殷國政,張榮浩,汪文浩,田維鵬,陳若楠,劉耀慶,溫敏,2
(1.乖寶寵物食品集團(tuán)股份有限公司 山東聊城 252000;2.聊城大學(xué)生物制藥研究院 山東聊城 252000)
隨著人們生活觀念的改變,我國飼養(yǎng)寵物的家庭越來越多,寵物已經(jīng)成為一部分人休閑和情感的寄托,寵物數(shù)量的增多也直接帶動了寵物糧市場的發(fā)展,如今寵物糧已經(jīng)成為一個規(guī)模很大的消費(fèi)品市場。寵物食品行業(yè)現(xiàn)有加工技術(shù)的寵物干糧通常為以畜禽肉和淀粉原料(玉米、大米、小麥)為主料配合添加營養(yǎng)改性劑(維生素、礦物質(zhì)微量元素等)后通過膨化、烘焙等工藝制得。因此,對畜牧產(chǎn)品的需求量也會逐漸增加,隨著全球人口以及寵物市場的不斷增長,會逐步逼近畜牧業(yè)在可持續(xù)生產(chǎn)能力方面的極限,因此,人們正在尋找新的蛋白質(zhì)來源以滿足人類及寵物市場的需求。昆蟲作為可替代的食物中蛋白質(zhì)來源,是一個可行的解決方案[1]。昆蟲具有種類繁多、繁殖速度快、養(yǎng)殖成本低以及蛋白質(zhì)含量高、營養(yǎng)豐富等特性,可以作為一種食品原料經(jīng)加工后供人類和其他動物食用。與其他動物源性飼料相比,在動物營養(yǎng)中使用昆蟲具有生態(tài)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢[2]。例如,昆蟲產(chǎn)生的溫室氣體很少,幾乎不產(chǎn)生溫室氣體,空間需求小,生長速度快,飼料轉(zhuǎn)化率高[3]。此外,昆蟲也可以使用廚余垃圾進(jìn)行養(yǎng)殖,有助于循環(huán)經(jīng)濟(jì)。因此,昆蟲被認(rèn)為是比家禽、豬和肉牛更環(huán)保的動物蛋白來源。比如,黑水虻能夠以各種有機(jī)原料為食,例如牛糞、魚內(nèi)臟、啤酒廠副產(chǎn)品、餐廳垃圾和污水污泥等。與目前飼養(yǎng)的其他昆蟲或傳統(tǒng)蛋白質(zhì)(如魚粉)相比,黑水虻(BSF)具有平衡的蛋白質(zhì)成分和豐富的氨基酸。與其他昆蟲相比,BSF 具有更穩(wěn)定的氮和磷組成,具有更優(yōu)越的飼料轉(zhuǎn)化率。黃粉蟲的蛋白含量高且蛋白消化率高于黑水虻幼蟲,添加黃粉蟲蛋白,具有提高粗蛋白整體消化率等優(yōu)勢[4,5]。
尋找營養(yǎng)充足且對寵物安全的替代和可持續(xù)蛋白質(zhì)對于未來的糧食安全至關(guān)重要。但是,一種新型蛋白質(zhì)的適口性及其對寵物的健康狀況和糞便質(zhì)量的影響是成功應(yīng)用于寵物食品的關(guān)鍵因素。因此,本研究旨在提供有關(guān)將黑水虻、黃粉蟲等昆蟲蛋白作為原料納入日常犬糧的營養(yǎng)消化率和糞便情況等數(shù)據(jù)。
試驗犬糧:兩款昆蟲蛋白犬糧成分分析如表1。
表1 昆蟲蛋白犬糧信息
黃粉蟲成品犬糧原料組成:鮮雞肉50%,凍雞肝8%,凍雞脖7%,黃粉蟲粉7%,馬鈴薯粉6%,木薯淀粉5%,雞油4%,纖維素2.5%,魚油2%,水解雞肉2%,牛油1.5%,雞肝粉1.5%,磷蝦粉1%,維生素礦物質(zhì)等微量元素2.5%。
