昆虫资源利用综述

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1、资源昆虫与人类社会的关系综述内容摘要：昆虫作为重要的生物资源，被人类社会广泛利用。目前已知的应用涉及社会生活的各个方 面，可以分为：工业材料资源、蛋白资源、药物资源等等。而资源昆虫本身又可以分为：工业昆虫、天敌 昆虫、观赏昆虫、药用昆虫等。随着科技的发展，更多先进的生物化学手段被应用到生物学研究中来，昆 虫价值也随着技术的发展得到更充分的开发。人类在开发更多的昆虫资源的同时，应该注意保护生态资源， 和谐发展。关键词：昆虫;人类社会;资源;利用引言昆虫是生活在地球表面的一大类群，早在 3.5 亿年前，地球上就已有昆虫的身影。而自 从一百万年以前人类出现之后，人类就与昆虫结下了不解之缘。人类与昆虫

2、的关系有直接的 也有间接的，并且与人类社会生活的各个领域发生联系，可以说昆虫是人类能够利用的非常 好的资源之一。而昆虫资源究竟如何被人类利用，哪些方面可以被人类利用，我们试图在前 人研究的基础上作出一个总结性的探讨一昆虫的简单介绍昆虫是无脊椎动物中的一大类群，属于节肢动物们昆虫纲。其特点是身体分解，附肢分 节和具有丰富的几丁质的外骨骼，同时昆虫与其他节肢动物的主要区别是，虫体由头、胸 腹三个体段构成，胸部具有三对足，通常还有两对翅。昆虫的数量众多，主要体现在：1.种类多，目前世界上已知的的生物共有180 多万种， 而昆虫就有100多万种；2个体数多，生物量大。全球共拥有昆虫的总重量达1亿万kg

3、, 超过了全球总人口的总重量；3.生殖力强，繁殖速率高；4.分布广，栖息环境多样；5.发生 年代古老，昆虫在地球上的历史至少有3.5亿年了。昆虫的生殖分为有性生殖和无性生殖两种，一般的昆虫的在个体生长发育过程中会经历 变态过程。昆虫的生活史包括卵、幼虫、蛹及成虫，其中变态过程发生在从蛹到成虫的阶段。 昆虫的变态使得幼虫和成虫在外部形态，食性等方面都发生了显著的变化，从而更加的适应 环境。目前昆虫可以大致分为鞘翅目、半翅目、双翅目等十多个目，主要依据昆虫翅膀的形态 特征。不同目的昆虫在生活史，生活习惯等方面都有显著不同。分类时也参考了昆虫触角、 口器等外部形态。值得注意的是，膜翅目的昆虫是众多目

4、的昆虫中最高等的类群，他们已经形成了类似人类社会的群体，大多数为社群性的昆虫，在群体内部有明显的分工。这无疑给 昆虫世界和人类社会画上了一个大大的相似符。二昆虫资源的利用目前世界各国昆虫资源的利用范围比较窄，仅局限于虫体、虫产品和虫行为等三方面的 研究。虫体即昆虫身体物质的利用，如昆虫体表的几丁质，体内的蛋白质等。虫产品是指昆 虫体内的代谢产物，如蜜蜂、蜂蜡、蜂毒、紫胶、虫白蜡等。昆虫行为主要指利用昆虫的生 物学及生态学特性。昆虫资源和资源昆虫是两个概念，昆虫资源指人类可以利用的来自昆虫的各种资源，而 资源昆虫则指哪些昆虫可以被利用，而他们又共同构成了昆虫资源的整体，不可分割。所以 下文从两个

5、方面对昆虫资源进行说明，便于我们更加清楚的认识昆虫与人类密不可分的关系。 1.昆虫资源的具体分类当今课利用的昆虫资源主要分为以下几个方面：材料资源：昆虫产物及昆虫体作为工业原料和生物材料具有广阔的应用前景，昆虫产物， 如：紫胶1、白蜡、五倍子2、胭脂红等在军工、化工、医药、食品工业等行业具有广阔 的市场。随着高新技术的发展，资源昆虫育种技术将取得突破性进展，紫胶、白蜡、五倍子、 胭脂红等昆虫产品经过育种技术和加工技术的改造，将产生出更多的新产品，开发出更广阔 的新用途。像白蜡是十几种工业资源不可缺少的原料和配料，五倍子是我国传统的出品商品， 价值巨大利用好昆虫资源对我国工业发展极为有利。2,4

6、昆虫作为生物材料的应用范围很广，昆虫是一座巨大的几丁质资源库，昆虫身体中的主 要结构组成是几丁质，几丁质是一种糖蛋白，几丁质蛋白质复合物的研究，以及它在昆虫 体壁形成过程中的作用等方面的研究，可能使几丁质作为人造皮肤等生物材料的研究取得突 破性进展，并初步应用于临床。作为一种特殊的糖蛋白，几丁质在医学上还有十分广阔的应 用前景。昆虫体内还含有丰富的脂肪，这些脂肪类物质可以作为高级化妆品，高级润滑油，甚至 利用高新技术大规模地工厂化生产昆虫，提取特殊的工业油料已不是不可能实现的。目前昆 虫油脂的提取技术主要是采用溶剂萃取技术,比较先进的是二氧化碳超临界流体萃取技术。 (Supercritical

