2024/3/31第五章工業原料昆蟲第五節產色素類資源昆蟲（上）第五節產色素類資源昆蟲（下）主講：嚴善春教授資源昆蟲學·精品課12024/3/31胭脂蟲雌蟲背面雌蟲腹面前足觸角后足中足第五節產色素類資源昆蟲（上）·精品課資源昆蟲學·第五章工業原料昆蟲2（一）胭脂蟲概述胭脂蟲是一類體內含有豐富紅色素的介殼蟲的總稱，屬同翅目Homoptera蚧總科Coccidea胭蚧科Dactylopiidae胭蚧屬Dactylopius，英文俗名為cochineal。胭蚧科只有胭蚧屬1個屬，9個種，Moran等(1981)對胭蚧屬的9個種進行了形態描述。資源昆蟲學·第五節產色素類資源昆蟲（上）·精品課2024/3/3139種胭脂蟲為：D.austrinusDeLotto,D.confertusDeLotto,D.salmianusDeLotto,D.

coccusCosta，洋紅蚧D.confuses(Cockerell)，D.ceylonicus(Green)，D.opuntiae(Cockerell)，D.tomentosus(Lamarck)，D.zimmermanniDeLotto,其中，洋紅蚧D.coccus蟲體最大，色素含量最高，可達17％左右，最具有經濟價值。·精品課資源昆蟲學·第五章工業原料昆蟲2024/3/314·精品課資源昆蟲學·第五節產色素類資源昆蟲（上）寄主植物主要為仙人掌。全世界已經定名的胭脂蟲共有9種。主要分布于中美洲，在南非、秘魯、墨西哥、智利等國也有分布。2024/3/315·精品課資源昆蟲學·第五章工業原料昆蟲2024/3/316胭脂蟲體內含有豐富的昆蟲紅色素，稱為胭脂紅。胭脂紅(C22H20O13)為蒽醌類色素，與其他天然色素不同，理化性質非常穩定。胭脂紅染料能保持其品質至少130年之久。是食品、化妝品、醫藥及紡織品的優良著色劑,也是惟一一種FDA

(FoodandDrugAdministration)允許既可用于食品又可用于藥品和化妝品的天然色素。在化妝品中主要用于制作口紅；在食品工業中能與甜菜苷和花青苷相媲美，可用于飲料、酒、面包制品、乳制品、糖果等的著色。·精品課資源昆蟲學·第五節產色素類資源昆蟲（上）2024/3/317胭脂紅·精品課資源昆蟲學·第五章工業原料昆蟲2024/3/318國外研究報道，胭脂蟲紅色素對防止因致癌物導致的DNA損傷有明顯的作用；并可用于病毒性疾病，如水皰性口炎、皰疹性口炎等；還可用于癌癥和愛滋病的防治。·精品課資源昆蟲學·第五節產色素類資源昆蟲（上）2024/3/319胭脂蟲的培育與利用起源于墨西哥的印第安人。在15世紀以前，他們利用胭脂蟲作為染料已經有幾百年歷史。印第安人用這種染料對布料進行染色，其效果相當好，后來人們將這種染料叫做胭脂紅(cannine)，將產生這種染料的昆蟲命名為胭脂蟲。資源昆蟲學·第五章工業原料昆蟲·精品課歷史淵源2024/3/3110印第安人將胭脂蟲分為兩類：一類叫做“真正胭脂蟲”，另一類叫做“野生胭脂蟲。“真正胭脂蟲”是胭脂蟲種類中最大的一種，其所含色素是其它種的2倍。后經分類學家進行分類，將“真正胭脂蟲”命名為Dactylopius

