水产饲料中鱼粉替代物的研究进展

摘要：鱼粉是水产饲料中不可缺少的优质蛋白源。随着集约化养殖的迅猛发展，鱼粉的需求量急剧上升。然而，由于过度捕捞及厄尔尼诺现象等的影响，世界鱼粉的总产量正逐年下降，价格却不断上涨，这些因素严重制约了水产养殖业的进一步发展。大量的研究表明，用大豆酶解蛋白、发酵植物蛋白、虾蛄蛋白浆、酶解血球蛋白粉、大豆浓缩蛋白等部分或完全替代鱼粉是可行的。本文就近年来鱼粉替代物在水产养殖业的最新研究作一概述。

关键词：鱼粉替代物；大豆酶解蛋白；发酵植物蛋白；大豆浓缩蛋白；酶解血球蛋白粉

鱼粉因具有蛋白含量高，富含动物必需氨基酸，同时消化性好，容易被动物消化吸收等优点而被称为“蛋白之王”。因此，鱼粉一直被作为水产动物饲料的主要蛋白源，且每年的需求量相当大。据报道，全球渔获量的35%被用来生产鱼粉。但近年来，受全球渔业自然资源衰退的影响，世界鱼粉产量逐年下降。而日益增长的水产养殖业抬高了鱼粉的价格，使鱼粉的需求量呈现快速增长之势。鉴于此，开发能够部分或完全替代鱼粉的蛋白源，成为水产养殖业必须面对和解决的首要问题。

1传统水产饲料中替代鱼粉的蛋白源

1.1植物蛋白源

传统的植物蛋白源包括不同大豆产品（大豆粉和大豆饼粕）、棉籽饼粕、亚麻饼粕、麦胚芽粉、玉米蛋白粉、土豆蛋白等。

豆饼（粕）类消化吸收率高，氨基酸组成好，价格合理且资源量丰富，一直以来是水产饲料中利用最多的蛋白源之一。但由于豆粕同鱼粉相比，其蛋氨酸、赖氨酸和色氨酸等必需氨基酸含量相对较低，适口性较差，存在抗营养因子等而限制其广泛应用。沈斌乾等的研究表明，饲料中用适量的豆粕蛋白替代鱼粉蛋白对花鼓的生长和饲料利用不会有显著的负面影响，然而当替代过量时，将抑制花鼓的生长。随着饲料中豆粕含量的增加，花鼓鱼脂肪含量逐渐降低，饲料的可消化能也随之下降，导致鱼体脂肪积累下降。

棉籽饼（粕）蛋白含量高，氨基酸较平衡，但由于棉籽饼粕中含有大量的游离棉籽酚，它与赖氨酸结合而导致赖氨酸的活性降低，从而限制了棉籽饼粕的有效利用。莫桑比克罗非鱼饲料中，菜籽粕能成功替代15%的鱼粉；用菜籽饼粕和野豌豆的混合物替代虹鳟饲料中16%的鱼粉，对鱼生长、能量利用和肌肉脂肪酸组成也无负面影响。Lim等（1996）发现，萃取过的棉籽粕可替代南美白对虾饲料中40%的鱼粉。Luo等（2006）在虹鳟幼鱼饲料中添加305g/kg萃取棉粕，可替代50%的鱼粉。

玉米蛋白粉和小麦蛋白粉蛋白含量高，富含VB族、VE和蛋氨酸，且纤维含量低，不含抗营养因子，是较好的植物蛋白源。Requen等用混合玉米粉、小麦粉、压榨豌豆及菜籽粕4种植物蛋白源替代鱼粉，发现添加必需氨基酸可替代50%～75%的鱼粉。

