植物蛋白源替代鱼粉在鱼类配合饲料中的应用研究

东北农业大学动物科学与技术学院 黄 可 杨雨虹＊ 王玉裕 陆 阳

蛋白质是鱼类饲料中最重要的营养组分。相对于畜禽而言，鱼类对饲料中蛋白质含量的需求较高，鱼用配合饲料中蛋白质含量一般30%以上，有的高达55%以上。鱼类饲料蛋白质适宜含量因种类、食性、年龄和发育阶段、水温、水质、饲料蛋白源和日投饲量等因素而异（林鼎，1994）。

鱼粉以其蛋白质含量高、氨基酸较平衡、不饱和脂肪酸含量丰富等优点，成为鱼类配合饲料中最重要的蛋白源。随着规模化养殖的迅速发展，鱼粉的需求量急剧上升，同时受自然渔业资源衰减和过渡捕捞限制，目前鱼粉资源供应出现严重不足，成为水产养殖进一步发展的制约因素。因此，寻找部分或全部替代鱼粉的蛋白源成为鱼类饲料营养与饲料研究的热点之一。植物蛋白源以其价格低廉且供应稳定，备受研究者的关注（程成荣和刘永坚，2004；Luo 等，2004；符广才，2004；Robinson和 Lim，1994）。

1 植物蛋白源替代鱼粉对养殖鱼类的影响

1.1 植物蛋白源替代鱼粉对养殖鱼类生长的影响 植物蛋白源对水生动物生长的影响主要有3种方式。一是随着饲料中植物蛋白源比例的提高，水生动物的生长直线下降。这在虹鳟、斑点叉尾、鲂和美洲龙虾的研究中曾有过报道（Floreto等 ，2000；Xie 和 Jokumsen，1997；Sheng 和 He，1994；Mohsen 和 Lovell，1990）；二是当植物蛋白添加量在一定范围内时，水生动物的生长率、饲料转化率、蛋白质效率等均未出现显著变化，但当添加量超过该范围时，水生动物的生长急剧下降（Reigh和 Ellis，1992）；三是当饲料中动植物蛋白达到一定比例时，水生动物的生长及饲料转化率达到最佳效果（艾庆辉和谢小军，2002a、b；陈乃松等，1998），这主要是因为添加一定量的植物蛋白源后，改善了饲料的氨基酸平衡，使之更能满足水生动物的需求量。

1.2 植物蛋白源对饲料适口性的影响 鱼粉中存在较多的促摄食物质，因此水生动物对鱼粉的适口性较好，摄食率较高（Quartarar等，1998）；植物蛋白源，如：棉籽粕、菜籽粕、豆粕等存在抗营养因子、适口性差等问题，长期大量使用对鱼类生长、饲料利用率、肉品质及生理指标产生一定的影响（Bureau等，1998）。其中，植物蛋白源中败风味物质和抗营养因子会抑制水生动物的食欲，当植物蛋白替代鱼粉的比例升高时，促摄食物质含量逐渐减少，抗营养因子和败风味物质增多，水生动物食欲下降，摄食量减少，水生动物生长受阻。但也有研究表明，适口性并不是影响水生动物利用植物蛋白源的重要因素。艾庆辉等（2002b）、Refstie 等 （1998）、Pongmaneerat 和 Watanabe（1992）分别对虹鳟、大西洋鲑和南方鲇的试验研究表明，适口性不是影响水生动物利用植物蛋白源的重要因素。因此，适口性问题在促进水生动物生长方面还需进一步研究。

1.3 植物蛋白源中抗营养因子的影响 植物蛋白源中的抗营养因子主要包括蛋白酶抑制因子、凝集素、单宁酸、植酸磷、非淀粉性多糖、棉酚、皂甙、环丙烯脂肪酸、抗维生素和脂肪氧化酶等（Francis等，2001）。抗营养因子主要是通过影响水生动物的消化酶活性，降低蛋白质等营养物质的消化吸收。同时，抗营养因子可以直接扰乱水生动物正常的生理功能，从而对其产生毒害作用，如菜籽饼中的芥子苷，棉籽饼中的游离棉酚等（Hasan等，1997）。抗营养因子还可以和某些营养物质结合（如蛋白质），形成难以分解的化合物，从而影响该营养物质的吸收利用，如植酸磷可以和蛋白质络合形成难溶的化合物，影响水生动物对蛋白质、磷等营养物质的吸收利用 （Escaffre等，1997）。

