羅非魚飼料中蛋白源替代研究進(jìn)展

摘要：文章綜述了不同傳統(tǒng)蛋白源及其延伸產(chǎn)品、昆蟲蛋白源、單細(xì)胞蛋白源以及其他新型蛋白源在羅非魚飼料中替代魚粉、豆粕或其他蛋白源的效果，以期為羅非魚高效低成本環(huán)保配合飼料的研發(fā)提供更多參考。

關(guān)鍵詞：羅非魚；飼料；蛋白源

中圖分類號：S963.16 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

基金項(xiàng)目：湛江市非資助科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目（2022B01013）；廣東省重點(diǎn)領(lǐng)域研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2021B0202050002）

作者簡介：姜永杰，工程師，碩士，研究方向：水產(chǎn)動(dòng)物營養(yǎng)與飼料科學(xué)。E-mail：jyjie@163.com

*通訊作者：張海濤，正高級工程師，研究方向：水產(chǎn)動(dòng)物營養(yǎng)與飼料科學(xué)。

我國是羅非魚的養(yǎng)殖和出口大國，2022年我國羅非魚養(yǎng)殖產(chǎn)量為1738947 t（中國漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒2023）。我國羅非魚產(chǎn)業(yè)鏈完整，產(chǎn)業(yè)規(guī)模龐大。但近年來，魚粉和豆粕等常規(guī)原料供應(yīng)緊張、價(jià)格飆升等原因?qū)е铝_非魚飼料價(jià)格不斷上漲，養(yǎng)殖利潤空間緊縮，羅非魚產(chǎn)業(yè)正面臨新的挑戰(zhàn)。文章就近年來不同傳統(tǒng)蛋白源及其延伸產(chǎn)品、昆蟲蛋白源、單細(xì)胞蛋白源以及其他新型蛋白源在羅非魚飼料中替代魚粉、豆粕或其他蛋白源的效果進(jìn)行了綜述，旨在為羅非魚高效低成本配合飼料的研發(fā)提供更多參考依據(jù)。

1 油料籽實(shí)及其加工產(chǎn)品

我國油料籽實(shí)及其加工產(chǎn)品資源相對豐富，其中各類油料籽實(shí)榨油后的副產(chǎn)物粕類粗蛋白含量較高，如棉籽粕在50%左右，花生粕一般在47%以上，菜粕在37%左右；棉粕進(jìn)一步加工所得到的棉籽蛋白等產(chǎn)品，蛋白含量可達(dá)60%以上。

目前國內(nèi)水產(chǎn)飼料中常用的菜籽榨油副產(chǎn)物包括國產(chǎn)菜粕、澳大利亞菜粕、加拿大雙低菜粕、印度菜粕和國產(chǎn)菜餅。加拿大雙低菜粕硫甙和芥酸含量相對最低，但價(jià)格高；印度菜粕和國產(chǎn)菜粕蛋白含量相近，且印度菜粕價(jià)格更便宜，但印度菜粕中總硫甙和芥子堿等抗?fàn)I養(yǎng)因子顯著更高；國產(chǎn)菜餅脂肪高、蛋白溶解度高、異硫氰酸酯含量高［1-2］。有關(guān)各類菜粕、菜餅在羅非魚上的研究表明，飼料中菜粕水平達(dá)到60%時(shí)會(huì)顯著降低吉富羅非魚［（4.82±0.46）g］的生長和飼料利用，損害其肝臟；飼料中菜粕水平為30%時(shí)并補(bǔ)充6～12 mg/kg的碘可促進(jìn)羅非魚的生長［3］。印度菜粕替代50%的國產(chǎn)菜粕同時(shí)添加誘食劑可顯著改善羅非魚（2.5～11.0 g）的生長性能和肝臟指數(shù)［4］?；谏L、體組成和健康狀況考慮，奧尼羅非魚（17～70 g）飼料中印度菜粕替代國產(chǎn)菜粕的水平不宜超過75%［1］。加拿大雙低菜粕和國產(chǎn)菜粕的用量在20%～30%時(shí)對羅非魚的生長沒有顯著負(fù)面影響，且兩者間無顯著性差異；當(dāng)菜粕水平從20%上升到30%，加拿大雙低菜粕組羅非魚的特定生長率呈上升趨勢、飼料系數(shù)呈下降趨勢，而國產(chǎn)菜粕組羅非魚的特定生長率呈下降趨勢、飼料系數(shù)呈上升趨勢；30%的印度菜粕會(huì)顯著降低羅非魚的生長性能，其用量應(yīng)控制在20%以內(nèi)［2］。羅非魚［（45.9±0.22）g］飼料中菜籽餅粕配比為23%時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選擇加拿大菜粕，其次是國產(chǎn)菜粕、澳大利亞菜粕，最后為國產(chǎn)菜餅；與36%和49%的配比相比，飼料中國產(chǎn)菜粕、澳大利亞菜粕以23%更適宜；加拿大菜粕以23%和36%更適宜；國產(chǎn)菜餅的配比建議低于23%［5］。

