上,至使我们养的蚯蚓只能喂鸡或扔掉,但经过八十、九十年代二十多年的探索,蚯蚓产业终于形成了工厂化养殖和商品化生产,蚯蚓成了用途很多,市场很大的新兴产业。生物学家达尔文说:“蚯蚓是世界上最有价值的动物,全身都是宝”。 1、食品工业
蚯蚓体内含有大量的脂肪酸、核酸及其衍生物、游离氨基酸,还有微量元素、钙、磷、铁、钾、锌、铜及多种维生素,蛋白质含量高达65—70%,远远高于鸡蛋和各种肉类,其中有人体所必需的八种氨基酸,是人类理想的营养来源,是高营养保健食品,而且是纯绿色食品,可以制成罐头、香肠等美味佳肴。世界各国吃蚯蚓的人群在急骤上升,一些先进国家蚯蚓食品异军突起,年贸易额达二十亿美元,每年正在以25%的速度递增,仅美国就有二百多种蚯蚓食品,我国也正在研制供出口的蚯蚓食品。我国吃蚯蚓食品之风已经开始,有专家预测说:可能有一天蚯蚓将成为人类的主要肉食,市场之大不可估量。 2、医药工业
蚯蚓有很高的药用价值,李时珍在《本草纲目》中已有详细记载,用蚯蚓可配制四十多种中药,用蚯蚓粪也可配制二十多种中药,近年来我国医药科研部门,采用现代生物技术,对蚯蚓的医药研究又有新的突破。
中国科学院生物研究所经过十余年努力,用现代技术从蚯蚓中分离提取出溶栓新药,成功地开发出被国内外认可的首个抗栓溶栓新药——百奥蚓激酶胶囊,突破了抗栓药物不能口服的禁区,生产了血栓病特效药。
南京用蚯蚓生产的龙津胶囊是血栓克星,还有北大、清华、陕西等地蚯蚓药品相继问世,作用各有不同但疗效都十分显著,蚯蚓药物有抗癌、溶解血栓 、冠心病、心肌梗塞、高血压、糖尿病、肾功能衰退等很多病症。 3、日用化工
蚯蚓分泌液有抗衰老,保护皮肤湿润,使皮肤充满活力等功能,是化妆品的好原料,可以制成洗发香波、洗面奶、护肤霜等高级化妆品。该类产品具有增白、润肤、消炎、抗晒、保湿、消斑、抗衰老、去屑、止痒、护发等作用。 4、饲料工业
蚯蚓含蛋白质为70.5%、含脂肪7.9%、糖类14.2%、还有大量的维生素 、生物碱等,其蛋白质中含有多种畜禽生长发育所必需的氨基酸,其中亮氨酸含量最高,精氨酸是花生2倍,是鱼蛋白的3倍,色氨酸是动物蛋白的4倍,牛肝的7倍,蚯蚓也是很多水产养殖品种的活饵料。蚯蚓粉是各种畜禽养殖的饲料添加剂,在饲料中添加5—10%的蚯蚓粉,畜禽生长速度可提高30%左右,喂蛋鸡可提高产蛋率17—25%,用蚯蚓喂甲鱼可增产20%左右。对虾产卵率可提高51%,成活率可提高30%,蚯蚓粉是各种畜禽动物促进生长发育、促进产蛋、产卵、催奶必不可少的饲料添加剂,广泛应用于国内外养殖,市场需求量正在与日俱增,越来越大。 5、肥料工业
蚯蚓粪是钱不是土,随着无公害农业和绿色食品商场的日益扩大,蚯蚓粪成了必不可少的、无可代替的高效有机肥料,蚯蚓粪呈黑色细小颗粒状,属中性有机肥,含氮2.6%、含磷2.8%、
含钾2.1%、有机质25—35%,在植保土肥行业应用较多,它具有干净、卫生、无异味、通风透气性好,保水、保肥性好,肥力持续时间长、促进农作物生长发育快、无污染环境等特点。 据中国科学院质检中心对蚯蚓粪进行检测结果显示:它颗粒均匀,无味、卫生,保水透气功能比一般土壤提高了3倍,氮磷钾含量较高,17种氨基酸,含有机质40.2%,有益菌每克20万—20000万个,用蚯蚓粪生产的粮、菜、棉、油、茶、药、苗木、花草不仅肥效高,抑制有害菌和病害能力强,还可提高土温、保水、保肥。实践证明:施过蚯蚓粪的农田土质松软,农作物根系发达,蚯蚓粪经过微生物发酵,能形成高档生物肥给农民节省大量农药、化肥,生产的农产品符合绿色标准,蚯蚓粪既改良了土壤又节省了农药化肥,既提高了产量又生产出绿色食品,真是一举多得,我们何乐而不为呢!
