資源昆蟲的開發(fā)與利用的未來

1、資源，是當今全球最重要的戰(zhàn)略問題之一。昆蟲資源，是目前地球上最大的尚未被充分利用的自然資源 。 。資源昆蟲是指昆蟲產(chǎn)物(分泌物、排泄物、內(nèi)含物等)或昆蟲體本身可作為人類資源利用，具有重大經(jīng)濟價值，種群數(shù)量具有資源特征的一類昆蟲 。資源昆蟲與昆蟲資源在內(nèi)涵和外延上不同。另外，同一種昆蟲是益蟲還是害蟲并沒有絕對的界限，有的昆蟲在發(fā)育的不同階段，它的益害也不同。如有些蝴蝶、蟬等，幼蟲是害蟲，成蟲則被人類所利用。我國是世界上最早開發(fā)利用昆蟲資源的國家。隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的進步，特別是昆蟲學、生物化學、生物技術(shù)、營養(yǎng)、醫(yī)藥等科學領(lǐng)域的不斷發(fā)展，為開發(fā)昆蟲資源提供了條件。近年來我國很多科技工作者在昆蟲資源開

2、發(fā)利用上做了大量工作，昆蟲資源的研究、開發(fā)和利用已成為許多昆蟲學者關(guān)注的熱點，而且逐步向產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展。張傳溪將我國昆蟲資源的利用和產(chǎn)業(yè)化按其技術(shù)特點劃分為4個層次。資源昆蟲的利用可劃分為以下7個領(lǐng)域：工業(yè)用昆蟲、藥用昆蟲、食用昆蟲、飼用昆蟲、天敵昆蟲、傳粉昆蟲、觀賞娛樂昆蟲圳。以下逐一概述研究利用狀況及其前景展望。11 蠶絲是指家蠶、柞蠶、蓖麻蠶、天蠶等的產(chǎn)物。還有一些被稱為“野蠶”的種類，如樗蠶、樟蠶、大烏桕蠶、琥珀蠶等。養(yǎng)蠶業(yè)起源于中國，至今約有4 700余年歷史，目前世界上有30多個國家發(fā)展蠶業(yè)，以中國為最多，我國生絲出口約占國際生絲貿(mào)易額的90 ，絲綢占40 J?，F(xiàn)在蠶絲已不再限于傳

3、統(tǒng)的絲綢工業(yè)，在輕工、國防、醫(yī)用材料等方面也得到應用。我國對蠶業(yè)的研究也比較深入，近年除了蠶桑品種選育、養(yǎng)蠶技術(shù)、蠶病防治等研究外，還擴展到蠶業(yè)資源的綜合利用，如利用昆蟲桿狀病毒表達系統(tǒng)以家蠶等昆蟲為反應器，生產(chǎn)人、畜用干擾素、疫苗、生長素等生物活性物質(zhì)的研究也取得了不少成果 “】。養(yǎng)蠶業(yè)和養(yǎng)蜂業(yè)是我國統(tǒng)昆蟲產(chǎn)業(yè)，已經(jīng)形成一定規(guī)模，對國民經(jīng)濟有著較重要的作用，由于受市場的影響，近幾年發(fā)展緩慢，因此，迫切需要應用新技術(shù)改造這兩個傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，培育高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、抗病、適應性強的優(yōu)良品種。加入WTO后，我國紡織工業(yè)將有較大的發(fā)展優(yōu)勢，絲綢及其制成品的需求將進一步擴大。我們要抓住機遇，在加大種桑養(yǎng)蠶力度的基

4、礎(chǔ)上，對絲綢產(chǎn)品進行深加工，提高產(chǎn)品附加值，拓展市場，促進蠶桑業(yè)的發(fā)展。12 紫膠紫膠又名“火漆”，是同翅目膠蚧科膠蚧屬紫膠雌蟲分泌的產(chǎn)物，約含85 紫膠(主要由羥基脂肪酸和倍半萜烯酸組成)及少量紫膠蠟及紫膠色素。紫膠是一種純天然樹脂，具有黏接、防潮、絕緣、涂膜光滑、防腐、耐酸、化學性質(zhì)穩(wěn)定、對人類無毒和無刺激性等優(yōu)良性狀，被廣泛地應用于化工、電子、軍工、醫(yī)藥和食品等行業(yè)，制作絕緣材料、黏結(jié)劑、唱片、油墨，增加橡膠韌性等馴。紫膠蠟是高檔的地板蠟，紫膠色素是高檔的色素。中國紫膠產(chǎn)量居世界第3位。紫膠蟲全世界約有20余種。我國現(xiàn)有紫膠蟲十余種，生產(chǎn)上應用最廣泛、產(chǎn)量高、數(shù)量大的為中華紫膠蟲(Ker

