温度与储存技术对黑水虻幼虫活体保存的影响及其在养殖动物饲料中的应用研究

【字体: 时间:2025年07月20日 来源:animal 4

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  研究人员针对黑水虻(Hermetia illucens)活体幼虫在运输储存中存活率低的问题,通过评估不同温度(6°C/8°C/10°C)、容器类型(桶/袋)、幼虫质量(1kg/3kg)及添加虫粪(frass)对BSFL存活的影响,发现10°C结合聚丙烯袋储存可延长幼虫寿命至5.95天,死亡率<15%,为活体昆虫饲料产业化提供关键技术支撑。

  

在可持续农业和动物福利需求日益增长的背景下,黑水虻(Black Soldier Fly, Hermetia illucens)幼虫作为高蛋白活体饲料展现出巨大潜力。这种昆虫不仅能将农业废弃物高效转化为营养资源,其活体状态更能刺激养殖动物的自然采食行为,改善动物福利。然而,昆虫养殖设施与养殖场之间的地理距离导致活体运输成为产业瓶颈——幼虫在常温下代谢活跃,存活时间短,而现有冷藏技术缺乏系统优化方案。如何延长幼虫存活期同时控制体重损失,成为推动昆虫饲料应用的关键科学问题。

意大利都灵大学农业、森林与食品科学系(Department of Agricultural, Forest and Food Sciences, University of Turin)的研究团队通过多因素实验设计,首次全面评估了低温储存条件下黑水虻幼虫(BSFL)的生存适应性。研究发现,在10°C下采用聚丙烯袋储存3kg幼虫并添加10%虫粪(frass)时,幼虫存活时间最长可达5.95天,且全程死亡率控制在15%以下。这项发表于《animal》的研究为活体昆虫饲料的物流体系建立了可操作的技术标准。

研究采用四因素三水平实验设计:温度(6°C/8°C/10°C)、容器类型(塑料桶/聚丙烯编织袋)、幼虫质量(1kg/3kg)和虫粪添加(10%重量比)。使用五龄幼虫(5th instar)进行标准化处理,每日取样检测存活率与体重变化。通过广义线性混合模型(GLMM)分析数据,核心参数包括寿命(85%存活期)、死亡率、体重损失和核心温差(ΔT)。

寿命分析
10°C储存显著优于低温组(P<0.001),聚丙烯袋在10°C时寿命达6.28天,比塑料桶延长11%。虫粪添加通过保温效应在6°C提升幼虫存活0.25天,而3kg大质量储存因热惯性效应使10°C组寿命延长0.62天。

体重损失机制
8°C组体重损失最低(7.17%),10°C组因代谢持续导致最高损失(16.57%)。值得注意的是,虫粪在6°C减少体重损失2.43%,但在10°C反而增加1.67%,揭示温度与基质的复杂互作关系。

死亡率调控
聚丙烯袋在10°C使死亡率降低34%(vs塑料桶),而3kg储存量在6°C显著降低死亡率11.77%。温度是主导因素,10°C组全程死亡率仅6.27%,较6°C组(34.47%)有显著改善。

热力学特征
塑料桶的ΔT比聚丙烯袋高0.41-0.76°C,证实容器隔热性能差异。3kg储存组的ΔT比1kg组高0.43°C,说明幼虫代谢产热对微环境的重要影响。

这项研究创新性地提出"温度-容器-质量"三维优化策略:10°C储存结合聚丙烯袋可实现5-6天的安全保存期,满足大多数运输场景需求。研究发现幼虫通过调节水分蒸发(低温脱水)和代谢降速(高温耗能)两种策略应对冷应激,为理解昆虫低温适应机制提供新视角。产业应用方面,研究建议活体饲料生产商优先选用高脂饲料(>4.5%DM)培育幼虫,以增强其冷藏耐受力。

值得关注的是,虽然延长储存会伴随16%以内的体重损失,但研究证实这不会影响幼虫作为环境富集物(environmental enrichment)的功能价值。该成果为欧盟"从农场到餐桌"(Farm to Fork)战略提供了关键技术支撑,推动昆虫蛋白在生猪、家禽等养殖业的规模化应用。未来研究需进一步评估不同品系黑水虻的冷适应差异,以及储存后幼虫对动物采食行为的实际诱导效果。

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