棉粕氨基酸相對較平衡，價(jià)格較豆粕相對低廉，但棉粕含有的棉酚會(huì)嚴(yán)重影響?zhàn)B殖動(dòng)物的生長、健康和繁殖能力。蔣明等［6］的研究表明，尼羅羅非魚［（7.27±0.25）g］飼料中棉粕替代豆粕的量未超過2/3時(shí)，不影響其生長；替代量為2/3時(shí)，會(huì)降低飼料利用率。林仕梅等［7］的研究表明，脫酚棉籽蛋白對羅非魚（50 g）低魚粉飼料中魚粉的替代水平不宜超過50%，過高則顯著降低其免疫性能。經(jīng)低溫浸提、脫酚、適度脫糖的棉籽濃縮蛋白產(chǎn)品蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值顯著提升，適口性好，不含致敏性抗原［8］。棉籽濃縮蛋白替代飼料中30%的豆粕不會(huì)影響尼羅羅非魚［（70.82±0.36）g］的生長和腸道健康，當(dāng)替代比例達(dá)到45%及以上時(shí)，羅非魚腸道健康受損，體重顯著下降［9］。

花生粕蛋白含量接近豆粕，適口性好，價(jià)格略低于豆粕，但花生粕含胰蛋白酶抑制因子、植酸等，且蛋氨酸等必需氨基酸缺乏。李百安等［10］的研究表明，在魚粉含量為6%的奧尼羅非魚［（68.00±0.40）g］飼料中，花生粕可替代1/3的魚粉，發(fā)酵花生粕可替代2/3的魚粉。棕仁粕價(jià)格低廉，資源豐富，但纖維含量較高。以棕仁粕替代羅非魚［（2.65±0.24）g］飼料中2%的豆粕，對增重率、飼料系數(shù)、蛋白利用率、魚體蛋白組成以及血清學(xué)參數(shù)均無顯著影響；但替代量為6%和10%時(shí)，羅非魚生長降低、飼料系數(shù)上升、魚體蛋白組分下降［11］。豆粕具有蛋白含量高、消化率高、氨基酸平衡等特點(diǎn)，雖當(dāng)前價(jià)格高漲，但相對魚粉仍有價(jià)格優(yōu)勢。綜合吉富羅非魚［（5.80±0.17）g］的生長性能、飼料利用、體成分、形體指標(biāo)和代謝參數(shù)等考慮，豆粕可替代其飼料中80%的魚粉［12］。

2 昆蟲加工產(chǎn)品

昆蟲具有種類繁雜、生物量龐大、生長迅速、蛋白含量和不飽和脂肪酸含量高等特點(diǎn)，昆蟲蛋白粉是魚粉、豆粕等的較佳替代蛋白源。

目前，在羅非魚飼料中有應(yīng)用研究的昆蟲蛋白源主要包括黃粉蟲、蠶蛹、蠅蛆和黑水虻。分別從尼羅羅非魚（70 g）的生長性能、肝腸健康和魚肉品質(zhì)的角度考慮，黃粉蟲蛋白對其飼料中豆粕的替代比例不可超過45%、45%和30%［13］。新鮮蠶蛹替代飼料中50%的進(jìn)口魚粉能顯著提高羅非魚［（44.4±0.41）g］的生長性能，促進(jìn)蛋白質(zhì)沉積和營養(yǎng)物質(zhì)吸收；并降低血脂、血糖以及提高血清溶菌酶活性、肌肉n-3不飽和脂肪酸含量；替代水平以75%以下為宜。與含4%新鮮蠶蛹的飼料相比，分別含兩種氧化蠶蛹（酸價(jià)分別為5.25和9.18 mg KOH/g）的飼料降低了羅非魚［（44.22±0.54）g］前腸絨毛高度、微絨毛密度及消化酶活性，同時(shí)也使肝細(xì)胞和線粒體出現(xiàn)了腫脹，抑制了羅非魚的生長［14］。以生長性能、肌肉組成和肝臟非特異性免疫作為評價(jià)指標(biāo)，蠅蛆粉可完全替代羅非魚［（80.26±7.36）g］飼料中的魚粉［15］。黃俊輝［16］研究了在飼料（含12%的魚粉）中用不同比例的黑水虻幼蟲粉替代魚粉對吉富羅非魚［（9.22±0.01）g］的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，25%～75%的替代比例顯著提高了其肌肉必需氨基酸含量；提高了肌肉質(zhì)構(gòu)特性；50%和75%的替代比例顯著提高了血清總抗氧化能力；100%的替代比例提高了生長性能，但降低了全魚蛋白質(zhì)含量、肌肉質(zhì)構(gòu)特性及肌肉氨基酸含量。因此，建議黑水虻幼蟲粉對魚粉的替代比例為50%～75%。油脂含量豐富，易發(fā)生氧化酸敗，是昆蟲類蛋白源的普遍特點(diǎn)。因此在以昆蟲蛋白粉作為飼料蛋白質(zhì)原料時(shí)，需注意飼料的加工方式以及避免脂肪酸敗的發(fā)生。

