饲用羽毛肽粉营养成分分析

2012-06-08姚清华苏德森宋永康刘文静

饲料工业 2012年2期

姚清华苏德森宋永康刘文静

随着社会发展和生活水平的提高，人类对优质水产品的需求量日益增大，对其质量的要求越来越高。水产养殖业呈现快速的集约化、工厂化生产的势头，对饲料的需求量明显增大，导致饲料主要蛋白源——鱼粉供应日趋紧张，鱼粉价格逐年攀升。近年来，水产科技人员对替代蛋白源进行了大量的研究、开发，出现了大量饲料替代蛋白源，包括豆粕、棉籽粕、肉骨粉，但这些替代蛋白营养价值参差不齐。

我国畜禽养殖业发达，副产品羽毛产量颇丰。羽毛营养成分种类丰富，除赖氨酸、蛋氨酸含量较低外，其它动物必需氨基酸含量均略高于鱼粉，且含有维生素B12和一些未知的生长因子，具有较高的营养价值，是饲料行业潜在的蛋白源。但其富含的角蛋白，难以被水产动物消化吸收是限制羽毛产品在水产养殖领域进行大规模应用的主要瓶颈。姚清华等报道了通过碱解、酶解等技术体外降解处理羽毛角蛋白，成功制备了饲用羽毛肽粉，提高了羽毛产品的体外消化率。为了全面评估、合理利用饲用羽毛肽粉，本研究分析了饲用羽毛肽粉基本营养成分、氨基酸和脂肪酸的组成及含量，并进行了营养学评价，为其在水产饲料领域的应用奠定营养学基础。

1 材料与方法

1.1 材料

羽毛粉取自福州科汇生物技术有限公司；饲用羽毛肽粉，参照姚清华等(2010、2011）方法制备。

1.2 方法

1.2.1 粗蛋白测定

参照GB/T6432—1994测定粗蛋白质。采用Kjeltec 2300 Analyze Unit自动定氮仪测定样品粗蛋白含量。

1.2.2 粗脂肪测定

参照GB/T6433—2006测定粗脂肪。采用索氏抽提法，石油醚作抽提溶剂，在55℃下抽提脂肪6 h以上，计算样品粗脂肪含量。

1.2.3 糖分测定

称取2 g样品，至250 ml容量瓶中，加50 ml水，缓慢加入5 ml乙酸锌溶液及5 ml亚铁氰化钾溶液，定容，混匀，静置30min，过滤。吸取50ml滤液，置于100ml容量瓶中，加入 5 ml盐酸(1+1，V/V)，68～70 ℃水浴加热15 min，冷却后加2滴甲基红指示液，用200 g/l NaOH中和，加水定容后，再根据GB/T5009.7—2008进行测定。

1.2.4 粗灰分测定

参照GB/T6438—2007测定粗灰分。样品在电炉上碳化至无烟，置于马弗炉550℃灼烧3 h，如果有碳粒冷却后用蒸馏水润湿，在103℃的干燥箱中蒸干，再于550℃灼烧2 h，放入干燥器冷却至室温，称重，计算粗灰分。

1.2.5 体外消化率测定

参照NY/T 915—2004测定饲用羽毛肽粉的体外消化率。

1.2.6 盐分测定

参照GB/T6438—2007测定盐分。

1.2.7 氨基酸组成测定及氨基酸系数计算

参照 GB/T18246—2000(7.1.1.1)采用日立 L8800型氨基酸自动分析仪测定样品氨基酸组成。其中，盐酸水解法测定17种氨基酸组成，并采用碱水解法测定样品中色氨酸含量。将所测得必需氨基酸换算成每克蛋白质中含氨基酸毫克数，以鱼粉氨基酸组成模式为参比，并按下式计算氨基酸分(amino acid score,AAS)及氨基酸比值系数(ratio coefficient of amino acid,RC)。

氨基酸分=[每克待评蛋白质中必需氨基酸含量(mg)/鱼粉模式中每克蛋白质相应必需氨基酸含量(mg)]×100；氨基酸比值系数=氨基酸分/氨基酸分之均数。

1.2.8 脂肪酸组成测定

取适量样品，按1.2.2提取粗脂肪，加入4 ml异辛烷，混匀，加0.5 ml质量分数为2%氢氧化钾溶液，皂化2 h，加正己烷(用NaCl饱和)1 min，取上清液备用。

岛津GC－2010气相色谱仪（配火焰离子化检测器）。色谱柱为HP88（100 m×0.25 mm×0.2 μm）。色谱（GC）条件：进样口温度250℃；载气为氮气；柱流速1.79 ml/min；柱前压216.8 kPa；柱起始温度80℃，保持3 min，以20℃/min升至175℃，再以4℃/min升至 230 ℃，保持 12 min。分流进样 1 μl，分流比 20： 1。检测器温度250℃。

以标准样品的相对保留时间定性。用面积归一化法定量。

2 结果

2.1 饲用羽毛肽粉的一般营养成分

经测定饲用羽毛肽粉粗蛋白、粗脂肪、糖分和粗灰分、盐分分别为85.05%、7.9%、1%、7.76%、0.9%。体外消化率比市售羽毛粉约提高24%。

2.2 饲用羽毛肽粉的氨基酸

饲用羽毛肽粉氨基酸种类齐全，其组成如表1所示。氨基酸总量占其总量的70.47%，占蛋白质的82.86%，具有水产动物所需的13种必需或半必需氨基酸，其中必需氨基酸含量占总量的27.78%，占氨基酸总量的39.42%，与非必需氨基酸的比值为65.07%；呈味氨基酸占总量的38.7%，占氨基酸总量的54.92%。鲜味氨基酸的天冬氨酸和谷氨酸，占氨基酸总量的17.64%；甘味氨基酸的甘氨酸和丙氨酸占氨基酸总量的16.48%；与甘味有关的丝氨酸和脯氨酸占氨基酸总量的20.80%。所有的氨基酸中脯氨酸含量最高，占氨基酸总量的11.22%；蛋氨酸含量最低，占氨基酸总量的0.37%。

