臺灣博碩士論文加值系統

黑水虻（拉丁學名：Hermetia illucens L，中文學名：亮斑扁角水虻）為一種台灣常見的雙翅目昆蟲，其幼蟲常見於野外的動物糞便和腐爛蔬果中，同時也是過期食品、動物屍體、餐廚餘和農業廢棄等有機物很好的分解者。自2013年聯合國糧食及農業組織（FAO）發布第171號林業檔報告《可食用昆蟲糧食和飼料安全的未來前景》，力推資源昆蟲作為飼料的安全取代蛋白後，黑水虻的繁殖及應用開始備受矚目。
常見的黑水虻養殖，最常見的食料為豆粕，因此本研究以豆粕添加食鹽模擬廚餘，再經不同醱酵法處理後餵食。而傳統堆肥法鹽份濃度為0%時，3齡幼蟲所消化豆粕量確實高於鹽份濃度1%和2%的環境；且飼養時幼蟲竄逃情形，以鹽份濃度2%的132公克最為嚴重。依本試驗的計算法，在「利用黑水虻處理廚餘之循環式裝置」採傳統堆肥法飼養下，1公克黑水虻卵塊共有46,088粒卵，並以每日2噸的豆粕處理量，用傳統堆肥法進行三種不飼養模式，分析比較成本效益。結果自主研發「利用黑水虻處理廚餘之循環式裝置」之投資報酬率（282%）為最高；盒式養殖次之，池式養殖收益最低。
在間接效益的蛋雞試驗中，以黑水虻蟲幼蟲餵養至31週齡時，母雞重量和無取食黑水虻之對照組差異最大；產蛋量直至35週齡時，取食黑水虻母雞產下的蛋，平均單一顆蛋較對照組重2公克，總產蛋量多了14顆。而自主研發的循環式裝置，在人力管理最輕省，適於廚餘廢棄物處理，可輕鬆收集蟲卵供教育、學術研究或養殖場運用。期望以此份報告提供即將入門或已營運的養殖業者更多資訊，精確進行成本效益評估，提升國內黑水虻的規模生產與應用層面。

The black soldier fly (BSF), Hermetia illucens L., is a common insect of the family Stratiomyidae in Taiwan. Black soldier fly larvae (BSFL) are usually found in animal manure, rotten vegetables and fruits in the wild. BSFL is also a good decomposer of spoiled food, animal carcasses, food scraps and agricultural waste. After Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO) published “Edible insects: Future prospects for food and feed security” FORESTRY PAPER 171 in 2013 to push resource insect protein as a secure option for animal feed, the rearing and application of BSF has raised the profile.
The most common food for BSF rearing is soybean meal. In this research, BSFL are fed on simulated food waste, soybean meal added table salt to, composted in different methods. In traditional compost pile method, third-instar larvae consume more soybean meal in the environment of 0% salinity than in that of both 1% and 2%. Besides, BSFL’s escape is the most serious (132g) in the environment of 2% salinity than in that of 0%. According to the calculation method in this experiment, a gram of BSF egg cluster is produced and calculated 46,088 eggs with “Circular Device Using BSF for Food Waste” in traditional compost pile method. On a daily basis of 2 tons of soybean meal processed, in comparison with the cost-benefit analysis of three different rearing methods, the result is that the rate of return of the independently-researched-and-developed device “Circular Device Using BSF for Food Waste” is the highest (282%), the tray-rearing method inferior, and the pool-rearing method the lowest.
As for the indirect benefits of the experiment on layer chickens, there is a huge difference in the weight of chickens between those with and without intake of BSFL in the control group until 31 weeks of age. At 35 weeks of age, the average single weight of those eggs produced is 2 grams heavier than that in the control group and there are 14 more total numbers of eggs produced by chickens with intake of BSFL. The advantages of the independently-researched-and-developed circular device are making workforce management simple, suitable for dealing with food waste, easily-collectible BSF eggs for educational usage, academic researches, or the larval supply for rearing facilities. Expectations for this paper are to provide more information for those who are beginners or veterans in BSFL industry, to check the cost-benefit analysis precisely, and to promote scalable domestic production and applications of BSFL.

