羽毛肽粉作為瓦氏黃顙魚飼料蛋白源的氨基酸平衡性研究

姚清華等

摘要：以瓦氏黃顙魚（Pelteoebagrus vachelli）肌肉氨基酸組成為參考模式，研究了羽毛肽粉作為其飼料蛋白源的氨基酸營養(yǎng)價值，并與常規(guī)水產(chǎn)飼料蛋白源魚粉進行了比較。結(jié)果表明，羽毛肽粉富含Ile、Leu、Phe+Tyr、Thr、Val，其特有的氨基酸組成特點決定了其在瓦氏黃顙魚飼料中有一定的應(yīng)用前景。作為蛋白源，在一定程度上彌補了魚粉Phe+Tyr等氨基酸的不足，其主要限制性氨基酸為Lys、His、Met、Cys、Cys、Trp、Thr。在配方設(shè)計時應(yīng)選用富含Lys的蠶豆粉漿蛋白粉，富含Thr、Trp的血粉，富含His的豆粕、玉米粉等蛋白源與其進行配合使用。

關(guān)鍵詞：瓦氏黃顙魚（Pelteoebagrus vachelli）；羽毛肽粉；氨基酸；蛋白源

中圖分類號：S963 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2015）16-3998-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.16.043

Amino Acid Nutrition of Feather Peptide Meal as Feed Protein Resource for Yellow Catfish（Pelteoebagrus vachelli）

YAO Qing-hua1，2，3，YAN Sun-an1，2，3，GUO Qing-xiong4，ZHANG Kui-feng5，SHI Qing-chao5，LIN Qiu1，2，3

（1.Fujian Key Laboratory of Precision Measurement of Agriculture，F(xiàn)uzhou 350003，China ；2.Laboratory of Quality and Safety Risk Assessment for Agro-products， Ministry of Agriculture，F(xiàn)uzhou 350003，China；3.Central Laboratory，F(xiàn)ujian Academy of Agricultural Sciences， Fuzhou 350003，China；4.Fujian Zhengyuan Feed Co.， Ltd.， Putian 351111， Fujian， China；5.Fisheries College， Jimei University， Xiamen 361021，F(xiàn)ujian， China）

Abstract：The experiment was undertaken to estimate the amino acid nutrition of feather peptide meal and fish meal as feed protein resource for yellow catfish（Pelteoebagrus vachelli）. Feather peptide meal were rich in Ile，Leu，Phe+Tyr，Thr，Val，indicated that it could be used as protein resource with fish meal， which was poor in Phe+Tyr. As protein resource for yellow catfish feed， the first restrict amino acid of feather peptide meal was Lys，followed by His， Met+Cys， Trp， Thr. The balance of amino acid for feather meal can be improved by mixed with other protein resource such as， blood meal， soybean and so on.

Key words： Pelteoebagrus vachelli； feather peptide meal； amino acid； protein resource

瓦氏黃顙魚（Pelteoebagrus vachelli），又名江黃顙魚，黃顙魚屬中個體最大的種，肉質(zhì)細嫩、味道鮮美、少肌間刺、營養(yǎng)豐富，深受消費者喜愛，具有較高的經(jīng)濟價值[1，2]。瓦氏黃顙魚在日本、韓國及東南亞等國家具有巨大的市場，是我國出口創(chuàng)匯的優(yōu)良品種之一。隨著國內(nèi)外需求量的增加，野生黃顙魚產(chǎn)量遠不能滿足消費者的需求，故近年來黃顙魚人工養(yǎng)殖規(guī)模不斷擴大，是我國“十二五”期間優(yōu)勢農(nóng)產(chǎn)品區(qū)域布局規(guī)劃的重點品種之一。

蛋白質(zhì)是動物生長、繁殖和維持生命所必需的營養(yǎng)成分，參與體組織構(gòu)成、生理機能及代謝過程[3]。日糧中過低的蛋白質(zhì)含量無法維持其正常生長發(fā)育，導(dǎo)致生長速度減緩，發(fā)病率和死亡率增加；但過高的蛋白質(zhì)含量又會降低其利用率，增加氮排泄，引起水體富營養(yǎng)化而污染環(huán)境。因此，飼料中合理的蛋白源配比對促進水產(chǎn)動物生長、減少氮排泄具有重要的意義。飼料蛋白源氨基酸組成模式是決定其營養(yǎng)價值高低的關(guān)鍵性指標之一[3]，與飼養(yǎng)動物的蛋白源所需越一致，其質(zhì)量要求愈高。肌肉組織是動物最大的氨基酸代謝場所，以動物組織（肌肉或胴體）的氨基酸組成作為參比蛋白是評價飼料氨基酸平衡的最佳選擇之一[3，4]。

