CN108271951B - 一种替代水产饲料中鱼粉的藻源性复合蛋白混合物及应用 - Google Patents

一种替代水产饲料中鱼粉的藻源性复合蛋白混合物及应用 Download PDF

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Abstract

本发明属于水产配合饲料技术领域，具体公开了一种替代水产饲料中鱼粉的藻源性复合蛋白混合物及应用，本发明将螺旋藻粉、血粉和海带渣以有效比例进行混合，形成一种藻源性复合蛋白原料，用本复合蛋白原料替代鲫鱼饲料中50%的鱼粉、100%鱼粉、100%的鱼粉+50%的豆粕，可降低鱼粉在水产饲料中的使用量，并能有效的促进生长、提高饲料蛋白质效率和鱼体蛋白沉积率、改善鱼的体色，从而获得较好的养殖效益。

Description

一种替代水产饲料中鱼粉的藻源性复合蛋白混合物及应用
技术领域
本发明涉及水产饲料技术领域，更具体涉及一种替代水产饲料中鱼粉的藻源性复合蛋白混合物。
背景技术
我国是世界上唯一的水产养殖超级大国，养殖产量占世界的70％。水产品已占到我国蛋白质食品消费的1/3，近年来水产养殖业以年均超过10％的速度增长，2016年水产养殖产量达到5142多万吨。水产出口在我国农产品出口中占据首位：2016年出口量为423.76万吨、出口额达到约207亿美元，占农产品出口总额(729.9亿元)的28.41％(2017中国渔业统计年鉴)。为农民就业增收，解决“三农”问题做出了重要贡献。
饲料是商业化水产养殖最大的消费成本，水产养殖业长期和快速的可持续发展在很大程度上取决于水产饲料的发展(Naylor et al.2000)。而水产饲料的主要优质蛋白源-鱼粉(占饲料成本的70％)的供应已呈下降的趋势(Tacon et al.2008)。1988年用于水产饲料的鱼粉只占全球产量的3％左右，2009年水产业共消耗了68％的鱼粉(Naylor etal.2009)。鱼粉的供需失衡及价格持续上涨，蛋白饲料的不足已成为限制水产业发展的重要因素。我国约三分之二的鱼粉需要进口：2009年进口鱼粉超过130万吨(FAO统计)。显而易见，降低水产饲料对鱼粉的依赖，开发来源广泛的其他蛋白源，实现高比率或全部鱼粉替代，研发以替代蛋白源为主的优质、高效的饲料技术体系已成为保障水产养殖业可持续发展的迫在眉睫的任务。
尽管相关的工作已开展了多年，但替代蛋白源的技术开发仍然存在明显的不足：对于大多数养殖品种来讲，其他蛋白源最多替代饲料中鱼粉的50％。过量替代往往导致养殖动物生长存活率明显下降，并且出现肠炎等多种病理症状。具体来讲：1)替代蛋白源氨基酸组成不平衡；2)用于替代的植物及微生物蛋白源含有多种抗营养因子；3)以替代蛋白源为主的饲料适口性不好。
藻类含有丰富的蛋白质，含量从10-65％，甚至超过了豆粕(Fleurence,1999)。藻粉除含有丰富的蛋白质外，还富含高不饱和脂肪酸、多糖、生物活性肽、多种维生素、钙、磷、钠、镁等矿物质以及铁、锌、铜和锰等微量元素，能够促进水产动物的生长、发育与繁殖(Belay et al.,1996；Yamaguchi,1996；Becker,2007)。此外,藻粉还含有藻多糖、生物碱、甘露醇、核甘类、萜类、大环内酯等生物活性物质,具有增强机体免疫力、抗菌、抗病毒等功能(Takeuchi et al.,2002；宋理平等，2005；Pangestuti,Kim,2011)。螺旋藻，隶属蓝藻门颤藻目颤藻科螺旋藻属，是迄今为止发现的营养最丰富、最均衡的物种之一，也是当前全球开发规模最大的经济微藻(
Figure BDA0001576698550000011