3 單細(xì)胞蛋白

單細(xì)胞蛋白蛋白含量高，部分單細(xì)胞蛋白氨基酸組成類似魚粉，且富含維生素和礦物質(zhì)；其中藻粉蛋白和菌類蛋白是近年來的研究熱點(diǎn)。

曹威榮［17］研究了尼羅羅非魚飼料中分別添加7.5%和15%的螺旋藻且豆粕含量相應(yīng)降低8%和15%，飼料中分別添加7.5%和15%的柵藻且豆粕含量相應(yīng)降低7.5%和15%，對尼羅羅非魚［（3.60±0.02）g］生長性能和體成分的影響，結(jié)果表明，15%的螺旋藻替代豆粕可顯著提高羅非魚的生長性能，顯著降低飼料系數(shù)，增加魚體粗蛋白含量，而15%的柵藻替代豆粕顯著降低了羅非魚的增重率和特定生長率，顯著升高了飼料系數(shù)。Maulu［18］研究了分別用0%、5%、10%、15%和20%的乙醇梭菌蛋白替代飼料中相應(yīng)水平的豆粕對吉富羅非魚［（0.70±0.05）g］的影響，結(jié)果表明，乙醇梭菌蛋白替代豆粕顯著提高了羅非魚的生長性能，顯著降低了飼料系數(shù)，但對全魚粗蛋白質(zhì)、水分和粗灰分沒有顯著影響；20%的乙醇梭菌蛋白會(huì)顯著升高血漿甘油三酯的水平，但其他替代水平未明顯影響血漿指標(biāo)。其他單細(xì)胞蛋白在羅非魚上的應(yīng)用尚未見相關(guān)報(bào)道。

4 其他

4.1 蠶豆

蠶豆蛋白含量在20.3%～41.0%，含8種必需氨基酸；碳水化合物含量在47%～60%，其中淀粉含量占40%左右；脂肪含量甚微［19］。有關(guān)蠶豆在羅非魚上的應(yīng)用研究表明，相比于專用配合飼料，直接投喂蠶豆雖然可提高新吉富羅非魚（1050～1200 g）的肌肉品質(zhì)，但會(huì)降低其生長性能［20］。以蠶豆粉的形式在飼料中添加15%～60%的量對羅非魚［（500.23±0.34）g］的生長性能和腸道消化酶活性無顯著影響，但會(huì)顯著損傷腸道結(jié)構(gòu)，降低腸道菌群中變形菌門的相對豐度和腸道菌群多樣性［21］。飼料中添加30%和60%的蠶豆粉顯著提高了吉富羅非魚［（500.23±0.34）g］肝臟的糖酵解能力，60%的蠶豆粉顯著降低了肝臟的脂肪代謝能力、血清和肝臟的抗氧化能力，添加15%、30%和60%的蠶豆粉，均會(huì)損傷羅非魚的肝臟組織結(jié)構(gòu)［22］。吉富羅非魚［（31.33±2.58）g］飼料中添加70%的蠶豆不會(huì)影響其生長性能與成活率；且從第15 d起，羅非魚肌肉硬度增加，彈性降低［23］。符兵等［24］的另一項(xiàng)研究則發(fā)現(xiàn)，飼料中添加50%的蠶豆雖能提高羅非魚［（468.49±10.84）g］肌肉的質(zhì)構(gòu)特性，但顯著降低了其生長性能，損傷了肝功能。

