发酵植物蛋白替代鱼粉对水产动物的影响.pdf
《发酵植物蛋白替代鱼粉对水产动物的影响.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《发酵植物蛋白替代鱼粉对水产动物的影响.pdf(8页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、水产动物2023年第44卷第22期 总第691期发 酵 植 物 蛋 白 替 代 鱼 粉 对 水 产 动 物 的 影 响 罗 悦1,2,3 张蕉南2 向 倩1,3 王帅杰1 陶 敏1 贺妮莎3 吴建军1,2,3*(1.武汉新华扬生物股份有限公司,湖北武汉 430074;2.福建省特种水产配合饲料重点实验室,福建天马科技集团股份有限公司,福建福州 350308;3.湖北大学生命科学学院,湖北武汉 430062)摘 要:渔业资源的匮乏导致鱼粉供不应求,为缓解水产养殖和水产饲料生产的压力,众多学者将目光聚焦在来源广泛、性价比高和蛋白含量高的植物原料。但植物原料与鱼粉相比还存在含抗营养因子、不易吸收等缺
2、点,阻碍其在水产养殖领域的应用,而植物原料通过发酵可有效降低其中的抗营养因子成分、让其更易被水产动物消化吸收、大幅提升植物原料的利用价值,为水产养殖的可持续发展提供新思路。文章综述发酵植物原料的国内外研究成果及其替代鱼粉在水产饲料中的应用效果,以期为发酵植物原料在水产饲料中的广泛应用提供参考。关键词:发酵;植物原料;替代;鱼粉;水产饲料doi:10.13302/ki.fi.2023.22.012中图分类号:S816.6 文献标识码:A 文章编号:1001-991X(2023)22-0072-08Effect of Substituting Fish Meal with Fermented Pl
3、ant Protein on Aquatic AnimalsLUO Yue1,2,3 ZHANG Jiaonan2 XIANG Qian1,3 WANG Shuaijie1 TAO Min1HE Nisha3 WU Jianjun1,2,3*(1.Wuhan Sunhy Biology Co.,Ltd.,Hubei Wuhan 430074,China;2.Fujian Key Laboratory of SpecialAquatic Formula Feed,Fujian Tianma Science and Technology Group Co.,Ltd.,Fujian Fuzhou 3
4、50308,China;3 School of Life Sciences,Hubei University,Hubei Wuhan 430062,China)Abstract:In order to alleviate the pressure of aquaculture and aquafeed production,many researchers have focused on plant-based raw materials which are widely available,cost-effective,and also contain higher protein.Howe
5、ver,the application of plant materials in aquaculture is limited by high anti-nutritional factors content and thus resulting in poor digestion and absorption.Fortunately,fermentation of plant materials is recognized able to reduce the anti-nutritional factors and make them more easily digested by aq
6、uatic animals,which greatly improves the utilization of plant materials and provides new ideas for the sustainable development of aquaculture.The present article reviews the literatures regarding the effect of replacing fish meal with fermented plant materials in aquafeeds.There are domestic and int
