1 魚粉  1.1 魚粉的特點  由於魚粉具有必需胺基酸和脂肪酸含量高,碳水化合物含量低,適口性好,抗營養因子少以及能夠被養殖動物很好的消化吸收等特點，一直以來是水產飼料中不可或缺的優質蛋白源。魚粉在飼料中的營養作用主要是提高胺基酸平衡性和利用效率,與其它蛋白原料相比，有比較顯著的優勢。但魚粉的作用不僅在於其蛋白、胺基酸的作用優勢, 還在「未知生長因子」、維生素、微量元素等方面具有營養作用優勢。  1.2 無魚粉或低魚粉飼料技術對策  在所有的飼料原料中，魚粉在促進養殖動物生長、提高飼料利用效率方面的效果是最為明顯的。在配合飼料中，是否使用魚粉及使用量不同所獲得的養殖效果會有很大的差異，即飼料中魚粉的使用量與養殖魚產品的生長速度、飼料效率具有顯著的正相關關係, 魚粉在配合飼料中的使用對配合飼料的質量有非常直接的關係。如在草魚、武昌魚飼料中基本不用魚粉，但是使用1% ~2%的魚粉後,魚生長速度可以提高10%以上,同時魚體的生理機能也會得到改善。因此，在不使用魚粉或低魚粉飼料中考慮的技術處理主要包括以下幾方面的內容。 1.2.1 配合飼料中胺基酸的平衡性和有效性  蛋白質的營養實際上是通過胺基酸的營養作用來實現的，因此,在無魚粉或低魚粉飼料中優先考慮的技術處理是胺基酸的平衡性。由於魚類對單體胺基酸的利用效果很差, 在部分種類魚中使用單體賴氨酸、蛋氨酸是沒有效果的。對於飼料胺基酸的平衡就只能依賴於飼料原料中胺基酸的互補作用來實現, 在設計無魚粉或低魚粉飼料配方時可以選擇肉粉、肉骨粉、豆粕、菜粕、棉粕等通過比例調整來實現必需胺基酸的平衡。胺基酸平衡效果的評判可以採用必需胺基酸模式相關係數的大小來判定,即以養殖對象魚肌肉必需胺基酸模式作為標準模式, 將配方中必需胺基酸模式與此進行比較, 計算兩組模式的相關係數, 相關係數越大, 表明配方中必需胺基酸的平衡效果越好。但要考慮胺基酸的利用率問題, 即必需胺基酸的有效性問題。有些原料雖然蛋白含量很高, 但消化利用率很低, 如羽毛粉、皮革粉蛋白含量可以達到80% 以上, 但消化率只有30%左右, 無論是單獨使用或是加人魚粉(摻假魚粉)中, 均會使配方中必需胺基酸的有效性顯著降低。因此,在計算必需胺基酸平衡效果時, 儘可能選擇消化率高的飼料原料組成配方來進行必需胺基酸的平衡。 1.2.2 增加油脂的使用量, 實現對蛋白質的節約效果 魚類對於碳水化合物利用效果沒有陸生動物顯著, 主要利用胺基酸和脂肪作為能量來源; 魚類與其它動物一樣, 對於能量的滿足始終是第一位的。在魚粉使用量很低或沒有使用魚粉時, 必須增加油脂的使用量, 以滿足魚類對能量的需要, 以此提高魚類的生長速度。可以選擇的油脂包括豬油、牛油、動植物混合油、豆油、菜油等。有資料表明, 使用大豆、油菜籽、新鮮米糠提供的油脂較純油脂具有更好的養殖效果, 因此, 有條件(油菜籽的粉碎、米糠新鮮度的保持等)的企業可以選擇這些油脂油料作為飼料油脂的來源, 效果會更好。 由於硬顆粒飼料中油脂達到7%以上時，顆粒的粉化率會顯著增加, 因此, 飼料中的油脂水平應該控制在7%以下。在要求的範圍內儘可能多用油脂, 如控制在6%~7%就可以獲得很好的養殖效果。當然，飼料油脂水平提高後, 為了保障飼料油脂被充分利用, 減少氧化油脂對魚體的傷害, 應該使用一些添加劑才能有效保證養殖效果和魚體健康。 1.2.3 提高維生素的使用量  魚粉中含有「未知生長因子」、維生素、微量元素等成分, 在飼餵無魚粉或低魚粉飼料的情況下要保障魚體正常的生理機能, 可以在這類飼料中增加維生素的使用量。