4.2 酒糟

酒糟具有蛋白含量高、淀粉含量低、產(chǎn)量巨大、價(jià)格低廉等特點(diǎn)，其中大米干全酒精糟粗蛋白含量在44%～48%，粗脂肪含量在1.5%左右［25］。玉米酒糟粗蛋白含量在26%左右，粗脂肪含量在8%～12%。玉米DDGS可以替代奧尼羅非魚幼魚［（2.48±0.03）g］飼料（含30%的豆粕）中50%的豆粕，而對其生長性能沒有顯著影響［26］。向云曙等［25］將大米干全酒精糟以不同水平等量替代吉富羅非魚飼料中0%～100%的豆粕發(fā)現(xiàn)，在60%的替代水平內(nèi)，用大米干全酒精糟等量替代豆粕能有效提高吉富羅非魚［（39.27±0.23）g］的生長性能，并能有效提高抗氧化能力和改善腸道菌群結(jié)構(gòu)，同時(shí)對體組成有不同程度的影響。

4.3 肉骨粉和肉粉

肉骨粉和肉粉粗蛋白含量一般在50%～60%，粗脂肪在8%～12%，氨基酸組成較平衡，價(jià)格較魚粉便宜，蛋氨酸、賴氨酸、異亮氨酸含量遠(yuǎn)不如魚粉［27］。將肉骨粉按不同水平等量替代吉富羅非魚［（24.91±0.06）g］飼料中0%、33.33%、66.67%和100%的魚粉發(fā)現(xiàn)，羅非魚對肉骨粉的干物質(zhì)、蛋白質(zhì)及脂肪的表觀消化率都顯著低于魚粉；但替代水平即使達(dá)到100%也不會(huì)顯著影響羅非魚的生長性能和體組成，不會(huì)降低胃腸蛋白酶活性；替代水平為66.67%時(shí)可顯著提高羅非魚的抗氧化性能和免疫性能［28］。將膨化肉粉按不同水平（0%～100%）替代羅非魚［（17.50±1.00）g］飼料中的魚粉發(fā)現(xiàn)，替代水平在40%及以下時(shí)，膨化肉粉對羅非魚的生長及飼料利用沒有負(fù)面影響；但替代量在60%及以上時(shí)顯著降低了羅非魚的生長性能；建議羅非魚飼料中膨化肉粉對魚粉的適宜替代量為40%［29］。

4.4 蚯蚓粉和蚯蚓糞

蚯蚓粉粗蛋白含量一般為53.5%～65.1%（以干基計(jì)），氨基酸種類與魚粉較接近，必需氨基酸含量為30.65%，其中精氨酸、色氨酸及賴氨酸含量較高；干物質(zhì)中脂質(zhì)含量約6%～11%，不飽和脂肪酸含量高。蚯蚓糞中含有大量的蚯蚓卵、小蚯蚓，其粗蛋白含量約10%（以干基計(jì)），谷氨酸、天冬氨酸含量較豐富，含大量生物酶，礦物質(zhì)元素含量也較高，并含有一定量腐殖酸［30］。相關(guān)研究綜合羅非魚的生長性能、體組成分析認(rèn)為，初重為22.27±0.42 g的羅非魚，其飼料中蚯蚓粉的最適添加量為4%［31］。李榮妮等［32］研究了飼料中添加不同水平（2.5%、5.0%和7.5%）的蚯蚓糞對羅非魚［（52.98±0.33）g］生長性能及血清抗氧化指標(biāo)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，添加蚯蚓糞可一定程度改善羅非魚的生長性能并提高其免疫力，其中5%的水平最好。

4.5 黑水虻餐廚蟲沙和黑水虻幼蟲培養(yǎng)基

黑水虻蟲沙是黑水虻幼蟲工廠化培育篩除幼蟲后，幼蟲采食剩余的培養(yǎng)基殘?jiān)陀紫x的分泌物、排泄物。培養(yǎng)基質(zhì)不同，所得的蟲沙營養(yǎng)成分差別很大，如采食鮮豬糞的黑水虻蟲沙干基有機(jī)質(zhì)達(dá)71.88%［33］，采食花生麩的黑水虻蟲沙干基粗蛋白達(dá)21.70%［34］。黃文慶等［35］研究了黑水虻餐廚蟲沙替代豆粕對羅非魚［（2.02±0.02）g］的影響，其中黑水虻餐廚蟲沙干物質(zhì)中含15.94%的粗蛋白，2.25%的粗脂肪，17.51%的粗灰分，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，飼料中豆粕含量為35%的情況下，黑水虻蟲沙替代50%的豆粕可提高羅非魚的生長性能，10%的替代水平可得到最佳生長性能，20%的替代水平可顯著提高羅非魚全魚粗灰分、鈣、總磷含量。胡俊茹等［34］研究了黑水虻幼蟲培養(yǎng)基替代飼料（含35%的豆粕）中不同水平（0%～45%）的豆粕對吉富羅非魚［（2.30±0.02）g］的影響，其中黑水虻幼蟲培養(yǎng)基的粗蛋白、粗脂肪和粗灰分含量分別為21.70%、0.52%和8.2%（以干基計(jì)），結(jié)果表明，黑水虻幼蟲培養(yǎng)基對豆粕的替代水平達(dá)45%，也不會(huì)顯著影響羅非魚的生長性能和飼料利用；但隨著替代水平的增加，羅非魚肌肉脂肪含量、肝體比顯著降低，血清葡萄糖、甘油三酯、膽固醇有升高趨勢。

