■劉國慶 譚青松* 解綬啟
(1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部淡水生物繁育重點實驗室,池塘健康養(yǎng)殖湖北省工程實驗室,湖北武漢 430070;2.水產(chǎn)養(yǎng)殖國家級實驗教學(xué)示范中心,湖北武漢 430070;3.中國科學(xué)院水生生物研究所,淡水生態(tài)與生物技術(shù)國家重點實驗室,湖北武漢 430072)
到2050年,全球人口將達到90億,隨著世界人口數(shù)量的增加,水產(chǎn)養(yǎng)殖在滿足人類對優(yōu)質(zhì)食品蛋白需求方面所發(fā)揮的作用愈來愈大。據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織統(tǒng)計,經(jīng)過幾十年的發(fā)展,全球水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量達到1.145億噸,并且2010—2030年,水產(chǎn)養(yǎng)殖市場將增長50%。
魚粉和豆粕是養(yǎng)殖魚類配合飼料的主要蛋白源。魚粉適口性好,可消化率高,且含有某些未知的促生長因子;豆粕蛋白質(zhì)含量高,氨基酸含量適合于養(yǎng)殖動物的需求。然而,由于全球漁業(yè)資源的枯竭,魚粉供不應(yīng)求,且大豆等植物原料的使用增加會導(dǎo)致飼料生產(chǎn)與人類食物供應(yīng)的競爭加劇。水產(chǎn)飼料優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)原料短缺的問題日益顯著,制約了水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。開發(fā)新型飼料蛋白源并進行高效利用是解決這個問題的關(guān)鍵所在。
20世紀70年代中期,已開始進行使用其他蛋白源替代飼料中魚粉的研究。至今,尋找具有成本效益、生態(tài)友好和可持續(xù)的蛋白質(zhì)資源以替代魚粉乃至豆粕仍是國內(nèi)外水產(chǎn)養(yǎng)殖研究前沿。隨著人類社會的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的不斷進步,對于新型蛋白源的應(yīng)用評估也從最初的單一以水產(chǎn)動物生長性能為指標(biāo)到現(xiàn)在的生長性能、機體健康、水產(chǎn)品質(zhì)量等多角度綜合評價。文章總結(jié)了近年來國內(nèi)外水產(chǎn)飼料中關(guān)注的一些新型飼料蛋白源,對其營養(yǎng)特性及在水產(chǎn)動物中的應(yīng)用效果進行綜述,并展望了新型蛋白源研究的發(fā)展方向,以期為水產(chǎn)養(yǎng)殖和水產(chǎn)飼料生產(chǎn)的科研和技術(shù)人員在水產(chǎn)飼料研發(fā)和蛋白源選用方面提供一些參考。
伴隨蛋白質(zhì)需求的不斷增加,常規(guī)蛋白資源有限,科研人員轉(zhuǎn)而研究開發(fā)新型蛋白質(zhì)資源或?qū)鹘y(tǒng)蛋白質(zhì)資源進行再加工、發(fā)酵,獲得新型蛋白源,如昆蟲粉、新型植物蛋白、單細胞蛋白和一些功能蛋白。
