藥用昆蟲(chóng)斑蝥的人工大規(guī)模飼養(yǎng)研究進(jìn)展

陳慶東，劉 旭，劉昌華，楊 明，郝員敏，易春燕

(四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所/農(nóng)業(yè)部西南作物有害生物綜合治理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都 610066)

眼斑溝芫菁又名黃黑小斑蝥(MylabrisCichoriiLinnaeus)，屬昆蟲(chóng)綱鞘翅目(Coleoptera)芫菁科(Meloidae)，一般把它和大斑芫菁(MyabrisphalerataPallas)統(tǒng)稱(chēng)為“斑蝥”，為我國(guó)《藥典》中收錄的重要?jiǎng)游锼嶽1-2]。具有破血逐瘀、散結(jié)消癓、攻毒蝕瘡的功效，至今已有2000多年的歷史。斑蝥素具有抗癌癥，抗病毒，刺激白細(xì)胞生成，抑制真菌等作用。近年來(lái)多用于癌癥的治療，特別對(duì)肝癌、胃癌、食道癌等有顯著療效，是目前重要的抗癌和抗病毒中藥材[3-4]。由于森林植被的破壞，自然環(huán)境的惡化，豆科植物和葫蘆科植物種植面積的減少，加之人類(lèi)無(wú)序的大量捕捉，導(dǎo)致斑蝥野生資源不斷減少，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足市場(chǎng)藥用的需求，成為最緊缺的動(dòng)物源中藥材之一，因此，人工飼養(yǎng)斑蝥成為必然趨勢(shì)。

國(guó)內(nèi)外對(duì)芫菁科昆蟲(chóng)的研究重點(diǎn)主要集中在斑蝥素的應(yīng)用方面，對(duì)芫菁體內(nèi)斑蝥素的含量測(cè)定、 斑蝥素的提取、 斑蝥素的藥理、 藥效等領(lǐng)域研究較多。從20世紀(jì)80～90年代開(kāi)始，就有學(xué)者對(duì)芫菁科昆蟲(chóng)的資源考察、分類(lèi)、生物學(xué)特性以及人工飼養(yǎng)等進(jìn)行研究[5-10]，為斑蝥的人工養(yǎng)殖奠定了基礎(chǔ)。

為探索斑蝥的人工室內(nèi)飼養(yǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)斑蝥的規(guī)模化飼養(yǎng)生產(chǎn)和加快斑蝥產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。2014年以來(lái)，四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所進(jìn)行了斑蝥規(guī)?；曫B(yǎng)方面的深入研究，對(duì)斑蝥飼養(yǎng)條件及人工飼料進(jìn)行優(yōu)化，在斑蝥飼養(yǎng)技術(shù)上取得了較大突破，并初步構(gòu)建出了黃黑小斑蝥室內(nèi)人工規(guī)?；曫B(yǎng)的關(guān)鍵技術(shù)體系。

1 破除了斑蝥滯育越冬情況，實(shí)現(xiàn)斑蝥室內(nèi)周年飼養(yǎng)

芫菁科昆蟲(chóng)為復(fù)變態(tài)昆蟲(chóng)，在野外1年僅發(fā)生一代，其生活史分為卵、幼蟲(chóng) (1-5 齡)、蛹、成蟲(chóng)4個(gè)發(fā)育階段，如(圖1)。以卵或幼蟲(chóng)在土壤中越冬，翌年6、7月份化蛹，6月下旬至7月下旬羽化。

圖1 黃黑小斑蝥生活史

筆者單位系統(tǒng)開(kāi)展了野生黃黑小斑蝥室內(nèi)種群生物生態(tài)學(xué)特性研究,初步弄清了黃黑小斑蝥卵、幼蟲(chóng)和成蟲(chóng)在室內(nèi)的正常生長(zhǎng)發(fā)育的最適溫度、濕度以及光照時(shí)間。在室內(nèi)給與L:D=16:8，28～30℃飼養(yǎng)條件下，能解除黃黑小斑蝥“卵滯育”和“幼蟲(chóng)休眠”，實(shí)現(xiàn)黃黑小斑蝥在野外1年1代到室內(nèi)飼養(yǎng)1年3代。

