郭 成，王志剛

（赤峰學(xué)院 生命科學(xué)系，內(nèi)蒙古 赤峰 0 2 4 0 0 0）

赤峰地區(qū)八種蝗蟲蛋白質(zhì)含量測定

郭 成，王志剛

（赤峰學(xué)院 生命科學(xué)系，內(nèi)蒙古 赤峰 0 2 4 0 0 0）

本文采用凱氏定氮法對赤峰地區(qū)八種蝗蟲的蛋白質(zhì)含量進行了測定.結(jié)果表明：八種蝗蟲體內(nèi)蛋白質(zhì)含量都很高，但不同種類的蛋白質(zhì)含量有些差別，其中亞洲小車蝗（Oedaleus decorus asiaticus B.Bienko）蛋白質(zhì)含量最高，蛋白質(zhì)含量為78.13%；依次是疣蝗（Trilophidia annulata）蛋白質(zhì)含量為78.05%；小翅雛蝗 （Chorthippus fallax）蛋白質(zhì)含量為77.87%；短星翅蝗 （Calliptamus abbreviatus）蛋白質(zhì)含量為77.43%；白紋雛蝗（Chorthippus albonemus）蛋白質(zhì)含量為 75.51%；黃脛小車蝗（Oedaleus infernalisSaussure）蛋白質(zhì)含量為72.88%；中華稻蝗（Oxya chinensis Thunberg）蛋白質(zhì)含量為72.62%；含量最低的為中華劍角蝗（Acrida cinerea），蛋白質(zhì)含量為 68.33%.

赤峰；蝗蟲；蛋白質(zhì)

隨著世界人口急劇增長，蛋白質(zhì)的需求量也越來越大，常規(guī)蛋白質(zhì)食品將不能滿足人類的需求.因此開發(fā)新型食品，尋求新的蛋白質(zhì)資源已是我們的一項迫切任務(wù).而昆蟲是地球上最大的生物類群，具有食物轉(zhuǎn)化率高，繁殖速度快，蛋白質(zhì)含量高的特點，被認為是目前最大且最具開發(fā)潛力的動物蛋白源，有巨大的開發(fā)和應(yīng)用潛力[1].

蝗蟲是昆蟲中的一大類群，具有昆蟲作為食品新資源的一切特性，而且蝗蟲成蟲體型較大，數(shù)量較多，營養(yǎng)成分豐富，特別是蛋白質(zhì)含量高且質(zhì)優(yōu)，另外蝗蟲作為害蟲，是令人矚目的種類，如果能妥加利用，就會變廢為寶，有很好的開發(fā)利用價值.人類經(jīng)長期的實踐，在蝗蟲的利用上取得了一定的成果[2].但內(nèi)蒙古赤峰地區(qū)的蝗蟲營養(yǎng)成分的研究尚未見報道，因此對赤峰地區(qū)蝗蟲蛋白質(zhì)含量進行測定，為蝗蟲的開發(fā)與利用提供依據(jù).

1 試驗方法和步驟

1.1 實驗材料準備

于2 0 0 9年6月后開始到學(xué)院附近（包括南山）采集蝗蟲，至1 0月底結(jié)束.將捕獲的蝗蟲帶回實驗室，放入大的紙箱中饑餓處理3天，排凈糞便后，放入冰箱中冷凍致死.經(jīng)生物學(xué)鑒定并分類備用[3,4].

1.2 實驗儀器和藥品

1.2.1 實驗儀器：培養(yǎng)皿 干燥箱 電子秤1 0 0 m l凱氏燒瓶 5 0 m l容量瓶 5 m l微量滴定管電子秤 烘箱 電爐 小玻璃珠 改進型凱氏定氮儀 5 0 m l錐形瓶

1.2.2 試劑：濃硫酸、2%硼酸溶液、3 0氫氧化鈉溶液、標準鹽酸溶液（0.0 1 mol/L）、粉末硫酸鈉—硫酸銅混合物、混合指示劑（田氏指示劑）—由5 m l 0.1%甲烯藍乙醇溶液與2 0 m l 0.1%甲基紅乙醇溶液混合配成，保存于棕色瓶中備用.這種指示劑酸性為紫紅色，堿性為綠色，變色范圍很窄且靈敏.

