司 玉
(太原市鱼种场,山西 太原 030025)
随着世界养殖业的不断发展,水产养殖动物所需要的配合饲料逐年增加,生产饲料的原料需求量也在增加。蛋白质是饲料中最为重要的营养组分,不仅是各组织、器官可用于进行生长和修复的物质基础,而且是酶类、激素类和抗体类等生物活性物质的组成成分,同时也是饲料中最主要和最昂贵的营养成分。常见的植物性蛋白源替代物主要为豆饼(粕)类、菜籽饼(粕)类和棉籽饼(粕)类等。植物蛋白源中的抗营养因子在长期使用时会对水产养殖动物的生长产生影响,在水产饲料中应适宜添加,或通过物理化学方法使这些抗营养因子失活,通过转基因手段(如生产低芥子酸的菜籽粕),以提高水产动物对植物蛋白源的利用能力。鱼粉和豆粕是水产动物优质的饲料蛋白源,由于鱼粉资源的匮乏和豆粕需求的增加,其价格不断攀升。在水产动物饲料中,其他蛋白源替代鱼粉和豆粕已广泛应用于饲料市场。水产、畜禽加工副产品,如鱼排粉、肉粉、肉骨粉、鸡肉粉及血液副产品等蛋白质含量较高、氨基酸含量丰富,在水产饲料上能全部或部分替代鱼粉。其他蛋白源如土豆蛋白、小麦蛋白粉、单细胞蛋白等也在水产养殖上有所应用。
蛋白质只有经过消化和水解释放出游离氨基酸或肽类物质后才能被生物体吸收利用,因此,蛋白质的营养实际上是氨基酸的营养。在动物营养中发挥重要作用且被人们广泛认识的氨基酸有20 余种,根据动物对氨基酸的营养需要,通常将氨基酸分为两大类——必需氨基酸和非必需氨基酸。必需氨基酸是指体内不能合成,或合成速率不能满足机体需要,必须由食物中提供的氨基酸。鱼类的必需氨基酸有10 种,分别为赖氨酸(Lys)、蛋氨酸(Met)、精氨酸(Arg)、异亮氨酸(Ile)、亮氨酸(Leu)、缬氨酸(Val)、苏氨酸(Thr)、组氨酸(His)、苯丙氨酸(Phe)和色氨酸(Trp)。而非必需氨基酸是指在体内能够合成,无需从外界摄取的氨基酸,包括:谷氨酸(Glu)、脯氨酸(Pro)、甘氨酸(Gly)、酪氨酸(Tyr)、丙氨酸(Ala)、胱氨酸(Cys)、丝氨酸Ser)和天门冬氨酸(Asp)等。传统营养学研究主要集中在动物体对必需氨基酸最适需要量上,具有很大的局限性。近年来,随着研究深入,人们发现一些氨基酸还调控着机体的重要代谢通路,对机体维持、生长、繁殖和免疫反应至关重要。这些氨基酸不仅能够调节细胞内蛋白质周转,还是合成NO、谷胱甘肽、多胺、核酸、神经递质和激素等生物活性物质的前体。因此,人们提出了功能性氨基酸的概念。功能性氨基酸是指除合成蛋白质和多肽外,还具有其他特殊功能的氨基酸,其不仅是动物正常生长和维持所必需,而且对许多生物活性物质(如多胺、NO、谷胱甘肽等)的合成也是必需的,主要包括精氨酸(Arg)、谷氨酰胺(Gln)、支链氨基酸(BCAA)、羟脯氨酸(Hyp)、脯氨酸(Pro)、含硫氨基酸和色氨酸(Trp)等。
在实际生产应用中,有许多水产饲料生产厂家。各厂家所生产的饲料营养组分含量不一,本文选取了市场上三个品牌的饲料进行营养组分检测,旨在为营养饲料的生产以及应用提供部分参考依据。
三组饲料均为膨化料,标签蛋白均为28%。于2016 年9—11 月随机均匀取样,以求平均值。三种饲料简称TS、TW、AH。
