蠶蛹在水產(chǎn)動物營養(yǎng)中的應用研究

彭強

摘要：隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖的集約化，作為傳統(tǒng)蛋白源的魚粉供應有限、價格高漲，使得我國優(yōu)質(zhì)蛋白源短缺問題日益突出，嚴重影響著我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的長遠發(fā)展。我國是一個蠶桑大國，蠶蛹資源豐富，同時蠶蛹具有蛋白含量高、氨基酸平衡等優(yōu)點，適宜作為水產(chǎn)飼料中魚粉的優(yōu)質(zhì)替代物。目前已有少量研究關注蠶蛹在水產(chǎn)飼料中的應用，效果各不相同，具體機制有待研究，本文就其在水產(chǎn)飼料中的應用綜述如下。

關鍵詞：魚粉；蠶蛹；營養(yǎng)

由于全球自然生態(tài)環(huán)境的限制，海洋、淡水捕撈已經(jīng)不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L的水產(chǎn)品需要。因此要擴大水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，來提高水產(chǎn)品的供應量。而水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展又需要以水產(chǎn)飼料行業(yè)作為支撐。蛋白含量高、氨基酸組成平衡、適口性強、能夠被魚類高效利用的魚粉，被廣泛作為魚類飼料中的優(yōu)質(zhì)蛋白源[1]。近年來魚粉資源緊張，價格波動較大，而我國卻長期依賴進口，嚴重影響我國水產(chǎn)飼料行業(yè)的健康發(fā)展，因此尋找優(yōu)質(zhì)蛋白源替代魚粉意義重大。我國是一個蠶桑大國，蠶蛹資源豐富，每年鮮蠶蛹產(chǎn)量可達10萬噸以上，加之蠶蛹蛋白含量高、不飽和脂肪酸豐富、維生素均衡，蠶蛹蛋白的提取和精制方法多樣且技術成熟，適宜作為水產(chǎn)養(yǎng)殖的優(yōu)良蛋白原料[2]。

1蠶蛹的特性以及營養(yǎng)評價

蠶蛹是繅絲產(chǎn)業(yè)的副產(chǎn)物，脂肪含量較高，容易氧化和酸敗而產(chǎn)生難聞的臭味，一直沒有在水產(chǎn)業(yè)上得到充分重視，僅僅被當做粗飼蛋白源來處置。蠶蛹中含粗蛋白50%～70%，氨基酸組成與魚粉相似，且魚類必需氨基酸中的色氨酸與纈氨酸含量明顯高于魚粉，不飽和脂肪酸以及微量元素等含量豐富[3]。蠶蛹必需氨基酸指數(shù)（EAAI）按照FAO/WHO的標準為111.14，與蛋白標準品酪蛋白十分接近，高于魚粉的99.72，這說明蠶蛹必需氨基酸比例均衡，利于被魚類消化吸收。從氨基酸分（AAS）以及化學分（CS）分析中可知蠶蛹的限制性氨基酸為亮氨酸和蛋氨酸，這與某些植物蛋白源一致，說明蠶蛹營養(yǎng)組成雖好但作為魚類飼料蛋白源還需考慮強化亮氨酸和蛋氨酸組成[4]。

2蠶蛹在水產(chǎn)動物營養(yǎng)中的應用

2.1對水產(chǎn)動物生長性能的影響

在新型蛋白源開發(fā)的研究中，新型實用飼料對魚類生長性能的影響是首先關注的問題。一般情況下，新蛋白源替代魚粉的實驗中，隨著新蛋白源含量的升高，魚類的生長逐漸緩慢，但蠶蛹也有相反的情況，這是因為不同的魚類對蠶蛹的喜愛或者耐受程度不一樣。淡水魚或者雜食性魚類對替代的敏感性較低，肉食性魚類往往對魚粉的依賴性較大，想實現(xiàn)高替代難度大。

