CN1158017C - 卡拉胶和淀粉作为夜蛾科昆虫人工饲料凝固剂的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及卡拉胶和淀粉作为夜蛾科昆虫人工饲料凝固剂的应用。所用的卡拉胶和淀粉分别占夜蛾科昆虫人工饲料总成分干重的0.5%～10%和0.5%～30%；最好是1.5%～6%和3%～15%；通常是将现有夜蛾科昆虫人工饲料中的每克琼脂以0.5～2.0克卡拉胶和0.5～8克淀粉代替，其它成分及比例不变。本发明采用廉价的淀粉和卡拉胶代替琼脂作为人工饲料的凝固剂，可大大降低人工饲料的成本，同时，本发明方法及工艺均非常简单，容易掌握，适宜大规模饲养夜蛾科昆虫时使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种昆虫人工饲料的凝固剂，具体涉及卡拉胶和淀粉作为夜蛾科昆虫人工饲料凝固剂的应用。
通过将卡拉胶和淀粉按一定的比例混配，作为夜蛾科昆虫人工饲料的凝固剂，有效的替代了原饲料中的琼脂。
背景技术
目前的昆虫人工饲料大都使用琼脂作为凝固剂。虽然琼脂的凝固性能好，保水能力高，且为非营养性凝固剂，但对于使用人工饲料大规模饲养昆虫来说，琼脂有其致命的缺点，即价格较高(目前食品用琼脂的市场价格约达200元/kg.。目前，在许多昆虫人工饲料中，凝固剂琼脂的成本约占了饲料总成本的50％-75％。由于琼脂在昆虫人工饲料的成本中所占的比例过大，因而导致许多通过使用人工饲料饲养昆虫而进行工厂生产的产品成本居高不下。因此，寻找价廉、凝固效果良好的昆虫人工饲料凝固剂已成了目前亟待解决的问题。
卡拉胶和淀粉是目前在食品工业上应用较广的廉价增稠剂。卡拉胶是一种从红海藻门的角叉菜属及杉菜属提取的带负电荷的强介质多糖。它的基本骨架构成单位是1，3-β-D-吡喃半乳糖和1，4-α～D-吡喃半乳糖。由于卡拉胶具有形成凝胶所需浓度低、形成凝胶强度大等优点，因此目前被广泛用作食品胶凝剂、稳定剂和增稠剂等。但是卡拉胶也有其缺点，由于卡拉胶与水的结合不紧密，形成凝胶后脆性大，容易缩水，单独使用卡拉胶来作昆虫人工饲料的凝固剂会使饲料容易干燥，不利于昆虫幼虫取食。淀粉是由葡萄糖通过α-1，4或α-1，6糖苷键相连而成的均一多糖。由于淀粉暴露在外的羟基较多，水合能力较好。在食品工业上多用它来作增稠剂。但由于淀粉为营养性物质，过多的淀粉加入会改变饲料中的营养配比。
发明内容
本发明的目的是提供卡拉胶和淀粉作为夜蛾科昆虫人工饲料凝固剂的用途。通过将卡拉胶和淀粉混配，用来代替夜蛾科昆虫人工饲料中的琼脂作为凝固剂，从而大大降低昆虫人工饲料的成本。
通常，本发明所用的卡拉胶和淀粉分别占夜蛾科昆虫人工饲料总成分干重的0.5％～10％和0.5％～30％；最好是1.5％～6％和3％～15％。
本发明通常是将现有夜蛾科昆虫人工饲料中的每克琼脂以0.5～2.0克卡拉胶和0.5～8克淀粉代替，其它成分及比例不变。
本发明所用的卡拉胶可以是市售的食品用商品，也可以是化学纯、分析纯等。所用淀粉可以是一般市售的食用淀粉，也可以是化学纯、分析纯等，其来源没有特别的限制，可以是玉米淀粉、马铃薯淀粉、红薯淀粉等等，只要不含有毒成分的淀粉都可以使用。
按照现有昆虫人工饲料配制的常规方法，将卡拉胶、淀粉与饲料的其余成分按所需比例充分混合，其余制备工艺过程与现有昆虫人工饲料相同。
本发明通过将卡拉胶与淀粉按一定配比(见表1)混配，代替饲料中的琼脂加入现有的甜菜夜蛾人工饲料配方中，饲料的其余成份保持不变，充分搅拌后在0.15MPa下灭菌30min。结果发现一定配比卡拉胶和淀粉能使饲料具有很好的凝固特性。以此饲料分别喂养健康的和人工感染了甜菜夜蛾核多角体病毒(SeNPV)的甜菜夜蛾幼虫，发现幼虫取食情况良好，各项指标如幼虫存活率、化蛹率、幼虫期、蛹重及SeNPV产量与用琼脂作凝固剂时相当(见表2)。显示合适配比的卡拉胶和淀粉混配能有效的替代琼脂。