黃顙魚屬偏肉食性的雜食性魚類，對非魚粉蛋白源需求量較肉食性魚類大。羽毛肽粉是課題組前期獲得的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的蛋白源產(chǎn)品[5]，消化率提升明顯，氨基酸組成特點鮮明，含18種氨基酸，必需氨基酸和呈味氨基酸分別占總量的27.78%、38.70%，有一定的誘食作用[6，7]。本研究以瓦氏黃顙魚肌肉氨基酸組成模式作為參考模式，評價羽毛肽粉作為其飼料蛋白源的優(yōu)勢與不足，并與不同級別魚粉進行比較，為羽毛肽粉在瓦氏黃顙魚飼料中的應(yīng)用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗魚 瓦氏黃顙魚，購自漳州龍海黃顙魚養(yǎng)殖場。羽毛肽粉購自福州科匯生物有限公司；堿解羽毛肽粉、酶解羽毛肽粉，自制[5]。國產(chǎn)白魚粉、國產(chǎn)紅魚粉、進口白魚粉、進口紅魚粉，由福建省水產(chǎn)飼料質(zhì)量監(jiān)督檢驗站提供。

1.1.2 試劑 LiOH、HCl，優(yōu)級純；混合氨基酸標準品（Sigma-aldrich公司）；緩沖液、茚三酮溶液（GB/T 5009.124.2003）。

1.1.3 儀器 全自動氨基酸分析儀（日立L8800）、電子分析天平（METTLER TOLEDO AL204）、恒溫干燥箱、水解管（用去離子水沖洗干凈，烘干備用）。

1.2 方法

1.2.1 樣品氨基酸組成測定 隨機取數(shù)尾瓦氏黃顙魚，解剖獲取各部位肌肉，絞肉機絞碎并混勻，分別稱取適量肌肉樣品及普通市售羽毛粉、堿解羽毛肽粉、酶解羽毛肽粉及魚粉，置于水解管中。參考GB/T 5009.124.2003標準測定氨基酸組成，加入6 mol/L HCl溶液10 mL，抽真空，充入高純氮氣，再抽真空充氮氣，重復(fù)3次，封口，110 ℃左右水解22 h，冷卻。打開水解管，過濾，用去離子水多次沖洗水解管，將水解液全部轉(zhuǎn)移到50 mL容量瓶內(nèi)，用去離子水定容。取濾液1 mL于5 mL容量瓶內(nèi)，用真空干燥器在40～50 ℃干燥，殘留物用1～2 mL蒸餾水溶解，再干燥，反復(fù)兩次，蒸干，溶解于1 mL pH 2.2的緩沖液中。用氨基酸自動分析儀以外標法測定試樣液的氨基酸含量，每個樣品均做3組平行。

1.2.2 色氨酸含量測定 分別取適量瓦氏黃顙魚肌肉、市售羽毛粉、堿解羽毛肽粉、酶解羽毛肽粉及魚粉，置于聚四氟乙烯襯管中，加入1.50 mL 4 mol/L LiOH溶液，于液氮中冷凍，將襯管插入水解玻璃管，抽真空，充入氮氣，封管。110 ℃左右水解20 h，冷卻，轉(zhuǎn)移至25 mL容量瓶中，加入6 mol/L HCl溶液中和，并用檸檬酸鈉緩沖液定容，每個樣品均做3組平行。

1.2.3 蛋白源氨基酸營養(yǎng)評價 利用國際通用的氨基酸比值系數(shù)法，對所選材料作為瓦氏黃顙魚蛋白源的氨基酸平衡性進行評價，具體指標包括氨基酸總量、必需氨基酸組成模式、氨基酸比值系數(shù)（RC）、氨基酸比值系數(shù)分（SRC）。