1.4 植物蛋白源对水生动物体组成的影响 通常情况下，随饲料中植物蛋白源比例的上升，水生动物的水分含量上升，干物质含量下降，这表明水生动物对植物蛋白源的利用率低于鱼粉（Elangovan和Shim，2000）。由于植物蛋白源中非淀粉多糖和低聚糖含量较高，导致了脂肪的消化吸收率下降，因而影响了脂肪在水生动物体内的累积代谢率，使水生动物脂肪含量随着饲料中植物蛋白源含量的升高而下降（Sheng和He，1994）。水生动物摄食含植物蛋白的饲料后，生理状态及各项生理指标也将发生变化。Dabrowska和Wojno（1977）提出，虹鳟血清中的蛋白质含量、胆固醇、谷草转氨酶（GPT）及谷丙转氨酶（GOT）活力与饲料中植物蛋白源的含量无必然联系，而血液中球蛋白含量及肝脏的相对重量则因摄食含植物蛋白饲料而降低。Kaushik等（1995）研究表明，大豆浓缩蛋白的添加并未使虹鳟血浆中的卵黄生成素、血清中的抗体蛋白增多，但却降低了血清中胆固醇的含量。由此可见，饲料中一定量的植物蛋白将使鱼类处于相对较好的生理状态，但过量添加将影响鱼类的健康状况。

2 改善水生动物利用植物蛋白源的途径

2.1 降低植物蛋白源中的抗营养物质 通过适当的加热、挤压、膨化和生物发酵等方法，可消除植物蛋白源中的部分抗营养因子。适当的加热可破坏植物蛋白源中的胰蛋白酶抑制因子和凝集素等热不稳定性因子，改善其适口性，进而提高鱼类对植物蛋白源的利用率（Arndt等，1999）。

添加外源酶制剂和诱食剂，同样可以起到改善适口性、去除部分抗营养因子的作用。白东清等（2003）研究表明，直接在饲料中添加一定量的微生物植酸酶，能够提高鱼类对植物蛋白源中磷的利用。在含有豆粕、棉籽粕等饲料中添加一定量的植酸酶，可提高虹鳟对磷的表观消化率，同时可促进生长，提高饲料转化率，提高蛋白质、灰分和磷的保留率，提高骨骼、血浆和鱼体磷的含量（曾虹等，2002）。通过在饲料中添加外源酶类，可抑制抗营养因子的抗营养效应，提高蛋白质、脂肪、多糖和磷的利用率，促进生长，改善水生动物对植物蛋白源的利用。当前用于水产动物饲料中的酶类主要有蛋白酶、植酸酶和非淀粉多糖酶等。

2.2 添加晶体氨基酸或蛋白源混合搭配提高饲料氨基酸的平衡性 植物蛋白源中的限制性氨基酸是影响鱼类生长的主要因素。通过向饲料中添加氨基酸可提高限制性氨基酸的含量，改善氨基酸平衡，提高鱼类对植物蛋白源的利用。Vielma等（1998）用大豆浓缩蛋白和豆粕联合替代虹鳟饲料中69.4%的鱼粉，并补充赖氨酸和蛋氨酸，可显著提高虹鳟的生长，但对饲料效率没有显著影响。

另外，通过不同的蛋白源互相搭配成复合蛋白也能够提高鱼类对植物蛋白源的利用率。可以适当的添加一定量的动物蛋白来弥补植物蛋白源氨基酸的不平衡。Schafer和Koppe（1995）用大豆蛋白、玉米蛋白和肉骨粉替代100%的鱼粉，对虹鳟幼鱼的摄食、生长和体组成均没有显著影响。

3 小结

蛋白质在鱼体中最终以氨基酸和小肽的形式被吸收利用，因此鱼类对蛋白质的需求实际上是对不同氨基酸的最佳组合比例及含量的需要。鱼类必需氨基酸有10种：精氨酸、组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸和缬氨酸。饲料中必需氨基酸的适宜比例反映了饲料及其蛋白质的品质。在一般情况下，必需氨基酸与饲料蛋白质含量呈正相关，因此饲料中必需氨基酸的适宜含量与比例对鱼体的生长发育要比饲料中蛋白质的适宜含量更为重要 （刘焕亮等，2002）。

有关水生动物对植物蛋白源的利用还存在许多尚未解决的问题。例如，植物蛋白源氨基酸不平衡，植物蛋白源中普遍存在的抗营养因子等，限制了其在水产饲料中的应用。今后，随着生物技术的快速发展，通过发酵工程和酶工程等技术，对植物蛋白源进行深加工处理，植物蛋白源替代鱼粉的研究必将会取得进一步的发展。

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