1.1 卵

卵孵化最適氣溫29～30 ℃，最佳土壤含水量11%～13%。在L:D=16:8，28～30℃飼養(yǎng)條件下，20d左右可見(jiàn)卵黑點(diǎn)，30d左右卵塊就可孵化出幼蟲(chóng)，卵歷期平均在40d左右。

1.2 幼蟲(chóng)

幼蟲(chóng)生長(zhǎng)發(fā)育最適氣溫28～30 ℃，最佳土壤含水量10%～13%，適宜光照時(shí)間14～16h/d。在L:D=16:8，28～30℃飼養(yǎng)條件下，一齡平均期為2d，二齡平均期為3.46d，三齡平均期為3.12d，四齡平均期為3.03d，五齡平均期為2.02d。

1.3 蛹

五齡幼蟲(chóng)在化蛹前有一個(gè)不食不動(dòng)的偽蛹期(Pseudopupae)，也叫擬蛹，擬蛹脫去外面一層白色的皮后即變成蛹。在L:D=16:8，28～30℃飼養(yǎng)條件下，蛹期為12～19d，平均為15.7d。

1.4 成蟲(chóng)

成蟲(chóng)最適氣溫26～28 ℃，最佳土壤含水量10%～14%，適宜光照時(shí)間14-16h/d。在L:D=16:8，28～30℃以絲瓜花飼養(yǎng)，一般多從上午8:00開(kāi)始取食，一直到18:00左右。羽化后3～10d，開(kāi)始尋偶交配，交尾時(shí)間多從14:00～24:00，一次交尾時(shí)間可達(dá)2～7min，一頭雄蟲(chóng)可多次交尾，少則1～2次，多則3次。雌蟲(chóng)產(chǎn)卵前期10～15d，雌蟲(chóng)產(chǎn)卵前用口器和足挖一土穴，然后轉(zhuǎn)頭將腹部伸入穴內(nèi)，將卵產(chǎn)于其中，卵塊成堆，但無(wú)粘膜覆蓋卵粒。雌蟲(chóng)壽命22～105d，平均53d；雄蟲(chóng)壽命11～86d，平均42d。

2 研制出了斑蝥成蟲(chóng)和幼蟲(chóng)人工飼料配方

早期人工規(guī)模化養(yǎng)殖斑蝥的難度大，因?yàn)槿恳揽刻烊皇巢娘曫B(yǎng)。為解決斑蝥幼蟲(chóng)生長(zhǎng)依賴(lài)蝗蟲(chóng)卵、成蟲(chóng)生長(zhǎng)依賴(lài)絲瓜花等寄主植物的問(wèn)題，筆者在斑蝥成蟲(chóng)和幼蟲(chóng)人工飼料配方的篩選和優(yōu)化等方面展開(kāi)了大量研究，并取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展，為以后的斑蝥人工規(guī)?；曫B(yǎng)奠定了基礎(chǔ)。

2.1 幼蟲(chóng)人工飼料配方

斑蝥幼蟲(chóng)必須以直翅目及膜翅目昆蟲(chóng)卵為食，飼養(yǎng)時(shí)必須飼養(yǎng)蝗蟲(chóng)。結(jié)合斑蝥幼蟲(chóng)的食性，以及補(bǔ)充蛋白質(zhì)的需要，先選取水、雞蛋液、奶粉、蜂幼蟲(chóng)、花粉等11種原料配制成斑蝥幼蟲(chóng)基礎(chǔ)人工飼料構(gòu)成。用配制好的該基礎(chǔ)幼蟲(chóng)人工飼料飼喂斑蝥一齡幼蟲(chóng)，一齡幼蟲(chóng)不取食，而二齡起幼蟲(chóng)能取食該人工飼料，并能正常生長(zhǎng)發(fā)育。

