曾小玲 胡毅 胡亞軍
(湖南農業大學 動物科學技術學院 長沙 410128)
隨著我國水產養殖業的快速、集約化發展,對以魚粉為主的優質蛋白源的需求量逐漸增加,但由于受氣候和環境等因素影響,魚粉資源短缺,價格飆升,因此尋求合理的、優質蛋白源成為當下研究熱點。我國畜禽生產總量居世界前列,畜禽加工副產物資源豐富,充分合理利用現有的動物蛋白源,有利于緩解魚粉資源不足、大量依賴進口的現狀,并減少資源浪費。本文就肉骨粉、雞肉粉、羽毛粉、血粉的來源、營養價值以及在水產飼料中的應用現狀作一綜述。
1.1.1 肉骨粉的來源及營養價值
肉骨粉 (Meat and bone meal,MBM),包括肉粉、骨粉、肉骨粉,主要是以動物屠宰后不宜食用的下腳料及肉類加工廠等的內臟、殘余碎肉及骨等副產物為原料,經高溫消毒、干燥粉碎制成。飼料用肉骨粉為淺灰褐至淺黃褐色粉狀物,具肉骨粉固有氣味,無腐敗氣味,含少量油脂和結締組織。鈣含量為7%-10%,磷含量為3.8%-5.0%,富含B族維生素、膽堿和煙酸等。通過對肉骨粉 (一級品)和魚粉 (CP為64.5%)、豆粕(NY/T1級)氨基酸含量的比較發現,肉骨粉氨基酸含量與豆粕接近,但比魚粉含量低,尤其是賴氨酸和蛋氨酸缺乏。肉骨粉營養成分見表1,氨基酸含量見表2。

表1 肉骨粉的營養成分 (%)

表2 肉骨粉、魚粉、豆粕的部分氨基酸含量比較(%)
1.1.2 肉骨粉在水產飼料中的應用
肉骨粉類原料是很有前途的魚粉替代物,已成功應用于多種水產品飼料中。大量研究表明,在鱔魚 (Monopterus albus)、虹鱒魚、南美白對蝦、日本沼蝦、太平洋白蝦、大黃魚、烏鱧的實驗中,肉骨粉替代魚粉的適宜比例分別為25%、25%、60%、50%、25-75%、45%、20%。肉骨粉替代10%魚粉,對虹鱒魚生長性能雖無影響,但影響了機體脂肪代謝,顯著提高了魚體脂肪含量。肉骨粉由于賴氨酸、蛋氨酸等必須氨基酸含量較低,氨基酸不平衡降低了水產動物對肉骨粉的利用率,在羅非魚、南美白對蝦的研究中,添加必需氨基酸 (主要是蛋氨酸和賴氨酸)可提高肉骨粉利用效果。另有研究發現,肉骨粉添加到飼料中會提高鮮味氨基酸和總氨基酸含量,改善魚肉風味;肉骨粉中灰分含量高,將在一定程度上降低水產動物對部分營養素的利用。
1.2.1 雞肉粉的來源及營養價值
雞肉粉 (Poultry by-product meal,PBM)是由產蛋下架雞及白條雞分割出胸肉后的剩余部分,經過沖洗、粉碎、蒸煮、干燥等一系列工序加工而成。根據原料和加工工藝差異,雞肉粉分為飼料級雞肉粉 (Feed-grade Poultry by-product meal,F-PBM)和寵物級雞肉粉 (Petfood grade Poultry by-product meal,P-PBM),且 P-PBM 的蛋白質含量高于F-PBM。由表3可知,雞肉粉常規營養成分和魚粉接近,粗蛋白質和脂肪含量略高于優質魚粉;鈣、總磷含量雖不及魚粉,但雞肉粉中的磷多為有效磷。雞肉粉中核黃素、維生素B12均高于魚粉,且膽堿顯著高于魚粉,PPBM灰分低于魚粉,但國產雞肉粉的灰分含量高于魚粉。由表4可知,P-PBM的氨基酸組成比較平衡,且甘氨酸、蘇氨酸、酪氨酸等氨基酸含量略高于魚粉。

表3 雞肉粉、魚粉、羽毛粉、血粉的營養成分比較 (%)