5、riaohinensis)，但是紫膠蚧(Kerria lacca)和信德紫膠蟲(Ksindica)生產(chǎn)的紫膠質(zhì)量最好n剄。在中國紫膠主要分布于云南、貴州、四川、廣西、廣東等省區(qū)，云南的紫膠產(chǎn)量占全國產(chǎn)量的80以上。我國紫膠蟲寄主植物近290種，已篩選出各省(區(qū))的優(yōu)良寄主和鄉(xiāng)土優(yōu)良寄主種類13種。我國紫膠蟲種類豐富，但缺乏系統(tǒng)有效的收集和保護措施。我國的紫膠產(chǎn)區(qū)大多是貧困地區(qū)，紫膠對當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展有著十分重要的意義。13 白蠟白蠟是白蠟蟲雄蟲的分泌物，主要成分是二十六酸、二十六酯，結(jié)構(gòu)式為C25H COOCH6 。白蠟可以用來提高油蠟熔點，作磨光布匹、器皿、紙張用，也可作科學模型、藥丸外殼、絕

6、緣物等，是機械工業(yè)、精密儀器生產(chǎn)等幾十項工業(yè)產(chǎn)品不可缺少的原料和配料 。我國科學工作者通過對白蠟蟲的生態(tài)生物學研究，得出產(chǎn)蠟量主要取決于雄蟲泌蠟時間的長短，進一步論述了“高山產(chǎn)蟲、低山產(chǎn)蠟”的事實，指出蠟蟲的最適生產(chǎn)基地是金沙江下游云貴川接壤的幾個高山地區(qū)；秦嶺以南海拔6OO m以下的一些地區(qū)是產(chǎn)蠟基地。14 五倍子五倍子是倍蚜蟲寄生在漆樹科鹽胡木等樹的葉翅和小葉上形成的蟲癭。其主要用于提取五倍子單寧酸、沒食子酸。在食品工業(yè)上主要作為油脂抗氧化劑、食品添加劑、酒類澄清劑等；涂料工業(yè)上用作鋼鐵防腐涂料、有色金屬保護、光敏涂料；印染工業(yè)上作為中性、酸性、活性染料的固色劑；鹽基染料的媒染劑等；日用化

7、工產(chǎn)品如藥物牙膏、墨水、油墨、化妝品、香煙過濾嘴等。五倍子含大量鞣酸，是制革的重要原料。五倍子是我國特產(chǎn)的傳統(tǒng)出口商品之一，在我國遍及19個省(區(qū))，主要集中于貴州的遵義、銅仁、黔東南、黔南，重慶市涪陵，湖北恩施、鄖陽，湘西，陜西漢中、安康，云南的昭通等地區(qū)。我國有倍蚜(&hectendaliaspp)14種，以角倍蚜所產(chǎn)五倍子最多，近幾年主要研究了角倍蚜的越冬蚜、性母若蚜和性蚜的生長發(fā)育、活動習性、發(fā)生時期及數(shù)量變化。2 藥用保健昆蟲藥用昆蟲作為一類傳統(tǒng)中藥材資源，在我國已有2 000多年歷史。據(jù)文獻記載，我國已知可供藥用的昆蟲超過300種，常用的40多種，如蠶蛹、蜜蜂、五倍子蟲、冬蟲夏草、

8、土鱉蟲、桑螵蛸、蟬蛻、螳螂、芫青、螻蛄、螞蟻等n 】。在1990年中以昆蟲為材料的中成藥有26個品種，占全部275種中成藥的946。列入中藥志的昆蟲藥有18種。在中國藥用動物志中共記述了藥用昆蟲143種 ”】。對藥用昆蟲名稱的考證表明迄今已有記述的藥用昆蟲隸屬14目63科200多種。昆蟲蟲體或其產(chǎn)物具有高蛋白、低脂肪、低膽固醇的特點，尤其昆蟲脂肪中含不飽和脂肪酸，久食不易引起高血壓和心、腦血管病，而且有調(diào)節(jié)腎功能、抗腫瘤、增強免疫力和抗衰老等保健功能?！?。近年對斑蝥、蟲草、蝙蝠蛾等一些具有較高藥用價值昆蟲的生物學、飼養(yǎng)技術(shù)、藥理、化學成分以及有關(guān)制劑的研究與開發(fā)等取得重要成果。如發(fā)現(xiàn)某些昆蟲(