1.3 實驗內(nèi)容和方法

1.3.1 蝗蟲體內(nèi)蛋白質(zhì)含量測定

1.3.1.1 實驗方法

采用凱氏定氮法.

1.3.1.2 實驗原理

含氮的有機物與濃硫酸供熱時，其中的碳、氫二元素被氧化成二氧化碳和水，而氮則轉(zhuǎn)變成氨，并且進一步與硫酸作用生成硫酸銨，此過程需要硫酸鈉做催化劑以提高反應(yīng)液的沸點，并加入硫酸銅作為催化劑以加快反應(yīng)，此過程稱為“消化”.濃堿可使消化液中的硫酸銨分解，游離出氨，借水蒸氣將產(chǎn)生的氨蒸餾到一定體積、一定濃度的硼酸溶液中，硼酸吸收氨后是溶液中的氫離子濃度降低，然后用無機酸滴定，直至恢復(fù)溶液中原來氫離子濃度為止（此過程需要指示劑），最后根據(jù)所用標準酸的用量數(shù)計算出待測液中的總氨量.

1.3.1.3 實驗過程

樣品處理：某一固體樣品中的含氮量是用1 0 0 g該物質(zhì)（干重）所含氮的可數(shù)來表示的.因此，再定氮前，先將蝗蟲樣品中的水分除掉.烘干時溫度采用1 0 5攝氏度，因為游離的水都不能在1 0 0攝氏度以下烘干.烘干后將蝗蟲用研磨皿研磨成粉末后，再干燥制恒重.精確稱取0.1 g干燥蝗蟲粉2份作為本實驗的樣品.

消化：將四個1 0 0 m l凱氏燒瓶進行編號，各加一粒玻璃珠，在1號與2號中各加0.1 g蝗蟲粉末，0.2 g催化劑，5 m l濃硫酸.在3號和4號瓶中各加0.2 g催化劑，5 m l濃硫酸作對照，用以測定實驗試劑中可能含氮量.每個瓶口放一個小漏斗，放到電爐上消化，在空氣流通的實驗室進行.當(dāng)消化液呈透明淡綠色時消化結(jié)束，停止加熱，等消化液冷卻后加蒸餾水1 0 m l，冷卻后將消化液倒入5 0 m l容量瓶中并用蒸餾水洗燒瓶數(shù)次并將洗液倒入容量瓶.用蒸餾水稀釋到刻度混勻備用.

蒸餾：首先要將蒸餾器洗滌干凈，防止雜物對本試驗造成誤差.取5 0 m l錐形瓶數(shù)個，各加2%硼酸溶液5 m l和1～2滴田氏指示劑，溶液呈淡紫色，用表面皿覆蓋備用.關(guān)閉冷凝水，將一個裝有硼酸和指示劑的錐形瓶放在冷凝器下，并使冷凝器下端沒在液體里.用吸管取5 m l消化液小心的由加樣室注入到反應(yīng)室，再加3 0%氫氧化鈉溶液5 m l，再加樣室中加少量水作水封.打開冷凝水，用電爐對蒸汽發(fā)生器進行加熱，開始蒸餾.當(dāng)觀察到錐形瓶中的溶液由紫變綠時，開始計時，繼續(xù)蒸餾3分鐘，移開錐形瓶使液面與冷凝器下端保持約1厘米的距離，并用少量水對冷凝器下端進行沖洗，繼續(xù)蒸餾1分鐘，取下錐形瓶用表面皿覆蓋備用.蒸餾完一個樣品后要將反應(yīng)室洗滌干凈，準備下次蒸餾.待樣品和空白消化液均蒸餾完畢，同時進行滴定.

