植物蛋白源替代魚粉在魚類配合飼料中的應(yīng)用研究

東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 黃 可 楊雨虹＊ 王玉裕 陸 陽

蛋白質(zhì)是魚類飼料中最重要的營養(yǎng)組分。相對于畜禽而言，魚類對飼料中蛋白質(zhì)含量的需求較高，魚用配合飼料中蛋白質(zhì)含量一般30%以上，有的高達(dá)55%以上。魚類飼料蛋白質(zhì)適宜含量因種類、食性、年齡和發(fā)育階段、水溫、水質(zhì)、飼料蛋白源和日投飼量等因素而異（林鼎，1994）。

魚粉以其蛋白質(zhì)含量高、氨基酸較平衡、不飽和脂肪酸含量豐富等優(yōu)點(diǎn)，成為魚類配合飼料中最重要的蛋白源。隨著規(guī)?；B(yǎng)殖的迅速發(fā)展，魚粉的需求量急劇上升，同時(shí)受自然漁業(yè)資源衰減和過渡捕撈限制，目前魚粉資源供應(yīng)出現(xiàn)嚴(yán)重不足，成為水產(chǎn)養(yǎng)殖進(jìn)一步發(fā)展的制約因素。因此，尋找部分或全部替代魚粉的蛋白源成為魚類飼料營養(yǎng)與飼料研究的熱點(diǎn)之一。植物蛋白源以其價(jià)格低廉且供應(yīng)穩(wěn)定，備受研究者的關(guān)注（程成榮和劉永堅(jiān)，2004；Luo 等，2004；符廣才，2004；Robinson和 Lim，1994）。

1 植物蛋白源替代魚粉對養(yǎng)殖魚類的影響

1.1 植物蛋白源替代魚粉對養(yǎng)殖魚類生長的影響 植物蛋白源對水生動物生長的影響主要有3種方式。一是隨著飼料中植物蛋白源比例的提高，水生動物的生長直線下降。這在虹鱒、斑點(diǎn)叉尾、魴和美洲龍蝦的研究中曾有過報(bào)道（Floreto等 ，2000；Xie 和 Jokumsen，1997；Sheng 和 He，1994；Mohsen 和 Lovell，1990）；二是當(dāng)植物蛋白添加量在一定范圍內(nèi)時(shí)，水生動物的生長率、飼料轉(zhuǎn)化率、蛋白質(zhì)效率等均未出現(xiàn)顯著變化，但當(dāng)添加量超過該范圍時(shí)，水生動物的生長急劇下降（Reigh和 Ellis，1992）；三是當(dāng)飼料中動植物蛋白達(dá)到一定比例時(shí)，水生動物的生長及飼料轉(zhuǎn)化率達(dá)到最佳效果（艾慶輝和謝小軍，2002a、b；陳乃松等，1998），這主要是因?yàn)樘砑右欢康闹参锏鞍自春?，改善了飼料的氨基酸平衡，使之更能滿足水生動物的需求量。

1.2 植物蛋白源對飼料適口性的影響 魚粉中存在較多的促攝食物質(zhì)，因此水生動物對魚粉的適口性較好，攝食率較高（Quartarar等，1998）；植物蛋白源，如：棉籽粕、菜籽粕、豆粕等存在抗?fàn)I養(yǎng)因子、適口性差等問題，長期大量使用對魚類生長、飼料利用率、肉品質(zhì)及生理指標(biāo)產(chǎn)生一定的影響（Bureau等，1998）。其中，植物蛋白源中敗風(fēng)味物質(zhì)和抗?fàn)I養(yǎng)因子會抑制水生動物的食欲，當(dāng)植物蛋白替代魚粉的比例升高時(shí)，促攝食物質(zhì)含量逐漸減少，抗?fàn)I養(yǎng)因子和敗風(fēng)味物質(zhì)增多，水生動物食欲下降，攝食量減少，水生動物生長受阻。但也有研究表明，適口性并不是影響水生動物利用植物蛋白源的重要因素。艾慶輝等（2002b）、Refstie 等 （1998）、Pongmaneerat 和 Watanabe（1992）分別對虹鱒、大西洋鮭和南方鲇的試驗(yàn)研究表明，適口性不是影響水生動物利用植物蛋白源的重要因素。因此，適口性問題在促進(jìn)水生動物生長方面還需進(jìn)一步研究。

1.3 植物蛋白源中抗?fàn)I養(yǎng)因子的影響 植物蛋白源中的抗?fàn)I養(yǎng)因子主要包括蛋白酶抑制因子、凝集素、單寧酸、植酸磷、非淀粉性多糖、棉酚、皂甙、環(huán)丙烯脂肪酸、抗維生素和脂肪氧化酶等（Francis等，2001）?？?fàn)I養(yǎng)因子主要是通過影響水生動物的消化酶活性，降低蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收。同時(shí)，抗?fàn)I養(yǎng)因子可以直接擾亂水生動物正常的生理功能，從而對其產(chǎn)生毒害作用，如菜籽餅中的芥子苷，棉籽餅中的游離棉酚等（Hasan等，1997）?？?fàn)I養(yǎng)因子還可以和某些營養(yǎng)物質(zhì)結(jié)合（如蛋白質(zhì)），形成難以分解的化合物，從而影響該營養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用，如植酸磷可以和蛋白質(zhì)絡(luò)合形成難溶的化合物，影響水生動物對蛋白質(zhì)、磷等營養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用 （Escaffre等，1997）。

