基本介紹
- 中文學名：胭脂蟲
- 拉丁學名：Dactylopius coccus Costa
- 別稱：Coccus cacti，Pseudococcus cacti
- 二名法：Dactylopius coccus
- 界：動物界
- 門：節肢動物門
- 亞門：有顎亞門
- 綱：昆蟲綱
- 亞綱：有翅亞綱
- 目：同翅目
- 亞目：胸喙亞目
- 科：胭蚧科 Dzctylopiidae
- 屬：胭蚧屬 Dactylopius
- 種：胭脂蟲
- 分布區域：墨西哥和中美洲
- 總科：蚧總科
- 英文俗名：cochineal
養殖歷史,研究歷史,形態特徵,生物學特性,生長條件,人工繁養,經濟價值,發展前景,
養殖歷史
在西班牙人到達新大陸之前，胭脂蟲已被當地人種養，用於染料。西班牙人把這種顏料運到西班牙，並迅速成 功，從而產生了一種行業。到了1600年，胭脂紅已成為墨西哥一種重要的出口產品，產值上僅次於金銀。出口的需求帶動了胭脂蟲的生產，整個17和18世紀，生產規模也不斷擴大。僅在瓦哈卡地區，1758～1780年期間每年胭脂紅的平均產量達到100萬磅。可以想像，西班牙人千方百計想保守飼養的秘密，從而保持在胭脂蟲生產上的壟斷地位。當局禁止活胭脂蟲的出口，甚至企圖掩蓋胭脂紅是昆蟲的事實，甚至傳播胭脂紅是從植物中提取的這樣的假信息，直到安東寧·列文虎克在他的顯微鏡下才揭開神秘的面紗。
進口胭脂蟲紅天然色素
進口胭脂蟲紅天然色素最後法國人也設法在他們的領地建立了胭脂蟲養殖場，並於18世紀中期，成功地在阿爾及爾生產了胭脂蟲。胭脂蟲也被引入加那利群島，短期內成為這種染料的主要出口地。1831年，整個加那利群島的胭脂蟲生產量只有4公斤，到了1850年，年產量已提高到40萬公斤。
目前胭脂蟲的產量不及1000噸，遠低於需求量，價格看好，國際市場每公斤乾蟲可達10多美元。中國已於2000年引入胭脂蟲。中國西南地區分布著大面積的乾熱河谷，如金沙江、元江、瀾滄江、怒江等流域，不適於發展農業,但卻適於仙人掌的生長。如果在這些地方種植仙人掌並飼養胭脂蟲，將對生態環境的改善、農民收入的增加產生積極的作用。大量的胭脂紅也可以改變“談紅色變”的境況。
研究歷史
胭蚧古稱胭脂蟲，英名Cochineal scales， 胭珠蚧是其中著名的一類。最早林奈(Linne, C. )於1758年記錄有Coccus polonicus， 這就是著名的波斯珠， 現稱波斯胭珠蚧Porphyrophorapolonica (L. )。
兩百餘年來研究學者與論文很多， 現知種類達34種， 分布歐亞大陸及非洲， 甚至侵入北印度和東北亞， 總之非洲已知2種， 北印度1種， 東北亞2種， 其餘都在地中海沿岸和中亞。我國解放前迄無記錄，解放後曾發表2個種。
胭脂蟲
胭脂蟲過去由於描述蟲期不同， 形態標準各異， 再加研究技術條件的差別， 往往將一些廣布性和泛食性種描繪為多種， 所以像屬模種polonica即有20個同物異名之多， 除此， 還可能有潛在的變種或亞種， 所以研究此屬的分類確是一個艱巨複雜的任務。研究歷史中在此值得一提的是一位已故的波蘭動物學家A. W. Jakubski。他在參加第一次世界大戰以後， 潛心研究此屬分類計畫編寫四卷有關專著， 闡明此屬在珠蚧科中的分類及其地位， 據知已完成兩卷， 不幸手稿毀於第二次世界大戰。但自1948年起他又在大英博物館研究歷時九年， 後染病早拆， 留存大批手稿， 經該館作為資料列印成冊， 於1965年非正式出版。此稿被認為是研究本類的重要著作， 但迄今尚無專文論證其確切價值， 僅被局部引用。