在基礎(chǔ)人工飼料之后，筆者進(jìn)一步優(yōu)化飼料配方，篩選出了一個(gè)最佳飼料配方，并申請(qǐng)了國(guó)家專(zhuān)利(CN107969576B)。在一齡期不用天然飼料蝗蟲(chóng)卵的情況下成活率為48%左右，其二齡起幼蟲(chóng)取食人工飼料的成活率達(dá)80%以上，與蝗蟲(chóng)卵飼養(yǎng)的斑蝥幼蟲(chóng)成活率基本一致。為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)斑蝥幼蟲(chóng)人工飼料代替天然飼料飼養(yǎng)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.2 成蟲(chóng)人工飼料配方

斑蝥成蟲(chóng)主要以豆科、葫蘆科、藜科、茄科、菊科等植物的葉、花、花粉等為食，飼養(yǎng)時(shí)必須種植這些天然食材。筆者在汪會(huì)榮[1]的基礎(chǔ)上稍有改進(jìn)，參照絲瓜花等寄主植物主要營(yíng)養(yǎng)成分，根據(jù)其碳水化合物、蛋白質(zhì)及氨基酸含量與比例，選用水、大豆粉、酵母粉、花粉、多維葡萄糖、抗壞血酸、生育酚、復(fù)合維生素B、防腐劑、蜂王漿和蜂蜜等材料，篩選出完全滿(mǎn)足斑蝥成蟲(chóng)所需的營(yíng)養(yǎng)，且成蟲(chóng)生長(zhǎng)良好的人工飼料配方，并申請(qǐng)了專(zhuān)利(CN107801876B)。該成蟲(chóng)人工飼料可以完全替代天然食材為成蟲(chóng)整個(gè)生命周期提供營(yíng)養(yǎng)，和傳統(tǒng)的新鮮絲瓜花飼喂斑蝥成蟲(chóng)對(duì)比，對(duì)黃黑小斑蝥成蟲(chóng)壽命、產(chǎn)卵前期、產(chǎn)卵數(shù)量差異不顯著，解決了絲瓜花等天然飼料種植、采摘、保鮮所需的時(shí)間、人力、成本等，大大的降低了斑蝥養(yǎng)殖成本。

3 探索出了斑蝥“單杯單蟲(chóng)” 飼養(yǎng)集成技術(shù)

斑蝥幼蟲(chóng)具有自相殘殺的習(xí)性，在集中飼養(yǎng)(30～50頭)的情況下，幼蟲(chóng)的成活率低于20%。采用指形塑料管和杯形塑料杯2種飼養(yǎng)方式進(jìn)行單杯、單蟲(chóng)飼養(yǎng)可有效防止因幼蟲(chóng)種群過(guò)大自相殘殺，幼蟲(chóng)的成活率均超過(guò)80%以上，顯著優(yōu)于集中飼養(yǎng)方式的幼蟲(chóng)成活率?！皢伪瓎蜗x(chóng)” 飼養(yǎng)集成技術(shù)為有效解決在單位面積內(nèi)因幼蟲(chóng)種群過(guò)大自相殘殺的難題，為進(jìn)一步提高幼蟲(chóng)成活率、成蟲(chóng)羽化率奠定了基礎(chǔ)，同時(shí)也為下一步開(kāi)展斑蝥的規(guī)模化和產(chǎn)業(yè)化飼養(yǎng)創(chuàng)造了良好的條件。

3.1 杯形塑料杯蝗卵飼養(yǎng)斑蝥幼蟲(chóng)

在上口直徑7cm、高10cm的透明塑料杯內(nèi)加約100g伴有蛭石的沙壤土，土壤含水量在12%左右，放入新鮮蝗蟲(chóng)卵塊1塊，接入1頭剛孵化出的斑蝥幼蟲(chóng)到杯中，用封口膜封口以保濕度，在溫度28～30℃，光照時(shí)間14～16h的環(huán)境條件下飼養(yǎng)，直至成蟲(chóng)羽化。

