飼用羽毛肽粉營(yíng)養(yǎng)成分分析

姚清華 蘇德森 宋永康 劉文靜

隨著社會(huì)發(fā)展和生活水平的提高，人類對(duì)優(yōu)質(zhì)水產(chǎn)品的需求量日益增大，對(duì)其質(zhì)量的要求越來(lái)越高。水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)呈現(xiàn)快速的集約化、工廠化生產(chǎn)的勢(shì)頭，對(duì)飼料的需求量明顯增大，導(dǎo)致飼料主要蛋白源——魚粉供應(yīng)日趨緊張，魚粉價(jià)格逐年攀升。近年來(lái)，水產(chǎn)科技人員對(duì)替代蛋白源進(jìn)行了大量的研究、開發(fā)，出現(xiàn)了大量飼料替代蛋白源，包括豆粕、棉籽粕、肉骨粉，但這些替代蛋白營(yíng)養(yǎng)價(jià)值參差不齊。

我國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)達(dá)，副產(chǎn)品羽毛產(chǎn)量頗豐。羽毛營(yíng)養(yǎng)成分種類豐富，除賴氨酸、蛋氨酸含量較低外，其它動(dòng)物必需氨基酸含量均略高于魚粉，且含有維生素B12和一些未知的生長(zhǎng)因子，具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，是飼料行業(yè)潛在的蛋白源。但其富含的角蛋白，難以被水產(chǎn)動(dòng)物消化吸收是限制羽毛產(chǎn)品在水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域進(jìn)行大規(guī)模應(yīng)用的主要瓶頸。姚清華等報(bào)道了通過(guò)堿解、酶解等技術(shù)體外降解處理羽毛角蛋白，成功制備了飼用羽毛肽粉，提高了羽毛產(chǎn)品的體外消化率。為了全面評(píng)估、合理利用飼用羽毛肽粉，本研究分析了飼用羽毛肽粉基本營(yíng)養(yǎng)成分、氨基酸和脂肪酸的組成及含量，并進(jìn)行了營(yíng)養(yǎng)學(xué)評(píng)價(jià)，為其在水產(chǎn)飼料領(lǐng)域的應(yīng)用奠定營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

羽毛粉取自福州科匯生物技術(shù)有限公司；飼用羽毛肽粉，參照姚清華等(2010、2011）方法制備。

1.2 方法

1.2.1 粗蛋白測(cè)定

參照GB/T6432—1994測(cè)定粗蛋白質(zhì)。采用Kjeltec 2300 Analyze Unit自動(dòng)定氮儀測(cè)定樣品粗蛋白含量。

1.2.2 粗脂肪測(cè)定

參照GB/T6433—2006測(cè)定粗脂肪。采用索氏抽提法，石油醚作抽提溶劑，在55℃下抽提脂肪6 h以上，計(jì)算樣品粗脂肪含量。

1.2.3 糖分測(cè)定

稱取2 g樣品，至250 ml容量瓶中，加50 ml水，緩慢加入5 ml乙酸鋅溶液及5 ml亞鐵氰化鉀溶液，定容，混勻，靜置30min，過(guò)濾。吸取50ml濾液，置于100ml容量瓶中，加入 5 ml鹽酸(1+1，V/V)，68～70 ℃水浴加熱15 min，冷卻后加2滴甲基紅指示液，用200 g/l NaOH中和，加水定容后，再根據(jù)GB/T5009.7—2008進(jìn)行測(cè)定。

1.2.4 粗灰分測(cè)定

參照GB/T6438—2007測(cè)定粗灰分。樣品在電爐上碳化至無(wú)煙，置于馬弗爐550℃灼燒3 h，如果有碳粒冷卻后用蒸餾水潤(rùn)濕，在103℃的干燥箱中蒸干，再于550℃灼燒2 h，放入干燥器冷卻至室溫，稱重，計(jì)算粗灰分。

1.2.5 體外消化率測(cè)定

參照NY/T 915—2004測(cè)定飼用羽毛肽粉的體外消化率。

1.2.6 鹽分測(cè)定

參照GB/T6438—2007測(cè)定鹽分。

1.2.7 氨基酸組成測(cè)定及氨基酸系數(shù)計(jì)算

參照 GB/T18246—2000(7.1.1.1)采用日立 L8800型氨基酸自動(dòng)分析儀測(cè)定樣品氨基酸組成。其中，鹽酸水解法測(cè)定17種氨基酸組成，并采用堿水解法測(cè)定樣品中色氨酸含量。將所測(cè)得必需氨基酸換算成每克蛋白質(zhì)中含氨基酸毫克數(shù)，以魚粉氨基酸組成模式為參比，并按下式計(jì)算氨基酸分(amino acid score,AAS)及氨基酸比值系數(shù)(ratio coefficient of amino acid,RC)。