通過幾年的養殖試驗發現, 其在保護魚體健康、保護魚體粘液等方面具有很好的效果。在原有水平上再增加20%~30%的維生素使用量, 可以獲得較好的經濟效益。  2 動植物蛋白源  2.1 動植物蛋白源替代魚粉的背景 水產飼料中魚粉的添加量遠遠高於畜禽的用量, 在一些海水養殖品種如對蝦及海水魚類的飼料中, 魚粉的添加量一般均高於30%。據報導, 全球漁獲量的35%被用來作為生產魚粉（Tacon andDominy, 1999）。一方面人們對水產品的需求量上升, 而導致全球魚粉的供應量下降（Starkey,1994）;另一方面水產養殖的快速發展, 對魚粉的需求量急劇增加, 導致魚粉的價格迅速飈升（Tacon,1998）。有鑑於此, 找到能夠部分或完全替代魚粉的蛋白源成為養殖業者當前非常緊迫的任務。 2.2 動物蛋白源替代魚粉 畜禽類加工副產品如肉骨粉、雞肉粉以及血粉等蛋白質含量較高, 可以部分替代魚粉。 Millamena在石斑魚(Epinephelus coioides)實驗中用肉粉和血粉(4:1)按0 ~100%比例替代魚粉, 結果表明這種複合物替代80%的魚粉對石斑魚的生長、成活以及飼料轉化率均未產生不良影響。研究者認為在黃尾鯽( Seriola lalandi )(Shimeno et al., 1993)、虹鱒(Watanabeet al;,1993)和羅非魚(Oreochromis mossambicus)(Davis et al;,1989)等魚類的商業飼料中, 肉粉替代魚粉的適宜比例為30%~70%。更高的替代比例會降低魚類的生長,這是由於肉粉等畜禽類加工副產品的必需胺基酸諸如蛋氨酸、賴氨酸和異亮氨酸的含量不足; 同時這些動物蛋白源中脂肪的飽和度較高, 從而影響了魚類的適口性。肉粉等動物副產品中高含量的灰分降低了魚類對一些營養素的利用, 從而導致魚類的生長下降。 2.3 植物蛋白源替代魚粉 2.3.1 豆餅(粕)類 豆(餅)粕類具有消化吸收率高、胺基酸組成較好、價格合理和資源量豐富等特點, 一直以來是水產飼料利用最多的植物蛋白源之一。同魚粉等動物蛋白源相比, 豆粕蛋氨酸、賴氨酸和色氨酸等必需胺基酸含量相對較低, 適口性較差, 存在抗營養因子等而限制了其廣泛的應用。豆粕中的抗營養因子如凝集素、蛋白酶抑制因子、熱穩定並具有免疫活性的球狀蛋白如大豆球蛋白等往往導致大西洋鮭和虹鱒生長下降,腸黏膜發生病理變化和非特異性免疫能力下降, 由超敏和炎症反應引起的腸黏膜病變而導致非特異性免疫指標的上升（Van etal;,1991; Burrells et al;, 1999）  2.3.2 棉籽餅(粕)類 棉籽餅(粕)類蛋白質含量高, 胺基酸較為平衡, 可以作為水產飼料中的蛋白源。飼料中棉籽粕的適宜添加量主要和棉籽粕中游離棉酚和賴氨酸的含量有關, 這是由於游離棉酚同賴氨酸結合而導致賴氨酸的活性降低。鐵可以在動物小腸中同棉酚作用形成穩定的絡合物, 從而阻止棉酚被吸收進入血液。有鑑於此, 在添加棉籽粕的飼料中補充高濃度的鐵是有必要的（Wedegaertner,1981）。 2.3.3 菜籽粕(餅)類 已有的研究表明在大菱鮃(Burel etal, 2000)、虹鱒(Gomes etal;, 1993; Teskeredzic et al;, 1995)、大西洋鮭(Higgs et al;, 1982)和斑點叉尾鮰(Webster et al;, 1997)等魚類飼料中菜籽粕可以部分替代魚粉, 然而菜籽粕中存在的抗營養因子如芥子油苷等限制了其在水產動物中的添加量, 一般認為菜籽粕在魚類飼料中的適宜添加量為20%～30%。 