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| 大豆粕在雜食性淡水魚類飼料中的應用 Use of Soybean Meal in the Diets of Omnivorous Freshwater Fish By Delbert M. Gatlin III, Department of Wildlife and Fisheries Sciences and Faculty of Nutrition, Texas A&M University System Written in cooperation with the United Soybean Board and American Soybean Association |
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前 言 在許多魚類的養殖生產中,其飼料配方主要應用來自大豆的原料已有多年的歷史。作為一個類群,具有雜食性攝食行?的各種淡水魚類一直被餵以豆粕含量相對較高(占60%)的配合飼料。這一類群的魚類在世界水產養殖產量中佔有最大的份額,也是大豆產品的主要消費者。
魚的種類 這一類群的淡水雜食性魚類的主要包括各種鯉科魚類,如鯉魚系西元前15世紀在中國首先被養殖的一種魚類,具有歷史性的標誌。這種魚類已在亞洲、歐洲、非洲及拉丁美洲各國養殖多年並形成養殖產量,成為世界水產養殖產量最大的種類。其他各種中國鯉科魚類,如鰱魚(Hypopthalmichthys
molitrix)、草魚(Ctenopharyngodon idella)、
印度鯉科魚類,如南亞野鯪(Labeo rohita)、印鯪(Cirrhinus mrigala)及喀拉
Ictalurus和Clarius屬的鯰魚也是在世界各地養殖的主要淡水雜食性魚類。斑點叉尾
大豆產品 幾種不同大豆產品用於各種魚類的效果已進行了評價,這些產品都含有相當高的粗蛋白,含量範圍?38~49%。一般認為,大豆產品在所有的植物原料中含有最為平衡的氨基酸組成,而且各種大豆產品的必需氨基酸相對含量(以粗蛋白的%表示)都十分相似(Zim和Akiyama,1992)。與大部分魚類對氨基酸的定量需求相比較,含硫氨基酸、蛋氨酸及胱氨酸通常被認為是大豆產品中最有限制性的氨基酸(NRC,1993)。 在水產養殖飼料中應用最廣的大豆產品是去油豆粕。如果包括豆皮,溶劑浸出形成的產品一般含粗蛋白44%,如不含有豆皮,則一般含粗蛋白48%(NRC, 1993)。應用螺旋壓榨機加工大豆的抽取物形成的大豆粕約含42%的蛋白質(Li等,2000a)。這些大豆粕的氨基酸組成(占蛋白質的%)基本類同,在所有的植物蛋白中表現出最平衡的組成。帶皮大豆粕的纖維含量約為6.2%,而不帶皮的大豆粕的纖維含量則明顯降低,約為3.4%。由於有效的溶劑浸出加工,這兩種大豆粕的含脂量約為1%。由於這兩種大豆粉在水產飼料中應用較為普遍,因此,本文將主要對這兩種大豆粕的應用作一闡述。 另一類普遍應用的大豆產品稱為全脂大豆粉(FFSBM),系由大豆的熱處理加工製成,這類產品的粗蛋白含量約為38%,脂肪含量約為18%,其中亞油酸、亞麻酸的含量較高(Lim和Akiyama, 1992)。對FFSBM的評估表明,FFSBM在溫水雜食性魚類飼料中的用量較肉食性冷水魚類更有限制,主要原因是通常在前者飼料中的含脂量較為有限。為了儘量消除生大豆中已知存在的熱敏性抗營養因數,我們應對FFSBM進行適當的熱處理。現已應用的幾種不同的熱處理方法包括大豆的蒸煮法及幹擠壓法。 