7、ernational research results of fermented plant materials and application effect of replacing fishmeal in aquatic feeds,so that provide reference for the wide application of fermented plant materials in aquatic feeds.Key words:fermentation;plant materials;replacement;fishmeal;aquatic feed自20世纪80年代末以来
8、,野生鱼类的年捕鱼量一直保持在8693亿吨,远远不能满足人类对优质水产品日益增长的需求,预计到2030年,全球鱼类供应需求预计达到186亿吨,故需要更大规模的水产养殖来满足日益增长的需求1。许多养殖鱼类饲料的主要蛋白源为鱼粉,鱼粉因其富含多种有益氨基酸、必需脂肪酸、矿物质及水溶性维生素等营养物质,而被广泛应用于水产饲料2。然而,随着鱼粉需求量逐年上升,加上对自然资源的过度开发,其价格也一路飙升且供应不稳定,所以迫切需要寻求能够部分或者全部替代鱼粉的经济高效、生态友好和可持续发展的潜在植物资源。替代鱼粉的植物蛋白原料,需要具有来源广泛、高性价比、高蛋白含量、丰富的氨基酸种类和适口性作者简介:罗悦
9、,硕士,研究方向为微生物发酵。*通讯作者:吴建军,高级畜牧师,硕士生导师。收稿日期:2023-07-18基金项目:福建省特种水产配合饲料重点实验室开放课题资助项目编号:TMKJZ220872SILIAO GONGYE2023年第44卷第22期 总第691期好等特性。豆粕、菜籽粕、棉籽粕和花生粕因具有以上特点通常被用来替代鱼粉,但由于它们含多种抗营养因子和不利于水产动物消化吸收的大分子物质,降低了它们在水产饲料中的利用价值3-6。因此,提高植物原料的利用效率,改善其营养价值,充分释放植物原料替代鱼粉的潜能,是国内外水产饲料原料开发的研究焦点。近年来,随着发酵技术的迅速发展,通过微生物发酵对植物性
10、饲料原料进行预处理已成为降低植物性饲料原料中的抗营养成分、提升其营养饲用价值的有效措施。大量的研究数据表明,植物性原料中的蛋白质、多糖、脂肪等营养成分在微生物的作用下能够降解成可溶性寡肽、寡糖、有机酸等小分子物质7-8。除此之外,微生物在生长发酵过程中还能够产生一些维生素、细菌素等未知因子,提高植物饲料原料的营养价值,并且其发酵后能形成一种独特的香味,可促进水产动物摄食,增强免疫能力9-13。鉴于发酵植物原料的饲用价值,不少研究者和饲料企业开始尝试采用发酵植物原料来替代水产饲料中的鱼粉,对不同水产动物进行试验,取得相当好的效果。文章对发酵植物原料作为鱼粉替代品在水产饲料中的应用进行综述,以期为
11、其在水产饲料中的研究提供参考。1 发酵豆粕替代鱼粉对水产动物的影响1.1 发酵豆粕在水产饲料中替代鱼粉豆粕是植物油粕饲料中产量最大、用途最广的一种,一直以来都是配合饲料生产中的首选植物蛋白原料,也是鱼粉替代的首选蛋白原料,但豆粕的适口性差,且存在抗原蛋白、凝集素和非淀粉多糖等抗营养因子,从而限制其在鱼粉替代方面中的广泛使用11。发酵后豆粕的营养品质得到较大幅度的改善14,且抗营养因子含量也有较大程度降低15,在鱼粉替代方面较普通豆粕具有更大的价值16。表1总结了发酵豆粕对不同种类水产动物饲料中鱼粉的替代情况,从中可以看出,在肉食性鱼类中,由于肉食性鱼类对饲料中蛋白质的数量和质量的需求都较高,采
12、用发酵豆粕替代其饲料中的鱼粉时,发酵豆粕对鱼粉的替代量多在鱼粉用量的50%以下,鱼粉替代量过高时会造成养殖动物肠道和肝脏等组织器官的发育障碍和损伤17-34;而发酵豆粕替代鱼粉饲养杂食性鱼类时,可替代高达60%的鱼粉,并且不会对鱼类的生长造成损伤36。发酵豆粕替代鱼粉用来饲养虾、蟹、蛙和鳖的研究较少,其替代量为50%以下42-48。饲料中发酵豆粕的替代鱼粉包括等蛋白替代和等比例替代两种方式,其中以等蛋白替代鱼粉时,发酵豆粕的使用量较大,当发酵豆粕以等比例替代鱼粉时,受蛋白含量的影响,发酵豆粕的用量不宜过大,鱼类一般不建议高于5%,否则会对生产性能产生负面效应33,35。1.2 发酵豆粕替代鱼粉
13、对水产动物的影响1.2.1 发酵豆粕替代鱼粉对水产动物饲料利用的影响微生物发酵豆粕的过程中会分泌多种酶类,将豆粕中的大分子蛋白分解成小分子肽类和氨基酸等物质,提高水产动物的消化吸收率,从而提升发酵豆粕对水产动物的饲料利用49。Zhang等31用豆粕和发酵豆粕分别等蛋白替代鱼粉饲养大菱鲆(Scophthalmus maximus L.),在鱼粉相同替代水平下,发酵豆粕替代组对饲料的利用率显著高于豆粕替代组。He等22以同样的替代方式替代鱼粉饲养大口黑鲈(Micropterus salmoides),研究发现饲料中使用发酵豆粕替代 30%鱼粉对大口黑鲈的饲料系数和肥满度没有影响;而使用发酵豆粕替代