一般养殖蚯蚓的土地经过三年就可变成高效丰产田。据美国科研人员估计:每亩园土中放100万条蚯蚓相当于每年常雇3个老练园丁(每天轮作8小时),也相当于10吨肥料施入土地,这100万条蚯蚓相当于3个劳力和10吨肥料的价值,可见蚯蚓粪的肥力和改造土壤的能力很好。入世以来巨大的绿色食品的消费空间给蚯蚓粪这种生物肥的生产和利用创造了十分广阔的市场。 6、环保工程
蚯蚓对城市生活垃圾的清理有着巨大的功能。最近我国对城市生活垃圾清理基地将在首都北京海淀区建成,蚓激酶系列产品及蚯蚓工业工程也将列入国家高技术产业发展项目,这标志着小蚯蚓在我国将被培育成一个新兴的大产业。在农村大量的农作物秸杆焚烧和各种畜禽粪便对空气污染十分严重,利用蚯蚓就可以净化环境,变害为利、变废为宝,人们若能充分利用好蚯蚓,对城市农村环境保护将起到非等寻常的卓越贡献。 7、 蚯蚓的综合利用--蚯蚓氨基酸产品开发
蚓体的综合利用按应用层次可分为直接利用的初级层次、蛋白质层次和氨基酸层次,把蚯蚓蛋白进一步水解可制取复合氨基酸,即得到更深层次,更为广泛的用途。 (1).蚯蚓液的加工工艺与营养价值分析
蚯蚓消化道内有10多种蛋白水解酶如蚯蚓纤溶酶等,这些蛋白酶类对蛋白质有较强的水解活性,可使蛋白质发生水解作用。合作方的中国农大,利用此特性通过数次实验得到加工工艺:蚯蚓预处理--酶解--蚯蚓原液--去杂灭菌--蚯蚓氨基酸原液-系列产品,该方法使蚯蚓体内酶保持较高活性,把蚯蚓体蛋白水解成可溶性小分子活性多肽和氨基酸,从而得到较高营养价值的蚯蚓液,以此为基础生产含有活性酶、活性肽等活性物质的营养液和叶面肥。研制出的利用蚯蚓自身蛋白水解酶酶解制备蚯蚓液的加工工艺和调控条件技术。工艺简便、易行,可操作性强。蚯蚓体蛋白的水解产物分析:83-85%为游氨基酸,15-17%为短肽或小分子蛋白质。根据中国农科院科技文献信息中心查新结果,研制出的利用蚯蚓自身蛋白水解酶酶解制备蚯蚓肽的方法及所建立的蚯蚓活性成分的定量诱导方法在国内外均为首创。蚯蚓植酸酶和抗菌肽均为国内外的首次发现与证实。
表1 蚯蚓液氨基酸分析(g/l)
氨基酸名称 碱解氨基酸含量 酶解氨基酸含量 备注 天冬氨酸 9.5 5.9
苏氨酸 5.0 4.3 同一批 丝氨酸 4.7 3.1 样品用 谷氨酸 3.7 10.4 瑞典产 甘氨酸 4.5 2.7 1030 丙氨酸 9.3 6.0 自动定 半光氨酸 1.9 1.2 氮分析 缬氨酸 6.4 5.4 仪测定 异亮氨酸 3.2 3.0 蛋白质 亮氨酸 4.5 4.7 含量为 酪氨酸 4.4 9.4 9.39% 苯丙氨酸 5.2 3.2 赖氨酸 7.5 7.2 组氨酸 3.2 1.8 精氨酸 8.3 5.5 脯氨酸 3.6 2.1 总量 90.5 80.1
表2 蚯蚓液矿物元素含量分析(mg/l)
元素名称 含量 元素名称 含量 钾 990 锌 6.9 铁 330 锰 3.27 钙 330 铜 1.08 钠 310 硒 0.3 镁 110 铅 0.3
表3 蚯蚓液维生素含量分析(mg/l) 名称 含量 维生素A 13.46 维生素B1 54.65 维生素B2 83.06 维生素E 31.64 维生素C 292.0