coccus，而將“野生胭脂蟲”分別命名為其它8個種。從那時起，胭脂蟲(D.coccus)就由于它的經濟重要性而被人工培養及保護起來。·精品課資源昆蟲學·第五節產色素類資源昆蟲（上）2024/3/3111·精品課資源昆蟲學·第五章工業原料昆蟲15世紀初，西班牙人征服了墨西哥，他們發現當地這種具有幾百年歷史的染料工業。西班牙人為了在其它國家建立胭脂蟲產業，將寄主植物及胭脂蟲引入到西班牙的部分地區及其在中南美洲的殖民地。在16、17世紀，西班牙人在胭脂紅工業中占有壟斷地位，并制定了嚴厲的處罰措施，以防止將活性材料走私到其它非西班牙殖民地的國家。2024/3/3112·精品課資源昆蟲學·第五章工業原料昆蟲后來，胭脂蟲還是被引入到了其它國家，如秘魯、澳大利亞、印度、南非、斯里蘭卡等。1793年以后，胭脂紅顯得非常重要，好的布料用胭脂紅染色，而粗布常常是用茜草染料染色。1818年，人們分離出胭脂紅中的有效物質——胭脂紅酸(carminicacid).2024/3/3113用錫或鋁等媒染劑對胭脂紅酸進行處理即可得到胭脂紅，胭脂紅含胭脂紅酸40-60%。·精品課資源昆蟲學·第五節產色素類資源昆蟲（上）媒染劑是染色中用來固定顏色的物質。隨著人類社會的發展，天然色素的利用越來越多，胭脂紅色素在食品著色、染料、化妝品等行業的用量越來越大，并發展成為一種頗具規模的產業。2024/3/3114·精品課資源昆蟲學·第五章工業原料昆蟲但是，后來人工合成的煤焦油類染料出現，由于其成本低廉，很快占領了染料——色素市場，天然色素的價格一落千丈，胭脂蟲業迅速衰退。然而，后來發現煤焦油類染料對人類健康具有毒害作用，有的甚至有致癌作用，因而被許多國家明令禁止使用。如現在世界上應用最廣泛、用量最大的化學合成色素—合成胭脂紅色素(又稱麗春紅4R，化學式為C20H11O10N3S3Na3)，由于高劑量喂雌鼠己呈現明顯不良效果，在美國己被禁止在各行業使用。2024/3/3115·精品課資源昆蟲學·第五節產色素類資源昆蟲（上）近幾年來，隨著“回歸自然熱”的興起，西方食品商不斷推出含有天然色素的加工食品，天然色素市場大幅度上升，價格空前上漲。目前胭脂紅作為一種優質的天然紅色素，需求劇增，價格日高，當前胭脂紅的國際市場價己達到530美元/kg，促使胭脂蟲業再度興起。胭脂蟲干體的價格一直不穩定，一度曾達到60美元/kg，現基本穩定在20美元/kg。2024/3/3116·精品課資源昆蟲學·第五章工業原料昆蟲世界胭脂蟲的主產國是秘魯，年生產胭脂蟲干體約800噸，出口量占世界總出口量的80%以上。其他的生產地區為墨西哥、玻利維亞和智利等國及加那利群島。我國無胭脂蟲天然分布，胭脂紅一直依賴進口。20世紀90年代，從國外引進胭脂蟲，人工繁養獲得成功，目前已初步形成了胭脂蟲相關產品的產業化趨勢。2024/3/3117智利墨西哥秘魯玻利維亞·精品課資源昆蟲學·第五節產色素類資源昆蟲（上）2024/3/3118（二）胭脂蟲紅色素的理化特征

1．主要成分和結構

胭脂蟲紅的主要成分是胭脂蟲紅酸(carminicacid)，亦有譯為洋紅酸、胭脂蟲酸、胭脂紅酸等。·精品課資源昆蟲學·第五章工業原料昆蟲C22H20O132024/3/31192．主要理化特征胭脂蟲紅酸(carminicacid)為蒽醌類中一種含蛋白質的糖苷，外觀呈紅色至暗紅色粉末狀微粒(0~500pm)或塊狀、糊狀固體及膏體，相對密度1.8～2.1；易溶于熱水、稀堿液等，不溶于乙醚和油脂；顏色隨pH而變化，在酸性介質中為橙色，pH<4為橙色至橙紅色，pH5~6為紅至紫紅色，pH>7為紫紅至紫色；分解溫度250℃。·精品課資源昆蟲學·第五節產色素類資源昆蟲（上）2024/3/3120對熱、光、微生物均較穩定，特別在酸性條件下穩定性更好。易與微量鐵離子生成絡合物而變成紫黑色；與鈣、鉛等金屬離子易產生不溶性鹽類沉淀。與鋁的含水螯合物為帶光澤的紅色碎片或深紅色粉末，屬于胭脂蟲紅鋁色淀產片。·精品課資源昆蟲學·第五章工業原料昆蟲2024/3/31212024/3/31（三）洋紅蚧D.coccus