氨基酸分及比值系数如表2所示，相对含量超过或接近鱼粉的必需氨基酸：异亮氨酸、亮氨酸、苏氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸、精氨酸。从比值系数分可以看出，与鱼粉相比，饲用羽毛肽粉作为水产饲料蛋白源的限制性氨基酸排序为赖氨酸、组氨酸、色氨酸、蛋氨酸+胱氨酸。

表1 饲用羽毛肽粉氨基酸组成(%)

表2 饲用羽毛肽粉氨基酸组成及氨基酸比值系数

2.3 饲用羽毛肽粉的脂肪酸(见表3)

饲用羽毛肽粉与鱼粉含有的脂肪酸种类基本一样，主要含有14种脂肪酸，但缺少动物体脑部发育及神经活动所必需的DHA(C22：6n3)。其中饱和脂肪酸（saturated fatty acids,SFA）6种，不饱和脂肪酸（unsaturated fatty acids,UFA）8种，包括4种单不饱和脂肪酸（mono-unsaturated fatty acids,MUFA），4种多不饱和脂肪酸（poly-unsaturated fatty acids,PUFA）。饲用羽毛肽粉中不饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸、ω-3不饱和脂肪酸分别约占脂肪酸总量的25%、15%、10%、2%。饲用羽毛肽粉中ω-3PUFA含量远低于鱼粉中的23%，鱼粉多不饱和脂肪酸中DHA（C22：6n3）和EPA（C20：5n3）相对含量分别高达14.6%和8%，而饲用羽毛肽粉中EPA含量仅占脂肪总量的2%。饲用羽毛肽粉中C18：0含量最高，占总脂肪酸量的34.6%；C20：1n9含量最低，占脂肪酸总量的0.16%。鱼粉中C16：0含量最高，占总脂肪酸量的30.9%；C12： 0、C18： 3n6 含量最低，分别占脂肪酸总量的0.26%。

表3 饲用羽毛肽粉脂肪酸组成及相对含量

3 讨论

在参比的饲料蛋白源中，饲用羽毛肽粉粗蛋白含量最高，比鱼粉约高36.16%，与猪血粉接近。但粗脂肪含量明显低于鱼粉，仅高于棉籽粕及猪血粉。粗灰分含量仅低于鱼粉，高于其它饲料蛋白源，具体见表4。

表4 饲用羽毛肽粉与其它饲料蛋白源主要营养成分比较(%)

饲料蛋白源的优劣不仅取决于氨基酸平衡及消化吸收率，在一定程度上也取决于适口性——呈鲜味的天冬氨酸和谷氨酸、呈甘味的甘氨酸和丙氨酸以及与甘味有关的脯氨酸和丝氨酸的含量。从表5可以明显看出，与其它饲料蛋白源相比，饲用羽毛肽粉是一类饲用风味较高和口感较好的饲料蛋白源。饲用羽毛肽粉和鱼粉的必需氨基酸分别为氨基酸总量的39.42%、42.76%，研究发现，较优的饲料蛋白源中必需氨基酸占总氨基酸量的40%左右。针对羽毛产品中各种限制性氨基酸的相应短缺量进行配方设计，选取与相应氨基酸含量较高的互补的蛋白源进行搭配，如富含赖氨酸的蚕豆粉浆蛋白粉、血粉等，富含苏氨酸、色氨酸的血粉等，富含组氨酸的豆粕、玉米粉等，或直接添加相应的限制性氨基酸。

脂肪酸是动物维持正常组织细胞结构和生理机能所必需的物质，其中部分多不饱和脂肪酸水产动物自身无法合成，必须由饲料提供或提供特定的前体物。饲用羽毛肽粉中虽含有脂肪酸，但与鱼粉相比，其主要含有饱和脂肪酸，脂肪酸的种类、含量均无法满足水产动物生长需要。研究发现，必需脂肪酸作为磷脂成分、前列腺素类、参与类脂胆固醇代谢、对水产动物生长繁殖、脑和神经活动具有重要作用。缺乏动物体神经组织活动必需的DHA，且EPA相对含量也明显低于鱼粉，研究发现，饲料中EPA含量不足时，会导致亲虾不产卵。因此，在利用饲用羽毛肽粉为主蛋白源的饲料中，可以适量添加外源性的鱼油进行平衡。

表5 饲用羽毛肽粉与其它饲料蛋白源氨基酸组成比较(%)

4 结论

①饲用羽毛肽粉粗蛋白、粗脂肪、糖分和粗灰分、盐分分别为85.05%、7.9%、1%、7.76%、0.9%。

②饲用羽毛肽粉含有18种氨基酸，总氨基酸、必需氨基酸和呈味氨基酸分别占总量的70.47%、27.78%、38.70%，总氨基酸占蛋白质的82.86%，必需氨基酸和呈味氨基酸分别占氨基酸总量的39.42%和54.92%。饲用羽毛肽粉作为鱼粉替代品的限制性氨基酸为赖氨酸、组氨酸、色氨酸、蛋氨酸+胱氨酸。

③饲用羽毛肽粉含14种脂肪酸，不饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸、ω-3不饱和脂肪酸分别占脂肪酸总量的25%、15%、10%、2%，EPA占脂肪酸含量的2%，未发现含有DHA。

④饲用羽毛肽粉含有丰富的营养，但其作为水产动物饲料蛋白源在氨基酸平衡及不饱和脂肪酸含量较鱼粉差，可通过调整营养配方，改善其应用价值。

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