NO.2_關於家蠅的飼育方法(探討如何避免家蠅在飼育過程產生AChE關聯基因變異而對定農藥產生抗性)

大家好~我是STY小野人~

台灣屬於海島型國家,四面環海,在這樣孤立的環境下從事研發工作確實一不小心就會變成上述故事中的野人,所以STY小野人所屬的漢翊公司從一開始投入食品安全快速檢驗技術的研發就積極與其他國家研究單位進行交流,避免讓STY小野人也淪為野人獻曝故事中的主人公。

今天STY小野人要分享的是萃取乙醯膽鹼酯酶(AChE)專用的節肢動物門昆蟲綱生物黑腹果蠅及家蠅的飼育方法,如同故事1一般...這也是一項在台灣被一些特定單位形容成是其獨步全亞洲絕無第二人會的國家級獨家技術,尤其數十年與世隔絕飼育法更是特別,但其實這飼養技術在國際上就培育實驗用或提取酵素的昆蟲來說只是一項普遍且成熟的技術,以飼養黑腹果蠅或家蠅為例,每家供應公司或研究單位的方法或許各有千秋,但其實依舊大同小異,有些國際知名百年生技大廠的飼育源更是百年以上未受到任何汙染,而且時常會檢視基因變異狀態,來確認是否發生基因突變。站在科學的角度來看,當一個科學實驗有所發現,一定會在國際上進行確認是否已經有同質性的技術,避免發表了一個眾所皆知的訊息來影響自己的信譽,就飼育昆蟲這個成熟的技術在國際上的應用發展,小野人的公司認為有必要盡到企業責任讓國人知曉,所以就有容我來個野人獻曝,跟國人一起分享這項成熟技術,避免因為錯誤或封閉的資訊而造成我們大家一起變成故事中的主人公。

 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------

節肢動物門昆蟲綱生物黑腹果蠅及家蠅的飼育方法

前言

一般來說由於黑腹果蠅(Drosophila melanogaster)及家蠅(Musca domestica)的染色體對數不多,遺傳學操作或是染色體觀察容易,加上飼育方法簡單且繁殖快速,加上遺傳表現明顯,所以常用於科學研究。其中黑腹果蠅非常適合作為遺傳工程研究的材料,而家蠅蛹則常常被作為無汙染蛋白質飼料的原料。

不過由於其染色體較不複雜,所以當發生基因變異時表現也相對明顯,一般實驗室或飼料蠅培育場都會不定期向合格種蠅供應單位購買新的適當種蠅,這樣一來方便配合政府對外來物種管理規則,二來也不用擔心因為長期飼養近親繁殖而產生基因變異影響研究結果或提取的物質受到基因變異影響無法使用。

以提取AChE採用的非抗性品系家蠅或果蠅來說,如果沒有定期檢視種蠅基因狀況,只是單以長期閉鎖式飼育來避免基因變異,然後以閉鎖式飼育之家蠅受到培育室內消毒水或其他環境等表象因素影響而容易死亡一事來判斷飼育的家蠅基因沒有變異狀況,這樣的直覺式判斷,似乎完全忽略了消毒水或環境變化和檢驗標的物胺基甲酸鹽及有機磷類農藥對於家蠅的作用機制完全不同這個重要的因素,而結果是利用自行閉鎖飼育之英國家蠅是否受到汙染乃至於基因到底有無變異發生...等等,就確實耐人尋味了,這部分牽涉到生物學層面較廣小野人現在就不多做論述,後續在相關研究中再來跟各位分享。

