水产饲料中蛋白原料的蛋白品质评价与价值采购

水产饲料中蛋白原料的蛋白品质评价与价值采购2008-05-07作者：刘天骥访问次数：229字体【大中小】水产饲料的蛋白含量高，蛋白原料的比例占饲料配方的60%-85%，由于天然动物蛋白资源日益减少，养殖动物副产品也有限，更多的考虑植物蛋白原料，淡水鱼饲料中植物蛋白原料占50%-65%。2007年随着能源紧张、生物能源的利用而导致能量饲料、蛋白饲料价格猛涨，2008年南方大雪对油菜的影响特别大，预计减产50%以上，新菜粕的供应也受影响，非常规原料的开发也迫在眉睫，面对种类繁多的饲料蛋白原料，如何才能做到合理的选择和配比，成为众多配方师的头疼的问题。本文结合部分学者对饲料蛋白原料的研究结果，结合集团水产饲料原料使用经验，综合分析了常用蛋白原料的蛋白品质与判断方法及价值采购原则，以供制作配方及原料采购参考。一、粗蛋白消化率蛋白质是以游离氨基酸和小肽的形式被吸收，饲料中的蛋白质首先被消化成游离氨基酸和小肽，才能进一步被动物利用。因此，要评价原料蛋白品质，首先要考虑的是原料中蛋白质的消化率。1.动物蛋白原料粗蛋白消化率动物蛋白消化率可以通过体外测定进行判断，即测定胃蛋白酶消化率(体外消化率)，胃蛋白酶消化率的大小，可表示动物蛋白饲料原料的质量优劣。它是指被胃蛋白酶消化的蛋白质与粗蛋白之间的比例，通常以百分率表示。按照国标GB/T17811-1999《动物蛋白质饲料消化率的测定胃蛋白酶法》。此方法的测定值近似反映实验动物对饲料的消化率，具有快速、简便的特点。但是，由于此方法存在一定局限性，无法真实反应鱼体的消化情况。因此，得到的体外消化率是近似值，作为同等情况下比较各饲料源的相对利用情况。方法步骤:准确称取1克左右脱水脱脂动物蛋白原料，放入300毫升三角瓶中，加入经过预热（42-45℃）的0.2%胃蛋白酶液150毫升，盖好密封，在45℃下边搅拌边消化16小时（可用恒温振荡器）。消化后用滤纸过滤，然后用温水洗净滤纸上未消化物，将未消化物连同滤纸转入凯式烧瓶中进行消化，随后步骤同测粗蛋白，测出未消化粗蛋白量，同时测定动物蛋白原料的粗蛋白质。动物蛋白原料的胃蛋白酶消化率=（消化前总粗蛋白-消化后总粗蛋白）/消化前总粗蛋白×100%对于无胃鱼而言，其消化酶液的制备：在水浴条件下，取健康鱼肠道，去其内容物，洗净。与培养皿中剪碎，称1g，制于匀浆器中。按重量：体积比1：5加入pH7.4的磷酸缓冲液5ml，匀浆，过滤。表1.几种动物蛋白原料用草鱼肠道消化的粗蛋白体外消化率（孙永泰等1999）动物蛋白原料粗蛋白平均体外消化率%草鱼粗蛋白表观消化率%秘鲁鱼粉87.9483.06国产鱼粉82.5181.51血球蛋白粉97.4798美国肉骨粉65.7680澳大利亚肉骨粉59.4359.13酵母细胞壁83.4081.6与叶元土在西南农大鱼类试验室对草鱼用三氧化二铬作指示剂测定上述饲料原料的表观消化率有很高的相关性（Y=0.74204X+36.746R=0.9424）。2.植物蛋白原料粗蛋白消化率体外消化率测定方法（胃蛋白酶法）不适合用于植物蛋白质饲料原料（如豆粕、菜籽粕、棉籽粕及其它杂粕）或配合饲料，因为它们中存在的复杂碳水化合物如纤维性物质及淀粉等会干扰胃蛋白酶对蛋白质的消化。因此，对植物蛋白原料的粗蛋白消化率最好测定水生动物的表观消化率。从表2中，我们可以看出，不同种的鱼对于同一种原料的蛋白消化率不一样。例如，青鱼、罗非鱼、鲤鱼对棉粕都有较高的消化率；草鱼对棉粕的消化率比较低，而对菜粕的消化率较高，几乎等同于豆粕，大大高于棉粕；鲤鱼对玉米蛋白粉有很高的消化率，而草鱼对其消化率很低；青鱼对玉米胚芽饼的消化率很高，鲤鱼对其也有较高的消化率，而草鱼对其消化率很低。