根據現已發表的有限研究結果,經適當熱處理的FFSBM對各種溫水性魚類的營養價值有所不同,FFSBM對鯉魚的營養價值與商業性的豆粕或用豆油再配製的大豆蛋白濃縮物相同(Viola等,1983),而Abel等人(1984)報導,飼料中含有50%經熱處理的FFSBM代替對照飼料中50%的魚粉,鯉魚的生長僅對照飼料的60~65%。這一結果是歸因於試驗飼料中氨基酸平衡不理想,對FFSBM飼料添加賴氨酸、蛋氨酸和蘇氨酸將使鯉魚的生長加快。 將對照組飼料中所含30%的魚粉用FFSBM替代後投餵羅非魚雜交種(Oreochromis nilotica x O. aureus),結果表明魚體增重、飼料效率、蛋白質效率比及蛋白質消化率與投餵對照飼料的魚體基本相同(Shiau等,1990)。在另一項研究中,對尼羅羅非魚分別投餵含58.3%經蒸煮的FFSBM的飼料以及52.4%溶劑浸出大豆粕的飼料,結果是魚體增重、飼料效率及表觀蛋白質消化率基本相同(Wee和Shu,1989)。
人們對斑點叉尾 另一種大豆產品是大豆蛋白濃縮物。目前在大部分魚類飼料中尚很少應用。根據至今為止所作的有限評估,該產品系一種較高營養價值的蛋白質原料。但由於其成本較高,一般難以在魚類的大部分飼料中應用,可能的例外是在一些專為特定、有時間限制的發育階段(如一些魚類的幼體階段)設計的飼料中可以應用。
消化率 許多雜食類性魚類對大豆產品各種營養成分的消化率或利用率已進行了評估。一般說來,對大豆產品各種成分的消化率係數普遍較高,這表明這些成分中大部分可為魚類消化、吸收並用作進一步代謝(表1)。 表1
幾種淡水雜食性魚類對各種大豆產品的消化係數
有關鯉魚、斑點叉尾 表2 鯉魚1、斑點叉尾
大豆粕脂肪的消化率也較高,鯉魚及斑點叉尾
各種大豆產品的能量消化率均較高,一般?57%~84%(表1)。基於這些資料,溶劑浸出大豆的可消化能水平一般在3000kcal/kg(12500kj/kg)左右。FFSBM對大部分魚類的可消化能將更高,因為FFSBM的脂肪含量更高。 早期對鯉魚的研究表明,在低蛋白飼料(25%)中,把大豆粕含量從15%增加至35%,而魚粉含量從15%降至5%,將導致魚體生長減慢,而且通過補充額外的蛋氨酸或脂肪也不能改變這一現象(Viola, 1975)。然而,後續的實驗(Viola 等,1981,1981/1982)證明在以大豆粕為基礎的飼料中,補充脂肪(高達10%)、蛋氨酸(0.4%)及賴氨酸(0.4~0.5%),可用大豆粕(含量高達45%)完全替代魚粉(其含量高達25%)。
另一項應用高蛋白(37%)飼料飼養鯉魚的評估試驗中也獲得類似的結果(Pongmaneerat 等, 1993b)。在這項研究中,對照飼料含45%褐魚粉,試驗飼料中逐步用大豆粕、玉米蛋白粉和或肉粉的混合物替代魚粉,結果發現,對照組中的魚粉從45%降至22%,同時添加25%大豆粕和10%玉米蛋白粉時,鯉魚的魚體增重、飼料效率及蛋白質效率比(PER)基本相同,用其他成分的混合物將影響上述反應指標。在含5%肉粉、15%玉米蛋白粉、40%大豆粕(但不含魚粉)的飼料中,補充賴氨酸、蛋氨酸及蘇氨酸可改善魚體增重和飼料效率指標,達到投餵對照飼料組90%的水平。
多項對斑點叉尾
儘管初期的調查表明,用大豆粉完全替代魚粉會致使幼魚生長減慢長鰭 尖齒鯰(Clarius gariepinus)也對含大豆粕的飼料有良好的反應,Van Weerd等(1999)開展了一項實驗室試驗,對尖齒鯰投餵含粗蛋白47%~48%,魚粉和大豆粉含量不同的飼料。結果表明,攝食含41%大豆粕和29%魚粉飼料的魚類其魚體增重及飼料效率與攝食含18%大豆粕和58%魚粉飼料的魚類相似類。然而,攝食含69%大豆粕和6%魚粉的魚類其魚體增重及飼料效率下降。
