卿 晨，陈金虎，李伯隆，刘 衡，张成桂*

（1.大理大学药学院，云南大理 671000；2.云南省昆虫生物医药研发重点实验室，云南大理 671000）

黑水虻（black soldier fly），学名亮斑扁角水虻Hermetia illucens L.，为双翅目水虻科扁角水虻属昆虫〔1〕。原产于南美洲，目前在全世界分布广泛（南北纬40°之间），在我国主要分布于广西、广东、云南、海南、上海、台湾等地，且已有人工饲养基地〔2〕。黑水虻是一种腐生昆虫，其幼虫主要以动物粪便以及腐烂的动、植物为食，并且能将这些有机废物转化为有价值的营养物质，同时可以抑制有机废物产生的细菌〔3〕。除了可以转化有机废弃物，黑水虻因其体内含有丰富的蛋白质、脂肪和矿物质等营养成分还可以作为饲料添加剂。黑水虻属于完全变态发育类昆虫，经历卵、幼虫、蛹、成虫4 个阶段。幼虫有6个龄期，自2 龄期后开始进食，其体内富含蛋白质和油脂；当黑水虻发育至成虫后一般不再进行摄食活动，只需饮用少量的水，主要依靠体内储存的脂肪维持生命〔4〕。目前对黑水虻幼虫的研究主要集中在资源化利用和生态价值，如动物粪便和餐厨垃圾降解处理，畜禽蛋白饲料研究等〔5〕，也有报道从幼虫体内分离出抗菌肽〔6〕、抗氧化活性水解蛋白〔7〕等药用活性成分，而成虫的研究主要是甲壳素的提取〔8〕。以往对从黑水虻幼虫和成虫分离鉴定出的化合物种类及其活性的研究比较有限，黑水虻的资源利用和开发还有较大的研究空间。目前对黑水虻幼虫及成虫脂溶性成分鲜有报道，因此，本研究采用气相色谱-质谱法（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）对黑水虻的幼虫及成虫脂溶性成分及相对含量进行比较分析，以期为黑水虻的进一步开发和资源化利用提供一定的物质基础及理论参考依据。

1 仪器与材料

1.1 仪器7890A/5975C 型气相色谱-质谱联用仪器（美国安捷伦科技有限公司）；RY-TQ-10L 多功能提取罐（上海宇砚机械设备有限公司）；RE-5210旋转蒸发器（上海亚荣生化仪器厂）；MS205DU 电子天平（梅特勒-托利多仪器上海有限公司）。

1.2 材料实验用干燥黑水虻幼虫（批号：20190318）及成虫（批号：20190810）由山东曹县克迈拉生物科技有限公司刘杰先生馈赠，经大理大学昆虫生物医药研究院杨自忠教授鉴定为水虻科扁角水虻属昆虫亮斑扁角水虻Hermetia illucens L.的干燥全体。无水乙醇（分析纯，天津化学试剂公司，批号：20190118）；石油醚（分析纯，广东光华科技股份有限公司，批号：20180929）；正己烷（分析纯，天津市风船化学试剂科技有限公司，批号：20190103）。

2 方法

2.1 样品的制备分别将干燥黑水虻幼虫和成虫进行粉碎，直至全部过60 目筛，将虫体粉末于干燥器中保存。

2.2 脂溶性成分提取称取黑水虻幼虫和成虫干燥粉末各15 g 于索氏提取器中，加入200 mL 无水乙醇，提取3 次，每次2 h，水浴温度80 ℃，将提取液合并后减压浓缩至无醇味。用石油醚萃取3 次，并将石油醚层减压浓缩至浸膏。取5 mg 样品加1 mL 正己烷，用0.22 μm 微孔滤膜过滤，备用。

2.3 色谱条件Agilent 气相色谱柱（HP-5MS，30 m×250 μm，0.25 μm），载气为高纯氦气；起始柱温为80 ℃。黑水虻幼虫提取物样品升温程序：以20 ℃/min升至160 ℃，再以3 ℃/min 升至200 ℃，然后以50℃/min 升至300 ℃，保持3 min，300 ℃后运行3 min；进样量3 μL；以分流比5∶1 分流进样；柱流量1.0 mL/min。黑水虻成虫提取物样品升温程序：以20 ℃/min 升至160 ℃，再以3 ℃/min 升至200 ℃，然后以50 ℃/min 升至280 ℃，保持5 min，280 ℃后运行3 min；进样量3 μL；以分流比5∶1 分流进样；柱流量1.0 mL/min。

2.4 质谱条件EI 离子源，电子能量70 eV，离子源温度230 ℃，四级杆温度150 ℃，质量扫描范围为m/z：50～550。

3 结果

根据上述GC-MS 的条件，分别对黑水虻幼虫、成虫的脂溶性成分进行分析，得到总离子流图。见图1。对总离子流图自动积分，各组分的相对百分含量采用峰面积归一化法进行计算。将各化合物质谱图通过NIST 11.L 标准谱库检索，要求相似度90%以上。从黑水虻幼虫脂溶性成分中检出47 个峰，鉴定出22 种化合物，占总离子流峰面积的47.31%，其中主要为烃类化合物（18.76%）、脂肪酸（7.35%）、脂肪酯（5.24%）、酚类（5.38%）；从黑水虻成虫脂溶性成分中检出21 个峰，鉴定出16 种化合物，占总离子流峰面积的62.47%，其中脂肪酸（24.28%）含量最高，其次是脂肪酯（15.92%）、烃类化合物（15.57%）。见表1～2。其余未成功鉴定的化合物可能是因为质谱化合物库无目标化合物数据，还需进一步对其研究加以确认。

图1 黑水虻幼虫与成虫脂溶性成分总离子流图

表1 黑水虻幼虫脂溶性成分的组成及含量

续表1

表2 黑水虻成虫脂溶性成分的组成及含量

4 讨论

对比黑水虻幼虫及成虫的脂溶性成分发现，虽然两者均含有较多的烃类化合物和脂肪类化合物，但其具体成分和含量均有较大差异，成虫中脂溶性成分比幼虫的含量高，推测可能与成年黑水虻不再进行大量摄食从而导致体内储存的脂肪含量高有关。研究〔9〕表明黑水虻作为饲粮可促进养殖动物的抗氧化能力，本研究在黑水虻幼虫与成虫体内分别检测到2，4-二叔丁基苯酚和抗氧剂2246 等抗氧化成分，验证了其作为饲料可提高养殖动物抗氧化能力的原因。黑水虻幼虫与成虫体内均检测出相对含量较高的月桂酸，月桂酸及其衍生物是有效的抗菌剂，有利于昆虫抵抗环境中有害微生物的侵袭〔10〕。黑水虻作为一种腐生性昆虫，其在养殖过程中不同的饲喂原料也会直接影响其体内成分的差异〔11〕。本研究通过对比分析黑水虻幼虫及成虫体内脂溶性成分的不同，为进一步研究和利用黑水虻提供一定的物质基础。