水產(chǎn)飼料中蛋白原料的蛋白品質(zhì)評價與價值采購

水產(chǎn)飼料中蛋白原料的蛋白品質(zhì)評價與價值采購2008-05-07作者：劉天驥 訪問次數(shù)：229 字體【大中小】水產(chǎn)飼料的蛋白含量高，蛋白原料的比例占飼料配方的60%-85%，由于天然動物蛋白資源日益減少，養(yǎng)殖動物副產(chǎn)品也有限，更多的考慮植物蛋白原料，淡水魚飼料中植物蛋白原料占50%-65%。2007年隨著能源緊張、生物能源的利用而導(dǎo)致能量飼料、蛋白飼料價格猛漲，2008年南方大雪對油菜的影響特別大，預(yù)計減產(chǎn)50%以上，新菜粕的供應(yīng)也受影響，非常規(guī)原料的開發(fā)也迫在眉睫，面對種類繁多的飼料蛋白原料，如何才能做到合理的選擇和配比，成為眾多配方師的頭疼的問題。本文結(jié)合部分學(xué)者對飼料蛋白原料的研究結(jié)果，結(jié)合集團(tuán)水產(chǎn)飼料原料使用經(jīng)驗，綜合分析了常用蛋白原料的蛋白品質(zhì)與判斷方法及價值采購原則，以供制作配方及原料采購參考。一、粗蛋白消化率蛋白質(zhì)是以游離氨基酸和小肽的形式被吸收，飼料中的蛋白質(zhì)首先被消化成游離氨基酸和小肽，才能進(jìn)一步被動物利用。因此，要評價原料蛋白品質(zhì)，首先要考慮的是原料中蛋白質(zhì)的消化率。.動物蛋白原料粗蛋白消化率動物蛋白消化率可以通過體外測定進(jìn)行判斷，即測定胃蛋白酶消化率（體外消化率），胃蛋白酶消化率的大小，可表示動物蛋白飼料原料的質(zhì)量優(yōu)劣。它是指被胃蛋白酶消化的蛋白質(zhì)與粗蛋白之間的比例，通常以百分率表示。按照國標(biāo)GB/T17811-1999《動物蛋白質(zhì)飼料消化率的測定胃蛋白酶法》。此方法的測定值近似反映實(shí)驗動物對飼料的消化率，具有快速、簡便的特點(diǎn)。但是，由于此方法存在一定局限性，無法真實(shí)反應(yīng)魚體的消化情況。因此，得到的體外消化率是近似值，作為同等情況下比較各飼料源的相對利用情況。方法步驟:準(zhǔn)確稱取1克左右脫水脫脂動物蛋白原料，放入300毫升三角瓶中，加入經(jīng)過預(yù)熱（42-45℃）的0.2%胃蛋白酶液150毫升，蓋好密封，在45℃下邊攪拌邊消化16小時（可用恒溫振蕩器）。消化后用濾紙過濾，然后用溫水洗凈濾紙上未消化物，將未消化物連同濾紙轉(zhuǎn)入凱式燒瓶中進(jìn)行消化，隨后步驟同測粗蛋白，測出未消化粗蛋白量，同時測定動物蛋白原料的粗蛋白質(zhì)。動物蛋白原料的胃蛋白酶消化率二（消化前總粗蛋白-消化后總粗蛋白）/消化前總粗蛋白X100%對于無胃魚而言，其消化酶液的制備：在水浴條件下，取健康魚腸道，去其內(nèi)容物，洗凈。與培養(yǎng)皿中剪碎，稱1g，制于勻漿器中。按重量：體積比1：5加入pH7.4的磷酸緩沖液5ml，勻漿，過濾。表1.幾種動物蛋白原料用草魚腸道消化的粗蛋白體外消化率（孫永泰等1999）動物蛋白原料 粗蛋白平均體外消化率％ 草魚粗蛋白表觀消化率％TOC\o"1-5"\h\z秘魯魚粉 87.94 83.06國產(chǎn)魚粉 82.51 81.51血球蛋白粉 97.47 98美國肉骨粉 65.76 8059.13澳大利亞肉骨粉59.4359.13酵母細(xì)胞壁 83.40 81.6與葉元土在西南農(nóng)大魚類試驗室對草魚用三氧化二鉻作指示劑測定上述飼料原料的表觀消化率有很高的相關(guān)性（Y=0.74204X+36.746R=0.9424）。.植物蛋白原料粗蛋白消化率體外消化率測定方法（胃蛋白酶法）不適合用于植物蛋白質(zhì)飼料原料（如豆粕、菜籽粕、棉籽粕及其它雜粕）或配合飼料，因為它們中存在的復(fù)雜碳水化合物如纖維性物質(zhì)及淀粉等會干擾胃蛋白酶對蛋白質(zhì)的消化。