卿 晨，陳金虎，李伯隆，劉 衡，張成桂*

（1.大理大學(xué)藥學(xué)院，云南大理 671000；2.云南省昆蟲(chóng)生物醫(yī)藥研發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，云南大理 671000）

黑水虻（black soldier fly），學(xué)名亮斑扁角水虻Hermetia illucens L.，為雙翅目水虻科扁角水虻屬昆蟲(chóng)〔1〕。原產(chǎn)于南美洲，目前在全世界分布廣泛（南北緯40°之間），在我國(guó)主要分布于廣西、廣東、云南、海南、上海、臺(tái)灣等地，且已有人工飼養(yǎng)基地〔2〕。黑水虻是一種腐生昆蟲(chóng)，其幼蟲(chóng)主要以動(dòng)物糞便以及腐爛的動(dòng)、植物為食，并且能將這些有機(jī)廢物轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，同時(shí)可以抑制有機(jī)廢物產(chǎn)生的細(xì)菌〔3〕。除了可以轉(zhuǎn)化有機(jī)廢棄物，黑水虻因其體內(nèi)含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪和礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分還可以作為飼料添加劑。黑水虻屬于完全變態(tài)發(fā)育類昆蟲(chóng)，經(jīng)歷卵、幼蟲(chóng)、蛹、成蟲(chóng)4 個(gè)階段。幼蟲(chóng)有6個(gè)齡期，自2 齡期后開(kāi)始進(jìn)食，其體內(nèi)富含蛋白質(zhì)和油脂；當(dāng)黑水虻發(fā)育至成蟲(chóng)后一般不再進(jìn)行攝食活動(dòng)，只需飲用少量的水，主要依靠體內(nèi)儲(chǔ)存的脂肪維持生命〔4〕。目前對(duì)黑水虻幼蟲(chóng)的研究主要集中在資源化利用和生態(tài)價(jià)值，如動(dòng)物糞便和餐廚垃圾降解處理，畜禽蛋白飼料研究等〔5〕，也有報(bào)道從幼蟲(chóng)體內(nèi)分離出抗菌肽〔6〕、抗氧化活性水解蛋白〔7〕等藥用活性成分，而成蟲(chóng)的研究主要是甲殼素的提取〔8〕。以往對(duì)從黑水虻幼蟲(chóng)和成蟲(chóng)分離鑒定出的化合物種類及其活性的研究比較有限，黑水虻的資源利用和開(kāi)發(fā)還有較大的研究空間。目前對(duì)黑水虻幼蟲(chóng)及成蟲(chóng)脂溶性成分鮮有報(bào)道，因此，本研究采用氣相色譜-質(zhì)譜法（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）對(duì)黑水虻的幼蟲(chóng)及成蟲(chóng)脂溶性成分及相對(duì)含量進(jìn)行比較分析，以期為黑水虻的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和資源化利用提供一定的物質(zhì)基礎(chǔ)及理論參考依據(jù)。

1 儀器與材料

1.1 儀器7890A/5975C 型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀器（美國(guó)安捷倫科技有限公司）；RY-TQ-10L 多功能提取罐（上海宇硯機(jī)械設(shè)備有限公司）；RE-5210旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器（上海亞榮生化儀器廠）；MS205DU 電子天平（梅特勒-托利多儀器上海有限公司）。

1.2 材料實(shí)驗(yàn)用干燥黑水虻幼蟲(chóng)（批號(hào)：20190318）及成蟲(chóng)（批號(hào)：20190810）由山東曹縣克邁拉生物科技有限公司劉杰先生饋贈(zèng)，經(jīng)大理大學(xué)昆蟲(chóng)生物醫(yī)藥研究院楊自忠教授鑒定為水虻科扁角水虻屬昆蟲(chóng)亮斑扁角水虻Hermetia illucens L.的干燥全體。無(wú)水乙醇（分析純，天津化學(xué)試劑公司，批號(hào)：20190118）；石油醚（分析純，廣東光華科技股份有限公司，批號(hào)：20180929）；正己烷（分析純，天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司，批號(hào)：20190103）。

2 方法

2.1 樣品的制備分別將干燥黑水虻幼蟲(chóng)和成蟲(chóng)進(jìn)行粉碎，直至全部過(guò)60 目篩，將蟲(chóng)體粉末于干燥器中保存。

