我国昆虫食用安全的研究进展

赵 敏 冯 颖 何 钊 马 涛 王成业 孙 龙 王金迪

(1中国林业科学研究院资源昆虫研究所， 云南昆明 650233； 2国家林业局资源昆虫培育与利用重点实验室， 云南昆明 650233)

世界人口的持续增长以及粮食生产的环境制约使人类面临着严重的粮食安全问题。预计到2050年，世界人口将达到91亿人，全球的食物生产量需要提高70%，而人类对动物蛋白的需求量将增加70%～80%[1]，亟待寻求新资源。昆虫具有蛋白质含量高、营养丰富、培育成本低、环境友好等特点，受到了国内外研究人员的广泛关注[2-5]。自2003年联合国粮食与农业组织(FAO)推动食用昆虫的利用以来[6]，已掀起了全球性的浪潮，昆虫正扮演着新兴蛋白质资源和食物资源的角色。

近年来，包括中国在内的世界食品安全事故频发，如可以从食物传染至人的疯牛病[7]和禽流感[8]，二恶英污染食品[9]，动物产品中的“瘦肉精”[10]，2005年初的“苏丹红”事件[11]，2004—2008年的“毒奶粉”事件[12]等，都引发了人们对食品安全的担忧。尽管我国有2 000多年食用昆虫的历史[13]，食用种类丰富、民众对食用昆虫的认知度高[2]，且当下的食用昆虫开发也十分活跃，甚至将来可能在我国形成一个新兴的经济行业，但是，我们对昆虫用于食用(含饲用)的安全性仍知之甚少。在不确定时间点爆发的食品安全事故及其引起的恐慌，必将影响人们对食用昆虫产业的信任。本文从食品与健康的角度，介绍我国在昆虫食用安全性方面的基础工作和关注点，旨在推动食用昆虫的基础研究及产业化利用。

1 昆虫食用安全概述

食品安全是关系到人们的生命和健康，以及国家和社会稳定发展的大事。我国2009年颁布及2015年修订实施的《中华人民共和国食品安全法》[14]指出：供食用的源于农业的初级产品(以下称食用农产品)的质量安全管理，遵守《中华人民共和国农产品质量安全法》[15]的规定。但是，食用农产品的市场销售、有关质量安全标准的制定、有关安全信息的公布和《中华人民共和国食品安全法》对农业投入品作出规定的，应当遵守《中华人民共和国食品安全法》的规定。《中华人民共和国食品安全法》和《中华人民共和国农产品质量安全法》这2部法律及相关条例和管理办法为我国的食品安全提供了基本保障，并成为我国食品安全风险评估的基本依据。

在将昆虫作为未来人类的蛋白和食品资源利用时，其食用安全性评价同样需要引起人们的足够重视。由于昆虫种类繁多，生物学特性各异，生活环境多样，取食范围广，可以植物、动物、垃圾、动植物腐败体、动物粪便等为食，人们对其食用安全有较大的顾虑。同时，由于营养物质丰富和含有一定的水分，昆虫与其他肉类食品一样，在采集、饲养、收获、加工、包装、储藏、运输、销售、消费等环节都可能受到生物污染、环境污染、农药污染、食品添加剂的不正确使用等的危害，而且昆虫还是过敏人群的致敏源，这些都会对昆虫的食用安全造成一定的影响。因此，昆虫的食用安全是昆虫作为食物和蛋白资源利用的一个关键环节，对其作出科学的评价十分必要。

2 食用昆虫新食品原料

依据《中华人民共和国食品安全法》，卫生部在2006年施行了《新资源食品管理办法》[16]；国家卫生和计划生育委员会(以下简称“国家卫生计生委”，2018年3月已撤销，其职能由新组建的“国家卫生健康委员会”取代)于2013年将“新资源食品”改称为“新食品原料”，公布了《新食品原料安全性审查管理办法》[17]，并于2017年修改和补充了管理办法[18]，明确国家卫生计生委新食品原料技术审评机构负责新食品原料安全性技术审查，同时，增加风险防控方面的相关规定，规定技术评审结论应当包括安全性审查结果和社会稳定风险评估结果。新食品原料的申报按照《新食品原料申报与受理规定》和《新食品原料安全性审查规程》进行[19]，其中，安全性评估报告材料需提交成分分析报告、卫生学检验报告(含污染物和微生物检测)、毒理学评价报告、微生物耐药性试验报告和产毒能力试验报告、风险评估报告共5项。

