韓雨哲 劉 芳 姜柏橋 任同軍 姜志強(qiáng) 尤宏?duì)?/p>
據(jù)估計(jì),目前世界魚油產(chǎn)量的70%以上被用在水產(chǎn)飼料上(Tacon等,2003)。由于魚油的主要來源也是捕撈漁業(yè)的產(chǎn)品,這很大程度上限制了魚油的產(chǎn)量。以魚養(yǎng)魚的傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式在今天看來已經(jīng)對(duì)水產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了極大的制約作用。另外日益激增的魚油需求必將導(dǎo)致魚油價(jià)格的大幅升高。本著節(jié)約成本以獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益的原則,用更經(jīng)濟(jì)相對(duì)產(chǎn)量更大的植物油部分替代魚油已成為研究的重點(diǎn)。
目前對(duì)于水產(chǎn)飼料中植物油的應(yīng)用已有了許多報(bào)道(Ng等,2007;Thomas等,2003;Richard 等,2006;Montero等,2003)。植物油,主要是指大豆油、棉籽油、花生油、葵花籽油、菜籽油、芝麻油、棕櫚核油、椰子核油、亞麻籽油、蓖麻籽油以及加上從果肉中提取的棕櫚油和橄欖油,此外還有從玉米副產(chǎn)物中提取的玉米胚芽油。其中,大豆油與從棕櫚果肉中提取的棕櫚油及從棕櫚核提取的棕櫚核油其年產(chǎn)量均為3000萬噸左右,也就是說,大豆油和棕櫚油主導(dǎo)整個(gè)國際植物油的市場(劉喜亮等,2005)。與大豆油不同的是,棕櫚油是從果肉中制取的油,只是以油這種單一形式進(jìn)行流通。棕櫚油作為世界上單位產(chǎn)量最高的油脂,分別占世界植物和銷售油脂的28.3%和23.4%,同時(shí)其也可以作為魚油的替代品(Ng等,2006)。在其主產(chǎn)地馬來西亞,棕櫚油每年每公頃可產(chǎn)3800 kg,這使得油棕(棕櫚樹)成為油脂的最大產(chǎn)量來源。作為終年生長的植物,它可以產(chǎn)油25年左右,與其他主要的含油種子植物相比,這保證了此種油脂的充足來源與低廉的價(jià)格。棕櫚油是世界油脂市場中最廉價(jià)的植物油。同時(shí)原料的國際化使得在全球范圍內(nèi)的棕櫚油運(yùn)輸成為可能。2005年在歐洲西北部的市場中粗棕櫚油的價(jià)格是每噸422美元,與此同時(shí),大豆油和油菜籽油分別為545美元和669美元(Ng等,2007)。同年魚油的價(jià)格為每噸750美元(FAO,2006)。
油棕(Elaeis guineensis Jacq)屬多年生單子葉植物,是熱帶木本油料作物。植株高大,須根系,莖直立,不分枝,圓柱狀。葉片羽狀全裂,單葉,肉穗花序(圓錐花序),雌雄同株異序,果實(shí)屬核果。油棕原產(chǎn)地在南緯10°~北緯15°、海拔150 m以下的非洲潮濕森林邊緣地區(qū),主要產(chǎn)地分布在亞洲的馬來西亞、印度尼西亞,非洲的西部和中部,南美洲的北部和中美洲。我國引種油棕已有80多年的歷史。現(xiàn)主要分布于海南、云南、廣東、廣西省。棕櫚油是從油棕果實(shí)的橘紅色中果皮中提取得到的脂肪,它含有45%~55%的油脂(Edem,2002)。粗(紅)棕櫚油是從精煉前的中果皮中提取出的新鮮油脂,由棕櫚油壓制機(jī)產(chǎn)出,粗棕櫚油的分離和精提是由棕櫚油精煉廠完成的。棕櫚油精和上等的油精是棕櫚油經(jīng)精煉、漂白和除味后的部分。分餾減少了作為主要的飽和脂肪酸的棕櫚酸和增加了單不飽和油酸(MacFarlane等,1984;Chong等,1981)。