黑水虻成品犬糧原料組成:鮮雞肉50%,凍雞肝8%,凍雞脖7%,黑水虻粉7%,馬鈴薯粉6%,木薯淀粉5%,雞油4%,纖維素2.5%,魚油2%,水解雞肉2%,牛油1.5%,雞肝粉1.5%,磷蝦粉1%,維生素礦物質(zhì)等微量元素2.5%。
兩款試驗犬糧在同一膨化設(shè)備生產(chǎn),生產(chǎn)工藝系數(shù)相同,采用相同模具。
犬只飲食器具:犬只食盆、水盆及輔助設(shè)備。
試驗儀器與試劑:海能全自動凱氏定氮儀K1160、海能SH420F石墨消解儀;硼酸、氫氧化鈉、硫酸、硫酸銨、蔗糖、混合催化劑、硼酸吸收液Ⅰ、硼酸吸收液Ⅱ、氫氧化鈉溶液、鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液、甲基紅乙醇溶液、溴甲酚綠乙醇溶液、混合指示劑溶液。
試驗動物:共計4 個房間,8 只犬,包含中小型犬只,并根據(jù)犬只體重計算能量需求及采食量。
飼喂管理:定時定點飼喂,每天9:00、16:00 飼喂,自由飲水。犬只均在犬舍環(huán)境下喂養(yǎng),每天運(yùn)動時間為1~2 h。
犬只日能量需求公式:(30×BW+70)×2,本次試驗飼喂量根據(jù)營養(yǎng)值計算基礎(chǔ)上結(jié)合犬只實際情況做微調(diào)。
兩種昆蟲蛋白犬糧,飼喂同一批試驗犬,每組試驗期為9 d,中間飼喂基礎(chǔ)犬糧(麥富迪某款犬糧),進(jìn)行飼喂隔斷后進(jìn)行第二組昆蟲犬糧試驗。試驗期為25 d。
1)犬糧的過渡。犬糧過渡采用4 d 換糧法(表2),按照比例逐步替換掉舊犬糧。采集后4 d 犬只糞便,進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。每日觀察犬只采食情況、精神狀況及糞便狀況并做記錄。
表2 犬糧過渡程序
2)糞便評分。對過渡完成后的犬只糞便按照5 分法對糞便進(jìn)行評分,評分方法如下:
1 分:水樣腹瀉糞便,完全液狀/糊狀(無實體固態(tài)結(jié)構(gòu))或最低稠度的液態(tài)糞便;
2 分:非常濕軟但不是液態(tài)的糞便,與1 分糞便相比,這種糞便在不同位置含有可見的水分;
3 分:濕潤沒有裂紋的糞便與2 分糞便相比,明顯成形,糞便會粘連,呈坨狀;
4 分:成形并有可見的裂紋,表面有輕微的濕度但成型。當(dāng)用叉子按壓時會碎,有阻力,不像3 分糞便那樣易壓;
5 分:糞便的裂紋清晰可見內(nèi)外都干(4 分糞便外干內(nèi)軟),用叉子按壓時裂紋部分會分離。
3)干物質(zhì)表觀消化率。將收集到的糞便,放置于烘干箱中,65 ℃條件下,烘干至恒重,根據(jù)犬只的采食量,計算干物質(zhì)消化率。干物質(zhì)表觀消化率=(采食量×(1-含水量)-糞干重)/(采食量×(1-含水量))。
4)蛋白消化率檢測。根據(jù)國標(biāo)GB/T6432-2018 凱氏定氮法,使用海能全自動凱氏定氮儀,測量糞便中的粗蛋白含量,根據(jù)犬糧中的粗蛋白含量計算粗蛋白消化率。
粗蛋白消化率=(采食量×糧蛋白-糞干重×糞便蛋白)/(采食量×糧蛋白)
兩組體重實驗前后均較為正常。但是黃粉蟲犬糧組犬只體重總體下降1.4 kg,體重下降犬只采食量較少,可能的原因是該糧適口性有待提升。
1)黃粉蟲犬糧組。犬只采食情況正常,連續(xù)飼喂13 d,未發(fā)現(xiàn)采食等待時間明顯變化,均在2s 內(nèi)采食,但出現(xiàn)了采食剩余的情況。
