发展蓖麻蚕产业的前景分析

贾崇宁 梁塔娜 孟祥越 韩云江 孙 雪 王凡浩朱 虹 包春光 黄凤兰，3，4，5，6

(1内蒙古民族大学生命科学与食品学院，内蒙古通辽 028000； 2通辽市农畜产品质量安全中心，内蒙古通辽 028000； 3内蒙古自治区高校蓖麻产业工程技术研究中心，内蒙古通辽 028000；4内蒙古自治区蓖麻育种重点实验室，内蒙古通辽 028000； 5内蒙古自治区蓖麻产业协同创新中心，内蒙古通辽 028000； 6蓖麻产业技术创新内蒙古自治区工程研究中心，内蒙古通辽 028000)

蓖麻(RicinuscommunisL.)属大戟科，双子叶一年生或多年生草本植物。蓖麻油可供利用生成3 000多种化学衍生物，是化工生产的重要原料并广泛应用于航天、航空、国防机械和化工医药等方面，具有重要的开发和利用价值[1]。我国是蓖麻种植第2大国，但国内蓖麻资源开发较为落后，绝大多数蓖麻籽、叶、杆的利用效率低、附加值低[2]，因此蓖麻产品多元化综合利用是提高蓖麻产业价值不可或缺的一部分。

蓖麻蚕(Samiacynthiaricini)属鳞翅目大蚕蛾科，又称印度蚕，是一种完全变态的泌丝昆虫，分为野生型蓖麻蚕和驯化型蓖麻蚕2种类型，16世纪初被印度东北部阿萨姆地区人工饲养，18世纪开始被其他国家引入，20世纪先后成功被20多个国家和地区人工饲养[3-4]。

蓖麻蚕喜食蓖麻叶，是无滞育期的多化性昆虫，具有易饲养、繁殖快、发育快、抗性强等优点，全年都可以饲养繁殖。蓖麻蚕丝不仅是绢纺的重要资源，而且是高纯度的实用蛋白质[5]。蓖麻蚕蛹蛋白质含量高并且脂肪含量低于柞蚕蛹和家蚕蛹，含有多种人体必需氨基酸，具有很高的利用价值和经济价值[6]。发展蓖麻蚕产业不仅可以延长蓖麻产业链，增加蓖麻的利用价值，而且对于蓖麻蚕的研究和发展也具有重要意义。为此，本文概述了我国蓖麻蚕养殖业发展的历程，对蓖麻蚕饲养的方法、蓖麻蚕病防治措施以及蓖麻蚕生物学研究价值进行了总结，以期为蓖麻蚕的养殖和产业发展提供技术参考和理论支持。

1 发展蓖麻蚕产业的意义

1.1 蓖麻蚕的经济价值

蓖麻蚕茧是我国绢丝生产的重要资源之一，多为纯白色，也有米色、灰黄色和淡红色，形状呈纺锤形，两头尖中间膨大，因一端有羽化孔，所以蓖麻蚕茧不能缫丝；但蓖麻蚕丝质量优良、弹性好、光泽佳、纤度佳、手感柔软滑爽，且茧层丝胶含量少，具有精炼脱胶容易、可纺性好的特点，可以与多种纤维材料配合混纺，是绢纺工业的良好原料[7-8]。此外，蓖麻蚕丝经特殊的溶剂处理还具有很强的可塑性，并且与生物体细胞有良好的亲和性、吸湿性和透氧性，是优良的药用材料[5]。

蓖麻蚕具有丰富的营养价值。有研究显示，食用蓖麻蚕的熟蚕、预蛹和蛹不仅绿色健康，而且3种虫态均营养丰富[9]。经测定，蓖麻蚕蛹不仅含有铜、锌、硒等微量元素和丰富的钾、钠、钙、磷、镁等多种矿质元素，还含有18种氨基酸，其中人体必需氨基酸占总量的46%～49%[10-11]；而且蓖麻蚕蛹水分含量低，与家蚕蛹和柞蚕蛹相比，还有蛋白质含量高、脂肪含量低的优点，符合人们的营养结构需求；另外，由于蓖麻蚕茧不能缫丝，多数通过将蓖麻蚕茧茧皮剪开后获得活蛹，所以蓖麻蚕蛹的营养成分较家蚕蛹和柞蚕蛹保存得更完好，所制成的蛋白粉在色泽和营养等方面质量更高[6]。除此之外，蓖麻蚕蛹在生物防治以及药物生产等方面也都具有重要的利用价值[12]。

