動(dòng)物源飼料氨基酸含量的測(cè)定與評(píng)價(jià)

邵金良 黎其萬(wàn) 劉宏程 和麗忠 楊 芳 樊建麟

蛋白質(zhì)是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，而動(dòng)物對(duì)蛋白質(zhì)的需求本質(zhì)上是對(duì)氨基酸的需求，因此飼料中氨基酸的種類和含量是衡量其質(zhì)量高低的一項(xiàng)重要指標(biāo)。蛋白質(zhì)是畜禽生產(chǎn)的重要營(yíng)養(yǎng)源，其供給不足不僅會(huì)造成飼料低效，加大飼養(yǎng)成本，還會(huì)嚴(yán)重影響畜禽生長(zhǎng)和產(chǎn)品質(zhì)量。2008年，我國(guó)飼料產(chǎn)品總產(chǎn)量達(dá)1.37億噸，飼料工業(yè)總產(chǎn)值4 258億元，連續(xù)17年飼料總產(chǎn)量位居世界第二。若按蛋白質(zhì)平均含量16%計(jì)算，年需100%蛋白質(zhì)1 800多萬(wàn)噸。我國(guó)每年可供純蛋白700余萬(wàn)噸，還短缺1 100余萬(wàn)噸純蛋白。眾所周知，蛋白質(zhì)飼料中蛋白質(zhì)含量平均按40%計(jì)算，我國(guó)每年虧缺2 800萬(wàn)噸蛋白質(zhì)飼料。目前動(dòng)物蛋白飼料主要是魚粉，從營(yíng)養(yǎng)組成和消化率來看，魚粉屬優(yōu)質(zhì)動(dòng)物蛋白質(zhì)，但魚粉的供應(yīng)量日益緊缺，我國(guó)的多數(shù)魚粉從國(guó)外進(jìn)口，且價(jià)格昂貴，尋求魚粉替代物是我國(guó)畜禽養(yǎng)殖和畜牧產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要研究方向。我國(guó)動(dòng)物下腳料資源豐富，但利用率少，若將這些動(dòng)物雜骨、下腳料、廢棄物等資源充分利用，則可彌補(bǔ)我國(guó)動(dòng)物蛋白質(zhì)飼料的嚴(yán)重不足。

填裝、混合及制粒等生產(chǎn)工藝均會(huì)影響飼料營(yíng)養(yǎng)含量，但最大的變異來源于飼料原料，約占67%。氨基酸是飼料原料中的主要營(yíng)養(yǎng)成分之一，其含量會(huì)因產(chǎn)地、加工工藝和種類等因素的影響而存在差異。本文采用氨基酸自動(dòng)分析測(cè)定了云南肉粉、秘魯魚粉和酶力肽等飼料原料氨基酸含量，統(tǒng)計(jì)分析了這幾種主要飼料原料中賴氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸的含量和比例，以期為肉粉、肉骨粉、酶力肽等的精深開發(fā)利用和作為魚粉替代物提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

動(dòng)物源飼料樣品共21份，材料的編號(hào)和名稱詳見表1。

表1 供試用動(dòng)物源飼料的編號(hào)和名稱

1.2 測(cè)試材料的制備

按飼料采樣方法制備試樣，要求粉碎粒度能一次性達(dá)95%以上過40目篩，粉碎樣品充分混合后 (篩上、篩下的全部樣品)裝入磨口瓶中備用。在粉碎樣品時(shí)，磨膛不能發(fā)熱。

1.3 試劑

鹽酸（優(yōu)級(jí)純），汕頭市西隴化工廠有限公司；氫氧化鈉（優(yōu)級(jí)純），華北地區(qū)特種化學(xué)試劑開發(fā)中心；檸檬酸（優(yōu)級(jí)純）、無水乙酸鈉（優(yōu)級(jí)純）、冰醋酸（優(yōu)級(jí)純）天津市軒昂科工貿(mào)有限公司；氯化鈉（優(yōu)級(jí)純）、檸檬酸三鈉（優(yōu)級(jí)純），天津市風(fēng)船化學(xué)試劑有限公司；無水乙醇（優(yōu)級(jí)純），天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；茚三酮（色譜純），和光純藥工業(yè)株式會(huì)社；17種L-氨基酸混合標(biāo)樣(0.1 mol/l HCl儲(chǔ)備液)由Sigma公司出品。

