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水產(chǎn)飼料脂肪來源及前景分析

  • 來源:安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)
  • 日期:2015-05-09
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  作者:浙江海洋學(xué)院 胡水鑫 王驥騰 韓濤 王浩 李新宇
 
  摘要:水產(chǎn)飼料脂肪源的種類主要分為動(dòng)物性脂肪源和植物性脂肪源兩部分。該文詳細(xì)介紹了各種脂肪源的特征、營養(yǎng)作用等特點(diǎn),并重點(diǎn)介紹了主要植物油或動(dòng)物脂肪作為魚油替代物在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中的應(yīng)用前景。
 
  關(guān)鍵詞:水產(chǎn)飼料;脂肪源;魚油
 
  像蛋白質(zhì)一樣,脂肪也是魚類重要的營養(yǎng)因子。脂肪是一大類物質(zhì)的總稱,包括甘油三脂、膽固醇、磷脂、蠟脂和許多其它種類的分子。這類復(fù)合物在水產(chǎn)飼料中起著不可替代的作用。飼料脂肪的種類和含量對(duì)養(yǎng)殖飼料成本、魚的生長及健康和成品魚質(zhì)量都具有密切的聯(lián)系。脂肪可以給魚類提供大量的能量,當(dāng)脂肪攝入量不足時(shí),魚類就會(huì)分解蛋白質(zhì)來為魚體提供生命活動(dòng)所必要的能量。因此,在一定程度上來說,脂肪可以節(jié)約蛋白質(zhì)的用量,從而降低飼料蛋白系數(shù),節(jié)約養(yǎng)殖成本。同時(shí),脂肪還能夠?yàn)轸~類提供必需脂肪酸,其中不飽和脂肪酸尤為重要。雖然高的脂肪含量可以加快魚類的生長,但長期喂食高脂肪飼料會(huì)導(dǎo)致魚類代謝紊亂,體內(nèi)脂肪堆積,在某些魚類中能夠引起脂肪肝,最終因肝壞死或出血而死亡,嚴(yán)重影響?zhàn)B殖效益。我國和美國NRC的水產(chǎn)飼料脂肪含量的標(biāo)準(zhǔn)較相似,都為5%左右。
 
  而脂肪的種類對(duì)于水產(chǎn)飼料來說同樣至關(guān)重要的,各種脂肪源的性質(zhì)、營養(yǎng)作用與價(jià)格都是不同的,對(duì)于不同養(yǎng)殖品種所需要的脂肪源也略有不同,這些都與養(yǎng)殖效益有著密切的關(guān)聯(lián)。所以飼料中適當(dāng)?shù)闹痉N類和含量是魚類養(yǎng)殖業(yè)成功的關(guān)鍵因素之一。本文主要介紹不同飼料脂肪源的性質(zhì)和營養(yǎng)作用等,旨在為研制科學(xué)環(huán)保的水產(chǎn)飼料提供必要的參考依據(jù)。
 
  1動(dòng)物性脂肪源
 
  動(dòng)物性脂肪源主要包括魚油和動(dòng)物下腳料油兩類。水產(chǎn)飼料常用油脂的脂肪酸組成見表1。
 
  1.1魚油 
 魚油是通過一系列加工處理才獲得的產(chǎn)品。它可以從全世界不同地區(qū)和每年的不同季節(jié)捕撈的許多魚種中獲得,也可以從魚類加工的副產(chǎn)品中獲得。但是由于所捕獲的魚類的品種、產(chǎn)地、季節(jié)等的不同,所獲得的魚油的質(zhì)量也是有很大差異。
  魚油是水產(chǎn)飼料中最重要的油脂源,原因主要是魚油中含有優(yōu)質(zhì)的n-3系列多不飽和脂肪酸(如EPA和DHA)、脂溶性微量元素、脂溶性維生素及膽固醇等,這些對(duì)魚類來說具有很高的營養(yǎng)價(jià)值,在很多其他脂肪源中是沒有的,并且在加入魚油后可以很好的改善飼料的適口性,提高攝食效率。也正是因?yàn)轸~油中含有大量多不飽和脂肪酸,所以魚油較含飽和脂肪酸多的植物油更容易被氧化酸敗,使用氧化的魚油會(huì)導(dǎo)致魚蝦貧血、瘦弱、肌肉萎縮、肝病變、肌纖維壞死等,因此,已氧化的魚油產(chǎn)品是禁止使用的。
  1990年,全球水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)使用了16%的魚油產(chǎn)品,2002年這個(gè)數(shù)字已增長到81%,預(yù)計(jì)2012年將達(dá)到88%。秘魯和智利是魚油的主要生產(chǎn)國,其后是美國、冰島、丹麥和挪威。我國每年的魚油產(chǎn)量不高,但消耗卻在逐年遞增,所以我國近幾年的魚油進(jìn)口量越來越大,這對(duì)我國來說也將是一個(gè)嚴(yán)峻的考驗(yàn)。
 
