魚粉是水產飼料主要的蛋白源，但有限的海洋捕撈資源已無法滿足快速成長的水產養殖業，有必要發展永續性的飼料蛋白源替代魚粉，降低對海洋資源的依賴。昆蟲能高效率去化廢棄物，並轉為可再利用的昆蟲蛋白質，依據現行飼料法規「可供給家畜、家禽、水產動物之飼料參考物質表」，開放作為飼料使用的昆蟲包括蠶蛹、蜂蛹、蠅蛆、蚯蚓、麵包蟲、大麥蟲、孑孒、絲蚯蚓、紅蟲、蝗蟲和水虻粉 (虻讀音同萌)，其中具有生命週期短以及成蟲不會攝食等特點的黑水虻 (圖 1)，飼料轉換率可達1.7–3.6 (Gligorescu et al., 2020)，且屬於本土物種，商業化養殖若發生蟲體逃逸，對生態系的影響和疾病傳播風險低，是理想的循環農業工具蟲。
圖1、黑水虻成蟲
黑水虻的生活史分為卵、幼蟲、蛹和成蟲 4 個階段 (圖2)，卵孵化所需時間大約 4 天，孵化後幼蟲可分為 6 個齡期，幼蟲期共計約 14 天。剛孵化之 1 齡期幼蟲體長約 0.1 公分，齡期間以脫皮劃分，第 6 齡期幼蟲稱作預蛹，體長約 2.5–2.8 公分，可以進行收成。此階段幼蟲體色開始變黑、停止攝食並爬出培養基尋找化蛹場所，和其他昆蟲相比，能減少從培養基篩選蟲體的收成人力，故又稱作自我收成 (self-harvest)；蛹期約 14 天變態為成蟲，成蟲約可存活9 天 (Ferrarezi et al., 2016)。
圖2、黑水虻生活史
黑水虻幼蟲粉一般成分如表 所示。未經脫脂處理直接乾燥的全脂黑水虻幼蟲粉 (圖3)，含有水分 0.06%、粗蛋白 45.26%、粗脂肪 21.60%、灰分 5.73%，其中粗蛋白和粗脂肪含量均未達CNS (National Standards of the Republic of China) 規範的魚粉標準；經壓榨脫脂處理的蟲粉 (圖3右)，含有水分 2.82%、灰分 8.11%、粗蛋白 60.05%、粗脂肪 8.12%，符合CNS魚粉標準中最佳的一級規格。黑水虻幼蟲含有高含量的油脂，直接乾燥粉碎成蟲粉會有結塊的問題，容易影響飼料的配製與原料保存的穩定性，應用於水產飼料時，需注意高油脂含量的影響，或預先予以脫脂處理。
圖3、黑水虻幼蟲 (左) 全脂黑水虻幼蟲粉 (中) 脫脂黑水虻幼蟲粉 (右)
黑水虻除了蟲體蛋白可用於飼料蛋白源外，培育過程所排出的虻糞，有機質含量高達80%，同時含有全氮 (2%) 與全磷酐 (2%)，可作為農業有機堆肥 (梁等，2020)；昆蟲外殼的幾丁質萃取率約 6–14% (Złotko et al., 2021; Hahn et al., 2022)，可應用於醫藥、健康食品和美妝等高附加價值產業。另外研究發現，作為生態系中的分解者，黑水虻為適應高病原菌的惡劣環境，含有能有效抑制病原菌的抗菌肽，可望開發為天然的抗生素替代品 (Borrelli et al., 2021; Van Moll et al., 2022)，創造副產物去化與產品加值的循環經濟。