表4 沙丁魚魚粉 (FM)和P-PBM必須氨基酸含量 (%)的比較
1.2.2 雞肉粉在水產飼料中的應用
雞肉粉因蛋白質含量高、氨基酸比較全面、不含抗營養因子等優點,近年來在美國及東南亞等地區已被普遍應用。已有研究表明,在赤眼鱒(Squaliobarbus curriculus)、異育銀鯽、非洲革胡子鯰的飼料中,雞肉粉可完全替代魚粉而對其生長、飼料利用無不良影響;在馬來西亞石斑魚、凡納濱對蝦、通訊鰲蝦(Pacifastacus leniusculus)、鯉魚、黑海大菱鲆、黃顙魚幼魚、大菱鲆幼魚飼料中,雞肉粉替代魚粉的適宜比例分別為50%、50%、45%、33.3%、25%、20.84%、20%;但雞肉粉替代魚粉導致鯧鲹生長性能、飼料效率均顯著下降。這些差異可能與以下因素有關:1)不同養殖品種對雞肉粉的消化率不同;如凡納濱對蝦對雞肉粉的粗蛋白質表觀消化率為77.45%,花鱸對雞肉粉的粗蛋白質表觀消化率為90.13%-91.23%。2)與魚粉相比,雞肉粉的氨基酸和礦物質組成不平衡,具體為蛋氨酸、異亮氨酸、賴氨酸等必須氨基酸缺乏,且鈣、總磷含量不及魚粉,通過向雞肉粉替代魚粉飼料中添加氨基酸或相關礦物元素可顯著提高水生動物生長性能。另外,Shapawi等研究駝背鱸發現,F-PBM可替代3/4的魚粉,而P-PBM可完全替代魚粉。主要原因是:1)P-PBM適口性更好;2)低灰分含量的PBM更適合添加到肉食性魚類的飼料中。
1.3.1 羽毛粉的來源及營養價值
羽毛粉 (Feather meal,FEM)是由畜禽的羽毛和抽絨剩下的羽毛梗加工而成,其雖含18種氨基酸,但氨基酸組成極不平衡,尤其是蛋氨酸和賴氨酸的含量較低,而胱氨酸含量較高。羽毛粉蛋白質的主要成分是雙硫結合的角蛋白 (由α-螺旋或β-折疊構象的平行多肽鏈組成,是起保護或結構作用的不溶于水的蛋白質),動物體內的胰蛋白酶、胃蛋白酶及其他水解酶幾乎不能對其進行水解。生羽毛粉會導致動物發生不良反應,一般需經過處理 (如水解法、膨化法及微生物發酵法等),方可在畜禽飼料中使用。
1.3.2 羽毛粉在水產飼料中的應用
羽毛粉因粗蛋白含量高,氨基酸種類齊全,來源豐富,價格低廉,被認為是有較高營養價值的蛋白源。在鯉魚 (Cyprinus carpio)、黑鯛、奧尼羅非魚、點帶石斑魚等魚類上的研究表明,羽毛粉部分替代魚粉是可行的,但添加量不可過高,如在鮸狀黃姑魚飼料中添加3.5%的羽毛粉對魚的生長和飼料利用率有明顯消極影響;飼料中添加20%羽毛粉會降低虹鱒魚的生長性能和飼料效率;水解羽毛粉替代魚粉達到40%時,大西洋鮭的增重率和蛋白質累積率顯著低于對照組。可能是羽毛粉中賴氨酸、蛋氨酸含量不足,當羽毛粉替代水平逐漸提高時,其氨基酸的不平衡性表現得更明顯,影響蛋白質合成從而影響魚類生長。在奧尼羅非魚的研究中還發現羽毛粉組魚體的脂肪含量顯著高于魚粉組,可能是配合飼料中氨基酸不平衡,部分未被利用于機體生長的氨基酸轉化為脂肪儲存到魚體。
羽毛粉的粗蛋白和總能的表觀消化率較低,研究者采用膨化法、水解法、酶處理法、微生物發酵法等工藝改善羽毛粉的應用效果,結果顯示,齊口裂腹魚腸道、肝胰臟對膨化羽毛粉的粗蛋白質離體消化率提高到40.28%,顯著高于非膨化羽毛粉 (28.55%);用微生物發酵法羽毛粉的胃蛋白消化率比對照組提高8%,羽毛降解率達69.61%,甚至達到完全降解。另外,羽毛粉的磷、銅、鐵和錳的表觀消化率較高,羽毛粉可作為水產飼料中較好的礦物元素來源。
1.4.1 血粉的來源及營養價值
血粉 (Blood meal,BM)是屠宰禽畜時所得血液經干燥制成的。由表3可知,血粉粗灰分含量極低,而粗蛋白含量高于魚粉,達80%以上。由表5可知,血粉苯丙氨酸、纈氨酸、組氨酸及亮氨酸雖比進口魚粉 (CP為63.2%)含量高,但蛋氨酸、異亮氨酸極其缺乏。血粉含有多種微量元素,如錳、銅、鐵、硒等,其中含鐵量較高,約3000mg/kg(魚粉含鐵2300mg/kg),但鈣、磷含量較低。血粉的營養價值不但因血液來源存在差異,而且與加工工藝密切相關。
1.4.2 血粉在水產飼料中的應用
血粉在不同魚類上的應用效果存在差異,草魚 (Ctenopharyngodon idellus)、長吻鮠、團頭魴和黑鯛對血粉蛋白質表觀消化率分別為90%、85.93%、79%和95.29%,花鱸對噴霧干燥血球粉干物質表觀消化率為91.82%。大多數魚類對血粉的耐受量在20%以內,在黃河鯉魚飼料中膨化血粉替代魚粉的比例不宜超過17%,鯰魚飼料中血粉的最適添加量為4%,可能與血粉的氨基酸組成極不平衡有關。同一魚類對血粉的表觀消化率受加工工藝影響。鄭銀樺用同一血源不同工藝制得4種血粉配置成飼料飼喂鯉魚,研究表明,曬干血粉組和噴霧干燥血粉組的蛋白、能量的表觀消化率均顯著高于膨化血粉組,是因為膨化血粉經高溫 (160-180℃)擠壓破壞了血粉中微量元素及免疫因子,使蛋白質變性,降低了血粉的利用率。同一血源不同工藝的血粉營養成分及表觀消化率見表6。

