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降鱼粉一样做好水产料?!30年技术积累大公开

2020-6-20 16:22| 发布者: 缘木鱼| 查看: 20919| 评论: 0|来自: 水产前沿

摘要: 中国水产频道原创报道,低鱼粉——水产饲料提质增效的大趋势,6月22日下午15:00,《少用鱼粉一样做好水产料!安琪酵母30年技术积累在线解答降鱼粉困惑》,相约水产前沿直播间!
  文/ 安琪酵母股份有限公司
  编辑/ 水产前沿 李晓欣

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  中国水产频道原创报道,“大鱼吃小鱼,小鱼吃小虾”,这句话反映的是在水产养殖活动中用价值低的鱼来养殖价值高的鱼。传统的养殖反映着食物链的竞争关系,这也决定了水产动物饲料对鱼粉的高度依赖。在所有蛋白源中,鱼粉由于具有平衡的氨基酸模式,含有磷脂和一些必需脂肪酸、适口性好,容易被消化和吸收等优点,被认为是水生和陆生动物饲料首选的蛋白源,尤其在水产饲料中的应用量非常大。随着行业趋势推动,通过降低鱼粉在饲料中用量,来解决鱼粉制约行业快速发展的需求越来越高。这些年,部分饲料企业与研究机构也在不断探索与实践,在探索过程中总结了不少经验与问题,本文中基于这些共性问题进行总结,以期引起行业重视与共鸣。

  一、降鱼粉要解决的基本问题

  1、饲料本身问题

  鱼粉在水产饲料蛋白原料用量中占据绝对地位。水产饲料中鱼粉用量的降低,对水产饲料营养及功能均会有很大影响。首先,能直观看到的是水产饲料的适口性会显著下降,进而导致肠道、肝胆等功能方面的问题,最终体现在生长性能的降低。从内在原因来看,鱼粉用量降低直接影响到饲料蛋白质营养、氨基酸营养的均衡性、脂肪酸营养、微量元素与维生素营养、未知生长因子和诱食成分含量等方面。

  针对于低鱼粉饲料适口性问题,部分研究者期待从遗传育种角度去解决肉食性鱼类对鱼粉的高依赖性,譬如麦康森院士设想能否通过敲除肉食性鱼类的鲜味受体基因,以期改变鱼类食性,或者通过传统选育手段,选育不依赖鱼粉的鱼类品系,但理论尚需实践验证。在低鱼粉配方中,首要考虑的是在饲料中通过补充诱食成分来解决吃进去的问题,在解决吃进去后再考虑营养吸收的问题。

  2、替代原料品质及稳定性问题

  由于没有尽善尽美的替代原料,在考虑鱼粉主要替代原料时,除了重视替代原料的功能性和营养性方面同时还应重视原料的稳定性,替代原料的品质和稳定性是决定饲料产品后续使用稳定的基本前提。替代原料的产量能不能匹配降低鱼粉用量,替代原料不同来源的营养成分差异有多大、原料保存中存不存在脂肪酸氧化问题、原料中的营养限制因子等诸多问题均是配方师在调整配方前应考虑的问题。

  3、养殖客户接受程度

  水产饲料在降低鱼粉用量后,可能更多要关注市场客户接受程度,毕竟鱼粉在水产饲料中的地位以及以往水产饲料围绕鱼粉的宣传策略,导致很大程度上饲料鱼粉用量决定客户产品选择。因此,在减少鱼粉用量的同时要积极调整宣传策略,积极引导,突出产品品质及功能。

  二、鱼粉面临的问题

  随着我国水产养殖业的集约化和规范化的发展,水产配合饲料需求量不断增加,降低水产饲料对鱼粉的依赖,已成为当今水产动物营养研究及水产行业亟待解决的重大问题。

  1、鱼粉资源问题



  6月8日,在联合国粮农组织(FAO)发布的最新《世界渔业与水产养殖状况》(SOFIA)报告显示,近些年全球渔业的不可持续问题仍呈现反弹态势,2017年全球鱼类种群中约34.2%被过度捕捞,2018年又增长了3.3%。全球鱼类资源的可持续水平从1974年的90%下降至2018年的62.5%,其中地中海、黑海、太平洋东南海区、大西洋西南海区仍是过度捕捞最严重的地区。

