豆粕減量替代技術(shù)在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的研究與應(yīng)用

鄒世瑞，孫雄林，孫若欽

（1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，哈爾濱150300；2.西北農(nóng)林科技大學(xué)園藝學(xué)院，陜西楊凌712100）

在常規(guī)水產(chǎn)飼料配方中，魚粉和豆粕是主要蛋白質(zhì)原料。目前我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)高速發(fā)展，對(duì)水產(chǎn)飼料的需求量也在逐漸增加，高成本的魚粉以及豆粕的供應(yīng)已經(jīng)難以滿足當(dāng)前水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的需要。故利用豆粕減量技術(shù)，推動(dòng)新型蛋白源飼料的開發(fā)和使用成為水產(chǎn)養(yǎng)殖研究的熱門領(lǐng)域。我國(guó)是全球最大的大豆進(jìn)口國(guó)，因國(guó)際糧價(jià)浮動(dòng)及中美貿(mào)易戰(zhàn)的影響，使得我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的成本大大增加，可見要保證水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展，豆粕減量替代技術(shù)是一個(gè)節(jié)本增效的有力措施。

1 豆粕減量技術(shù)的應(yīng)用背景

1.1 豆粕減量技術(shù)的概念

在不影響動(dòng)物的生產(chǎn)性能的情況下，可以使用豆粕減量技術(shù)，即通過對(duì)比每種蛋白源的各項(xiàng)成分及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值（見表1），在飼料的配方中應(yīng)用其他蛋白源來替代少量或部分豆粕，或者采用多種原料按比例組合替代的方式來配置飼料，從而達(dá)到在不影響水產(chǎn)養(yǎng)殖中生產(chǎn)效益的前提下降低飼料成本，提高養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益等的目的。

表1 可單獨(dú)替代（全部或部分）豆粕的飼料及其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值（干物質(zhì)基礎(chǔ)） %

1.2 豆粕的消費(fèi)現(xiàn)狀

豆粕具有高蛋白質(zhì)含量、較為完善的必需氨基酸和非必需氨基酸組成等特點(diǎn)，是水產(chǎn)飼料中最主要的蛋白類飼料之一，2020年我國(guó)消費(fèi)量約達(dá)7 683 t。目前我國(guó)國(guó)產(chǎn)大豆在產(chǎn)量上難以滿足需求，常年依賴進(jìn)口，年進(jìn)口量占全球貿(mào)易量的60%左右。在近年新冠疫情、中美關(guān)系反復(fù)、進(jìn)口大豆產(chǎn)地氣候等因素綜合影響，于2020年出現(xiàn)了兩次豆粕價(jià)格大幅度上漲現(xiàn)象，最高差價(jià)達(dá)613元·t-1[1]。如此大幅度的變化嚴(yán)重影響到我國(guó)飼料的價(jià)格穩(wěn)定，也在一定程度上影響我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。在未來，我國(guó)水產(chǎn)捕撈產(chǎn)量預(yù)計(jì)會(huì)呈降低趨勢(shì)，而養(yǎng)殖產(chǎn)量將會(huì)占主要地位，對(duì)水產(chǎn)飼料原料的需求會(huì)進(jìn)一步加大，豆粕減量替代技術(shù)的應(yīng)用具有較大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

