欧洲市场授权新型食品昆虫物种的营养质量评估

《Journal of Food Composition and Analysis》：Nutritional Quality Assessment of Insect Species Authorized as Novel Foods on the European Market

　　

食用昆虫作为传统动物产品的潜在资源节约型和气候友好型富含蛋白质替代品，在西方国家正日益受到关注。近年来，四种昆虫物种——黄粉虫（Tenebrio molitor）、飞蝗（Locusta migratoria）、家蟋蟀（Acheta domesticus）和暗黑菌虫（Alphitobius diaperinus）——经过风险评估，已被欧洲食品安全局（European Food Safety Authority, EFSA）批准为供人类消费的新型食品。然而，对于此后已投放市场的产品，尚缺乏全面的营养评估。 为此，研究人员共购买了34份在欧盟在线市场上宣称并作为食用昆虫销售的样品，以分析其营养价值。总体而言，昆虫表现出470–509 kcal/100 g的能量含量、53–62%的蛋白质、24–33%的总脂肪、5.6–8.7%的纤维以及较低的碳水化合物含量（<4%）。尽管蛋白质质量总体良好，但各物种中含硫氨基酸均有限（<1 g/100 g）。食用昆虫含有相当数量的必需多不饱和脂肪酸（polyunsaturated fatty acids, PUFA）、维生素D原、多胺、铜、铁、镁、锰、钼、钾、硒和锌。然而，多种产品中存在有毒金属的问题值得进一步调查，并可能需要在未来对欧盟立法进行调整。

食用昆虫的营养价值与安全性：欧盟市场新型食品的综合评估

一、研究背景与问题提出

在全球人口持续增长、气候危机加剧以及资源日益稀缺的背景下，以西方饮食模式大规模供养世界人口，尤其是依赖传统西方动物产品（conventional Western-type animal products, CVAP），被认为在一定程度上不经济、不道德，并与多种慢性疾病相关。相比之下，以昆虫广泛替代CVAP，被提出为一种长期来看富含蛋白质、可持续、经济高效且天然的解决方案。然而，在欧洲和北美国家，昆虫基食品的生产和获取仍然有限，因为昆虫仅逐步获得新型食品许可，慢慢进入消费者的视野和考量。与此同时，尝试食用昆虫的好奇心常常受到文化条件化认知的阻碍，即认为昆虫可能不卫生或可能携带疾病。

自2021年以来，欧洲食品安全局（European Food Safety Authority, EFSA）已批准四种昆虫物种作为新型食品，以冷冻、干燥和粉末形式供人类消费：黄粉虫（Tenebrio molitor）和暗黑菌虫（Alphitobius diaperinus）的幼虫，以及飞蝗（Locusta migratoria）和家蟋蟀（Acheta domesticus）的成虫。这些昆虫作为整体出售，即作为带或不带调味料的零食，或加工成用于烹饪和烘焙的餐食。然而，自获批为新型食品以来，欧盟市场并未变得特别庞大。讨论的原因可能包括高定价、不利的感官特性，或仅仅是缺乏对昆虫作为替代食品存在的认知，后者可能源于昆虫基食品的销售往往很大程度上局限于电子商务。

尽管已有研究表明昆虫富含多不饱和脂肪酸（PUFA）、铁和锌等微量元素、B族维生素以及必需氨基酸（essential amino acids, EAA），但缺乏对已投放市场的产品进行全面的营养评估。因此，本研究旨在对自2021年6月至2023年1月各自获批后进入欧盟市场的食用昆虫进行全面的营养分析。

二、研究设计与技术方法

研究人员从位于奥地利、芬兰、德国、立陶宛、荷兰和瑞士的13家不同在线零售商处共收集了34份四种已获欧盟批准供人类食用的昆虫物种样品（A. domesticus n=14，T. molitor n=11，A. diaperinus n=5，L. migratoria n=4）。样品选择标准包括：除昆虫本身外无其他成分、样品为整体动物或研磨物（餐食）、可在德国（欧盟市场）购买，且加工程度为脱水（干燥、冻干或烘烤）。主要关键技术方法包括：采用液相色谱-串联质谱法（Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry, LC-MS/MS）定量分析22种氨基酸和维生素B₁；采用气相色谱-火焰离子化检测器（Gas Chromatography-Flame Ionization Detector, GC-FID）分析脂肪酸谱；采用反相高效液相色谱法（Reverse-Phased High Pressure Liquid Chromatography, RP-HPLC）测定多胺；采用LC-MS/MS定量维生素D类物质；采用三重四极杆电感耦合等离子体质谱法（Triple Quadrupole Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry, TQ ICP-MS）分析元素含量。

三、主要研究结果

3.1 定价与标示数据

飞蝗（Locusta）价格较高，约为82欧元/100 g，而家蟋蟀（Acheta）、黄粉虫（Tenebrio）和暗黑菌虫（Alphitobius）价格在20–25欧元/100 g左右。食用昆虫的能量含量在家蟋蟀中为470 kcal/100 g至暗黑菌虫中为509 kcal/100 g之间。总脂肪含量从家蟋蟀的24 g/100 g到飞蝗的33 g/100 g不等，其中饱和脂肪酸（saturated fatty acids, SFA）为8–11 g/100 g。蛋白质比例普遍最高，从家蟋蟀的62 g/100 g到飞蝗的53 g/100 g不等。纤维含量以飞蝗最高（9 g/100 g），黄粉虫最低（5 g/100 g）。