本发明能有效地降低昆虫人工饲料的成本。当前琼脂的市场价约为200元/kg，卡拉胶约为65元/kg，淀粉约为5元/kg.。以甜菜夜蛾人工饲料为例，凝固剂琼脂的成本约占饲料总成本的75％，如果以1.4克卡拉胶+2克淀粉代替原配方中的1.6克琼脂，则可降低饲料的成本一半左右。
本发明适用于各种昆虫人工饲料，同时也可推广到其他需要使饲料具有一定的保水性、硬度和粘度的人工饲料。本处所说的昆虫人工饲料，主要指的是不具饮水能力的昆虫的人工饲料。对于这些昆虫由于不能另外供给饮水，所以要求做成的饲料具有一定的保水性。其次，饲料的设计必须要具有一定的硬度，以适应昆虫的口器。此外，饲料的粘度也要适当，以防止饲料将幼虫粘死。
具体实施方式
下面通过具体实施例进一步详细说明本发明。
实施例一：不同凝固剂成分对昆虫生长发育的影响
除凝固剂外，饲料的配方如下：
麦麸10g，黄豆粉8g，酵母粉6g，山梨酸0.1g，对羟基苯甲酸乙酯0.1g，维生素C0.2g。
凝固剂成分和水的配比如表1所示。淀粉为马铃薯淀粉。
将称好的黄豆粉、麦麸、酵母粉和卡拉胶、淀粉用水一起调匀。将各成分混合均匀，在0.15MPa压力下高温灭菌30min，取出后加入山梨酸、对羟基苯甲酸乙酯和维生素C，搅拌均匀后让其冷却至室温。
分别将上述各组饲料切为均匀大小的薄片(使幼虫约一日吃完)，投入直径3cm、高5cm的经高温灭菌的圆形塑料胶卷盒内，然后将胶卷盒置于一长30cm、宽28cm、高6cm的方形塑料盒内，每盒放置30个胶卷盒。取大小一致的三龄初(5日龄)甜菜夜蛾幼虫，加入胶卷盒内，每盒1条，盖上盖子。每种饲料进行三次重复实验。然后将幼虫置于培养箱中培养(培养条件为：温度27±1C，相对湿度为75％-80％。)，每日更换新鲜的饲料，将虫粪和未吃完的饲料清除，将死亡的虫子清理出去，并记下其死亡时间。到幼虫接近化蛹时，将老熟幼虫转入装有湿沙的、经高温灭菌的饲养盒中化蛹，同时记录幼虫存活率、化蛹率、幼虫历期(从三龄初到化蛹所经历时间)。待幼虫化蛹完成后，将蛹取出，将上面附着物清除干净，记录其重量。结果如表2所示。
表1饲料中的凝固剂成分和水的用量
饲料号 A卡拉胶(g) B淀粉(g) C水(ml) 琼脂(g)
1 0.6 6 90 ——
2 1.0 0 100 ——
3 1.4 4 80 ——
4 1.8 2 110 ——
5 0.6 4 100 ——
6 1.0 2 90 ——
7 1.4 6 110 ——
8 1.8 0 80 ——
9 0.6 0 110 ——
10 1.0 6 80 ——
11 1.4 2 100 ——
12 1.8 4 90 ——
13 0.6 2 80 ——
14 1.0 4 110 ——
15 1.4 0 90 ——
1 6 1.8 6 100 ——
对照饲料 -- -- 100 1.6
表2卡拉胶、淀粉和水对甜菜夜蛾生长发育的影响
I II III
饲料 幼虫存 化蛹率 幼虫期 蛹重 幼虫存 化蛹率 幼虫期 蛹重 幼虫存 化蛹率 幼虫期 蛹重
号 活率(％) (％) (d) (mg/头) 活率(％) (％) (d) (mg/头) 活率(％) (％) (d) (mg/头)
1 90.0 47.1 6.2±0.5 125±23.2 83.3 86.7 5.9±0.4 110±11.3 86.7 87.5 6.3±0.5 117±15.4
2 86.7 76.9 5.5±0.6 115±10.4 90.0 93.8 6.2±0.4 113±9.5 86.7 75.0 6.0±0.6 129±27.6
3 90.0 100 5.4±0.5 110±8.4 90.0 100 5.3±0.7 117±9.5 93.3 100 5.3±0.4 115±11.2