據(jù)統(tǒng)計,目前全球昆蟲的種類已達1 000余萬種,分布于世界上的每個角落,種類繁多、生活史短、易于養(yǎng)殖,一些昆蟲還能利用廚余垃圾、畜禽糞便等廢棄物。Veldkamp 等(2012)初步論證了大規(guī)模養(yǎng)殖昆蟲在技術(shù)上的可操作性以及將昆蟲作為畜禽料蛋白源的可行性。常見的昆蟲粉原料包括黑水虻(Hermetia illucens)、黃粉蟲(Tenebrio molitor)、蠅蛆(Musca domestica)和蚯蚓(Eisenia foetida)等(見表1),他們具有蛋白質(zhì)含量高、氨基酸組成良好(見表2)、鈣磷含量高、碳水化合物含量低、富含B 族維生素和多種微量元素的優(yōu)點,但有些種類脂肪含量較高,容易酸敗變質(zhì),應(yīng)進行脫脂處理或添加抗氧化劑和防腐劑。
表1 昆蟲粉營養(yǎng)價值和飼用優(yōu)點
表2 昆蟲與常規(guī)蛋白源的氨基酸含量比較
1.1.1 黃粉蟲
黃粉蟲屬于鞘翅目,擬步甲科,擬步甲族,粉甲屬,其幼蟲俗名面包蟲。黃粉蟲生長發(fā)育階段分為卵、幼蟲、蛹、成蟲,適宜生長發(fā)育溫度為29~32 ℃,在32 ℃時發(fā)育歷期僅為59.9 d,在飼用、醫(yī)用和食品等方面具有較高的綜合利用價值。黃粉蟲具有食性雜、易規(guī)模飼養(yǎng)、生物產(chǎn)量高、占用土地少等優(yōu)點,且含有抗菌肽、殼聚糖、甲殼素等活性物質(zhì),新鮮黃粉蟲幼蟲的干物質(zhì)含量約36%,是一種高度可持續(xù)的新型動物蛋白質(zhì)資源。并且,歐盟最近也批準(zhǔn)將黃粉蟲列入魚類飼料成分的昆蟲清單。
1.1.2 黑水虻
黑水虻學(xué)名為光亮扁角水虻或亮斑扁角水虻,隸屬于雙翅目,水虻科,扁角水虻屬。黑水虻適宜生長溫度為26~27 ℃,整個生長周期約為35 d,其中包括卵、幼蟲(包含6個齡期)、蛹與成蟲。黑水虻分布廣泛,生長迅速,生命力頑強,耐惡劣環(huán)境,能夠抑制家蠅滋生,含有月桂酸、幾丁質(zhì)和抗菌肽等活性物質(zhì),并且在垃圾處理方面具有巨大潛力,新鮮黑水虻幼蟲干物質(zhì)為20%~44%。近年來,在多種水產(chǎn)動物中都有應(yīng)用黑水虻作為蛋白源的研究,這是一種具有開發(fā)潛力的蛋白源。
1.1.3 蠅蛆
家蠅幼蟲(俗稱蠅蛆)富含蛋白質(zhì)、脂肪酸、氨基酸、幾丁質(zhì)、多種維生素、礦物元素以及抗菌活性物質(zhì),是一種極具開發(fā)潛力的動物性蛋白資源和新型蛋白類免疫增強劑,在水產(chǎn)養(yǎng)殖中具有良好的應(yīng)用前景。
1.1.4 蚯蚓
蚯蚓別稱地龍。蚯蚓常使用動物糞便(主要是牛糞)養(yǎng)殖,1 t 合適的動物糞便可產(chǎn)生多達100 kg 蚯蚓,按干質(zhì)量計算,轉(zhuǎn)化效率約為10%。此外,還可以使用不同的有機基質(zhì)來飼養(yǎng)蚯蚓。
蚯蚓粉(干物質(zhì)含量約90%)是洗凈后的鮮蚯蚓經(jīng)低溫干燥粉碎而成的粉狀原料,其蛋白質(zhì)含量高于國產(chǎn)魚粉,略低于進口魚粉,是一種營養(yǎng)價值高的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)原料。
新型植物蛋白源主要包括濃縮植物蛋白類、發(fā)酵植物蛋白類等(見表3),主要是通過加工技術(shù)去除了植物蛋白中的一些抗?fàn)I養(yǎng)因子,營養(yǎng)價值得到改善,但仍存在少量抗?fàn)I養(yǎng)因子、氨基酸不平衡(見表4)等問題。
表3 植物蛋白源營養(yǎng)價值和特點
表4 新型植物蛋白源與常規(guī)蛋白源的氨基酸含量比較