 
  1.2 動(dòng)物下腳料油 
  人類為獲取所需要的肉類而屠宰動(dòng)物后,將會(huì)有50%左右的動(dòng)物下腳料被遺留下來。如果不對(duì)這些下腳料進(jìn)行處理,將會(huì)很快被微生物利用,引起腐敗。傳統(tǒng)的處理工藝是將這些下腳料燒煮和殺菌,將其中的水份除去,最后形成一塊不含水份的由蛋白質(zhì)和脂肪組成的物質(zhì),其中的脂肪就是動(dòng)物下腳料油脂。按來源和特性分類,動(dòng)物下腳料油脂主要包括飼料級(jí)動(dòng)物油脂、家禽油、精煉白脂膏、牛油和黃脂膏等。
  美國是目前世界上最大的動(dòng)物油脂生產(chǎn)國,約占了全球產(chǎn)量的40%。澳大利亞緊隨其后,占世界總產(chǎn)量的6%。其后就是巴西、阿根廷和法國等也是動(dòng)物油脂的主要生產(chǎn)國。
  在過去幾十年的生產(chǎn)中動(dòng)物下腳料油脂一般都運(yùn)用于畜禽類飼料,很少用于水產(chǎn)飼料。越來越多的研究表明,動(dòng)物下腳料油脂也可以為水產(chǎn)動(dòng)物提供營養(yǎng)物質(zhì),所以動(dòng)物下腳料油脂同樣適用于水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè),而且其價(jià)格相對(duì)魚油來說較為低廉,所以動(dòng)物下腳料油脂可以作為水產(chǎn)飼料中高性價(jià)比的飼料源。
 
  2、植物性脂肪源
 
  植物性脂肪源主要是從植物種子或果肉中提取出來的油脂,主要包括棕櫚油、豆油、菜籽油、葵花子油、花生油、玉米油、棉花子油、棕櫚仁油、椰子油及橄欖油等,下面就介紹幾種在水產(chǎn)飼料中較為常用的植物性脂肪源。
 
  2.1 豆油 
  豆油的產(chǎn)量在世界油脂中占首位,起著舉足輕重的作用。大豆起源于中國,18世紀(jì)后傳到西方國家,19世紀(jì)傳到美國�,F(xiàn)在全球大豆種植超過5000萬hm2,美國擁有全世界50%的大豆產(chǎn)量,巴西20%、阿根廷11%,中國9%以及印度4%。而豆油是從大豆中提取出來的脂肪,可想而知,美國擁有最大的豆油生產(chǎn)量,為全世界的32%,巴西占17%、中國占14%、阿根廷占12%、歐盟占11%、印度和日本占3%。
  粗豆油中含有33%的甘油三酯、10%的磷脂和2%的醣脂,其中甘油三酯富含亞油酸和油酸。Grisdale-Helland等研究用大豆油替代飼料中50%和100%魚油,結(jié)果發(fā)現(xiàn)各組魚體營養(yǎng)組成和心臟中脂肪含量沒有顯著差異。
 
