综述：小粉虫作为营养先锋：可持续昆虫养殖的途径

这篇综述系统阐述了小粉虫（Alphitobius diaperinus, AD）从农业害虫转型为可持续营养源的创新路径。文章聚焦其在欧盟（EU）法规框架下的商业化进程，详细剖析大规模饲养技术（如温度、湿度、密度优化）、营养特性（高蛋白、必需氨基酸及生物活性化合物如几丁质（chitin）和抗菌肽（AMPs）），并强调其在循环经济中的废物生物转化潜力。综述结合安全评估（如微生物控制、致敏性）和商业化挑战，为替代蛋白产业提供科学依据，推动食品安全的可持续系统发展。

　　

摘要

小粉虫（Alphitobius diaperinus, AD）已从家禽害虫演变为关键可持续营养源，尤其在欧洲联盟（EU）法规（如Commission Regulation (EU) 2017/893）推动下，获准作为食品和饲料成分。其适应性强、营养丰富，且符合循环经济原则，为替代蛋白市场提供新路径。

形态学与遗传学

解剖特征
AD经历完全变态发育，包括卵、幼虫、蛹和成虫阶段。幼虫体长12-19毫米，具几丁质外骨骼；蛹长6-8毫米，呈乳白色；成虫为深褐色甲虫，长5.5-8毫米。新羽化成虫体色由浅变深，反映完全硬化过程。卵孵化率初期超85%，但30-36天后降至48-56%。

消化系统
消化道分前肠、中肠和后肠。中肠是消化和营养吸收主要部位，微生物群（如Proteobacteria和Firmicutes门）协助分解复杂基质，包括聚苯乙烯等合成材料。

性别二型性
成虫可通过第八腹节形态区分：雌性后缘圆润，雄性具双峰。蛹期可通过肛足存在准确判定雌性。

遗传学
线粒体基因组全长15,511碱基对，含13个蛋白编码基因。雄性染色体为2n=19（X0系统），雌性2n=20（XX）。物种特异性卫星DNA（如tH1家族）和实时PCR检测方法（靶向钙粘蛋白基因）支持精准物种鉴定。

饲养技术

温度与湿度
温度显著影响发育：30-32°C时幼虫日增长率达18.3%，15-39°C范围内均可生长。成虫繁殖最适25-30°C。湿度耐受性强，10%相对湿度下50%个体存活30天，55-75%湿度对生长影响小。

营养需求
干饲料（如羽扇豆副产品）提供27.5-30%蛋白时生长最优。粒径低于650微米（尤其100-250微米）可缩短发育时间15天。湿饲料（如胡萝卜）易受微生物污染，需开发标准化凝胶基替代品。

饲养密度
幼虫密度超30.3只/平方厘米延长发育期并降低饲料转化率；成虫密度过高（如<8.2平方厘米/只）可能抑制产卵。

光照与行为
幼虫和成虫均具避光性，脱水时减弱。黑暗环境结合25-30°C可优化生长。

微生物组与健康
肠道菌群（如Pseudomonas和Trichoderma属）助力底物降解。添加益生菌（如Bacillus subtilis）可提升生长率，但AD相关研究尚少。

营养特性

幼虫蛋白含量37-49%（干基），含全部必需氨基酸（如赖氨酸和蛋氨酸），消化率与乳蛋白相当。脂肪占比13-25%，以棕榈酸（SFA）、油酸（MUFA）和亚油酸（PUFA）为主。矿物质（铁、锌）生物利用率高，且富含硫醇和γ-生育酚等抗氧化剂。

安全方面

潜在致敏原（如原肌球蛋白）与甲壳类过敏存在交叉反应。微生物风险（如沙门氏菌）需通过禁食、热加工（漂烫或蒸煮）控制。霉菌毒素（如黄曲霉毒素B₁）可被代谢而不显著累积。

AD衍生的生物活性化合物

几丁质及其衍生物壳聚糖具抗菌和免疫调节作用。蛋白水解物展示抗氧化、抗高血压活性；黑色素具自由基清除能力。抗菌肽（AMPs）如防御素和杀菌肽，有望替代抗生素，但AD相关机制研究不足。

商业化：终端加工与储存

产品形式包括全虫干粉、蛋白浓缩物和油脂。加工前需禁食24小时，灭活采用冷冻或热处理。冻干可能促脂质氧化，改良气氛包装延长保质期。虫粉掺入烘焙食品（10-30%替代率）可强化蛋白和矿物质，且感官接受度高。