蝗蝻和成蟲3個蟲態(tài)才能完成一個世代。在不同發(fā)育階段，受不同代謝調(diào)控水平和調(diào)控作用的影響[38]，蝗蟲體內(nèi)各營養(yǎng)元素含量也有差異。趙云濤等[39]發(fā)現(xiàn)，蝗蟲脂肪酸組成在不同發(fā)育階段有明顯差異，但不飽和脂肪酸總量很接近。蛋白質(zhì)和氨基酸含量在不同發(fā)育階段也呈現(xiàn)出一定的變化，例如，東亞飛蝗氨基酸含量在幼蟲發(fā)育時期基本呈現(xiàn)“高-低-高”的變化趨勢，進入成蟲時期蛋白質(zhì)和必需氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高[38]。Hahn和Wheeler[40]在對蝗蟲體內(nèi)一種儲存蛋白的研究中發(fā)現(xiàn)，此種儲存蛋白隨著齡期增加，其含量逐漸增加，在蛻皮之前達到最高，在成蟲期又開始下降。分析導(dǎo)致其變化的原因，可能與每種昆蟲在生長發(fā)育的不同階段可以產(chǎn)生和利用的儲存蛋白不同有關(guān)[40-42]。

不同性別蝗蟲特有的生理特點也引起雌、雄性蝗蟲體內(nèi)氨基酸含量的變化。李樹國和徐洪偉[38]發(fā)現(xiàn)，進入成蟲期，雌性蟲體內(nèi)氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于雄性蟲體。此外，雌蝗蟲在孕卵過程中需要大量營養(yǎng)物質(zhì)，致使雌性蝗蟲的總蛋白含量在夏季種群略高于雄性，而越冬期顯著低于雄性[43]。

2.2飛行時間的影響 脂質(zhì)作為蝗蟲的一種能源物質(zhì)，在能量大量消耗時其含量有降低趨勢。Kent和Rankin[44]發(fā)現(xiàn)，長時間飛行使得蝗蟲胸部和腹部脂質(zhì)的儲存量有很明顯的下降。

2.3生存環(huán)境的影響 由于氣候等因素的影響，冬季草地植物生長受到限制，可供蝗蟲采食的食物種類有限，蝗蟲需要從行為、生理和生態(tài)上來適應(yīng)季節(jié)等的變化。對分布于溫帶-亞熱帶地區(qū)的紅褐斑腿蝗(Catantopspinguis)進行研究，發(fā)現(xiàn)越冬后其體內(nèi)總糖和脂肪含量都顯著低于越冬初期[43]。

蝗蟲微孢子蟲在草地蝗災(zāi)的治理中發(fā)揮著重要作用，其在蝗蟲體內(nèi)增殖消耗了寄主體內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)，導(dǎo)致蝗蟲總脂肪含量大幅下降[45]。也有研究表明，重金屬與細胞水平的氧化應(yīng)激反應(yīng)引起了脂質(zhì)的變化[46-48]，致使蝗蟲體內(nèi)脂肪含量隨著汞污染程度的加深而降低[46]。

2.4食物資源的影響 食物的營養(yǎng)成分和采食方式不同會導(dǎo)致蝗蟲體內(nèi)脂質(zhì)和氮含量呈現(xiàn)一定的差異。Hahn[49]發(fā)現(xiàn)，在幼齡時供給較高營養(yǎng)物質(zhì)食物，在羽化期，蝗蟲會有較多脂質(zhì)的儲存。在對蝗蟲分別飼喂地膚(Kochiascoparia)、燕麥(Avenasativa)和小麥(Triticumaestivum)后，其內(nèi)臟蛋白含量也不同[50]。不同采食方式下，可能因為不同類型蝗蟲對蛋白質(zhì)的攝入量和氮的利用效率不同，專型食草和雜食性的蝗蟲體內(nèi)氮含量也不同[51]。

3 草地蝗蟲營養(yǎng)的開發(fā)利用

為了實現(xiàn)蝗蟲資源的無害化治理和資源化利用，眾多學(xué)者都在尋求將蝗蟲資源變害為利的新途徑[52]。自古以來，國內(nèi)外對蝗蟲的利用主要包括食用、飼喂動物和藥物的開發(fā)研究等。

