豌豆分离蛋白和豌豆浓缩蛋白替代部分鱼粉对鲤鱼生长性能的影响

李云兰 高启平 王若军

(1.通威股份有限公司水产研究所，四川成都 610041；2.中国农业大学农学与生物技术学院神内(中国)农牧经营研究中心，北京100083)

豌豆分离蛋白和豌豆浓缩蛋白是豌豆精制淀粉后剩余部分经湿法喷雾干燥和干法风选分离得到的两种蛋白粉，粗蛋白含量分别在70%和50%以上。富含的赖氨酸占粗蛋白的7.11%～7.45%，与鱼粉（7.71%）接近，蛋氨酸是第一限制性氨基酸，仅占粗蛋白的0.9%（鱼粉为3.04%左右），抗营养因子少，目前多用于食品领域及宠物饲料中。水产动物研究方面，在大西洋鲑和遮目鱼、虹鳟上有少量报道，本试验研究两种蛋白源替代鱼粉后对鲤鱼生长性能的影响，为两种蛋白源在鲤鱼饲料中的应用提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验鱼种与原料

鱼种为通威股份原种场早繁建鲤F7，规格整齐、体质健壮、初始平均规格18.53 g/尾。

豌豆分离蛋白（PPI）和豌豆浓缩蛋白（PPC）购自山东某淀粉加工企业，豌豆分离蛋白为黄色粉末，豌豆浓缩蛋白为浅黄色粉末，均99%过100目，pH值6～8。豌豆浓缩蛋白具有生豌豆浓郁的豆腥味、略带苦味，两种蛋白源和鱼粉的主要营养成分见表1。

1.2 试验设计和试验饲料

试验采用“五等”即粗蛋白、总能、赖氨酸、蛋氨酸和有效磷相等的设计原则，共7个处理，每个处理3个重复，每个重复约105尾鱼。7个处理分别为1个对照组，鱼粉用量为10%，3个PPI组和3个PPC组，分别替代对照中33%、66%和100%鱼粉，其中豌豆分离蛋白用量为3%、6%和9%，豌豆浓缩蛋白用量为4.5%、9%和13.5%。在四川通威生产性大机组上制作成粒径3.5 mm的硬颗粒饲料，粉碎机筛片筛孔φ1.2 mm，调质温度85～90℃，调质时间25～30 s，环模压缩比1：14，试验料配方和实测营养组成见表2。

表1 主要原料实测营养成分(%，DM)

表2 试验饲料配方及主要营养成分实测值（%，DM）

1.3 饲养管理

饲养试验在通威股份水产科技公司生态池网箱（生态池水深2.5 m，网箱双层，规格1 m×2 m×1.6 m）中进行，每箱约105尾。从2010年7月27日至10月9 日，共 75 d。试验期间水温 23.1～30.8 ℃，DO＞7.0 mg/l，pH值8.2±0.5,从8:30到17:30每天均匀投喂4次，按相同投饲率投喂至表观饱食，投饲量根据水温、摄食情况适当调整。

1.4 观测指标

试验开始和结束时停食24 h，称重并计数，记录每日摄食量、死亡尾数和重量。计算成活率、增重、特定生长率(SGR)和饲料系数。试验结束时每个处理随机取10尾鱼称重并测量体长后解剖，分离肝胰脏称重，分离肠道测定肠长，计算肥满度、肝胰脏指数和肠长指数。

此外，试验开始后第1～20 d由饲养员对鱼群的抢食情况进行主观评分，抢食积极记10分，抢食比较积极8分，抢食较差6分，统计计算适口性得分。

1.5 数据处理

采用SPSS11.5软件对数据进行单因素方差分析（One-way ANOVA），差异显著的结合Duncan's法进行多重比较，统计显著性水平设为P＜0.05，结果用“平均数±标准差”表示。

2 试验结果

2.1 豌豆分离蛋白和豌豆浓缩蛋白替代鱼粉对鲤鱼生长性能的影响（见表3）

表3 豌豆分离蛋白和豌豆浓缩蛋白替代鱼粉对鲤鱼生长性能的影响

豌豆分离蛋白替代100%鱼粉组增重和特定生长率显著高于对照组、饲料系数显著低于对照组(P＜0.05)，其余处理组与对照间相比差异不显著(P＞0.05)，各组间成活率没有显著差异(P＞0.05)。