1.2.1 棉籽濃縮蛋白(Cottonseed concentrated protein,CPC)
棉籽粕在水產(chǎn)飼料中應(yīng)用較廣泛,但因其含有游離棉酚和棉絨等,使用受到限制。濃縮棉籽蛋白是一種經(jīng)過脫酚脫毒的優(yōu)質(zhì)植物蛋白源,粗蛋白含量高(>60%),棉酚含量僅為0.007 9 g/kg。目前的主流工藝流程為:脫絨的毛棉籽通過刀板剝殼機進行仁殼分離以去除絨殼,通過精分工序最大程度去除纖維成分,然后通過浸出器浸油、脫酚,最后低溫烘干。由于采用軟化軋胚、低溫烘干等工藝取代了高溫蒸炒,有效降低了蛋白質(zhì)的熱變性程度,更容易被動物消化吸收。
1.2.2 大豆?jié)饪s蛋白(Soybean protein concentrate,SPC)
大豆?jié)饪s蛋白是以脫脂大豆粕為原料,消除低聚糖腸脹氣因子、胰蛋白酶抑制因子和凝集素等抗?fàn)I養(yǎng)因子后的一種蛋白質(zhì)原料,粗蛋白含量約為67%,因去除了部分抗?fàn)I養(yǎng)因子,營養(yǎng)價值較豆粕得到了提升。SPC 的生產(chǎn)方法有醇法、酸法、濕熱變性法和超濾法,詳細生產(chǎn)工藝參考李林桂等(2015)。
1.2.3 發(fā)酵豆粕(Fermented soybean meal,F(xiàn)SM)
發(fā)酵豆粕是普通豆粕在可控條件下,由微生物(如芽孢桿菌、釀酒酵母等)或酶制劑進行發(fā)酵,干燥后制成的飼料原料。經(jīng)過發(fā)酵,豆粕的粗蛋白和酸溶蛋白含量分別增加了12.84%和5.45倍,大部分抗?fàn)I養(yǎng)因子和抗原蛋白被降解,大豆肽的含量增加了6倍,營養(yǎng)價值得到了提升。此外,發(fā)酵豆粕中富含益生菌、有機酸和消化酶等多種有益產(chǎn)物,有助于改善動物腸道功能,促進消化吸收。
1.2.4 干酒糟及其可溶物(Dried distillers′ grains with solubles,DDGS)
玉米干酒糟及其可溶物是谷物經(jīng)酵母發(fā)酵后蒸餾處理的副產(chǎn)品,含有26%~28%的蛋白質(zhì),8.0%~10.0%的粗脂肪,并且不含植物蛋白成分中常見的抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì),因此,DDGS被用作水產(chǎn)飼料中的蛋白質(zhì)和能量來源。DDGS不含常規(guī)植物蛋白源中常見的抗?fàn)I養(yǎng)因子,在適量添加的情況下能夠改善水產(chǎn)動物的生長性能和健康,還有促進脂代謝的功能。但是,DDGS的營養(yǎng)組成受原料來源和加工工藝影響較大,質(zhì)量參差不齊,所以飼料企業(yè)在大規(guī)模應(yīng)用玉米DDGS 前,有必要對原料質(zhì)量進行整體性評價。
單細胞蛋白(Single cell protein,SCP),又稱微生物蛋白,是指細菌、真菌和微藻在生長過程中利用各種基質(zhì)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)。SCP主要包括藻粉、酵母蛋白和細菌蛋白(見表5),蛋白質(zhì)含量可達30%~80%,具有營養(yǎng)價值高、來源廣泛、益于水產(chǎn)動物生長的優(yōu)點,還含有多種維生素、碳水化合物、脂類、礦物質(zhì)以及豐富的酶類和生物活性物質(zhì)。
表5 單細胞蛋白源營養(yǎng)價值及特點