在我国，食用昆虫大多是小区域内利用采集的自然资源或家庭式养殖的昆虫直接开展的农产品交易或交换，存在交易的偶然性，缺少包装食品生产经营的历史。由于目前产业规模有限，影响较小，暂未见到对食用昆虫进行传统食用习惯认定的先例。食用昆虫是否需要认定为新食品原料尚无定论，如果要申报新食品原料，需经国家卫生计生委安全性审查后，方可用于食品生产经营。卫生部于1998年将蚕蛹列为作为普通食品管理的新资源食品，国家卫生计生委于2004年公告注销了其新资源食品的卫生审查批件，蚕蛹已可作为普通食品开发。至此，与昆虫相关的新资源食品仅有2014年获批的壳寡糖1项。而在食用昆虫的分支领域——昆虫饲用中，2012年农业部公告第1773号发布的《饲料原料目录》[20]，在“昆虫加工产品”条目下，除列入了蚕蛹(粉)、蚕蛹粕[脱脂蚕蛹(粉)]、蜂花粉、蜂胶、蜂蜡和蜂蜜6种原料外，还以黄粉虫为例，将“_虫(粉)”和“脱脂_虫粉”列入，为昆虫的饲用开发奠定了基础。

3 昆虫食用安全性评价

鉴于昆虫自身的生物构成，包括微生物安全、毒性、适口性，以及以废弃物饲喂可能造成的无机物污染是影响其食用安全的主要相关因素[6]。为了保障昆虫食用安全，与其他食品一样，对大量开发利用的食用昆虫及其产品，建议依据我国的法律法规和系列食品安全国家标准开展安全性评价，主要考虑安全性毒理学、微生物与致病菌污染、有害重金属污染、农药残留等方面的评价。

3.1 安全性毒理学评价

该评价运用食品毒理学动物试验的结果，结合人群流行病学资料来阐述受试物的毒性，预测人类接触后的安全程度，是食品安全性评价的重要部分。我国1994年就颁布了GB 15193.1—1994《食品安全性毒理学评价程序》[21]，2014年修改后被GB 15193.1—2014《食品安全国家标准 食品安全性毒理学评价程序》[22]代替，同时发布了该系列食品毒理学实验室操作规范、急性经口毒性试验、受试物试验前处理方法等11项国家标准，规定了食品毒理学评价的程序和操作细节。可评价食品生产至消费过程中可能对健康造成危害的化学、物理和生物因素的安全性，依据受试对象选择试验，包括急性毒性试验、遗传毒性试验、致畸试验等8项评价试验。

目前，我国已开展或部分开展的食品安全性毒理学评价涉及十余种昆虫，评价的样品以虫粉和蛋白质居多，深度开发的产品缺乏，且多为可人工培育昆虫的产品开发。其中，家蚕(蚕蛹产品)[23-24]、柞蚕(蛹蛋白)[25]、马尾松毛虫(幼虫蛋白)[26]、家蝇(工程虫保健品、蝇蛆粉)[27-29]、栗山天牛(成虫粉)[30]、白蜡虫(虫卵)[31-32]、双齿多刺蚁(蚂蚁虫粉、提取物、蚁粉复方制剂等)[33-38]、血红林蚁[39]、黄翅大白蚁(工蚁和兵蚁匀浆液)[40]、黑翅土白蚁(工蚁和兵蚁匀浆液、白蚁胶囊)[40-41]、蜜蜂(蜂胶保健食品、蜂胶王浆软胶囊、雄蜂幼虫、雄蜂幼虫与中药混合物)[42-44]、米缟螟(三叶虫茶、白虫茶)[45-47]、美洲大蠊(虫粉)[48]等按照评价程序进行了试验，在相应试验阶段都取得了较好的评价结果，除黄粉虫需要事先进行适当处理才能无毒[49]外，其余均为无毒或实际无毒，安全可食用。我国对食用昆虫开展的安全性毒理学评价涉及的昆虫种类有限，相关数据不完整，研究较薄弱。这可能与安全性毒理学评价程序时间长、方法较复杂、费用较高有一定的关系，加之食用昆虫接受人群有限，尚未成为主要食物资源及开发利用的主力，其食用安全性也未受到足够重视。