致 謝 i
摘 要 ii
ABSTRACT iii
目 錄 v
表目錄 vii
圖目錄 viii
第壹章 緒論 1
第一節 研究背景 1
第二節 研究動機 4
第三節 研究目的 8
第四節 研究架構 10
第貳章 文獻探討 11
第一節 黑水虻飼養現況 11
第二節 黑水虻生長發育與廢棄物分解 17
第三節 黑水虻飼養之效益分析 19
第參章 研究方法 22
第一節 鹽份濃度與醱酵法對黑水虻取食速率之影響 22
第二節 黑水虻飼養之效益分析 29
第三節 以黑水虻幼蟲飼養蛋雞 37
第肆章 結果分析與討論 39
第一節 鹽份濃度與醱酵法對黑水虻取食速率之影響 39
第二節 黑水虻產卵之質量分析 41
第三節 黑水虻規模飼養量產與效益分析 41
第四節 黑水虻幼蟲飼養之蛋雞發育情形 44
第五節 黑水虻幼蟲飼養之產蛋和雞蛋變化 44
第伍章 結論與建議 47
第一節 結論 47
第二節 建議 48

一、中文
王小青、高楊、尹志峰 (2016)。抗菌肽IB-367 的固相合成與抑菌活性。合成化學，24(7)，600-603。
王鈺龍 (2016)。黑水虻成蟲交配率低的根本原因。科學養殖，41-42。
孔德廉 (2017)。台灣糧食耗損 每天可疊74座101大樓 解決食物浪費從何做起？2018年12 月15 日，取自https://www.newsmarket.com.tw/blog/101013/。
安新城、呂欣 (2007)。黑水虻的生物學特性及營養價值。養殖與飼料，（11），67-68。
安新城、李軍、呂欣 (2010)。黑水虻處理養殖廢物的研究現狀。環境科學與技術，3，113-116。
行政院農業委員會家畜衛生試驗所 (2006)。血液學檢查法。2019年2月1 日，取自https://vettech.nvri.gov.tw/Articles/handbook/73.html。
行政院農業委員會 (2015)。可供家畜、家禽和水產動物之飼料。2019 年2 月10 日，取自https://law.coa.gov.tw/glrsnewsout/LawContent.aspx?id=GL000689#lawmenu。
行政院環境保護署 (2019)。全國一般廢棄物產生量。2019年5月10日，取自https://erdb.epa.gov.tw/DataRepository/Statistics/TrashClearNationalProduce.aspx。
吉吉 (2018)。非洲豬瘟"首現中國東北，最近豬肉還能吃嗎。2019年3月1日，取自: https://www.guokr.com/article/443149/。
何國寶（2010）。黑水虻人工飼料含水量優化與產酶枯草芽孢桿菌研究。﹙未出版之碩士論文﹚。中山大學，廣州市。
呂理安 (2005)。麥粕與下水汙泥快速堆肥及其應用。﹙未出版之碩士論文﹚。國立交通大學，新竹縣。
巫家樑、陣仕進、葉芯吟、曾佳雁 (2018)。黑金特餿-當黑水虻遇見餿水。希望閱讀 國中專題報導競賽。10頁。
汪小傑、毛若雨、王秀敏、滕達、王建華 (2014)。抗菌肽藥物工程化技術研究進展。微生物學通報，41(10): 2128−2133。
沈媛、徐齊雲、安新城 (2012)。黑水虻幼蟲及預蛹抗逆性的初步研究。環境昆蟲學報，（2），240-242。
祁麗、薑甯、張愛忠 (2016)。抗菌肽研發現狀及其改造策略。中國畜牧獸醫，43(2)，450-456。
卓珮鈺 (2012)。銅綠蠅之兩性生命表及無菌幼蟲生產技術。﹙未出版之碩士論文﹚。國立屏東科技大學，屏東縣。
邱建忠（2014）。蛋雞糞低調整材添加之快速堆肥化研究。﹙未出版之碩士論文﹚。國立中興大學，臺中市。
胡俊茹、何飛、莫文豔、陳曉瑛、黃燕華、王國霞、孫育平 (2017)。採食不同有機廢棄物黑水虻幼蟲飼料價值分析。中國飼料，15，24-27。
唐曉琴、盧傑 (2015)。黑水虻人工飼養及其應用。畜牧獸醫，9，152-154。
夏一赫 (2017)。豬脾臟抗菌肽SSH19的分離鑒定及其生物資訊學分析。﹙未出版之碩士論文﹚。河南科技學院，新鄉市。
姬越、任德珠、葉明強、徐齊雲、安新城 (2018)。黑水虻對食料中pH值、辣度及鹽度的耐受性。應用與環境生物學報，24(3)，636-639。