  2、鱼粉价格问题

  鱼粉价格问题依然是影响水产饲料成本的主要因素,而鱼粉价格主要受制于鱼粉供需关系。据海关数据统计,2019年我国饲用鱼粉进口量为142万吨,国产鱼粉产量在38万吨左右,全球鱼粉产量为501万吨,虽然占比很高,但国内鱼粉缺口依然很大。中国鱼粉主要进口国秘鲁,2020年秘鲁中北部第一捕季于5月13日开捕,捕捞配额241.3万吨。但秘鲁国内疫情仍不容乐观,全国紧急状态从5月24日再次延长至6月30日,秘鲁中北部捕鱼形势仍不明朗,国内市场库存偏低,但价格依然处于高位。

  3、鱼粉质量问题

  鱼粉质量评判是众多水产饲料厂家不得不面临的问题,建立完善的评判体系需要时间、金钱、人才甚至是经验教训的积累。鱼粉因原料的来源、加工方法的不同、存储方式、掺假等导致质量上存在着很大的差异,影响鱼粉质量的原因很多,也很复杂,是饲料厂应该关注的主要问题。

  4、鱼粉带来的环保问题

  2017年,中央环保监察组第4批共8个组,进驻到山东、四川、浙江、吉林、海南、青海、西藏、新疆,为期一个月的集中检查,带来大批饲料企业的关停整改等问题。尤其是一批水产料生产企业,如四川眉山的几个水产厂,浙江的一些水产料集团分厂和当地企业都面对着这些压力。面对环保来袭,饲料厂首要注意的问题的气味污染问题,尤其是水产饲料厂大量鱼粉、鱼油的使用,为饲料厂带来浓重的气味。水产料使用量大的鱼浆油等,很容易氧化散发出气味,成为很重要的关注点。环保问题是长期国家关注的问题,也应引起水产饲料厂家对这一块高度重视。

  三、常见降鱼粉研究及方案

  鱼粉替代研究由最初的尝试性替代到如今的有目的替代,已经历60年的发展。到2020年为止,饲料鱼粉替代研究方面发表的论文已达1419篇(见图)。其中水产降鱼粉研究占比69.97%,畜禽占比25.93%。


  目前降鱼粉大致可以分为三类:动物性蛋白原料方案;植物性蛋白原料方案、混合型蛋白原料方案和单细胞蛋白原料方案。

  1、动物性蛋白原料替代方案

  主要以鸡肉粉、肉骨粉、羽毛粉、血粉、昆虫等陆生动物原料及鱼浆、鱼溶浆、酶解鱼溶浆等水产加工副产物替代鱼粉。由于具有相对经济、氨基酸组成较平衡、蛋白质和可消化能含量高等优点,动物性蛋白原料已在水产词料业中广泛应用。尽管一些研究亦表明,动物性蛋白原料(鸡肉粉或猪肉粉)可完全替代尼罗罗非鱼饲料中的鱼粉(Herndndezetal.,2010),但动物性蛋白原料自身必需氨基酸缺乏、灰分含量过高、消化率低、油脂含量高易氧化等特性使其替代鱼粉的潜力受到限制。虽然动物性蛋白原料在消化吸收率上要好于植物性蛋白原料,但不同水产动物对动物蛋白源的利用能力也存在差异,杂食性和肉食性鱼类对肉骨粉的氨基酸表观消化率高达74%~84%,而甲壳类对其消化率仅为55%~57%。动物蛋白的来源和组织的不同会导致动物蛋白的组成成分和在鱼类上的消化率有明显差异,水产动物对动物组织中骨骼、羽毛以及相关组织的蛋白质消化率不如肌肉。因此,部分动物性蛋白原料消化率也是制约替代比例的主要因素。其次,动物蛋白源中脂肪的饱和度较高,18:2ω-6多不饱和脂肪酸含量高,而鱼类对饱和脂肪酸吸收能力较差,当替代比例过高时不仅会影响鱼类脂肪酸吸收,不仅会抑制鱼类的食欲,影响饲料适口性。最后,动物蛋白中偏高的灰分也会阻碍鱼虾对一些营养素的吸收利用,从而影响生长。研究发现蛋白质中的可消化氨基酸与灰分含量呈负相关。