4 80.0 100 5.2±0.3 106±5.7 76.7 100 5.2±0.5 113±10.6 73.3 100 5.5±0.6 112±8.6
5 66.7 60.0 5.8±0.5 101±11.8 83 3 90 5.6±0.6 109±16.8 70.0 91.8 5.6±0.4 103±14.2
6 80.0 100 5.3±0.3 115±21.8 83.3 93.3 5.5±0.2 107±11.7 93.3 100 5.7±0.6 108±12.4
7 86.7 100 5.6±0.2 120±22.5 83.3 93.3 5.2±0.3 126±19.5 86.7 87.5 5.5±0.3 124±12.1
8 86.7 100 5.1±0.3 106±7.8 90.0 100 5.3±0.5 107±10.8 83.3 100 5.2±0.4 99±15.9
9 80.0 75.0 5.3±0.6 115±14.3 86.7 69.2 6.0±0.2 112±11.7 83.3 68.0 6.0±0.3 111±2.1
10 83.3 76.0 5.4±0.5 115±13.5 80.0 83 3 5.3±0 5 113±19.1 80.0 83.3 5.4±0.6 127±13.2
11 83.3 80.0 5.2±0.5 103±20.4 86 7 76.9 5.7±0.5 105±13.3 90.0 81.5 5.6±0.5 115±15.4
12 90.0 100 5.2±0.4 110±19.3 96.7 92.9 5.2±0.4 117±12.0 96.7 92.9 5.3±0.5 115±20.4
13 90.0 81.5 6.1±0.5 112±11.0 90.0 70.4 6.1±0.6 117±8.0 93.3 71.4 6.3±0.6 110±13.1
14 86.7 88.5 6.00±0.3 95±15.3 86.7 73.1 6.0±0.4 104±16.0 80.0 75.0 5.7±0.5 106±10.0
15 93.3 85.7 5.8±0.6 113±7.0 96.7 82.8 6.0±0.5 104±21.0 90.0 81.5 5.8±0.5 108±11.5
16 86.7 100 5.4±0.5 112±14.1 86.7 100 5.3±0.5 110±11.6 90.0 100 5.3±0.5 121±9.6
对照 86.7 88.5 5.2±0.3 115±14.8 93.3 92.8 5.4±0.3 113±21.0 86.7 84.6 5.5±0.6 121±19.3
从表2可看出，与用琼脂作凝固时相比，上述的各号饲料在存活率、化蛹率、幼虫历期和蛹重等各项指标均没有太大的差异，显示淀粉和卡拉胶能有效替代琼脂。
实施例二：卡拉胶和淀粉作凝固剂对甜菜夜蛾病毒产量的影响
除凝固剂外，饲料其余成分和配制方式与实施例一相同。
凝固剂和水的配比如表3所示。
表3饲料中的凝固剂成分及水的用量
饲料号 卡拉胶(g) 淀粉(g) 水(ml) 琼脂(g)
17 1.0 2 90 ——
18 1.4 0 80 ——
19 1.8 4 100 ——
20 1.2 2 100 ——
对照饲料 -- -- 100 1.6
将上述各饲料均匀切成小块薄片(饲料量应使幼虫能在一日内吃完为宜)，放入直径3cm、高5cm的经高温灭菌的塑料胶卷盒中，用100μl的吸量管吸取10μl2.6×106PIB/ml的甜菜夜蛾核多角体病毒液(SeNPV)，均匀喷洒于饲料表面，晾干。每盒接入一头三龄中的甜菜夜蛾幼虫，将30个胶卷盒置于一个长30cm、宽8cm，高6cm的塑料盒内。每种饲料重复接三大盒(共90个胶卷盒)，在温度为27±1C、相对湿度为75％--80％的条件下取食感染。待幼虫取食完加毒饲料后，在第二天再加入一次接毒饲料，以后每日更换新鲜的无病毒饲料，并逐日检查活虫数和病毒感染死亡虫数，并将死亡的幼虫分日收集、称重，将虫粪和吃剩饲料清理出去。在实验的第三天，开始有大规模的幼虫死亡，此时每隔12小时检查一次幼虫，将体色逐渐发白的幼虫取出，称重，并按死亡时间分别收集。
