李文义,杨 志，蒲正宇,史军义,姚 俊

(1 云南民族大学 化学与生物技术学院，云南 昆明 650500；2 中国林业科学研究院 资源昆虫研究所 蝴蝶研究与发展中心，云南 昆明 650224)

大帛斑蝶(Idealeuconoe(Erichson))是昆虫纲(Insecta)鳞翅目(Lepidoptera)斑蝶科(Danaidae)帛斑蝶属(Idea)的一种大型蝶种，寄主植物为夹竹桃科(Apocynaceae)的同心结(Parsonsialaevigata)。大帛斑蝶在国外分布于日本南部、菲律宾、马来半岛和印度尼西亚[1-2]，在国内主要分布于台湾地区，现在云南省元江县、金平县等地区引进了该蝶种供人工养殖。大帛斑蝶飞行姿势优雅，停息时翅膀半张开，具有较高的观赏价值，同时亦常用于工艺制作和喜庆放飞[3]。

昆虫机体营养结构合理、含量丰富，加之昆虫是地球上种类最多且数量巨大的生物类群，具有生长繁殖能力强、生命力旺盛、繁殖世代短、繁殖指数高、饲养成本低廉、有机物转化率高、容易饲养等特点，可在短期内获得大量昆虫产品，其蛋白也被国际公认为是最高品质的纯天然、无毒无害的活性蛋白，具有较高的食用价值，食用昆虫已成为资源昆虫研究的热点之一[4-5]。蝴蝶作为昆虫的重要组成部分，目前对其的研究主要集中在生物学特性、本底资源调查以及保护等方面[6-7]，也有学者对金凤蝶(Papiliomachaon)幼虫[8]、菜粉蝶(Pierisrapae)幼虫[9]、 黄斑蕉弄蝶(Erionotatorus)幼虫和蛹[10]的营养成分进行了分析，而对大帛斑蝶的研究主要是生物学特性观察[11]，有关其营养成分的研究尚未见报道。大帛斑蝶为优质养殖蝶种，可全年饲养，年养殖数量巨大，已在云南省元江县、金平县等多个地区实现人工规模化饲养，但由于大帛斑蝶主要应用于工艺制作和观赏，市场对其需求有限，部分季节存在着养殖蝶量过剩的情况，因此发掘大帛斑蝶新的、更深层次的利用途径显得较为迫切，其营养价值开发利用是一个重要方向[12]。蝴蝶是完全变态昆虫，其生活史要历经4种虫态，不同虫态的形态构造和生活习性差异较大，这也直接影响着其体内各营养成分的含量，对各虫态的营养成分进行分析比较，有利于对其开展深度研究。本研究测定了大帛斑蝶幼虫和蛹的营养成分含量，并对其营养价值水平进行了评价，以期为大帛斑蝶的食用开发提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料来源及前处理

选择相对成熟、生物量较大、体内物质含量相对固定的4龄中期幼虫和距离羽化时间较长、体内成分尚未发生变化的悬挂约2 d的新蛹各100只用于试验。测试样品采集于中国林业科学研究院资源昆虫研究所元江实验站蝴蝶养殖基地，该基地位于云南省玉溪市元江哈尼族彝族傣族自治县，地处北纬23°36′8.06″～23°36′17.83″，东经102°0′52.43″～102°0′41.90″，海拔约400 m。

大帛斑蝶幼虫和蛹的样品采集后，用分析天平检测其鲜质量；然后在烘箱105 ℃条件下烘1 h，再调至80 ℃直至烘干(幼虫烘干约需6 h，蛹烘干约需6.5 h)。将大帛斑蝶幼虫和蛹样品送至农业部农产品质量监督检验测试中心(昆明)进行测定。

1.2 测定指标及方法

水分采用国家标准GB 5009.3-2010的直接干燥法测定；粗脂肪采用国家标准GB/T 14772-2008的索氏提取法测定；矿质元素采用国家农业行业标准NY/T1653-2008的电感耦合等离子体发射光谱法测定；灰分采用国家标准GB/T5009.4-2010的灼烧称重法测定；蛋白质采用国家标准GB/T 5009.5-2010的凯氏定氮法测定；氨基酸采用国家标准GB/T 5009.124-2003的氨基酸自动分析仪法测定[13]。