  2.2 棕櫚油 
  棕櫚油是從棕櫚樹果實(shí)里獲得的食用植物油。棕櫚油的主要產(chǎn)區(qū)是馬來西亞,產(chǎn)量接近全世界總產(chǎn)量的50%,當(dāng)?shù)?/3的耕地都被棕櫚樹覆蓋。棕櫚樹中的棕櫚油含量相當(dāng)驚人,其果實(shí)和種子中都含有50%左右的棕櫚油,并且產(chǎn)量穩(wěn)定,每公頃近4t。與其他主要的含油種子植物相比,這保證了此種油脂的充足來源與低廉的價(jià)格。
  商品棕櫚油含有96%的中性脂、2.4%的磷脂和1.4%的醣脂,因此棕櫚油需經(jīng)過精煉提純,首先經(jīng)過分餾、結(jié)晶、分離過程得到硬脂和甘油酯,再進(jìn)行溶解、脫膠、除雜、過濾和漂白等過程。同時(shí),棕櫚油也是現(xiàn)今最大的三烯酚(一類具高維生素E活性的分子)來源。
  棕櫚油作為世界上單位產(chǎn)量最高的油脂,分別占世界植物和銷售油脂的28.3%和23.4%,它已經(jīng)超過豆油成為世界上較為廣泛的種植食用油。Ng等指出棕櫚油替代90%魚油對(duì)鯰生長、飼料效率沒有顯著影響,當(dāng)飼料中精制棕櫚油水平增加到9%時(shí),鯰的生長率最高。Lim等研究結(jié)果顯示,當(dāng)飼料中棕櫚油含量達(dá)8%時(shí),能提高鯰的生長率和蛋白質(zhì)利用率,但精制棕櫚油組非洲鯰比粗制棕櫚油組非洲鯰的氮保留量稍高。
 
  2.3 菜籽油 
  菜籽油是從油菜的種子中提取出來的植物油。菜籽油首先出現(xiàn)在14世紀(jì)的歐洲,由于油菜抗凍的特性,在溫帶地區(qū)得到廣泛種植。19世紀(jì)中葉,中國和印度已是油菜的主要種植地,占到了全世界的90%,二戰(zhàn)后油菜種植得到不斷的擴(kuò)大。菜油產(chǎn)量最高的是中國(24%),其次為加拿大(20%)、印度(14%)、法國(11%)、德國(9%)和澳大利亞(5%)。美國是菜籽油主要的進(jìn)口國,主要出口國為加拿大和歐洲。
  但菜籽油中有含有很高的芥酸,而芥酸會(huì)對(duì)心臟和其它身體器官造成傷害。以前,菜籽油主要用于做燈油、生產(chǎn)肥皂和涂料、烹飪以及潤滑劑等。
  由于菜籽油中含有很高水平的亞麻酸,而亞麻酸又是動(dòng)物合成長鏈n-3多不飽和脂肪酸(如EPA和DHA)的前體,所以顯得與眾不同。Bell等研究用菜籽油逐步替代魚油,結(jié)果表明:隨著飼料中菜籽油水平的增加,肌肉總脂肪中18∶1n-9,18∶2n-6和18∶3n-3脂肪酸含量顯著升高,而EPA和DHA含量顯著下降,100%菜籽油組的EPA和DHA含量顯著低于其他組。
 
  2.4 玉米油 
  玉米油是一種高品質(zhì)的食用植物油,不飽和脂肪酸含量在80%以上,主要為亞油酸和油酸,其中亞油酸42.3%、油酸46%,并且富含磷脂、維生素E等。
  國際上玉米油基本為可食用的精煉玉米油。美國是世界上玉米油最大的生產(chǎn)國,占到的份額超過世界總產(chǎn)量的1/2。美國玉米油大部分是加工玉米淀粉的副產(chǎn)品,一部分來是生產(chǎn)燃料乙醇的副產(chǎn)品。我國玉米油生產(chǎn)始于1978年,但我國食用精制玉米油的市場相對(duì)美國來說發(fā)展還處于起步階段。
  關(guān)于玉米油在水產(chǎn)飼料中運(yùn)用的研究在很久以前就已經(jīng)開始。Arzel等研究玉米油和魚油的添加量對(duì)褐鱒生長、機(jī)體營養(yǎng)組成的影響。結(jié)果顯示:玉米油組褐鱒的成活率比魚油組稍高;不同的脂肪源對(duì)褐鱒的生長、飼料轉(zhuǎn)化率和蛋白質(zhì)效率沒有顯著影響。
 
