淡水魚類營養(yǎng)與飼料配制技術(shù)發(fā)展趨勢分析

動(dòng) · 發(fā)表于 2006-12-12 21:20:27

淡水魚類種類繁多，僅我國就有900余種，進(jìn)行養(yǎng)殖生產(chǎn)的魚類（包括引進(jìn)種類）近100種。目前進(jìn)行淡水魚類飼料研究的機(jī)構(gòu)不多，人力和資金投入也非常有限，要完全了解養(yǎng)殖淡水魚類的營養(yǎng)需要是一項(xiàng)重要的任務(wù)。目前，對鯉魚、草魚、鯽魚、武昌魚等和引進(jìn)種類如斑點(diǎn)叉尾鮰、羅非魚等的營養(yǎng)研究具備了一定基礎(chǔ)，而對于多數(shù)新增養(yǎng)殖種類還有待于進(jìn)一步研究。

1 蛋白質(zhì)和氨基酸的營養(yǎng)與飼料配制技術(shù)
1.1 蛋白質(zhì)需要量
淡水魚類對蛋白質(zhì)和氨基酸的需要量高于陸生動(dòng)物，在實(shí)際生產(chǎn)中對于淡水魚類蛋白質(zhì)和氨基酸需要的滿足主要考慮兩個(gè)方面：一是總量的需求與供給，一般在25%～45%；二是質(zhì)量的需求與供給，包括飼料可消化或可利用蛋白質(zhì)的量、必需氨基酸的種類數(shù)量和平衡模式等。對于飼料生產(chǎn)企業(yè)來說，在配制淡水魚類飼料配方時(shí)的主要困難在于如何保障氨基酸質(zhì)量，以及根據(jù)飼料原料、養(yǎng)殖季節(jié)、養(yǎng)殖種類等的變化對飼料配方進(jìn)行適時(shí)的調(diào)整。
1.1.1 淡水魚類飼料蛋白質(zhì)含量的合理范圍
淡水魚類養(yǎng)殖品種很多，每年開發(fā)和引進(jìn)的養(yǎng)殖種類也不少，在沒有制訂出所有品種的營養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)之前，如何確定其飼料蛋白質(zhì)的含量是一個(gè)普遍性的難題。大量研究結(jié)果表明，淡水魚類的蛋白質(zhì)需要量范圍在25%～45%，這是一個(gè)非常大的范圍值。結(jié)合我國蛋白質(zhì)飼料原料和目前的生產(chǎn)情況分析，建議合理的范圍應(yīng)該在28%～34%。當(dāng)配合飼料蛋白質(zhì)含量低于28%、其配方成本必須控制在1 300～1 500元/t時(shí)，只能選擇如菜粕、棉粕等原料，甚至價(jià)格和質(zhì)量更低的飼料原料，這樣的飼料消化利用率很低，達(dá)不到魚類的營養(yǎng)要求，對水體的污染也很大。當(dāng)配合飼料蛋白質(zhì)含量大于34%時(shí)，必須增加魚粉、肉粉等高蛋白質(zhì)含量原料的使用比例，或只能選擇如血粉、羽毛粉、皮革粉、玉米蛋白粉等高蛋白質(zhì)、低消化率的原料，這樣可能造成飼料蛋白質(zhì)的浪費(fèi)。因此，對于我國大多數(shù)地區(qū)、絕大多數(shù)養(yǎng)殖種類的蛋白質(zhì)水平可以保持在28%～34%的范圍內(nèi)進(jìn)行產(chǎn)品定位和配方設(shè)計(jì)。
1.1.2 同一種類不同生長階段蛋白質(zhì)需要量的變化
同一養(yǎng)殖種類即使在不同的生長階段對蛋白質(zhì)需要量也有一定的差異。但是，到目前為止，一個(gè)特定養(yǎng)殖魚類的生長階段應(yīng)該如何劃分？魚體在每一階段對營養(yǎng)需要的差異到底有多大？諸如此類的一系列問題還沒有準(zhǔn)確答案。
魚類的生活史中有魚苗發(fā)育期、性成熟前期、性成熟后期和衰老期4個(gè)階段。幼魚階段為在器官發(fā)育完全以后到性成熟之前的階段，是養(yǎng)殖魚類的主要生長階段，也是配合飼料的主要使用對象。在性成熟前，魚體生長主要表現(xiàn)為體長的生長；性成熟前期則主要為繁殖生長，主要表現(xiàn)為魚體重量的增長；性成熟后期魚體重量和體長的變化不明顯。