因此，對植物蛋白原料的粗蛋白消化率最好測定水生動物的表觀消化率。從表2中，我們可以看出，不同種的魚對于同一種原料的蛋白消化率不一樣。例如，青魚、羅非魚、鯉魚對棉粕都有較高的消化率；草魚對棉粕的消化率比較低，而對菜粕的消化率較高，幾乎等同于豆粕，大大高于棉粕；鯉魚對玉米蛋白粉有很高的消化率，而草魚對其消化率很低；青魚對玉米胚芽餅的消化率很高，鯉魚對其也有較高的消化率，而草魚對其消化率很低。然而，上述幾種魚對豆粕的消化率都很高，青魚、鯉魚對花生粕的消化率也比較高。造成這種不同的原因主要有兩個，一是不同飼料原料中蛋白質(zhì)的構(gòu)成是不一樣的，二是不同種的魚消化酶的酶活不同。表2.部分魚類對常用植物蛋白原料的粗蛋白表觀消化率品種/消化率％青魚草魚羅非魚鯉魚豆粕96.7687.5399.2693.9棉粕86.2975.2288.479.6菜粕86.4286.1586.5776.8菜餅77.8189.8782.076.8花生粕88.9390.986.988.3玉米蛋白粉68.9192.3487.692.3玉米胚芽粕94.64 77.1 88.89 88.9芝麻餅 80.2 67.69 60.0 67.7玉米酒精蛋白DDGS88.93 68.47 75.0 84.57二、氨基酸的吸收效率水生動物對蛋白質(zhì)的消化吸收，首先體現(xiàn)在對氨基酸的消化吸收上。水生動物對原料氨基酸吸收效率也是衡量原料質(zhì)量重要標(biāo)準(zhǔn)之一。動物能利用22種天然氨基酸來合成體內(nèi)蛋白質(zhì)，這些氨基酸中，有一部分是動物自身能夠合成的，另一部分動物自身不能合成或合成的量不足以維持動物代謝和生長，必須由食物供給，稱為必需氨基酸。水生動物的必需氨基酸有10種。如果某種必需氨基酸缺乏，就會影響其他必需氨基酸的吸收，這種必需氨基酸就是所謂的限制性氨基酸。對氨基酸吸收速率影響最大的那一種必需氨基酸稱為第一限制性氨基酸。麥康森研究對蝦對氨基酸的消化吸收率，發(fā)現(xiàn)氨基酸的消化吸收率在一定程度上與其含量存在正相關(guān)的關(guān)系。植物蛋白原料中，很少有富含蛋氨酸的，大多數(shù)賴氨酸含量也很低。因此，對淡水魚來說，第一限制性氨基酸為蛋氨酸，第二限制性氨基酸為賴氨酸（吳建開，2000）。以下兩表分別反映鯉魚和斑點(diǎn)叉尾蒯對不同飼料原料氨基酸的表觀消化率。表3.鯉魚對飼料原料中氨基酸表觀消化率飼料原料氨基酸表觀消化率％賴氨酸蛋氨酸蘇氨酸繳氨酸亮氨酸異亮氨酸苯丙氨酸組氨酸精氨酸魚粉95.5289.3294.4391.0896.3195.8388.5995.2790.86肉骨粉85.2580.1985.0383.2186.7887.1684.6389.4683.35血球蛋白粉98.1885.2995.2793.597.4451.6092.9598.2291.87豆粕96.0392.4890.3129.5493.6694.0388.6094.6494.28菜粕71.1080.9578.5384.0286.2283.2776.3591.0783.71棉粕71.0374.3077.7083.9185.2384.7481.0087.3191.02芝麻粕73.0377.8877.3178.5482.5382.6474.3786.8889.21花生粕87.1674.7284.7785.1991.6490.8983.7891.6495.21表4.斑點(diǎn)叉尾蒯對常用飼料原料中粗蛋白和氨基酸的表觀消化率原料粗蛋白氨基酸平均消化率精氨酸賴氨酸蛋氨酸蘇氨酸植物性玉米796874696254玉米蛋白粉92 棉粕827590667372花生粕808897868587米糠738291818277豆粕，CP44%77 豆粕,CP48%898195918078秋皮82 次粉908592867779動物性血粉74 魚粉868389828183肉骨粉787486827670禽羽毛粉74 注：表中原料的消化率根據(jù)斑點(diǎn)叉尾蒯(channelcatfish)試驗發(fā)表的數(shù)據(jù)平均，但“一”表示無數(shù)據(jù)。