[01610210]贵州虫茶资源发掘及产业化相关技术研发与应用

虫茶是由特种昆虫取食特种植物所排出的粪粒而制成,它是一种集营养保健和药用价值于一体的珍稀茶叶代用饮品。贵州虫茶资源极为丰富,并具有其独特性。但长期以来,生产方式原始,生产周期长,产量和品质难以控制;虫茶资源不清楚,缺乏系统的调查;对产虫茶昆虫的生物学、生态学及其繁殖技术研究极少;大多数虫茶品种的营养成分不清楚;各种虫茶的生物安全性尚未评价;虫茶的定型产品规格及技术标准有待制定;虫茶生产技术传统落后,需要全面改进等。项目组自2009年以来系统开展了贵州虫茶资源调查、主要产虫茶昆虫的生物学生态学研究、主要虫茶品种的营养成分测定及保健作用和生物安全性评价、虫茶的功能开发、虫茶生产技术研发以及示范应用推广。 1、查清了贵州虫茶资源,界定了贵州虫茶品种并进行了规范命名。 虫茶资源包括产虫茶昆虫和产虫茶寄主植物两个部分。项目实施期间,查清了贵州产虫茶昆虫共有5种：紫斑谷螟、米缟螟、灰直纹螟、黄环纹丛螟和米仓织蛾。其中紫斑谷螟、黄环纹丛螟和米仓织蛾为首次鉴定报道的产虫茶昆虫。明确了贵州产虫茶寄主植物有4种：豹皮樟、红果黄肉楠、化香树和三叶海棠。三叶海棠作为灰直纹螟的寄主植物系首次报道。界定了贵州虫茶品种并进行了规范命名：贵州已有的虫茶品种共8个即米缟螟豹皮樟虫茶、米缟螟红果黄肉楠虫茶、紫斑谷螟豹皮樟虫茶、紫斑谷螟红果黄肉楠虫茶、米仓织蛾豹皮樟虫茶、灰直纹螟化香虫茶、灰直纹螟三叶海棠虫茶和黄环纹丛螟化香虫茶。挖掘出2个虫茶新品种：紫斑谷螟青钱柳虫茶和灰直纹螟青钱柳虫茶。 2、阐明了贵州主要产虫茶昆虫的生物学生态学习性,测定了2种产虫茶昆虫的全线粒体基因组。 详细描记了紫斑谷螟、米缟螟和灰直纹螟3种产虫茶昆虫各虫态及幼虫各龄期的形态特征。其中灰直纹螟幼虫和蛹的形态记述为首次报道。研究明确了紫斑谷螟、灰直纹螟和米缟螟在贵州的年生活史及发生规律,详细观察记录了这3种产虫茶昆虫的活动、求偶、交配、产卵、孵化、取食、蜕皮、化蛹、趋性等习性。其中,紫斑谷螟的年生活史及习性系首次报道。明确了补充营养对紫斑谷螟、米缟螟和灰直纹螟3种产虫茶昆虫成虫寿命和产卵量的影响,10%蜂蜜水饲养能显著延长3种昆虫成虫寿命和增加产卵量。阐明了温度对紫斑谷螟、米缟螟、灰直纹螟和黄环纹丛螟4种产虫茶昆虫生长发育的影响,获得了不同温度下4种昆虫卵、幼虫、蛹和未成熟期的发育历期、发育速率和存活率,计算出了各虫态发育起点温度和有效积温。其中,紫斑谷螟、灰直纹螟和黄环纹丛螟3种产虫茶昆虫生长发育与温度的关系参数系首次报道。测定获得了紫斑谷螟和灰直纹螟2种产虫茶昆虫的全线粒体基因组数据。 3、测定了贵州主要虫茶品种的营养成分,评价了主要品种的保健价值和生物安全性,检测了新发掘虫茶品种的药用功能和微生物群组。 测定了贵州6个主要虫茶品种即米白虫茶、息烽紫白虫茶、赤水紫白虫茶、仓樟虫茶、灰化虫茶和灰青虫茶的一般营养成分和茶特征生化物质、氨基酸组成、脂肪酸组成、主要矿物质含量和重金属含量,分析了各虫茶品种的营养成分特点,对氨基酸和脂肪酸的质量进行了营养评价,对重金属含量及安全级别进行了对标评判。按照国家标准,评价了紫斑谷螟豹皮樟虫茶的生物安全性,表明该虫茶品种为实际无毒级别,其水浸出物未见急性毒性与明显致畸毒性,长期毒性试验未见明显异常。检测了灰青虫茶在体外对MCF-7乳腺癌细胞和SGC-7901胃癌细胞株的增殖抑制活性,初探了灰直纹螟青钱柳虫茶体外抗肿瘤细胞凋亡机制。揭示了紫斑谷螟青钱柳虫茶转化过程中各环节的微生物群落组成,追溯了该虫茶产品中流行细菌的起源。 4、创新了贵州虫茶规模化生产的多项技术,制定了贵州虫茶的定型产品规格及技术标准（草案）。 研发创新了产虫茶昆虫紫斑谷螟的规模化繁殖方法,产虫茶昆虫米缟螟的规模化繁殖方法,虫茶的生产方法及装置,一种产茶昆虫饲养、虫茶收集装置及其饲养方法,产茶昆虫卵孵化器和虫茶分离筛选振动筛共6个专利技术。基于项目研究结果,初步制定了贵州虫茶的定型产品规格及技术标准。 在国内外学术期刊发表论文16篇,其中被SCI收录4篇,被CNKI 收录12 篇,被CSCD收录7篇,被北大核心期刊收录7篇;在SCI中被引用9次,在CSCD中被引用28次,在CNKI中被引用91次。获发明专利4件、实用新型专利2件。项目直接培养博士研究生1名、硕士研究生4名。项目实施期间,产虫茶昆虫的繁殖技术和虫茶生产技术在贵州省内虫茶生产企业和农户中的示范应用覆盖率达90%以上,在5家主要虫茶生产企业推广应用的累计经济效益5567.875万元。该成果的应用助力了贵州省脱贫攻坚工作,提高了贵州虫茶生产的规模化和标准化水平,提升了贵州虫茶在国内外的认知度和认可度,拓宽了利用自然资源保障人民健康的途径,为保障贵州虫茶资源开发利用起到了重要科技支撑作用。