然而，上述几种鱼对豆粕的消化率都很高，青鱼、鲤鱼对花生粕的消化率也比较高。造成这种不同的原因主要有两个，一是不同饲料原料中蛋白质的构成是不一样的，二是不同种的鱼消化酶的酶活不同。表2.部分鱼类对常用植物蛋白原料的粗蛋白表观消化率品种/消化率%青鱼草鱼罗非鱼鲤鱼豆粕96.7687.5399.2693.9棉粕86.2975.2288.479.6菜粕86.4286.1586.5776.8菜饼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94.6477.188.8988.9芝麻饼80.267.6960.067.7玉米酒精蛋白DDGS88.9368.4775.084.57二、氨基酸的吸收效率水生动物对蛋白质的消化吸收，首先体现在对氨基酸的消化吸收上。水生动物对原料氨基酸吸收效率也是衡量原料质量重要标准之一。动物能利用22种天然氨基酸来合成体内蛋白质，这些氨基酸中，有一部分是动物自身能够合成的，另一部分动物自身不能合成或合成的量不足以维持动物代谢和生长，必须由食物供给，称为必需氨基酸。水生动物的必需氨基酸有10种。如果某种必需氨基酸缺乏，就会影响其他必需氨基酸的吸收，这种必需氨基酸就是所谓的限制性氨基酸。对氨基酸吸收速率影响最大的那一种必需氨基酸称为第一限制性氨基酸。麦康森研究对虾对氨基酸的消化吸收率，发现氨基酸的消化吸收率在一定程度上与其含量存在正相关的关系。植物蛋白原料中，很少有富含蛋氨酸的，大多数赖氨酸含量也很低。因此，对淡水鱼来说，第一限制性氨基酸为蛋氨酸，第二限制性氨基酸为赖氨酸（吴建开，2000）。以下两表分别反映鲤鱼和斑点叉尾鮰对不同饲料原料氨基酸的表观消化率。表3.鲤鱼对饲料原料中氨基酸表观消化率饲料原料氨基酸表观消化率%赖氨酸蛋氨酸苏氨酸缬氨酸亮氨酸异亮氨酸苯丙氨酸组氨酸精氨酸鱼粉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.斑点叉尾鮰对常用饲料原料中粗蛋白和氨基酸的表观消化率原料粗蛋白氨基酸平均消化率精氨酸赖氨酸蛋氨酸苏氨酸植物性玉米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麸皮82—————次粉908592867779动物性血粉74—————鱼粉868389828183肉骨粉787486827670禽羽毛粉74—————注：表中原料的消化率根据斑点叉尾鮰（channelcatfish）试验发表的数据平均，但“—”表示无数据。三、必需氨基酸水产动物所需氨基酸必须由食物提供的必需氨基酸有10种，包括赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、精氨酸、色氨酸。通常饲料中必需氨基酸比例与动物对其需求比例越相似，则氨基酸的吸收效率越高，蛋白质的合成速率也越高。1.必需氨基酸指数必须氨基酸指数是衡量饲料的必须氨基酸组成对某种养殖动物是否合适的有效指标之一。它是计算饲料中的必须氨基酸比例与养殖动物某一组织中蛋白的必须氨基酸比例的相似度。不同的学者采用的参照蛋白不同，计算方法也有所不同。吴建开等（2000）采用荻野珍吉的计算方法，以全卵蛋白做参照，评价了几种饲料对罗非鱼的营养价值，结果见表5。表5.几种饲料的必须氨基酸指数（吴建开等，2000）必需氨基酸指数/饲料种类大豆粕炒大豆菜粕棉粕花生粕饲料酵母70.2968.9262.0654.4856.935.17在所测的植物蛋白中，大豆粕、炒大豆的必须氨基酸指数显著高于其它原料，与鱼粉（74.58）接近，且有很高的消化率，是罗非鱼的优质蛋白源。