超级干货：黑水虻是什么？

一、黑水虻的生物学特性

黑水虻中文学名亮斑扁角水虻，英文名black soldier fly（BSF），学名Hermetiaillucens。黑水虻起源于南美洲，主要以动物的粪便和尸体为食，随后随着人类活动向全球扩散并定居。这种昆虫起源于南美，后迁移至全球。目前主要分布在热带、亚热带和温带的大部分地区。我国也有这种昆虫生存的地区，目前主要分布在我国南方大部分地区，在北方温度较高的地区也有少量分布。

如图所示，黑水虻的生命周期分为卵、幼虫、预蛹、蛹、成虫五个虫态的发育阶段，是一种完全变态昆虫。从卵到成虫一般需要35天左右，卵的发育周期与温度相关，温度越高，卵孵化的时间越短。卵的发育与环境湿度呈现出负相关的关系，湿度的增加会缩短卵孵化的时间。在温度为27℃，空气相对湿度为25%时，卵的历期长达5-6天；相对湿度在50~70%时，卵的历期最短，小于4天，相对湿度在60%时，孵化时间仅3天。

黑水虻的卵为块状，每个卵块大约包含200-600个卵，单卵颜色为乳白色或者浅黄色，发育到后期会变成黄色。黑水虻幼虫的生长可以分为6个阶段，其中1~5龄幼虫虫体颜色为乳白色，称为白虫。白虫的取食活跃，特别是在3~5龄时具有暴食性。6龄幼虫虫体为黑色，常称为黑虫，在这一阶段，幼虫将不再进食，故而也被称为预蛹。该阶段黑水虻不再进食，并且会不断地消耗体内的能源物质，此时的幼虫适宜收获作为饲料。

黑水虻的蛹为围蛹，蛹体较扁，颜色为暗褐色。头端尖细、腹部末端向腹面45°弯折。黑水虻的成虫体长一般在15~20 mm之间，体色以黑色为主，胸部有蓝色或者绿色的金属光泽，有时腹末略带红色。触角鞭节较扁，触角的长度约为头长的两倍。足基半部为黑色，端部的附节和前附节为白色。

成虫体态像蜂，但身体光滑并且只有一对膜质的翅。一般雌虫要大于雄虫，黑水虻在成虫阶段不再进食所以不会主动侵入人类的居室，不会传染疾病，不属于卫生害虫，这个阶段主要依靠在幼虫阶段积累的脂肪存活。在适宜条件下，雌虫交配后会寻找干燥的缝隙中产卵。

二、黑水虻的主要成分

黑水虻是联合国粮农组织（FAO）指定的可食用资源型昆虫。黑水虻幼虫富含活性蛋白、昆虫脂肪、益生菌、抗菌肽及甲壳素，是各类动物的最佳天然保健品，被誉为“动物人参”，可作为动物的主食或者饲料的补充，达到帮助消化、促进生长、增强免疫力、使肉质鲜美的作用。活虫使用也可作为饲料的添加剂或者部分替代，例如替代饲料的10%，其成本低廉，但动物的成活率、料肉比、肉质感等都得到了很大的提高，养殖效益翻倍。

黑水虻干虫含有44%-48%的粗蛋白，34%-35%的脂肪，黑水虻鲜虫含有17%的蛋白质和12%的脂肪，钙磷比接近2，营养均衡全面，动物适口性好。黑水虻必需氨基酸占氨基酸总量的50%以上。黑水虻的营养成分较为全面，含有动物所需的多种氨基酸，其每一种氮基酸含量都高于鱼粉，其必需氨基酸总量是鱼粉的2.3倍，蛋氨酸含量是鱼粉的2.7倍，赖氨酸含量是鱼粉的2.6倍。黑水虻原物质和干粉的必需氨基酸，总量分别为44.09%和43.83%，均超过糖食与农业组织世界卫生组织提出的参考值40%，其必需氨基酸总量/必需贫基酸总量值分别为0.79，0.78，均超出提出的参考值0.6。

三、黑水虻幼虫的饲养条件

黑水虻幼虫养殖会受到温度、相对湿度、光照条件、饲料含水量、重金属、共生微生物等因素的影响（表1）。

（1）温度：黑水虻幼虫的最适生长发育温度是27~30℃。低于26℃成虫不产卵，而温度过高会导致幼虫停止摄食。

（2）相对湿度：黑水虻幼虫的最佳饲养相对湿度是70%~75%。湿度低于50%将会影响幼虫的生长发育时间，湿度降低至30%幼虫不再发育成蛹，成虫产卵需要湿度达到60%左右。

（3）光照条件：成虫的求偶和交配行为需要光照强度刺激，自然光最佳，但当自然光不足时，碘钨灯被认为是繁殖阶段代替自然光照的适用设备，产卵高峰期卵量相当于太阳光照强度下产卵量的61%。