9、家蠶、惜古比天蠶、煙草天蛾、麻蠅、綠蠅、果蠅、蜜蜂等)體內(nèi)能誘導和產(chǎn)生抗茵物質(zhì)(抗菌蛋白、抗菌肽、溶菌酶、防御素等)n引。這些抗菌物質(zhì)具有較強的殺菌作用和廣譜的抗菌性，而且分子量小，理化性質(zhì)穩(wěn)定。如一只蒼蠅腸道內(nèi)約有2億8 000萬個細菌，但其自身卻不會生病。可通過基因工程，細胞工程和發(fā)酵工程工廠化生產(chǎn)昆蟲抗菌物質(zhì)，制成基因藥物、殺菌劑、防腐劑、抗腫瘤和抗病毒制劑等】。昆蟲毒素也具有很廣闊的應用前景。已發(fā)現(xiàn)昆蟲毒素60多種，具有毒素的昆蟲種類有700多種。蜂毒用于治療風濕類風濕關(guān)節(jié)炎，紅斑狼瘡，脈管炎，高血壓等疾病；斑蝥素具有明顯的抗癌作用，螞蟻、蜚蠊等提取物都有很高的藥用價值。21世紀昆蟲毒

10、素將廣泛用于醫(yī)學，利用生物化學技術(shù)研究昆蟲毒素的成分、結(jié)構(gòu)、藥理，進而提取、人工合成或通過生物技術(shù)來生產(chǎn)醫(yī)藥昆蟲毒素。目前已有不少相關(guān)產(chǎn)品順利進入臨床試驗或投入市場 。人類對植物和微生物藥物的篩選作了非常大的努力，而昆蟲的種類遠遠超過植物和微生物，昆蟲將是篩選新藥源的新途徑。像發(fā)現(xiàn)青霉素一樣，2l世紀藥物學上的重大革命可能產(chǎn)生在昆蟲中。3 食用昆蟲人類食用昆蟲由來已久，3 000年前我國周禮天官中記載了用螞蟻做菜。在國外有些國家食用昆蟲已較普遍，如墨西哥、阿根廷以吃蟲而著名；德國建成了以生產(chǎn)昆蟲蛋白為主的食品企業(yè)；僅日本1992年昆蟲食品規(guī)模已在2 600億日元 。蜂蜜、蜂王漿是傳統(tǒng)的食品，其

11、保健作用也日益受重視0引。人們比較喜食的昆蟲還有各種蟬蛹、蚱蜢、螞蟻、龍虱、蠅幼蟲、金龜子、葛蟲、蝗蟲、多種鱗翅目的幼蟲及蛹等。通過營養(yǎng)分析，全世界已確定出3 650余種昆蟲可供食用，其中鱗翅目1 569種，直翅目730種，鞘翅目495種，半翅目233種雙翅目230種其他目305種 】。從總體看我國食用昆蟲的研究仍著重于營養(yǎng)成分分析比較、蟲種的選擇以及人工飼養(yǎng)技術(shù)的提高上 。近年來對蝗蟲、黃粉蟲、螞蟻、蟋蟀、蟬、蠶蛹等的營養(yǎng)成分進行了測定。通過成分分析，發(fā)現(xiàn)昆蟲體內(nèi)粗蛋白含量極高，多在50 70 ，遠大于雞、魚、豬肉、雞蛋，而且富含人體必需氨基酸、維生素及礦物質(zhì)，所含脂肪多為軟脂肪和不飽和酸營