1.4 儀器及設(shè)備

樣品粉碎機(jī)；分析天平（感量0.000 1 g，梅特勒-托利多儀器有限公司）；酒精噴燈；HG101-2型烘箱（南京實(shí)驗(yàn)儀器廠）；日立L-8800型氨基酸自動(dòng)分析儀、茚三酮柱后衍生離子交換色譜儀，要求各氨基酸的分辨率大于90%(氨基酸自動(dòng)分析儀測(cè)定流速：緩沖溶液為0.40 ml/min，茚三酮溶液0.35 ml/min)。

1.5 測(cè)試儀器和測(cè)定方法質(zhì)量控制

1.5.1 檢查方法

取儀器隨機(jī)配備的氨基酸標(biāo)準(zhǔn)品（AA-S-18），用微量注射器抽取適量的標(biāo)準(zhǔn)溶液樣品，配成一定量的溶液,重復(fù)性測(cè)試(n≥6),將測(cè)試數(shù)據(jù)按以下公式計(jì)算。

式中：——n次進(jìn)樣的峰面積(或保留時(shí)間)的算術(shù)平均值；

xi——第i次進(jìn)樣的峰面積或保留時(shí)間；

n——測(cè)定次數(shù)；

SD——標(biāo)準(zhǔn)偏差；

RSD——相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差。

1.5.2 判定要求

①保留時(shí)間重現(xiàn)性：丙氨酸相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）≤0.5%，精氨酸相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）≤0.3%。

②峰面積重現(xiàn)性：甘氨酸相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）≤1.0%，組氨酸相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）≤1.0%。

1.6 樣品前處理

稱取試樣 80～100mg（精確至 0.000 1 g）二份，分別置于20 ml水解管中，加10.00 ml酸解劑，抽真空，封口。將水解管放在(110±1)℃恒溫干燥箱中，水解22 h。冷卻、混勻、開管，過濾至25.0 ml容量瓶中用6.0 mol/l的NaOH溶液調(diào)pH值至中性，用去離子水定容。用0.45 μm濾膜過濾，取1 ml濾液與上機(jī)用鹽酸溶液等體積混合，供上機(jī)使用。

2 結(jié)果與討論

2.1 測(cè)試儀器和測(cè)定方法質(zhì)量控制

為了保證分析結(jié)果數(shù)據(jù)的可靠性和可溯源性，對(duì)選定方法進(jìn)行評(píng)價(jià)，指標(biāo)采用精密度（相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差）。采用氨基酸標(biāo)準(zhǔn)品,連續(xù)進(jìn)樣6針，進(jìn)行丙氨酸和精氨酸保留時(shí)間重現(xiàn)性，甘氨酸和組氨酸峰面積重現(xiàn)性等指標(biāo)的分析測(cè)試。結(jié)果見表2。

表2 測(cè)試儀器和測(cè)定方法質(zhì)量控制指標(biāo)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差

由表2可知,保留時(shí)間相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）丙氨酸為0.086%，優(yōu)于0.50%；精氨酸為0.046%，優(yōu)于0.30%。峰面積相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）甘氨酸為0.80%，優(yōu)于1.0%；組氨酸為0.74%，優(yōu)于1.0%。說明該方法精密度高，適合實(shí)驗(yàn)樣品的測(cè)定。

2.2 動(dòng)物源飼料氨基酸組成

按試驗(yàn)方法對(duì)收集的動(dòng)物源性飼料樣品進(jìn)行3次平行測(cè)定取平均值，結(jié)果見表3。

由表3可知：?jiǎn)螐慕M成蛋白質(zhì)的氨基酸種類來看，各動(dòng)物源性飼料氨基酸是一致的，均含有17種氨基酸。按動(dòng)物源性的種類而言，不同產(chǎn)地的肉粉氨基酸總量(平均值為56.4%)略高于其它種類的動(dòng)物源性飼料 (平均值為52.5%)，前者比后者高出3.9個(gè)百分點(diǎn)，氨基酸總量最低的為魚粉(平均值為49.1%)。同一品種樣品，肉粉中氨基酸總量最高的為廣東肉粉（68.3%），其次為山東肉粉（61.5%），含量最低的為云南牛肉粉（39.9%）；對(duì)于其它種類的動(dòng)物源性飼料氨基酸總量而言，含量最高的為酶力肽（78.9%），其次為羽毛粉（68.7%），含量最低的為純骨粉（21.6%）。

