郭小瑞,戴濟鴻,張俊智,胡 毅
(湖南農(nóng)業(yè)大學動物科學技術(shù)學院,湖南 長沙 410128)
魚粉富含蛋白質(zhì)與礦物質(zhì),具有必需氨基酸組成平衡、含促生長因子等優(yōu)點,是水產(chǎn)動物飼料中優(yōu)質(zhì)的蛋白源。隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)快速發(fā)展,我國每年水產(chǎn)用魚粉消耗量大于150萬t[1],產(chǎn)量供不應(yīng)求,價格飆升,難以滿足不斷增長的市場需求;不僅增加了養(yǎng)殖成本,也不利于水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[2]。因此,尋找新型蛋白源已成為水產(chǎn)動物營養(yǎng)研究的熱點[3]。
我國是家禽養(yǎng)殖和消費大國,每年屠宰產(chǎn)生的家禽骨血副產(chǎn)物高達1 800 萬t[4]。家禽副產(chǎn)物主要包括雞肉粉、肉骨粉、血粉和羽毛粉等,具有供應(yīng)穩(wěn)定、易于獲取、價格低廉、抗營養(yǎng)因子較少等特點。其中,雞肉粉常規(guī)營養(yǎng)成分含量與魚粉相似,雞骨架經(jīng)酶解技術(shù)處理更易被機體吸收利用。本文對雞肉粉及酶解雞漿的營養(yǎng)價值及其在水產(chǎn)動物中應(yīng)用的研究進展進行了論述,為其在水產(chǎn)動物飼料中的應(yīng)用提供參考。
雞肉粉的加工過程為分割雞肉后將剩余部分進行高溫殺菌、沖洗、粉碎、烘干等一系列工序[5]。根據(jù)雞肉粉的原料來源及加工工藝不同,可分為寵物級雞肉粉和飼料級雞肉粉,寵物級雞肉粉的品質(zhì)高于飼料級雞肉粉[6]。
雞肉粉常規(guī)營養(yǎng)成分含量與魚粉相近,蛋白質(zhì)含量為65%~73%,脂肪含量為9.0%~10.2%。雞肉粉所含必需氨基酸種類豐富,并含有多種維生素和礦物質(zhì);其中鈣含量為3.5%~5.4%,磷含量為1.96%~2.00%,鈣、磷總量低于魚粉,且雞肉粉所含的磷大多是有效磷[7]。但雞肉粉消化率低,缺乏賴氨酸和蛋氨酸等必需氨基酸,且營養(yǎng)價值受來源和加工工藝影響,易引起生長率下降[8]。雞肉粉中脂肪的飽和度較高,多不飽和脂肪酸18∶2 ω-6含量高,多不飽和脂肪酸ω-3 含量較低。當雞肉粉替代魚粉的比例過高時,易導致飽和脂肪酸的含量過高,影響魚類對餌料的適口性,導致動物攝食量下降[9],降低生長性能。風味較差也是限制動物性蛋白產(chǎn)品推廣使用的普遍因素之一[10]。
水產(chǎn)餌料中雞肉粉替代魚粉對飼喂效果的影響見表1。由表1 可知,雞肉粉作為動物性蛋白源可替代部分魚粉,替代水平不同導致產(chǎn)生差異的主要原因為雞肉粉的來源不同以及養(yǎng)殖動物品種不同[5]。
有研究表明,餌料中雞肉粉替代魚粉比例為15%~40%時,對石斑魚的生長指標、血清生化等無顯著影響;當替代比例為55%時,成活率和生長性能顯著降低,餌料系數(shù)顯著升高[25]。與魚粉組相比,餌料中雞肉粉替代魚粉量為0~9.8%時對佛羅里達鯧鲹生長無不良影響;雞肉粉替代量為14.7%時,佛羅里達鯧鲹增重率顯著降低[27]。餌料中雞肉粉替代魚粉的比例小于等于32.5%,對大口黑鱸的生長性能、腸道及肝臟結(jié)構(gòu)均無負面影響;替代量為40.0%時則對大口黑鱸的肝臟和腸道存在負面影響[28]。水產(chǎn)餌料中添加雞肉粉具有一定應(yīng)用潛力,但雞肉粉的氨基酸組成不平衡且消化率低,對其應(yīng)用產(chǎn)生了限制。因此,仍需提高并不斷改良雞肉粉的制作工藝。

表1 水產(chǎn)餌料中雞肉粉替代魚粉對飼喂效果的影響Tab.1 Effect of chicken meal instead of fish meal in aquatic feed on feeding effect