單細胞生物(如細菌和酵母菌)繁殖時間短,僅需5~15 min 即可使種群數(shù)量翻一番,藻類也會在2~4 h內(nèi)成倍增長,能夠快速提供大量優(yōu)質(zhì)蛋白,具有替代魚粉、滿足飼料產(chǎn)業(yè)對蛋白源需求的潛力,且比常規(guī)植物蛋白源有更高營養(yǎng)價值。
1.3.1 藻類
藻類包括海藻(大型藻類)和微藻中的一些物種目前被用于各種行業(yè),包括保健品、動物飼料、廢水處理和生物燃料等。
在生產(chǎn)力和營養(yǎng)價值方面,藻類比傳統(tǒng)陸生作物更具優(yōu)勢。海藻和微藻的單位面積蛋白質(zhì)產(chǎn)量[2.5~7.5 t/(hm2·年)和4~15 t/(hm2·年)]高于大豆、豆類和小麥[0.6~1.2 t/(hm2·年)、1~2 t/(hm2·年)和1.1 t/(hm2·年)]。且藻類含有一些有益物質(zhì),如色素(胡蘿卜素、葉綠素和藻膽蛋白)和多酚等。但藻類的廣泛使用還受到許多因素的限制,包括收獲途徑、季節(jié)性和地理位置以及從藻類中分離蛋白質(zhì)的生產(chǎn)方法的可用性。
1.3.2 酵母及其他真菌
酵母細胞粗蛋白含量高(40%~55%),細胞壁(占干重的26%~32%)含有對水產(chǎn)動物健康有益的甘露寡糖(MOS)、β-葡聚糖和幾丁質(zhì)等生物活性成分。在水產(chǎn)飼料中最常使用的是釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae),此外也使用賈丁尼賽伯林德納酵母(Cyberlindnera jadinii)、異常維克漢姆酵母(Wickerhamomyces anomalus)、馬克斯克魯維酵母(Kluyveromyces marxianus)、食腺嘌呤芽生葡萄孢酵母(Blastobotrys adeninivorans)等。
1.3.3 菌體蛋白
菌體蛋白富含蛋白質(zhì)(50%~80%),易于大規(guī)模生產(chǎn),是一種新型的飼料蛋白質(zhì)的替代來源,有益細菌除了提供大量營養(yǎng)素外,還可以提供維生素、脂肪酸和必需氨基酸等微量營養(yǎng)素,這些細菌的一些菌株在人類中的應(yīng)用已被廣泛報道,利用這些微量營養(yǎng)素支持水生動物的生長也已進行了研究。除了直接為水生動物提供營養(yǎng)外,一些有益菌還通過分泌蛋白酶、脂肪酶和促生長因子等胞外酶來改善宿主腸道消化過程。
功能蛋白主要包括血漿蛋白粉、腸膜蛋白粉、雞蛋粉、核糖蛋白等(見表6)。蛋白質(zhì)和功能蛋白不同,蛋白質(zhì)為機體提供氨基酸,而功能蛋白則具有生物學(xué)活性,能促進生長,增加攝食量,降低死亡率,并能通過調(diào)節(jié)腸道功能來支持動物健康,其作用效果顯著且穩(wěn)定。
表6 其他功能蛋白營養(yǎng)價值及特點
1.4.1 血漿蛋白粉(Spray dried plasma protein powder,SDPP)
血漿蛋白粉是通過低溫噴霧干燥法從飼養(yǎng)的動物非凝血血液血漿中獲得的一種屠宰場副產(chǎn)品,血漿蛋白粉具有較高的可消化蛋白和相對平衡的氨基酸組成。血漿蛋白粉(主要是豬血漿粉)在提高斷奶仔豬生長性能和免疫力方面的優(yōu)勢已經(jīng)被證實。但水產(chǎn)動物的相關(guān)研究卻十分有限。
1.4.2 腸膜蛋白粉(Dried porcine soluble,DPS)
腸膜蛋白粉主要來自于健康新鮮的腸,經(jīng)一系列復(fù)合蛋白酶酶解、噴霧干燥等工藝制備的新型功能性動物蛋白質(zhì)原料,富含小肽,在哺乳動物的養(yǎng)殖中取得了良好應(yīng)用的效果。
