鱼虾蛋白质的高效利用（下）

2016-09-03陶青燕诺伟司国际贸易上海有限公司

当代水产 2016年9期

■ 陶青燕（诺伟司国际贸易（上海）有限公司）

鱼虾蛋白质的高效利用（下）

■ 陶青燕（诺伟司国际贸易（上海）有限公司）

陶青燕，动物营养博士，现任诺伟司中国区水产技术总监，负责诺伟司全球水产技术在中国区域的传播与本土化实践。曾供职于国内大型水产饲料企业，担纲技术研发与管理工作10余年，长期致力于水生动物微量营养的研究与开发，对于水生动物消化生理，水生动物营养代谢性疾病，非常规饲料营养价值评估都具有丰富经验及独到见解。

在鱼虾类饲料中应用合成氨基酸已经得到大多数配方师的认可，特别是羟基蛋氨酸由于在体内需要经过两步酶的作用生成蛋氨酸，从而具有生理缓释作用，因此是不需包被的缓释蛋氨酸源，是最为经济有效的水产用蛋氨酸。在不同消化结构的鱼虾上都可以按照与完整蛋白来源蛋氨酸完全相同的生物学效价进入配方设计。相对于其它氨基酸，蛋氨酸的添加往往是最有难度的。这是与蛋氨酸独特的生理特性直接相关的。最为重要的是血液蛋氨酸浓度是影响动物采食量的重要血液因子。也就是说，当合成蛋氨酸迅速进入血液以后会导致血液蛋氨酸浓度的迅速上升，从而导致采食量的下降，而具有生理缓释功能的羟基蛋氨酸的血液蛋氨酸浓度的变化则是要更为缓慢和持久的。目前市面上有更多不同类型蛋氨酸源的选择，对于鱼类特别是无胃鱼和虾，吸收速度过快对于这些动物反而会成为利用率低的重要原因。此外，一般的合成氨基酸都是L型的，而晶体蛋氨酸是DL型的，虽然鱼虾同陆生动物一样都具有将D型蛋氨酸转变为L型的能力，但D型氨基酸往往是鱼类不喜欢甚至是厌恶的。

3 消除抗营养因子

一般认为动物性蛋白质的消化率比植物性蛋白质高，但事实是豆粕的鱼虾蛋白质消化率要高于很多我们常用的动物蛋白，诸如鱼排粉，肉粉，肉骨粉等。与此同时，即使豆粕具有较高的蛋白质消化率，且具有较高的性价比，水产配方师还是会控制豆粕的用量，并大量使用蛋白质消化率较低的菜粕或棉粕。这种消化率的实测数据同人们对原料应用的实际感受的差异除了氨基酸平衡的原因外，主要来源于植物性原料普遍存在的抗营养因子。

吉林农业大学的王桂芹教授（2016）汇总了豆粕替代鱼粉的相关研究得到用大豆蛋白替代鱼粉蛋白，每替代10%蛋白，各种鱼的采食量平均降低3.46%，而生长下降平均值为6.98%。豆粕抗营养因子中对鱼类健康影响最大，抗原性和致敏性最强的是大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白。这些抗原蛋白不能通过高温灭活，图2的研究结果显示即使是虾料的长时间高温也对饲料中的大豆抗原几乎没有破坏作用。而膨化的高剪切力可显著降低配方中的大豆抗原（图3）。对比图2和图3可以看到膨化加工相对于普通硬颗粒加工在降低大豆抗营养因子对肠道的损伤所展现出的优势，但另一方面，膨化或过度加热又可导致蛋白质的消化率下降，这主要与高温过程中大量的交联键形成有关。

4 添加角蛋白酶

不同来源的蛋白具有不同的蛋白质消化率，这是由蛋白质本身的结构所决定的。那些结构越稳定，越疏水的蛋白质就越难于被动物所消化，反之那些结构越疏松，亲水的蛋白质就易于被动物分泌的蛋白酶类所分解。二硫键是蛋白质分子侧链间唯一的共价键,二硫键的多少对蛋白质结构的稳定性具有决定性的作用，从而限制了蛋白质的消化率。常规动物源性蛋白中难于消化的有角蛋白，胶原蛋白，弹性蛋白，它们主要来源于动物的皮毛，筋腱和血管，由于这些结构蛋白含有大量二硫键，而动物自身的消化酶不能分解二硫键，从而导致大量的肽链由于二硫键的折叠包裹而不能接触到消化液而难于消化。因此羽毛粉，肉骨粉，肉粉，鱼排粉等往往具有较低的蛋白质消化率和动物生产表现。而植物蛋白中难于消化的蛋白主要是醇溶蛋白，醇溶蛋白中的二硫键及其强烈的疏水性是导致其难于消化的主要原因。谷物中醇溶蛋白的含量决定了谷物蛋白的可消化程度，同时由于醇溶蛋白与淀粉颗粒之间的包埋，还会进一步导致能量的消化率下降。

角蛋白酶是一种新型的饲料用酶，在我国可以应用于饲料的角蛋白酶产品首次出现在2013年的饲料添加剂目录中，并在分类上有别与普通的饲料用蛋白酶。角蛋白酶实际上具有二硫键还原酶和多肽水解酶的活性，也就是说角蛋白酶除了能分解普通蛋白酶能分解的蛋白质外，还能通过降解二硫键，极大的提高动物对那些自身和普通蛋白酶不能消化的蛋白质的利用，从而扩大了鱼类对于饲料蛋白质的可利用范围。目前普遍认为角蛋白酶的降解过程首先由二硫键还原酶作用于二硫键，将胱氨酸（一S—S一）还原为半胱氨酸（一SH），在消除二硫键对多肽链的束缚后，多肽在角蛋白酶和动物内源蛋白酶的作用下逐渐水解成多肽、寡肽和游离氨基酸，并最终为动物消化吸收。在我们的大量试验条件下证实，角蛋白酶DP100在水产饲料中可以释放1.5%左右的可消化蛋白，这些蛋白是一部分来源于因二硫键的束缚而不能被动物利用的蛋白，一部分为协同内源蛋白酶提高消化率获得的可消化蛋白。同时角蛋白酶DP100可以提高鱼体对大豆抗原的分解能力，从而具有保护肠道健康的作用。