菜粕的蛋白品质优于棉粕和花生粕，因为其必须氨基酸指数显著高于棉粕和花生粕，且蛋氨酸含量也比二者高很多。酵母的粗蛋白虽然很高，但非蛋白氮含量高，氨基酸总量低，因而必须氨基酸指数很低，对于罗非鱼来讲，其蛋白品质很差。胡国宏、刘英（1995）以鲤鱼肌肉为参照蛋白，利用penaflorida的方法，评价了几种饲料对鲤鱼的必须氨基酸指数（EAAI），结果见表6。表6.几种饲料对鲤鱼的必须氨基酸指数（胡国宏、刘英，1995）必需氨基酸指数/饲料种类大豆粕大豆饼花生仁粕花生仁饼亚麻仁粕亚麻仁饼菜籽粕菜籽饼芝麻饼向日葵粕向日葵饼玉米蛋白粉DDGDDGS麦芽根酵母0.950.950.860.860.900.920.980.980.950.950.950.760.850.850.960.89Oser对EAAI的值作出如下规定：EAAI值在0.90以上为优质蛋白源；在0.80左右为可用蛋白源；在0.70一下为不可用蛋白源。在此基础上，胡国宏对此标准做了如下修改，即EAAI≥0.90的为优质蛋白原料，0.80≤EAAI≤0.90的为良好蛋白源，0.70≤EAAI≤0.80为可用蛋白源，EAAI≤0.70为不可用蛋白源。两种方法计算的数值相差两个数量级，这是由于荻野珍吉的公式中乘了系数100，以及参比蛋白不同所致。表7.几种蛋白源对不同鱼类的必需氨基酸指数原料粗蛋白%草鱼鲤鱼鲫鱼对虾黄鳝国产鱼粉52.500.9310.9260.9170.9690.922进口鱼粉62.800.9950.9890.9801.0350.985蚕蛹53.701.0040.979血粉82.800.8510.8460.8380.8850.842羽毛粉77.900.8740.8690.8610.9100.866国产肉骨粉47.600.7150.6950.789大豆粕43.001.0071.0010.9921.0480.997大豆饼40.901.0241.0191.0091.0661.014花生仁粕47.800.8990.8940.8860.9360.890花生仁饼44.700.8620.8570.8490.8970.853亚麻仁粕34.800.9770.9720.9631.0170.968亚麻仁饼32.200.9820.9770.9671.0220.972菜籽粕38.601.0651.0591.0491.1081.054菜籽饼34.301.0641.0581.0471.1061.0532.必需氨基酸总量粗蛋白含量是以氮元素的含量计算的，包括饲料中的可利用的真蛋白氮和不可利用的非蛋白氮含量的总和，而氨基酸的总量反应了饲料的真蛋白含量，是饲料的有效粗蛋白。真蛋白与粗蛋白的比例可用来衡量蛋白原料的质量好坏。必须氨基酸的含量反应了饲料蛋白的化学组成，必须氨基酸的有效含量是指必须氨基酸中能被消化利用的那一部分，反应了饲料中的必须氨基酸的消化率。饲料原料中，单个必须氨基酸消化率大多同蛋白质和氨基酸总量消化率接近。但棉粕的赖氨酸和蛋氨酸的消化率以及酵母饲料中赖氨酸的消化率都比较低，这可能与饲料加工过程中，赖氨酸的ε－羟基与转化糖、脂肪醛、游离棉酚等发生反应，以及蛋氨酸的巯基转化成亚砜类化合物有关。因此，虽然棉粕的赖氨酸和蛋氨酸含量高于花生粕，但其赖氨酸和蛋氨酸的有效含量均低于花生粕，花生粕的蛋白品质应优于棉粕（吴建开，2000）氨基酸总量反映真蛋白含量，对有些原料粗蛋白含量较高，但氨基酸总量较低。如赖氨酸渣，粗蛋白80%以上，但氨基酸总量只有50%左右，见表8.因其含有较高的非蛋白氮硫酸铵（NH4）2SO4（约20%）。表8.赖氨酸渣（Lys菌体蛋白）粗蛋白与必需氨基酸含量%AA%最高值最低值平均值SD参考