多角体计数：
将病死虫尸分别匀浆、用x毫升水稀释，用血球计数板计数，每样品重复3次。单头幼虫多角体含量的计算：
单头病死幼虫多角体含量(PIB/头)＝(第一天病死虫的多角体总数/第一天病死的虫数+第二天病死虫的多角体总数/第二天病死虫数+……+第n天病死虫多角体总数/第n天病死虫数)/收集的总批数n
平均单头多角体含量(PIB/头)为三次重复的单头病死多角体含量的平均值。
注：PIB表示Polyhedral Inclusion Bodies，即多角体。下文同。
每克虫尸多角体含量的计算：
每克虫尸多角体含量(PIB)＝(第1天平均每克病死虫尸的多角体含量+第2天平均每克病死虫尸
的多角体含量+……第n天平均每克病死虫尸的多角体含量)/n
平均每克多角体含量(PIB/克)为三次重复的每克幼虫多角体含量的平均值。
多角体总含量的计算：
多角体总含量＝平均单头幼虫多角体含量(PIB/头)×感染率×30
将三次重复的多角体总含量平均，则为多角体平均总产量。
实验结果如表4所示。
表4不同凝固剂成分对SeNPV增殖的影响
感染死亡率 平均单头含量 每克虫尸含量 总含量
饲料号
(％) (×108PIB/头) (×108PIB/克) (×108PIB)
17 95.6±1.9 6.16±0.15 101.86±20.66 176.67
18 96.6±5.7 6.44±0.19 111.72±25.76 177.65
19 93.3±5.7 6.71±0.34 122.74±32.73 188.09
20 97.8±1.9 6.73±0.21 154.45±37.17 197.45
对照饲料 98.9±1.9 6.86±0.41 163.21±47.18 209.77
从表4可以看出，各号饲料与对照饲料的SeNPV产量相差无几。说明对于饲养甜菜夜蛾幼虫增殖SeNPV，使用卡拉胶和淀粉代替琼脂是可行的。
实施例三：配比经优化后的卡拉胶、淀粉混配与用琼脂作凝固剂时对SeNPV增殖影响比较饲料的凝固剂和水的配比如表5所示。
表5
饲料号 卡拉胶(g) 淀粉(g) 水(ml) 琼脂(g)
21 1.4 2 110 0
对照饲料 -- -- 100 1.6
饲料的其余成分及饲料的配制同实施例一。
除所用甜菜夜蛾幼虫为4龄中之外，其余实验过程同实施例二。
实验结果如表6所示。
表621号饲料和对照饲料对SeNPV增殖影响的比较
感染死亡率 SeNPV平均单头含量 每克虫尸含SeNPV SeNPV总含量
饲料号
(％) (×108PIB/头) (×108PIB/克) (×108PIB)
21 87.8±6.9aA 20.45±0.37aA 154.45±37.17aA 538.65aA
对照饲料 91.1±3.8aA 19.42±0.98aA 163.21±47.18aA 530.75aA
注：同列数据后标有相同小写字母表示用新复极差法检验在5％水平上无显著性差异，相同大写字母表示在1％水平上无显著性差异。
从表6可看出，以21号饲料和以对照饲料(以琼脂为凝固剂)饲养的幼虫在各项指标上均非常的接近。说明完全可以用卡拉胶和淀粉混配作凝固剂代替饲料中的琼脂。
Claims (1)
1.卡拉胶和淀粉作为夜蛾科昆虫人工饲料凝固剂的应用，其特征是所用的卡拉胶和淀粉分别占夜蛾科昆虫人工饲料总成分干重的1.5％～6％和3％～15％。
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