魚苗期主要為開口飼料，對原料的粉碎細(xì)度要求很高，在飼料加工上難度很大，飼料需求量也不大，所以一般很少生產(chǎn)，在實(shí)際生產(chǎn)中多用天然餌料或鹵蟲卵投喂。性成熟前的幼魚是配合飼料主要的應(yīng)用對象。但鯽魚是在性成熟后期進(jìn)行養(yǎng)殖。
對于性成熟前期的魚來說，其生長過程可以劃分為3個(gè)階段，至于是否是其生長發(fā)育的階段則沒有準(zhǔn)確的理論基礎(chǔ)。每個(gè)階段的蛋白質(zhì)含量一般為相差2個(gè)百分點(diǎn)，如250g/尾及以下為34%、250～500g/尾為32%、500g/尾及以上為30%。
1.1.3 水溫（季節(jié)）對蛋白質(zhì)需要量的影響
水溫是影響?zhàn)B殖魚類生長發(fā)育和代謝強(qiáng)度的關(guān)鍵性環(huán)境因素。水溫低時(shí)就必須增加配合飼料的蛋白質(zhì)含量，并保證質(zhì)量，即要增加魚粉、豆粕等優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)原料的使用比例；當(dāng)水溫較高時(shí)，可以適當(dāng)降低配合飼料中蛋白質(zhì)的質(zhì)量，即可以適當(dāng)增加菜粕、棉粕的使用比例。但是，具體在何種水溫、哪個(gè)季節(jié)該用多少蛋白質(zhì)含量、何種程度的蛋白質(zhì)質(zhì)量進(jìn)行匹配的問題目前還沒有準(zhǔn)確界定，這也是淡水魚類飼料配制技術(shù)亟待解決的問題之一。
根據(jù)目前的情況看，淡水魚類在水溫為13～14℃左右時(shí)，魚體利用氨基酸的能力大大下降，而轉(zhuǎn)為以脂肪為主要能量來源。同時(shí)，魚體的攝食率也大大下降，因此，必須增加配合飼料中油脂的含量，如虹鱒等冷水性魚類配合飼料中油脂的比例高達(dá)10%～20%。魚類快速生長的最佳水溫是在24～26℃，當(dāng)水溫過高如超過30℃時(shí)魚體的生長也會下降。
1.1.4 蛋白質(zhì)需要量與魚體生長階段、環(huán)境水溫的適應(yīng)
根據(jù)以上分析，最終決定配合飼料蛋白質(zhì)含量和質(zhì)量的因素必須考慮養(yǎng)殖魚類的生長階段、環(huán)境水溫（季節(jié)）和蛋白質(zhì)質(zhì)量。
例如，對于越冬后的養(yǎng)殖魚類來說，其體重已經(jīng)達(dá)到500g/尾以上，按照生長階段應(yīng)該使用低蛋白質(zhì)含量如30%的配合飼料，但是水溫只有14～16℃，此時(shí)如果要保障其生長速度就必須提高一個(gè)蛋白質(zhì)等級，可以使用32%蛋白質(zhì)含量的飼料，否則生長速度很低，而飼料系數(shù)會很高。
1.2 配合飼料中蛋白質(zhì)質(zhì)量
配合飼料蛋白質(zhì)質(zhì)量由蛋白質(zhì)原料的蛋白質(zhì)可消化性和必需氨基酸質(zhì)量決定。必需氨基酸質(zhì)量主要是必需氨基酸的平衡性。
淡水魚類肌肉氨基酸組成相對穩(wěn)定，且飼料養(yǎng)殖的目標(biāo)是希望氨基酸盡可能用于肌肉蛋白質(zhì)合成，所以，一般選擇肌肉必需氨基酸的模式作為飼料配制時(shí)必需氨基酸模式的參照標(biāo)準(zhǔn)。配合飼料中必需氨基酸比例（平衡模式）的調(diào)整方法主要依賴于飼料蛋白質(zhì)的氨基酸互補(bǔ)作用，調(diào)整各種飼料原料的配合比例來實(shí)現(xiàn)；其次是在配合飼料中補(bǔ)足限制性氨基酸的方法來進(jìn)行氨基酸模式的修正。由于魚類對飼料中單體氨基酸的利用效果很差，所以一般只能依賴于蛋白質(zhì)原料中蛋白質(zhì)、氨基酸的互補(bǔ)作用來實(shí)現(xiàn)配合飼料中氨基酸的平衡模式。
通過飼料蛋白質(zhì)氨基酸的互補(bǔ)作用可以實(shí)現(xiàn)必需氨基酸模式的平衡，從而顯著提高配合飼料蛋白質(zhì)的利用效率，這就完全可以采用低魚粉或無魚粉的飼料配方實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖動(dòng)物對必需氨基酸的種類、數(shù)量和比例的需要。這既可以顯著降低養(yǎng)殖生產(chǎn)中的飼料成本，還可以有效提高植物蛋白質(zhì)原料資源利用效率，這將是魚類營養(yǎng)學(xué)和飼料學(xué)的重要發(fā)展方向之一。