(2).蚯蚓复合氨基酸系列产品的开发
依据蚯蚓液的理化特性和上述的营养价值,并参照鱼、猪、鸡等的营养要求,研究开发出了蚯蚓液作为营养补饲、抗病防病和诱食剂的可能性,发现:蚯蚓中的氨基酸组成与畜禽
及鱼类等体内组织蛋白质的氨基酸的组成相仿,并且水解产物中含有抗病和促进动物生长等多种功能的活性多肽,根据营养学理论,如果将各种必需氨基酸以最适宜的比例投喂动物体,则能得到最高的利用效率,故采用蚯蚓作添加剂生产配合饲料,动物能充分的吸收,极大促进生长;而且其氨基酸中谷氨酸占10%(味精中的鲜味是谷氨酸),氨基酸种类齐全,可使养殖动物肉嫩鲜美,品质提高;另外首次发现蚯蚓体内含有高活性的植酸梅,植酸梅能显著提高单胃动物饲料中矿物元素的消化吸收,这从机理上解释了复合蚯蚓营养保健液促进幼畜生长发育;还证明了蚯蚓体液含有广抗菌谱的抗菌物质,并首次分离纯化出一种抗菌肽--酸性四十肽,它是蚯蚓体液抗菌组分之一。复合蚯蚓营养保健液的抗病保健作用与之有关。因此,蚯蚓体液开发前景广阔。目前,作为补充动物生长发育所必须的微量元素的添加剂中氨基酸螯合盐是公认的动物的理想的饲料添加剂,但由于生产工艺较复杂,成本较高,价格较贵,在生产中推广受到一定限制,合作方利用蚯蚓自身酶,以酶法水解蛋白后,与金属螯合反应,并以吸附剂百分之百利用螯合反应液,能耗低、工艺简单、生产成本低,原料丰富。同时依据蚯蚓液的抗菌特性和营养丰富的特点,研究开发出了新一代的蚯蚓氨基酸叶面肥和氨基酸农药。
1)动物用复合蚯蚓营养液
动物用复合蚯蚓营养液主要技术原理是根据蚯蚓含有丰富的蛋白质、矿物元素、诱食因子及有效的抗菌成分和未知因子的特性,采用科学的提取方法并参照动物的营养需要和消化特点,研制出具有营养强化、抗病保健和诱食作用的仔猪、鱼用复合蚯蚓营养保健液。仔猪、鱼用复合蚯蚓营养保健液的营养成分含量为:游离氨基酸≥80g/l,小分子活性肽≥5g/l,铁≥330mg/l, 锌≥6mg/l, 铜≥1mg/l,硒≥0.3mg/l,VA ≥13mg/l,VB1 ≥50mg/l,VB2 ≥80 mg/l,Vc ≥250 mg/l。急性毒性实验和保质期检测对大白鼠、猪等试验动物未见异常。保存两年后,氨基酸等主要成分未见显著变化。研制开发的动物用复合蚯蚓营养保健液应用于生产中,试验仔猪早开食2-3天,35天断奶重8.87千克较对照提高了16.5%,平均日增重提高17.8%,仔猪成活率达97%,仔猪黄白痢发病率下降了15-20个百分点,饲料成本下降20.8%;试验鱼壮健、活动力强,鱼苗成活率提高了14个百分点。亩均净产鱼种1739.3千克,提高17%,鱼平均尾重提高了20.4%,亩均获利增加19.7% 。 2)氨基酸肥料
