植物蛋白替代動物蛋白

陳朝喜 譯自，Vol.35(2019)，№4：14～16

唐彩琰 校 張配配 審

動物營養(yǎng)師通常認(rèn)為動物蛋白是一種易消化的優(yōu)質(zhì)飼料成分，適合用于幼齡動物的日糧中。植物源性的動物蛋白替代品已出現(xiàn)了多年，且已表現(xiàn)出類似的效果。

過去，在仔豬和肉雞日糧中，魚粉的添加濃度是10%左右。然而，目前，在大多數(shù)優(yōu)質(zhì)仔豬飼料中，魚粉的添加量僅為5%。在肉雞開食料中，很少加入魚粉，尤其是在使用優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品時。據(jù)預(yù)測，到2025 年，魚粉將不會再被加入畜禽日糧中。其他的動物源性蛋白質(zhì)的使用情況也可能會出現(xiàn)類似的趨勢。

此外，魚粉的營養(yǎng)成分經(jīng)常發(fā)生變化，不同魚粉之間的差異相對容易分析，但生物胺的含量通常很難得到明確的測定。這些物質(zhì)是由氨基酸合成的生物活性物質(zhì)，當(dāng)動物蛋白處于分解狀態(tài)時這種情況就會發(fā)生。大量研究表明，飼料源性的生物胺有毒性，會影響豬和家禽的生產(chǎn)性能，甚至?xí)?dǎo)致它們死亡。

除了上述兩個原因外，動物蛋白逐漸被剔出飼料原料的另一個重要原因是公眾和行政當(dāng)局越來越擔(dān)憂添加動物源性飼料原料的日糧可能存在安全問題。在最近幾年中，由于飼料源性細(xì)菌的感染、有毒化合物、獸藥殘留和污染等問題的持續(xù)出現(xiàn)，這種擔(dān)憂已不斷增強(qiáng)。動物蛋白可能會引發(fā)飼料的安全問題，并導(dǎo)致飼料的質(zhì)量錯綜復(fù)雜，這方面的案例是因二噁英、腸道細(xì)菌、沙門氏菌和大腸桿菌等有可能造成的污染。此外，最近消費(fèi)者和行政當(dāng)局還擔(dān)憂非洲豬瘟蔓延所帶來的食品安全問題。目前，在非洲豬瘟病毒流行的背景下，全球一些國家或地區(qū)的行政當(dāng)局對動物蛋白的安全正變得灰心喪氣。

1 向植物蛋白轉(zhuǎn)變

植物蛋白是一種安全且通常更廉價的動物蛋白替代品。然而，植物蛋白通常不像動物蛋白那樣易于被動物消化。在動物腸道中，未消化的蛋白質(zhì)將會成為大腸桿菌和梭菌的底物。因此，減少日糧中粗蛋白的含量已經(jīng)被用來作為提高動物腸道健康的手段，作為替代抗生素使用的替代策略。在荷蘭，仔豬斷奶日糧的粗蛋白含量通常在16.5%～17.5%。

提高植物蛋白的消化率是解決這一問題的關(guān)鍵。在幼齡動物的營養(yǎng)上，蛋白質(zhì)的消化率起著至關(guān)重要的作用。動物的生產(chǎn)性能——生長速度和飼料利用率——在很大程度上受日糧中蛋白質(zhì)的含量及其回腸消化率的影響。標(biāo)準(zhǔn)化回腸消化率(Standardised Ileal Digestibility，SID)指動物利用蛋白質(zhì)促進(jìn)生長的效率，SID越接近100%表示動物對蛋白質(zhì)的利用率越高。簡而言之，動物生產(chǎn)者希望日糧中的蛋白質(zhì)有更高的消化率，因為這將能夠加快動物的生長，同時還能限制腸道中有害菌的繁殖和生長，減少動物的腹瀉發(fā)病率，從而減少抗生素的使用量。

2 仔豬研究證實(shí)體外數(shù)據(jù)

荷蘭Joosten 幼齡動物營養(yǎng)公司已經(jīng)生產(chǎn)出并向市場推出了幼齡動物專用的兩個植物源性高品質(zhì)蛋白質(zhì)飼料原料：Joosten蛋白濃縮物56和魚粉替代品ω-3，前者的特點(diǎn)是含有高水平的谷氨酰胺，而后者含有高水平的谷氨酰胺和ω-3 脂肪酸。這兩種產(chǎn)品均重視飼料的安全問題，可改善動物腸道的健康，并具有較高的消化率。近年來，已經(jīng)完成的眾多體外消化試驗對這些產(chǎn)品進(jìn)行了測試，結(jié)果顯示蛋白質(zhì)的平均消化率為97%。最近，美國伊利諾伊大學(xué)的Hans Stein 教授利用插入瘺管的斷奶仔豬進(jìn)行了大量的研究，與蒸汽干燥的秘魯魚粉比較來分析這些蛋白濃縮物的體內(nèi)消化率。雖然體外研究結(jié)果被認(rèn)為是一個最佳的估測值，但體內(nèi)試驗可以提供最準(zhǔn)確和最精確的消化率測試結(jié)果。

該項研究顯示所測定的產(chǎn)品具有極好的蛋白質(zhì)消化率(表1)，驗證了荷蘭和丹麥的獨(dú)立實(shí)驗室獲得的體外試驗結(jié)果。該研究的一些主要成果包括：

● 蛋白濃縮物、魚粉替代品和魚粉的粗蛋白含量分別為55.4%、58.1%和66.2%；

● 魚粉中的粗蛋白和所有氨基酸的表觀回腸消化率(Apparent Ileal Digestibility，AID)低于其他兩種產(chǎn)品的(P＜0.05)，丙氨酸是唯一的例外，其在三種產(chǎn)品中差異不顯著，無統(tǒng)計學(xué)意義。

● 魚粉中的粗蛋白和所有氨基酸的SID低于其他兩種產(chǎn)品的(P＜0.05)，同樣，丙氨酸是一個例外，蛋白濃縮物的SID高于魚粉的(P＜0.05)。

3 與其他研究比較

在氨基酸的SID上，研究所用的魚粉介于北美魚粉和歐洲魚粉之間。在粗蛋白的SID上，研究所用的這兩種產(chǎn)品高于其他可用的蛋白濃縮物(圖1)。

4 專為幼齡動物營養(yǎng)而設(shè)計

美國伊利諾伊大學(xué)的這項研究證實(shí)利用前文所述的策略可以讓動物更有效地利用氨基酸，且對幼齡動物有很高的安全性。這些基礎(chǔ)研究獲得的結(jié)果與在這些蛋白濃縮物被加入日糧中后所觀察到的仔豬和家禽的生產(chǎn)性能得到改善的結(jié)果一致。這些試驗結(jié)果表明，此蛋白濃縮物可以成功替代動物源性的蛋白質(zhì)。