12、養(yǎng)成分搭配合理消化性能良好。有些昆蟲還具有其他生物所沒有的功能性保健成分，利用昆蟲為原料研制食品、醫(yī)藥保健品的也越來越多，如蠶蛾補酒、蠶蛹氨基酸、延生護寶液、山蟻壯骨液等 。開展昆蟲食品、保健品、醫(yī)藥品的研制開發(fā)具有廣闊的市場前景。4 飼料昆蟲昆蟲不僅體內(nèi)營養(yǎng)十分豐富，而且是優(yōu)質(zhì)的蛋白資源。昆蟲除可供人類食用外，還可作為動物飼料，其營養(yǎng)價值完全可以與魚粉等飼料添加劑媲美。隨著畜牧業(yè)的發(fā)展，對蛋白飼料的需求越來越大。因此世界各國都把飼用昆蟲的研究作為開發(fā)飼料資源的主攻方向馴。飼養(yǎng)家蠅作飼料在國內(nèi)外均取得了很大進展。通過測試家蠅幼蟲、蛹的營養(yǎng)成分及飼喂試驗，證明蠅蛆是一種優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)飼料，蠅蛆含粗

13、蛋白5935、粗脂肪1261、灰分141 、鈣071、磷252【2 ，其營養(yǎng)價值超過豆餅和蚯蚓粉。而且從中提取的甲殼素、殼聚糖等高分子化合物在生化、醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域有著廣泛而重要的作用。目前蠅蛆工廠化規(guī)模養(yǎng)殖試驗也取得一定進展。例如以家畜(禽)養(yǎng)殖場為基礎(chǔ)，利用糞便生產(chǎn)蠅蛆，既能有效地利用糞便，蠅蛆又可以作為飼養(yǎng)家畜(禽)的飼料或飼料添加劑，形成良性的物質(zhì)循環(huán)和能量流動近幾年對黃粉蟲的研究表明，它可作為具有較高經(jīng)濟價值動物(蛤蚧、龜、牛蛙、觀賞魚類)的飼料 。在蛋白飼料資源日漸緊缺的今天，人工飼養(yǎng)昆蟲可作為解決蛋白飼料來源的一種途徑。由于飼用昆蟲的動物具有繁殖快、吸收轉(zhuǎn)化率高、易于管理、飼養(yǎng)成

14、本低、生物量極大等特點，與其他飼料相比具有很強的競爭優(yōu)勢。因此，飼料昆蟲的開發(fā)前景甚為廣闊。21世紀昆蟲蛋白質(zhì)利用將成為昆蟲學研究開發(fā)利用的熱點。5 天敵昆蟲天敵昆蟲能有效地控制農(nóng)田林區(qū)害蟲。而且無污染害蟲不會產(chǎn)生抗藥性。據(jù)楊冠煌 報道，有產(chǎn)業(yè)開發(fā)價值的天敵昆蟲種類超過40余種。在歐美、日本等國家，草蛉、瓢蟲、蝽象等天敵昆蟲的研究與利用已發(fā)展到產(chǎn)業(yè)化。我國在這方面也取得了很大的成就。至1994年已有16種寄生蜂和17種捕食性天敵昆蟲可以進行大量繁殖和應用，中華草蛉、七星瓢蟲、異色瓢蟲等人工飼料飼養(yǎng)和利用取得很大進展，尤其是采用半機械化人工制卵大規(guī)模繁殖赤眼蜂和平腹小蜂技術(shù)更使天敵昆蟲生產(chǎn)走上了

15、產(chǎn)業(yè)化道路。昆蟲病原微生物資源用于防治害蟲業(yè)已產(chǎn)業(yè)化，包括蘇云金芽胞桿菌、白僵菌、桿狀病毒等，其中尤以蘇云金芽胞桿菌制劑規(guī)模最大，全國年產(chǎn)量已達8 000 t以上。隨著人類環(huán)境意識和健康意識的增強，生活水平的提高，人們對食品及農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量要求越來越高，“無污染、無公害”成為農(nóng)產(chǎn)品發(fā)展方向。天敵昆蟲作為一種特殊的資源越來越受到重視，將會得到更廣泛的應用和普及。近年來重視了發(fā)揮作物耐受性和受害后的補償性，并采用稻田、果園發(fā)展牧草綠肥，田內(nèi)間作套種等措施，減少了用藥，保護了天敵，創(chuàng)造了有利天敵繁殖擴散的場所。天敵昆蟲將成為害蟲生物防治的主要手段之， 要充分利用天敵“以蟲治蟲”，進行綜合防治，控制害蟲

