蠶的一生與種類

蠶的一生

        蠶是完全變態昆蟲,一生需經卵、幼蟲、蛹、蛾(成蟲)四個不同發育階段。在昆蟲界裡有很多種蠶,此處介紹的主要是陪同人類生活已有幾千年歷史的家蠶。「家蠶」,也叫桑蠶,簡體字寫作「蚕」,也就是「天虫」,學名叫:Bombyx mori L.。

 

蠶卵

       蠶卵外觀略呈橢圓形,扁平,像縫衣針針孔般大小。寬約0.1公分,長約0.13公分,厚在0.05公分上下。通常一隻雌蛾可產約400~720粒卵。剛產下的卵初呈淡黃色,卵面略隆起;2~3天後,隨胚胎發育卵色會逐漸變暗,約一週後形成各品種固有色澤,卵面中央也會陷下形成卵渦。若是熱帶地區的多化性家蠶,其卵則多維持淡黃不變色。

       一般蠶卵約經10日,即可自然孵化,稱為非滯育卵(非越年卵);若屬滯育卵(越年卵),則約7天後,即進入暫時停止發育的滯育期。滯育卵可經由物理或化學刺激,進行人工孵化,打破休眠。

 

幼蟲

        剛孵化的蠶很小,特稱「蟻蠶」,亦叫一齡蠶,繼續餵食桑葉,蠶體會不斷變大並蛻皮,蛻皮過程中蠶皆呈靜止休眠狀,完成蛻皮即增一齡。一般桑蠶多需歷「四眠五齡」,始進入吐絲結繭成蛹階段,才成「五齡熟蠶」,吐絲前會排光體內所有廢物。從蟻蠶到熟蠶,最多只二、三十天,即是蠶的幼蟲期。這段時間因拼命吃食桑葉長得非常快速,身體會長大上萬倍,故必須脫四次皮,相繼換上更大的皮才行。因每次脫皮前都不吃不喝,像睡著一般,特叫「眠」。

        熟蠶大約需要吐出15,000至20,000倍體長,約1,000公尺的絲,才能做成一個繭,把自己保護起來,真的很神奇!

 

蠶蛹

        熟蠶吐絲結繭後,即於繭中蛻變成蛹。蛹體呈紡錘形,分為頭、胸、腹三個部分,頭部有一對觸角和複眼,胸部有三對胸足與兩對翅膀,腹部則有肛門和雌、雄性徵。原有消化器官退化,生殖系統成熟,蛾的形體逐漸完成。

 

蠶蛾 (成蟲)

        蛹在繭內蛻皮成蛾後,會從下顎分泌鹼性酶溶解絲膠,破繭而出,稱作羽化。蠶蛾為蠶的成蟲,亦由頭、胸和腹三部分構成,全身密被白色鱗毛;胸部兩對翅膀較小,已無飛行能力。剛從繭內爬出的蠶蛾體表濕潤、靜止不動,約經10~15分鐘鱗毛乾燥,伸展翅膀,雄蛾開始尋覓雌蛾進行交配;雌蛾產卵後,即另啟一個新的世代。

        成蟲期的蠶蛾,因不攝取食物,故交配後數日,體內養分消耗便自然死亡,一個世代就此結束。蠶的世代週期長短,常依品種而定,各不相同。


蠶的種類

        據法國一個研究所統計,能吐絲的昆蟲有700餘種,但絕大多數都絲量少、絲質差,沒有實用價值,只有少數幾種與家蠶同屬鱗翅目昆蟲,如柞蠶、蓖麻蠶、天蠶、樟蠶、樗蠶、栗蠶和柳蠶等,能吐出各有特色的絲,可生產利用,被統稱為「野蠶」。「野蠶」基本上都屬於天蠶蛾科昆蟲,個體也都比家蠶大得多,食性亦各不相同。

       因此,依飼料與飼養方式不同,蠶可概分為家蠶(桑蠶)與野蠶兩大類。

 

家蠶(桑蠶)