總和來說,其實無論在國內外的單位大多改為定期向合格種蠅供應單位採購種蠅,因為5萬隻種蠅依照正規方法飼育,一個月即可達到100萬隻的規模,就算是月需求量1000萬隻家蠅的飼料蠅培育場,也只要50萬隻種蠅即可。因為一隻雌蠅一生可產卵5~6次,每次產卵數約100~300粒,一年內可繁殖10~12代,最保守的估計,每隻雌蠅產生200個後代,所以一隻雌蠅只需4~5代就能繁殖上億隻後代,而這僅僅只需3個月的時間!加上採購五萬隻種蠅卵大約只需一個郵局中型便利箱足可運送,而且種蠅品系及基因狀態還有國際認證等級的專業生技公司控管,所以現在已較少單位採用閉鎖式飼育這種效果不明確的方式來自行保存種蠅,大多改採直接向種蠅供應單位採購適當品系的方式,這樣種蠅基因就可交由專業單位進行控管,甚至還可以採購指定變異或改造基因的種蠅。

 

飼育方法摘要

以在台灣飼養研究用果蠅為例,其步驟如下所示:

步驟一、確認用途並選擇適當品系

步驟二、確認所需品系為台灣原生或需國外進口

A、如為台灣原生種則不需向行政院農委會動植物防疫檢疫局申報。

B、如為進口品系則需先行政院農委會動植物防疫檢疫局申報通過審查後才可以進口。

步驟三、確定養殖規模及飼育環境之基本需求

因為果蠅及家蠅在25~30℃條件下,世代週期短僅10~15天,所以年需求量為1000萬頭家蠅的AchE萃取工廠來說,大約只需準備20~30萬頭規模的飼育設備即可,所需場地不大,約為75~90平方公尺(約25~30)挑高約三米的空間,並區隔成幼蟲房、蛹房及成蟲房三個獨立房間。另外,果蠅及家蠅最適合生長溫度為攝氏25~30度,而相對濕度依各成長期而不同介40~70%,所以飼育場所必須配置溫溼度控制裝置。 最後成蟲房還要準備光照裝置,每日不定時開燈,光照不足將成造果蠅及家蠅成蟲不進食。

步驟四、飼料調製重點

A、成蟲飼料:果蠅及家蠅成蟲喜歡攝食蛋白質含量高的甜味流質食物,所以選用適當品質牛奶調配紅糖作為優質成蟲飼料。

B、幼蟲飼料:果蠅及家蠅幼蟲喜歡腐敗有機質,所以選用適當品質米麩、玉米粉、麵粉等澱粉類基料調配成糊,然後接種糖化菌讓飼料糊進行糖化作用,使飼料糊成為酵母菌適合生長的環境後,再接種優質酵母菌,讓酵母菌利用醣類大量繁殖,便成為優質幼蟲飼料。

(小野人想到有一回在新聞上看到有某單位宣稱其飼養的家蠅吃的非常與眾不同,心想難道有甚麼飼育技術上的新突破,就趕快看完整篇新聞,希望能從中學習進步。小野人很認真地聽了報導內容,報導上說了該單位使用獨家秘方~用奶粉配進口酵母調配成很高檔的神秘飼料,家蠅吃了後長的頭好壯壯...小野人頓時傻眼,失望之餘...心想果蠅和家蠅飼養就是吃這些食物,不然難道要喝咖啡配蘋果派.....寫到這裡,忽然想到喝咖啡配蘋果派說不定可以試試喔~~~其實是不可以的,因為果蠅或家蠅在蛹期階段幾乎就是依靠酵母菌維生,所以想養好牠們就是在幼蟲階段要用好的酵母菌...幾乎只能這樣做也並不特別...)

步驟五、飼育設備選定

依據飼育預算可以採用傳統養殖設備或使用無菌養殖設備,如下簡介:

A、傳統養殖設備:此類設備具有價格實惠、取得容易的優點,但養殖過程易受外界汙染,適合培育一般基礎科學實驗用或飼料用果蠅或家蠅。

 

傳統養殖設備示意圖

 

B、無菌養殖設備:此類設備具有可以有效杜絕外界因素汙染飼育空間的優點,但設備採購成本高且取得不易,適合培育精密科學實驗或食用等級果蠅或家蠅。

 

無菌養殖設備示意圖