  近年来,部分研究针对动物蛋白原料在鱼粉替代中存在的问题,通过加工工艺进行改进,来提高鱼粉替代比例,例如通过酶解、发酵等体外消化技术,虽然消化率等方面有所提高,但是没有完全解决动物蛋白在替代中自身存在的问题。例如王家林等以酶解鱼浆按0、4.2%、12.4%、21.2%的比例替代花鲈日粮中的鱼粉,结果发现特定生长率和蛋白沉积率在替代量为12.4%时最高,当比例为21.2%时,效果反而表现出降低趋势。

  2、植物性蛋白原料替代方案

  主要以豆粕、菜粕、棉粕及其深加工产品等陆生植物原料替代鱼粉。不同鱼类对植物蛋白原料的利用能力差异较大。通常来说,杂食性鱼类对植物蛋白原料的利用率相对较高,而肉食性鱼类对植物蛋白原料的利用率相对偏低。鱼类的规格大小对植物蛋白原料的利用能力也不尽相同。研究发现,植物性蛋白原料可降低斑点叉尾鮰等养殖鱼类饲料中的鱼粉含量,而不会影响鱼类的生长。由于植物原料中抗营养因子的存在、适口性差、消化率低、必需氨基酸缺乏等原因,导致蛋白质的合成率降低,使植物性蛋白原料替代鱼粉的能力有限(植物蛋白抗营养因子:由于大多数豆类籽实含有胰蛋白酶抑制因子、植酸、单宁、植物凝集素、抗原蛋白等抗营养因子,大量使用会引起动物肝脏、肾脏和肌肉的出血等症状,导致生长性能、饲料利用及免疫力的降低)。

  近年来,酶解、发酵等体外消化技术在植物蛋白应用也非常常见,除了消化率提高方面、抗营养因子有没有降低是值得配方师重视的,也是限制酶解/发酵植物蛋白替代鱼粉比例的进一步提升。在对比不同处理技术下豆粕替代鱼粉的研究中发现(吴钊,2016),当鱼粉替代比例达40%时,无论是酶解还是发酵,仍会对水产动物肝脏造成损伤,表明酶解和发酵在一定程度上能降低植物蛋白抗营养因子含量,但残留的抗营养因子仍是主要制约因子。

  3、混合蛋白原料替代方案

  主要是以不同来源的动物-动物或动物-植物或植物-植物原料混合后替代鱼粉。依据原料氨基酸组成的互补原理,将多种动物或/和植物蛋白原料进行混合使用,能够改善单一动物或植物蛋白原料的不足,从而促进养殖鱼类的生长。Millamena(2002)报道高达80%的词料鱼粉可被肉骨粉和血粉(4:1)的混合物替代而不会影响斜带石斑鱼的生长、存活率以及伺料系数。Foumier et al.(2004)首次提出以羽扇豆、玉米和小麦蛋白粉的混合物替代鱼粉,并通过添加晶体氨基酸混合物(赖氨酸、苏氨酸、蛋氨酸、精氨酸、异亮氨酸和缬氨酸)来调整词料的氨基酸组成,结果表明大菱鲆的摄食率随着鱼粉水平降低而显著降低,对饲料系数无显著差异。曹逸铭(2019)等采用混合动植物蛋白(肉骨粉和豆粕1:1混合)替代鱼粉投喂虹鳟,10%替代组的摄食率、消化率和特定生长率更高表现出更好的生长趋势,但当替代30%鱼粉时对生长有较大的影响。

  4、单细胞蛋白原料方案

  单细胞蛋白原料方案作为当前鱼粉替代研究的新热点、新方向,具有非常大的应用潜能。目前单细胞蛋白源的生物主要包括:非致病和非产毒的细菌、酵母、其他真菌和藻类。其中可用来替代鱼粉的单细胞主要是酵母和藻类,而藻类由于生产成本较高问题限制了在鱼粉替代中的应用。