首先,棕櫚油含有高比例的棕櫚酸及大量的油酸和亞油酸,這些物質(zhì)使得其不飽和脂肪酸含量高于可可油或棕櫚仁油。紅棕櫚油含有50%的飽和脂肪酸、40%的單不飽和脂肪酸及10%的多不飽和脂肪酸(Edem,2002),其飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸的比例接近1:1,這也就決定了棕櫚油在相對(duì)低溫時(shí)可以保持液態(tài)形態(tài),使配方可以在相對(duì)寬的溫度范圍內(nèi)設(shè)計(jì)。據(jù) British Nutrition Foundation,BNF(1987)報(bào)道,棕櫚油精和高級(jí)油脂更加的不飽和,因?yàn)樽貦坝驮谑覝叵虏挥眉託渚褪前牍腆w的,而其他的油脂如大豆油、油菜籽油在工業(yè)生產(chǎn)人造黃油過程中是需要加氫的。氫化作用會(huì)引起一定數(shù)量的反式脂肪酸的產(chǎn)生,這種物質(zhì)對(duì)健康有不確定的影響。第二,棕櫚油及其小碎片含有生育酚,其富含γ-生育三烯酚。這種在生理學(xué)上有維生素E(VE)功能的物質(zhì)是天然抗氧化劑。生育酚可以延緩氧化,避免產(chǎn)生難聞的氣味,而且,他們占據(jù)自由基結(jié)合位點(diǎn),保護(hù)生物學(xué)系統(tǒng)不受氧化及癌變,抑制膽固醇的生物合成及血小板聚集(Edem,2002)。第三,粗棕櫚油的特征性顏色是由其大量的類胡蘿卜素含量(500~700 mg/l)形成的。α-胡蘿卜素和β-胡蘿卜素是主要的組分,γ-生育三烯酚、番茄紅素和葉黃質(zhì)也含有相似的含量(Cottrell,991)。類胡蘿卜素與 VE、抗壞血酸、酶以及蛋白質(zhì)是生物抗氧化網(wǎng)絡(luò)的成員,含有較高的氫氧根自由基反應(yīng)活性和自由脂肪過氧化基活性較小的種類,這保護(hù)了細(xì)胞免受氧化的傷害。而其大量的β-胡蘿卜素(VA原)及VE和其較少的亞油酸、亞麻酸含量使其成為世界上氧化穩(wěn)定性最好的油脂之一(Loncin,1970)?;谝陨蠋讉€(gè)營養(yǎng)學(xué)特點(diǎn),棕櫚油成為最合適的魚油替代品之一。
現(xiàn)在的水生動(dòng)物商品飼料中含有高比例的多不飽和脂肪酸,這使得水產(chǎn)飼料極易氧化酸敗,用這種飼料投喂的魚,脂類氧化對(duì)其生物膜的毒害作用將加劇。粗棕櫚油含有48%的飽和脂肪酸,它更不易于氧化酸敗。棕櫚油也是最富含天然胡蘿卜素的一種植物(700~800 mg/kg),這使其有一種與眾不同的橙紅色。同時(shí)也是一種優(yōu)質(zhì)的天然VE源(600~1000 mg/kg),是一種唯一的生育酚(18%~22%)與生育三烯酚(78%~82%)的混合型植物油。β-胡蘿卜素和VE都是良好的營養(yǎng)性抗氧化劑(Sambanthamurthi等,2000)。在高脂肪含量的飼料中添加棕櫚油是一種可行和經(jīng)濟(jì)的方法控制其氧化酸敗。最近的研究報(bào)道(Ng等,2004),當(dāng)大西洋鮭的精制飼料中添加棕櫚油占脂肪比例由10%增加到50%時(shí),飼料總胡蘿卜素含量由79.6 mg/kg增加到了114.4 mg/kg。并且用添加棕櫚油的飼料投喂鮭魚,在適口性和攝食量上都沒有明顯影響(Ng等,2007)。
Bell等(2002)報(bào)道,與飼喂全魚油魚相比,棕櫚油占飼料油脂的25%~100%對(duì)大西洋鮭后期仔魚的生長率和飼料轉(zhuǎn)化率沒有顯著影響。在商業(yè)養(yǎng)殖條件下,給大西洋鮭魚飼料中添加10%、25%、50%或100%的棕櫚油對(duì)其生長及飼料利用效率都沒有明顯的降低作用(Ng等,2007)。Fonseca-Madrigal(2005)等報(bào)道,在飼料中不同梯度棕櫚油替代魚油后虹鱒的生長、飼料利用效率都沒有明顯影響。在這些研究中,死亡率都不是由飼料引起的,魚都處于良好的狀態(tài)下,肝和內(nèi)臟對(duì)肌肉指數(shù)都很正常。肝臟、心臟和肌肉樣品都沒有明顯的組織病理學(xué)變化(Bell等,2002)。
在歐洲鱸日糧中,棕櫚油作為植物油混合中的一種,以占總油脂的12%和15%添加,對(duì)歐洲鱸的生長及肝指數(shù)均沒有明顯影響,但是血漿膽固醇的含量,兩者均比對(duì)照組低(Richard等,2006)。商品規(guī)格的鮭魚肌肉脂肪組成不會(huì)受到飼料中高棕櫚油的影響,但是Bell(2002)等報(bào)道,用高棕櫚油含量的飼料飼喂鮭魚后期幼魚30周,肌肉的脂肪含量有輕微的降低。Tortensen等(2000)在對(duì)大西洋鮭飼喂高棕櫚油含量的日糧后,沒有發(fā)現(xiàn)血漿的增加或脂蛋白膽固醇水平的升高。肌肉中所含有的色素和蝦青素濃度并沒有受到飼喂棕櫚油飼料的影響。一般認(rèn)為鮭魚不具有將β-胡蘿卜素轉(zhuǎn)化為蝦青素的能力,而蝦青素是鮭魚肌肉中最主要的一種類胡蘿卜素。Rosenlund等(2001)在應(yīng)用油菜籽油、亞麻油、禽類油脂、棕櫚油或大豆油與魚油混合的飼料飼喂大西洋鮭,與投喂全魚油飼料的大西洋鮭相比在肌肉質(zhì)地上沒有顯著區(qū)別。
