豌豆分離蛋白和豌豆濃縮蛋白替代部分魚粉對鯉魚生長性能的影響

李云蘭 高啟平 王若軍

(1.通威股份有限公司水產研究所，四川成都 610041；2.中國農業大學農學與生物技術學院神內(中國)農牧經營研究中心，北京100083)

豌豆分離蛋白和豌豆濃縮蛋白是豌豆精制淀粉后剩余部分經濕法噴霧干燥和干法風選分離得到的兩種蛋白粉，粗蛋白含量分別在70%和50%以上。富含的賴氨酸占粗蛋白的7.11%～7.45%，與魚粉（7.71%）接近，蛋氨酸是第一限制性氨基酸，僅占粗蛋白的0.9%（魚粉為3.04%左右），抗營養因子少，目前多用于食品領域及寵物飼料中。水產動物研究方面，在大西洋鮭和遮目魚、虹鱒上有少量報道，本試驗研究兩種蛋白源替代魚粉后對鯉魚生長性能的影響，為兩種蛋白源在鯉魚飼料中的應用提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗魚種與原料

魚種為通威股份原種場早繁建鯉F7，規格整齊、體質健壯、初始平均規格18.53 g/尾。

豌豆分離蛋白（PPI）和豌豆濃縮蛋白（PPC）購自山東某淀粉加工企業，豌豆分離蛋白為黃色粉末，豌豆濃縮蛋白為淺黃色粉末，均99%過100目，pH值6～8。豌豆濃縮蛋白具有生豌豆濃郁的豆腥味、略帶苦味，兩種蛋白源和魚粉的主要營養成分見表1。

1.2 試驗設計和試驗飼料

試驗采用“五等”即粗蛋白、總能、賴氨酸、蛋氨酸和有效磷相等的設計原則，共7個處理，每個處理3個重復，每個重復約105尾魚。7個處理分別為1個對照組，魚粉用量為10%，3個PPI組和3個PPC組，分別替代對照中33%、66%和100%魚粉，其中豌豆分離蛋白用量為3%、6%和9%，豌豆濃縮蛋白用量為4.5%、9%和13.5%。在四川通威生產性大機組上制作成粒徑3.5 mm的硬顆粒飼料，粉碎機篩片篩孔φ1.2 mm，調質溫度85～90℃，調質時間25～30 s，環模壓縮比1：14，試驗料配方和實測營養組成見表2。

表1 主要原料實測營養成分(%，DM)

表2 試驗飼料配方及主要營養成分實測值（%，DM）

1.3 飼養管理

飼養試驗在通威股份水產科技公司生態池網箱（生態池水深2.5 m，網箱雙層，規格1 m×2 m×1.6 m）中進行，每箱約105尾。從2010年7月27日至10月9 日，共 75 d。試驗期間水溫 23.1～30.8 ℃，DO＞7.0 mg/l，pH值8.2±0.5,從8:30到17:30每天均勻投喂4次，按相同投飼率投喂至表觀飽食，投飼量根據水溫、攝食情況適當調整。

1.4 觀測指標

試驗開始和結束時停食24 h，稱重并計數，記錄每日攝食量、死亡尾數和重量。計算成活率、增重、特定生長率(SGR)和飼料系數。試驗結束時每個處理隨機取10尾魚稱重并測量體長后解剖，分離肝胰臟稱重，分離腸道測定腸長，計算肥滿度、肝胰臟指數和腸長指數。

此外，試驗開始后第1～20 d由飼養員對魚群的搶食情況進行主觀評分，搶食積極記10分，搶食比較積極8分，搶食較差6分，統計計算適口性得分。

1.5 數據處理

采用SPSS11.5軟件對數據進行單因素方差分析（One-way ANOVA），差異顯著的結合Duncan's法進行多重比較，統計顯著性水平設為P＜0.05，結果用“平均數±標準差”表示。

2 試驗結果

2.1 豌豆分離蛋白和豌豆濃縮蛋白替代魚粉對鯉魚生長性能的影響（見表3）

表3 豌豆分離蛋白和豌豆濃縮蛋白替代魚粉對鯉魚生長性能的影響

豌豆分離蛋白替代100%魚粉組增重和特定生長率顯著高于對照組、飼料系數顯著低于對照組(P＜0.05)，其余處理組與對照間相比差異不顯著(P＞0.05)，各組間成活率沒有顯著差異(P＞0.05)。