蓖麻蚕粪不仅可以作为沼气原料，经堆沤发酵后还可以还田，是作物优良的有机肥。而且，蓖麻蚕粪还可以提取叶绿素铜钠盐，增加蓖麻蚕的经济价值[7]。

有研究报道，一年内在不影响蓖麻产量，合理利用蓖麻资源的前提下，每667 m2蓖麻叶大约可以饲养蓖麻蚕种1～2盒，收获茧皮6～10 kg、鲜蛹50～100 kg、蚕粪400～600 kg，利用蓖麻叶养蚕，每667 m2蓖麻可以增收500～1 400元[13]。科学合理地发展蓖麻蚕生产，不仅可以带来良好的经济效益，还可以提高蓖麻资源的利用率，拓宽蓖麻的应用途径，延长蓖麻产业链。

1.2 蓖麻蚕的科研价值

人表皮生长因子(hEGF)是一种具有多重生物活性的单链多肽，可以促进细胞有丝分裂，被用于免疫性皮肤病、肝损伤、胃溃疡等多种疾病的治疗[14-15]。1985年OKA等[16]首次将hEGF在大肠杆菌中成功表达，而后在短芽孢杆菌和酵母中也成功表达。伍玉婷等[17]利用蓖麻蚕作为生物反应器，通过分离纯化获得重组人表皮生长因子(rhEGF)并检测其生物学活性发现，以蓖麻蚕蛹作为生物反应器获得的rhEGF不仅表达稳定，并且通过酶活性实验和促细胞增殖实验推断该rhEGF生物学活性高，在相同条件下蓖麻蚕生物反应器获得的rhEGF酶促活性略优于市售标准蛋白。我国蓖麻蚕资源丰富，利用蓖麻蚕蛹进行rhEGF生产具有重要的优势和广阔的前景。

蛋白酶抑制剂(proteinase inhibitor，PI)是一类对蛋白酶分解活性具有抑制作用的小分子蛋白或多肽，作为机体免疫系统的组成部分，PI在一系列生理和病理过程中发挥着重要作用。PI根据氨基酸序列的同源性以及其所作用酶的活性基团不同分为丝氨酸蛋白酶抑制剂、巯基蛋白酶抑制剂、金属蛋白酶抑制剂和酸性蛋白酶抑制剂4类[18]。胰蛋白酶抑制剂(trypsin inhibitor，TI)和胰凝乳蛋白酶抑制剂(chymotrypsin inhibitor，CI)都属于丝氨酸蛋白酶抑制剂类，广泛存在于昆虫血液中，在生物体内发挥着重要的作用[18-19]。王凌燕等[19]通过聚丙烯酰胺凝胶电泳和活性染色方法，对18个品种的蓖麻蚕血液和不同组织器官进行检测，发现不同品种蓖麻蚕血液的TI存在差异，并且蓖麻蚕血液中的TI种类要多于家蚕血液中的TI种类。1982年，EGUCHI等[20]报道在柞蚕、家蚕和蓖麻蚕的血液中具有对牛α-胰凝乳蛋白酶和牛胰蛋白酶的抑制因子，并且柞蚕和蓖麻蚕血液中所分离的抑制剂具有更强的热稳定性。赵秀振等[18]通过聚丙烯酰胺凝胶电泳和活性染色的方法，对20个蓖麻蚕品种血液的CI种类进行检测，发现该批蓖麻蚕血液中存在9种CI，与家蚕血液中CI的种类相比，蓖麻蚕血液中CI的种类较少。蓖麻蚕相对于家蚕驯化时间较短，对病原微生物的抵抗力和抗逆能力要强于家蚕，对其血液中PI的研究有助于了解野生鳞翅目昆虫的防御免疫机制。