et al,2013)。海带属于大型褐藻，是我国主要海藻养殖品种之一，可以富集多种维生素、微量元素及促进生长的活性因子，营养丰富且动物吸收利用率高(杨小强，2000)。目前，我国海带加工已逐步形成了褐藻胶、甘露醇、碘为主要产品的工业体系，但是海带的工业利用率并不高，剩余的海带渣仍有蛋白质、纤维素和矿物质等成分未得到充分开发利用，造成海带生物资源的浪费(葛蕾蕾，2010)。
血粉的粗蛋白含量可达80～90％，高于鱼粉和肉粉。血粉中赖氨酸和亮氨酸，以及缬氨酸、组氨酸、苯丙氨酸、色氨酸的含量都很丰富，其中赖氨酸的含量居所有天然饲料之首，为7～8％，比常用鱼粉中的含量还高。相对而言，精氨酸、蛋氨酸、胱氨酸的含量很低，异亮氨酸的含量也很少，几乎为零。另外，血粉中还含有多种微量元素，如钠、钴、锰、铜、磷、铁、钙、锌、硒等，其中含铁量是所有饲料中最丰富的，每千克约含30毫克。血粉中钙、磷含量很低。血粉还含有可帮助消化的多种酶类和维生素A、维生素B2、维生素B6、维生素C等，但与其他动物性蛋白质饲料相比，维生素B12和核黄素的含量较低，如核黄素含量仅为115毫克/千克左右。总之，血粉是蛋白质含量很高的饲料，但氨基酸组成平衡性差，并因加工方法的不同，其营养成分、适口性和可消化性都有较大的差异。
因此，单一蛋白源替代鱼粉的潜力有限，而通过合适的多种非鱼粉蛋白源进行复合，实现其氨基酸平衡、可利用性、适口性的互补与提高，可以有效地开发出新型复合鱼粉替代蛋白源。
发明内容
本发明的目的在于提供一种替代水产饲料中鱼粉的藻源性复合蛋白混合物，该混合物能够替代水产饲料中的鱼粉，降低水产饲料中鱼粉的使用量，并可有效的促进生长、提高饲料蛋白质效率和鱼体蛋白沉积率、改善鱼的体色，从而获得较好的养殖效益。
本发明的另一个目的在于提供了一种藻源性复合蛋白混合物在制备水产饲料中的应用。
为了达到上述目的，本发明采取以下技术措施：
一种替代水产饲料中鱼粉的藻源性复合蛋白原料，包括：螺旋藻粉、血粉和海带渣，所述的螺旋藻粉、血粉和海带渣，按6－7:2－1.5:2－1.5的比例(质量比)进行混合即得。
以上所述的方案中，优选的，所述的螺旋藻粉、血粉和海带渣，是按6:2:2的比例混合。
以上所述的方案中，优选的，所述的螺旋藻粉的粗蛋白含量为68.1－69.2％，血粉的粗蛋白含量为98.15－99.58％，海带渣的粗蛋白含量为24.08－25.19％。
一种藻源性复合蛋白混合物在制备水产饲料中的应用，包括利用本发明的复合蛋白混合物部分或全部代替水产饲料中的鱼粉。
目前商业流通中的水产饲料中的鱼粉，均可利用本发明提供的复合蛋白混合物进行部分或全部替换。
以上所述的方案中，优选的，是以等氮等脂的原则，全部或部分以本发明提供的藻源性复合蛋白混合物替代以下饲料中的鱼粉：
10％的鱼粉，35％的豆粕，20％的菜粕，13％的面粉，3.36％的鱼油，3.36％的豆油，5％的无机盐预混物，0.5％的维生素预混物，3％的羧甲基纤维素钠和6.78％的微晶纤维素，以上均为质量百分比；
所述的无机盐预混物的配方为(mg/kg饲料)：NaCl，500；MgSO4·7H2O，4575.0；NaH2PO4·2H2O，12500.0；KH2PO4，16000.0；Ca(H2PO4)2·H2O，6850.0；FeSO4，1250.0；C6H10CaO6·5H2O，1750.0；ZnSO4·7H2O，111.0；MnSO4·4H2O，61.4；CuSO4·5H2O，15.5；CaSO4·6H2O，0.5；KI，1.5；玉米淀粉，6385.1；
所述的维生素预混物的配方为(mg/kg饲料)：硫胺素，20；核黄素，20；维生素B6，20；维生素B12，2；叶酸，5；泛酸钙，50；肌醇，100；烟酸，100；生物素，5；维生素A，110；维生素D3，20；维生素E，100；维生素K3，10；维生素C，100；氯化胆碱，550；微晶纤维素，3226。
以上所述的水产饲料，包括但不限于适用于鲫鱼、黄颡鱼、鮰鱼、草鱼等主要养殖鱼类；
