棕榈油在水产饲料中的应用

韩雨哲 刘 芳 姜柏桥 任同军 姜志强 尤宏争

1 前言

据估计，目前世界鱼油产量的70%以上被用在水产饲料上（Tacon等，2003）。由于鱼油的主要来源也是捕捞渔业的产品，这很大程度上限制了鱼油的产量。以鱼养鱼的传统养殖模式在今天看来已经对水产业产生了极大的制约作用。另外日益激增的鱼油需求必将导致鱼油价格的大幅升高。本着节约成本以获得最大的经济效益的原则，用更经济相对产量更大的植物油部分替代鱼油已成为研究的重点。

目前对于水产饲料中植物油的应用已有了许多报道（Ng等，2007；Thomas等，2003；Richard 等，2006；Montero等，2003）。植物油，主要是指大豆油、棉籽油、花生油、葵花籽油、菜籽油、芝麻油、棕榈核油、椰子核油、亚麻籽油、蓖麻籽油以及加上从果肉中提取的棕榈油和橄榄油，此外还有从玉米副产物中提取的玉米胚芽油。其中,大豆油与从棕榈果肉中提取的棕榈油及从棕榈核提取的棕榈核油其年产量均为3000万吨左右,也就是说,大豆油和棕榈油主导整个国际植物油的市场（刘喜亮等，2005）。与大豆油不同的是,棕榈油是从果肉中制取的油,只是以油这种单一形式进行流通。棕榈油作为世界上单位产量最高的油脂，分别占世界植物和销售油脂的28.3%和23.4%，同时其也可以作为鱼油的替代品（Ng等，2006）。在其主产地马来西亚，棕榈油每年每公顷可产3800 kg，这使得油棕（棕榈树）成为油脂的最大产量来源。作为终年生长的植物，它可以产油25年左右，与其他主要的含油种子植物相比，这保证了此种油脂的充足来源与低廉的价格。棕榈油是世界油脂市场中最廉价的植物油。同时原料的国际化使得在全球范围内的棕榈油运输成为可能。2005年在欧洲西北部的市场中粗棕榈油的价格是每吨422美元，与此同时，大豆油和油菜籽油分别为545美元和669美元（Ng等，2007）。同年鱼油的价格为每吨750美元（FAO，2006）。

油棕（Elaeis guineensis Jacq）属多年生单子叶植物，是热带木本油料作物。植株高大，须根系，茎直立，不分枝，圆柱状。叶片羽状全裂，单叶，肉穗花序（圆锥花序)，雌雄同株异序，果实属核果。油棕原产地在南纬10°～北纬15°、海拔150 m以下的非洲潮湿森林边缘地区，主要产地分布在亚洲的马来西亚、印度尼西亚，非洲的西部和中部，南美洲的北部和中美洲。我国引种油棕已有80多年的历史。现主要分布于海南、云南、广东、广西省。棕榈油是从油棕果实的橘红色中果皮中提取得到的脂肪，它含有45%～55%的油脂（Edem，2002）。粗（红）棕榈油是从精炼前的中果皮中提取出的新鲜油脂，由棕榈油压制机产出，粗棕榈油的分离和精提是由棕榈油精炼厂完成的。棕榈油精和上等的油精是棕榈油经精炼、漂白和除味后的部分。分馏减少了作为主要的饱和脂肪酸的棕榈酸和增加了单不饱和油酸（MacFarlane等，1984；Chong等，1981）。