滴定：用標準鹽酸溶液滴定各錐形瓶中收集的氮量，溶液由綠色變?yōu)榈仙珵榈味ńK點.并記錄標準鹽酸溶液的用量[5].

計算方法公式：總氮量=｛［N×(V1—V2)×0.0 1 4×1 0 0］/W}×(消化液總量/測定時消化液用量)×1 0 0%

公式中：N為標準鹽酸溶液的摩爾濃度.

蛋白質(zhì)含量=總氮量×6.2 5

2 實驗結(jié)果與討論

2.1 蛋白質(zhì)含量測定結(jié)果

每種蝗蟲測定時分為2組，每組滴定3個重復(fù)，并設(shè)空白為對照，利用上述公式計算出蝗蟲的蛋白質(zhì)含量（干重）結(jié)果列于表1.

表1 蛋白質(zhì)百分含量測定結(jié)果表

由表1可以看出八種蝗蟲干物質(zhì)中蛋白質(zhì)含量均高于5 0%，均達到食用昆蟲的開發(fā)標準[6]，均有一定的開發(fā)價值.不同種類的蛋白質(zhì)含量有些差別，但總體差別不大.其中亞洲小車蝗蛋白質(zhì)含量最高，蛋白質(zhì)含量為7 8.1 3%；含量最低的為中華劍角蝗，蛋白質(zhì)含量為6 8.3 3%.

由表2可知，蝗蟲干物質(zhì)中大部分是蛋白質(zhì)，并且其含量比人們?nèi)粘Ｊ秤玫碾u蛋、肉類（除雞肉外）都高，與草魚和雞肉的蛋白質(zhì)含量接近.

可見蝗蟲是一種蛋白質(zhì)含量豐富的潛在食源.雖不同種類的蝗蟲蛋白質(zhì)含量有些差別，但差別不大，均具有很高的食用價值和開發(fā)價值.

2.2 討論

實驗結(jié)果表明不同種類的蝗蟲體內(nèi)蛋白質(zhì)含量不同，但總體差別不大，而且蛋白質(zhì)含量非常高，有很好的食用價值；尤其是亞洲小車蝗（O e d a l e u s d e c o r u sa s i a t i c u sB.B i e n k o）蛋白質(zhì)含量最高.赤峰地處溫帶，有廣袤無垠的天然森林、草原和肥沃的良田，適合蝗蟲繁衍，并且蝗蟲種類繁多，數(shù)量驚人.而且近幾年頻發(fā)蝗蟲災(zāi)害，給農(nóng)業(yè)和牧業(yè)的發(fā)展帶來重大損失，如能將蝗蟲開發(fā)利用，必將創(chuàng)造巨大的財富.

雖然近年來蝗蟲資源的開發(fā)利用越來越受到世界各國的關(guān)注，并且也有一定的研究進展，但蝗蟲資源開發(fā)利用還處于初級階段，發(fā)展非常緩慢，利用效果也不太理想，主要表現(xiàn)在以下幾個方面.

2.2.1 蝗蟲營養(yǎng)價值的研究范圍小

目前主要有中華稻蝗、中華劍角蝗、短額負蝗、亞洲飛蝗等幾種蝗蟲已報道進行了營養(yǎng)分析.但是，僅有幾個種類的報道對于種類繁多的蝗蟲家族來說幾乎是微乎其微的，對于蝗蟲資源的開發(fā)利用來說是遠遠不夠的，正是因為營養(yǎng)分析種類的不足，所以制約了蝗蟲資源開發(fā)利用的發(fā)展.

2.2.2 已開發(fā)利用的蝗蟲種類少

在已進行營養(yǎng)成分分析的種類中，真正加以利用的種類很少，而且利用量也很小.如利用蝗蟲加工飼料時，也僅有速凍中華稻蝗等少數(shù)種類的規(guī)模利用，未見有其他種類蝗蟲的大批量加工和利用的報道.而作為中藥利用時，雖然醫(yī)書中早有記載，并且對蝗蟲的藥用價值給予了充分肯定，但是，在實際應(yīng)用中真正的藥用實例并不多，蝗蟲的藥用到目前為止還未得到真正的開發(fā).