3.1食用 蝗蟲營養(yǎng)成分全、營養(yǎng)價值高，在國內(nèi)外都具有悠久的食用歷史，至今許多地區(qū)還保留有這些傳統(tǒng)[53]，主要有燒、烤、蒸、煮、炒、爆、炸、生吃等食用方式，這些屬于蝗蟲的原形利用，是最古老也是最普遍的一種蝗蟲利用方式[5]。例如，在我國山東、北京、天津、廣西、廣東等地，“油炸蝗蟲”、“腌酸螞蚱”等蝗蟲佳肴流傳至今，廣受人們喜歡[13]。在泰國，“油炸飛蝦”是當(dāng)?shù)厝俗钕矚g的蝗蟲食品，日本人喜歡將稻蝗佃煮和油炸[5,54]。在素有“昆蟲之鄉(xiāng)”之稱的墨西哥，人們通過收獲蝗蟲食用的方式滅蝗，不僅得到可利用的產(chǎn)品，還減少了殺蟲劑的費用[55]。

隨著人們生活水品的提高，蝗蟲現(xiàn)代化的利用方式，如螞蚱醬、蝗蟲罐頭、蝗蟲干粉等產(chǎn)品也得以生產(chǎn)[5]。這樣不僅為人們提供了更豐富的蝗蟲食品資源，也為增加經(jīng)濟收入作出很大貢獻。日本每年都要從我國進口上百噸的速凍中華稻蝗用以制作各種高級食品[13]，1988年，僅河北省向日本出口蝗蟲就達100 t[1]。但是蝗蟲體內(nèi)含有異種蛋白質(zhì)，異體蛋白過敏者食用會發(fā)生麻疹，嚴(yán)重時可導(dǎo)致哮喘及過敏性休克，甚至死亡[56-58]。

3.2飼用 蝗蟲富含蛋白質(zhì)、脂肪酸、維生素和礦物元素等營養(yǎng)物質(zhì)，并且周身組織松軟，畜禽易于消化，是畜禽的優(yōu)良飼料，也是飼料廠極好的蛋白原料[59]。古時，我國百姓就已將蝗蟲(包括蝗蟲卵、蝗蟲粉、活體蝗蟲等)用于飼喂動物[60-61]。用作飼料的蝗蟲種類除中華稻蝗外，還有東亞飛蝗、亞洲飛蝗、大墊尖翅蝗(Epacromiuscoerulipes)、笨蝗(HaplotropisBrunneriana)等許多種[61]。

近幾年，利用蝗蟲粉代替蛋雞[62]或是肉雞[63]日糧中的魚粉，草原上利用牧雞、鴨治蝗[11,64-65]也取得了一定的成果。另外，將蝗蟲作為雞日糧中的添加劑或是直接用活體蝗蟲飼喂雞鴨，具有明顯的增產(chǎn)效果，對增強家禽抗氧化潛能、延長其產(chǎn)品保存時間也有一定的功效[11,62-63]，還有利于降低蝗蟲大量爆發(fā)對草地的危害。將蝗蟲用于飼喂家禽，能收到滅蟲、育禽、增加收益等多重效果。

3.3藥用和保健 除了用于食用和飼用外，蝗蟲還具有一定的藥用和保健功效。作為中藥，蝗蟲味辛、性平，有止咳平喘、定驚止抽、解毒透滲、消腫止痛、暖胃助陰、滋補強壯和健脾運食等功效[13,59,61]。藥用時可將蝗蟲煎湯內(nèi)服，也可研末撒或調(diào)敷等外用?？伤幱没认x在不同地區(qū)可以使用不同的種類，主要有中華蚱蜢、飛蝗(Locustamigratoria)、中華稻蝗和長翅稻蝗(Oxyavelax)[13]。

笨蝗[66]、飛蝗[41,67]和沙漠蝗(Schistocercagregaria)[68]等體內(nèi)的激素，如保幼激素、腦激素、蛻皮激素可以從多方面調(diào)節(jié)機體的生長發(fā)育和新陳代謝，延緩機體衰老[1,41,69]，對人體有一定的保健功能。蛻皮激素還可用于化妝品中，起到防皺的效果[61]。通過進一步明確其的藥用和保健功能的作用機理，開發(fā)出有價值的藥用和保健功能產(chǎn)品，將會對我國社會醫(yī)藥行業(yè)發(fā)展做出巨大的貢獻。