豌豆分离蛋白组鲤鱼生长性能显著优于豌豆浓缩蛋白组，其中豌豆分离蛋白组增重和特定生长率显著高于豌豆浓缩蛋白替代100%鱼粉组，豌豆分离蛋白替代66%和100%鱼粉组特定生长率显著高于豌豆浓缩蛋白替代66%鱼粉组(P＜0.05)，豌豆分离蛋白替代100%鱼粉组饲料系数显著低于豌豆浓缩蛋白组(P＜0.05)。此外，豌豆浓缩蛋白组内，替代33%鱼粉组增重和特定生长率显著高于替代100%鱼粉组(P＜0.05)。

2.2 豌豆分离蛋白和豌豆浓缩蛋白替代鱼粉对鲤鱼肥满度和脏器指数的影响（见表4）

表4 豌豆分离蛋白、豌豆浓缩蛋白替代鱼粉对鲤鱼肥满度和脏器指数的影响

两种豌豆蛋白替代鱼粉后对鲤鱼肥满度、肠长指数无显著影响（P＞0.05），但显著影响肝胰脏指数，对照组显著高于豌豆分离蛋白替代100%鱼粉组和豌豆浓缩蛋白组（P＜0.05）。

2.3 适口性评分(见表5)

表5 试验料适口性评分

由表5可知，无论哪种饲料前10 d的适口性得分都比后10 d低，养殖动物对新料有一适应过程。第1～10 d豌豆浓缩蛋白替代100%鱼粉组鲤鱼抢食略差，其余比较积极。第11～20 d除豌豆浓缩蛋白替代100%鱼粉组外，其余抢食都非常积极。可见，豌豆浓缩蛋白用量13.5%可观察到对鲤鱼适口性有不良影响。

3 讨论

3.1 豌豆分离蛋白和豌豆浓缩蛋白替代鱼粉对鲤鱼适口性的影响

植物蛋白替代鱼粉存在适口性差的问题，不同鱼种及同种鱼不同生长阶段反应可能不同。鱼粉中有多种促摄食物质，适口性较好，本试验中两种豌豆蛋白粉的适口性都比鱼粉差，尤其是采用干法风选制得的豌豆浓缩蛋白，豆腥味浓。豆腥味的形成是豆类中的脂肪在自身脂肪氧化酶的作用下形成脂肪酸过氧化物，再经脂肪酸氢过氧化物裂解酶分解生成短碳链的醇类、酮类和醛类等挥发性物质，其中起主要作用的呈味物质是己醛。本试验中采用相同投饲率投喂，各组摄食量没有表现出差异，但通过适口性评分观察到豌豆浓缩蛋白用量13.5%时，对鲤鱼的摄食积极性有长期的不良影响，而用量9%及以下时，鲤鱼能够较好适应。豌豆分离蛋白是利用蛋白质酸沉碱溶的特性通过反复调整pH值分离得到的蛋白质，在此过程中脂肪酸氧化酶起的作用很弱，产品基本无异味，对适口性影响非常小。用植物蛋白替代鱼粉在实际应用中可考虑添加诱食剂。

3.2 豌豆分离蛋白和豌豆浓缩蛋白在鲤鱼料中的适宜用量

随豌豆分离蛋白替代鱼粉比例的升高，增重和特定生长率逐渐升高，饲料系数逐渐降低，其中替代100%鱼粉组增重和特定生长率较对照组分别升高6.33%和2.16%，饲料系数较对照组降低4.39%，且都达到显著水平(P＜0.05)，表明豌豆分离蛋白可替代鱼粉，且用量越高对鲤鱼生长性能的促进越明显。高松（2010）开展了等氮、等能下豌豆分离蛋白替代黑鲷幼鱼饲料中（对照组鱼粉60%）8%和16%鱼粉，结果显示，替代鱼粉后对黑鲷生长性能无显著影响，本试验结果与之类似。豌豆浓缩蛋白替代鱼粉后，增重、特定生长率和饲料系数与对照组间均没有显著差异（P＞0.05），但替代33%鱼粉组特定生长率和增重显著高于替代100%鱼粉组（P＜0.05）,表明随替代比例升高，鲤鱼生长速度减慢，饲料系数也有升高的趋势，可见豌豆浓缩蛋白可替代部分鱼粉，这与在大西洋鲑和虹鳟上的报道一致。Overland等（2009）分别用粗蛋白含量为35%和50%的两种豌豆浓缩蛋白20%等蛋白替代对照组鱼粉（对照鱼粉67.38%）喂养初始体重为160 g的大西洋鲑84 d，增重和摄食量没有显著差异，粗蛋白50%的PPC组饲料利用率有下降趋势。Thiessen等（2003）研究表明，在虹鳟饲料中，豌豆浓缩蛋白用量20%（相应降低豆粕用量），对虹鳟生长性能、养分消化率均无显著影响。