由於菜籽粕中存在的致甲狀腺腫素原(progoitrine)、白芥子酸(sinapine)或鞣酸(tannins)等影響了飼料的適口性，從而導致大菱鮃和虹鱒飼料攝人量的降低而引起生長下降（Burel etal, 2000；Gomes etal;, 1993）。菜籽粕中的芥子油苷代謝物如異硫氰酸酯、硫氰酸鹽陰離子等對魚類具有致甲狀腺腫的作用。在甲狀腺代謝中,硫氰酸鹽陰離子和碘競爭底物, 從而導致碘的缺乏, 但是通過在飼料中補充碘可以減少這種作用, 飼料中補充碘或來源於海水環境中的碘對虹鱒利用未經熱處理菜籽粕的能力高於利用熱處理的菜籽粕（Gomes etal;, 1993）。 2.3.4 玉米蛋白粉和小麥蛋白粉  玉米蛋白粉和小麥蛋白粉具有蛋白質含量高、富含B族維生素、維生素E和蛋氨酸高、纖維含量較低、不含抗營養岡子等特點, 是較好的植物蛋白源。  2.3.5 土豆蛋白  土豆蛋白是生產土豆澱粉的副產物，具有蛋白質含量高(75%~85%) ,胺基酸較為平衡等特點，有較大的蛋白利用潛力（oyano etal;, 1992）。解綬啟和Jokumsen認為影響土豆蛋白利用率的主要原因是:(1)適口性差, 因而降低了養殖動物的攝食率和飼料效率; (2)土豆鹼和其它蛋白酶抑制劑等抗營養因子的存在, 降低了土豆蛋白的生物利用率; (3)必需胺基酸不平衡。 2.3.6 單細胞蛋白 由於蛋白質含量高, B族維生素和色素以及多糖如葡聚糖等含量豐富, 包括細菌、微藻和酵母在內的單細胞蛋白可以作為部分替代魚粉的蛋白源使用（Sandersonand Jolly,1994; Tacon,1994）。同魚粉相比,單細胞蛋白往往是一種或多種胺基酸含量不足, 或者是胺基酸不平衡（Oliva andGonncalves,2001）。而酵母是水產飼料中用的最多的單細胞蛋白。一些研究表明, 酵母特別是啤酒酵母多糖和核酸含量豐富而具有免疫增強劑的作用（Kiesslingand Askbrandt,1993）。在以酵母為主要蛋白源的飼料中補充某種必需胺基酸能夠促進魚類的生長（Andersonet al;, 1995）。在實際生產中,酵母的適宜添加量為15%~30%,相當於可以替代25% ~50%的魚粉。酵母蛋白中含硫胺基酸為限制性胺基酸 ,一些研究者在飼料中補充蛋氨酸能夠顯著改善魚類的生長 (Metaillerand Huelvan,1993; Schulz and Oslage,1976; Tuse,1984)。Rurnsey等認為魚類利用高含量酵母能力較差的原因是由於完整的酵母細胞無法使胞內的營養成分釋放出來而被魚類利用。 3 展望 動植物蛋白源替代魚粉的研究有兩個方面的意義 ,其一，在保證養殖動物正常生長的前提下, 以廉價的動植物蛋白源替代昂貴的魚粉可以節約飼料成本,從而降低養殖成本; 其二, 保護海洋漁業資源, 限制魚粉的產量, 確保海洋漁業的可持續發展,並保護海洋生物的生態多樣性。有關動植物蛋白源替代魚粉在水產飼料中的研究文獻較多, 已有的研究結果表明,淡水養殖品種的飼料中植物蛋白替代魚粉的比例要高於海水養殖品種。同時動植物蛋白源本身存在的一些缺陷, 如動物副產品加工產物胺基酸不平衡, 植物蛋白源中普遍存在的抗營養因子等, 限制了其在水產飼料中的添加量。今後隨著生物技術的快速發展, 通過發酵和酶工程等技術對動植物蛋白源進行加工處理, 動植物蛋白源替代魚粉的研究必將會取得更大的進展。 |