3.2 指形塑料管半人工飼料飼養(yǎng)斑蝥幼蟲(chóng)

半人工飼料飼養(yǎng)是指用蝗卵飼養(yǎng)初孵斑蝥幼蟲(chóng)，3齡以后用人工飼料飼養(yǎng)斑蝥幼蟲(chóng)至化蛹。取10mL指形塑料管，管蓋打小孔透氣，將蝗蟲(chóng)卵塊放入管中，再將剛孵化出的斑蝥幼蟲(chóng)接入，最后用濕棉花球塞住管口保持濕度。將接好的指形塑料管放置在10cm×20cm的泡沫板上，待幼蟲(chóng)生長(zhǎng)到3齡左右時(shí)，更換人工飼料，直到幼蟲(chóng)生長(zhǎng)至五齡時(shí)放入裝有沙壤土的22cm×13cm×6cm的塑料盒中化蛹，直至成蟲(chóng)羽化。

4斑蝥規(guī)?；瘑卧曫B(yǎng)模式的探索

在摸清了室內(nèi)斑蝥習(xí)性的情況下，應(yīng)用已探索出的斑蝥飼養(yǎng)技術(shù)，采取單杯、單蟲(chóng)飼養(yǎng)方式，進(jìn)行斑蝥規(guī)?；瘑卧曫B(yǎng)探索，探索周年斑蝥的飼養(yǎng)數(shù)量，為斑蝥的產(chǎn)業(yè)化奠定了基礎(chǔ)。選擇20m2房間1間，放置7層的飼養(yǎng)架10個(gè)，每層放置80個(gè)飼養(yǎng)杯，每個(gè)單元可飼養(yǎng)斑蝥11000頭/代，一年可收獲斑蝥成蟲(chóng)25000頭左右，經(jīng)濟(jì)效益可觀。

4 討論

斑蝥在我國(guó)大部分地區(qū)均有分布，但由于森林植被的破壞，自然環(huán)境的變化，豆科植物和葫蘆科植物種植面積的減少，加上人類(lèi)無(wú)序的大量捕捉，斑蝥野生資源不斷減少，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足市場(chǎng)藥用的需求，成為最緊缺的動(dòng)物性藥材之一。人工合成斑蝥素的條件又十分艱難(需在極端高壓1.520Gpa下進(jìn)行)[11-12]，不適合大規(guī)模生產(chǎn)，更導(dǎo)致斑蝥素供求關(guān)系的矛盾更加強(qiáng)烈，因此斑蝥類(lèi)昆蟲(chóng)的人工規(guī)?；曫B(yǎng)是解決這一矛盾的有效途徑。

目前，通過(guò)室內(nèi)飼養(yǎng)，解除了斑蝥的滯育，實(shí)現(xiàn)了斑蝥的室內(nèi)周年飼養(yǎng)，為斑蝥素的研究奠定了基礎(chǔ)。在筆者的研究過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)一些問(wèn)題，斑蝥幼蟲(chóng)人工飼料飼養(yǎng)技術(shù)還待進(jìn)一步提高，目前雖然突破了斑蝥幼蟲(chóng)的人工飼養(yǎng)繁殖技術(shù)，但采用人工飼料飼養(yǎng)其幼蟲(chóng)存活率仍偏低(48%)。將來(lái)的研究應(yīng)在已有的幼蟲(chóng)人工飼料配方的基礎(chǔ)上更進(jìn)一步的優(yōu)化，提高幼蟲(chóng)存活率。只有順利篩選出適合斑蝥幼蟲(chóng)的人工飼料，實(shí)現(xiàn)全人工飼料飼養(yǎng)斑蝥幼蟲(chóng)，才能真正實(shí)現(xiàn)斑蝥規(guī)?；?、工廠化飼養(yǎng)。