整個過渡及正式試驗前期,犬只采食量波動較大,中后期采食量發(fā)生小范圍波動。1 只犬過渡期采食量有波動,其他犬只采食量正常。本次試驗周期較短,無法評估糧食的耐口性。
2)黑水虻犬糧組。犬只采食情況正常,連續(xù)飼喂14 d,未發(fā)現(xiàn)采食等待時間明顯變化,均在2 s 內(nèi)采食,但出現(xiàn)了采食剩余的情況:整個過渡及正式試驗前期,1 只犬后期采食量少(配種);兩只犬采食量小范圍波動;其他犬只采食量正常。
兩組昆蟲蛋白犬糧,共采集8 只犬,分別采集4 d 糞便,采集糞便期間,糞便正常,評分4。
黃粉蟲成犬糧:干物質(zhì)表觀消化率平均82.69%,蛋白表觀消化率平均83.89%,該糧消化性較好。
飼喂黑水虻成犬糧:干物質(zhì)表觀消化率平均82.54%,蛋白表觀消化率平均85.32%,該糧消化性良好。
試驗期間,個別犬只出現(xiàn)一過性便軟現(xiàn)象,其他犬只無其他異常情況,精神狀態(tài)正常。
飼喂黃粉蟲成犬糧,試驗期間犬只排便正常,顏色正常,糞便含水量63.73%,糞便綜合評分為4 分。干物質(zhì)表觀消化率平均82.69%,蛋白表觀消化率平均83.89%,該糧消化性較好。
飼喂黑水虻成犬糧,試驗期間犬只排便正常,顏色正常,糞便綜合評分約為4 分,糞便含水量62.33%。干物質(zhì)表觀消化率平均82.54%,蛋白表觀消化率平均85.32%,該糧消化性良好。
總的來說,兩款昆蟲蛋白犬糧消化安全性良好,但仍需擴(kuò)大試驗樣本進(jìn)行評估。在過渡期間,黃粉蟲組采食量出現(xiàn)不同程度下降,且正式試驗前期犬只的采食量出現(xiàn)小范圍波動,考慮是過渡時間較短導(dǎo)致,建議昆蟲蛋白主糧過渡期延長,以保證犬只對新犬糧的適應(yīng)。黃粉蟲犬糧組犬只體重總體下降1.4 kg,體重下降犬只采食量較少,可能的原因是該糧適口性有待提升,后續(xù)需要對其適口性進(jìn)行進(jìn)一步驗證。
目前,國家政策與經(jīng)濟(jì)環(huán)境對綠色低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)提出了新的要求,昆蟲資源是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型,解決我國資源生態(tài)問題的重要方向,而且,昆蟲的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)已經(jīng)頗具規(guī)模,集約化養(yǎng)殖及加工工藝日益成熟,成本有望進(jìn)一步降低?,F(xiàn)在,已經(jīng)有國外寵物食品廠商,開發(fā)出了昆蟲蛋白產(chǎn)品,但多數(shù)是針對某些畜產(chǎn)品過敏的寵物,以昆蟲蛋白作為不耐受蛋白的替代品。但是,目前昆蟲蛋白產(chǎn)品推廣非常有限,因為將昆蟲作為寵物的食物主要是由寵物主人對食物的態(tài)度(即接受新食物)、文化接觸、對環(huán)境影響的興趣以及對食物可持續(xù)性的擔(dān)憂等多種因素來決定的。因此,昆蟲蛋白作為寵物日糧的蛋白替代品,不僅需要市場的檢驗,還需要對寵物主人進(jìn)行一定程度的宣傳教育,才能讓昆蟲蛋白更好的被認(rèn)可和接受。