豌豆分離蛋白組鯉魚生長性能顯著優于豌豆濃縮蛋白組，其中豌豆分離蛋白組增重和特定生長率顯著高于豌豆濃縮蛋白替代100%魚粉組，豌豆分離蛋白替代66%和100%魚粉組特定生長率顯著高于豌豆濃縮蛋白替代66%魚粉組(P＜0.05)，豌豆分離蛋白替代100%魚粉組飼料系數顯著低于豌豆濃縮蛋白組(P＜0.05)。此外，豌豆濃縮蛋白組內，替代33%魚粉組增重和特定生長率顯著高于替代100%魚粉組(P＜0.05)。

2.2 豌豆分離蛋白和豌豆濃縮蛋白替代魚粉對鯉魚肥滿度和臟器指數的影響（見表4）

表4 豌豆分離蛋白、豌豆濃縮蛋白替代魚粉對鯉魚肥滿度和臟器指數的影響

兩種豌豆蛋白替代魚粉后對鯉魚肥滿度、腸長指數無顯著影響（P＞0.05），但顯著影響肝胰臟指數，對照組顯著高于豌豆分離蛋白替代100%魚粉組和豌豆濃縮蛋白組（P＜0.05）。

2.3 適口性評分(見表5)

表5 試驗料適口性評分

由表5可知，無論哪種飼料前10 d的適口性得分都比后10 d低，養殖動物對新料有一適應過程。第1～10 d豌豆濃縮蛋白替代100%魚粉組鯉魚搶食略差，其余比較積極。第11～20 d除豌豆濃縮蛋白替代100%魚粉組外，其余搶食都非常積極。可見，豌豆濃縮蛋白用量13.5%可觀察到對鯉魚適口性有不良影響。

3 討論

3.1 豌豆分離蛋白和豌豆濃縮蛋白替代魚粉對鯉魚適口性的影響

植物蛋白替代魚粉存在適口性差的問題，不同魚種及同種魚不同生長階段反應可能不同。魚粉中有多種促攝食物質，適口性較好，本試驗中兩種豌豆蛋白粉的適口性都比魚粉差，尤其是采用干法風選制得的豌豆濃縮蛋白，豆腥味濃。豆腥味的形成是豆類中的脂肪在自身脂肪氧化酶的作用下形成脂肪酸過氧化物，再經脂肪酸氫過氧化物裂解酶分解生成短碳鏈的醇類、酮類和醛類等揮發性物質，其中起主要作用的呈味物質是己醛。本試驗中采用相同投飼率投喂，各組攝食量沒有表現出差異，但通過適口性評分觀察到豌豆濃縮蛋白用量13.5%時，對鯉魚的攝食積極性有長期的不良影響，而用量9%及以下時，鯉魚能夠較好適應。豌豆分離蛋白是利用蛋白質酸沉堿溶的特性通過反復調整pH值分離得到的蛋白質，在此過程中脂肪酸氧化酶起的作用很弱，產品基本無異味，對適口性影響非常小。用植物蛋白替代魚粉在實際應用中可考慮添加誘食劑。

3.2 豌豆分離蛋白和豌豆濃縮蛋白在鯉魚料中的適宜用量

隨豌豆分離蛋白替代魚粉比例的升高，增重和特定生長率逐漸升高，飼料系數逐漸降低，其中替代100%魚粉組增重和特定生長率較對照組分別升高6.33%和2.16%，飼料系數較對照組降低4.39%，且都達到顯著水平(P＜0.05)，表明豌豆分離蛋白可替代魚粉，且用量越高對鯉魚生長性能的促進越明顯。高松（2010）開展了等氮、等能下豌豆分離蛋白替代黑鯛幼魚飼料中（對照組魚粉60%）8%和16%魚粉，結果顯示，替代魚粉后對黑鯛生長性能無顯著影響，本試驗結果與之類似。豌豆濃縮蛋白替代魚粉后，增重、特定生長率和飼料系數與對照組間均沒有顯著差異（P＞0.05），但替代33%魚粉組特定生長率和增重顯著高于替代100%魚粉組（P＜0.05）,表明隨替代比例升高，鯉魚生長速度減慢，飼料系數也有升高的趨勢，可見豌豆濃縮蛋白可替代部分魚粉，這與在大西洋鮭和虹鱒上的報道一致。Overland等（2009）分別用粗蛋白含量為35%和50%的兩種豌豆濃縮蛋白20%等蛋白替代對照組魚粉（對照魚粉67.38%）喂養初始體重為160 g的大西洋鮭84 d，增重和攝食量沒有顯著差異，粗蛋白50%的PPC組飼料利用率有下降趨勢。Thiessen等（2003）研究表明，在虹鱒飼料中，豌豆濃縮蛋白用量20%（相應降低豆粕用量），對虹鱒生長性能、養分消化率均無顯著影響。