一般情況下,羅非魚對飼料中應用大豆粕替代魚粉的效果較為理想。Davis和Stickney(1978)在水族箱中對長鰭 在另一項研究中,Shiau等(1987)對羅非魚雜交種開展了以下試驗,對照飼料配方以魚粉作蛋白源,粗蛋白含量分別?24%和32%; 每一蛋白水平的試驗飼料均含大豆粕,添加或未添加蛋氨酸(0.2-0.26%)並取代30%的魚粉蛋白質。結果表明,攝食粗蛋白含量24%的三種飼料的羅非魚,其魚體增重,飼料效率及蛋白質效率沒有差異。而攝食粗蛋白含量為30%,以魚粉為蛋白源的飼料的羅非魚,其魚體增重,飼料效率及蛋白效率較攝食粗蛋白含量為30%,以大豆粕為蛋白源飼料的魚類要高。然而,在含大豆粕的飼料中添加蛋氨酸可使羅非魚的魚體增重,飼料效率及蛋白效率與攝食對照飼料的魚類相類似。 在另外一系列對羅非魚雜交種的養殖試驗中,Viola等(1988)對投餵30%粗蛋白,含55-60%大豆粕,不含動物性原料,但添加有油、蛋氨酸、賴氨酸及磷的飼料的飼養效果進行了評估。Viola等得出結論,對以豆粕型的飼料中添加磷即可取得與攝食35%魚粉的對照飼料相類似的魚體增重及飼料效率。 在兩項不同的研究中(Wu等,1995;Tudor等,1996),尼羅羅非魚攝食含35%-56%大豆粕及玉米蛋白,但不含魚粉的飼料,其魚體增重及飼料效率與攝食含6%魚粉的飼料的魚類相類似。在一項最近的研究中(EL-Saidy和Gaber,2002)發現,尼羅羅非魚攝食含55%大豆粕並添加1%蛋氨酸和0.5%賴氨酸的飼料其魚體增重及飼料效率明顯優於攝食含20%曼哈頓魚粉和30%大豆粕的對照飼料。遺憾的是,因?試驗飼料中均同時添加有蛋氨酸和賴氨酸,這一試驗尚不能對以大豆粉為基礎的飼料中對添加單一氨基酸的需求進行評估。此外,尼羅羅非魚對含55%大豆粕飼料的蛋白質消化率與含20%魚粉及30%大豆粕的飼料相類似。
Colossorna macropomum,是亞馬遜地區本土的一種快速生長魚類。儘管與攝食32.8%魚粉,並以魚粉作為主要蛋白的原料的飼料的魚類相比,其生長速度及飼料攝食量下降,但它可以有效地利用含59%大豆粕的飼料(Van der meer等,1997)。 如前一部分所述,為將大豆粕的營養價值與魚粉和動物性蛋白的原料進行比較,至今為止已開展了大量的研究工作。除這些研究外,美國大豆協會(ASA)已在中國開展了一系列的試驗,對幾種不同的雜食性魚類的專用飼料配方進行了評估。在這些生產性試驗中,應用ASA的80:20技術,對多種魚類的配方進行了評估。80:20技術的概念是對同一規格的某種"高價值魚"投餵配合飼料,這種魚類在收穫時約占總產量的80%左右;而一種或多種"服務性魚類"約占總產量的20%左右。應用最為普遍的是將鰱魚作為"服務性魚類";因為鰱魚能有效地利用因給"高價值魚"投餵配合飼料而得到較高的水體天然生產力。 在1995和1996年,應用80:20技術對異育銀鯽(Carassius auratus gibelio )、淡水白鯧( Piaractus brachyomum 、尼羅羅非魚、團頭魴(Megalobram amblycephala)開展了14項不同的飼養試驗(ASA,1996a)。對異育銀鯽開展的7項試驗中發現,投餵以植物蛋白為基礎的飼料(稱為"J"飼料,含50%大豆粉,5%棉籽粉,5%菜籽粉及10%玉米蛋白粉),魚體生長類似於或優於投餵含5%魚粉,40%豆粉及同樣含量的其他成分的飼料(稱為"H"飼料)。