1.3 营养分析方法

测定结果中除幼虫和蛹的鲜质量、水分以鲜样计外，其余测定结果均以干样计。

碳水化合物含量=1-粗脂肪含量-蛋白质含量-灰分含量-水分含量。

能量(kJ/g)=蛋白质含量×17+脂肪含量×37+碳水化合物含量×17[14]。

氨基酸质量评价：对测定结果进行计算，得氨基酸分(AAS)及必需氨基酸指数(EAAI)[10]。

AAS=测定蛋白质氨基酸含量/标准氨基酸含量。

式中：n为比较的氨基酸数；t为测定蛋白质中各种必需氨基酸的含量(mg/g)；s为标准蛋白质(FAO评分模式)中相应必需氨基酸的含量(mg/g)。

2 结果与分析

2.1 大帛斑蝶4龄幼虫和新蛹的营养成分

由表1可以看出，大帛斑蝶4龄幼虫鲜质量为0.74 g/只，其中水分为0.64 g/只(占86.5%)，干质量为0.10 g/只(占13.5%)；大帛斑蝶新蛹鲜质量为 1.41 g/只，其中水分为1.14 g/只(占80.8%)，干质量为0.27 g/只(占19.2%)。

表1 大帛斑蝶4龄幼虫和新蛹的鲜质量、干质量和水分含量

大帛斑蝶4龄幼虫和新蛹的蛋白质、粗脂肪、灰分、碳水化合物含量、能量，以及用于比较分析的3种常见食物的对应营养成分含量见表2。

表2 大帛斑蝶4龄幼虫和新蛹营养成分含量与其他食物的对比

由表2可知，大帛斑蝶4龄幼虫和新蛹的粗脂肪含量分别为8.30%和10.8%，远低于猪肉、鸡肉以及牛肉的脂肪含量；蛋白质含量分别为59.1%和66.4%，远远高于猪肉的含量，与鸡肉蛋白质含量相当，但低于牛肉蛋白质含量，也略高于部分其他昆虫如油葫芦(Gryllus testaceus Walke)的蛋白质含量(58.3% )[15]；灰分、碳水化合物含量均高于猪肉、牛肉和鸡肉；能量值低于猪肉、牛肉和鸡肉；大帛斑蝶4龄幼虫的蛋白质、粗脂肪、灰分、碳水化合物含量和能量均与新蛹比较接近，4龄幼虫的蛋白质、粗脂肪含量和能量值略低于新蛹，而灰分和碳水化合物含量略高于新蛹。说明大帛斑蝶4龄幼虫和新蛹的各常规营养成分含量接近，具有蛋白质含量高、脂肪含量低、无机物质含量丰富、能量低等特点。

2.2 大帛斑蝶4龄幼虫和新蛹的矿质元素含量

大帛斑蝶4龄幼虫和新蛹含有多种矿质元素，对常量元素K、Ca、Mg、P、Na和微量元素Fe、Mn、Zn、Cu进行检测，结果见表3。由表3可以看出，大帛斑蝶4龄幼虫的常量元素含量依次为钾>磷>钠>镁>钙，而微量元素含量则是铁>锌>锰>铜；新蛹的常量元素含量依次为钾>磷>镁>钙>钠，微量元素则是锌>铁>锰>铜。4龄幼虫的钠、铁、锰元素含量明显高于新蛹，分别为新蛹的3.6，2.8和2.6倍，钾、钙、镁、铜含量也稍高于新蛹，只有磷和锌的含量略低于新蛹。由此可知，大帛斑蝶4龄幼虫的矿质元素含量比新蛹丰富。

表3 大帛斑蝶4龄幼虫、新蛹和其他食物矿质元素的对比

机体内的钾有利于维持机体的酸碱平衡及正常血压，对防治高血压病症有益；钙则是构成动物机体骨骼、牙齿的主要成分；镁是钙、维生素C、磷、钠、钾等代谢的必要物质，在神经肌肉机能的正常运作、血糖转化等过程中扮演着重要角色；铜元素在机体组织发生癌变的过程中起着抑制作用，对人体骨架的形成有十分重要的作用，而且还是10余种氧化酶的组成元素；锰在体内可作为金属酶的组成成分及酶的激活剂，能促进氨的代谢解毒，促进糖代谢和软骨的有机质合成，改善脂肪代谢，并有利于胆固醇的合成。由表3还可以看出，大帛斑蝶4龄幼虫和新蛹的磷、钾、钙、镁、铜、锰的含量以及4龄幼虫的钠含量都明显高于猪肉、牛肉和鸡肉；4龄幼虫的铁、锌含量和新蛹的锌含量也远高于猪肉和鸡肉，略低于牛肉；新蛹的钠元素含量略高于猪肉，远低于牛肉和鸡肉；新蛹的铁含量低于猪肉、鸡肉和牛肉。由此可以看出，大帛斑蝶4龄幼虫和新蛹含有非常丰富的对人体有益的矿质元素。