本試驗中未考察豌豆蛋白抗營養因子對腸道組織結構的影響。據報道，豌豆中存在胰蛋白酶抑制劑、紅細胞植物血凝素和植酸等多種抗營養因子，但含量低于大豆，如胰蛋白酶抑制活性比生大豆低5～20倍。Overland等（2009）研究表明，在大西洋鮭（160 g）飼料中使用20%豌豆濃縮蛋白養殖84 d，腸道組織切片未觀察到損傷。Penn等（2011）比較了豌豆濃縮蛋白組（35%PPC+10%FM）與魚粉組(20%FM)養殖大西洋鮭（初始體重2.36 kg）8周后對腸道組織結構的影響，在后腸觀察到類似大豆及其副產物引起的典型“腸炎”癥狀，表現為黏膜皺襞高度降低，上皮細胞脫落、吸收細胞中正常核上空泡減少或消失、固有層變寬、固有層中細胞成分增多等。從這些結果可推測本試驗設計用量不會對腸道產生明顯的負面影響。

綜上可見，本試驗條件下豌豆分離蛋白可完全替代魚粉，適宜用量9%；豌豆濃縮蛋白可替代33%魚粉，結合適口性建議適宜用量不超過4.5%。

4 原料標準

目前豌豆蛋白粉沒有統一標準，由于加工工藝不同，產品營養參數變異大，如粗蛋白含量50%～90%。類似產品大豆蛋白粉采用GB/T 22493—2008，質量指標對低變性大豆蛋白粉規定了氮溶解指數(NSI)不低于55%。根據加工工藝不同，豌豆蛋白粉加工過程中無高溫或經短時高溫，蛋白質熱變性程度低，氮溶解指數通常不低于80%，因此，NSI不是重點關注指標。建議重點關注粗蛋白、粗纖維和賴氨酸，豌豆分離蛋白的粗蛋白不低于75%，粗纖維不高于1.5%，賴氨酸不低于5.3%；豌豆濃縮蛋白的粗蛋白不低于50%，粗纖維不高于6.5%，賴氨酸不低于3.5%。

[1]Overland M,M.Sorensen,T.Storebakken,et al.Pea protein concentrate subsituting fish meal or soybean meal in diets for Atlantic salmon(Salmo salar)-Effect on growth performance,nutrient digestibility,carcass composition,gut health,and physical feed quality[J].Aquaculture,2009(288):305-311.

[2]Penn M H,E.A.Bendiksen,P.Campbell,et al.High level of dietary pea protein concenteate induces enteropathy in Atlantic salmon(Salmo salar L.)[J].Aquaculture,2011(310):267-273.

[3]Borlongan I G,P.S.Eusebio,T.Welsh.Potential of feed pea(Pisum sativum)meal as of protein source in practical diets for milkfish(Chanos chanos Forsskal)[J].Aquaculture,2003(225):89-98.

[4]麻浩.大豆種子脂肪氧化酶與豆制品產生豆腥味關系的研究進展[J].中國油料作物學報,1999,21(2):73-76.

[5]Carter C G,R.C.Hauler.Fish meal replacement by plant meals in extruded feeds for Atlantic salmon,Salmo salar L[J].Published in Aquaculture,2000(185):299-311.

[6]Thiessen D L,G.L.Campbell,P.D.Adelizi.Digestibility and growth performance of juvenile rainbow trout(Oncorhynchus mykiss)fed with pea and canola products[J].Aquaculture Nutrition,2003(9):67-75.

[7]Castell A G,W.Guenter,F.A.Igbasan.Nutritive value of peas for nonruminant diets[J].Animal Feed Science Technology,1996(60):209-227.

[8]郭興鳳,莫重文.豌豆蛋白粉的制取研究[J].鄭州糧食學院學報,1995,16(3):70-73.