對淡水白鯧開展的兩項不同試驗中,對上述兩種飼料以及另一種含5%魚粉和40%大豆粉的飼料(稱為"K"飼料)的飼養效果進行了評價,結果發現,在兩個試驗中,淡水白鯧均獲得了快速生長,攝食兩種含魚粉飼料的魚類以及攝食不含魚粉飼料的魚類,其生長率沒有顯著差異。 在另一項尼羅羅非魚的生產性試驗中,攝食含有魚粉的"K"飼料的魚類其生長及飼料效率較攝食不含魚粉的"J"飼料的魚類提高13%和17%,儘管攝食兩種飼料的羅非魚其生長速度均較快。然而,另一項對尼羅羅非魚魚種的試驗中,攝食"J"飼料與"H"飼料的尼羅羅非魚生長速度沒有差異。此外,還對團頭魴開展了3個其他的飼養試驗以評價 "H"、"J"、和"K"飼料的飼養效果。結果發現,在這些試驗中,攝食以植物蛋白為基礎飼料的團頭魴其生長性能與攝食含5%魚粉的飼料的魚類相似。 在1995和1996年間(ASA,1996b)還對各種不同的雜食性魚類開展了23個網箱試驗以評價上述以植物蛋白為基礎的飼料以及含5-10%魚粉飼料的飼養效果。8個尼羅羅非魚試驗中的6個,7個鯉魚試驗中的5個,2個異育銀鯽試驗中的2個以及一個團頭魴的試驗均表明投餵以植物蛋白為基礎的"J"飼料魚體生長性能類似於或優於投餵含5%魚粉的 "H" 和 "K" 飼料。 在過去幾年,ASA還就不同養殖魚類的魚苗、魚種及成魚飼料開展了一些其他的示範試驗。大部分的試驗主要集中在各種鯉科魚類上。對鯉魚的一項示範試驗(Cremer和Zhang,1999a)就一種含粗蛋白32%、粗脂肪6%的膨化飼料(稱之為32/6成魚料)進行了評價。該飼料由大豆粉57%,玉米蛋白粉6%、小麥?品29.4%以及各種油、維生素及礦物質添加劑組成。結果表明,在150天的試驗期內,該種飼料可使鯉魚從平均尾重35g長至623g,飼料係數(FCR) 1.47:1,成活率97%。白鰱?量及成活率也較高。 用以大豆粉為基礎的飼料投餵規格更小的鏡鯉也已獲得了極好的結果。在這一項研究中(Cremer等,2001a)應用一種粗蛋白41%、粗脂肪11%的破碎飼料(稱之?41/11魚苗料)將鏡鯉從0.6g養至2g/尾,該飼料由大豆粕46.3%、玉米蛋白粉15%、魚粉14%、小麥13%以及各種油、維生素及礦物質添加劑組成。然後,用一種含粗蛋白36%、粗脂肪7%的膨化飼料(稱之為36/7魚種料)飼養這些魚種,該飼料配方為大豆粕46.3%、玉米蛋白粉10%、魚粉8%、小麥產品27%及各種油、維生素和礦物質添加劑。經85天的試驗,魚體平均規格為165g,FCR平均為1.24:1。此外,由於使用80:20生產技術,還取得了較高的鰱魚產量。 對異育銀鯽從魚苗到魚種階段(Cremer和Zhang,1999b)以及從魚種到商品規格階段(Cremer和Zhang,1999c ;Cremer等,2000a)也開展了類似的試驗。對魚苗投餵41/11破碎飼料(含46%大豆粕及14%魚粉)。使魚苗從0.14g/尾長至約10g/尾;然後再用36/7膨化飼料(含46%大豆粕及8%魚粉)飼養150天,至魚種平均體重達50g/尾,FCR平均值為1.8:1。類似的飼料也被用於團頭魴養殖,飼養期117天,魚體從0.2g/尾長至44g/尾,FCR為1.36:1(Cremer等,2000b)。將50g/尾的銀鯽投餵含粗蛋白32%、粗脂肪6%的32/ 6飼料(含大豆粕53%、不含魚粉)養至200g/尾的商品規格,共164天,FCR為1.63:1(Cremer等,2000a)。應用類似的全植物蛋白飼料飼養銀鯽150-165天,可使銀鯽魚種從初始平均規格32、44和64g/尾長至250 g/尾的商品規格,FCR值為1.5:1-1.61:1(Cremer和Zhang,1999c)。 