（4）饲料含水量：黑水虻幼虫在含水量70%的人工饲料条件下平均体重显著高于50%和30%饲料条件，同时，70%含水量条件比50%含水量的繁殖周期少约10天，含水量30%饲料条件下，幼虫无法发育成预蛹。

（5）重金属含量：重金属会影响黑水虻幼虫的生长发育，黑水虻用于处理含高浓度Zn（≥600mg/kg）的粪便时，第5龄幼虫、预蛹及蛹的重量均将显著降低，同时发育时间延长，并且世代累积；当畜禽饲料中Cu2+的浓度达到600mg/kg时，幼虫发育时间会显著增加，羽化率显著降低；当Cu2+浓度达到1200mg/kg时，蛹的发育时间也会大大增加。

（6）共生菌：黑水虻幼虫在无菌环境下，生长发育滞后，死亡率提高，而重新接种微生物清洗液后，其生长会逐渐恢复正常。同时昆虫可以将环境中的细菌作为自己的共生菌来帮助自身的生长发育。

（7）其他条件：pH在5~10的情况下，发育过程差异不显著，对碱性环境适应性强；盐度6%以下环境，黑水虻都有很好的适应性；同时即使辣椒碱质量浓度达到1%对黑水虻也没有太大的影响。

四、黑水虻主要的应用方向

（1）黑水虻生物转化有机废弃物

黑水虻幼虫具有食谱广、食量大、营养需求低、安全性高等特点， 因而拥有巨大的有机废弃物处理潜力。黑水虻幼虫为腐食性，在自然界中以动物粪便和腐烂有机物为食，如鸡粪、牛粪，腐烂的水果、蔬菜和肉类，腐败的海产品及病死畜禽尸体等。据不完全统计，目前黑水虻幼虫可处理的有机废弃物达78种（包括混合有机废弃物）。黑水虻幼虫对单一有机粪便的处理率为20%~50%；对餐厨垃圾的处理率较高，达50%~70%。与其他废弃物相比，餐厨垃圾营养更丰富，具有较高的生物转化价值。利用餐厨垃圾饲养黑水虻养殖周期短、虫体产量高、饲料转化率和幼虫存活率高，具有较好的经济效益。虽然不同地区饮食习惯差异造成餐厨垃圾成分含量的差异化，但研究表明黑水虻对饥饿、pH、辣度和盐度等环境条件具有良好的耐受性，这为利用餐厨垃圾实现规模化黑水虻养殖提供了有力支撑。

（2）用于养殖行业

黑水虻幼虫具有高蛋白、高脂肪的特点，其氨基酸含量与鱼粉类似，可以用于替代鱼粉作为蛋白质添加剂。研究人员利用黑水虻替代鱼粉使得肉鸡的体重显著增加、干物质摄入量未受影响，各器官和造血系统的完整性都得到了保证。相关学者利用黑水虻虫粉替代豆粕饲养蛋鸡，对蛋鸡的产蛋和采食量没有显著差异，在喂养期间没有出现死亡和健康障碍的迹象并且羽毛和伤口评分都保持稳定。黑水虻虫粉不仅可以用于畜禽行业的养殖，还可以用于水产行业的养殖。研究人员尝试利用黑水虻预蛹虫粉部分取代鱼粉来对罗非鱼进行饲养，根据对采食量、饲料转化率、体重变化等指标的检测，可以得出结论：可以用最多50%的黑水虻虫粉替代鱼粉而不会对饲料利用率等参数产生影响。有研究人员利用黑水虻虫油替代大豆油饲养鲤鱼，结果表明：25%的黑水虻虫油替代大豆油与全部大豆油配方饲养的鲤鱼效果一致。

（3）其他应用

在欧美，黑水虻幼虫对一些皮肤损伤的疾病具有良好的治疗效果。黑水虻较广的食谱使黑水虻本身具有强大的免疫机制。黑水虻幼虫的甲醇提取物具有很强的抑菌活性，不仅对细菌的生长和增殖有很强的抑制作用，同时还具有阻断细菌生存能力的特性；乙酸乙酯提取物在对抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌方面是有作用的，这表明黑水虻可能会成为新的抗生素的来源。黑水虻幼虫除了含有很高的蛋白质外，还含有很高的脂肪，这使得黑水虻幼虫成为一种具有研究价值和实际应用意义的生物柴油原料。利用餐厨垃圾饲养的黑水虻幼虫产生的生物柴油的产量几乎翻了一倍，利用1kg的餐厨垃圾饲养1000头黑水虻幼虫，可产生大约 23.6 g 生物柴油。以该幼虫为原料生产的生物柴油的甲酯组分为油酸甲酯（27.1%）、月桂酸甲酯（23.4%）、棕榈酸甲酯（18.2%）。该部分的生物柴油的大部分性能符合EN14214标准。

文章来源：城投老港，供稿单位：上海环境卫生工程设计院有限公司

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