首先，棕榈油含有高比例的棕榈酸及大量的油酸和亚油酸，这些物质使得其不饱和脂肪酸含量高于可可油或棕榈仁油。红棕榈油含有50%的饱和脂肪酸、40%的单不饱和脂肪酸及10%的多不饱和脂肪酸（Edem，2002），其饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸的比例接近1：1，这也就决定了棕榈油在相对低温时可以保持液态形态，使配方可以在相对宽的温度范围内设计。据 British Nutrition Foundation，BNF（1987）报道，棕榈油精和高级油脂更加的不饱和，因为棕榈油在室温下不用加氢就是半固体的，而其他的油脂如大豆油、油菜籽油在工业生产人造黄油过程中是需要加氢的。氢化作用会引起一定数量的反式脂肪酸的产生，这种物质对健康有不确定的影响。第二，棕榈油及其小碎片含有生育酚，其富含γ-生育三烯酚。这种在生理学上有维生素E（VE）功能的物质是天然抗氧化剂。生育酚可以延缓氧化，避免产生难闻的气味，而且，他们占据自由基结合位点，保护生物学系统不受氧化及癌变，抑制胆固醇的生物合成及血小板聚集（Edem，2002）。第三，粗棕榈油的特征性颜色是由其大量的类胡萝卜素含量（500～700 mg/l）形成的。α-胡萝卜素和β-胡萝卜素是主要的组分，γ-生育三烯酚、番茄红素和叶黄质也含有相似的含量（Cottrell，991）。类胡萝卜素与 VE、抗坏血酸、酶以及蛋白质是生物抗氧化网络的成员，含有较高的氢氧根自由基反应活性和自由脂肪过氧化基活性较小的种类，这保护了细胞免受氧化的伤害。而其大量的β-胡萝卜素（VA原）及VE和其较少的亚油酸、亚麻酸含量使其成为世界上氧化稳定性最好的油脂之一（Loncin，1970）。基于以上几个营养学特点，棕榈油成为最合适的鱼油替代品之一。

2 棕榈油的应用

2.1 增加饲料的抗氧化性

现在的水生动物商品饲料中含有高比例的多不饱和脂肪酸，这使得水产饲料极易氧化酸败，用这种饲料投喂的鱼，脂类氧化对其生物膜的毒害作用将加剧。粗棕榈油含有48%的饱和脂肪酸，它更不易于氧化酸败。棕榈油也是最富含天然胡萝卜素的一种植物（700～800 mg/kg），这使其有一种与众不同的橙红色。同时也是一种优质的天然VE源（600～1000 mg/kg），是一种唯一的生育酚(18%～22%)与生育三烯酚(78%～82%)的混合型植物油。β-胡萝卜素和VE都是良好的营养性抗氧化剂（Sambanthamurthi等，2000）。在高脂肪含量的饲料中添加棕榈油是一种可行和经济的方法控制其氧化酸败。最近的研究报道（Ng等，2004），当大西洋鲑的精制饲料中添加棕榈油占脂肪比例由10%增加到50%时，饲料总胡萝卜素含量由79.6 mg/kg增加到了114.4 mg/kg。并且用添加棕榈油的饲料投喂鲑鱼，在适口性和摄食量上都没有明显影响（Ng等，2007）。

2.2 棕榈油对生长及体组成的影响

Bell等（2002）报道，与饲喂全鱼油鱼相比，棕榈油占饲料油脂的25%～100%对大西洋鲑后期仔鱼的生长率和饲料转化率没有显著影响。在商业养殖条件下，给大西洋鲑鱼饲料中添加10%、25%、50%或100%的棕榈油对其生长及饲料利用效率都没有明显的降低作用（Ng等，2007）。Fonseca-Madrigal（2005）等报道，在饲料中不同梯度棕榈油替代鱼油后虹鳟的生长、饲料利用效率都没有明显影响。在这些研究中，死亡率都不是由饲料引起的，鱼都处于良好的状态下，肝和内脏对肌肉指数都很正常。肝脏、心脏和肌肉样品都没有明显的组织病理学变化（Bell等，2002）。