三、必需氨基酸水產(chǎn)動物所需氨基酸必須由食物提供的必需氨基酸有10種，包括賴氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、組氨酸、精氨酸、色氨酸。通常飼料中必需氨基酸比例與動物對其需求比例越相似，則氨基酸的吸收效率越高，蛋白質(zhì)的合成速率也越高。.必需氨基酸指數(shù)必須氨基酸指數(shù)是衡量飼料的必須氨基酸組成對某種養(yǎng)殖動物是否合適的有效指標(biāo)之一。它是計算飼料中的必須氨基酸比例與養(yǎng)殖動物某一組織中蛋白的必須氨基酸比例的相似度。不同的學(xué)者采用的參照蛋白不同，計算方法也有所不同。吳建開等(2000)采用荻野珍吉的計算方法，以全卵蛋白做參照，評價了幾種飼料對羅非魚的營養(yǎng)價值，結(jié)果見表5。表5.幾種飼料的必須氨基酸指數(shù)（吳建開等，2000）必需氨基酸指數(shù)/飼料種類大豆粕炒大豆菜粕棉粕花生粕飼料酵母70.2968.9262.0654.4856.935.17在所測的植物蛋白中，大豆粕、炒大豆的必須氨基酸指數(shù)顯著高于其它原料，與魚粉（74.58）接近，且有很高的消化率，是羅非魚的優(yōu)質(zhì)蛋白源。菜粕的蛋白品質(zhì)優(yōu)于棉粕和花生粕，因為其必須氨基酸指數(shù)顯著高于棉粕和花生粕，且蛋氨酸含量也比二者高很多。酵母的粗蛋白雖然很高，但非蛋白氮含量高，氨基酸總量低，因而必須氨基酸指數(shù)很低，對于羅非魚來講，其蛋白品質(zhì)很差。胡國宏、劉英（1995）以鯉魚肌肉為參照蛋白，利用penaflorida的方法，評價了幾種飼料對鯉魚的必須氨基酸指數(shù)（EAAI），結(jié)果見表6。表6.幾種飼料對鯉魚的必須氨基酸指數(shù)（胡國宏、劉英，1995）必需氨基酸指數(shù)/飼料種類大豆粕大豆餅花生仁粕花生仁餅亞麻仁粕亞麻仁餅菜籽粕菜籽餅芝麻餅向日葵粕向日葵餅玉米蛋白粉DDGDDGS麥芽根酵母0.950.950.860.860.900.920.980.980.950.950.950.760.850.850.960.89Oser對EAAI的值作出如下規(guī)定：EAAI值在0.90以上為優(yōu)質(zhì)蛋白源；在0.80左右為可用蛋白源；在0.70一下為不可用蛋白源。在此基礎(chǔ)上，胡國宏對此標(biāo)準(zhǔn)做了如下修改，即EAAI>0.90的為優(yōu)質(zhì)蛋白原料，0.80WEAAIW0.90的為良好蛋白源，0.70WEAAIW0.80為可用蛋白源，EAAIW0.70為不可用蛋白源。兩種方法計算的數(shù)值相差兩個數(shù)量級，這是由于荻野珍吉的公式中乘了系數(shù)100，以及參比蛋白不同所致。表7.幾種蛋白源對不同魚類的必需氨基酸指數(shù)原料粗蛋白％草魚鯉魚鯽魚對蝦黃鱔國產(chǎn)魚粉52.500.9310.9260.9170.9690.922進(jìn)口魚粉62.800.9950.9890.9801.0350.985蠶蛹53.701.0040.979血粉82.800.8510.8460.8380.8850.842羽毛粉77.900.8740.8690.8610.9100.866國產(chǎn)肉骨粉47.600.7150.6950.789大豆粕43.00L007L0010.992L0480.997大豆餅40.901.0241.0191.0091.0661.014花生仁粕47.800.8990.8940.8860.9360.890花生仁餅44.700.8620.8570.8490.8970.853亞麻仁粕34.800.9770.9720.9631.0170.968亞麻仁餅32.200.9820.9770.9671.0220.972菜籽粕38.601.0651.0591.0491.1081.054菜籽餅34.301.0641.0581.0471.1061.053.