近年来，随着食用人群和食用量的增加，因食用胡蜂蜂蛹[50-52]、柞蚕蛹[53-56]、家蚕蛹[57]、蝉[58-59]等发生群体中毒的临床报道也在迅速增加，尽管对症治疗后大多可快速痊愈，但也有致死的案例，这也越发说明安全性毒理学评价的急迫性。而食用昆虫导致中毒的原因可能是农药残留、致病微生物、误食有毒物种和过敏等，需要疾控部门及时介入以查明确切的中毒原因。

3.2 微生物与致病菌污染评价

大多数昆虫自身通常是安全可食用或饲用的，但因其行为习性、饲喂的食物、储存技术等方面的因素，会使其受到食源性致病微生物的污染。尽管昆虫共生菌是近年来的一个研究热点，但除了部分卫生昆虫，对昆虫体表及体内携带的微生物，特别是致病菌、病毒及其毒素，以及它们对人体健康是否构成威胁还知之甚少。目前，食品中致病菌的检测依GB 29921—2013《食品安全国家标准 食品中致病菌限量》[60]执行，检测其中的沙门氏菌、金黄色葡萄球菌等致病菌。竹虫是我国西南及东南亚国家群众喜欢食用的一种鳞翅目昆虫[61]，有研究表明，该昆虫自身携带大量的微生物，大肠菌群(MPN)≥2.4×105/kg，肠道内还携带沙门菌、志贺菌等致病菌，食用不当会有潜在的危险[62]。由于人工养殖技术的成熟，作为药物原料养殖的美洲大蠊的若虫近年也成为了食用的对象，但蜚蠊作为公认的卫生害虫，其卫生状况一直都是人们担忧的问题。陈涛等[63]曾从我国6个地区3种主要家居蜚蠊——德国小蠊、美洲大蠊和黑胸大蠊的体表、体腔等处获得13个属562株细菌，包括能引起肠炎的条件致病菌以及与人类肠道食物中毒、痢疾等疾病有关的菌株。食用昆虫卫生学的研究数量有限，尚缺少足够的数据反映其致病菌的分布特点，而直接从野外采集昆虫食用，也容易造成该类食品安全事故。

3.3 有害重金属污染评价

重金属污染是一个备受关注的问题，进入食物链中的重金属，不仅可能危害昆虫的生存，还可能通过在食物链各营养级间传递和生物积累，最终威胁人类的身体健康。GB 2762—2017《食品安全国家标准 食品中污染物限量》[64]对食品中可能存在的铅、镉、汞、砷、锡、镍、铬等7种有害重金属的限量指标和测定方法做了规定，食用昆虫中的有害重金属污染评价可依照执行。

近年来，国内研究者对昆虫体内的重金属问题的关注也在增加。已在双翅目、鞘翅目、鳞翅目、半翅目、直翅目等的部分昆虫体内发现了镉、铅、镍、锌、铜、汞、铬等重金属[65]。重金属可通过体表接触、呼吸和取食进入昆虫体内，分布于昆虫的各个组织和器官[66-67]，如黄粉虫在喂食含有镉和铅的有机土壤时，就会积累镉和铅[68]；取食在重金属镉污染土壤上生长的小麦后，中华稻蝗消化道内镉的累积浓度较其他部位高[69]。土壤污染、加工容器和包装材料的污染等会导致作为昆虫食品加工原料——蚂蚁的铅含量增高[70]。重金属还会影响到昆虫的生长发育和生殖[71]。解剖镉中毒家蝇幼虫的消化道时发现，家蝇具有抵抗重金属污染的能力[72]，但可能会通过食物链把重金属传递下去；而通过食物链，昆虫也在富集环境中的有害金属。蜻蜓的主要食用虫态——稚虫，是捕食性的水生昆虫，蒋筠雅等[73]从我国西南地区分布的6种蜻蜓的食用虫态中检出重金属镉、镍、铅、砷、铬存在不同程度的超标问题，提示应当避免食用来自重污染区或矿区附近水域中的水生昆虫。