氨基酸比值=■×100

式中，Ax為樣品中氨基酸含量（mg/g），As為參比蛋白中氨基酸含量（mg/g），RC=氨基酸比值/氨基酸比值之均數(shù)。

如果蛋白源氨基酸組成與瓦氏黃顙魚肌肉氨基酸組成完全一致，則各氨基酸的RC均應(yīng)等于1。RC>1，表示此類氨基酸在該食物的氨基酸組成模式中過剩，反之則表示此類氨基酸相對不足。RC最小的氨基酸為第一限制氨基酸，以此類推。

SRC=（1-CV）×100

式中，CV為RC的變異系數(shù)，CV=標準差/平均數(shù)。

SRC的意義是當?shù)鞍自窗被峤M成與瓦氏黃顙魚肌肉氨基酸組成一致時，則CV=0，SRC=100。SRC越小，蛋白源氨基酸營養(yǎng)平衡性越差；SRC越接近100，則其氨基酸營養(yǎng)價值相對越高。

2 結(jié)果與分析

2.1 瓦氏黃顙魚肌肉及不同飼料蛋白源必需氨基酸相對含量

瓦氏黃顙魚肌肉及不同飼料蛋白源必需氨基酸相對含量見表1。由表1可見，魚粉、市售羽毛粉及相關(guān)加工產(chǎn)品必需氨基酸相對含量均低于黃顙魚肌肉，其排序為黃顙魚肌肉>進口紅魚粉>國產(chǎn)紅魚粉>國產(chǎn)白魚粉>進口白魚粉>市售羽毛粉>堿解羽毛肽粉>酶解羽毛肽粉。市售羽毛粉及相關(guān)加工產(chǎn)品有Leu、Phe+Tyr、Val相對含量高于魚粉產(chǎn)品，其他均低于魚粉，其中Lys差距最為明顯。羽毛粉經(jīng)堿解、酶解處理后，必需氨基酸相對含量變化情況見圖1。由圖1可見，羽毛產(chǎn)品含硫氨基酸總量在堿解后降低較為明顯，幅度達57.4%，在酶解處理后又有所回升。堿解體系斷裂羽毛角蛋白中二硫鍵的同時，也會與羥基氨基酸如Ser、Thr及半胱氨酸巰基等起反應(yīng)，從而影響羽毛粉產(chǎn)品的氨基酸組成模式，改變其氨基酸營養(yǎng)價值。

2.2 飼料蛋白源營養(yǎng)價值

以瓦氏黃顙魚肌肉氨基酸組成作為參考模式，利用氨基酸比值系數(shù)法比較羽毛粉相關(guān)產(chǎn)品及魚粉作為其飼料蛋白源的氨基酸平衡，評價結(jié)果見表2。由表2可見，普通市售羽毛粉作為瓦氏黃顙魚飼料蛋白源主要短缺的必需氨基酸（RC<0.9）有：Lys、His、Trp、Met+Cys；經(jīng)堿解處理后，Met+Cys短缺進一步擴大。魚粉作為瓦氏黃顙魚飼料蛋白源的主要短缺性氨基酸為Lys、Leu（進口白魚粉）、Thr（國產(chǎn)白魚粉、進口紅魚粉）。在部分氨基酸不足的同時，作為瓦氏黃顙魚飼料蛋白源，上述蛋白源也存有部分氨基酸組成過量的現(xiàn)象，如羽毛粉相關(guān)產(chǎn)品中的Ile、Leu、Val、Phe+Tyr等及魚粉中的Trp。此外，作為瓦氏黃顙魚飼料蛋白源時，羽毛粉相關(guān)產(chǎn)品Arg的平衡性優(yōu)于魚粉。可見，魚粉及羽毛粉相關(guān)產(chǎn)品作為瓦氏黃顙魚飼料蛋白源時，除Lys外，其余短缺的必需氨基酸兩者可以實現(xiàn)良好的互補。羽毛粉相關(guān)產(chǎn)品可以補充魚粉中Ile、Leu、Phe+Tyr、Thr上這幾種氨基酸的短缺，而魚粉中過剩的Trp含量可以在一定程度上彌補羽毛粉相關(guān)產(chǎn)品的Trp短缺，起到一定的平衡效果。