形態特徵
1齡後期若蟲：蟲體橢圓形，長1.3mm，寬0.7mm。觸角發達，6節，長約0.1mm，基部3節粗壯，端部3節明顯變細，末節較長，呈圓棒狀，上有多根長剛毛。眼半球形，位於觸角下方。口器刺吸式，口針很長。足3對，發育良好，跗冠毛和爪冠毛各一對，均細長，爪無小齒。前後氣門大，長勺狀，硬化了的氣門蓋為不規則的形狀，無明顯的氣門路。五格腺分布全身，以腹面和背面的腹節為多，在腹面的最後腹節五格腺成簇，多達30個或更多。管腺具寬的內管在腹面體緣區分布，數量不是很多，頭部也有少量分布。腹面刺毛細長，零星散布。背面刺毛柱狀或截錐狀，呈帶狀分布，共5條，背中區1條，亞中區2條，緣區2條。體緣背刺在腹部最後幾個腹節為兩個一組，相當粗壯，且周圍有一小簇五格腺，朝向頭部刺毛逐漸變短變細。背刺長度與擴大了的基座直徑比為1.3～1.6，蟲體腹末無臀瓣,肛門形狀為橫向裂口。
胭脂蟲
胭脂蟲雌成蟲：蟲體卵形，分節明顯，長2.3～3.2mm，寬1.5～2.2mm。觸角發達，7節，長143～173μm，具粗鈍的刺毛，兩觸角間距143～270μm。眼突出，直徑36～51μm，兩眼間距306～714μm。足中等粗度，較短，爪無小齒，跗冠毛和爪冠毛細長。氣門喇叭狀。胸部腹面有3個腹疤。管腺具寬的內管，分布整個腹面。腹面的五格腺在前後氣門的周圍分布，不成列，在腹部末端則成簇。背面的五格腺單個或成群分布，常與一個管腺相連，3個一群排成品字形狀者最為常見，而一群中五格腺數量為5～9個。背刺為截柱狀，基部擴大，散布全身，且在腹部的多而大，頭部的少而短。肛門開口於蟲體背面末端，肛環及肛環刺毛均無。
生物學特性
生活周期
洋紅蚧屬的所有種具相似的生活周期， 雌蟲有4個發育階段：卵，1齡若蟲(爬蟲)， 2齡若蟲， 成蟲。雄蟲有6個發育階段：卵， 1齡若蟲， 2齡若蟲，前蛹， 蛹， 成蟲。
行為特性(以D.coccus為例)
（1）產卵。雌蟲在交配後， 體形變大， 不久即開始產卵，卵主要產於晚上， 產卵開始時， 僅有少數卵產下並持續一段時間， 之後達到一產卵高峰， 此時產下的卵呈鏈狀， 一個接一個，到產卵後期， 雌蟲開始微縮直至死亡。雌蟲離開寄主後，能繼續產卵， 體型大的雌蟲有較長的產卵時期， 卵期能持續30～50d。每一雌蟲的平均產卵量為430頭， 多的可達600頭。胭脂蟲卵淺紅色，卵形， 表面光滑。卵產下後30min內即孵化， 由於孵化很快， 有人誤認為胎生， 事實上沒有一個雌成蟲是直接產若蟲的。
胭脂蟲乾體
胭脂蟲乾體（2）孵化。卵孵化不久可透過卵黃觀察到若蟲，卵從頭部沿背腹縱線開始破裂， 一直到卵的中部，若蟲從卵黃中出來需4～20min， 最初足、觸角和口器粘在身體上， 1， 2min後開始展開。
（3）擴散。剛孵化的若蟲即1齡若蟲也叫“爬蟲”，卵形， 長約1mm， 寬0.5mm，亮紅色， 足發達， 觸角分節明顯。孵化後“爬蟲”先在母蟲的保護蠟下呆幾分鐘， 然後開始轉移到其他地方， 通常是爬到寄主的頂端， 找尋新的莖片。
（4）固定。初孵若蟲1～2d內尋求地方固定， 該蟲具有趨觸習性， 喜歡固定在刺基部或不平整的地方，同時該蟲具有負趨光性， 對光線較為敏感， 它們通常選擇莖的背陰面固定， 一旦固定就不再移動。雄蟲常固定在母蟲附近，而雌蟲則要遠一些.