評判淡水魚配合飼料中必需氨基酸的平衡效果有兩種方法——模糊評判方法和直觀作評判方法。配合飼料中必需氨基酸的平衡效果評判實(shí)質(zhì)上是對飼料中10種必需氨基酸占總量的比例與養(yǎng)殖魚體實(shí)際需要在比例上的接近程度，即對2組數(shù)據(jù)的接近程度的評判。模糊評判方法可以采用灰色關(guān)聯(lián)分析方法對這2組、每組10個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行模糊評判，計(jì)算關(guān)聯(lián)度，即相關(guān)系數(shù)。相關(guān)系數(shù)愈大，表明平衡效果愈好。條件許可時(shí)可以建立一定的計(jì)算程序進(jìn)行計(jì)算，或?qū)⑦@種程序納入配方計(jì)算程序中，通過配方調(diào)整得到關(guān)聯(lián)度最大的飼料配方程序。
直觀作圖評判方法?？梢允褂胑xcel將2組數(shù)據(jù)作成曲線（如圖1所示），并與飼料配方計(jì)算結(jié)果進(jìn)行連接，在配方調(diào)整時(shí)可以隨時(shí)觀看2條曲線的接近程度。這種方法較為直觀。

圖1 飼料氨基酸平衡效果比較

1.3 關(guān)于飼料中單體游離氨基酸利用
淡水魚類對飼料中單體游離氨基酸的利用效果比較差，因此，在飼料中補(bǔ)充限制性氨基酸難以達(dá)到理想的效果。其根本原因是魚體內(nèi)游離氨基酸庫對飼料中氨基酸的容納量或?qū)蝹€(gè)氨基酸在短時(shí)間內(nèi)容量的快速增長的緩沖能力有限。
Cowey 和Luquet（1983）研究發(fā)現(xiàn)，魚類由魚體蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生的氨基酸對游離氨基酸池中氨基酸的貢獻(xiàn)不到50%，即有50%以上的游離氨基酸是由魚體外營養(yǎng)物質(zhì)經(jīng)過消化吸收而來的。Nillward等（1976）研究大鼠時(shí)發(fā)現(xiàn)，大鼠體內(nèi)游離氨基酸池中70%～80%的氨基酸為體內(nèi)蛋白質(zhì)降解產(chǎn)生的氨基酸供給(再合成蛋白質(zhì))，而有20%～30%的氨基酸是由體外的食物供給。由此表明，魚類體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成受食物（飼料）的影響較大，體內(nèi)氨基酸庫中所容納的游離氨基酸數(shù)量相對較小。
飼料中的游離氨基酸在進(jìn)入魚體消化道后很快被魚體吸收進(jìn)入血液、組織液中，可能會在血液或組織液中很快形成單個(gè)氨基酸量的高峰值。因此，飼料蛋白質(zhì)在消化道內(nèi)分解尚未完成的情況下難以啟動(dòng)體內(nèi)蛋白質(zhì)合成的機(jī)制。氨基酸體內(nèi)內(nèi)穩(wěn)定態(tài)生理機(jī)制可能會啟動(dòng)，這將刺激氨基酸氧化分解機(jī)制將單個(gè)氨基酸形成的高峰值削減下來以保持內(nèi)穩(wěn)定態(tài)。這樣，在飼料中添加的限制性氨基酸在進(jìn)入體內(nèi)后沒有實(shí)現(xiàn)補(bǔ)充限制性氨基酸的作用，而是很快被氧化分解掉了。有人用同位素標(biāo)記的賴氨酸在日糧中補(bǔ)充投喂，很快就會在魚體排泄物中檢測到同位素，為此提供了證據(jù)。
要保證添加的單體限制性氨基酸的養(yǎng)殖效果，一個(gè)可行的辦法是延緩飼料中單體氨基酸的吸收時(shí)間。最佳方法是用蛋白質(zhì)、多糖或硬脂酸類大分子物質(zhì)對單體氨基酸進(jìn)行包被處理。但是，目前還缺少這方面的試驗(yàn)證據(jù)，同時(shí)，包被氨基酸的使用成本也會成為一個(gè)主要的限制因素。