7、 Fluid Extraction,SFE )3昆虫体内的一些特殊性质的酶、激素、色素、蛋白质都可能通过生物技术，如：细胞离体培育、克隆技术、基因导入等，实现工厂化生产，得到医学或其它特殊目的的产物。昆虫种类丰富，形态多姿多彩，蝴蝶，萤火虫，甲虫等都是宝贵的生物资源，除工艺品 外，蝴蝶，甲虫的翅（鞘翅）都是难得的生物材料可以在工业和医学上应用。萤火虫产生的 荧光有很重要的价值，日本已通过基因工程，将发光基因导入家蚕体内已获成功。药物资源：迄今为止，人类使用的药物绝大多数来自植物、动物和微生物。为了寻求新 药资源，人类对植物药物的筛选作了非常大的努力，对微生物药的筛选几乎把地球上的土壤 翻了一遍

8、，昆虫种类占自然界中生物种类的五分之四以上，物种种类远远超过植物和微生物， 昆虫具有许多独特的性质可以用于医药，比如苍蝇身上沾满了细菌，却不会生病。可以说， 像发现青霉素一样，21世纪药物学上的重大革命可能产生在昆虫中。典型的药用昆虫有斑 蝥、地鳖虫、蜣螂、九香虫、蛴螬、洋虫、虫草等。4昆虫体内能诱导和产生抗生物质（抗菌蛋白、抗菌肽、溶菌酶、防御素等），这些抗菌 物质具有较强的杀菌作用和较广的抗菌范围，而且分子量小，理化性质稳定，还可以通过转 基因工程导入植物培育抗病虫品种，也可以通过基因工程，细胞工程和发酵工程工厂化生产 昆虫抗菌物质，制成基因药物。比如有研究发现：携带利什曼原虫寄生物的白蛉

9、虫的唾液中 有一种损害免疫细胞的蛋白质，用这种蛋白质的复制品（疫苗）激发抗体，接种过的老鼠对 利什曼原虫病产生了免疫作用。4昆虫毒素在药物上也具有很广阔的应用前景，据统计，已发现有毒素的昆虫种类有700 多种，昆虫毒素具有60多种。蜂毒用于治疗风湿类风湿关节炎，红斑狼疮，脉管炎，高血 压等疾病；斑蝥素具有明显的抗癌作用，蚂蚁、蜚蠊等都有很高的药用价值。21世纪昆虫 毒素将广泛用于医学，利用生物化学技术，研究昆虫毒素的成分、结构、药理，进而提取人 工合成或通过生物技术来生产医药昆虫毒素，并应用于临床。Gong等报道了从蚕蛹中生产 的霍乱毒素B亚单位的胰岛素B链融合蛋白疫苗可有效抑制糖尿病的形成。

10、5蛋白资源：昆虫体内含有丰富的蛋白质、氨基酸、维生素类物质、微量元素等，营养十 分丰富，世界上把昆虫作为食品的习俗十分普遍，据统计，全世界有食用昆虫3000余种， 我国约有100余种食用昆虫，其中不少为营养珍品。昆虫除可以供人类食用外，作为动物饲 料也具有很高的价值，完全可以与鱼粉等饲料添加剂媲美。大量的营养学研究证明, 昆虫虫 态从卵、幼虫、蛹到成虫,其粗蛋白质量分数明显高于一般植物性食品, 多在 50 % 70% 之间,且氨基酸含量比较平衡,是优质的蛋白饲料来源3,7 。21世纪昆虫蛋白质利用将成为昆虫学研究开发利用的热点，科学进步将为食用和饲料 昆虫产业化提供技术支撑，珍贵食用昆虫培育将

11、会以养殖场的形式出现，饲料昆虫产业化将 以家畜（禽）养殖场为基础，例如利用粪便生产蝇蛆，既能有效地利用粪便，蝇蛆又可以作 为饲料或饲料添加剂，饲养家畜（禽）形成良性的物质循环和能量流动。蝇蛆蛋白的研究利 用技术目前已基本成熟。2,6昆虫细胞离体培育的前景亦十分诱人，利用细胞工程培养昆虫细胞，并进入工厂化生 产，特别是一些兼有食疗作用的珍贵昆虫，体内含有许多供人类利用的特殊物质（如：激素、 酶、脂类、蛋白质等），都可以采用生物技术，生物化学方法加以提取、合成及利用。生态资源：昆虫害虫给农林业生产造成极大的危害，防治害虫成为粮食增产，保护森 林的重要措施。化学农药防治虽然有较好的效果，但残留农药也