主要分析参数为氨基酸、粗蛋白、水分、粗灰分、粗脂肪、钙、磷。
采用Microsoft Excel 进行数据的处理以及分析,以平均值表示。
三组饲料的氨基酸组成及含量比较见表1。三组饲料中晶体赖氨酸占总赖氨酸的比例见图1;三组饲料中晶体赖氨酸和总赖氨酸分别占总氨基酸的含量见图2。
表1 三组饲料的氨基酸含量 单位:%
图1 三组饲料中晶体赖氨酸占总赖氨酸的比例
图2 三组饲料中晶体赖氨酸和总赖氨酸分别占总氨基酸的含量
通过表1 对比可知,在各个氨基酸组分对比中TS除了赖氨酸和精氨酸比TW 略高,其他几组氨基酸种类均比TW 和AH 低。但是TS 的赖氨酸含量扣除晶体赖氨酸的含量,其原料中提供的天然赖氨酸含量仅为1.159,可见其天然赖氨酸值处于一个比较低的水准。结合其各项氨基酸组分情况可知,TS 这款膨化料在原料配方营养上相较另两种饲料是处于弱势的。TW 和AH 的对比可知,除了蛋氨酸和胱氨酸指标TW比AH 略高以外,其他氨基酸指标均为AH 略高。不可否认蛋氨酸和胱氨酸都是鱼类重要的必需氨基酸,但当其他氨基酸都没有达到相应水准而仅是蛋氨酸和胱氨酸含量高的话,在营养均衡角度考虑TW 蛋氨酸和胱氨酸含量高并不能起到很好作用。因此,从氨基酸营养组分分析AH 更胜一筹。
在我们重点关注的赖氨酸方面,通过图1、图2 可知,TS 该饲料晶体氨基酸添加比例最大,占氨基酸总量达31.3%,TW 晶体氨基酸添加比例最小,仅占3.6%,AH 仅为6.9%。晶体氨基酸并非天然原料中获得的氨基酸,虽然目前有不少研究证明晶体氨基酸能够被鱼类,特别是易被有胃鱼吸收利用。但是相较于天然氨基酸其吸收利用率偏低,且受到是否包膜及包膜技术影响较大。因此,可以分析得出这三款饲料以AH 在营养组分上最有优势,而TS 最差。TW 是这三组饲料中添加晶体氨基酸最少的一种(或者说可能其并没有添加晶体氨基酸,检测出的0.056%可能是一些结构类似物)。
表2 三种饲料的粗蛋白、粗灰分、粗脂肪及水分的含量单位:%
通过表2 分析三款饲料在常规指标上的优劣,可知三款饲料都采取了实际配方蛋白比标签蛋白高的策略,实际蛋白均比标签蛋白高1%以上。特别是AH,比标签蛋白高了近3%的蛋白。结合表1 分析可知,AH 不但氨基酸各项含量均衡丰富,且粗蛋白高,水分控制也合理。在三种饲料中独占鳌头。其次为TW,其氨基酸营养比TS 要高,粗蛋白也比TS 略高,且水分控制合理。三种饲料粗灰分和粗脂肪均在适宜范围内。TS 这款料的水分控制的并不好,虽然在控制范围内,但达到了10.58,相比于其他两款饲料在梅雨季节这款料容易发霉变质。
三组饲料的钙和磷的比较见图3。
图3 三组饲料的钙和磷的比较
从三款饲料的钙磷检测指标分析,三款饲料在钙磷方面都符合标准。其中TW 在钙磷检测指标上高于另两款产品,AH 和TS 钙、磷检测指标上相近,其中AH 钙指标略高于TS。