2.2.3 蝗蟲食品加工方面存在許多問題

蝗蟲的食用由于受到人們思想的束縛，僅是作為新型食品來品嘗，沒有作為主要食品來利用.并且蝗蟲的食用仍以原始方法食用居多，尚未開展工業(yè)化生產(chǎn).目前昆蟲食品加工的方向主要為蛋白質(zhì)的提取和分解.在提取工藝中，色澤、質(zhì)量、灰分含量仍是困擾科學(xué)家們的難題；在水解工藝中，脫去苦味、腥味及顏色也非常困難.此外，有人食用蝗蟲易引起異性蛋白過敏反應(yīng)，應(yīng)加快病理學(xué)方面的研究，盡快解決蝗蟲過敏源問題[8-13].

隨著人類對純天然蝗蟲產(chǎn)品的認識以及人類自我保健、環(huán)境保護意識的逐漸增強，蝗蟲資源的開發(fā)利用將會越來越受重視，市場潛力十分巨大.目前國際市場上蝗蟲需求量不斷增長，其中尤以日本和歐美國家為多.我國出口蝗蟲的潛力很大，不僅可兌換外匯，而且有助于治蝗，到時蝗蟲資源開發(fā)利用必將給我國帶來巨大的經(jīng)濟效益.

表2 八種蝗蟲與其它蛋白質(zhì)源蛋白質(zhì)含量的比較（干重）[7]

〔1〕張峰，張鐘宇.食用昆蟲資源的開發(fā)利用［J］.資源科學(xué)，2001（2）：58-61.

〔2〕王文亮，張艷艷，李海雷，等.蝗蟲蛋白質(zhì)在食品與藥品中的應(yīng)用［J］.食品與藥品，2007（9）:26.

〔3〕任炳忠.東北蝗蟲志［M］.吉林：吉林科學(xué)技術(shù)出版社，2001.

〔4〕東普滇，楊建國.北方習(xí)見蝗蟲（彩色圖譜）［M］.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2005.

〔5〕王秀奇，秦淑媛，等.基礎(chǔ)生物化學(xué)實驗［M］.北京：高等教育出版社，1999.

〔6〕嚴善春.資源昆蟲學(xué)[M].哈爾濱，東北林業(yè)大學(xué)出版社，2001.

〔7〕文禮章.食用昆蟲學(xué)原理與應(yīng)用［M］．長沙：湖南科學(xué)技術(shù)出版社，1998：72.

〔8〕于海忠，劉法彬.昆蟲蛋白的開發(fā)利用現(xiàn)狀［J］.化學(xué)與生物工程，2006（7）：7-9.

〔9〕林育真.中華劍角蝗的營養(yǎng)成分與利用評價［J］.昆蟲知識，2000，37（4）：218-220.

〔10〕韓鳳英.短額負蝗的營養(yǎng)成分與利用評價［J］.昆蟲知識，2002，39（1）：57-59.

〔11〕趙云濤，國興明，李付振.中華稻蝗的營養(yǎng)保健功能及開發(fā)利用 ［J］.經(jīng)濟動物學(xué)報，2003，7（1）：58-62.

〔12〕曹成全，聶樹霞，陳申芝，等.蝗蟲資源化開發(fā)與利用［J］.經(jīng)濟動物學(xué)報，2007，11（2）.

〔13〕蔡青年，胡熳華.綜合利用蝗蟲資源實現(xiàn)蝗災(zāi)可持續(xù)治理［J］.中國農(nóng)學(xué)通報，2004（2）：65.

Q 9 6 9.2 6+5.2

A

1673-260X（2010）10-0022-03

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