■ 陶青燕(诺伟司国际贸易(上海)有限公司)
鱼虾蛋白质的高效利用(上)
■ 陶青燕(诺伟司国际贸易(上海)有限公司)
陶青燕,动物营养博士,现任诺伟司中国区水产技术总监,负责诺伟司全球水产技术在中国区域的传播与本土化实践。曾供职于国内大型水产饲料企业,担纲技术研发与管理工作10余年,长期致力于水生动物微量营养的研究与开发,对于水生动物消化生理,水生动物营养代谢性疾病,非常规饲料营养价值评估都具有丰富经验及独到见解。
蛋白质的沉积是动物生长的主要形式,同时蛋白质也是最为昂贵的常规营养素。但生产实践中,即使含有大量动物蛋白的高档水产饲料的蛋白质沉积率也仅有40%左右。大量的饲料蛋白因为鱼虾消化能力的限制而不能被分解利用。因此提高现有蛋白质利用率的经济意义同其生物学意义都是相当重要的。
任何一个营养素的实际消化率取决于原料本身的可消化性和动物的消化力强弱。因此改良原料的品质、提高动物的建康程度都是提高蛋白质利用率的主要手段。
相对于陆生动物,鱼类主要依赖蛋白质氧化供能,但增加脂肪或碳水化合物供能,可以减少蛋白质供能的比例,从而具有节约蛋白质和成本的作用。这也是近些年商业配方不断优化的方向。但不同食性的鱼对于来自脂肪和碳水化合物的能量利用存在不同的特点,从而影响的配方的实际操作。一般而言,肉食性鱼类对于脂肪的消化能要高于草杂性鱼类,而草杂食性鱼类对于淀粉的消化能要高于肉食性鱼类。所以从配方设计上而言,肉食性鱼类可以脂肪提高能量为主,而草杂食性鱼类在夏季可以结合配方空间和油脂氧化安全性搭配油脂和碳水化合物使用,而在秋冬季水温偏低时,加大碳水化合物的供能比例。尤其是低能的草食性鱼类配方,由于油脂的氧化安全性差,同时此类低能配方空间限制小,增加碳水化合物供能的配方效果和稳定性往往较好。此外在我们的统计研究中发现,不同来源的油脂具有较大的消化能差异,这种来源不是指动物或植物来源的油脂,而是指原料含油还是纯的油脂。分析结果显示原料含油的脂肪消化能仅相当于纯油脂的75%左右。究其原因可能是原料中的油脂相对于纯的油脂更容易存在氧化问题,而油脂氧化可导致消化能显著下降。
在目前几乎所有养殖鱼类的研究中,在能量的一定范围内,高脂肪(高能量)都表现出了一定的促生长作用。但过高的能量会导致鱼类体型的改变以及品质的下降。虽然蛋白和能量都具有促进鱼类生长的作用,但在同样的成本投入情况下,通常脂肪(能量)的促生长作用要比单纯提高蛋白更为显著。基于陆生动物营养的思维,我们一般认为将动物养得过肥是不利于饵料系数的。但在水生动物上,由于鱼类主要分解蛋白质供能,所以蛋白质的沉积效率低。基于Kirchgessner等(1984)的数据可以得到鱼体蛋白质沉积的能量效率为0.45,而脂肪沉积的能量效率为0.95。因此当我们在配方设计时单纯考虑最优的FCR时,往往所带来的问题是鱼体偏肥。这是蛋白能量比偏低引起的,在这种情况下增加2%左右的蛋白即可对体型产生显著的改善。但这种高能情况下增加蛋白,却往往并不能进一步改善增重和饵料系数。因此这种仅为改善体型而增加的成本从另一个层面削弱了产品的价格或利润的竞争力,从而往往使得企业很难对这种困境作出改变。其实,能量对蛋白的节约作用用到极致就会是对体型和鱼体健康的影响。因此在有限的成本投入范围内需要通过其它技术提高蛋白质的利用率而实现最优的饵料系数和体型的兼顾。
能量对蛋白质的节约作用也适用于甲壳类动物,但高能量(脂肪)的促生长作用对于对虾却是有限的。大量的研究表明高脂肪会导致对虾的生长抑制。甲壳类动物没有脂肪组织,因此过多的能量只能沉积在肝胰腺中,从而导致肝胰腺的肿大,以及对虾生长速度和抗病力的下降。过度投喂或高能配方的对虾可通过煮熟后出现水样的肝胰腺得到判断(图1),这也是食品加工厂对对虾质量判定的重要指标。上市虾可以通过控料或禁食使这种情况得到明显的好转。但对于生长虾,这种过渡营养的负面影响应尽量避免,以提高对虾的生长速度和抗病力。
图1 过多的脂肪沉积到肝胰腺
在试图通过提高能量来节约蛋白的配方设计中,氨基酸的平衡就显得异常重要。因为在高蛋白的配方中,即使氨基酸不平衡,也因为过多的氨基酸被用于供能而被利用。而在高能配方中,由于鱼类的采食量会随着日粮能量浓度下降,因此每餐摄入的蛋白质也随之下降,不平衡的氨基酸组成,将进一步提高能量蛋白比,并导致体型和生产性能的下降。符合理想蛋白模式的氨基酸组成有利于最大限度的提高蛋白的沉积率。(未完待续)