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黑水虻幼虫对屠宰场牛血与餐厨垃圾混合饲料的生物转化效能及营养价值研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年04月22日 来源:Biocatalysis and Agricultural Biotechnology 3.4
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针对屠宰场牛血(BB)污染与资源化难题,印尼万隆理工学院团队探究了黑水虻(BSF)幼虫对含20%牛血的混合饲料的生物转化效果。研究表明该配比可显著提升幼虫存活率、生长速率及蛋白质积累,为高危生物废物的高值化利用提供了可行方案,成果发表于《Biocatalysis and Agricultural Biotechnology》。
随着全球肉类消费量持续攀升,屠宰场副产品处理成为严峻的环境挑战。据预测,2050年畜产品需求将较2020年增长38%,而屠宰过程中产生的不可食用副产品占比高达活体重的52%-80%。牛血作为屠宰场主要生物废弃物之一,虽富含蛋白质但传统处理方式存在高污染、高成本的弊端。如何将这类高危废弃物转化为高附加值产品,成为循环经济领域亟待解决的命题。
印尼万隆理工学院研究团队创新性地利用黑水虻(Hermetia illucens L., BSF)的生物转化能力,系统评估了牛血(BB)与餐厨垃圾混合饲料对BSF幼虫生长发育的影响。这项发表于《Biocatalysis and Agricultural Biotechnology》的研究揭示,含20%牛血的饲料组合不仅能实现危险废弃物的安全转化,更可显著提升幼虫的蛋白质含量,为畜禽水产饲料开发提供了新型蛋白来源。
研究采用三大关键技术:1) 从西万隆屠宰场采集牛血样本(10oC冷藏保存);2) 实验室条件下建立BSF幼虫标准化培养体系;3) 通过近红外光谱(NIRS)和凯氏定氮法等完成饲料及幼虫体的营养成分分析。实验设置不同牛血添加比例(0%-30%)的饲料组,系统监测幼虫生命周期参数。
【INTRODUCTION】
研究背景显示,全球每年产生约1.5亿吨屠宰副产品,其中牛血因富含血红蛋白和铁元素具有特殊利用价值。但现有处理技术如热处理或填埋均存在能耗高、温室气体排放等问题。BSF作为"自然界的回收专家",其幼虫能高效转化有机废弃物为虫体蛋白,但关于牛血适配性的研究尚属空白。
【Feedstock source】
实验采用印尼西万隆屠宰场的新鲜牛血与芝马希餐厅的餐厨垃圾(切碎至1-2mm)作为基础原料。通过预实验确定牛血添加梯度,重点考察20%配比组的转化效能。
【Substrate’s proximate analysis】
单因素方差分析(ANOVA)显示,牛血添加显著改变饲料基质特性(p<0.001)。20%BB组饲料的粗蛋白含量达18.7%,较对照组提升42%,同时维持适宜水分活度(0.85-0.89),为幼虫生长提供理想营养环境。
【BSF larvae rearing condition】
在28±1oC、70%RH的受控环境中,20%BB组幼虫呈现最优生长曲线:终末体重较纯餐厨垃圾组增加23.5%,发育周期缩短12%。饲料转化效率(FCE)达2.81,显著高于其他实验组(p<0.05)。
【CONCLUSIONS】
研究证实BSF幼虫能安全转化高危生物废物,20%牛血添加量实现多重优化:幼虫存活率提升至94.3%,虫体粗蛋白含量达43.2%(干重),且重金属含量低于饲料安全标准。预蛹阶段的必需氨基酸占比达38.6%,满足禽类和水产饲料的营养需求。
该研究突破性地解决了屠宰场牛血的处置难题,建立了"废弃物-昆虫蛋白-动物饲料"的循环经济模式。通过精确量化牛血最佳添加比例,不仅提高了BSF养殖的经济效益,更为发展中国家生物废弃物管理提供了可推广的技术方案。值得注意的是,研究团队特别指出后续需开展牛血病原体灭活机制的深入研究,以确保饲料产品的生物安全性。
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