1.2动物蛋白源（肉粉和肉骨粉）

肉骨粉蛋白含量低，但灰分和磷含量较高，而肉粉则相反。Robaina等（1997）用肉骨粉替代金头鯛饲料中鱼粉的实验表明，连续90d摄食含28%肉骨粉饲料与摄食含60%鱼粉对照饲料的鱼在体增重、摄食量、蛋白质效率、蛋白质生产效价、肝指数和鱼体组成方面未表现出明显差异，但前者肝细胞部分极化甚至坏死。另外，用肉粉可替代澳洲银鲈饲料中52%的鱼粉，可替代免状黄姑鱼饲料中30%的鱼粉，但更高的替代比例则会降低鱼类的生长，这是由于肉粉等蓄禽类加工副产品的必需氨基酸诸如蛋氨酸、赖氨酸、异亮氨酸的含量不足，同时这些动物蛋白源中脂肪的饱和度较高，从而影响了鱼类的适口性；肉粉等动物副产品中高含量的灰分降低了鱼类对一些营养素的利用，从而导致鱼类的生长下降。

2现代常用的鱼粉替代蛋白源

2.1大豆酶解蛋白

豆粕作为一种氨基酸平衡的优质蛋白源，被认为是最具营养价值的植物蛋白，但由于豆粕中含有不良寡糖等胀气因子、抗胰蛋白酶因子、植物血球凝集素、大豆球蛋白等抗营养因子，抑制了其在动物，尤其是幼龄动物日粮中的应用。而大豆酶解蛋白是以去皮豆粕为原料，采用特异菌株和酶发酵彻底去除大豆中的可溶性碳水化合物和抗营养因子的，平衡氨基酸组成能更好地满足大多数鱼类的日粮需要。与鱼粉等动物蛋白相比，大豆酶解蛋白具有更高的蛋白质消化率，而且品质稳定，货源充足。张国良等用大豆酶解蛋白替代鱼粉饲喂奥尼罗非鱼，结果发现随着酶解大豆蛋白替代鱼粉的量逐渐增加，奥尼罗非鱼平均日采食量逐渐下降，差异不显著，存活率呈逐渐上升趋势，对奥尼罗非鱼肥满度无明显影响。

2.2发酵植物蛋白

所谓发酵植物蛋白就是利用微生物在饲料原料中的生长繁殖和新陈代谢，积累有用的菌体、酶和中间代谢产物加工而成的蛋白原料。任何植物蛋白都是在植物细胞内，而细胞则由细胞壁裹着，细胞壁的成分很复杂，它是由多聚糖、木质素等多种成分通过各种化学键互相交联组成的。像豆粕、棉粕、菜籽粕等的细胞细胞壁中易吸收的多聚糖类物质含量高，通过微生物发酵，能使细胞壁裂解，释放细胞内的养分，从而提高蛋白的消化率。发酵植物蛋白的优点有：增加消化利用率；提高适口性；可降低饲料中的黏度。经过大量的饲喂试验，得到一致的结果是：优质的发酵植物蛋白原料在小猪、幼禽和水产动物、毛皮动物中可部分替代鱼粉，成猪、禽可全部替代鱼粉。

2.3虾蛄蛋白浆

虾蛄属甲壳纲、口足目、虾蛄属，俗称螳螂虾、虾球或虾爬子。我国虾蛄资源极其丰富，现已发现97种，约占世界总种数的24%。所谓虾蛄蛋白浆，就是将虾蛄经去壳、酶解、分离、浓缩、杀菌等工艺处理而制成。因其不仅氨基酸组成丰富而平衡，特别是牛磺酸、甘氨酸等含量较高，而且有浓郁的虾蟹香味，因此，作为饲料添加剂，对水产动物诱食作用明显，在虾、蟹、海水鱼的饲料配方中将会有广阔的前景。