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1.本发明的藻源性复合蛋白原料，可以降低水产饲料中的鱼粉使用量，并有效的促进生长。
2.本发明的藻源性复合蛋白原料，可提高饲料转化效率，饲料蛋白质效率，提高鱼体蛋白质沉积率。
3.本发明的藻源性复合蛋白原料，不影响鱼体蛋白、脂肪含量等体成分。
4.本发明的藻源性复合蛋白原料，可以提高鱼体表黄度，改善鱼体体色。
5.本发明首次实现了鱼粉的替代性混合物，该混合物的适口性好，可用于鲫鱼、黄颡鱼、鮰鱼、草鱼等主要养殖鱼类的水产配合饲料中。
6.利用本发明的复合蛋白复合物部分替代或全部替代饲料中的鱼粉，当养殖周期为49天时，水产配合饲料中用该藻源性复合蛋白原料替代50％的鱼粉蛋白，能够促进鱼体生长，特定生长率比对照组(2.42％/天)提高了9.92％，饲料蛋白质效率比对照组(168.13％)提高了10％。水产配合饲料中用该藻源性复合蛋白原料替代100％的鱼粉蛋白，能够促进鱼体生长，特定生长率比对照组(2.42％/天)提高了10.74％，饲料蛋白质效率与对照组(168.13％)无差异。水产配合饲料中用该藻源性复合蛋白原料替代100％的鱼粉蛋白和50％的豆粕蛋白，能够促进鱼体生长，特定生长率比对照组(2.42％/天)提高了13.63％，饲料转化效率比对照组(58.38％)提高了20.34％，饲料蛋白质效率比对照组(168.13％)提高了21.07％，鱼体蛋白质沉积率比对照组(28.0％)提高了21.39％。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行具体说明。本发明实施例所述技术方案，如未特别说明，均为本领域的常规方案。
实施例1：
一种藻源性复合蛋白混合物在制备水产饲料中的应用：
藻源性复合蛋白混合物的制备，将螺旋藻粉、血粉和海带渣按质量比为6:2:2的比例混合即得，该藻源性复合蛋白原料粗蛋白含量为65.18％。
对照组饲料：对照饲料的粗蛋白含量为34.82％，粗脂肪含量为8.59％。
对照饲料以10％的鱼粉、35％的豆粕和20％的菜粕为蛋白源，使用3.36％的鱼油和3.36％豆油为主要脂肪源，13％的面粉为主要碳水化合物源，无机盐预混物的用量为5％，维生素预混物的用量为0.5％，使用3％的羧甲基纤维素钠作为粘合剂，6.78％的微晶纤维素作为填充剂，以上百分比均为质量百分比。
试验组饲料：试验饲料以5.6％的藻源性复合蛋白替代对照饲料中5％的鱼粉(鱼粉用量减半)，使用3.6％的鱼油和3.6％豆油(以保证与对照组饲料等脂)(w/w＝1:1)为主要脂肪源，其余成分与组成与对照组饲料相同，通过调整纤维素的含量使饲料配方的组成维持在100％。
试验饲料与对照饲料等氮等脂。
试验饲料与对照饲料等氮等脂。饲料使用小型颗粒饲料机(SLR-150，中国水产科学院渔业机械研究所)制成直径2mm的沉性颗粒，60℃烘干备用。
所述的螺旋藻由卾尔多斯市那日藻业有限责任公司提供，粗蛋白含量为68.65％；
所述的血粉由武汉高龙饲料有限公司提供，粗蛋白含量为99.30％；
海带渣由青岛腾跃生物科技有限公司提供，粗蛋白含量为24.64％。
所述的鱼粉由浙江玉环县五丰蒸干脱脂鱼粉厂提供。
所述的豆粕由中粮集团提供。
所述的菜粕由中粮集团提供。
所述的面粉由扬州名佳食品有限公司提供。
所述的无机盐预混物的配方为(mg/kg饲料)：NaCl，500；MgSO4·7H2O，4575.0；NaH2PO4·2H2O，12500.0；KH2PO4，16000.0；Ca(H2PO4)2·H2O，6850.0；FeSO4，1250.0；C6H10CaO6·5H2O，1750.0；ZnSO4·7H2O，111.0；MnSO4·4H2O，61.4；CuSO4·5H2O，15.5；CaSO4·6H2O，0.5；KI，1.5；玉米淀粉，6385.1。
