你还在为水产饲料配方的鱼粉替代发愁吗?生理缓释型蛋氨酸或能帮到你
2018-06-23当代水产庞涛程纯明微信公众号tsfish
■ 《当代水产》庞涛 程纯明 文/图 [ 微信公众号:tsfish ]
这几年,在水产饲料营养需求配比中,有一个词经常被饲料研究工作者提及,那就是氨基酸平衡。氨基酸能够平衡,关系着鱼虾的消化和生长速度,也关系着鱼粉综合替代的成功与否,而在其中,蛋氨酸的应用日益显得重要。在这之前,由于氨基酸消化不同步的问题,蛋氨酸的使用一直是褒贬不一,随着氨基酸基础研究工作的进展以及各类鱼虾营养需求研究工作的进步,蛋氨酸在氨基酸平衡上的效用也逐步被人们认可。
不过,由于蛋氨酸的特性,它在无胃鱼、杂食性鱼类以及消化道短小的对虾上的应用一直停滞不前。随着包膜蛋氨酸的出现,这一情况有所改善,但应用成本比晶体蛋氨酸显著增加,应用前景依然有待挖掘。如何开发推广更有竞争力的类蛋氨酸产品,是生产企业的新追求。
诺伟司国际公司(简称“诺伟司”)是全球范围内为数不多的蛋氨酸生产商之一,这几年一直在鱼粉综合替代上努力突破。而生理缓释水产专用蛋氨酸就是他们的“法宝”之一。
上海海洋大学教授冷向军
如今的蛋氨酸行业发展情况如何,在水产饲料营养中的作用有多大,本刊约访了上海海洋大学教授冷向军以及诺伟司东北亚水产技术总监陶青燕博士,从学术以及应用的角度,给我们解读关于水产蛋氨酸应用的相关问题。
缓释型蛋氨酸对无胃鱼、对虾作用比晶体蛋氨酸显著
《当代水产》:能否跟我们简单介绍一下,国内蛋氨酸处于怎样的发展状态?
冷向军:蛋氨酸在全球生产来说,是一个垄断型的行业,所以生产的厂家不是很多。由于它的需求量比较大,因此每个厂家的生产状况对蛋氨酸的市场波动影响也较大。
全球蛋氨酸的年设计产能约160万吨,实际年产生量约为120万吨。目前国内蛋氨酸的年生产量大概是在20万吨左右,使用的蛋氨酸有相当的一部分是进口的,2016年国内的进口量约18万吨。按照目前的产品和需求量,正常情况下基本能满足国内对蛋氨酸的使用需求。
《当代水产》:您一直专注于饲料营养的研究,您觉得蛋氨酸目前在水产养殖上的运用效果如何?
冷向军:传统的蛋氨酸也叫作晶体蛋氨酸。晶体蛋氨酸运用在水产品种上,实验发现对有些水产品种是没有效果的。
之所以会对有些水产动物没有效果,主要是因为不同的鱼虾的消化道不同,氨基酸进入消化道不需要被降解就能直接被吸收,所以吸收速度就快。而鱼粉、豆粕是完整蛋白,需让大蛋白变成小分子后才能被消化。因此,消化需要一个过程,这导致来自于晶体蛋氨酸与来自于蛋白质的蛋氨酸吸收不同步。从营养学来讲,一种氨基酸是合成不了蛋白质的,必须要20种以上的氨基酸一起才能合成蛋白质。如果只有一种蛋氨酸的峰值(来自于晶体蛋氨酸),其它的氨基酸不能与之匹配,则难以产生效果,这就是我们所说的木桶效应。有些鱼类不能用晶体氨基酸,就是这个原因。
有胃鱼把食物吃下去能起到缓冲的效果,即食物到了胃里面会停留一段时间,再往肠里面移动。实际上虾也是有胃的,他们对晶体蛋氨酸也不能利用,关键是它进食太慢,饲料放到水里面泡1~2小时才能被吃掉。
因此,大家都在寻找优良的解决办法,即如何减缓蛋氨酸在消化道的消化速度。方式之一就是像诺伟司推出的这种产品,是针对那些晶体蛋氨酸运用上没有效果的水产动物。羟基蛋氨酸钙,本身不是氨基酸,但它在进入身体之后经过转化可以成为蛋氨酸,所以它产生了一个转化时间,正好可以让它等到完整蛋白来源的其它氨基酸进来,从而达到平衡。
《当代水产》:您之前是否有接触过诺伟司推出的水产用缓释性蛋氨酸,如何评价它?美瑞特和包膜蛋氨酸作为添加剂的热损率如何?