以蚯蚓酶解产物复合氨基酸,在适当的条件下螯合镁、锌、锰、铁、钼、硼等中量、微量元素,同时酌量添加氮、磷、钾常量元素所得的植物营养氨基酸肥料,具有多种功能:①含有蚓体水解液18种氨基酸。由于其以分子状态穿过细胞膜进入植物细胞内,易被植物吸收,肥效快。另外,氨基酸对植物的营养贡献不只是提供氮源,还对植物的生理代谢有不可低估的影响,如氨基酸,具有减轻植物重金属离子的毒害作用。②含有必需的微量元素。这是由于微量元素的作用是参与许多酶系统的活动,酶在植物体的生理活动中起到触媒的作用,虽然含量很少,却非常洗跃,对植物叶绿素和蛋的质的合成、光合作用起着重要的促进和调节作用。所以它与常量元素(N、P、K、Ca、Mg、S、Cl)同样重要,不能互相代替。植物缺乏微量元素,常会引起生长不良,造成农作物减产或品质低下,甚至颗粒无收。诸如:植物缺铁会发生\黄叶病\;果树缺铜会发生\枯枝病\;禾谷类缺锌发生\白苗病\;缺硼的油菜会造成\开花不结实\等。所以80年代以来,微肥的制造方法从单一元素向着多种元素复
配的方向发展。③含有稀土元素(镧和铈等)。现代科学研究已经证实,稀土元素能强烈刺激植物对营养元素的吸收并加速养分在植物体内的运转。④微量元素和稀土元素以氨基酸络合螯合态形式存在,容易被植物吸收,提高肥料的利用率。⑤含有一定量的表面活性剂,对内可使络合态稳定存在,对外具有润湿作用,便于吸收植物营养物质。
通过在北京、河北等地的蔬菜基地,对西红柿、黄瓜、茄子、青椒等四种作物进行了肥效对比的应用试验得出,其效果明显。表明复合氨基酸肥料具有增产效果好的特点,可以进行规模生产。 3)氨基酸农药
对试制的氨基酸药肥液的杀效果进行了初步试验,其结果为可使生长在蔬菜叶上的蚜虫于一周左右时间内全部干死。因此,适合于进一步的开发研究。
八、蚯蚓粪的开发利用
蚯蚓粪可改变土壤空气流通,加速微生物繁殖,有利于植物吸收养分,可增强保水、保肥性,防止土壤流失;能吸着盐基成分起交换作用,防止过量化肥的使用带来的危害,能分解土壤中的矿物质,供植物利用;与其它化学肥料混合使用,肥效长久;对植物、人、畜无害,还可以增强植物对病虫害虫抵抗力;抑制植物土传病害,改善作物品质,恢复作物的自然风味。
蚯蚓的养殖方法
半地下池养法
(1)修好蚯蚓池。采用半地下式,在地面向下挖1.5尺深, ?地面上修砌0.5-1尺,四周用砖砌(不用灰、泥灌缝),下面是土底。?上边盖细铁丝网、牛毛毡或黑色塑料薄膜,以防老鼠、蟾蜍等天敌,并遮光和防雨。大平II 号蚯蚓对适宜的湿度、新鲜的食料和食料中20?℃左右的温度层有明显的趋性,且群聚性强,当这些条件基本满足时,它们是不会逃跑的。池底不需铺砖或铺塑料薄膜。因铺底仅起到保湿作用,减少洒水次数,但在冬季却阻止了蚯蚓向土壤深处避寒移动,往往会造成大量死亡。
(2) 保持适宜的温度。冬天加厚饲料厚度(1尺以上),?增盖麦草、草帘和塑料薄膜,10多天加水一次,20-30天加一次新料,?防寒保温,做好越冬保苗工作;夏季减少饲料厚度(6-8寸),?遮荫和勤浇水以调节温度, 做到蚓床内夏天不超过30℃,冬天不低于10℃,?以利于蚯蚓的生长和繁殖。
(3) 保持适宜的湿度。蚯蚓靠皮肤吸收溶解在水中的氧气进行呼吸, 湿度不足时皮肤干燥,呼吸不能正常进行而引起死亡。?夏天一般1-2天于傍晚浇水一次,秋冬季3-7天浇水1次。?以手握饲料指缝中有水,但水滴掉不下来为宜。湿度过大蚯蚓会逃走或死亡。 (4) 密度适宜,及时添料。蚓床接种以每平方米600多条、?重约300克为宜, 生产群密度一般10000-15000条为宜。?密度过大则生长不好,孵化率低。