2.3 動(dòng)物源飼料氨基酸占總氨基酸的比例（見表4）

由表4可知，肉粉類含量最高的是甘氨酸，約占肉粉總氨基酸的9.2%～27.5%；其次為谷氨酸、脯氨酸、丙氨酸，分別占 11.7%～13.9%、8.7%～13.3%和6.9%～9.1%；蛋氨酸占0.9%～2.4%。魚粉谷氨酸含量最高,約占魚粉總氨基酸的14.6%～15.8%,其次天冬氨酸、亮氨酸和賴氨酸,分別占總氨基酸的9.6%～9.9%、7.9%～8.1%和8.4%，蛋氨酸占3.2%～3.6%，組氨酸和胱氨酸含量最少，占總氨基酸的2.4%～3.1%和2.3%～3.4%。谷氨酸在組成飼料蛋白質(zhì)的氨基酸中含量偏高，具有普遍性。其原因可能有：一是前處理時(shí)，水解蛋白質(zhì)，谷氨酰胺轉(zhuǎn)化為谷氨酸；二是谷氨酸在全部氨基酸生物合成中處于中心位置，成為其它氨基酸合成氨基(-NH2)的直接供體。其它類氨基酸含量較高為：羽毛粉中谷氨酸占11.0%，彌渡骨粉甘氨酸占21.9%，蹄角粉谷氨酸占18.0%，云南純骨粉甘氨酸占24.9%，云南肉骨粉甘氨酸占14.9%，蟲肽谷氨酸占12.7%，酶力肽絲氨酸占13.3%。酶力肽蛋氨酸，彌渡骨粉、蹄角粉、純骨粉和肉骨粉等胱氨酸含量都較低。

2.4 動(dòng)物源飼料必需氨基酸的種類和含量

2.4.1 必需氨基酸種類

表3 供試樣品氨基酸分析測(cè)試結(jié)果（%）

表4 供試樣品各種氨基酸占總氨基酸的比例（%）

大多數(shù)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)所需必需氨基酸經(jīng)研究確定有亮氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸、纈氨酸等7種氨基酸。動(dòng)物體攝取氨基酸平衡的飼料，吸收到體內(nèi)才能有效地進(jìn)行生物化學(xué)反應(yīng)，合成新的蛋白質(zhì)。事實(shí)上任何一種飼料蛋白質(zhì)的必需氨基酸達(dá)到一種理想的氨基酸平衡是不可能的，總是某種必需氨基酸或多或少。生產(chǎn)實(shí)踐證明，無論缺乏哪一種必需氨基酸，都會(huì)影響飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

2.4.2 必需氨基酸的平衡性分析

用于氨基酸平衡性分析的指標(biāo)是氨基酸評(píng)分值，即1.0 g待測(cè)樣品中某種必需氨基酸占1.0 g標(biāo)準(zhǔn)品中該必需氨基酸毫克數(shù)的比值。若氨基酸評(píng)分值大于1，表明被測(cè)樣品該氨基酸含量高于標(biāo)準(zhǔn)要求，若評(píng)分值小于1，則表明低于標(biāo)準(zhǔn)要求。經(jīng)計(jì)算，測(cè)試樣品中7種必需氨基酸的氨基酸評(píng)分見表5。

由表5可見，各類動(dòng)物源性飼料氨基酸組成比例不盡相同，肉粉必需氨基酸評(píng)分值在66.9%～87.0%。史新娥等研究了幾種肉粉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，其研究數(shù)據(jù)表明，對(duì)于肉粉，除胱氨酸含量較低外，其它氨基酸消化率均在80%以上，屬于較好的蛋白質(zhì)飼料。