氨基酸分=[每克待評(píng)蛋白質(zhì)中必需氨基酸含量(mg)/魚粉模式中每克蛋白質(zhì)相應(yīng)必需氨基酸含量(mg)]×100；氨基酸比值系數(shù)=氨基酸分/氨基酸分之均數(shù)。

1.2.8 脂肪酸組成測(cè)定

取適量樣品，按1.2.2提取粗脂肪，加入4 ml異辛烷，混勻，加0.5 ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%氫氧化鉀溶液，皂化2 h，加正己烷(用NaCl飽和)1 min，取上清液備用。

島津GC－2010氣相色譜儀（配火焰離子化檢測(cè)器）。色譜柱為HP88（100 m×0.25 mm×0.2 μm）。色譜（GC）條件：進(jìn)樣口溫度250℃；載氣為氮?dú)?；柱流?.79 ml/min；柱前壓216.8 kPa；柱起始溫度80℃，保持3 min，以20℃/min升至175℃，再以4℃/min升至 230 ℃，保持 12 min。分流進(jìn)樣 1 μl，分流比 20： 1。檢測(cè)器溫度250℃。

以標(biāo)準(zhǔn)樣品的相對(duì)保留時(shí)間定性。用面積歸一化法定量。

2 結(jié)果

2.1 飼用羽毛肽粉的一般營(yíng)養(yǎng)成分

經(jīng)測(cè)定飼用羽毛肽粉粗蛋白、粗脂肪、糖分和粗灰分、鹽分分別為85.05%、7.9%、1%、7.76%、0.9%。體外消化率比市售羽毛粉約提高24%。

2.2 飼用羽毛肽粉的氨基酸

飼用羽毛肽粉氨基酸種類齊全，其組成如表1所示。氨基酸總量占其總量的70.47%，占蛋白質(zhì)的82.86%，具有水產(chǎn)動(dòng)物所需的13種必需或半必需氨基酸，其中必需氨基酸含量占總量的27.78%，占氨基酸總量的39.42%，與非必需氨基酸的比值為65.07%；呈味氨基酸占總量的38.7%，占氨基酸總量的54.92%。鮮味氨基酸的天冬氨酸和谷氨酸，占氨基酸總量的17.64%；甘味氨基酸的甘氨酸和丙氨酸占氨基酸總量的16.48%；與甘味有關(guān)的絲氨酸和脯氨酸占氨基酸總量的20.80%。所有的氨基酸中脯氨酸含量最高，占氨基酸總量的11.22%；蛋氨酸含量最低，占氨基酸總量的0.37%。

氨基酸分及比值系數(shù)如表2所示，相對(duì)含量超過(guò)或接近魚粉的必需氨基酸：異亮氨酸、亮氨酸、蘇氨酸、纈氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸、精氨酸。從比值系數(shù)分可以看出，與魚粉相比，飼用羽毛肽粉作為水產(chǎn)飼料蛋白源的限制性氨基酸排序?yàn)橘嚢彼?、組氨酸、色氨酸、蛋氨酸+胱氨酸。

表1 飼用羽毛肽粉氨基酸組成(%)

表2 飼用羽毛肽粉氨基酸組成及氨基酸比值系數(shù)

2.3 飼用羽毛肽粉的脂肪酸(見表3)

飼用羽毛肽粉與魚粉含有的脂肪酸種類基本一樣，主要含有14種脂肪酸，但缺少動(dòng)物體腦部發(fā)育及神經(jīng)活動(dòng)所必需的DHA(C22：6n3)。其中飽和脂肪酸（saturated fatty acids,SFA）6種，不飽和脂肪酸（unsaturated fatty acids,UFA）8種，包括4種單不飽和脂肪酸（mono-unsaturated fatty acids,MUFA），4種多不飽和脂肪酸（poly-unsaturated fatty acids,PUFA）。飼用羽毛肽粉中不飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸、多不飽和脂肪酸、ω-3不飽和脂肪酸分別約占脂肪酸總量的25%、15%、10%、2%。飼用羽毛肽粉中ω-3PUFA含量遠(yuǎn)低于魚粉中的23%，魚粉多不飽和脂肪酸中DHA（C22：6n3）和EPA（C20：5n3）相對(duì)含量分別高達(dá)14.6%和8%，而飼用羽毛肽粉中EPA含量?jī)H占脂肪總量的2%。飼用羽毛肽粉中C18：0含量最高，占總脂肪酸量的34.6%；C20：1n9含量最低，占脂肪酸總量的0.16%。魚粉中C16：0含量最高，占總脂肪酸量的30.9%；C12： 0、C18： 3n6 含量最低，分別占脂肪酸總量的0.26%。