3.4 农药和兽药残留评价

农药残留及生物累积是广受关注的话题，吃下含有残留农药的食物可导致人类神经系统和生殖系统受损，干扰人体免疫或内分泌系统的正常运行，甚至诱发癌变。昆虫在接触或取食喷洒了农药的植物(饲草)或通过食物链传递后，其体表或体内会有农药残留，残留量的多少与农药残留时间、昆虫的代谢和虫态等有关。农药残留按照GB 2763—2016《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》[74]进行，该标准按食品的类别对2，4-滴(2，4-二氯苯氧乙酸)等多种农药的最大残留限量和检测方法做了规定。目前，国内主要关注农药对害虫的杀灭能力和对部分资源昆虫(如家蚕、蜜蜂)的安全性，但食用昆虫农药残留的研究几乎未见报道。而不同种类的昆虫对不同农药品种的敏感性不同[75]，那么可能造成其积累的农药残留也不同，因此，需要依昆虫种类逐一进行分析和评价。

除了农药，以有机废弃物、家畜粪便、餐厨垃圾等饲喂或其它人工养殖的昆虫则有可能受到兽药的污染，可按照《兽药临床前毒理学评价试验指导原则》(中华人民共和国农业部公告第1247号)[76]进行兽药残留检测。

3.5 天然有害物质及其它化学品污染评价

昆虫含有的天然有害物质，如天然毒素、抗营养因子、防御素、昆虫激素，或蛋白质抑制剂、生物碱、有毒蛋白和肽等，以及有毒的形态相似种，都会对昆虫的食用安全产生影响，需引起重视。有的昆虫如芫菁剧毒，虽然可作为药物开发利用，但人误食后会造成严重的中毒[77]。有的需要选择合适的虫态食用，才能避免中毒，如松毛虫的蛹可作为蛋白质食品利用[78]，但松毛虫幼虫体表的毛有毒。而有的种类则有特殊的自我保护能力，须经适当处理后，才能成为昆虫美食，如半翅目昆虫蝽象、桂花蝉等虽具有特殊的气味，但用温水浸泡一段时间后再食用，即可除去人不能接受的气味[13]。因此，开发食用昆虫，除了依照GB 2762—2017《食品安全国家标准 食品中污染物限量》[64]对可能对公众健康构成较大危害的污染物亚硝酸盐、硝酸盐、苯并[a]芘、N-二甲基亚硝胺、多氯联苯、3-氯-1，2-丙二醇进行检测和评价以外，还需依据昆虫种类、食用方式等区别对待天然有害物质。

此外，昆虫食品在储藏、包装、烹饪过程中还可能产生过氧化物、龙葵素、醛酮类化合物、双酚A、增塑剂、多环芳烃、杂环胺等污染，但它们的监测和评价方法暂未见相关报道。

4 其他影响昆虫食用的因素

4.1 过敏

过敏是由人体免疫机制诱导的高敏反应，可由吸入、食入、接触、叮咬和自身组织抗原等原因诱发。昆虫过敏是食用昆虫利用中不可回避的问题，由于昆虫过敏原的存在[79]，有12个目的昆虫都可能引起过敏[80]。逐年增多的食入家蚕蛹[81-83]、蝗虫[84-90]、胡蜂蛹[91]等导致过敏的问题应该引起足够重视。常见的昆虫过敏症状主要有皮肤发红灼热、发痒、出现荨麻疹或肿块、胸闷、头晕、恶心、呕吐等，严重时出现休克症状。

目前，已经有数种昆虫过敏原被发现，这将有利于昆虫过敏机制的揭示和过敏症状的治疗。在家蚕蛹中检测到分子量依次为28、29、30、35、37、65、68、80 ku的阳性蛋白条带为主要过敏原[92-94]，而且可能还存在其它的过敏原[95]。东亚飞蝗主要过敏原蛋白质的分子质量分别为19、29、38、70、130 ku[96]，精氨酸激酶可能是东亚飞蝗主要的过敏原[97]。

昆虫只是诸多导致过敏因素中的一种，食入也只是其中一种诱导方式，而且已报道的食用昆虫后产生的过敏不适，一般经医学处理后大多可痊愈。但由于过敏多与遗传有一定的关联，临床上难以完全根治，所以在食用昆虫开发利用时，做好昆虫过敏的防范和风险提示十分必要，如食用昆虫产品包装的过敏风险标示等。