1.4 植物蛋白源對水生動物體組成的影響 通常情況下，隨飼料中植物蛋白源比例的上升，水生動物的水分含量上升，干物質(zhì)含量下降，這表明水生動物對植物蛋白源的利用率低于魚粉（Elangovan和Shim，2000）。由于植物蛋白源中非淀粉多糖和低聚糖含量較高，導(dǎo)致了脂肪的消化吸收率下降，因而影響了脂肪在水生動物體內(nèi)的累積代謝率，使水生動物脂肪含量隨著飼料中植物蛋白源含量的升高而下降（Sheng和He，1994）。水生動物攝食含植物蛋白的飼料后，生理狀態(tài)及各項(xiàng)生理指標(biāo)也將發(fā)生變化。Dabrowska和Wojno（1977）提出，虹鱒血清中的蛋白質(zhì)含量、膽固醇、谷草轉(zhuǎn)氨酶（GPT）及谷丙轉(zhuǎn)氨酶（GOT）活力與飼料中植物蛋白源的含量無必然聯(lián)系，而血液中球蛋白含量及肝臟的相對重量則因攝食含植物蛋白飼料而降低。Kaushik等（1995）研究表明，大豆?jié)饪s蛋白的添加并未使虹鱒血漿中的卵黃生成素、血清中的抗體蛋白增多，但卻降低了血清中膽固醇的含量。由此可見，飼料中一定量的植物蛋白將使魚類處于相對較好的生理狀態(tài)，但過量添加將影響魚類的健康狀況。

2 改善水生動物利用植物蛋白源的途徑

2.1 降低植物蛋白源中的抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì) 通過適當(dāng)?shù)募訜帷D壓、膨化和生物發(fā)酵等方法，可消除植物蛋白源中的部分抗?fàn)I養(yǎng)因子。適當(dāng)?shù)募訜峥善茐闹参锏鞍自粗械囊鹊鞍酌敢种埔蜃雍湍氐葻岵环€(wěn)定性因子，改善其適口性，進(jìn)而提高魚類對植物蛋白源的利用率（Arndt等，1999）。

添加外源酶制劑和誘食劑，同樣可以起到改善適口性、去除部分抗?fàn)I養(yǎng)因子的作用。白東清等（2003）研究表明，直接在飼料中添加一定量的微生物植酸酶，能夠提高魚類對植物蛋白源中磷的利用。在含有豆粕、棉籽粕等飼料中添加一定量的植酸酶，可提高虹鱒對磷的表觀消化率，同時(shí)可促進(jìn)生長，提高飼料轉(zhuǎn)化率，提高蛋白質(zhì)、灰分和磷的保留率，提高骨骼、血漿和魚體磷的含量（曾虹等，2002）。通過在飼料中添加外源酶類，可抑制抗?fàn)I養(yǎng)因子的抗?fàn)I養(yǎng)效應(yīng)，提高蛋白質(zhì)、脂肪、多糖和磷的利用率，促進(jìn)生長，改善水生動物對植物蛋白源的利用。當(dāng)前用于水產(chǎn)動物飼料中的酶類主要有蛋白酶、植酸酶和非淀粉多糖酶等。

2.2 添加晶體氨基酸或蛋白源混合搭配提高飼料氨基酸的平衡性 植物蛋白源中的限制性氨基酸是影響魚類生長的主要因素。通過向飼料中添加氨基酸可提高限制性氨基酸的含量，改善氨基酸平衡，提高魚類對植物蛋白源的利用。Vielma等（1998）用大豆?jié)饪s蛋白和豆粕聯(lián)合替代虹鱒飼料中69.4%的魚粉，并補(bǔ)充賴氨酸和蛋氨酸，可顯著提高虹鱒的生長，但對飼料效率沒有顯著影響。

另外，通過不同的蛋白源互相搭配成復(fù)合蛋白也能夠提高魚類對植物蛋白源的利用率?？梢赃m當(dāng)?shù)奶砑右欢康膭游锏鞍讈韽浹a(bǔ)植物蛋白源氨基酸的不平衡。Schafer和Koppe（1995）用大豆蛋白、玉米蛋白和肉骨粉替代100%的魚粉，對虹鱒幼魚的攝食、生長和體組成均沒有顯著影響。

3 小結(jié)

蛋白質(zhì)在魚體中最終以氨基酸和小肽的形式被吸收利用，因此魚類對蛋白質(zhì)的需求實(shí)際上是對不同氨基酸的最佳組合比例及含量的需要。魚類必需氨基酸有10種：精氨酸、組氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸、色氨酸和纈氨酸。飼料中必需氨基酸的適宜比例反映了飼料及其蛋白質(zhì)的品質(zhì)。在一般情況下，必需氨基酸與飼料蛋白質(zhì)含量呈正相關(guān)，因此飼料中必需氨基酸的適宜含量與比例對魚體的生長發(fā)育要比飼料中蛋白質(zhì)的適宜含量更為重要 （劉煥亮等，2002）。

有關(guān)水生動物對植物蛋白源的利用還存在許多尚未解決的問題。例如，植物蛋白源氨基酸不平衡，植物蛋白源中普遍存在的抗?fàn)I養(yǎng)因子等，限制了其在水產(chǎn)飼料中的應(yīng)用。今后，隨著生物技術(shù)的快速發(fā)展，通過發(fā)酵工程和酶工程等技術(shù)，對植物蛋白源進(jìn)行深加工處理，植物蛋白源替代魚粉的研究必將會取得進(jìn)一步的發(fā)展。

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