（5）泌蠟。若蟲孵化1h後即開始泌蠟， 泌蠟時，先在腹部背面出現一些白色小點， 然後是胸部， 幾小時後， 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，並有助於1齡若蟲的擴散。
胭脂蟲
胭脂蟲（6）發育。胭脂蟲在不同的環境條件下發育速率差異很大， 下面就D.coccus在兩種環境下的發育作一概述。雌蟲：1齡若蟲在24 ℃，65%的相對濕度下， 35～38d後蛻皮， 在26 ℃， 60%的相對濕度下， 25～27d後蛻皮。蛻皮後， 需重新固定， 常常是固定在原來的地方，但有時會移動， 並且不能成功固定。在24 ℃。 65%的相對濕度下。 第2次蛻皮出現於第1次蛻皮後的20～23d， 在26 ℃， 60%的相對濕度下， 出現於11～15d。第2次蛻皮後， 雌蟲即成為成蟲。在24 ℃， 65%的相對濕度下， 成蟲35～37d後開始產卵， 而在26 ℃， 60%的相對濕度下，僅需要32～35d。雄蟲：1齡雄蟲與1齡雌蟲相似，不同的是雄蟲離母體不遠， 並且其分泌的蠟絲要比雌蟲短而少。第1次蛻皮後， 雄蟲即進入2齡， 比2齡雌蟲要稍微大一些， 蛻皮後4d， 雄蟲就開始用蠟絲形成一白色柱形繭， 這個繭開口於後端， 長約2.5mm， 寬1.4mm， 1d後， 繭即完成， 雄蟲在前蛹及蛹階段一直呆在繭內， 不取食， 直到成蟲出現。在24℃， 65%的相對濕度下， 從卵的孵化到成蟲出現需67d， 而在26℃， 60%的相對濕度下， 需43d。
（7）性比。據實驗室觀察， D.coccus的性比約為雌∶雄=2∶1。
生長條件
1．在15～38℃範圍內的7個不同溫度條件下飼養觀察各蟲態的存活情況，胭脂蟲在15℃以下和38℃以上，死亡率很高，均不能完成其生活史。由於在15℃和38℃下，胭脂蟲死亡率極高，所以我們只在18～35℃範圍內研究溫度對其發育的影響。結果表明在18～35℃範圍內，各蟲態的發育歷期隨溫度升高而縮短，發育速率隨溫度升高而增加，35℃下的歷期（36.6d）較18℃下的相應值（97.8d）縮短近2/3。胭脂蟲的單雌重及抱卵量並不與溫度成正比，18℃到25℃下，蟲體大小和抱卵量差別不大，25℃下蟲體最大，抱卵量也最大，而30℃、35℃下，胭脂蟲發育較快，但雌蟲個體相對偏小，抱卵量降低。這說明適當高溫雖然可縮短胭脂蟲的發育周期，但過高溫度並不是其生長發育的最適條件。
胭脂蟲
胭脂蟲2．胭脂蟲的各齡期隨密度的降低而縮短，密度過高（4.5～5頭/cm2），生長發育生較慢，但是在胭脂蟲生長發育初期（一齡～二齡），密度對其發育歷期的影響不是很大。二齡以後，隨密度降低，齡期顯著縮短，2.5頭/cm2時的歷期較5頭/cm2時發育歷期（56.4d）縮短近1/3。所以我們可將飼養密度控制在2.5～3.5頭/cm2。胭脂蟲的體重及抱卵量與密度成正比，在低密度下（1.5～3.5頭/cm2），胭脂蟲單雌體重及單雌抱卵量差異不大，這說明胭脂蟲飼養密度不宜過高。
3．6～24小時梯度光照條件下，胭脂蟲各齡發育歷期隨光照時間延長而延長，24小時光照下的發育歷期較6小時光照條件下的歷期延長10天左右。但完全黑暗條件（0小時光照）下飼養胭脂蟲要比6小時光照時的發育歷期長。隨光照時間延長胭脂蟲單雌重和單雌產卵量降低，6小時光照條件下單雌重和產卵量都達到最高，分別是0.012g和478粒，而24小時光照僅為0.008g和341粒。但完全黑暗條件並不利於其生長。可以看出，6小時光照對其生長發育及其作為產品的生產最為有利。
4．寄主生長時間過短和過長均不利於胭脂蟲生長。生長時間為12～24個月的寄主對胭脂蟲生長較為有利，其發育歷期為45.94～48.9天。而採用生長期為6個月的寄主，發育歷期達到60.6天，在生長期為36個月的寄主上飼養的胭脂蟲，發育歷期為53.82天，因此這兩種生長期的寄主均不適合用於飼養胭脂蟲。胭脂蟲的體重及抱卵量幾乎與寄主生長期成正比，在生長期為6～24個月的寄主的飼餵下，蟲體大小和抱卵量隨寄主生長期延長而增大，而在生長了36個月的仙人掌莖片上生活的胭脂蟲單雌重和抱卵量較之24個月的寄主條件下稍有降低。這說明生長期稍長的仙人掌莖片比較適合用來飼養胭脂蟲，但莖片不可過老。