1.4.3 雞蛋粉(Egg powder,EP)
雞蛋粉是指雞蛋除去外殼后,以新鮮蛋液為原料,經(jīng)過干燥、脫水等工序加工而成的可以長期保存的粉末狀蛋制品。雞蛋粉是少有的膽固醇來源,其含有的脂肪30%均來源于膽固醇。雞蛋粉氨基酸平衡,營養(yǎng)全面,還含有免疫球蛋白、溶菌酶等大量的活性物質(zhì),能夠改善蝦蟹的體質(zhì),增強免疫能力,改善生長性能。
1.4.4 核糖蛋白(Ribose protein,RP)
核糖蛋白是一種新型生物分子免疫蛋白,經(jīng)特殊工藝加工包裝而成的一種粉末狀動物蛋白。核糖蛋白除了含有人們所熟知的肽、氨基酸等成分,還含有一些未知的生長因子,如促生長因子和免疫因子等。
新型蛋白源在大多數(shù)水產(chǎn)動物飼料中應(yīng)用時均能在一定程度替代常規(guī)蛋白源,在適宜添加范圍內(nèi)對生長性能和健康的影響很小,但超出適當(dāng)?shù)姆秶鷦t會對水產(chǎn)動物有較大負面影響。
如表7 所示,昆蟲粉作為蛋白源在虹鱒(Oncorhynchus mykiss)、黃顙魚(Pelteobagrus fulvidraco)、羅非魚(Oreochromis mossambicus)和花鱸(Lateolabrax japonicus)等大多數(shù)水產(chǎn)動物中應(yīng)用時都能取得較好的效果,而且在關(guān)于真鯛(Pagrus major)、大西洋鮭(Salmo salar)、斑馬魚(Danio rerio)和羅非魚的研究中,100%的魚粉可被昆蟲粉替代而不會對生長性能造成負面影響。另外,昆蟲粉還具有增強機體抗病能力的作用。但是,也有報道認為,飼料中添加高水平昆蟲粉會對一些水產(chǎn)動物的生長性能、養(yǎng)分利用有負面影響,還可造成肝臟、腸道功能受損,也會降低水產(chǎn)動物的存活率。此外,昆蟲粉還可能在一定程度上影響魚肉品質(zhì),降低多不飽和脂肪酸含量,影響魚片的營養(yǎng)價值。水產(chǎn)動物中昆蟲粉的適宜添加量差異較大,可能是由于水產(chǎn)動物的種類、大小,昆蟲的種類、基質(zhì)和處理方式的差異。
表7 昆蟲粉在水產(chǎn)動物中的應(yīng)用
表7(續(xù)) 昆蟲粉在水產(chǎn)動物中的應(yīng)用
新型植物性蛋白源因加工后的抗?fàn)I養(yǎng)因子去除、消化率提升等優(yōu)勢,常用來替代水產(chǎn)飼料中的魚粉。評價新型植物性蛋白源的使用效果,因原料質(zhì)量、試驗魚種及配方結(jié)構(gòu)不同,研究結(jié)果不一致。如表8 所示,如果將飼料中植物蛋白源的替代量控制在一定范圍內(nèi),則對生長性能的影響很小,但超出適當(dāng)?shù)姆秶鷦t生長性能會急劇下降。利用新型植物蛋白源,一般可替代水產(chǎn)動物日糧中20%~50%的蛋白源,在一些研究中可以達到較高的替代水平而不會對生長性能產(chǎn)生負面影響,如:采用CPC 可替代條紋鋸鮨(Centropristis striata)日糧中80%的魚粉;采用SPC 可替代金魚(Cyprinus carpio×Carassius auratus)日糧中80%的魚粉和大黃魚日糧中100%的魚粉;采用FSM 可替代虹鱒日糧中80%的魚粉;采用DDGS 可以替代草魚(Ctenopharyngodon idellus)日糧中82.8%的菜籽粕、100%的棉籽粕和金頭鯛日糧中100%的豆粕。
表8 新型植物蛋白源在水產(chǎn)動物中的應(yīng)用
