桑蚕在与其外界环境的物质交换中,将环境中的物质(营养素)加以吸收、转变和利用的过程。在合成反应中,作为原料,使体内的各种组织器官能够生长、发育: 在分解反应中,主要作为能源物质,经生物氧化释放出能量,供生命活动之需; 同时产生废物,经由排泄机构排出体外,回到环境中去。
桑蚕生长所必需的氨基酸,有精氨酸、组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸和缬氨酸等10种,这些氨基酸蚕体内不能自己合成,必须从食物中摄取。此外,尚有脯氨酸和天门冬氨酸或谷氨酸对蚕的成长有显著的促进作用。碳水化合物主要作为能源而被消耗,一部分用于合成贮藏性碳水化合物,如糖原等。碳水化合物因种类不同,其营养价值相差很大,葡萄糖、果糖、蔗糖和麦芽糖等的营养价值高,戊糖类的利用率均很低;多糖如淀粉、糊精,因消化液中淀粉酶活性而利用率有大小,但桑蚕幼虫只要饲料中有一种高效的碳水化合物,就能进行正常的生长发育。脂质是另一类构成蚕体的重要成分,其中只有甾醇因蚕体内不能生成,所以为蚕的必需营养分,如胆甾醇、β-谷甾醇、豆甾醇等在营养上均有效。此外,一些维生素和无机盐也不可缺少。蚕所必需的维生素有生物素、胆碱、肌醇、菸酸、泛酸、吡哆醇、核黄素、硫胺素、叶酸和抗坏血酸等10种,必需的无机物至少有钾、磷、镁、钙、锌、锰和铁等7种。
蚕食下桑叶中的营养素,基本上符合其需要。桑叶蛋白质(占鲜叶重的5~6%)在肠液中蛋白酶的作用下,水解成肽或氨基酸然后被吸收,碳水化合物约为鲜叶重的15%左右,其中葡萄糖、果糖、蔗糖和麦芽糖均能被蚕直接吸收,但蔗糖和麦芽糖须在中肠组织内经相应的糖苷酶分解为单糖后利用; 淀粉和糊精的利用率很低。桑叶中所含的粗脂肪极少,仅约1%,甾醇中以β-谷甾醇的含量较多,蚕从饲料中摄取的植物性甾醇,在体内转变为胆甾醇而被利用。
蛋白质代谢 桑蚕是具有高效率利用饲料蛋白质的昆虫,从桑叶中消化吸收的蛋白质量达60~70%,其中的90%留存在体内。这种饲料蛋白质经消化液中的水解酶分解生成肽或氨基酸后,进入消化管的管壁细胞,其中除一小部分留存在管壁细胞内合成细胞蛋白质外,大部分以氨基酸的形态进入血液中,然后再从血液进入各组织细胞。被各组织细胞所吸收的氨基酸,分别在不同的组织细胞内合成各该组织所特有的蛋白质。由桑叶蛋白质转变合成的蚕体蛋白质和茧丝蛋白质,其氨基酸组成如下表。
桑叶蛋白质与蚕体蛋白质和茧丝蛋白质的
氨基酸组成(%)
氨基酸种类 | 桑叶蛋白质 | 蚕体蛋白质 | 茧丝蛋白质 |
甘氨酸 丙氨酸 丝氨酸 酪氨酸 天门冬氨酸 谷氨酸 赖氨酸 苏氨酸 组氨酸 缬氨酸 亮氨酸 异亮氨酸 精氨酸 | 6.01 5.17 6.11 3.68 10.44 11.43 7.46 5.12 3.43 7.11 8.74 6.26 5.17 | 15.80 17.98 3.21 6.27 9.67 8.34 5.14 5.11 2.62 4.49 7.63 | 30.77 22.89 14.65 11.35 5.04 1.92 1.10 2.75 0.64 2.93 0.92 1.37 1.56 |
脯氨酸 苯丙氨酸 色氨酸 | 5.47 5.42 1.34 | 6.42 6.82 | 0.46 1.01 0.46 |
蛋氨酸 | 1.64 | 4.48 | 0.18 |