3.2 宏量营养素分析

氨基酸谱因物种而异。暗黑菌虫在谷氨酸、组氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸方面含量最高。值得注意的是，所有物种的含硫氨基酸（半胱氨酸和蛋氨酸）均低于1 g/100 g。必需氨基酸总量以暗黑菌虫最高（20.7 g/100 g），飞蝗最低（16.4 g/100 g）。蛋白质质量（以EAA占总蛋白百分比计）范围为家蟋蟀的31%至暗黑菌虫的35%。EAA密度（不含色氨酸）以暗黑菌虫最高（39.2 mg EAA/kcal），飞蝗最低（34.3 mg EAA/kcal）。

在40种已鉴定的脂肪酸中，飞蝗的SFA（40%）和单不饱和脂肪酸（monounsaturated fatty acids, MUFA）（37%）含量最高，而黄粉虫的多不饱和脂肪酸（PUFA）含量最高（30%）。UFA/SFA比值以黄粉虫最高（2.9），飞蝗最低（1.5）。ω-6/ω-3比值以飞蝗最低（1.7），而暗黑菌虫（19.8）、家蟋蟀（25.9）和黄粉虫（24.7）则高得多。最丰富的SFA为棕榈酸（C16:0）和硬脂酸（C18:0），最丰富的MUFA为油酸（C18:1ω-9），最丰富的PUFA为亚油酸（LA, C18:2ω-6）。

3.3 生物胺

生物胺浓度因物种而异。腐胺主要存在于黄粉虫（41.1 mg/100 g）和飞蝗（32.6 mg/100 g）中。尸胺在大多数物种中含量最低（<1.4 mg/100 g），但黄粉虫中相对较高（4.9 mg/100 g）。检测到的多胺总量以黄粉虫最高（61.9 mg/100 g），家蟋蟀最低（22.5 mg/100 g）。

3.4 维生素

硫胺素（维生素B₁）平均含量以飞蝗最高（0.11 mg/100 g），家蟋蟀最低（0.06 mg/100 g）。在四种定量甾醇中，7-脱氢胆固醇（7-dehydrocholesterol, 7-DHC）最为丰富，以黄粉虫平均含量最高（约20 mg/100 g）。麦角固醇含量低得多，范围为飞蝗的73 μg/100 g至黄粉虫的2 mg/100 g。维生素D₃在家蟋蟀（0.33 μg/100 g）、黄粉虫（0.10 μg/100 g）和暗黑菌虫（0.31 μg/100 g）中可检测到，而维生素D₂仅在黄粉虫和飞蝗中检测到。

3.5 元素与毒理学参考值

钙、镁、钾、钠、硫、铜、铁、锰、锌、硼、锂、钼、硒和镉在所有研究的物种中均高于定量限（limit of quantification, LOQ）。铬、钴、钒、砷和铅仅部分检测到或浓度接近分析限。在假设70 kg成年人每日摄入100 g干燥食用昆虫的暴露情景下，摄入家蟋蟀将提供95.9 mg镁（占可耐受最高摄入量（Upper Intake Level, UL）的38%）、3.51 mg铜（UL的70%）、16.2 mg锌（UL的65%）和4.76 mg锰（UL的60%）。飞蝗每100 g含4.58 mg铜和16.5 mg锌，分别对应UL的92%和66%。黄粉虫提供241.7 mg镁，几乎达到UL（97%）。在毒理学相关元素中，铝仅在家蟋蟀中定量检出（2.86–2.88 mg/100 g，对应标准化健康指导值（Health-Based Guidance Value, HBGV）的28.7–28.8%）。镉在所有研究的物种中均高于LOQ，范围为暗黑菌虫的1.69 μg/100 g至黄粉虫的8.06 μg/100 g，对应标准化HBGV的约7–32%。铅仅零星检出。

四、讨论与结论

食用昆虫含有与大多数动物产品不同的相关纤维量，可为每日25–30 g的推荐摄入量做出重要贡献。几丁质作为昆虫外骨骼中的主要纤维，具有益生元、伤口愈合和免疫调节特性，但其营养价值仍不确定，尤其是几丁质和壳聚糖被认定为过敏原，可能改变营养素的生物利用度。

在蛋白质质量方面，食用昆虫的EAA密度为34–39 mg/kcal（14–16% EAA/kcal，不含色氨酸），处于西方饮食模式的中间范围。昆虫蛋白质质量（EAA占总蛋白的31–35%）可与富含EAA的植物蛋白（如豌豆：30%）以及一些动物源蛋白（如酪蛋白：约35%）相媲美。然而，所有四种物种的含硫氨基酸（半胱氨酸和蛋氨酸）均低于1 g/100 g，表明食用昆虫需要与富含这些EAA的食物（如肉类、蛋类、某些豆类、坚果和谷物）组合食用。

在脂肪酸方面，SFA含量范围为黄粉虫的26%至飞蝗的40%，与鸡蛋（30% SFA）和一些肉类（25–35% SFA）相当。考虑到主要健康组织建议避免SFA并选择与改善血脂谱和降低心血管风险相关的PUFA，食用昆虫的脂肪酸组成值得关注，尤其是飞蝗的高SFA含量和低ω-6/ω-3比值。

总体而言，本研究提供了欧盟市场上食用昆虫的全面营养分析。食用昆虫是蛋白质、必需多不饱和脂肪酸、维生素D原、多胺以及多种矿物质和微量元素的重要来源。然而，含硫氨基酸的局限性以及某些产品中有毒金属的存在，强调了进一步调查和可能调整欧盟立法的必要性。研究结论表明，食用昆虫作为CVAP的替代品具有一定的适宜性，但需要结合其他食物来源以弥补氨基酸谱的不足，并需对有毒金属含量进行持续监测和监管。