徐堉峰 (2002)。P. J. Gullan, & P. S. Cranston著(2000)。昆蟲學概論(The Insects: An Outline of Entomology)。臺北市:合記圖書出版社。
柴志強、王付彬、郭明昉、魏慶輝、陳小鳳 (2012)。水虻科昆蟲及其資源化利用研究。廣東農業科學，10，182-195。
柴志強、朱彥光、龍雲、張建文、鄭遠曉 (2016)。利用黑水虻處理禽畜糞便。畜禽生產，46(8)，106-107。
郭柏秀 (2016)。幼蟲飼料及飼育密度對黑水虻幼蟲生長表現之影響。﹙未出版之碩士論文﹚。國立中興大學，臺中市。
張冰清 (2017)。牛脾臟抗菌肽BSN27的分離、純化及活性分析。﹙未出版之碩士論文﹚。河南科技學院，新鄉市。
張笑嫣 (2017)。淺談黑水虻人工飼養及其應用。農技服務，8，142-142。
梁世祥（2017）。農業循環經濟之藍海策略-黑水虻異軍突起。畜產專訊，101，1-3。
喻國輝、陳燕紅、喻子牛 (2009)。黑水虻幼蟲和預蛹的飼料價值研究進展。昆蟲知識，46(1)，41-45。
黃佳明、薑甯、張愛忠 (2019)。基因工程菌生產抗菌肽的研究進展。微生物學通報，46(3)， 654−659。
黃苓 (2008)。不同光源對黑水虻生活史的影響及其對豬糞的轉化。﹙未出版之碩士論文﹚。華中農業大學，武漢市。
楊再華 (2010)。中國水虻科系統分類研究（雙翅目）。﹙未出版之碩士論文﹚。貴州大學，貴陽市。
楊明桂、李佳馨、葉亦馨、王思涵、蕭振文、梁世祥、李宗育、廖士傑、凃柏安(2018)。飼糧添加黑水虻（Hermetia illucens L.）預蛹粉末對5－9 週齡仔豬生長之影響。中國畜牧學會會誌，47(1)，23~36。
楊秋忠 (2011)。快速處理的生產製造。台灣有機廢棄物的再利用有機質肥料之生產及應用研究。中正基金會專題研究報告(頁127-132)，臺北市。
楊菊平、余傑、曾祖剛 (2011)。重慶市餐廚垃圾理化性質及處理處置方法的研究。環境衛生工程，19(6)，60-62。
楊萬發 (2002)。臺北市廚餘產源調查及廚餘特性分析。2019年2月10日，取自https://www.epa.gov.tw/Page/C369767DD34A7A3D/042f0bd6-22e8-4a5d-aa7a-6ba8a01378a8。
靳任任、劉傑 (2016)。黑水虻繁殖技術。農村新技術，30-31。
鄭長義 (1999)。飼料配方技術大全（上）。臺北市：華香園出版。
鄭健雄、蔡宜峰、張惠真 (1994)。農村社區家庭垃圾堆肥化的規劃與處理技術。台中區農推專訊，136。2019年2 月10 日，取自http://kmweb.coa.gov.tw/Category/d.aspx?documentId=15896&fileName=Exten-136.pdf&ver=3。
二、英文
Abdelbaqi, S., Deslouches, B., Steckbeck, J., Montelaro, R., & Reed, D. S. ( 2016). Novel engineered cationic antimicrobial peptides display broad-spectrum activity against Francisella tularensis, Yersinia pestis and Burkholderia pseudomallei. Journal of Medical Microbiology, 65(2), 188-194.
Bandyopadhyay, S., Lee, M., Sivaraman, J., & Chatterjee, C. (2013). Model membrane interaction and DNA-binding of antimicrobial peptide lasioglossin II derived from bee venom. Biochemical and Biophysical Research Communications, 430(1), 1-6.