  3、其他脂質(zhì)源
 
  椰子油含有89%的飽和脂肪酸,其中包括48%的月桂酸、17.5%的豆蔻酸、8%的單不飽和脂肪酸和3%的亞油酸。Alava在3種鹽度(3.4%、1.6%和0%)和2種脂肪水平下(9%和18%),研究3種脂肪源(椰子油、鱈魚肝油及椰子油∶鱈魚肝油(1∶1))對(duì)遮目魚生長的影響。結(jié)果表明,遮目魚的成活率不受鹽度、脂肪源和脂肪水平的影響;花生油含60%的油酸、21.0%的亞油酸。諸葛燕等比較了菜油、豆油、花生油、豬油、油菜籽對(duì)Pelteobagrusfulvidrac生長的影響,結(jié)果顯示:豆油、花生油、豬油均可作為Pelteobagrusfulvidrac飼料很好的脂肪源。亞麻籽油、葵花籽油、橄欖油在水產(chǎn)飼料中的使用研究都
有相關(guān)報(bào)道。
 
  4、現(xiàn)狀與前景分析
 
  由于魚油具有很高的營養(yǎng)價(jià)值,長久以來,魚油一直是水產(chǎn)飼料中使用的主要脂肪源之一。由于養(yǎng)殖業(yè)的迅速發(fā)展,飼料工業(yè)對(duì)飼料脂肪的需求也越來越大,但海洋生物資源的有限性使得魚油的產(chǎn)量不能滿足水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)和水產(chǎn)飼料工業(yè)不斷發(fā)展的需要。相反的,在過去幾十年魚油的供應(yīng)量明顯降低了,這一嚴(yán)峻的市場壓力導(dǎo)致了魚油價(jià)格的顯著提高。
 
  在目前的形勢下,水產(chǎn)飼料生產(chǎn)企業(yè)不得不考慮尋找新的有潛力的更具經(jīng)濟(jì)意義的脂肪源來替代或部分替代魚油在現(xiàn)有水產(chǎn)飼料工業(yè)中的應(yīng)用。但在水產(chǎn)飼料中有一點(diǎn)是不容忽視的,那就是在不斷降低飼料成本的同時(shí),還要保證飼料中所含的營養(yǎng)成份是能夠滿足養(yǎng)殖品種正常生長發(fā)育和繁殖所需,例如磷脂、花生四烯酸和膽固醇等,這些都是需要某些特定的脂肪源提供的。此外,值得注意的是每種脂肪源的脂肪酸水平是有很大差別的,這對(duì)飼料的營養(yǎng)組成也有著重大的影響。
 
  越來越多的研究表明,植物油和動(dòng)物脂肪對(duì)于水產(chǎn)動(dòng)物飼料來說也是很不錯(cuò)的脂肪源,但為了保證飼料中的脂肪能被有效的吸收,水產(chǎn)飼料中的n-3和(或)n-6系列多不飽和脂肪酸的含量必須充足,以滿足魚類對(duì)必須氨基酸的需求,同時(shí)增加魚體對(duì)于飼料的消化率。一般來說,植物性脂肪源替代魚油會(huì)降低養(yǎng)殖品成體中EPA和DHA的含量,升高亞麻酸和亞油酸的含量,因此替代的量需要嚴(yán)格的控制。
 
  有研究表明,對(duì)于某些魚類,其他油脂與魚油混合后使用比單獨(dú)使用魚油生長效果還要好,這是因?yàn)榛旌虾蟮挠椭粌H不飽和脂肪酸含量很高,而且C18∶2n-6也比較豐富,使得飼料脂肪酸的比例更為適宜,大大提高了魚類飼料的營養(yǎng)價(jià)值,從而提高飼料利用率,降低飼料消耗,節(jié)約養(yǎng)殖成本。所以權(quán)衡各種研究結(jié)果,得出結(jié)論:在水產(chǎn)飼料中,添加30%~40% (占飼料中脂肪的含量)廉價(jià)的的植物油或固體動(dòng)物脂肪,由于脂肪酸種類和含量的不同,所以在一定程度上會(huì)影響到養(yǎng)殖成品脂肪酸含量,但對(duì)魚類的生長情況、品質(zhì)和飼料效率基本上都不會(huì)產(chǎn)生影響,從而達(dá)到既節(jié)約成本,又保證養(yǎng)殖品種質(zhì)量的最佳目的,獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益。
 
  相信脂肪源替代的研究不管是現(xiàn)在還是將來都會(huì)是飼料工業(yè)中熱點(diǎn)研究項(xiàng)目,期待更進(jìn)一步的研究結(jié)果能為水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展提供巨大的動(dòng)力。
 
 
 
 
 
 
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