食物中油脂和蛋白含量對(duì)大頭金蠅生物學(xué)特征及幼蟲腸道微生物區(qū)系影響.pdf

1、隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的普遍提高，餐廚垃圾的產(chǎn)生量也在快速增加，許多大城市每天產(chǎn)生生活垃圾量在4000t以上，其中餐廚垃圾約占50％。而餐廚垃圾的處理是全世界各個(gè)國家都普遍關(guān)注和亟待解決的問題。目前，處理餐廚垃圾的方式有多種，都有其優(yōu)勢(shì)和弊端。近幾年，出現(xiàn)了使用蠅蛆類昆蟲生物轉(zhuǎn)化餐廚垃圾的研究報(bào)道，利用昆蟲來處理餐廚垃圾不僅能得到富含蛋白和油脂的昆蟲生物質(zhì)和有機(jī)肥，而且轉(zhuǎn)化率高，無污染，而腸道微生物在昆蟲轉(zhuǎn)化利用食物的過程

2、中具有無可替代的作用。但是目前對(duì)于直接影響生物轉(zhuǎn)化餐廚垃圾的大頭金蠅幼蟲腸道微生物研究不多，頭金蠅幼蟲生物轉(zhuǎn)化餐廚垃圾過程中的腸道微生物分子生態(tài)學(xué)機(jī)制知之甚少。因此，在本研究中，以大頭金蠅幼蟲為研究對(duì)象，以營養(yǎng)成分含量不同的飼料對(duì)其進(jìn)行傳代，研究不同營養(yǎng)成分含量的飼料對(duì)其腸道微生物的影響，并探究大頭金蠅幼蟲生物轉(zhuǎn)化餐廚垃圾過程中的腸道微生物分子生態(tài)學(xué)機(jī)制。由于不同來源的餐廚垃圾營養(yǎng)成分很不穩(wěn)定，之前又有研究發(fā)現(xiàn)大頭金蠅幼蟲對(duì)油脂和蛋白質(zhì)

3、含量不同餐廚垃圾有明顯不同的生物轉(zhuǎn)化效率。因此，使用人工飼料（麩皮60％，魚粉30％，血粉10％）作為基礎(chǔ)飼料來模擬餐廚垃圾，通過向其中添加大豆油和蛋白胨來調(diào)節(jié)飼料里油脂和蛋白質(zhì)的含量，利用油脂和蛋白質(zhì)含量不同的五種餐廚垃圾傳代飼養(yǎng)大頭金蠅。一方面，分析不同營養(yǎng)成分含量對(duì)其傳代過程中對(duì)其生物形狀的影響，及其對(duì)飼料的利用情況;另一方面，對(duì)其幼蟲腸道微生物的16S rDNA進(jìn)行測(cè)序，研究飼料中油脂和蛋白質(zhì)含量變化條件下腸道微生物種群多樣性變

4、化規(guī)律，初步探索大頭金蠅幼蟲生物轉(zhuǎn)化餐廚垃圾的微生物分子生態(tài)學(xué)作用機(jī)理。論文的主要研究結(jié)果如下:
　　(1)隨著飼料中油脂含量或者蛋白含量的提高，幼蟲的發(fā)育歷期均有不同程度的延長。高油脂組與對(duì)照組相比，幼蟲的發(fā)育歷期平均延長了3.5天;高蛋白組與對(duì)照組相比，幼蟲發(fā)育歷期平均延長了1.75天。值得注意的是，高蛋白組的羽化率與對(duì)照組相比，提高了24％，說明適當(dāng)?shù)奶岣唢暳现械鞍缀坑兄诖箢^金蠅羽化。
　　(2)隨著飼料中油脂含量

5、或者蛋白含量的提高，高油脂A組及高蛋白B組的蟲體重量均比對(duì)照組CK少。其中，高油脂組A比對(duì)照組CK蟲體重量減少了2.6倍，而B組相對(duì)于CK蟲體量也減少了1.85倍;而A組油脂轉(zhuǎn)化系數(shù)比CK組降低了1.79倍，B組飼料油脂含量較少，油脂轉(zhuǎn)化系數(shù)更是比CK組低了2.78倍;而且大頭金蠅幼蟲的油脂轉(zhuǎn)化系數(shù)低于蛋白轉(zhuǎn)化系數(shù)。說明本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的油脂含量和蛋白含量雖不影響其傳代，但均對(duì)大頭金蠅的生長產(chǎn)生了影響，而且大頭金蠅幼蟲利用油脂的能力高于利用蛋

6、白，但高油脂飼料容易導(dǎo)致大頭金蠅幼蟲死亡。
　　(3)隨著飼料中油脂含量的增加，大頭金蠅幼蟲腸道內(nèi)酯酶酶活表現(xiàn)出上升趨勢(shì);隨著飼料中蛋白含量的增加，高脂肪組和高油脂組的胰蛋白酶酶活均表現(xiàn)出下降趨勢(shì)，而纈氨酸芳胺酶酶活表現(xiàn)出上升趨勢(shì)。說明酯酶可能與幼蟲利用油脂有關(guān)，而高蛋白飼料會(huì)抑制幼蟲腸道內(nèi)胰蛋白酶酶活，纈氨酸可能與大頭金蠅幼蟲利用飼料中蛋白有關(guān)。
　　(4)用3組不同蛋白或油脂含量飼料去喂養(yǎng)大頭金蠅幼蟲，各組之間腸道微生物

7、物多樣性有明顯不同，且3組OUT數(shù)目所表現(xiàn)出的趨勢(shì)與幼蟲蟲體終重的趨勢(shì)完全相同，說明幼蟲腸道微生物多樣性很可能與幼蟲存活率有一定關(guān)系。隨著飼料中油脂含量的提高，幼蟲腸道微生物的豐富度和多樣性都出現(xiàn)了降低趨勢(shì)，說明當(dāng)飼料中油脂含量達(dá)到18.56％或蛋白含量達(dá)到20.96％時(shí)，會(huì)影響大頭金蠅幼蟲腸道內(nèi)微生物的生長，進(jìn)而影響幼蟲對(duì)油脂和蛋白的轉(zhuǎn)化。無論是對(duì)照組、高油脂組，或者是高蛋白組，普羅威登斯菌屬Providencia均為核心菌屬，Dys