2.4酶解血球蛋白粉

酶解血球蛋白粉是一种新开发的动物性饲料蛋白源，蛋白质含量丰富，尤其是赖氨酸含量较高，营养价值和消化能较高，其在提高鱼的采食量、日增重、饲料转化率及抗病能力等方面具显著作用。其加工工艺如下：鲜猪血→预处理→离心分离→酶解→灭酶→分离→脱色→分离→喷雾干燥→产品。血球蛋白粉添加到水产饲料中，能使可消化蛋白质高达98%～95%，同时还具有较强粘稠作用。美国Gnelph大学教授cho分别用0%、5%、10%、15%的血球蛋白粉替代部分鱼粉饲料喂1051尾鲑鱼，试验表明，饲喂血球蛋白粉的鲑鱼日增重和饲料利用率明显提高，以5%的添加量效果最佳。对热带鳟鱼的研究也表明，添加5%的血球蛋白对鲑鱼的生长效果最好。

2.5大豆浓缩蛋白

大豆浓缩蛋白（soybean protein concentrated，SPC）是由非转基因大豆制成的一种纯植物性高蛋白产品，其品质稳定，安全环保性等符合欧洲饲料标准，且产品中氨基酸含量丰富，消化率高，抗营养因子含量极低。李二超等的研究发现，SPC的蛋白含量比鱼粉高，但纤维素含量比鱼粉低4%，且组氨酸和蛋氨酸含量显著低于鱼粉。一般认为，饲料中蛋白质含量高，且纤维素含量低为高效饲料，反之则质量较差。适量的纤维素含量，可以提高饲料在水产动物肠胃中的蠕动，提高营养物质的利用率。但是如果超出一定范围，便导致营养不良，阻碍水产动物的生长。由于SPC中氨基酸含量不平衡，过量使用SPC替代鱼粉还会导致水产动物某些氨基酸缺乏，阻止其生长。所以，在添加时，必须控制它的用量，或者在其中添加所缺少的氨基酸。

3鱼粉替代蛋白源存在的问题

通常情况下，草食性鱼类能较好地利用植物蛋白源；杂食性鱼类对植物蛋白源的利用率也较高，饲料中的鱼

粉可被植物蛋白源部分甚至完全替代；而肉食性鱼类则主要以动物蛋白源为食，一般消化道较短，消化酶系主要适合于动物蛋白，因此肉食性水生动物对植物蛋白的利用率相对较差。在水生动物生长的初始阶段，消化系统发育尚不完全，消化腺还没完全形成，缺乏相应的酶类。但随生长及消化系统的结构和功能逐步完善，消化腺逐步形成，利用植物蛋白源的能力也增强。此外，在生长初期，饲料中的氨基酸主要用于合成体蛋白，随着水生动物生长，其中含量不足的蛋氨酸及赖氨酸将最大限度地抑制其生长。因此，水生动物的早期发育阶段对替代蛋白源的适应性要低于成熟期。另外，以上介绍的鱼粉替代蛋白源不同程度上存在氨基酸不平衡，生产工艺烦琐，技术要求严格，贮藏成本高等缺点。因此，使用此类产品一定要选好厂家，要选正规企业的产品。再者，以上蛋白源并不能完全替代鱼粉，其添加量应根据不同水产动物对蛋白质、氨基酸营养的需求而定，在满足水产动物营养需求的前提下降低养殖成本。还有，不同蛋白源含有不同的风味物质，会对养殖鱼肉品质和风味产生一定的影响。已有的研究评价指标主要是鱼生长情况、饲料利用率和病死率等，而对组织学、血液学、病理学和酶学等指标影响研究较少，有待今后开展相关的深入研究。

4前景与展望

酶解植物蛋白、酶解血球蛋白粉、虾蛄蛋白浆、大豆浓缩蛋白等替代鱼粉蛋白源既可节约饲料成本，又可保护海洋渔业资源，缓解鱼粉供应紧张的状况。随着生物技术的快速发展，通过生物发酵和酶工程等技术对动植物蛋白源进行加工处理，动植物替代鱼粉的研究必将取得更大的进展，进一步推动我国水产养殖业的健康快速发展。

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