2.2 脂溶性成分提取稱取黑水虻幼蟲(chóng)和成蟲(chóng)干燥粉末各15 g 于索氏提取器中，加入200 mL 無(wú)水乙醇，提取3 次，每次2 h，水浴溫度80 ℃，將提取液合并后減壓濃縮至無(wú)醇味。用石油醚萃取3 次，并將石油醚層減壓濃縮至浸膏。取5 mg 樣品加1 mL 正己烷，用0.22 μm 微孔濾膜過(guò)濾，備用。

2.3 色譜條件Agilent 氣相色譜柱（HP-5MS，30 m×250 μm，0.25 μm），載氣為高純氦氣；起始柱溫為80 ℃。黑水虻幼蟲(chóng)提取物樣品升溫程序：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 ℃后運(yùn)行3 min；進(jìn)樣量3 μL；以分流比5∶1 分流進(jìn)樣；柱流量1.0 mL/min。黑水虻成蟲(chóng)提取物樣品升溫程序：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 ℃后運(yùn)行3 min；進(jìn)樣量3 μL；以分流比5∶1 分流進(jìn)樣；柱流量1.0 mL/min。

2.4 質(zhì)譜條件EI 離子源，電子能量70 eV，離子源溫度230 ℃，四級(jí)桿溫度150 ℃，質(zhì)量掃描范圍為m/z：50～550。

3 結(jié)果

根據(jù)上述GC-MS 的條件，分別對(duì)黑水虻幼蟲(chóng)、成蟲(chóng)的脂溶性成分進(jìn)行分析，得到總離子流圖。見(jiàn)圖1。對(duì)總離子流圖自動(dòng)積分，各組分的相對(duì)百分含量采用峰面積歸一化法進(jìn)行計(jì)算。將各化合物質(zhì)譜圖通過(guò)NIST 11.L 標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)檢索，要求相似度90%以上。從黑水虻幼蟲(chóng)脂溶性成分中檢出47 個(gè)峰，鑒定出22 種化合物，占總離子流峰面積的47.31%，其中主要為烴類化合物（18.76%）、脂肪酸（7.35%）、脂肪酯（5.24%）、酚類（5.38%）；從黑水虻成蟲(chóng)脂溶性成分中檢出21 個(gè)峰，鑒定出16 種化合物，占總離子流峰面積的62.47%，其中脂肪酸（24.28%）含量最高，其次是脂肪酯（15.92%）、烴類化合物（15.57%）。見(jiàn)表1～2。其余未成功鑒定的化合物可能是因?yàn)橘|(zhì)譜化合物庫(kù)無(wú)目標(biāo)化合物數(shù)據(jù)，還需進(jìn)一步對(duì)其研究加以確認(rèn)。

圖1 黑水虻幼蟲(chóng)與成蟲(chóng)脂溶性成分總離子流圖

表1 黑水虻幼蟲(chóng)脂溶性成分的組成及含量

續(xù)表1

表2 黑水虻成蟲(chóng)脂溶性成分的組成及含量

4 討論

對(duì)比黑水虻幼蟲(chóng)及成蟲(chóng)的脂溶性成分發(fā)現(xiàn)，雖然兩者均含有較多的烴類化合物和脂肪類化合物，但其具體成分和含量均有較大差異，成蟲(chóng)中脂溶性成分比幼蟲(chóng)的含量高，推測(cè)可能與成年黑水虻不再進(jìn)行大量攝食從而導(dǎo)致體內(nèi)儲(chǔ)存的脂肪含量高有關(guān)。研究〔9〕表明黑水虻作為飼糧可促進(jìn)養(yǎng)殖動(dòng)物的抗氧化能力，本研究在黑水虻幼蟲(chóng)與成蟲(chóng)體內(nèi)分別檢測(cè)到2，4-二叔丁基苯酚和抗氧劑2246 等抗氧化成分，驗(yàn)證了其作為飼料可提高養(yǎng)殖動(dòng)物抗氧化能力的原因。黑水虻幼蟲(chóng)與成蟲(chóng)體內(nèi)均檢測(cè)出相對(duì)含量較高的月桂酸，月桂酸及其衍生物是有效的抗菌劑，有利于昆蟲(chóng)抵抗環(huán)境中有害微生物的侵襲〔10〕。黑水虻作為一種腐生性昆蟲(chóng)，其在養(yǎng)殖過(guò)程中不同的飼喂原料也會(huì)直接影響其體內(nèi)成分的差異〔11〕。本研究通過(guò)對(duì)比分析黑水虻幼蟲(chóng)及成蟲(chóng)體內(nèi)脂溶性成分的不同，為進(jìn)一步研究和利用黑水虻提供一定的物質(zhì)基礎(chǔ)。