主要形態特征

胭脂蟲雌蟲經卵、1齡若蟲、2齡若蟲、雌成蟲等蟲態；雄蟲，要歷經卵、l齡幼蟲、2齡幼蟲、前蛹、蛹、雄成蟲等蟲態。卵：卵淺紅色，卵形，光滑，約0.7mm長，0.3mm寬。·精品課資源昆蟲學·第五節產色素類資源昆蟲（上）221齡若蟲：體形卵形，暗紅色，約1.0mm長，0.5mm寬，足發達。2齡若蟲：2齡若蟲比1齡若蟲稍大，約1.1mm長，0.6mm寬，蠟絲完全脫落，剛蛻皮而成的2齡蟲為鮮紅色，以后顏色逐漸變淡，并逐漸出現白色蠟粉。2齡雄若蟲外形與雌蟲相似，但比雌蟲略大，約1.3mm長，0.3mm寬。·精品課資源昆蟲學·第五章工業原料昆蟲2024/3/3123前蛹和蛹：2齡雄若蟲用蠟絲形成一圓柱形繭，外端有開口，約3.0mm長。2齡若蟲在繭內經蛻皮后發育為前蛹，頭、胸、腹開始分化。前蛹在繭內再一次蛻皮后即形成蛹，在蛹期身體分節更加明顯，足、觸角、翅基本形成。剝開繭后，蛹成紅褐色。一般蛹18~22天后羽化。·精品課資源昆蟲學·第五章工業原料昆蟲2024/3/3124雄成蟲：雄成蟲體暗紅色，3.0-3.5mm長，1.3-1.5mm寬。觸角發育良好，絲狀。頭、胸部間有一短頸。具一對前翅，后翅退化為平衡棒。腹部有兩條白色的尾絲，約與身體等長。·精品課資源昆蟲學·第五節產色素類資源昆蟲（上）2024/3/3125·精品課資源昆蟲學·第五章工業原料昆蟲2024/3/3126雌成蟲：蟲體卵形或球形，暗紫紅色,長4.0-6.0mm，寬3.0-4.5mm，高3.8-4.2mm，重40-47mg；體密被白色棉狀蠟絲，多個蟲的蠟絲常融合在一起，形成棉球狀。寬邊孔常成群，頭部30-37群，每群多的達15孔;胸部90-130群，每群具25或30孔;腹部約100群，每群多達30孔。全身剛毛稀少，最后腹節較多，頭胸部剛毛細，腹部剛毛禿。肛環寬，橢圓形，周邊具25-30寬邊孔群及少數剛毛。·精品課資源昆蟲學·第五節產色素類資源昆蟲（上）2024/3/3127胭脂蟲雌成蟲·精品課資源昆蟲學·第五章工業原料昆蟲2024/3/3128在原產地1年能繁殖2-4代。胭脂蟲整個世代發育起點溫度為5.77℃，有效積溫為1600.60日度。在25℃下完成一個世代需60多天。孵化：卵胎生，孵化一般4~20min，孵化期約持續半個月左右，爬行高峰期出現在開始出蟲后的3-4天，以后開始逐漸減少。涌散：新孵化的1齡若蟲，通過一段時間爬行尋找適宜部位固定的過程稱為涌散。·精品課資源昆蟲學·第五章工業原料昆蟲（四）主要生物學習性2024/3/31291齡若蟲孵化后先在母蟲的保護蠟下呆幾分鐘,不久即開始爬行，爬行能力較強，能在整株仙人掌植株上往返爬行。剛孵化的1齡若蟲布滿了白色的蠟絲，這些蠟絲有助于1齡若蟲的擴散。胭脂蟲1齡若蟲的爬行速度每分鐘約為30cm，高溫下爬行速度加快。微風有助于1齡若蟲的擴散，在風大時停止爬行，待風過后才繼續爬行。·精品課資源昆蟲學·第五節產色素類資源昆蟲（上）2024/3/3130固定初孵若蟲1~2d內找到合適的地方固定。·精品課資源昆蟲學·第五章工業原料昆蟲2024/3/3131胭脂蟲1齡若蟲喜歡在1年生的莖片上固定（89%）；10%生長于2年生莖片上，只有不到1%生長于更老的莖片上。該蟲具有趨觸習性,喜歡固定在刺基部或不平整的地方；·精品課資源昆蟲學·第五節產色素類資源昆蟲（上）2024/3/31321齡若蟲具有負趨光性，對光線較為敏感，通常選擇莖片的背陰面固定；雄蟲常固定在母蟲附近，而雌蟲則要遠一些，固定后就不再移動。·精品課資源昆蟲學·第五章工業原料昆蟲2024/3/3133泌蠟若蟲孵化1h后即開始泌蠟。泌蠟時，先在腹部背面出現一些白色小點，然后是胸部，幾小時后，若蟲即布滿了白色的蠟粉及一些短的蠟絲，這些蠟絲是從大的背部剛毛基部的腺體產生的，蠟絲直立生長，長度不斷加長，這些蠟絲易碎，并有助于1齡若蟲的擴散。·精品課資源昆蟲學·第五節產色素類資源昆蟲（上）2024/3/3134交配雄蟲羽化后即尋找雌蟲進行交配，雄蟲飛行能力較強，可從一植株直接飛行到另一植株上；雄蟲可進行多次交配；交配后約1天即死亡。資源昆蟲學·第五章工業原料昆蟲·精品課2024/3/3135雌蟲在交配后身體迅速增大，進行產卵。個體間產卵量有很大的差異，高的近500粒，少的僅有100多粒。每一雌蟲的平均產卵量為430頭,懷卵量與雌蟲體的大小成正比，蟲體越大，懷卵量越多，反之則少。產卵期持續1個月左右。·精品課資源昆蟲學·第五節產色素類資源昆蟲（上）2024/3/3136（五）主要生態學習性溫度對胭脂蟲的生長發育影響最大，是最重要的環境因子；要求月平均最低溫度在10℃以上。濕度以60％-70％為最適宜；降雨量對胭脂蟲種群數量影響較大；光照主要影響胭脂蟲的分布。·精品課資源昆蟲學·第五章工業原料昆蟲2024/3/3137Alvarez等(1996)研究認為，洋紅蚧的總積溫為2025.5日度，世代周期為122天。洋紅蚧在溫度25℃時，世代歷期為80天左右，世