摘要：黑水虻（Hermetia illucens L.），又称Black soldier fly，学名为亮斑扁角水虻，是一种重要的资源昆虫。其幼虫食性广泛，可取食多种有机废弃物，将其转化为自身所需营养物质，有效降解餐厨垃圾和禽畜类便。而且，其幼虫的肠道微生物对重金属、抗生素及毒素等有害物质具有消减能力，可有效减少环境污染。文章系统概述黑水虻幼虫肠道微生物在促进幼虫生长发育、降解有害物质、转化有机固废及抑制病原菌等方面的作用，为黑水虻肠道微生物的后续研究与实际应用提供参考。

　　关键词：黑水虻；肠道微生物；功能

　　肠道微生物是人类和动物肠道内存在的数量庞大、种类繁多的复杂微生物群落。健康的肠道微生物可促进宿主生长发育，提高宿主抵御外来入侵病原菌的能力。若肠道微生物失衡，可能导致宿主出现多种疾病，如肠易激、肥胖、类风湿关节炎，以及多种神经精神疾病等。目前，关于肠道微生物的研究和应用受到了广泛重视，并取得了一定成果。

　　昆虫是地球上物种最丰富的动物类群之一，多样化的昆虫进化出不同的肠道微生物。这些微生物与宿主形成了紧密的共生关系，并在长期进化中与宿主实现了协同发展。此外，肠道微生物还与宿主的生长发育、抑制病原菌[1]等功能密切相关。因此，对昆虫肠道微生物的资源发掘具有重要的现实意义。

　　黑水虻广泛分布于热带和亚热带地区。最初，人们关注到黑水虻是因其能有效控制野生家蝇的种群。黑水虻一生共有4个时期，分别为卵、幼虫、蛹、成虫。其卵呈椭圆形，通体淡黄色，常以卵块形式聚集在一起。幼虫阶段分为6个龄期，主要靠头宽大小区分，但低龄期的幼虫较小，不易观察到蜕皮。当幼虫通体变黑、表面有毛且不食不动时，为预蛹期。成蛹后整体较扁，腹部向腹面45。弯折。成虫期具有飞行能力，整体以黑色为主，胸部有蓝色或绿色金属光泽，头部有触角，且触角鞭节较扁，长度为头长的2倍。足基的端部趾节和前趾节为白色，其余为黑色。一般雌虫比雄虫大且重。成虫后只需要喂食水即可。

　　黑水虻是一种腐食性昆虫，以厨余垃圾、动物粪便及其他有机废物为食，具有广泛的食性和极强的抗逆性，在有机废弃物无害化处理、动物养殖、环保等领域得到了广泛应用。黑水虻可将有机废物转化为自身所需营养物质。转化后的虫体营养价值较高，含有大量氨基酸和微量元素，如铁、铝、锌等，多用于蛋白饲料、禽畜生产、医药、食品加工等领域。

　　1促进黑水虻生长发育

　　黑水虻的肠道微生物可促进黑水虻的生长发育。已有研究分离出148株黑水虻肠道内好氧和兼性厌氧菌，并发现添加BSF1-6菌株可增加幼虫虫重、蛹重，提高预蛹率和羽化率[2]。此外，从盖恩斯维尔日粮饲养的黑水虻幼虫肠道筛选获得的193个分离株中，地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis HI169）及嗜麦芽寡养单胞菌（Stenotrophomonas maltophilia HI121）也对黑水虻幼虫的虫重、预蛹等具有显著促进作用[3]。

　　2降解有害物质

　　黑水虻也能降解有害物质。已有研究从黑水虻肠道菌中筛选出对重金属钨、镉等具有较高吸附率的菌株，表明黑水虻在去除重金属方面具有较大潜力。Guo等[4]从黑水虻肠道中分离出1株对重金属钨具有耐受性的动力丝菌（Kineothrix sp.MB12-C），并发现该菌株在处理重金属钨方面具有较高吸附率。在黑水虻肠道中也发现2株克雷伯氏菌BSFL7-B-5和BSFL11-C-1，对重金属镉具有较高吸附率[5]。并且，黑水虻微生物还可降解抗生素，如黑水虻肠道菌沙雷氏菌（Serratia sp.）、阿萨希毛孢子菌（Trichosporon asahii）、库德里阿兹威毕赤酵母（Pichia kudriavzevii）等菌株可降解32 mg/L的四环素，降解率达14.5%[6]。