Bernal M., Navarro, A.F., Roig, A., Cegarra, J., & Garcia, D. (1996). Carbon and nitrogen transformation during composting of sweet sorghum bagasse. Biology and Fertility of Soils 22,141 - 148.
De Smet, J., Wynants, E., Cos, P., & Van Campenhout, L. (2019). Microbial Community Dynamics during Rearing of Black Soldier Fly Larvae (Hermetia illucens) and Impact on Exploitation Potential. Appl Environ Microbiol, 84(9), e02722-17.
Erickson, M. C., Islam, M., & Sheppard, C. (2004). Reduction of Escherichia coli O157:H7 and Salmonella enterica serovar Enteritidis in chicken manure by larvae of the black soldier fly. Journal of food protein, ,67(4), 685 -690.
Isaksson, J., Brandsdal, B. O., Engqvist, M., Flaten, G. E., Svendsen, J. S., & Stensen, W.
(2011). A synthetic antimicrobial peptidomimetic (LTX 109): stereochemical impact on membrane disruption. Journal of Medicinal Chemistry, 54(16), 5786-5795.
Jeon, H., Park, S., Choi, J., Jeong, G., Lee, S. B., Choi, Y., & Lee, S. J. (2011). The intestinal bacterial community in the food waste-reducing larvae of Hermetia illucens. Curr. Microbiol. 62(5), 1390 –1399.
Newton, G. L., Booram, C. V., Barker, R. W., & Hale, O. M. (1977). Dried Hermetia illucens Larvae Meal as a Supplement for Swine. Journal of Animal Science, 44(3), 395-400.
Newton, L., Sheppard, C., Watson, D.W., Burtle, G., & Dove, R. (2005). Using the black soldier fly，Hermetia illucens，as a valueadded tool for the management of swine manure. Retrieved February 12, 2019, from http://www.organicvaluerecovery.com/studies/studies_htm_files/bsf_value_added.pdf.
Pei, J. J., & Jiang, L (2017). Antimicrobial peptide from mucus of Andrias davidianus: screening and purification by magnetic cell membrane separation technique. International Journal of Antimicrobial Agents, 50(1), 41-46.
Peña, J. C., García–Martínez I., & Carmona, A. (1992). La composta un producto Biotecnológico. Unpublished doctoral master’s, University of Autónoma Metropolitana, México.
Park, S. I., & Yoe, S. M. (2017). A novel cecropin-like peptide from black soldier fly, Hermetia illucens: isolation, structural and functional characterization. Entomological Research, 47(2), 115-124.
Sheppard, C. (1983). House fly and lesser house fly control utilizing the black soldier fly in manure management systems for caged laying hens. Environmental entomology,12(5), 1439 -1442.
St-Hilaire, S., Cranfill, K., Mcguire, M. A., Mosley, E. E., Tomberlin, J. K., & Newtonet, L. et al.(2007) Fish offal recycling by the black soldier fly produces a feedstuff high in omega-3 fatty acids. Journal of the World Aquaculture Society. 38：413-417.
Steiner, H., Hultmark, D., Engström, Å., Bennich, H., & Boman, H. G. (1981). Sequence and specificity of two antibacterial proteins involved in insect immunity. Nature, 292(5820), 246-248.
Sheppard, D. C,, Newton, G. L, Thompson, & S. A. (1994). A value added manure management system using the black soldier fly. Bioresource technology, 50(3), 275 -279.
Tomberlin, J. k. & Sheppard, D. C. (2002). Factors Influencing Mating and Oviposition of Black Soldier Flies (Diptera:Stratiomyidae) in a colony. Journal of Entomology Science, 37(4), 345-352.
Tiquia, S. M., & Tam, N. F. Y. (2000). Fate of nitrogen during composting of chicken litter. Environmental Pollution., 110, 535-541.
Vogel, H., Müller, A., Heckel, D., Gutzeit, H., & Vilcinskas, A. (2018). Nutritional immunology: diversification and diet-dependent expression of antimicrobial peptides in the black soldier fly Hermetia illucens. Dev. Comp. Immunol., 78, 141–148.