以一到兩年生的仙人掌莖片為6．胭脂蟲雌成蟲的營養成分分析表明其主要組分是：水分含量為69.94%、乾物質含量為30.06%、在乾物質中粗蛋白占43.98%、粗脂肪占6.4%/、粗灰分占5.38%、總糖占7.045%。人體所需要的微量元素也很豐富，含有：K、Na、Ca、Fe、Zn、Mn、Cu、P、Mg、Co等十幾種元素。胭脂蟲雌成蟲蛋白質含量占總乾物質的43.98%。含有19種胺基酸。其中含有成人所需8種必需胺基酸（THR、VAL、MET、ILE、LEU、PHE、LYS、TYR）和兒童所必需的另外兩種必需胺基酸（HIS、ARG）。人體必需胺基酸量占總胺基酸量的51.34%。胭脂蟲體內含有10種微量元素，僅占體重的0.01%，其中以K、P、Mg含量較為豐富，分別為8130.01μg/g、6333.33μg/g、2589.00μg/g。
5．從胭脂蟲雌成蟲消化道內分離出4種細菌，均為革蘭氏陽性、兼性厭氧的球形細菌，在不同溫度、PH值、NaCl濃度條件下培養菌，4個菌株均在25℃，中性偏鹼，低NaCl濃度下生長較好。經對4個菌株的培養性狀及其生理生化反應特性分析鑑定，可知4個菌株分別隸屬於明串球菌屬、鏈球菌屬、孿生球菌屬，及微球菌屬。
人工繁養
作為一種重要的經濟昆蟲，為獲得較高的經濟效益，繁養技術十分重要。
1、繁養方式：
胭脂蟲室內培育
胭脂蟲室內培育⑴室外放養。即大田種植仙人掌，直接接種胭脂蟲進行繁養，待蟲體成熟後進行採收。這種方法受外界影響較大，胭脂蟲產量不高，採收不便，效益較低。
⑵室內繁養。即將仙人掌莖片取回，接種上胭脂蟲，在室內進行培育。這種方法的優點是可以避開雨水沖刷，溫、濕度和光照可以控制，放蟲、收蟲較為方便，是胭脂蟲培育較理想的繁養方式。
2、接種方式：
⑴靠接。用已寄生有胭脂蟲的仙人掌莖節與被轉接的莖節相靠，產出的1齡若蟲自然爬行到被轉接的莖節上實現轉接。此法費工多，轉接的若蟲分布不均衡，不適於規模化繁養。
⑵直接轉接。用柔軟的毛刷收集1齡若蟲後，將其直接轉接到寄主上。此法具有蟲體發育整齊，便於成蟲採收的優點。
⑶三角紙袋轉接。每紙袋收集已掉糖（雌成蟲尾部分泌出的糖液）近臨產的雌成蟲10頭，用大頭針固定在被轉接的莖節上，產出的1齡若蟲即可自然爬行後寄生。此法適於規模繁養。
經濟價值
廣泛套用於製衣、食品、化妝品、醫藥、飲料等行業，是唯一一種品質優良的純天然、無任何毒副作用的動物色素，在世界上具有重要的地位，在現代有機顏料具有致癌性的情況下，無疑又具有重要的現實意義。
胭脂蟲紅色素
胭脂蟲紅色素胭脂蟲紅色素的性質及加工利用
胭脂紅酸色素（也稱胭脂紅、洋紅酸）為一種含蛋白質的糖，易溶於水，對光、熱、氧具有良好的穩定性，是食品、化妝品、醫藥及紡織品的優良著色劑，也是唯一一種經美國食品和藥物監督管理局允許既可用於食品，又可用於藥品和化妝品的天然色素。它能在毛線和絲綢上產生很漂亮的深紅色、粉紅色及淺紅色，但不適用於棉布。在化妝品中主要用於製作口紅，食品工業中一般用於飼料、酒、麵包製品、乳製品、糖果、泡菜，但其主要限制是在低pH值下不能溶解。另外，胭脂紅少量用於繪畫著色及生物標本製作。此外，胭脂蟲紅色素對防止因致癌物所致的DNA損傷有明顯的抑制作用，並可用於病毒性疾病、癌症和愛滋病的防治。現在胭脂紅酸及胭脂紅在北美和西歐已得到廣泛認可及套用，但個別歐洲國家對其在食品和飲料中的套用範圍及劑量進行了限制。
發展前景
人工合成的色素儘管在種類和色澤上都很好，但因其對人體毒性的問題未能很好解決，所以開發天然無毒的食品和化妝品色素資源十分重要，而胭脂紅色素作為一種天然色素，因其穩定、安全和顏色的可調性等特點，在食品著色、染料、化妝品等行業的作用越來越大，並發展成為一種頗具規模的產業。
當前，胭脂紅的國際市場價格已達到530美元/千克。據估計，其市場需求量將會以每年3-5%的速度增加，歐洲各國正對食品工業中的色素和其他添加劑制訂規範條例，合成色素有可能在大範圍內被禁止使用，因此，胭脂紅色素將有很廣闊的發展前景。
中國亞熱帶半乾旱的許多地區，生態環境十分脆弱，不適於發展農業，但卻適於仙人掌生長，在這些地方推廣種植仙人掌並飼養胭脂蟲，一方面可以綠化荒山，改善生態環境，另一方面能增加農民收入，還可解決農村大量閒散勞動力問題。