蠶蛹添加進飼料中的形式無外乎與其他蛋白源一起添加、或者經(jīng)過脫脂除臭等不同的預處理再添加或與晶體氨基酸一起添加等幾種形式。目前對蠶蛹添加進飼料中的研究主要集中在淡水魚上，尤其是雜食性魚類。鑒于魚類食性的關系，它們基礎飼料中的魚粉含量相較于海水肉食性魚類很少。蠶蛹與蛤肉混合可以替代印度鯉魚飼料中50%的魚粉[5]。在有卡特拉魮、印度鯪、南亞野鯪、銀鯉的混養(yǎng)系統(tǒng)中，經(jīng)過發(fā)酵的蠶蛹替代魚粉過后還能提高存活率以及特定生長率[6]。在建鯉上，經(jīng)過脫脂處理的蠶蛹可以替代50%的魚粉而對生長沒有負面影響[7]；相反，用未脫脂處理的蠶蛹只能替代鯉魚飼料中30%的魚粉[8]，可見蠶蛹中的脂肪是影響其在魚類飼料中使用的一個重要因素。由以上可以看出，將蠶蛹和其他蛋白源一起填加進淡水雜食性魚類飼料中或者經(jīng)過發(fā)酵、脫脂等預處理再添加，效果都是未做任何處理的蠶蛹達不到的。蠶蛹在海水肉食性魚類飼料上的研究報告較少。當牙鲆基礎飼料含有60%的魚粉時，再添加蛋氨酸以及賴氨酸來平衡必需氨基酸的情況下，蠶蛹可替代20%左右的魚粉而對牙鲆生長不造成負面影響[9]，這是玉米蛋白粉這類優(yōu)質(zhì)蛋白源也不能做到的[10]。由于海水肉食性魚類對魚粉的依存度較高，添加晶體氨基酸來改善飼料品質(zhì)后，蠶蛹能替代牙鲆中20%的魚粉，相較于玉米蛋白粉的替代效果來說蠶蛹在牙鲆飼料上的替代效果還是比較理想的。蠶蛹像其他節(jié)肢動物一樣，其外骨骼含有幾丁質(zhì)；而Kroeckel等的研究發(fā)現(xiàn)水生動物消化道之中并不存在或少量存在幾丁質(zhì)酶或者具有幾丁質(zhì)分解活性的微生物，這也是影響魚類利用蠶蛹的重要原因之一[11]。脫脂蛹肽蛋白（蠶蛹與植物蛋白復合發(fā)酵物）可以替代大菱鲆幼魚飼料中15%的魚粉而不影響其生長[12]，結(jié)果相似于以往在大菱鲆幼魚飼料做的植物蛋白源替代實驗[13-14]，攝食率上也有隨著替代水平的升高而升高的趨勢，這與以往某些植物蛋白源的替代實驗結(jié)果相似[15]。在某種程度上，這可以解釋為脫脂處理的蛹肽蛋白在飼料中的含量上升致使大菱鲆獲得的可消化能減少，為了彌補這種減少而產(chǎn)生的補償性攝食。然而，之前的一些研究表明隨著飼料中魚粉的含量降低攝食率也會出現(xiàn)降低的情況[11，13]，這可能是與不同飼料中存在著不同的促攝食物質(zhì)有關，因而生長受阻不能只靠攝食率的改變來解釋。