魚粉是全世界使用最廣泛、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富的飼料原料，其蛋白質(zhì)含量一般在60%～70%，而且魚粉蛋白質(zhì)的氨基酸組成比較平衡，利用率很高。曹讓等進(jìn)行了魚粉質(zhì)量的氨基酸評(píng)價(jià)的研究，提出了采用蛋氨酸、賴氨酸和氨基酸總量作為判斷魚粉級(jí)別和魚粉摻假的評(píng)價(jià)指標(biāo)。本研究魚粉樣品氨基酸評(píng)分值在89.8%～103.7%，其蛋氨酸含量為1.68%，賴氨酸含量為4.13%，分別高于魚粉質(zhì)量狀況分級(jí)建議值的一級(jí)魚粉蛋氨酸1.60%和二級(jí)魚粉賴氨酸3.80%。

表5 樣品必需氨基酸的含量（%）

其它樣品氨基酸評(píng)分值為63.0%～121.5%。長(zhǎng)期以來，蹄骨、蹄角粉等動(dòng)物副產(chǎn)物和下腳料，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值不被人們看好和被隨意拋棄，造成巨大的浪費(fèi)和污染。王成等研究認(rèn)為，肉骨粉替代魚粉對(duì)鯉魚生產(chǎn)性能降低的影響不顯著。中國(guó)飼料資料庫(kù)數(shù)據(jù)顯示，采用不去肓腸的正常雞測(cè)定其對(duì)肉粉、肉骨粉的氨基酸真消化率，測(cè)定結(jié)果表明，除胱氨酸的消化率肉粉為57.0%，肉骨粉為58.0%，其它氨基酸消化率均在80%以上，說明肉粉和肉骨粉屬于較好的蛋白質(zhì)飼料。

3 結(jié)論

3.1 由丙氨酸、精氨酸、甘氨酸和組氨酸等4個(gè)指標(biāo)的重現(xiàn)性試驗(yàn)表明，保留時(shí)間RSD：丙氨酸為0.086%，優(yōu)于0.50%；精氨酸0.046%,優(yōu)于0.30%。峰面積RSD:甘氨酸為0.80%,優(yōu)于1.0%；組氨酸為0.74%,優(yōu)于1.0%。說明該方法精密度高，適合實(shí)驗(yàn)樣品的測(cè)定。

3.2 上述動(dòng)物源性飼料的氨基酸測(cè)定結(jié)果表明，動(dòng)物源性飼料均含有17種氨基酸，且氨基酸組成比例比較合理，能滿足動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)對(duì)必需氨基酸的需要。肉粉氨基酸含量最高，平均值為56.4%，骨粉和酶力肽等次之，平均含量為52.5%，魚粉含量最低，平均值為49.1%。

3.3 通過比較樣品單一氨基酸占總氨基酸比例可知，含量較高的為：肉粉類的甘氨酸，魚粉的谷氨酸，其他類樣品羽毛粉的谷氨酸，彌渡骨粉的甘氨酸，蹄角粉的谷氨酸，云南純骨粉的甘氨酸，云南肉骨粉的甘氨酸，云南蟲肽的谷氨酸，云南酶力肽的絲氨酸；含量較低的為肉粉類為組氨酸，魚粉分別為脯氨酸和組氨酸，酶力肽的蛋氨酸，彌渡骨粉、蹄角粉、純骨粉和肉骨粉等的胱氨酸含量都較低。

3.4 通過必需氨基酸的平衡性分析及安全評(píng)價(jià)試驗(yàn)認(rèn)為：魚粉是一種優(yōu)質(zhì)的動(dòng)物性蛋白質(zhì)飼料，以適當(dāng)?shù)谋壤砑拥脚浜巷暳现校梢栽黾优浜巷暳舷拗菩园被岬暮浚纳骑暳系鞍踪|(zhì)的品質(zhì)，提高飼料利用率。肉骨粉、肉粉是肉類加工業(yè)的副產(chǎn)品，其蛋白質(zhì)含量豐富、價(jià)格相對(duì)便宜，本文測(cè)定動(dòng)物源性飼料氨基酸總量，結(jié)果表明，這類物質(zhì)必需氨基酸含量豐富，在飼料加工過程中，可作為魚粉替代物。

10篇，刊略，需者可函索）