這些初步的研究表明,在某些冷水性的鮭鱒類中,棕櫚油可以在以魚粉為主要蛋白源的飼料中部分替換魚油而且不會(huì)對(duì)其生長、飼料利用效率或者一些重要的肌肉質(zhì)量指標(biāo),如脂肪含量,質(zhì)地和色澤產(chǎn)生不利影響。
肌肉是魚類的主要消費(fèi)部分,而海水魚又以其肌肉中含有大量的高不飽和脂肪酸而著稱。換句話說,海水魚的主要營養(yǎng)價(jià)值就體現(xiàn)在其肌肉的不飽和脂肪酸比例之上。眾所周知,魚體肌肉的脂肪酸組成是飼料脂肪酸組成的直接體現(xiàn)。而棕櫚油中不含有n-3系列的高不飽和脂肪酸(HUFA),這會(huì)直接導(dǎo)致海水養(yǎng)殖魚類的經(jīng)濟(jì)價(jià)值的降低。在對(duì)鮭魚所作的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),肌肉脂肪中的脂肪酸組成體現(xiàn)了與棕櫚油添加的相關(guān)性,即體現(xiàn)在16:0、18:1(n-9)、18:2(n-6)的含量上,總飽和脂肪酸及單不飽和脂肪酸與飼料中棕櫚油的增加呈線性相關(guān)。隨著飼料中棕櫚油含量的增加,EPA的濃度顯著的降低,但是DHA的含量只在棕櫚油占飼料總脂肪的100%時(shí)才顯著降低(Bell等,2002;Caballero等,2002)。在高脂肪飼料中添加高濃度的棕櫚油將會(huì)降低肌肉中對(duì)人類有益的n-3系列HUFA含量。為了防止在肌肉二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六稀酸(DHA)含量上出現(xiàn)顯著的減低,Bell等(2002)建議,棕櫚油在大西洋鮭的飼料中占脂肪的比例不應(yīng)高于50%。因此,在飼料中添加棕櫚油應(yīng)該在配方中添加適當(dāng)比例的HUFA來源,如魚油和魚粉。
另一個(gè)方法是在收獲前使用含魚油的飼料飼喂鮭魚,這樣它們?cè)谑斋@時(shí)的肌肉脂肪酸水平將會(huì)達(dá)到正常(Ng等,2007)。這個(gè)方法使在生長期的主要時(shí)間內(nèi)飼料中添加高水平的棕櫚油成為可能,從而在不影響其營養(yǎng)價(jià)值的前提下節(jié)省飼料成本。這種方法在對(duì)歐洲鱸的實(shí)驗(yàn)中(Richard等,2006)得到了很好的驗(yàn)證,前期(64周)投喂含有40%魚油和60%混合植物油(棕櫚油、油菜籽油和亞麻籽油),后期(20周)投喂全魚油飼料,結(jié)果其肌肉n-3系列HUFA的含量及其對(duì)人類的營養(yǎng)價(jià)值依然很高?;谝陨蟽煞N方法,飼料中添加棕櫚油作為魚油的替代品是可行的,在生產(chǎn)中,對(duì)養(yǎng)殖魚類肌肉脂肪酸產(chǎn)生的不良影響也是可以避免的。
棕櫚油相對(duì)于其他植物油具有單位產(chǎn)量大,來源穩(wěn)定以及脂肪酸比例合理等優(yōu)勢(shì),在今后的研究中有可能成為魚油良好的替代油脂。在水產(chǎn)飼料中合理的使用棕櫚油將會(huì)降低由魚油引起的成本增加,也必將降低水產(chǎn)養(yǎng)殖對(duì)魚油的依賴,對(duì)世界水產(chǎn)養(yǎng)殖及水產(chǎn)飼料工業(yè)會(huì)產(chǎn)生積極的影響。目前對(duì)棕櫚油的應(yīng)用研究主要集中在一些歐洲的冷水性魚中,如大西洋鮭、虹鱒等,在其他魚類飼料中應(yīng)用的研究甚少。在今后的研究中棕櫚油應(yīng)用于其他魚類,如花鱸、牙鲆等也將成為其研究的重點(diǎn)。
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