2 豆粕減量替代技術(shù)的目的

2.1 降低成本

我國(guó)大豆進(jìn)口量已超過10 000億t，2018年中美貿(mào)易戰(zhàn)后進(jìn)出口的成本明顯增高，在短期供應(yīng)和長(zhǎng)期供應(yīng)下都出現(xiàn)了供應(yīng)缺口，加之近年來全球疫情對(duì)進(jìn)出口貿(mào)易的影響，給予我國(guó)豆粕現(xiàn)貨供應(yīng)造成很大壓力。在壓力逐步增加的背景下，豆粕出現(xiàn)短期供需緊張及期價(jià)大幅度上漲的趨勢(shì)。而使用豆粕替代技術(shù)，以價(jià)格較低的其他蛋白原料如菜粕、花生粕等來降低豆粕的飼用需求，不失為解決此問題的有效方法[2]。利用土雜粕加氨基酸的技術(shù)較成熟，花生粕、葵花籽粕和棉籽粕在營(yíng)養(yǎng)成分上均可替代豆粕，而且還可以解決在長(zhǎng)距離運(yùn)輸中造成成本增加的問題，提高經(jīng)濟(jì)效益。此外，使用花生粕還有利于解決生產(chǎn)中花生粕滯銷積壓等問題，以一個(gè)產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)另一個(gè)產(chǎn)業(yè)，穩(wěn)定花生生產(chǎn)，對(duì)國(guó)家整體經(jīng)濟(jì)局面具有積極作用。

2.2 為新型水產(chǎn)飼料的研發(fā)提供新思路

水產(chǎn)品在養(yǎng)殖中所需的飼料并非僅為豆粕以及其他蛋白源，而是其中所含的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及活性物質(zhì)。隨著目前營(yíng)養(yǎng)學(xué)科的研究與深入，水產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)需求參數(shù)越來越準(zhǔn)確，水產(chǎn)飼料中的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和其他活性因子含量數(shù)據(jù)漸漸完善，在這樣的理論數(shù)據(jù)幫助下，豆粕、魚粉這些主要飼料原料在水產(chǎn)飼料中的成分或比例也在減少。

3 豆粕減量技術(shù)應(yīng)用中的問題及對(duì)策

3.1 蛋白源中氨基酸不平衡的問題

蛋白源中的主要營(yíng)養(yǎng)由氨基酸的營(yíng)養(yǎng)來決定，與豆粕相比，其他蛋白源的氨基酸含量明顯不如豆粕平均（見表2），存在某種或某幾種必需氨基酸的不足，也存在某種氨基酸含量超過豆粕的情況，比如干啤酒糟中精氨酸、組氨酸、亮氨酸、蘇氨酸和色氨酸含量嚴(yán)重不足，明顯低于豆粕；棉籽粕中精氨酸含量顯著高于豆粕；血粉中大部分必需氨基酸含量顯著高于豆粕，但異亮氨酸含量明顯低于其他蛋白源。目前此問題的解決方法有蛋白質(zhì)的互補(bǔ)作用及補(bǔ)充缺乏的必需氨基酸等。

表2 幾種蛋白源的部分必需氨基酸組成 %

3.1.1 蛋白質(zhì)的互補(bǔ)作用

在飼料原料中，蛋白源的氨基酸含量和比例各不相同，可以將幾種飼料蛋白源配合以達(dá)到氨基酸均衡的效果，從而達(dá)到互補(bǔ)的作用。羽毛粉的異亮氨酸含量為4.21%，可以與血粉混合來解決異亮氨酸的平衡問題；棉籽粕與干啤酒糟混合，可以調(diào)節(jié)精氨酸的比例。在水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)實(shí)踐中，用這種方法來提高蛋白質(zhì)利用率，操作方便，且成本較低、經(jīng)濟(jì)有效。

3.1.2 補(bǔ)充必需氨基酸

在畜禽生產(chǎn)中，在飼料中添加晶體氨基酸來滿足某一氨基酸的需求的方法已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。這種方法在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中也在嘗試使用。在使用花生粕替代豆粕時(shí)，添加晶體氨基酸可使花生粕的替代水平達(dá)到75%而對(duì)魚體沒有負(fù)面影響，且提高了增重率[3]；添加賴氨酸鹽（0.65%）會(huì)顯著提高棉粕在草魚養(yǎng)殖中豆粕的替代水平[4]。但部分氨基酸具有水溶性，在飼料投喂的過程中，易造成晶體氨基酸的利用率降低，難以達(dá)到理想效果，是當(dāng)下水產(chǎn)飼料需要解決的問題。