14、超过45%鱼粉组大口黑鲈的干物质消化率、蛋白质消化率和粗脂肪消化率显著低于对照组,饲料的蛋白质效率较对照组也显著下降。Wang等30以相同方式替代鱼粉饲养大黄鱼幼鱼(Larimichthys crocea)发现,发酵豆粕替代鱼粉在45%以下,幼鱼增重率和特定生长率与对照组无明显差异。1.2.2 发酵豆粕替代鱼粉对水产动物生长性能的影响已有大量研究表明,使用发酵豆粕适量替代鱼粉并不会对水产动物的生长性能造成不良影响,而过量使用发酵豆粕替代鱼粉会对水产动物的生长性能产生负面效果。He等22采用发酵豆粕等蛋白替代鱼粉饲养大口黑鲈,发酵豆粕替代不超过30%鱼粉对大口黑鲈的特定生长率和肝体比影响不显著。
15、Hang等23研究以相同的替代方式替代超过30%鱼粉饲养大口黑鲈时,其增重率显著降低。Zhang等31过量使用发酵豆粕等蛋白替代鱼粉,大菱鲆的增重率和特定生长率显著降低。Novriadi等50利用发酵豆粕替代鱼粉对鱼类生长性能和饲料系数的影响进行 Meta 回归分析,结果表明,发酵豆粕在鱼类日粮中的添加量为15%44%时,可提高鱼类的饲料系数水平,超过此范围会对鱼类的生长性能产生不利影响。1.2.3 发酵豆粕替代鱼粉对水产动物机体健康的影响健康是动物可持续生长的基础,机体的免疫能力对于生活在复杂水环境中的水产动物至关重要。肠道是水产动物消化吸收、免疫和内分泌的重要器官,肠道中含有大量益生菌,其
16、通过防御病原体、维持肠上皮细胞的健康和代谢其他难以消化的化合物,不断影响肠道稳态51。肠道健康是确保动物机体功能正73水产动物2023年第44卷第22期 总第691期常生长和发育的关键。发酵豆粕中不仅含有诸多有益微生物和促进肠道益生菌生长的底物,同时发酵过程中还会释放一些天然活性物质,如酚类和类黄酮等,这些物质可提高水产动物的抗病力,从而提高成活率51-54。饲料中发酵豆粕对鱼粉的适量替代可以在一定程度上有效抑制肠道有害细菌的增殖。然而,投喂较高水平的发酵豆粕,易致使鱼类肠道微生态系统遭到破坏,导致肠道感染,生长受到抑制。Zakaria等28使用发酵豆粕等蛋白替代饲料中25%鱼粉饲养非洲鲶鱼(
17、Clarias gariepinus),其体内胆固醇、白蛋白、球蛋白和总蛋白水平均显著升高,且其体内的红细胞、白细胞、血红蛋白水平、平均红细胞血红蛋白浓度、红细胞分布宽度、血小板、平均血小板体积和血小板分布宽度在各处理间差异显著,较对照组显著提高;刘韬等42研究也同样表明发酵豆粕等蛋白替代凡纳滨对虾日粮中的适当比例鱼粉,可提高凡纳滨对虾相关免疫酶活性,上调免疫相关基因表达。发酵豆粕过量替代鱼粉会对水产动物的血清生化、免疫和抗氧化指标等产生不利作用。He等22研究表明发酵豆粕替代鱼粉比例超过60%显著降低大口黑鲈的血清总蛋白含量、胆固醇含量以及肠道绒毛宽度;Zhang等31研究证明,与对照组相比
18、,发酵豆粕替代45%鱼粉组大菱鲆肠绒毛高度和固有层宽度无明显变化,豆粕替代45%鱼粉组大菱鲆肠绒毛高度和表1 发酵豆粕对鱼粉的替代养殖对象肉食性鱼类杂食性鱼类虾类蛙类蟹类鳖类卵形鯧鯵大口黑鲈黄姑鱼(Nibea albiflora)银鲑(Oncorhynchus kisutch)南美鲶鱼(Rhamdia quelen)非洲鲶鱼黑鲷(Acanthopagrus schlegelii)大黄鱼大菱鲆金鲳鱼(Trachinotus ovatus)日本鳗鲡(Anguilljaponica)圆斑星鲽(Veraspervariegatu)鲫鱼(Carassius auratus)洛氏鱸(Phoxinus la
19、gowskii Dybowsk)黄河鲤(Cyprinus carpio-haematopterus)梭鱼(Lizahaematocheila)斑点叉尾鮰(Lctalurus Punctatus)杂交罗非鱼凡纳滨对虾罗氏沼虾牛蛙中华绒螯蟹中华鳖规格(g)42.644.68112.210.7322.050.0919.830.3319.830.334.430.1321.20.131.240.0231.240.02102.250.243.00.5711.820.3210.000.0213.500.1360.004.037.620.1649.01.030.500.0529.240.078.060.954