2.3 大帛斑蝶4龄幼虫和新蛹的氨基酸含量

大帛斑蝶4龄幼虫和新蛹各种氨基酸含量、氨基酸总量、必需氨基酸总量、非必需氨基酸总量、必需氨基酸总量与非必需氨基酸总量比值、必需氨基酸总量占氨基酸总量的比值见表4。由表4可知，大帛斑蝶4龄幼虫和新蛹的总氨基酸含量比较接近，分别为353.6和331.1 mg/g(色氨酸未检测)，其中谷氨酸含量最高，分别为42.9和51.3 mg/g，4龄幼虫含量最低的氨基酸是蛋氨酸(5.2 mg/g)，新蛹含量最低的是胱氨酸(4.0 mg/g)。与其他几种动物营养源相比较，大帛斑蝶4龄幼虫和新蛹的氨基酸总量高于猪肉(119.1 mg/g)，但远低于鸡肉(530.5 mg/g)[14]；与部分植物营养成分相比，高于小麦粉(130.79 mg/g)和金针菇(141.22 mg/g)的氨基酸总量，但低于大豆的氨基酸总量(393.70 mg/g)[14]。

由表4可知，大帛斑蝶幼虫和蛹必需氨基酸中除色氨酸未检测外，其余必需氨基酸总含量分别高达123.0和131.4 mg/g。根据FAO/WHO 的理想模式，质量较好蛋白质的氨基酸组成为EAA/(EAA+NEAA)在40% 左右，EAA/NEAA在60%以上。从分析结果可以看出，大帛斑蝶幼虫和蛹的必需氨基酸占总氨基酸的比例分别为34.8%和39.7%，必需氨基酸与非必需氨基酸的比值分别为53%和66%，幼虫的EAA/(EAA+NEAA)和EAA/NEAA均低于FAO/WHO理想模式的要求，而蛹的EAA/(EAA+NEAA)和EAA/NEAA均接近或高于FAO/WHO 理想模式的要求。

表 4 大帛斑蝶4龄幼虫和新蛹的氨基酸含量

将大帛斑蝶幼虫和蛹的氨基酸检测结果与1973年FAO模式的含量[16]加以比较，分析大帛斑蝶幼虫和蛹的氨基酸分(AAS)，结果见表5。由表5可知，大帛斑蝶4龄幼虫的第一限制性氨基酸为亮氨酸，含量为39.3 mg/g，新蛹的第一限制性氨基酸为苏氨酸，含量为16.3 mg/g；大帛斑蝶4龄幼虫和新蛹的含硫氨基酸(蛋氨酸、胱氨酸)和芳香族氨基酸(苯丙氨酸、酪氨酸)高于FAO评分模式的氨基酸含量；4龄幼虫除异亮氨酸和亮氨酸分别占FAO评分模式氨基酸含量的56.3%和56.15%外，其余氨基酸只略低于FAO评分模式的氨基酸含量；新蛹的氨基酸含量都只占FAO评分模式氨基酸含量的50%左右。因此，大帛斑蝶4龄幼虫的氨基酸结构较为合理，而新蛹的氨基酸结构不够平衡，氨基酸整体质量较差。

根据相关EAAI的实用评价标准：EAAI>0.95为优质蛋白源，0.86

表5 大帛斑蝶4龄幼虫和新蛹的氨基酸分

3 讨 论

大帛斑蝶4龄幼虫和新蛹的蛋白质含量分别为59.1%和66.4%，粗脂肪含量分别为8.30%和 10.8%，具有无机物质含量丰富、矿质元素含量高、能量低等特点；氨基酸总量较接近，分别为353.6和331.1 mg/g，必需氨基酸总量分别为123.0和 131.4 mg/g，必需氨基酸占总氨基酸的比例分别为34.8%和39.7%，必需氨基酸与非必需氨基酸的比值分别为53%和66%，必需氨基酸指数分别为 0.807和0.641。大帛斑蝶新蛹的氨基酸结构不够平衡，为不适蛋白源，而4龄幼虫的氨基酸结构较合理，为可用蛋白源。综上可知，大帛斑蝶4龄幼虫具有较高的营养价值，加之大帛斑蝶人工养殖技术成熟，能实现规模化饲养，因此可用于蛋白质源以及食品、蛋白饲料等相关产品的开发。大帛斑蝶新蛹虽氨基酸整体结构不够平衡，但其蛋白质、矿质元素等含量非常丰富，也具有一定的营养开发价值。

另外，大帛斑蝶的药用成分、毒理试验、工艺制作等需进一步研究，可考虑其他方面的深度开发，如具有知识产权的高级艺术品等。

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