表8(續(xù)1) 新型植物蛋白源在水產(chǎn)動物中的應(yīng)用
表8(續(xù)2) 新型植物蛋白源在水產(chǎn)動物中的應(yīng)用
植物蛋白含量較高時,會導(dǎo)致飼料適口性和消化率下降,氨基酸不平衡,而魚類對氨基酸組成的變化非常敏感,如果日糧中氨基酸組成不平衡,則魚的腸道形態(tài)會受到氨基酸缺乏的嚴重制約,導(dǎo)致腸道完整性受損,腸道菌群中益生菌與條件致病菌的比例失衡,增加了腸道炎癥反應(yīng)導(dǎo)致腸道損傷的可能性,影響飼料中養(yǎng)分的消化吸收,進而影響魚的健康和生長性能等。
作為一種新型蛋白源,單細胞蛋白在水產(chǎn)動物中應(yīng)用取得了較好的效果。如表9所示,大多數(shù)單細胞蛋白可以替代日糧中較高水平的魚粉,此外,也有研究考慮采用單細胞蛋白源替代飼料中的豆粕,以期未來在飼料中廣泛利用單細胞蛋白源,減少用于生產(chǎn)飼料大豆的陸地資源占用。單細胞蛋白源還具有一些其他功效,有些藻類蛋白可促進水產(chǎn)動物攝食,促進脂肪代謝,抗應(yīng)激,而酵母蛋白則可改善腸道形態(tài),促進腸道健康。
表9 單細胞蛋白源在水產(chǎn)動物中的應(yīng)用
功能蛋白在哺乳動物飼料中作為營養(yǎng)補充劑已經(jīng)取得了良好的效果,有減輕腸道炎癥反應(yīng)、促進腸絨毛的生長、保護腸道結(jié)構(gòu)的作用。近年來,由于水產(chǎn)飼料中優(yōu)質(zhì)蛋白資源短缺,以功能蛋白替代魚粉的研究得以開展。如表10 所示,各種功能蛋白可替代水產(chǎn)動物日糧中1%~10%的魚粉,應(yīng)用血粉(BP)+DPS(1∶1)復(fù)合可以替代鯉魚日糧中66.7%的魚粉,但會使腸絨毛高度和折疊深度降低,顯著影響腸道健康。與此同時,低分子量的多肽類的功能蛋白在高添加量時,可能會有過多氨基酸生成,使腸道內(nèi)的氨基酸轉(zhuǎn)運系統(tǒng)飽和,或者是肽類與其他原料中的氨基酸吸收不同步,從而導(dǎo)致生長性能較差。
表10 功能蛋白在水產(chǎn)動物中的應(yīng)用
新型蛋白源在水產(chǎn)動物中應(yīng)用已取得了一定的效果,但是仍然存在一些限制性因素,如日糧中昆蟲粉添加量過高時,由于幾丁質(zhì)含量太高,導(dǎo)致適口性下降,影響消化能力;高水平的植物蛋白成分也會降低適口性;某些微藻細胞由于其細胞壁難以被消化酶溶解,導(dǎo)致養(yǎng)分消化較差。另外還有氨基酸不平衡、抗?fàn)I養(yǎng)因子的存在以及安全性等問題。在后期的開發(fā)和應(yīng)用方面可考慮通過以下方式來改善新型飼料蛋白源在水產(chǎn)飼料中的應(yīng)用。
采用一些加工工藝,可在一定程度上去除抗?fàn)I養(yǎng)因子,從而提高原料的質(zhì)量,增強對蛋白源的利用。例如通過發(fā)酵技術(shù),可以極大地提高原料利用率,目前需要進一步研究發(fā)酵過程中的生物活性物質(zhì)對水產(chǎn)動物腸道菌群、機體健康和生長的影響。而且發(fā)酵條件應(yīng)該根據(jù)原料來源、水產(chǎn)動物種類和使用的微生物來調(diào)整,進一步評估發(fā)酵條件對飼料和水產(chǎn)動物的影響。