所述的维生素预混物的配方为(mg/kg饲料)：硫胺素，20；核黄素，20；维生素B6，20；维生素B12，2；叶酸，5；泛酸钙，50；肌醇，100；烟酸，100；生物素，5；维生素A，110；维生素D3，20；维生素E，100；维生素K3，10；维生素C，100；氯化胆碱，550；微晶纤维素，3226。
试验鱼类为鲫鱼，是体重为11-12g/尾的异育银鲫“中科3号”。
生长试验：在石首市老河长江四大家鱼原种场的河道网箱(2m×2m×2m,水下深度约1.7m)中进行。实验期间(2015年8月8日至2015年9月25)采用自然光照，水温为28.02±2.37℃，溶氧高于8mg/L，pH值为7.8-8.2，氨氮低于0.5mg/L，亚硝酸盐<0.005mg/L。
实验用鱼为湖北省武汉关桥渔场繁育的异育银鲫“中科3号”。实验前在网箱中暂养两周以适应实验环境。暂养期间，投喂对照饲料。实验开始前，将实验鱼饥饿24h，然后从中选取规格整齐、健康的180尾平均分配到6个网箱中，每个网箱30尾，开始正式实验。试验期间，每天饱食投喂3次。每组3个试验平行，8月8日开始，试验周期49天。
结果如下：
项目 试验组 对照组 效果提升(％)
试验开始重量(克/尾) 11.44 11.33 —
试验结束重量(克/尾) 42.23 37.27 13.31
试验结束增重(克/尾) 30.79 25.94 18.69
摄食率(％克体重/天) 2.94 3.04 —
特定生长率(％/天) 2.66 2.42 9.92
饲料效率(％) 63.26 58.38 —
蛋白质效率(％) 184.95 168.13 10.0
蛋白沉积率(％) 30.41 28.0 8.61
试验结束时全鱼蛋白含量(％) 15.28 15.85 —
试验结束时全鱼脂肪含量(％) 1.94 2.39 —
试验结束时背部肌肉蛋白含量(％) 18.37 18.44 —
试验结束时背部肌肉脂肪含量(％) 0.53 0.48 —
试验结束时鱼体表黄度 15.71 14.51 8.27
结果表明：在49天的试验结束时，试验组鲫鱼的体重(42.23g)比对照组(37.27)增加了13.31％；试验组的摄食率(2.94％)与对照(3.04％)无显著差异；试验组的特定生长率(2.66％/d)和蛋白质效率(184.95％)分别比对照组的特定生长率(2.42％/d)和蛋白质效率(168.13％)高了9.92％和10％；试验组的饲料效率(63.26％)与对照组(58.38％)差异不显著；试验组的蛋白质沉积率(30.41％)比对照组(28.0％)提高了8.61％；试验组全鱼以及背部肌肉的蛋白、脂肪含量均与对照组无显著差异；试验组鱼体表黄度(15.71)比对照组(14.51)提高了8.27％，体色明显改善。
实施例2：
一种藻源性复合蛋白混合物在制备水产饲料中的应用：
对照组饲料与实施例1相同，
试验组饲料是以11.2％的藻源性复合蛋白替代对照饲料中10％的鱼粉(鱼粉用量为零)，使用3.82％的鱼油和3.82％豆油为主要脂肪源，其余成分与组成与对照组饲料相同，通过调整纤维素的含量使饲料配方的组成维持在100％。
试验饲料与对照饲料等氮等脂。
生长试验：在石首市老河长江四大家鱼原种场的河道网箱(2m×2m×2m,水下深度约1.7m)中进行。实验期间(2015年8月8日至2015年9月25)采用自然光照，水温为28.02±2.37℃，溶氧高于8mg/L，pH值为7.8-8.2，氨氮低于0.5mg/L，亚硝酸盐<0.005mg/L。
实验用鱼为湖北省武汉关桥渔场繁育的异育银鲫“中科3号”。实验前在网箱中暂养两周以适应实验环境。暂养期间，投喂对照饲料。实验开始前，将实验鱼饥饿24h，然后从中选取规格整齐、健康的180尾平均分配到6个网箱中，每个网箱30尾，开始正式实验。试验期间，每天饱食投喂3次。每组3个试验平行，8月8日开始，试验周期49天。
结果如下：