本试验中未考察豌豆蛋白抗营养因子对肠道组织结构的影响。据报道，豌豆中存在胰蛋白酶抑制剂、红细胞植物血凝素和植酸等多种抗营养因子，但含量低于大豆，如胰蛋白酶抑制活性比生大豆低5～20倍。Overland等（2009）研究表明，在大西洋鲑（160 g）饲料中使用20%豌豆浓缩蛋白养殖84 d，肠道组织切片未观察到损伤。Penn等（2011）比较了豌豆浓缩蛋白组（35%PPC+10%FM）与鱼粉组(20%FM)养殖大西洋鲑（初始体重2.36 kg）8周后对肠道组织结构的影响，在后肠观察到类似大豆及其副产物引起的典型“肠炎”症状，表现为黏膜皱襞高度降低，上皮细胞脱落、吸收细胞中正常核上空泡减少或消失、固有层变宽、固有层中细胞成分增多等。从这些结果可推测本试验设计用量不会对肠道产生明显的负面影响。

综上可见，本试验条件下豌豆分离蛋白可完全替代鱼粉，适宜用量9%；豌豆浓缩蛋白可替代33%鱼粉，结合适口性建议适宜用量不超过4.5%。

4 原料标准

目前豌豆蛋白粉没有统一标准，由于加工工艺不同，产品营养参数变异大，如粗蛋白含量50%～90%。类似产品大豆蛋白粉采用GB/T 22493—2008，质量指标对低变性大豆蛋白粉规定了氮溶解指数(NSI)不低于55%。根据加工工艺不同，豌豆蛋白粉加工过程中无高温或经短时高温，蛋白质热变性程度低，氮溶解指数通常不低于80%，因此，NSI不是重点关注指标。建议重点关注粗蛋白、粗纤维和赖氨酸，豌豆分离蛋白的粗蛋白不低于75%，粗纤维不高于1.5%，赖氨酸不低于5.3%；豌豆浓缩蛋白的粗蛋白不低于50%，粗纤维不高于6.5%，赖氨酸不低于3.5%。

[1]Overland M,M.Sorensen,T.Storebakken,et al.Pea protein concentrate subsituting fish meal or soybean meal in diets for Atlantic salmon(Salmo salar)-Effect on growth performance,nutrient digestibility,carcass composition,gut health,and physical feed quality[J].Aquaculture,2009(288):305-311.

[2]Penn M H,E.A.Bendiksen,P.Campbell,et al.High level of dietary pea protein concenteate induces enteropathy in Atlantic salmon(Salmo salar L.)[J].Aquaculture,2011(310):267-273.

[3]Borlongan I G,P.S.Eusebio,T.Welsh.Potential of feed pea(Pisum sativum)meal as of protein source in practical diets for milkfish(Chanos chanos Forsskal)[J].Aquaculture,2003(225):89-98.

[4]麻浩.大豆种子脂肪氧化酶与豆制品产生豆腥味关系的研究进展[J].中国油料作物学报,1999,21(2):73-76.

[5]Carter C G,R.C.Hauler.Fish meal replacement by plant meals in extruded feeds for Atlantic salmon,Salmo salar L[J].Published in Aquaculture,2000(185):299-311.

[6]Thiessen D L,G.L.Campbell,P.D.Adelizi.Digestibility and growth performance of juvenile rainbow trout(Oncorhynchus mykiss)fed with pea and canola products[J].Aquaculture Nutrition,2003(9):67-75.

[7]Castell A G,W.Guenter,F.A.Igbasan.Nutritive value of peas for nonruminant diets[J].Animal Feed Science Technology,1996(60):209-227.

[8]郭兴凤,莫重文.豌豆蛋白粉的制取研究[J].郑州粮食学院学报,1995,16(3):70-73.