随着分子生物技术的发展，蓖麻蚕功能基因的研究也发展到了一个新的水平。细胞色素氧化酶(COX)是线粒体内膜呼吸链的重要组成部分，对研究远缘物种分子系统演化和分类起着重要的作用,魏兆军等[21]通过对蓖麻蚕线粒体基因组的克隆和分析，测定了细胞色素氧化酶亚基Ⅲ(COX3)序列，并根据测序结果进行了分子系统学研究。核骨架结合区(SAR)是染色体上与核骨架结合的DNA片段，具有多种生物学功能[22]，吴震宇等[23]对蓖麻蚕SAR在真核基因的转录和调控进行检测，发现了SAR在真核基因中的作用机制并且证实了SAR可以与NIH9T3细胞骨架蛋白特异性结合。

2 发展蓖麻蚕产业的可行性

2.1 我国饲养蓖麻蚕的经验丰富

我国的台湾省在1936年引进蓖麻蚕卵试养，但受冻失败，而后于1938年在高雄市引种试养成功；国立中山大学蚕桑系和大有蚕种制造厂分别于1946年和1948年从台湾省引种驯化；中国科学院上海实验生物研究所朱冼教授于1951年从印度引进蓖麻蚕种并试养成功，此次试养不仅熟悉了蓖麻蚕的养殖特性、探索出优良育种技术和防护消毒措施，并且解决了冬季饲养保种的难题，为我国蓖麻蚕扩大养殖规模奠定了基础[24]。我国于1955年开始在全国大规模饲养蓖麻蚕，1958年蓖麻蚕成功在20个省(区、市)饲养生产，在饲养期间，虽然受蓖麻蚕微粒子病和自然灾害的影响，导致蓖麻蚕产业停滞，但在科研人员的努力下极大地遏制了饲养蓖麻蚕所遇到的问题[25]。另外，蓖麻蚕引入初期，蚕茧较小，品种单一，经济性差，育种人员通过诱变育种、杂交育种等方法丰富了蓖麻蚕种质资源，提高了蓖麻蚕茧质量和经济性状，为我国蓖麻蚕品种的选育积累了丰富的经验[26]。

2.2 我国饲养蓖麻蚕的优势明显

2.2.1 蓖麻蚕饲料资源丰富 蓖麻蚕具有多食性，饲养蓖麻蚕可以喂食蓖麻、臭椿、木薯、乌桕等40多种植物的叶子，但综合蓖麻蚕的产茧量、发育状况、单蛾产卵量以及饲养成本来说，饲养蓖麻蚕最佳的饲料是蓖麻叶，其次是木薯叶[4，7]。蓖麻和木薯均属大戟科，2种植物在我国各地都有广泛种植。有研究表明，我国是蓖麻第2大种植国，蓖麻不仅具有抗旱、耐贫瘠、对环境适应性强和种植技术简单等特点，并且叶大而多，富含蛋白质[27]。蓖麻的种植不仅为蓖麻蚕养殖产业提供了重要的物质条件，而且蓖麻蚕养殖也增加了蓖麻的经济价值，延长了蓖麻产业链。

2.2.2 蓖麻蚕饲养方法简单 蓖麻蚕属野生蚕，相对于家蚕驯化时间较短，在进化过程中形成了优异的抵抗防御系统，对病原的抵抗力都强于家蚕，比较容易饲养[28]。而且饲养蓖麻蚕不需要太大的场地，既可以作为农户副产业，利用剩余劳动力创收，又可以在种植蓖麻的同时饲养蓖麻蚕，采用种养结合的方式提高蓖麻利用率，延长产业链。

2.2.3 蓖麻蚕保育制度完善 在科研人员的不懈努力下，我国蓖麻蚕育种体系不断完善，现已培育出110、蓝皮、白黄等众多优良品种，并且在冬季饲养和夏季保种方面取得了巨大进步[26]。经过研究试验，冬期饲养蓖麻蚕可以选择蒲公英、野蓟和飞轻的叶作为代用饲料，也可以配制人工饲料或者转移到南方不落叶的地方进行保种。另外，蓖麻蚕和中国樗蚕经过杂交选育，可以获得具有良好越冬能力的新类型；温度对蓖麻蚕的生长发育十分重要，夏季持续高温会使蓖麻蚕代谢异常，发育不良甚至死亡，当温度过高时应敞开门窗保持通风，悬挂湿麻袋或在室内喷水增加室内湿度，该方法不仅能有效克服高温对蓖麻蚕的影响并且简单易行，适用于大生产保种繁育[29]。

