摘要
黑水虻（Hermetia illucens），属双翅目水虻科昆虫，最早起源在美洲，目前分布于世界各地，并以热带及温带地区为主。因生长周期短、繁殖速度快及较高的营养价值等原因，黑水虻已成为地球上最有潜力的昆虫性饲料原料种类之一，有关它的饲料化研究主要集中在将其作为蛋白资源方面。另一方面，黑水虻的粗脂肪含量较高，其脂肪酸组成特征鲜明，如富含月桂酸。有研究指出，月桂酸作为能量型脂肪酸能够在动物体内发生快速氧化，在脂代谢的调控及疾病抵抗等方面具有十分重要的作用。此外，黑水虻油中含有淡水鱼类生长发育所需的必需脂肪酸（Essential Fatty Acid,EFA）-亚油酸（Linoleic Acid,LA）及亚麻酸（Linolenic Acid,LNA），显示其具有作为水产饲用油脂的潜力。然而，目前有关黑水虻油作为新型饲料原料在水产动物中的研究较少。鉴于此，本论文研究了黑水虻油的提取、黑水虻油品质的提升策略，并以框鲤为模型评估了日粮中使用黑水虻油对鱼类的影响，综合分析了其作为水产饲料用脂肪源的可行性，为以黑水虻油为原料的功能性水产饲料的开发提供参考资料。 试验一，黑水虻油脂提取及理化性质分析 通过单因素及正交试验设计，评估了浸提法相关条件下的试验参数（反应温度、反应时间、有机溶剂与幼虫粉的比例）对黑水虻中油脂提取率的影响，并对浸提法与压榨法两种方法提取的油脂理化性质进行比较。结果显示，黑水虻粉与石油醚的比例为1:12时，在50℃的条件下持续反应5h后，用浸提法提取的油脂效率最高（24.59%）。对其理化性质进行分析发现，提取的黑水虻油颜色为淡黄色或浅黄色，其酸价、过氧化值、碘价、皂化值等与压榨法制备的黑水虻油之间无显著性差异，且酸价及过氧化值均低于饲料用鱼油、豆油及猪油的国际饲料用油脂标准，是一种有潜力的饲料原料。试验二：利用裂殖壶藻（Schizochytrium）藻渣提升黑水虻油营养价值的研究 为提升黑水虻油的营养价值，采用含10%、20%、30%及40%富含n-3系列高不饱和脂肪酸（Highly Unsaturated Fatty Acid,HUFA）裂殖壶藻藻渣的基质饲喂初重约为12.74mg的黑水虻幼虫，直到全麸皮组末重为100mg时养殖结束（9天），随后检测幼虫生长、体成分及脂肪酸组成。结果表明，（1）10%藻渣组与全麸皮组幼虫在末重、体长、粗蛋白及粗脂肪含量等方面无显著性差异，20%藻渣组的末重和体长显著低于全麸皮组（P＜0.05），30%和40%藻渣组的末重和体长显著低于20%藻渣组（P＜0.05）；（2）基质中藻渣添加水平高于20%时，幼虫的粗蛋白和粗脂肪含量显著降低（P＜0.05）；（3）摄食藻渣的幼虫体内二十碳五烯酸（Eicosapentaenoic Acid,EPA）、二十二碳六烯酸（Docosahexenoic acid,DHA）和n-3系列多不饱和脂肪酸（Polyunsaturated Fatty Acid,PUFA）的水平显著高于全麸皮组（P＜0.05）。综上所述，基质中添加10%藻渣时，黑水虻幼虫生长良好且油脂的营养价值得到提升。 试验三：黑水虻油、黄粉虫油、蚕蛹油对框鲤幼鱼生长及健康状况的影响比较 以黑水虻油、黄粉虫油、蚕蛹油及混合昆虫油（三种昆虫油的比例1:1:1）为油源制备四组等氮等脂的日粮，分别饲喂规格为（13.98±0.01g）的框鲤幼鱼59天。结果表明，（1）含有黑水虻油组分的两组日粮饲喂的框鲤幼鱼其生长性能及饲料利用能力显著优于黄粉虫油组和蚕蛹油组（P＜0.05）；（2）含有黑水虻油组分的两组日粮饲喂的框鲤幼鱼其腹腔脂肪指数（Intra-peritoneal Fat Index,IFI）、脂肪细胞大小显著低于蚕蛹油组和黄粉虫油组（P＜0.05）。同时，腹腔脂肪组织脂肪酸合成酶（Fatty Acid Synthetase,FAS）mRNA的相对表达量显著下调，脂解基因过氧化物酶体增殖物激活受体α（Peroxisome Proliferators-activated Receptors-α,PPAR-α）mRNA的相对表达量显著上调（P＜0.05）；（3）含有黑水虻油组分的两组日粮显著提高了鱼体肝脏中与抗氧化相关的超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase,SOD）的活性及其mRNA的相对表达量，且肝脏过氧化产物丙二醛（Malonaldehyde,MDA）含量显著下降（P＜0.05）；（4）含有黑水虻油组分的两组日粮与黄粉虫油和蚕蛹油日粮相比，显著提高了鱼血清中球蛋白（Globulin,GLO）的含量和肝脏中白细胞介素10（Interleukin-10,IL-10）mRNA的相对表达量（P＜0.05）；蚕蛹油组显著上调了白细胞介素1β（Interleukin-1β,IL-1β）和肿瘤坏死因子α（Tumor necrosis factor-α,TNF-α）mRNA的相对表达量（P＜0.05）。