3.4其它用途 中華稻蝗[48,70]、華北雛蝗(Chorthippusbrunneus)[71-72]在不同重金屬污染、殺蟲劑等處理下，其氧化防御系統(tǒng)發(fā)生改變，體內(nèi)抗氧化酶、谷胱甘肽等含量會產(chǎn)生差異，因此可將蝗蟲作為環(huán)境指示型昆蟲，間接監(jiān)測環(huán)境污染狀況，對環(huán)境污染進行評估[73]，為環(huán)保部門了解環(huán)境污染狀況及制定相應(yīng)的對策提供依據(jù)。因其顏色鮮艷、體型勻稱，蝗蟲也被用于觀賞娛樂。在科研領(lǐng)域中，蝗蟲還可以作為模式標(biāo)本、實驗昆蟲用于課堂教學(xué)及科學(xué)研究[5,13,61]。

4 結(jié)語

隨著社會的進步和人們需求的增加，草地蝗蟲的開發(fā)利用愈顯重要。但是研究中仍然存在一些問題亟待解決。首先，目前我國學(xué)者只是對部分草地蝗蟲的營養(yǎng)成分進行了研究，所涉及的種類和數(shù)量有限，對蝗蟲營養(yǎng)物質(zhì)(如維生素、黃酮類物質(zhì)等)的探索也不夠全面；其次，蝗蟲食用和飼用的安全性問題(如對蝗蟲體內(nèi)異種蛋白質(zhì)、飼用對動物安全性研究)應(yīng)該引起重視，其評價指標(biāo)有待進一步完善和補充。并且，現(xiàn)階段對蝗蟲的食用和飼用基本都限于對其最原始形式(如活體蝗蟲、蝗蟲粉等)的利用，并沒有形成有效的蝗蟲食品與飼料產(chǎn)業(yè)，應(yīng)該加大對其深入研究和蝗蟲產(chǎn)業(yè)后續(xù)的加工，使其產(chǎn)業(yè)化和規(guī)?；?。從食品安全、生態(tài)保護和生物資源的開發(fā)利用方面對其進行更加深入的研究，使蝗蟲資源能夠得到更合理和安全的利用；而且，我國用于藥用和保健等方面的蝗蟲種類較少，盡管之前相關(guān)書籍中已經(jīng)對蝗蟲的藥用價值給予了肯定，但是目前仍沒有與蝗蟲相關(guān)的藥用、保健產(chǎn)品的生產(chǎn)，應(yīng)該加大對其實踐性的研究，使其能夠更好地發(fā)揮現(xiàn)實作用。

充分掌握草地蝗蟲體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的變化規(guī)律，在食用、飼用、藥用和保健、生態(tài)保護等方面加大對草地蝗蟲的利用，將不僅有利于退化草地的恢復(fù)，也能創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益。

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Advanceinnutritivevalueofgrasslandgrasshopper

QIN Li-ping1,2, LIU Zhi-yun1,2, SUN Tao2，3

(1.College of Pastoral Agriculture Science and Technology, Lanzhou University, Lanzhou 730020, China; 2.International Centre for Tibetan Plateau Ecosystem Management, Lanzhou University, Lanzhou 730000, China; 3.Northeast Institute of Geography and Agroecology, Chinese Academy of Sciences, Harbin 150081, China)

Grassland grasshopper is an edible, medical and forage natural resources with high protein, low fat, rich vitamins and mineral elements. However, outbreak of grassland grasshoppers could cause grassland degradation. Therefore, fully understanding nutrients and their variation in grassland grasshopper, and making a rational utilization of them might reduce the hazard on grasslands as well as effectively alleviate the resource crisis of food, feed and pharmaceutical industry. This paper summarized grassland grasshoppers’ nutrients including proteins, lipids, mineral elements, vitamins and flavonoids, and analyzed development and utilization of grassland grasshoppers, which could provide a reference for more efficient use of grassland grasshoppers.

nutrient； animal-derived feed； food source

SUN Tao E-mail:suntao231@yahoo.com.cn

2012-02-24 接受日期：2012-04-20

國際合作(國際山地中心)——生計多樣性ICIMOD(042215)；國家自然科學(xué)基金(41201047)

秦麗萍(1989-)，女，甘肅臨澤人，在讀碩士生，研究方向為動物營養(yǎng)與飼料科學(xué)。E-mail:qinlp11@lzu.edu.cn

孫濤(1979-)，男，甘肅通渭人，助理研究員，博士，從事生物多樣性研究。E-mail:suntao231@yahoo.com.cn

S812.6

A

1001-0629(2013)01-0141-07