12、造成环境污染，给人类健康 带来危害。同时害虫还会产生抗药性，增加防治的难度。天敌昆虫能有效地控制害虫，而且 不污染环境，害虫不会产生抗药性。8天敌昆虫作为一种特殊的资源愈来愈受到重视，在 农林业生产和环保中扮演着重要的角色。在欧美，日本等发达国家，天敌昆虫的研究与利用 已发展到产业化，利用现代化的设备和条件大批量地生产天敌昆虫已逐步发展成一种新兴产 业。我国在赤眼蜂等天敌昆虫的研究和应用上已取得了很高的成就，已形成工厂化生产的有 两种：松毛虫赤眼蜂和螟黄赤眼蜂，每小时可制作人造卵卡600张，每日5000 张可，可繁 殖赤眼蜂 2000 万头。4,9,10随着人类环境意识和健康意识的增强，天敌昆

13、虫将会得到更 广泛的应用和普及。还有一类昆虫可作为环保昆虫，比如粪金龟、蜣螂等以家畜分辨为食的昆虫，可以净 化环境，减少疾病传播。4科研资源：昆虫种类千差万别，结构与功能各异，精巧的昆虫结构对仿生学技术的发 展起到了很大的促进作用，模仿昆虫的结构和功能而创造出奇妙的高科技产品已成为仿生学 中的一个重要研究内容。目前世界上通过对昆虫触角、眼、翅等结构与功能的研究，已研制 出了机器人等产品。日本筑波大学神奇亮平博士已成功地研制出根据嗅觉寻找目标的机器人， 昆虫脑神经机能与工业应用等研究内容，在21世纪可能取得重大突破，并应用于医学、军 工等行业。昆虫种类繁多、历史悠久 ,特别是一些珍稀种类 ,是自

14、然界宝贵的物种资源和重要的物 种基因库 ,具有重大的科学价值。22.资源昆虫具体分类目前的资源昆虫主要分以下几个方面：工业用昆虫：主要指白蜡虫、紫胶虫、倍蚜虫等。用于生产紫胶、虫白蜡、单宁酸、没 食子酸、焦性没食子酸等，广泛用于军工、精密仪器生产和医药原料等。1,2,8农林牧用昆虫：指控制害虫的多种寄生蜂、寄生蝇；多种瓢虫、步甲等寄生性或捕食性 天敌，以及控制杂草的多种叶甲等天敌昆虫。还有蜜蜂、切叶蜂、壁蜂、蝇类、甲虫、蝴蝶 类等传粉昆虫，它们广泛用于农田森林和草原，起着不可估量的作用。养蚕养蜂业：这是我国古老的传统昆虫产业，也是我国国民经济的支柱产业之一。其商 品在国际贸易中占重要地位。养蚕

15、业主要指家蚕，也包括柞蚕、蓖麻蚕和天蚕等；养蜂业中 的蜜蜂主要包括中华蜜蜂、意大利蜜蜂等。2食用昆虫：昆虫已有数据记载的就有100多万种，但估计地球上实际存在的昆虫种类可 能超过1000万种。在这些众多的种类中，有的可被人类直接或间接当作食品、医药品或饲 料利用的昆虫种类被称为可食用昆虫资源。11在中国最常见的食用昆虫种类为蚂蚁、蜜蜂12。有些种类被作为药用昆虫食用.13 最近几年湖南农业大学已研制出保健虫茶“三叶虫茶”17当然食用昆虫最重要的价值还在于昆虫体内丰富的蛋白质资源。 药用昆虫：主要指直接利用虫体入药的类群，如冬虫夏草、蚂蚁、土鳖虫、九香虫、僵 蚕等；也可通过生物化学和有机化学手段

16、从昆虫中提取一些活性成分用于医药。如从蝇类和 蚕蛹中提取的特异蛋白，有明显的抗癌和杀菌作用Le等14报道，蝇蛆抗菌肽Hf-1对食 源病原菌有显著的抑制作用。有人研究了药用昆虫促进有益微生物合成高价值代谢产物的作用。并通过实验得出：药 用昆虫蜣螂和地鳖的提取物具有促进真菌灵芝多糖生物合成的作用。15,16观赏昆虫：主要是一些绚丽多彩的蝶类和金光灿烂的甲虫类。 天敌昆虫：天敌昆虫主要包括捕食性和寄生性天敌昆虫，是一种以虫治虫的生物防治方 法。在同栽培作物病虫作斗争的几千年农业史中 ,人类一直把天敌昆虫作为控制害虫危害、 增加作物产量的一项重要措施。如中国早期的黄京蚁防治柑桔害虫的成功，19世纪美国从 澳大利亚引进瓢虫控制柑桔吹绵介,使美国柑桔业得以复苏等经典事例。2当然，除了以上昆虫外，还有些昆虫可作为仿生模板、环境指示物种和种