研究表明，与黄粉虫油及蚕蛹油相比，黑水虻油作为水产用饲料油脂具有更优的特性。试验四：黑水虻油在不同脂肪水平日粮中对框鲤幼鱼生长、健康及脂肪酸组成的影响 试验五：日粮中含n-3HUFA的黑水虻油对框鲤幼鱼生长及健康状况的影响 试验5.1：日粮中含n-3HUFA的黑水虻油代替豆油对框鲤幼鱼生长和健康状况的影响 本研究旨在探讨日粮中添加含n-3HUFA的黑水虻油（n-3HUFA含量为13.2%，通过饲喂黑水虻幼虫含10%裂殖壶藻渣的基质后所制备）对框鲤幼鱼生长性能、脂质代谢、炎症反应及相关基因表达的影响。用含n-3HUFA的黑水虻油分别替代豆油的0%（0g kg-1）、25%（6.25g kg-1）、50%（12.5g kg-1）、75%（18.75g kg-1）及100%（25g kg-1）制备成五组等氮等脂的日粮，饲喂规格为（10.05±0.05g）的框鲤幼鱼8周。结果表明，（1）当用含n-3HUFA的黑水虻油替代日粮中50%或更高水平的豆油时，鱼的生长性能、饲料利用能力均得到显著改善（P＜0.05）；（2）替代水平在50%或以上时，会使IFI和脂肪细胞变小，并伴随PPAR-α肉毒碱棕榈酰转移酶（Carnitine Palmitoyl Transferase,CPT-1）mRNA水平的显著上调（P＜0.05）；（3）血清总蛋白（Total Protein,TP）、GLO及溶菌酶（Lysozyme,LZM）的含量在替代水平在50%或以上时也显著提高（P＜0.05）；（4）替代水平在50%或以上时，肝脏和肾脏组织中促炎因子（IL-1β和TNF-α）mRNA的相对表达量显著下调（P＜0.05）。研究表明，含n-3HUFA的黑水虻油替代鲤鱼日粮中50-100%的豆油（12.5-25g kg-1），促进了框鲤幼鱼的生长性能，改善了其健康状况。 试验5.2：日粮中普通黑水虻油及含n-3HUFA黑水虻油对框鲤幼鱼生长及健康状况影响的比较 为探究两种不同营养特性的黑水虻油（以藻渣和麸皮分别为基质源饲养黑水虻后制备）对框鲤幼鱼生长性能及健康状况的影响，以大豆油、摄食麦麸的黑水虻油（W-BSFO）和摄食藻渣的黑水虻油（A-BSFO）为油源，配制成3种等氮等脂的日粮，分别命名为Control、W-B及A-B，饲喂规格为（10.04±0.08g）的框鲤幼鱼56天，随后进行生长、脂代谢及炎症反应等指标的检测。结果表明：（1）A-B组生长性能显著高于Control和W-B组（P＜0.05）；（2）与Control组相比，饲喂含黑水虻油日粮的两组试验鱼IFI和脂肪细胞显著较小（P＜0.05）。W-B和A-B组腹腔脂肪组织中PPAR-α和CPT-1的mRNA相对表达量显著上调（P＜0.05）；（3）A-B组全鱼和肌肉中n-3HUFA的水平、肠道绒毛高度显著高于Control和W-B组（P＜0.05）；（4）与Control和W-B组相比，A-B组血清谷丙转氨酶（Alanine Transaminase,ALT）含量显著下降，TP、GLO和LZM含量显著升高（P＜0.05）；A-B组肝脏SOD活性和mRNA相对表达量升高（P＜0.05）；肝脏和肾脏组织中促炎因子（IL-1β和TNF-α）mRNA的浓度下降（P＜0.05）。研究表明，两种黑水虻油均可改善鱼类腹腔脂肪的脂质代谢，与普通黑水虻油相比，含n-3HUFA黑水虻油对框鲤幼鱼生长性能、肠道健康、肝脏抗氧化能力和炎症反应的影响更为积极。 研究表明：（1）浸提法及压榨法均可用于黑水虻油的制备；（2）从对框鲤生长、脂代谢及炎症反应的影响等方面考虑，黑水虻油与蚕蛹油和黄粉虫油相比，是一种更优质的昆虫性水产用饲料油脂；（3）两种脂肪水平日粮中添加黑水虻油均可通过促进脂解减少框鲤幼鱼的脂质蓄积，但黑水虻油在高脂日粮中对脂代谢的调节效果不如在低脂日粮明显，未来可考虑在高脂日粮中适当提高黑水虻油的添加量；（4）使用富含n-3HUFA的藻渣作为培养基质，可提高黑水虻油中相应脂肪酸的水平，且所获得的黑水虻油可促进框鲤幼鱼生长、腹腔脂肪组织的脂解，并增强肝脏的抗氧化能力及抗炎能力。本研究为黑水虻油用作水产饲用油脂的开发与研究提供了参考资料。
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