表3 飼用羽毛肽粉脂肪酸組成及相對(duì)含量

3 討論

在參比的飼料蛋白源中，飼用羽毛肽粉粗蛋白含量最高，比魚粉約高36.16%，與豬血粉接近。但粗脂肪含量明顯低于魚粉，僅高于棉籽粕及豬血粉。粗灰分含量?jī)H低于魚粉，高于其它飼料蛋白源，具體見表4。

表4 飼用羽毛肽粉與其它飼料蛋白源主要營(yíng)養(yǎng)成分比較(%)

飼料蛋白源的優(yōu)劣不僅取決于氨基酸平衡及消化吸收率，在一定程度上也取決于適口性——呈鮮味的天冬氨酸和谷氨酸、呈甘味的甘氨酸和丙氨酸以及與甘味有關(guān)的脯氨酸和絲氨酸的含量。從表5可以明顯看出，與其它飼料蛋白源相比，飼用羽毛肽粉是一類飼用風(fēng)味較高和口感較好的飼料蛋白源。飼用羽毛肽粉和魚粉的必需氨基酸分別為氨基酸總量的39.42%、42.76%，研究發(fā)現(xiàn)，較優(yōu)的飼料蛋白源中必需氨基酸占總氨基酸量的40%左右。針對(duì)羽毛產(chǎn)品中各種限制性氨基酸的相應(yīng)短缺量進(jìn)行配方設(shè)計(jì)，選取與相應(yīng)氨基酸含量較高的互補(bǔ)的蛋白源進(jìn)行搭配，如富含賴氨酸的蠶豆粉漿蛋白粉、血粉等，富含蘇氨酸、色氨酸的血粉等，富含組氨酸的豆粕、玉米粉等，或直接添加相應(yīng)的限制性氨基酸。

脂肪酸是動(dòng)物維持正常組織細(xì)胞結(jié)構(gòu)和生理機(jī)能所必需的物質(zhì)，其中部分多不飽和脂肪酸水產(chǎn)動(dòng)物自身無(wú)法合成，必須由飼料提供或提供特定的前體物。飼用羽毛肽粉中雖含有脂肪酸，但與魚粉相比，其主要含有飽和脂肪酸，脂肪酸的種類、含量均無(wú)法滿足水產(chǎn)動(dòng)物生長(zhǎng)需要。研究發(fā)現(xiàn)，必需脂肪酸作為磷脂成分、前列腺素類、參與類脂膽固醇代謝、對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物生長(zhǎng)繁殖、腦和神經(jīng)活動(dòng)具有重要作用。缺乏動(dòng)物體神經(jīng)組織活動(dòng)必需的DHA，且EPA相對(duì)含量也明顯低于魚粉，研究發(fā)現(xiàn)，飼料中EPA含量不足時(shí)，會(huì)導(dǎo)致親蝦不產(chǎn)卵。因此，在利用飼用羽毛肽粉為主蛋白源的飼料中，可以適量添加外源性的魚油進(jìn)行平衡。

表5 飼用羽毛肽粉與其它飼料蛋白源氨基酸組成比較(%)

4 結(jié)論

①飼用羽毛肽粉粗蛋白、粗脂肪、糖分和粗灰分、鹽分分別為85.05%、7.9%、1%、7.76%、0.9%。

②飼用羽毛肽粉含有18種氨基酸，總氨基酸、必需氨基酸和呈味氨基酸分別占總量的70.47%、27.78%、38.70%，總氨基酸占蛋白質(zhì)的82.86%，必需氨基酸和呈味氨基酸分別占氨基酸總量的39.42%和54.92%。飼用羽毛肽粉作為魚粉替代品的限制性氨基酸為賴氨酸、組氨酸、色氨酸、蛋氨酸+胱氨酸。

③飼用羽毛肽粉含14種脂肪酸，不飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸、多不飽和脂肪酸、ω-3不飽和脂肪酸分別占脂肪酸總量的25%、15%、10%、2%，EPA占脂肪酸含量的2%，未發(fā)現(xiàn)含有DHA。

④飼用羽毛肽粉含有豐富的營(yíng)養(yǎng)，但其作為水產(chǎn)動(dòng)物飼料蛋白源在氨基酸平衡及不飽和脂肪酸含量較魚粉差，可通過(guò)調(diào)整營(yíng)養(yǎng)配方，改善其應(yīng)用價(jià)值。

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