3.2 抗?fàn)I養(yǎng)因子影響

植物蛋白源中普遍存在抗?fàn)I養(yǎng)因子，主要有胰蛋白酶抑制因子、紅細(xì)胞凝集素、植酸、芥子酸等，它們?cè)谒a(chǎn)養(yǎng)殖實(shí)踐中表現(xiàn)為低飼料利用率、低生長(zhǎng)速度以及低健康水平等現(xiàn)象?；ㄉ芍泻幸鹊鞍酌敢种埔蜃雍推渌?fàn)I養(yǎng)因子，在飼料中添加過多，可能會(huì)造成草魚的造血機(jī)能被破壞。而對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)募庸?，添加酶制劑、發(fā)酵或膨化等就可以破壞抗?fàn)I養(yǎng)因子[5]，提高蛋白質(zhì)的利用率。

4 豆粕減量替代技術(shù)的應(yīng)用

在不同飼料原料進(jìn)行豆粕的減量替代研究中發(fā)現(xiàn)，蛋白源部分替代豆粕有著較為積極的影響。黑水虻餐廚蟲沙在替代豆粕水平50%以下時(shí)對(duì)羅非魚幼魚的生長(zhǎng)具有促進(jìn)作用，替代水平為10%時(shí)生長(zhǎng)性能最佳，顯著高于原豆粕飼料[6]；棉粕替代60%的豆粕時(shí)，羅非魚幼魚的蛋白質(zhì)效率和飼料轉(zhuǎn)化率顯著提高[7]；干啤酒糟替代豆粕時(shí)，替代水平在20%～40%時(shí)會(huì)提高奧尼羅非魚的血清抗氧化能力，替代水平為27.0%時(shí)最適[8]；部分蛋白源在滿足低成本的同時(shí)，在一定的替代水平范圍內(nèi)，對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物無顯著影響。姚大龍等[3]研究發(fā)現(xiàn)，花生粕對(duì)豆粕在50%替代水平以下時(shí)對(duì)草魚無顯著影響；E.H.Robinson等[9]研究發(fā)現(xiàn)，棉粕替代豆粕水平在24%以下時(shí)，對(duì)鯰魚生長(zhǎng)沒有顯著影響；朱傳忠等[10]研究發(fā)現(xiàn)，以葵花粕替代豆粕未達(dá)到50%時(shí)，對(duì)鯽魚幼魚的特定生長(zhǎng)率及肥滿度無顯著差異。但多種飼料原料中含有少量有毒有害物質(zhì)、抗?fàn)I養(yǎng)因子等成分，特別是成本較低的植物蛋白源，替代水平過高會(huì)影響飼喂效率及生產(chǎn)性能，甚至引起水產(chǎn)動(dòng)物疾病，降低健康水平。趙飛等[11]試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，菜粕的替代量超過50%時(shí)，飼料適口性差，且異育銀鯽的免疫參數(shù)顯著降低。由此可見，在應(yīng)用豆粕減量替代技術(shù)時(shí)，要重視過往案例的影響，采用其積極的方面，而對(duì)負(fù)面的案例也應(yīng)注意，力求解決這些問題。

5 總 結(jié)

目前我國(guó)水產(chǎn)飼料的研發(fā)進(jìn)度明顯落后于水產(chǎn)養(yǎng)殖的擴(kuò)張速度，這樣的形勢(shì)對(duì)我國(guó)水產(chǎn)業(yè)的發(fā)展并不太樂觀，所以積極推動(dòng)新型水產(chǎn)飼料的研發(fā)刻不容緩。使用豆粕的減量替代技術(shù)可以說是目前水產(chǎn)飼料研發(fā)的主要思路之一，未來可以在分子水平上與新型技術(shù)結(jié)合，從而更好地解決現(xiàn)在所遇到的問題，具有極大的發(fā)展前景，對(duì)實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。