鑒于以上原因，在水產(chǎn)飼料中建議不要添加單體游離氨基酸，而是采用適當(dāng)增加蛋白質(zhì)水平的方法達(dá)到理想的增長效果。同時(shí)，在飼料配方編制的時(shí)候應(yīng)主要考慮10種必需氨基酸的總體平衡效果，而不是只考慮賴氨酸和蛋氨酸的含量。
1.4 單一蛋白質(zhì)原料的養(yǎng)殖效果與使用限量
文華等選用秘魯魚粉、大豆粕、生大豆、棉籽粕、菜籽餅、芝麻粕、米糠餅、米糠、小麥麩和混合麩10種飼料原料，分別制粒。經(jīng)過12周飼養(yǎng)，草魚的增重率分別為魚粉0.62%/d、大豆粕1.08%/d、生大豆粉0.22%/d、棉籽粕1.19%/d、芝麻粕0.76%/d、菜籽粕1.04%/d、米糠餅0.32%/d、小麥麩0.67%/d和混合麩0.56%/d，以棉籽粕為最佳，大豆粕和菜籽餅次之，生大豆粉最差。而蛋白質(zhì)效率則以小麥麩和混合麩為最高，生大豆粉和秘魯魚粉最低，這反映了魚類利用蛋白質(zhì)的一般規(guī)律，因?yàn)榈鞍踪|(zhì)是不可替代的營養(yǎng)素，魚類攝取的飼料優(yōu)先滿足其蛋白質(zhì)的需要，當(dāng)攝取的蛋白質(zhì)不足時(shí)，用于生長的比例大；當(dāng)攝取蛋白質(zhì)過多時(shí)，多余的蛋白質(zhì)被轉(zhuǎn)化為能量消耗掉，用于生長的比例小。
以35%的魚粉、57%的豆粕、68%的菜粕、60%的棉粕和52%的花生粕分別組成蛋白質(zhì)含量為30%的配合飼料，在室內(nèi)循環(huán)養(yǎng)殖系統(tǒng)中養(yǎng)殖草魚64d。各試驗(yàn)組草魚的特定生長率分別為魚粉組1.16±0.05%.d-1、豆粕組0.95±0.06%.d-1、菜粕組0.57±0.02%.d-1、棉粕組0.49±0.04%.d-1和花生粕組0.53±0.05%.d-1，魚粉組和豆粕組獲得很好的生長效果和飼料利用效果。在本試驗(yàn)條件下，各試驗(yàn)組草魚的形體參數(shù)、內(nèi)臟指數(shù)、主要免疫器官重量指數(shù)和血清非特異免疫力指標(biāo)如溶菌酶和SOD酶、全魚和肌肉主要營養(yǎng)成分等沒有顯著性的差異，對草魚生長和生理機(jī)能是比較安全的。豆粕組草魚血清的谷草轉(zhuǎn)氨酶、谷丙轉(zhuǎn)氨酶活力顯著高于其他各組，顯示肝胰臟可能受到一定程度的影響，而其他各組與魚粉組結(jié)果無顯著差異。魚粉組草魚全血血紅蛋白含量為71.06±9.86mg.ml-1，顯著高于其他各組，顯示出豆粕組（57.66±4.28mg.ml-1）、菜粕組（60.27±0.19mg.ml-1）、棉粕組（61.76±2.05mg.ml-1）和花生粕組（58.59±1.49mg.ml-1）草魚出現(xiàn)一定程度的貧血反應(yīng)。因此，從生長效果和飼料利用率方面看，草魚配合飼料中優(yōu)選的蛋白質(zhì)原料應(yīng)該是魚粉、豆粕，其次是菜粕和花生粕、棉粕，如果考慮到飼料原料的價(jià)格，菜粕、棉粕的價(jià)格一般為魚粉價(jià)格的25%～35%（生長速度為魚粉組的50%左右）、為豆粕價(jià)格的50%～60%左右，花生粕與菜粕、棉粕的養(yǎng)殖效果無顯著性差異，但原料價(jià)格一般高于菜粕、棉粕的價(jià)格20%～30%。因此，在原料價(jià)格高和配合飼料價(jià)格低的情況下菜粕、棉粕也是可選擇的蛋白質(zhì)原料，在本試驗(yàn)條件下，菜粕用量達(dá)到68%，棉粕達(dá)到60%，沒有對草魚的主要生理機(jī)能產(chǎn)生明顯的不利，對草魚而言應(yīng)該是較為安全的用量范圍。
因此，今后的工作應(yīng)該加強(qiáng)對主要蛋白質(zhì)原料如魚粉、豆粕、菜籽粕、棉粕、花生粕等原料在不同養(yǎng)殖魚類的使用效果以及對生理機(jī)能的影響研究，以此確定不同種類配合飼料中各種主要原料的基本用量和最高限量，這對于既保障養(yǎng)殖效果，又保障魚體正常生理機(jī)能如免疫、造血、抗病、肝功能等具有十分重要的意義。