飼料添加劑可以改善水產(chǎn)動物的適口性,平衡氨基酸,達到提高生長性能和維持機體健康的目的,從而提高蛋白質(zhì)資源的利用率。何遠法等(2018)發(fā)現(xiàn)低魚粉飼料中補充蛋氨酸可提高軍曹魚(Rachycentron canadum)的生長性能和體蛋白含量。Ragaza 等(2021)發(fā)現(xiàn),高大豆蛋白飼料中添加60~90 g/kg的馬尾藻(Scagassum)有利于牙鲆(Paralichthys olivaceus)的生長、飼料利用率、飼料品質(zhì)和部分脂肪酸的恢復(fù)。Wang等(2019)發(fā)現(xiàn),添加高水平大豆?jié)饪s蛋白后,補充磷蝦粉可改善適口性,因而不會導(dǎo)致生長性能和攝食量下降。
使用外源酶以消除一些新型蛋白源使用中的負面影響也得到了關(guān)注。張海濤等(2017)發(fā)現(xiàn),在含有蠅蛆粉的泥鰍飼料中添加0.1%甲殼素酶能夠保持其生長性能、形態(tài)學(xué)指標(biāo)和非特異性免疫能力;DDGS和大豆等植物性蛋白質(zhì)原料中非淀粉多糖(NSP)和植酸磷含量相對較高,限制了其在肉食性魚類飼料中的應(yīng)用。在以DDGS 為主要蛋白源的日糧中添加植酸酶能夠改善幼魚肉品質(zhì)。而添加非淀粉多糖酶也可以提升飼料的營養(yǎng)價值,改善表觀消化率,增加微生物豐富度和多樣性。Diógenes 等(2019)發(fā)現(xiàn)在DDGS飼料中添加非淀粉多糖酶,由于飼料效率提高,每千克魚的飼養(yǎng)成本降低了21.4%,并且完全抵消了由DDGS引起的肝臟氧化應(yīng)激。
在水產(chǎn)養(yǎng)殖中,飼料安全至關(guān)重要,新型蛋白源的安全性評估必不可少。有些昆蟲在生長過程中會蓄積一些有害物質(zhì),從而損害水產(chǎn)動物的生產(chǎn)性能。我國目前還沒有出臺關(guān)于飼用昆蟲的相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn),可參照飼料行業(yè)的相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)。同時應(yīng)該完善對昆蟲飼養(yǎng)環(huán)境的管理,確保飼料質(zhì)量。另外,用于生產(chǎn)單細胞蛋白的某些微生物可能會產(chǎn)生某些有毒物質(zhì),例如霉菌毒素、氰毒素,這些毒素可以通過選擇適當(dāng)?shù)奈⑸锾幚矶窒?。目前,部分微生物菌種還沒有列入我國飼料添加劑目錄,對其安全性的全面評估還有待深入研究。
目前新型蛋白源在水產(chǎn)飼料中的研究主要集中在替代魚粉、豆粕等傳統(tǒng)蛋白源,尋找日糧中新型蛋白源的最適添加量,從而保證水產(chǎn)動物的生長性能、健康和肉品質(zhì)。
未來,在國家“藍色糧倉”項目的支持下,關(guān)于新型蛋白源的研究應(yīng)著重在以下幾點:①對更多的經(jīng)濟水產(chǎn)動物開展評估,系統(tǒng)研究新型替代源在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用,探究其適宜用量,努力實現(xiàn)在更多的水產(chǎn)動物日糧中零魚粉添加;②提升新型蛋白源飼料的品質(zhì),根據(jù)原料的種類選擇合適的加工工藝,去除抗?fàn)I養(yǎng)因子,提升飼料的適口性,提高原料利用率;③研發(fā)配合新型蛋白源使用的飼料添加劑,平衡氨基酸,提升可消化性和適口性,盡量去除一些負面影響;④保證新型蛋白源飼料的安全性,把控原料的質(zhì)量,完善相關(guān)法律法規(guī);⑤嘗試建立完整的新型蛋白源應(yīng)用數(shù)據(jù)庫,以供水產(chǎn)相關(guān)的生產(chǎn)技術(shù)人員和學(xué)者參考。