2.2對水產(chǎn)動物健康以及生理代謝的影響

在應用性研究中，針對蛋白源實驗的最初研究指標為腸道消化酶活性。在植物蛋白源的研究中消化酶活性一般是伴隨替代水平的升高而降低。當蠶蛹類作為替代蛋白時，大菱鲆腸道淀粉酶以及蛋白酶活性均受到魚粉替代水平的影響而有降低的趨勢[12]；吉紅等在建鯉飼料的研究發(fā)現(xiàn)蠶蛹粉替代80%的魚粉后，腸道堿性蛋白酶活性降低，而酸性蛋白酶不受影響[16]，這表明替代蛋白源對消化酶活性的作用還受到消化酶本身性質(zhì)的影響。有實驗表明蠶蛹添加進飼料中對腸道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，這也是影響腸道酶活性以及消化吸收的因素[17]。谷草轉(zhuǎn)氨酶和谷丙轉(zhuǎn)氨酶是評價魚類對飼料蛋白利用的有效工具，它們也是和氨基酸代謝關聯(lián)的指標。在某些試驗中，肝臟谷草以及谷丙轉(zhuǎn)氨酶沒有被蠶蛹添加水平以及不同的預處理方式而影響[12]；但在建鯉飼料中，蠶蛹粉添加含量過高后血清當中的谷丙轉(zhuǎn)氨酶等發(fā)生變化，這說明蠶蛹對魚類的影響因不同的實驗魚類以及不同的實驗條件而不同。不僅如此，血液成分諸如膽固醇、脂蛋白、甘油三酯等重要的評價機體營養(yǎng)條件和健康狀況的指標也隨著蠶蛹的添加而發(fā)生了變化[16，18]；在虹鱒飼料中添加蠶蛹后，魚類血液紅細胞以及血紅蛋白減少[19]，在卡特拉魮飼料中添加蠶蛹血漿蛋白發(fā)生改變[8]。鯰魚對蠶蛹的利用優(yōu)于魚粉以及肉粉，利用蠶蛹時能提高肝臟合成蛋白功能[20]。替代全部的魚粉過后，海參血清溶菌酶活力升高[21]；添加一定的蠶蛹過后，建鯉超氧化物歧化酶降低，丙二醛含量升高[16]，具體的機理還有待研究，這可能與蠶蛹中豐富的抗菌類多肽有關，它們作為免疫增強劑能夠?qū)︳~類的免疫產(chǎn)生影響。有研究認為添加一定量的蠶蛹粉過后，魚類肥滿度數(shù)值變小，但肝臟指數(shù)以及腸長指數(shù)等不變[16]，以往的研究認為新蛋白源造成肝腎損傷，從而形態(tài)學指數(shù)變化[22]，所以對形態(tài)學的研究結(jié)果并不相同。

2.3對水產(chǎn)動物品質(zhì)的影響

評價蠶蛹對魚類品質(zhì)的影響首先是表觀上的變化，添加蠶蛹過后鯽魚魚體有脫粘現(xiàn)象、體表有糙手感覺等，這可能是蠶蛹中的脂肪氧化對魚類造成的負面影響[23]。其次，不同的蛋白源會對魚類體組成、肌肉品質(zhì)等產(chǎn)生影響，但不同的蛋白源替代魚粉對水生動物體成分的影響，不同的魚類得到的結(jié)果也不一致。蠶蛹添加到飼料中，框鱗鏡鯉全魚賴氨酸和肌肉色氨酸以及某些單不飽和脂肪酸變低，而多不飽和脂肪酸含量增加，肝胰臟多不飽和脂肪酸也增高[17]；在塞內(nèi)加爾鰨上植物蛋白甚至替代100%的魚粉也不會對魚體成分產(chǎn)生影響[24]，但蠶蛹替代80%魚粉過后，魚類肌肉蛋白、肌肉脯氨酸以及灰分含量都變少[16]。

3前景展望

目前國內(nèi)外十分注重蠶桑類昆蟲蛋白的開發(fā)，國外針對蠶蛹的研究多是基礎性研究，而國內(nèi)的研究也主要關注于食品行業(yè)等，逐步開展的少量與水產(chǎn)相關的應用型研究則剛剛起步。雖然或多或少會對魚類產(chǎn)生各種影響，但蠶蛹類資源的巨大優(yōu)勢使得其作為實用飼料源添加進魚類飼料中是可行的。巨大的產(chǎn)量、極高的營養(yǎng)價值、多種成熟的加工工藝，都說明蠶蛹在未來能夠作為水產(chǎn)飼料中的重要蛋白源，為水產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到舉足輕重的作用。

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