       屬鱗翅目、蠶蛾科昆蟲,因以桑葉為主食,多在溫、亞熱及熱帶地區,經人為馴化而常於室內飼養成長,故稱家蠶、桑蠶或簡稱蠶。家蠶絲呈天然珍珠白,纖維平滑柔順、質感高雅,為目前所有絲織品中最高貴的紡織原料。

 

野蠶

       相對於家蠶,其餘柞蠶、蓖麻蠶、天蠶、樟蠶、樗蠶、栗蠶和柳蠶等,都統稱野蠶,已如前述。

       野蠶多屬鱗翅目、天蠶蛾科昆蟲,所需飼料、環境等生長條件不盡相同,其中又以柞蠶飼養最具經濟價值,被視為野蠶代表。

       柞蠶以殼斗科幾種通稱柞樹的樹葉為主食,多放養於中國東北地區林地,韓國、日本、印度等國亦有少量分布。柞蠶絲呈淺褐色,相較桑蠶絲粗得多,纖維具天然蜷曲特性,韌性、彈性較強,很適合用作蠶絲被原料。其蛹營養豐富,烹製後美味可口。已培育出專門利用蛹的品種;蛾也具多種活性物質,可提取供做保健品。

 

 *以上介紹由本會蠶桑產業先進指導,蒐羅國內外研究報告與相關專書資料彙編而成,本會不定時更新資訊,歡迎各界先進不吝指教。

 

參考資料:

1. 《我要認識多變的家蠶》陳運造著,度假出版有限公司,1999年6月版

2. 《蠶絲生物學》向仲懷主編,中國林業出版社,2005年9月初版

3. 《絲綢實用小百科》錢小萍主編,中國紡織出版社,2001年7月初版

4.  台灣區財團法人蠶業發展基金會http://www.silkworm.org.tw/index.htm

5.  農業部農業主題館-蠶桑館http://kmweb.coa.gov.tw/subject/mp.asp?mp=142



蠶絲的組成與結構

       每顆蠶繭皆由一根繭絲組成,單條蠶絲長約800~1,500公尺,除長度以外,其胺基酸組成與物理化學等特性,亦常依品種與生長條件而異。

 基本結構

        蠶絲為天然動物性蛋白質纖維,具有特殊階層結構,最外層為絲膠,內層包覆2根近三角形的絲素纖維,而每根絲素纖維都由約900~1,400條直徑200~400奈米的原纖維平行排列而成,每條原纖維再由1,000條左右直徑0.1~0.15奈米的微纖維組成。這種天然結構使纖維存在無數空隙,故蠶絲又稱「多孔性纖維」。純蠶絲具有良好吸濕、排濕以及透氣效果,原因之一就是纖維為多孔性。

 

絲膠

        絲膠約佔蠶絲組成25%,包覆並保護絲素不受外界光、熱、酸鹼、氧化等作用侵害。因絲膠結構疏鬆、手感粗糙,故蠶絲需脫膠後,才能表現其優良特性。 

絲素

        絲素是蠶絲主要成分,約佔整個組成75%,結構緊密,舉凡蠶絲的光澤、舒適、保健等優點,皆來自絲素的天然特性。至於,蠶絲的吸濕性,則主由多孔特性中約25~30%容積空隙,吸收環境中的水氣與水分造成;另外,絲素纖維中許多親水性基團,如-OH(氫基)、-COOH(羧基)、-NH2(氨基)、-CONH(酰胺基)等也是重要因素。


蠶絲具有18種天然胺基酸

        純蠶絲是純動物蛋白質纖維,為蛋白質的一種,而胺基酸則是蛋白質構成元素,可促進人體新陳代謝,維持生命正常運作,是生命的泉源。人體所需胺基酸有20種,而蠶絲即含有其中之18種。

        人體的細胞是由各種蛋白質組成,所有蛋白質皆由20種胺基酸依不同的排序構成。有些胺基酸可以在人體內,由其他胺基酸轉換,稱為「非必需胺基酸」;有些胺基酸則無法自己合成,或可合成但數量不足以滿足生長需要,必須從食物取得,稱為「必需胺基酸」。人體20種胺基酸中,必需胺基酸有9種(其中有2種可自行合成,但數量不足)。