  酵母除含有丰富的蛋白质、氨基酸和多种维生素之外还有核酸类及其他多糖类生物活性物质,在总体上不仅弥补了蛋白含量的不足(相对于鱼粉而言),而且这些生物活性物质能促进生长和消化,降低饲料系数,提高免疫力(朱宏娟等,2005)。随着酵母深加工技术的进步,通过酶解技术和菌种筛选技术,能够改善酵母在消化利用率和蛋白含量不足的问题,进一步扩大鱼粉替代比例的可能性。迟淑艳(2018)等在研究酵母水解物替代凡纳滨对虾饲料鱼粉的合适比例时,发现酵母水解物添加7.5%时,替代鱼粉比例为24%时,对对虾特定生长率和增重无显著影响。曾本和(2016)等研究发现,利用1.7%酵母水解物和5.6%玉米蛋白粉,降低饲料8%鱼粉用量反而能提高加州鲈的特定生长率、降低饵料系数。大量研究表明,以单细胞蛋白特别是酵母为主替原料,配合多种植物蛋白原料、动物蛋白原料替代饲料中适量的鱼粉,在一定程度上能弥补单一原料或动植物混合原料替代存在的营养或功能缺陷问题,不会对养殖鱼类的摄食、生长性能和饲料系数等产生不良影响。郑银桦(2015)使用酵母水解物配合植物蛋白替代加州鲈饲料中50%鱼粉,相对于单纯用混合植物蛋白替代鱼粉,在摄食、生长和肠道健康方面更有优势,表明酵母水解物能修复植物蛋白替鱼粉过程中对肠道的损伤,保护肠道结构完整性。


  四、福邦邦利乐在水产饲料中降鱼粉上应用优势

  邦利乐是安琪基于酿酒酵母菌种在液体纯培养条件下开发的一款酵母水解物产品,借助酵母发酵技术和定向酶解技术,充分释放酵母细胞中丰富的营养性小肽、酵母核酸、β-葡聚糖和甘露聚糖等营养及功能性成分,在一定程度上能满足水产饲料鱼粉降低后功能和营养上的缺失,通过配合动植物蛋白使用使水产饲料中降鱼粉方案更加完善。

  1、技术优势

  安琪酵母在饲料中动物蛋白原料替代方案积累了大量经验,尤其是率先提出教槽料中血浆原料替代方案,已广泛为饲料行业所接受,为行业规避动物源蛋白带来的风险提供保障。基于水产饲料降鱼粉需求,借助于中国科学院水生生物研究所、广东海洋大学等国内诸多科研平台,在对虾、加州鲈、黄颡鱼等高鱼粉品种开展的大量研究和实践,基于研究不断完善产品工艺,提升产品应用效果。相信安琪邦利乐产品将一如既往为饲料行业健康持续发展提供动力。

  2、产品优势

  邦利乐作为酵母工业的主要产品之一,可实现工业化生产,能充分保障产品供应量的问题。其次通过对发酵原材料的把控,能确保原料源头安全,在生产过程中基于3645个在线监控点可以充分把握产品生产的稳定性,食品级的生产线严格把控杂菌、重金属等卫生指标的影响。相对于其他蛋白原料,在产品供应的稳定性和可持续性、产品品质的可控性具有充分的保障。

  3、实证案例

案例1:水产饲料配方中鱼粉替代研究


案例2:低鱼粉水产饲料配方中酵母水解物应用研究


  延伸阅读:6月22日下午15:00,安琪酵母股份有限公司携手水产前沿+云课,特邀安琪酵母水产技术总监杨凡先生做客直播间,带来《少用鱼粉一样做好水产料!安琪酵母30年技术积累在线解答降鱼粉困惑》的精彩分享,将详细讲解如何减少鱼粉用量的同时稳定饲料品质。课上还设置了互动交流环节,机会难得,不容错过!

  嘉宾简介:杨凡,安琪酵母股份有限公司水产动物营养领域高级技术工程师,华中农业大硕士研究生,水产营养与饲料学专业,从事酵母源生物饲料在水产领域的产品开发与应用研究工作,从业近10年,在酵母源生物饲料的关键生产工艺、核心技术指标及在多品类水产动物上的综合应用方案取得重要突破,在各类核心刊物和专业媒体发表技术类文章十余篇,获得国家专利2项。

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  【关键字】:鱼粉   饲料    水产养殖
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