16、，生產(chǎn)無農(nóng)藥污染的綠色食品。6 傳粉昆蟲為農(nóng)作物授粉的昆蟲以蜜蜂和熊蜂為主，還有切葉蜂、凹唇壁蜂、粗腿透翅蛾等。油菜、棉花、瓜果等農(nóng)作物若有足夠的蜜蜂傳粉，產(chǎn)量可提高10 一20。而且利用昆蟲傳粉節(jié)約了人工授粉的大量勞力，還可以得到蜂蜜、蜂王漿等產(chǎn)物。據(jù)報道，苜蓿切葉蜂用于草場或人工草地，提高了豆料牧草種子結(jié)實率；早春利用壁蜂為果樹傳粉也取得顯著經(jīng)濟效益。熊蜂作為野外蜜蜂種，在波蘭和澳洲廣泛應用，國內(nèi)也已引進。近幾年來隨著工廠化農(nóng)業(yè)的發(fā)展，玻璃溫室內(nèi)種植的瓜、果等利用昆蟲傳粉增產(chǎn)顯得尤為重要。而且保護、開發(fā)傳粉昆蟲和天敵昆蟲對保護異花授粉(65是蟲媒花)的瀕危植物意義重大 】。7 文化昆蟲昆蟲

17、對我國文化生活的影響很大，但文化昆蟲這一概念卻很少提到。我國著名昆蟲學家欽俊德 曾認為很多種類的昆蟲顯示特有的美學價值和能引導某種感觸或情調(diào)。文化昆蟲包括色彩鮮艷的蝴蝶、閃爍發(fā)光的螢火蟲、會唱歌的蟬類、打斗取樂的蟋蟀等，其中以蝴蝶開發(fā)利用最為普遍。蝴蝶類以鳳蝶科和蛺蝶科為主。觀賞昆蟲中蝴蝶是世界傳統(tǒng)貿(mào)易商品，據(jù)統(tǒng)計，每年成交額約1億美元。我國臺灣每年約有5億只蝴蝶加工成工藝品出售，年收入2 000萬一3 000萬美元。鳴蟲的利用已有2 000多年歷史，經(jīng)歷代鳴蟲愛好者的廣泛選擇，30余種鳴聲清脆、易喂養(yǎng)的鳴蟲活躍于市場，如螽斯、蟋蟀等。北京、天津、上海是我國3個主要的鳴蟲市場。蝴蝶標本及工藝品

18、多是捕捉制成或從外購進，成本高、貨源缺，由于近年來人們肆意采捕，使不少珍稀蝶種瀕臨滅絕，因此人工飼養(yǎng)珍稀蝶類已成為一個迫切需要解決的課題。目前我國己解決園內(nèi)人工繁殖技術(shù)問題，如柑桔鳳蝶、金鳳蝶等，為保護和利用名貴蝴蝶開辟了道路?？梢詫曫B(yǎng)蝴蝶、甲蟲類等與觀光旅游農(nóng)業(yè)結(jié)合形成景觀農(nóng)業(yè)，或者建設(shè)主題公園景點，使之規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化。我國云南大理蝴蝶泉、昆明斯美蝴蝶園已成為人們觀蝶賞蝶的著名旅游勝地，園內(nèi)飼養(yǎng)大量不同種類的蝴蝶。據(jù)不完全統(tǒng)計我國私人蝴蝶家庭博物館已達9家。這些景點，一方面向人們展示蝴蝶的不同種類形態(tài)，在觀賞中獲得科普知識；另一方面銷售蝴蝶工藝品獲得經(jīng)濟效益。8 資源昆蟲前景展望昆蟲體及其產(chǎn)物是重要的資源。除傳統(tǒng)利用方式外，昆蟲還是一座巨大的幾丁質(zhì)資源庫，幾丁質(zhì)作為一種特殊的糖蛋白，在醫(yī)學、生物工程、輕工、食品等領(lǐng)域有廣泛用途，亟待進一步開發(fā)。昆蟲體內(nèi)一些具特殊性質(zhì)的酶、激素、色素、蛋白質(zhì)、脂肪可通過生物技術(shù)，如細胞離體培育、克隆技術(shù)、基因?qū)说?，實現(xiàn)工廠化生產(chǎn)醫(yī)學或其他特殊目的。另外，還有昆蟲種質(zhì)基因庫研究，以及將昆蟲作為仿生對象