        蠶絲中,無論絲膠或絲素,皆由18種與人體相同的胺基酸、以不同比例組成,有與人體相近的生物特性,正是蠶絲具有良好親膚性的重要原因。所以,若由蠶絲萃取蠶絲蛋白,再以生物科技轉化降低其分子量,將更有益於人體。


*以上介紹由本會蠶桑產業先進指導,蒐羅國內外研究報告與相關專書資料彙編而成,本會不定時更新資訊,歡迎各界先進不吝指教。

  


參考資料:

1.《絲綢實用小百科》錢小萍主編,中國紡織出版社,2001年7月初版

2.《蠶絲生物學》向仲懷主編,中國林業出版社,2005年9月初版

3.《食用蠶絲驚人的氨基酸力量》東京農工大學名譽教授 平林潔監修,青春出版社,2005年5月初版


桑葉與人工飼料

葉桑與果桑

        桑蠶(家蠶)是生產絲織原料的主要蠶種,主飼料為桑葉。自古種桑與養蠶,即有密不可分的關係。

        桑在植物分類學上屬於桑科、桑屬。於熱帶、亞熱帶地區多為灌木,溫帶地區則以落葉喬木為主,高可達25公尺,但經濟栽植,多修剪為2公尺左右,以方便採收。對環境適應力極強,全台皆可栽種。

        桑的根、枝、葉與果,皆各有用處,一般可概分為葉桑及果桑兩大類。為滿足桑蠶飼養,以栽種葉質與產量皆優的葉桑為主。1970年代隨蠶業發展,台灣地區以栽植單珠平均收葉量達1.7與1.8公斤的台桑2號及台桑3號為多。後隨蠶業式微,葉桑面積逐年縮減,目前多以收穫桑葚及觀光摘採的果桑為主。

 

 桑葉與蠶

        桑蠶為廣食性昆蟲,能喫食白菜、甘藍、紫蘇、萵苣、柘、楮、蒲公英,甚至蘋果等蔬果,但至今桑葉仍為最佳飼料。桑葉含有50多種成分,如水分、蛋白質、碳水化合物、脂類、無機鹽類、維生素等,平均一頭蠶一生食桑約20克,體重最終能增加至一萬倍。

        因餵食時桑葉以新鮮為宜,故桑園多栽種在養蠶室附近,除方便管理外,亦可適時適量、隨採隨用,以確保桑葉品質。

 

 人工飼料與蠶

        除了餵食新鮮桑葉,根據飼養環境與條件,彈性使用人工飼料,則可靈活調配時間與人力資源。人工飼料主要以桑葉粉、脫脂大豆粉、澱粉、檸檬酸、纖維質及維生素等原料調製而成。依成分可分為混合飼料、半合成飼料及合成飼料三種。摻入桑葉粉的稱混合飼料,不含桑葉粉、但有部分天然食物(如大豆粉)者為半合成飼料,單純由胺基酸等化學成分組成的,則是合成飼料。

       人工飼料育蠶研究最早於日本開始,但整體成本較高,至今仍持續改良與發展。若能完全使用人工飼料育蠶,將能擺脫蠶桑千年來的羈絆,打破地域、季節等自然限制,減少稚蠶農藥中毒、病蟲侵害等可能性,降低生產成本,進一步促進更好的產量與蠶絲品質,值得繼續研究。


*以上介紹由本會蠶桑產業先進指導,蒐羅國內外研究報告與相關專書資料彙編而成,本會不定時更新資訊,歡迎各界先進不吝指教。

 

參考資料:

1.《絲綢實用小百科》錢小萍主編,中國紡織出版社,2001年7月初版

2.《我要認識多變的家蠶》陳運造,度假出版有限公司,1999年6月版

3.〈台灣桑樹之分類及品種改良〉張哲嘉,《台灣園藝》52卷4期

4.〈蠶寶寶、桑葉與絲〉顧世紅,國立自然科學博物館館訊第234期

5. 農業部農業主題館-蠶桑館http://kmweb.coa.gov.tw/subject/mp.asp?mp=142