在欧洲鲈日粮中，棕榈油作为植物油混合中的一种，以占总油脂的12%和15%添加，对欧洲鲈的生长及肝指数均没有明显影响,但是血浆胆固醇的含量，两者均比对照组低（Richard等，2006）。商品规格的鲑鱼肌肉脂肪组成不会受到饲料中高棕榈油的影响，但是Bell（2002）等报道，用高棕榈油含量的饲料饲喂鲑鱼后期幼鱼30周，肌肉的脂肪含量有轻微的降低。Tortensen等（2000）在对大西洋鲑饲喂高棕榈油含量的日粮后，没有发现血浆的增加或脂蛋白胆固醇水平的升高。肌肉中所含有的色素和虾青素浓度并没有受到饲喂棕榈油饲料的影响。一般认为鲑鱼不具有将β-胡萝卜素转化为虾青素的能力，而虾青素是鲑鱼肌肉中最主要的一种类胡萝卜素。Rosenlund等（2001）在应用油菜籽油、亚麻油、禽类油脂、棕榈油或大豆油与鱼油混合的饲料饲喂大西洋鲑，与投喂全鱼油饲料的大西洋鲑相比在肌肉质地上没有显著区别。

这些初步的研究表明，在某些冷水性的鲑鳟类中，棕榈油可以在以鱼粉为主要蛋白源的饲料中部分替换鱼油而且不会对其生长、饲料利用效率或者一些重要的肌肉质量指标，如脂肪含量，质地和色泽产生不利影响。

2.3 棕榈油对养殖动物肌肉脂肪酸组成的影响

肌肉是鱼类的主要消费部分，而海水鱼又以其肌肉中含有大量的高不饱和脂肪酸而著称。换句话说，海水鱼的主要营养价值就体现在其肌肉的不饱和脂肪酸比例之上。众所周知，鱼体肌肉的脂肪酸组成是饲料脂肪酸组成的直接体现。而棕榈油中不含有n-3系列的高不饱和脂肪酸（HUFA），这会直接导致海水养殖鱼类的经济价值的降低。在对鲑鱼所作的实验中发现，肌肉脂肪中的脂肪酸组成体现了与棕榈油添加的相关性，即体现在16:0、18:1(n-9)、18:2(n-6)的含量上，总饱和脂肪酸及单不饱和脂肪酸与饲料中棕榈油的增加呈线性相关。随着饲料中棕榈油含量的增加，EPA的浓度显著的降低，但是DHA的含量只在棕榈油占饲料总脂肪的100%时才显著降低（Bell等，2002；Caballero等，2002）。在高脂肪饲料中添加高浓度的棕榈油将会降低肌肉中对人类有益的n-3系列HUFA含量。为了防止在肌肉二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六稀酸（DHA）含量上出现显著的减低，Bell等（2002）建议，棕榈油在大西洋鲑的饲料中占脂肪的比例不应高于50%。因此，在饲料中添加棕榈油应该在配方中添加适当比例的HUFA来源，如鱼油和鱼粉。

另一个方法是在收获前使用含鱼油的饲料饲喂鲑鱼，这样它们在收获时的肌肉脂肪酸水平将会达到正常（Ng等，2007）。这个方法使在生长期的主要时间内饲料中添加高水平的棕榈油成为可能，从而在不影响其营养价值的前提下节省饲料成本。这种方法在对欧洲鲈的实验中（Richard等，2006）得到了很好的验证，前期（64周）投喂含有40%鱼油和60%混合植物油（棕榈油、油菜籽油和亚麻籽油），后期（20周）投喂全鱼油饲料，结果其肌肉n-3系列HUFA的含量及其对人类的营养价值依然很高。基于以上两种方法，饲料中添加棕榈油作为鱼油的替代品是可行的，在生产中，对养殖鱼类肌肉脂肪酸产生的不良影响也是可以避免的。

3 结论

棕榈油相对于其他植物油具有单位产量大，来源稳定以及脂肪酸比例合理等优势，在今后的研究中有可能成为鱼油良好的替代油脂。在水产饲料中合理的使用棕榈油将会降低由鱼油引起的成本增加，也必将降低水产养殖对鱼油的依赖，对世界水产养殖及水产饲料工业会产生积极的影响。目前对棕榈油的应用研究主要集中在一些欧洲的冷水性鱼中，如大西洋鲑、虹鳟等，在其他鱼类饲料中应用的研究甚少。在今后的研究中棕榈油应用于其他鱼类，如花鲈、牙鲆等也将成为其研究的重点。

21篇，刊略，需者可函索）