2.3 羽毛粉相關(guān)產(chǎn)品作為瓦氏黃顙魚飼料蛋白源的限制性氨基酸

羽毛粉相關(guān)產(chǎn)品作為瓦氏黃顙魚飼料蛋白源限制性氨基酸排序及氨基酸比值系數(shù)分（SRC）見表3。由表3可見，SRC值普遍偏低（<50），從氨基酸平衡角度分析表明，當羽毛粉作為瓦氏黃顙魚飼料單一蛋白源時，氨基酸平衡性不足，主要限制性氨基酸為Lys、His、Met、Cys、Trp、Thr。

3 討論

飼料氨基酸平衡長期以來一直是動物營養(yǎng)研究的熱點[8-11]。魚粉氨基酸組成均衡，營養(yǎng)豐富，是水產(chǎn)飼料理想的蛋白源。但隨著養(yǎng)殖集約化的蓬勃發(fā)展，蛋白質(zhì)原料需求量不斷加大，同時由于海洋污染、過度捕撈，魚粉短缺已經(jīng)成為全球性的問題。而在低蛋白質(zhì)飼料中，單一的飼料蛋白源氨基酸基本上很難與水產(chǎn)動物需求達到完全平衡，而短缺的氨基酸會影響到蛋白質(zhì)整體的利用情況，多余的氨基酸經(jīng)脫氨基作用，含氮部分以氨、尿素、三甲胺等形式排出，不含氮的部分分解成水和CO2，能量則形成脂肪積蓄。因此，通過合理的蛋白源配比，提高水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中飼料蛋白質(zhì)利用率、減少氮排泄、降低水體富營養(yǎng)化成為解決這一現(xiàn)象的有效途徑。李瑾等[12]研究表明當飼料中動物性蛋白質(zhì)含量為70%時，黃鱔生長速度最快，日增重最高。頡志剛等[13]發(fā)現(xiàn)飼料中含16%豆粕、43%魚粉時，鯉魚生長各項指標最佳。

我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)達，羽毛來源廣、供應(yīng)量大、價格低，但其特有的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)及組成成為限制其大規(guī)模應(yīng)用的主要瓶頸[14]。目前，可以通過堿解、酶解、微生物處理等對其進行體外預(yù)消化提高其被消化吸收能力。經(jīng)過堿解、酶解處理后，羽毛肽粉的體外消化率分別提高了9.57%及24.66%，水溶性蛋白質(zhì)、酸溶蛋白質(zhì)、寡肽含量分別較魚粉提高了34.29%、28.29%、16.30%[15]。此外，羽毛肽粉富含呈味氨基酸、鮮味氨基酸、甘味氨基酸[6]，對魚類有一定的誘食作用。研究表明，在水產(chǎn)動物飼料中添加適量的羽毛肽粉，可以部分替代魚粉，降低飼料成本，涉及的水產(chǎn)動物包括大西洋鮭、鯉魚、鮸狀黃姑魚、虹鱒、銀大馬哈魚、大鱗大馬哈魚等，替代水平由羽毛肽粉的品質(zhì)、加工方法、試驗魚的種類、大小和養(yǎng)殖條件決定[16]。可見，飼用羽毛肽粉的氨基酸組成特點決定了其作為飼料蛋白源時應(yīng)根據(jù)所飼養(yǎng)的水產(chǎn)動物氨基酸需求特點與其他蛋白源配合使用，選取與相應(yīng)氨基酸含量較高的互補的蛋白源進行搭配，如富含Lys的蠶豆粉漿蛋白粉、血粉等、富含Thr、Trp的血粉等、富含His的豆粕、玉米粉等，或直接添加相應(yīng)的限制性氨基酸，并開展動物試驗進行證實。因為有研究表明僅通過理想氨基酸模式具有很多明顯的優(yōu)勢，但不能解決氨基酸間的互作效應(yīng)，如Lys與Arg的拮抗問題[4]。

4 小結(jié)

羽毛肽粉富含Ile、Leu、Phe+Tyr、Thr、Val，其特有的氨基酸組成特點決定了其在水產(chǎn)飼料中有一定的應(yīng)用前景，作為瓦氏黃顙魚飼料蛋白源，可以在一定程度上彌補魚粉Phe+Tyr等氨基酸的不足。其主要限制性氨基酸為Lys、His、Met、Cys、Cys、Trp、Thr，在配方設(shè)計時應(yīng)選用富含Lys的蠶豆粉漿蛋白粉、血粉，富含Thr、Trp的血粉，富含His的豆粕、玉米粉等蛋白源與其進行配合使用。

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