Figure BDA0001576698550000061
Figure BDA0001576698550000071
结果表明：在49天的试验结束时，试验组鲫鱼的体重(42.69g)比对照组(37.27)增加了14.54％；试验组的摄食率(3.18％)与对照(3.04％)无显著差异；试验组的特定生长率(2.68％/d)比对照组(2.42％/d)提高了10.74％；试验组的饲料效率(54.4)、蛋白质效率(167.13％)蛋白质沉积率(27.57％)与对照组的饲料效率(58.38％)、蛋白质效率(168.13％)和蛋白沉积率(28.0％)差异不显著；试验组全鱼以及背部肌肉的蛋白、脂肪含量均与对照组无显著差异；试验组鱼体表黄度(15.27)比对照组(14.51)提高了5.23％，体色明显改善。
实施例3：
一种藻源性复合蛋白混合物在制备水产饲料中的应用：
对照组饲料与实施例1相同，
试验组饲料以24.1％的藻源性复合蛋白替代对照饲料中10％的鱼粉(鱼粉用量为零)和17.5％的豆粕(豆粕用量减半)，使用3.83％的鱼油和3.83％豆油(w/w＝1:1)为主要脂肪源，其余成分与组成与对照组饲料相同，通过调整纤维素的含量使饲料配方的组成维持在100％。试验饲料与对照饲料等氮等脂。
生长试验：在石首市老河长江四大家鱼原种场的河道网箱(2m×2m×2m,水下深度约1.7m)中进行。实验期间(2015年8月8日至2015年9月25)采用自然光照，水温为28.02±2.37℃，溶氧高于8mg/L，pH值为7.8-8.2，氨氮低于0.5mg/L，亚硝酸盐<0.005mg/L。
实验用鱼为湖北省武汉关桥渔场繁育的异育银鲫“中科3号”。实验前在网箱中暂养两周以适应实验环境。暂养期间，投喂对照饲料。实验开始前，将实验鱼饥饿24h，然后从中选取规格整齐、健康的180尾平均分配到6个网箱中，每个网箱30尾，开始正式实验。试验期间，每天饱食投喂3次。每组3个试验平行，8月8日开始，试验周期49天。
结果如下：
Figure BDA0001576698550000072
Figure BDA0001576698550000081
结果表明：在49天的试验结束时，试验组鲫鱼的体重(44.08g)比对照组(37.27)增加了18.27％；试验组的摄食率(2.72％)与对照(3.04％)无显著差异；试验组的特定生长率(2.75％/d)比对照组(2.42％/d)提高了13.63％；试验组的饲料效率(70.26％)比对照组(58.38％)提高了20.34％；试验组的蛋白质效率(203.56％)比对照组(168.13％)提高了21.07％；；试验组的蛋白质沉积率(33.99％)比对照组(28.0％)提高了21.39％；试验组全鱼以及背部肌肉的蛋白、脂肪含量均与对照组无显著差异；试验组鱼体表黄度(14.88)比对照组(14.51)提高了2.55％，体色明显改善。
上述方式中未述及的有关技术采取或借鉴已有技术即可实现。
还需要说明的是，在本说明书的教导下本领域技术人员还可以作出这样或那样的容易的变化方式，诸如等同方式，或明显变形方式；上述变化方式均应在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种藻源性复合蛋白混合物在制备鲫鱼饲料中的应用，所述的鲫鱼饲料是以等氮等脂的原则，以藻源性复合蛋白替代以下饲料中的全部鱼粉制得：
10%的鱼粉，35%的豆粕，20%的菜粕，13%的面粉，3.36%的鱼油，3.36%的豆油，5%的无机盐预混物，0.5%的维生素预混物，3%的羧甲基纤维素钠和6.78%的微晶纤维素，以上均为质量百分比；
所述的藻源性复合蛋白为螺旋藻粉、血粉和海带渣，按6-7 : 2-1.5: 2-1.5的质量比进行混合即得。
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