3 发展蓖麻蚕产业应注意的问题

3.1 注意蓖麻蚕病的防护治疗

蓖麻蚕病分为传染性和非传染性2大类。软化病、微粒子病和血液型脓病是饲养蓖麻蚕过程中常见的传染性蚕病，农药、废气导致的中毒是饲养蓖麻蚕过程中常见的非传染性蚕病[30]。对于防控传染性蚕病有2个关键点：一是把控喂食饲料，并做好蚕室消毒、消灭病原；二是严格筛选蚕种，并及时淘汰病蚕、病蛹、病卵。对于非传染性蚕病，随着各种农药的使用和工业废气的污染，在蓖麻蚕饲养中常常会发生蚕中毒现象，如敌百虫、杀虫脒等农药和氟化物都会使蓖麻蚕中毒。农药中毒的蓖麻蚕一般会出现摇头、乱爬、颤抖、胸部肿大等症状，不同农药所表现的中毒症状有所差异[31]。蓖麻蚕如有中毒应用水清洗，除去蚕沙，更换蚕座和饲料，也可以添食5%～10%的茶水和糖水[7]。喂食被工业废气污染的饲料是氟化物中毒的主要原因，饲料中氟化物超标会导致蓖麻蚕发育迟缓、出现黑斑点、体色灰暗[31]。氟化物中毒的蚕可以通过添食2%～3%石灰浆解毒，在蓖麻蚕生产上，可以用石灰水喷洒浸洗蓖麻叶的方法防止氟化物中毒[32]。

3.2 加强蓖麻蚕产业的科学研究

目前，蓖麻蚕主要是用于蚕茧的生产，但由于蓖麻蚕产业技术相对落后，简单加工的产品无法满足社会多样化的需要[12]；而且据统计，2019年大规模企业丝、绢丝、蚕丝产品产量均有所下降，茧丝绸企业效益不稳定，丝类产品出口量也有所下降[33]。为应对市场经济的变化，现不仅要以蚕丝生产为核心，改进织染混纺工艺，更要加大蓖麻蚕蛹深加工，宣传蓖麻蚕蛹营养健康的价值理念。只有创新社会需求，科学地发展蚕丝和蚕蛹产业，才能满足社会多样化的需要，使产业价值最大化[34]。另外，蓖麻蚕丝与蓖麻蚕蛹在医学药品、生物防治等方面也具有应用价值，加强对蓖麻蚕丝和蓖麻蚕蛹的科学研究，可以开拓新的消费市场[12]。

蓖麻蚕产业不是单一的产业，除蓖麻蚕的茧、蛹可以加工出售以外，饲养蓖麻蚕的作物植株也能创造良好的经济价值，蓖麻可以榨油，木薯可以加工成淀粉，将蓖麻或木薯产业与蓖麻蚕产业紧密联系，既可以增加蓖麻蚕的经济价值也有利于提高作物植株的综合利用率[13]。

4 小结和展望

综上所述，蓖麻蚕作为重要的绢纺原料、食用蛋白和作物肥料具有良好的经济价值，在临床、医疗和分子生物学等研究领域也具有珍贵的研究价值，并且我国在蓖麻蚕饲养方面经验丰富，具有完整的种源保育制度，所以发展蓖麻蚕产业可行。此外，在科学发展蓖麻蚕产业时，也要加强对蓖麻蚕产业的结构化研究，实现蓖麻蚕产品多元化发展，满足社会多样化的需求。合理利用本地资源发展蓖麻蚕生产不仅可以带来良好的经济效益，而且也对我国丝绸产业、医药工业、生物研究等方面具有促进作用，发展蓖麻蚕产业前景可观。