4.2 痛风

痛风是现代社会高发的疾病[98]，并有年轻化的趋势。当人体摄入过多高嘌呤食物，或黄嘌呤氧化酶活性增强，嘌呤代谢发生紊乱时，人体内的尿酸浓度过高，就易在关节或其他结缔组织中沉积形成结晶造成痛风。低嘌呤膳食有助于缓解痛风的临床症状和降低血中尿酸的水平[99]。一般认为动物性食品中嘌呤含量较高，但昆虫中的含量是否也较高呢?BEDN等[100]研究发现，黄粉虫、大麦虫和蟋蟀幼虫中的嘌呤含量显著高于鸡蛋蛋白中的嘌呤含量，某些值则显著低于鸡胸肉中的含量；而且，3种昆虫中的单一嘌呤衍生物和总嘌呤含量依昆虫种类有较大的差异。张丽萍等[101]研究认为，食用蚕蛹蛋白不会明显引起体内尿酸代谢失衡。但限于已发表的文献较少，还难以说明昆虫种类及其食用虫态与嘌呤含量的关系，以及是否影响食用的问题，但无疑要引起高尿酸血症和痛风患者的注意。

4.3 其它

除了上述引起食用安全及人体健康的因素外，昆虫食用中还需要关注寄生虫、昆虫气味等方面的问题，特别是以有机废弃物饲喂的饲用昆虫，其虫体有可能带有其取食物质的气味，而蚕蛹(粉)、黄粉虫(蛹)等会因为保存等原因产生臭味[49，102]，以及引起食用者的不适，存在一定的食用安全风险。

5 展望和建议

从昆虫自身特点、繁育特性和环境安全来看，昆虫作为食用资源的前景是非常光明的，具有保障我国食品和蛋白质安全的资源潜力。农业部蚕桑产品及食用昆虫质量安全风险评估实验室(镇江)于2013年在江苏省镇江市挂牌成立，为开展食用昆虫安全风险评估和重大安全风险隐患的评价及预警奠定了基础。然而，我国昆虫食用安全性方面开展的工作还非常有限，为促进食用昆虫的开发利用和产业健康发展，保障人们食用昆虫的安全，提出以下建议。

首先，呼吁政府和行业组织积极介入食用昆虫领域并提早布局产业发展。食用昆虫产业近年来的快速发展已是不争的事实，但该行业传统上多以原材料和初级产品的农产品形式交易，在生产生活中所占的经济比重较低，没有为其制定专门的生产规范、食用标准及法规。在我国经济转型的关键时期，政府和行业组织的引导和布局可为培育食用昆虫新的经济增长点及昆虫食用安全发挥积极的作用。这类措施诸如，开展对传统食用昆虫“有传统食用习惯”的认定，作为普通食品管理，降低准入门槛；系统制定食用昆虫生产规范和法规，防范食品安全事件的发生；提供昆虫饲养病虫害控制和预防的可靠知识，科学规范地使用农药；科普食虫和昆虫卫生学知识，防范昆虫食用安全事故的发生；科普家禽牲畜行业中的经验教训，如疯牛病，避免不必要的错误等；预警高风险人群。

其次，加强食用昆虫领域相关的企业、科研院所和高等学校之间的产学研合作。目前，在消费和环保理念的推动下，与黄粉虫养殖和加工利用、黑水虻处理餐厨垃圾等相关的一批企业迅速建立和成长起来，并带动食用昆虫产业快速发展，但难以掩盖食用昆虫领域基础研究和应用基础研究薄弱的境况。同时，大量基于野生资源的利用和作坊式的生产，以及不规范的烹饪、包装、储藏、运输等环节都有可能带来安全风险，行业发展缺乏科技支撑，亟待密切产学研三方的联系。基于产业的需要和昆虫的特点，研究和积累基础数据，开发新技术、新工艺，解决发展的实际问题，诸如可食用种类及食用风险评估，标准化饲料及规模化饲养技术研发，利用餐厨废弃物、动物粪便等养殖的昆虫的安全评估，烹饪和加工工艺、储藏方法、包装工艺和材料的开发，实现科学规范经营，促进产业的健康发展。

最后，开展食用昆虫风险防控监测。食品安全是一个相对的概念，昆虫食品的食用数量、食用条件，以及消费者个体的差异等都会对食品安全造成较大的偏差。评价一种食物或者其成分是否安全，不能单纯地看它内在固有的有毒有害物质，更要看它是否会造成实际的危害。因此，不能只关注食用某种昆虫是否安全，还应尽快将食用昆虫纳入食品和疾病预防与控制监管体系，开展流行病学监测，拿出足够的风险分析方面的科学数据，找出主要的风险因素，制定昆虫食用安全事故处理预案，防患于未然。

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