从三组饲料营养组分分析结果可知:三款产品都符合产品标准,并且都能满足鱼类生长的营养需求。整体上看三款中以AH 在营养指标上略为胜出。首先,AH 氨基酸平衡做的非常好,且各项氨基酸指标都在较高的阈值上,特别是赖氨酸指标,在几乎没有添加晶体赖氨酸的前提条件下其赖氨酸达到了1.732,除去晶体氨基酸亦达到1.612。其次,AH 在水分控制,粗灰分,粗脂肪等方面都做的不错。在钙磷的营养需求方面AH 也表现优异。TW 也是非常优异的产品,其基本没有添加晶体氨基酸(检测显示的可能是结构类似物),钙磷的添加量是三款产品中最高的,同时又在水分控制上做的是最好的。
三款饲料都是以草鱼混养为主要模式设计的产品,赖氨酸需求量1.3%既能满足鱼类生长需求。三款饲料在赖氨酸指标上都超过了这个值,但其中TS 含有晶体氨基酸较多,除去晶体氨基酸成分,原料中提供的赖氨酸没能达到需求量。因此,这里就涉及到了晶体赖基酸的一个吸收利用率。虽然所针对的养殖对象均为有胃鱼类,能够有效吸收利用晶体赖氨酸,但是相比原料中提供的赖基酸的吸收利用率效果还是差一些。
氨基酸是构成动物蛋白质的基本单位,同样是养殖动物营养需求的必要因素。在构成细胞、组织、各种酶以及转运物质等各方面都是以氨基酸作为物质基础。对于鱼类来说蛋白质是其机体重要构成,鱼体通过从外界获得蛋白质在机体内消化分解为氨基酸供给机体,并在机体内合成机体所需蛋白质、酶、蛋白质激素、或进入代谢等。因此,可以说鱼类对蛋白质的营养需求实质上就是对氨基酸的营养需求。
在对氨基酸营养需求中重点的就是必须氨基酸的提供,对于鱼类来说第一第二限制性氨基酸往往是赖氨酸和蛋氨酸。在饲料中添加限制性氨基酸可以保证饲料的质量,改善饲料的氨基酸平衡,促进蛋白质的消化吸收。研究表明;在饲料中添加一定数量的赖氨酸和蛋氨酸可以有效降低蛋白质含量超过2%。
因为原料中养殖对象所需的氨基酸,特别是赖氨酸供给并不是很充足。如豆粕作为一种优质的植物性蛋白原料,也是赖氨酸含量在植物性蛋白原料中比较多的一类,其赖氨酸也仅能达到2.5%~3%。其他如棉粕,菜粕,花生粕,米糠等原料均低于豆粕赖氨酸含量。因此,使用可替代的方案进行氨基酸的补充,特别是针对第一限制性氨基酸——赖氨酸的补充非常关键。目前常用的方法就有晶体赖氨酸添加。晶体氨基酸是否能够有效的被养殖动物吸收利用在学术界有广泛的争论。目前,有实验表明,晶体赖氨酸能够被有胃鱼类较好的吸收利用。
钙磷是鱼类生长,骨骼发育的重要营养因子,是鱼骨,鱼齿,鱼鳞的重要构成。钙磷平衡也是鱼类配方设计中五大平衡中重要的一环。鱼类对钙和磷的需求量远比对其他元素需要量大的多。钙磷在维持鱼体酸碱平衡,渗透压调节,构成辅酶及有机磷化合物,促进血液凝固、肌肉收缩、神经功能传递及维持细胞完整性等方面有重要作用。实验证明鲤鱼长期缺磷会出现脊椎骨畸形,头骨和鳃盖骨生长缓慢。在本系列检测的三款饲料中钙磷指标都达到了鱼类钙磷需求量。相比较下,TW 在钙磷元素的添加量比另两款饲料要多一些。
本文选取市面上具有较高影响力和知名度的三家企业各自的一款饲料进行阶段的取样化验,以获得一些可供参考的营养配方相关信息,本结果并不能代表权威机构检测结果。同时,各个厂家在不同款产品的定位都是不同的,不同定位的产品配方和原料都会有所差别。放在一起比较和讨论本身只能说明该三款产品各个营养指标的高低,并不能代表其所在公司产品的优劣,更不能以此比较公司之间的优劣。