在特定階段養殖草魚的飼料也已在中國進行評價。對草魚魚苗投餵以大豆粕為基礎的41/11破碎飼料直至約5g/尾後轉換成36/7膨化飼料。經121天飼養魚體規格可達83g/尾,飼料係數1.12(Cremer和Zhang,1999d)。從魚種到上市規格(750g/尾)階段,投餵32/ 6全植物蛋白膨化飼料,草魚生長極佳,FCR平均為1.2:1(Cremer和Zhang,1999e)。然而,在幾個不同的生?性試驗中發現,應用一種含蛋白質32%、脂肪3%、纖維8%,配方中大豆粕占50%,大豆皮占16%的飼料飼養草魚,其生產成本最為經濟,FCR值為1.2:1-1.6:1(Cremer等,2000c,2001b )。草魚的其他實用飼料配方一般含24-30%粗蛋白的,配方中大豆粕通常占50%左右(Ding,1991)。
大口胭脂魚系另一種對以大豆粕為基礎的飼料及80:20技術效果良好的魚類。在一個示範試驗中,大口胭脂魚魚苗從0.5 g/尾到10g/尾投餵41/11破碎飼料,隨後轉換成投餵36/7膨化飼料直至魚體平均體重達60g/尾,經106天的飼養,FCR平均為0.93:1(Cremer和Zhang,1999f)。其後對大口胭脂魚投餵全植物蛋白32/ 6膨化飼料,經120天飼養,魚體從60 g/尾長至平均體重464g/尾,FCR平均為0.99:1(Cremer等,2000d)。同時也已對斑點叉尾
在另一項試驗中,斑點叉尾
這些在中國開展的各種生產性試驗所取得的結果與美國對土池斑點叉尾 近年來,水產養殖系統排出的氮、磷和有機物對環境構成潛在的負面影響已引起人們相當的關注(Gatlin 和 Hardy,2002)。來自飼料的P和N是水產養殖生物的兩種主要分泌物,由於這些物質可能引起水生系統的富營養化而廣受關注。魚類也會產生源於飼料未消化成分的有機廢物、而使水產養殖系統的生化需氧量提高。魚類對飼料中磷、N(源於蛋白質)和有機物更有效地利用將直接減少水產養殖對環境的影響。提高營養物的利用效率這點尤其重要,因為水產養殖業的各個方面在今後10年都將進一步發展, 生產將會更加精養化,以滿足人們的對水產品不斷增長的需求(Tidwell 和 Allan,2002)。 增加大豆粕在水產養殖飼料中應用的潛力是巨大的,因?與其他蛋白質原料相比,大豆粕的營養價值高,且成本較為合理。提高源自大豆粕的營養物的利用率也許可以通過減少養殖生物 富營養物質分泌潛力的同時,促進水yhhqm 養殖的發展。
大豆粕中的磷主要以植酸磷或植酸鹽等有機形式存在,一般以該形式存在的磷約占植物原料中磷的67%左右。這種形式的P不易被單胃動物包括各種魚類所吸收(NRC,1993;Buyukates等,2000),由於這些動物缺少植酸
有數項研究已經表明,在大豆粕為基礎的飼料中添加真菌磷可有效地提高各種魚類包括鯉魚(Schafer等,1995),斑點叉尾 另一個值得更詳細研究的領域是測定更多的雜食性魚類對大豆粕中氨基酸的利用率,現有的資料僅僅局限於少數種類,而且這些資料僅從有限數量的實驗中獲得。弄清更多的有關各種魚類對大豆粕氨基酸的利用率的資料將使得飼料配方中大豆粕的使用更具靈活性、更有助於飼料配方的改進。增加資料的這一基礎工作,將使我們根據可利用的氨基酸資料進行更加準確的飼料配方。因此,魚類對氨基酸的需求可更?準確地得到滿足。同時,這樣的改進也可以提高魚類對氨基酸的利用效率,從而限制魚體分泌氮進入水環境。 *參考文獻 (請參閱英文版) |
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