黑水虻幼虫粉完全替代虹鳟鱼饲料中大豆浓缩蛋白的性能与生理效应研究

为解决水产养殖中植物蛋白替代鱼粉(FM)带来的营养缺陷问题，Sara de Sousa e Brito团队开展黑水虻(BSF)幼虫粉完全替代大豆浓缩蛋白(SPC)的研究。通过10周喂养实验发现，BSF可100%替代SPC且不损害虹鳟鱼生长性能(增重率1.42-1.48%/天)或健康状态(肝脏/肠道组织学无异常)，同时提高干物质表观消化率(ADCDM 72-77.4%)，为昆虫蛋白在鲑鳟鱼类饲料中的应用提供重要依据。

　　

全球水产养殖业正面临严峻挑战——随着鱼类需求增长，传统鱼粉(FM)资源日益紧缺，植物蛋白原料如大豆浓缩蛋白(SPC)成为主要替代选择。然而SPC存在抗营养因子(ANFs)、必需氨基酸不足等问题，且大豆种植伴随 deforestation 和农药使用等环境问题。寻找可持续、高效的替代蛋白源迫在眉睫。昆虫蛋白因其高营养价值与低环境足迹崭露头角，其中黑水虻(BSF)幼虫富含40-45%蛋白质和生物活性物质，但能否完全替代SPC尚不明确。这项发表在《Aquaculture Reports》的研究给出了突破性答案。

研究团队采用剂量响应实验设计，配制10种等氮(46.7%粗蛋白)等脂(29%粗脂肪)饲料，将SPC以0-100%梯度替换为BSF幼虫粉(含7.5% FM基础)，部分添加0.3%瓜尔胶(GG)作为粪便粘合剂。135.8±15.3 g的虹鳟鱼分组喂养10周后，通过生长指标测定、器官指数分析、肠道/肝脏组织切片(HE和AB-PAS染色)、近端肠道转录组微阵列(8×60K Agilent芯片)等技术系统评估替代效果。

3.1 鱼类生长与饲料利用

完全替代组(100BSF)表现出最优特定生长率(SGR 1.48%/天)，显著高于对照组(1.34-1.35%/天)，但饲料转化率(FCR 0.78)略逊于SPC组(0.75-0.76)。干物质表观消化率(ADC_DM)呈现BSF剂量依赖性提升趋势(72-77.4%)，暗示昆虫蛋白可能缓解SPC中残留抗营养因子的负面影响。

3.2 器官指数与加工得率

肝体指数(HSI 1.45-1.87%)和脏体指数(VSI 14.45-16.84%)无组间差异，去头去内脏得率(HOG 83-85%)和带皮鱼片得率(SK-ON FIL 49-51%)保持稳定，证实BSF不影响经济产出。

3.3 组织学分析

肝脏仅显示轻度脂肪空泡化(评分0.6-1.5)，无炎症迹象。肠道形态学参数(绒毛直径3176-6587 μm、杯状细胞数量3.88-5.63个/100μm)均未受饲料影响，且近端与远端肠道均检测到中性(PAS+)和酸性(AB+)粘液分泌，表明肠道屏障功能完整。

3.4 肠道基因表达

微阵列分析发现仅disks large-associated protein 4(dlgap4)基因在100BSF+组显著上调1.96倍(p=0.047)，该基因可能通过调控谷氨酸受体参与肠道运动，但未引发病理变化。

这项研究首次证实黑水虻幼虫粉可完全替代虹鳟鱼饲料中的SPC，突破性地将替代比例提升至40%配方占比。虽然昆虫组饲料效率稍低，但其促进生长的特性、良好的消化率(ADC_DM)以及零组织损伤的优势，使其成为替代植物蛋白的理想选择。研究还揭示BSF可能通过未知生物活性成分(如几丁质或月桂酸)改善鱼类代谢，这为开发功能性水产饲料提供新思路。当前欧盟政策仍限制昆虫使用有机废料养殖，该成果为修订法规提供科学依据，推动昆虫产业成为水产可持续发展的重要支柱。