“太空农场”中的动物(下)：小小昆虫完胜

上一篇文中，为您盘点了各国研究人员为“太空农场”筛选的候选动物，可以分为昆虫、甲壳类软体动物、鱼、禽和畜几类。上回讲到，听到这儿您可能要问了，这些动物中，哪种更具有优势？为什么我们在月宫一号中选择了培养昆虫？下面马上为您解答这些疑问。

首先，从营养的角度，我们拿黄粉虫和鱼、禽、畜等常见动物性食物做个比较。

黄粉虫幼虫和蛹蛋白质中氨基酸种类齐全，组成合理，含有人体不能合成的八种必需氨基酸，其必需氨基酸总量高于猪肉，羊肉和大豆，接近于牛肉和鱼肉的含量。必需氨基酸与总氨基酸的比值（EAA/TAA）及必需氨基酸与非必需氨基酸的比值（EAA/NEAA) 两项指标均符合FAO推荐的理想蛋白模式。其必须氨基酸与总氨基酸比例为44.7%，满足FAO/WHO标准。黄粉虫幼虫和蛹的脂肪中不饱和脂肪酸所占比例较大，特别是人体不能合成，必需由食物供给的必需脂肪酸亚油酸含量高达24.1%，大大高于鸡、猪、牛、羊、鱼肉、牛奶的含量。饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸的比值为35.4%，这一比值远远低于猪、牛、羊、鱼肉，对人体健康更有益。此外，黄粉虫还含有丰富的微量元素和维生素，以及抗菌肽、几丁质和壳聚糖等功效性成分。因此黄粉虫对于宇航员而言，具有很高的食用价值。

更重要的是，由于是在未来密闭的生物再生生命保障系统中培养，需要考虑一系列问题。包括培养过程中是否有污染、气味，培养难易程度，是否会占用乘员过多时间，以及培养动物对系统废物处理环节的影响。下面就着上述几个问题，把这几种候选动物挨个给您分析分析。

1）鱼类

在鱼类养殖方面，由于鱼类生存在水生系统中，该系统本身即为一个复杂的生命保障系统，水生环境易产生微生物污染、有机物污染等问题。且鱼养殖系统需要孵化子系统，污水处理设备等，构造复杂，在空间环境中如若出现问题后维修困难。鱼类的获取、食物的制作也给宇航员加大了劳动强度和难度。鱼类和螺类还存在着废物处理的问题。鱼类含有鱼鳞和鱼骨，螺类则会产生大量的螺壳，这些废物的处理向系统引入了新的问题，增加了宇航员的工作量。鱼鳞和鱼骨含有大量的磷酸钙，而螺壳则含有大量的碳酸钙。钙质也是宇航员不可缺少的营养成分，在物质循环过程中应考虑钙质的循环问题。

科研人员设计的复杂水生系统(c.e.b.a.s.)

2）甲壳类软体动物

甲壳类软体动物，例如蜗牛，壳十分坚硬，富含碳酸钙，不易被生物处理和降解，增加废物处理的难度，影响系统中钙质的有效循环。

（图片来自网络）

3）禽畜类

对于禽类、畜类，您要是去过养殖场，亦或是家里养过禽畜或宠物都知道，禽畜类的饲养气味是不用说的。禽畜饲养的过程中还会产生NH₃、H₂S、CH₄、CO等有害气体，产生大量异味，在密闭环境中增加了系统的风险性，影响宇航员的身体健康和心理。同时，禽畜类动物产生的废物种类繁多，其处理存在着更大的难度。例如皮毛、羽毛、骨骼、内脏等等，都加大了系统废物处理环节的复杂程度。对于动物排泄物的收集也存在着很大困难。

4）黄粉虫

黄粉虫是联合国农粮组织选出的食用昆虫最佳物种，是基于高生长速率、高日生物量增长、高生物转化率、能够高密度生长、不易受病害、低劳动强度大规模生产、生产的地域限制小、可驯养获得高品质品种等几项标准筛选获得。

把黄粉虫引入到生物再生生命保障系统中，不会出现上述其他动物的问题。黄粉虫的饲喂过程十分简单，不会占用乘员过多的劳力；它的饲养过程不会产生异味，就连虫粪也是干燥无异味的沙状颗粒。黄粉虫可以以系统内植物的不可食生物量（秸秆、蔬菜不可食部分等）为饲料，因此不仅不与人争抢食物，还可以作为系统废物处理的一个链环，将植物废物转化为营养含量高的动物蛋白，供乘员所食用。

志愿者董琛在烹饪黄粉虫

黄粉虫被摆上月宫一号的餐桌。黄粉虫的烹饪十分简单，可以在锅中炒熟直接食用，也可以磨成粉，加到面粉中，做成面包等面食。

参考文献：

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北京航空航天大学生物与医学工程学院

环境生物学与生命保障技术研究所 "月宫一号" 刘红教授科研团队

中国生物医学工程学会-全国空间基地生命保障首席科学传播专家团队

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