20、9.760.242.090.101.17.720.087.620.234.00.025.10.170.0236.01.04.01.04.01.0日粮粗蛋白含量(%)42404750504646505041393241455040465033323838303036424037433938-日粮鱼粉含量(g/kg)420510549.5500500350350450450415465400595400600510600715120100543.8420100100200300210210300200365610替代方式等蛋白替代等蛋白替代等蛋白替代等蛋白替代等蛋白替代等蛋白替代等蛋白替代等蛋白替
21、代等蛋白替代等蛋白替代等蛋白替代等蛋白替代等蛋白替代等蛋白替代等蛋白替代等蛋白替代等比例替代等蛋白替代等比例替代等蛋白替代等蛋白替代等蛋白替代等蛋白替代等比例替代等蛋白替代等蛋白替代等蛋白替代等蛋白替代等蛋白替代等蛋白替代等蛋白替代等蛋白替代74SILIAO GONGYE2023年第44卷第22期 总第691期固有层宽度变化显著,而且其凋亡相关基因和紧密连接相关基因mRNA水平均显著低于对照组。陈明哲等46试验表明,随着发酵豆粕等蛋白替代牛蛙日粮中鱼粉比例的增加,其小肠绒毛固有层内产生大量的嗜碱性颗粒,绒毛高度显著降低。2 发酵菜籽粕对鱼粉的替代及对水产动物的影响2.1 发酵菜籽粕对水产饲料中
22、鱼粉的替代菜籽粕是菜籽油生产的副产品,其产量仅次于豆粕,菜籽粕含有33%45%的粗蛋白,由于其氨基酸平衡良好,被认为是一种优质的蛋白质来源55。但菜籽粕中植酸、酚类化合物和蛋白酶抑制剂等抗营养因子,影响动物的消化率,从而限制其在水产动物饲料中的利用56。随着发酵技术的成熟,发酵菜籽粕中的抗营养因子如芥酸和硫代葡萄糖苷的水平逐渐降低,发酵菜籽粕在水产动物中替代鱼粉的比例显著增加57-59。发酵菜籽粕替代鱼粉同发酵豆粕一样包括等蛋白替代和等比例替代两种方式(见表2),采用发酵菜籽粕替代饲料中鱼粉时多采用等蛋白替代,如使用发酵菜籽粕等蛋白替代真鲷(Pagrus major)饲料中56.25%的鱼粉,
23、和等蛋白替代尖吻鲈(Lates Calcarifer)饲料中 50%的鱼粉时,不对其机体健康产生负面影响58-59。在虾类尤其是南美白对虾的研究中,发酵菜籽粕替代鱼粉比例建议不超过6.44%,否则会对机体生长性能造成损伤60。表1(续)发酵豆粕对鱼粉的替代养殖对象肉食性鱼类杂食性鱼类虾类蛙类蟹类鳖类鱼粉最高替代比例(%)17.517.62020203033.33202037.339.82520454523159.81506049.515402534.329.166155027.4015发酵豆粕替代鱼粉用量(g/kg)140130130150150156.8150135.8135.8194.12
24、10400140.6254.6364.934015010060290323.52305425-120807880114150106.5评价指标特定生长率生长性能生长性能和机体健康生长性能和肠道健康生长性能、饲料利用和消化能力生长性能、饲料利用和肠道健康生长性能、饲料利用和肠道健康肌肉氨基酸组成生长性能和饲料利用生长性能、血清生化指标和肝脏抗氧化能力生长性能生长性能和机体健康消化能力、抗氧化能力和免疫能力生长性能和肠道健康生长性能和肠道健康生长性能生长性能生长性能生长性能生长性能和代谢能力机体健康生长性能生产性能和血清生化指标生长性能生长性能免疫机能和抗应激能力生长性能和饲料利用生长性能和血淋巴
25、非特异性免疫生长性能、抗氧化能力和免疫机能生长性能生长性能生长性能资料来源李秀玲等17刘兴旺等18黄河等19钟国防等20田鑫鑫等21He 等22Yang 等23胡沈玉等24王立改等25徐粒潇等26Oliveira等27Zakaria 等28彭翔等29Wang 等30Zhang 等31赵丽梅等32王亚军等33吕云云等34喻林35徐茜等36吴莉芳等37殷海成等38祝焱彬等39李惠40程成荣41刘韬等42彭松等43彭松等44杨景丰等45陈明哲等46沈城等47沈城等48注:“-”表示文章中未给出具体数据;下表同。75水产动物2023年第44卷第22期 总第691期2.2 发酵菜籽粕替代鱼粉对水产动物的
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 发酵 植物蛋白 替代 鱼粉 水产 动物 影响
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,个别因单元格分列造成显示页码不一将协商解决,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。