酶解工藝產(chǎn)生的小肽和游離氨基酸能夠被機體直接吸收,可提高動物提高消化能力。目前,采用酶解技術(shù)的家禽副產(chǎn)物主要包括酶解雞漿、酶解羽毛粉等。
酶解反應(yīng)是膠原蛋白分解,產(chǎn)生大量小肽和游離氨基酸的過程。肽類的吸收機制不同于游離氨基酸的吸收機制,小肽的吸收途徑主要包括肽轉(zhuǎn)運載體(PepT1)的主動轉(zhuǎn)運、細胞穿透肽攜帶轉(zhuǎn)運和細胞旁路直接吸收。肽類的吸收具有高效、節(jié)能且吸收途徑多、不易飽和的特點[29]。酶解反應(yīng)過程是利用酶對蛋白質(zhì)肽鏈的水解作用。即在最適條件下,家禽骨架中的膠原蛋白經(jīng)酶作用打開空間結(jié)構(gòu),肽鍵發(fā)生斷裂,實現(xiàn)對大分子蛋白的降解,其特征之一即顯著提高了大分子蛋白質(zhì)、非水溶性蛋白質(zhì)的溶解度。水溶性的蛋白質(zhì)進入動物消化道后更易被吸收利用[30],提高了家禽副產(chǎn)物的功能特性和營養(yǎng)價值。
酶解產(chǎn)物中含有大量小肽,不需經(jīng)過胃腸道消化即可直接被小腸細胞吸收。小肽的吸收形式增加了不穩(wěn)定或不溶性氨基酸(如半胱氨酸、谷氨酰胺或酪氨酸)在體內(nèi)的吸收利用率,酶解產(chǎn)物中小肽的吸收速度可能是完整蛋白質(zhì)的3 倍,其中三肽的吸收效果最佳。就能量效率而言,PepT1轉(zhuǎn)運小肽所需的能量與運輸1個游離氨基酸所需的能量相同。因此,肽類的轉(zhuǎn)運機制能夠節(jié)約機體蛋白質(zhì)代謝的耗能。此外,小肽還可促進機體生長[31-32],提高機體消化酶活性,增強機體免疫能力[33]。
我國年均產(chǎn)新鮮雞骨架近400 萬t。雞骨架是雞肉加工生產(chǎn)的主要副產(chǎn)物,由雞骨、雞肉和雞皮組成。新鮮雞骨架中水分含量約65%、蛋白質(zhì)16%、脂肪14%。雞骨架的呈味氨基酸含量高于雞肉,營養(yǎng)價值較高,價格低廉[34]。目前,水產(chǎn)養(yǎng)殖餌料行業(yè)對家畜副產(chǎn)品粉需求量增高,促使家畜副產(chǎn)品粉的加工技術(shù)以及產(chǎn)品質(zhì)量均不斷提高,寵物級雞肉粉營養(yǎng)價值和消化率等指標可接近甚至超過魚粉。有研究表明,利用酶法水解動物蛋白可提高原料的利用率,且酶法反應(yīng)條件溫和、工藝簡單、周期短,產(chǎn)品的營養(yǎng)價值高,含有相對分子質(zhì)量小的寡肽和游離氨基酸,益于動物消化吸收[35]。
酶解雞漿是雞骨架經(jīng)破碎、蒸煮,濃縮三相分離壓榨所得的蛋白水,采用篩選的復合蛋白酶在一定酶解條件下進行酶解,經(jīng)加熱負壓濃縮而成。與雞肉粉相比,酶解雞漿中富含寡肽和游離氨基酸,能夠被機體直接吸收利用,可提高蛋白質(zhì)的消化吸收效率,改善動物生長性能[36-37]。酶解雞漿富含多肽,具有抗高血壓、抗氧化、抗菌以及促進鈣吸收等生物活性與功能[38]。不同蛋白酶在不同酶解深度下,水解不同底物產(chǎn)生功能性肽及其他生理活性肽的分子量不同;隨著酶解深度增加,可產(chǎn)生苦味肽以及高游離氨基酸,不利于動物生長。
酶解雞漿作為新型蛋白替代源,在水產(chǎn)飼料中的應(yīng)用甚少。有研究發(fā)現(xiàn),酶解雞漿能夠提高大口黑鱸對餌料蛋白的利用效率,改善大口黑鱸腸道結(jié)構(gòu),提高抗氧化能力,豐富腸道微生物多樣性,促進大口黑鱸生長[39]。王俊賢[40]研究發(fā)現(xiàn),酶解雞漿可有效替代餌料中的魚粉,對珍珠龍膽石斑魚的魚體生長無負面影響,還能夠提高腸道有益菌的豐富度,顯著提高免疫力和抗氧化力。
有關(guān)雞肉粉替代魚粉的研究較廣泛,但雞肉粉營養(yǎng)成分存在缺陷,在水產(chǎn)動物餌料中的應(yīng)用比例有限。研究表明,餌料中適度添加酶解雞漿對動物生長無負面影響,還可改善腸道抗氧化力。隨著原料加工工藝提升,可降低雞肉粉的營養(yǎng)缺陷,提高雞肉粉在水產(chǎn)餌料中的利用效果。