表5 同一血源不同工藝的血粉和魚粉氨基酸含量的比較 (占干物質量%)

表6 同一血源不同工藝的血粉營養成分及表觀消化率 (%)
由前文可知,畜禽加工副產物由于脂肪和灰分含量較魚粉差異大、氨基酸不平衡等問題,不但影響動物適口性,并且阻礙生長,在水產飼料中的利用效果不理想。在鮸狀黃姑魚 (Nibea?miichthioide)的研究中,僅用雞肉粉或肉骨粉作為蛋白源可將魚粉含量分別降到175g/kg和245g/kg,而使用雞肉粉、肉骨粉、血粉和羽毛粉的復合蛋白源可將魚粉含量降到70g/kg。在金頭鯛(Sparus aurata)飼料中,羽毛粉和肉粉 (1:3)的混合物可完全替代魚粉。用雞肉粉、羽毛粉和血粉 (65:20:15)的混合物替代魚粉時,飼料的魚粉比例從500g/kg降至200g/kg,且不影響點帶石斑魚生長。用肉骨粉和血粉 (以2:3的比例)的混合物部分替代魚粉不僅提高了虹鱒生產性能、降低餌料系數,且改善了虹鱒的肉質。以上研究表明,多種畜禽加工副產物按一定比例復合使用可在一定程度上緩解氨基酸不平衡的問題,提高其替代魚粉比例。
綜上所述,畜禽加工副產物 (肉骨粉、雞肉粉、羽毛粉、血粉等)作為水產飼料蛋白源是可行的,其中,雞肉粉的營養成分和魚粉更接近,氨基酸平衡較好,在水產飼料中的利用效果較佳。通過添加氨基酸或將多種畜禽加工副產物按一定比例復合使用,可一定程度上提高其替代魚粉比例。與此同時,改善畜禽加工副產品的加工工藝,是提高其在飼料中應用的研究趨勢。