　　此外，黑水虻还能降解黄曲霉素B1，且不会对黑水虻幼虫的体重和存活率造成影响。Suo等[7]从黑水虻幼虫肠道内分离出多株具有降解黄曲霉素B1能力的菌株。其中，嗜酸寡养单胞菌（Stenotrophomonas acidaminiphila A2）降解率最高，能够在体外降解高达94%的黄曲霉素B1，且回接到黑水虻体系后可使黄曲霉素B1完全降解。

　　3转化有机固废

　　微生物在黑水虻转化畜禽粪便、餐余垃圾等有机固废中起重要作用。在黑水虻肠道中发现的枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、放线菌门（Actinobacteria）和肠球菌（Enterococcaceae）等，能帮助黑水虻高效降解秸秆中的纤维素、半纤维素，缩短幼虫发育周期，为农业废弃物转化为有机肥料提供一种有效的生物处理方法[8]。

　　黑水虻在畜禽粪便中的碳氮回收方面比传统堆肥更具潜力。黑水虻肠道内的肠球菌（Enterococcus）、梭状芽孢杆菌（Clostridium sensu stricto 1）、特里斯孢菌（Terrisporobacter）、罗斯氏菌属（Romboutsia）等[9]，可转化猪粪和鸡粪，并可能与氮的固定和循环有关，在废弃物降解和肠道健康方面至关重要。

　　4抑制病原菌

　　黑水虻肠道微生物可抑制病原菌。目前已从鸡饲料饲养的黑水虻肠道内分离出几百株菌株。其中，15株菌对大肠杆菌（Escherichia coli）、铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）、金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）等具有拮抗作用。此外，从猪粪喂养的黑水虻肠道菌中筛选出一株枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）。该菌株对小麦纹枯病病原菌和水稻黄单胞菌等有较强的抑制效果[10]。这些微生物可能对黑水虻幼虫在恶劣环境中的生长起保护作用。

　　5展望

　　随着科技发展，黑水虻成为处理废物的选择之一。近年来，黑水虻幼虫肠道微生物备受关注，这些微生物在黑水虻肠道中发挥着不可或缺的作用。但目前对黑水虻肠道微生物的研究仍处于基础阶段，需进一步深入探讨黑水虻幼虫肠道微生物对抗生素、有机废物、重金属的降解机制，优化废弃物降解方式。

参考文献

　　［1］CHAITHANYA C,JAEWANG G,HO S R.Mechanisms regulating intestinal barrier integrity and its pathological implications［J］.Experimental&Molecular Medicine,2018,50(8):103.

　　［2］LI X Y,MEI C,LUO X Y,et al.Dynamics of the intestinal bacterial community in black soldier fly larval guts and its influence on insect growth and development［J］.Insect Science,2022,30(4):947-963.

　　［3］MATTEO C,COSTANZA J,MARCO F,et al.Hydrolytic profile of the culturable gut bacterial community associated with Hermetia Illucens［J］.Frontiers in Microbiology,2020,11:1965.

　　［4］GUO W J,QIU W L,ZHU J Y,et al.The complete genome sequence of Kineothrix sp.MB12-C1,isolated from the feces of black soldier fly larvae［J］.Microbiology Resource Announcements,2024,13(1):e01005-e01023.

　　［5］SHI Z H,ZHANG J,JIANG Y J,et al.Two low-toxic Klebsiella pneumoniae strains from gut of black soldier fly Hermetia illucens are multi-resistance to sulfonamides and cadmium［J］.Environmental Pollution(Barking,Essex:1987),2022,312:120062.

　　［6］CAI M M,MA S T,HU R Q,et al.Systematic characterization and proposed pathway of tetracycline degradation in solid waste treatment by Hermetia illucens with intestinal microbiota［J］.Environmental Pollution,2018,242(PA):634-642.

　　［7］SUO J H,LIANG T T,ZHANG H X,et al.Characteristics of Aflatoxin B1 degradation by Stenotrophomonas acidaminiphila and it’s combination with black soldier fly larvae［J］.Life-basel,2023,13(1):234.

　　［8］张志义.基于黑水虻—微生物协同降解利用玉米秸秆的研究［D］.武汉:武汉工程大学,2023.

　　［9］AO Y,YANG C R,WANG S C,et al.Characteristics and nutrient function of intestinal bacterial communities in black soldier fly(Hermetia illucens L.)larvae in livestock manure conversion［J］.Microbial Biotechnology,2020,14(3):886-896.

　　［10］周定中,曹露,王茂淋,等.黑水虻肠道细菌抗菌筛选及其活性物质分子鉴定［J］.微生物学通报,2012,39(11):1614-1621.