4.6 桑葉

桑葉富含蛋白質(zhì)和多種功能活性物質(zhì)，如多糖、黃酮生物堿等。我國桑葉資源豐富，近年來其已成為一種新型飼料資源。李法見等［36］分別研究了0%、5%和10%的云南桑葉（含13.6%粗蛋白）、陜西桑葉（含18.2%粗蛋白）、重慶桑葉（含17.8%粗蛋白）對羅非魚（9 g）的影響，飼料中相應(yīng)降低菜粕和面粉用量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，飼料中添加10%的桑葉不會(huì)影響羅非魚的生長性能，同時(shí)可有效調(diào)節(jié)羅非魚的脂質(zhì)代謝，改善其肌肉品質(zhì)。桑葉消化率低是影響其在水產(chǎn)飼料中應(yīng)用的重要因素，而桑葉經(jīng)發(fā)酵后可改善其消化率［37］。在羅非魚（40 g）飼料（含5%的魚粉）中分別添加0%、4%和8%的桑葉發(fā)酵蛋白（含22.5%粗蛋白）以替代0%、40%和80%的魚粉，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，桑葉發(fā)酵蛋白替代40%的魚粉不會(huì)影響羅非魚的生長，替代80%的魚粉會(huì)抑制其生長，但可以降低血脂和血糖含量［37］。以分別添加了7.5%和15%的發(fā)酵桑葉（含24.7%粗蛋白），同時(shí)降低了豆粕和面粉用量的飼料，飼喂高血脂癥羅非魚（45 g）發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵桑葉能劑量依賴性地降低高脂血癥羅非魚的血脂、血糖水平，提高機(jī)體抗氧化能力［38］。

4.7 浮萍

浮萍分布范圍廣泛，資源豐富，目前已被認(rèn)為是潛力巨大的新型非糧飼料原料之一。陳婷等［39］研究了將紫萍新品種中萍4701的干粉，以不同水平（0%～30%）添加于飼料中對羅非魚［（1.89±0.19）g］生長和消化酶活性的影響，結(jié)果認(rèn)為，在消化酶活性和生長性能的提高上，20%的添加水平能達(dá)到最佳效果。楊喬喬等［40］研究了飼料中添加不同水平（0%～30%）的紫萍DW2602干粉對羅非魚魚種［（12.25±0.25）g］生長的影響，結(jié)果顯示，20%的添加組促生長效果最顯著。在羅非魚（172 g）基礎(chǔ)料中分別添加0%、5%、10%和20%的蕪萍粉發(fā)現(xiàn)，10%的添加水平可明顯促生長、提高免疫力，同時(shí)可一定程度改善肌肉營養(yǎng)［41］。

4.8 美藤果渣

美藤果為大豆科植物，其含48%的多不飽和脂肪酸，其種子粗蛋白含量約27%～33%。美藤果榨油副產(chǎn)物美藤果渣富含脂肪和多不飽和脂肪酸。在羅非魚（9.75～9.78 g）飼料中分別添加0%、10%和20%的美藤果渣以替代相應(yīng)含量的豆粕，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，10%～20%的替代水平提高了羅非魚的特定生長率和魚體脂肪含量，降低了血清脂代謝相關(guān)指標(biāo)，其中10%的添加水平可改善飼料效率［42］。

5 小結(jié)與展望

魚粉、豆粕和其他常規(guī)蛋白原料供應(yīng)緊張、價(jià)格高企將是長久之態(tài)，完善羅非魚精準(zhǔn)營養(yǎng)需求數(shù)據(jù)庫，進(jìn)一步全面地開發(fā)各類蛋白源并深入研究其在羅非魚上的應(yīng)用效果，將會(huì)更有效的促進(jìn)羅非魚養(yǎng)殖業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展。

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