必需氨基酸總量粗蛋白含量是以氮元素的含量計算的，包括飼料中的可利用的真蛋白氮和不可利用的非蛋白氮含量的總和，而氨基酸的總量反應(yīng)了飼料的真蛋白含量，是飼料的有效粗蛋白。真蛋白與粗蛋白的比例可用來衡量蛋白原料的質(zhì)量好壞。必須氨基酸的含量反應(yīng)了飼料蛋白的化學(xué)組成，必須氨基酸的有效含量是指必須氨基酸中能被消化利用的那一部分，反應(yīng)了飼料中的必須氨基酸的消化率。飼料原料中，單個必須氨基酸消化率大多同蛋白質(zhì)和氨基酸總量消化率接近。但棉粕的賴氨酸和蛋氨酸的消化率以及酵母飼料中賴氨酸的消化率都比較低，這可能與飼料加工過程中，賴氨酸的￡-羥基與轉(zhuǎn)化糖、脂肪醛、游離棉酚等發(fā)生反應(yīng)，以及蛋氨酸的巰基轉(zhuǎn)化成亞颯類化合物有關(guān)。因此，雖然棉粕的賴氨酸和蛋氨酸含量高于花生粕，但其賴氨酸和蛋氨酸的有效含量均低于花生粕，花生粕的蛋白品質(zhì)應(yīng)優(yōu)于棉粕（吳建開，2000）氨基酸總量反映真蛋白含量，對有些原料粗蛋白含量較高，但氨基酸總量較低。如賴氨酸渣，粗蛋白80%以上，但氨基酸總量只有50%左右，見表8.因其含有較高的非蛋白氮硫酸銨（NH4）2SO4（約20%）。表8.賴氨酸渣（Lys菌體蛋白）粗蛋白與必需氨基酸含量%AA%最高值最低值平均值SD參考值Lys2.722.352.600.112.5Met1.090.951.010.041Cys0.640.040.120.160.6X1Thr2.902.582.740.092.6Trp0.570.490.530.060.5X2Ile3.772.433.220.483Leu4.944.164.550.224.2TAA54.3646.7351.422.2750CP85.4380.5283.731.3182四、蛋白原料的誘食性誘食性對水生動物尤顯重要，魚生活在水中，如果適口性不好，高蛋白飼料不僅浪費(fèi)，溶失水中增加水中氨氮及磷，污染水質(zhì)。而大多數(shù)水生動物對芳香類氨基酸、堿性氨基酸敏感、喜食。如谷氨酸、天門冬氨酸、脯氨酸、甘氨酸等。表9.原料中具有誘食作用的氨基酸含量的比較％品種CP谷氨酸天門冬氨酸丙氨酸脯氨酸甘氨酸蛋氨酸誘食AA總量％誘食AA/CP進(jìn)口魚粉67.012.99.36.34.46.82.842.563.43蝦頭粉49.29.910.04.51.87.20.934.369.72魷魚粉58.26.811.46.13.05.83.636.763.06貽貝粉46.812.09.05.32.55.82.737.379.7花生粕54.6311.157.02.22.53.30.526.6548.78菜粕36.06.82.71.62.41.850.5515.5043.0進(jìn)口菜粕38.07.12.71.62.41.950.5515.9041.8誘食性好的原料中誘食氨基酸總量占粗蛋白50%以上，而對于發(fā)酵原料應(yīng)了解其工藝及添加的一些化學(xué)物質(zhì)，如賴氨酸渣了解其含硫酸銨，對適□性有影響，進(jìn)口菜粕的異硫氰酸酯850-1000mg/kg，而國產(chǎn)菜粕的異硫氨酸酯在200mg/kg左右，注意添加量的控制。五、蛋白原料綜合評估與價值采購以上指標(biāo)從不同的角度評估了水產(chǎn)飼料蛋白原料的蛋白品質(zhì)。綜合考慮以上結(jié)果，可得出如下結(jié)論：在常用的植物蛋白