诺伟司东北亚水产技术总监陶青燕博士
冷向军:我们做过美瑞特TM和包膜蛋氨酸的效果对比,发现它们的效果差不多,相较于晶体氨基酸有显著的改善。不同点在于性价比的问题,包膜蛋氨酸毕竟要多一道工序,成本上比晶体蛋氨酸会有所增加。
热损率这方面暂时没做过实验,但从它的结构来说,因为是钙盐,会比晶体氨基酸要稳定。
《当代水产》:随着大环境的变化,未来淡水养殖产量有可能会下降,若真如此,您认为我国水产饲料市场还有发展空间吗?
冷向军:虽然我国水产养殖总量是已经趋于稳定,但我们的配合饲料使用率还不高。吃食性水产动物(可以摄食配合饲料的水产动物)的养殖产量以2,500万吨计,饲料系数以1.5计,则水产饲料的总需求量为3,750万吨,而目前,我国的水产配合饲料产量约1,900万吨,水产饲料市场仍有较大的发展空间。
美瑞特TM为水产专用生理缓释蛋氨酸源,可实现氨基酸和完整蛋白同步代谢
《当代水产》:诺伟司生产的水产生理缓释型蛋氨酸美瑞特TM是什么时候开始进入中国市场的,目前在水产上运用的情况怎样?
陶青燕:2013年,中国开始启动新的添加剂目录,美瑞特TM由此正式注册进入中国市场。过去,在完成北美蛋氨酸工厂扩产之前,诺伟司在全球的供应量是偏紧的,因此在中国市场投入的蛋氨酸也是不足的,推广力度也不大。随着新工厂的投产和生产线的优化改造,诺伟司的蛋氨酸产能会逐渐增加,我们也将逐步通过技术服务、产品服务提高在中国市场的占有率,而水产专用的生理缓释蛋氨酸的市场推广工作也将成为我们新的重点。
在中国市场推广的初期,很多客户都先是小规模采购进行各种严格谨慎的实验,从刚开始的小范围田间实验,到如今不少大型集团大规模采购和使用,使得美瑞特TM在这几年的销量迅速增加。
我们很欣慰看到我们可以为水产行业提供专业的生理缓释蛋氨酸源。水产毕竟和畜禽不同,如果我们还完全沿用和畜禽一样的蛋氨酸源是不能有效解决问题的。
我们之前一直在推广鱼粉综合替代,这是因为美瑞特与完整蛋白鱼粉来源的蛋氨酸等效价,这是我们进行鱼粉替代的核心优势所在。在过去我们主要满足客户使用美瑞特TM进行鱼粉综合替代的设计,随着美瑞特的供应量的逐步满足,也能满足普通客户用于氨基酸平衡的需要。
《当代水产》:美瑞特TM做了大量的实验分析和数据汇总,比如不同蛋氨酸源的相对生物学效价研究报告等,这些实验有什么特点?
陶青燕:我们收集和整理了大量的不同蛋氨酸源在水产动物上比较研究的试验报告。希望用更详实的数据向客户展示,选用不同蛋氨酸源对鱼虾生长性能的巨大的差异。很多客户在阅读这些数据和研究报告后,都感到很震惊。因为在很多的养殖品种上,不同的蛋氨酸源的差异不是小的数值差异,而是有效和无效的差异。
这些研究大多来自于国内科研院所和企业研究报告。我们在汇总分析时尽量选取第三方的科研报告,因为这是更中立的立场去看待不同蛋氨酸源在水产动物上的应用效果差异。同时,我们选择了尽量多的养殖品种的比较研究,希望对尽量多的养殖品种的蛋氨酸选用都有指导意义。同时我们在文献的收集时更倾向于整理中国科研工作者在近几年所开展的研究,因为这些养殖品种,养殖模式以及配方结构都更接近于中国市场。同时随着大家对氨基酸特别是蛋氨酸的深入认识,试验的设计也更科学,得到的结论也更具有实践指导意义。
《当代水产》:美瑞特TM在水产饲料的运用上,相比市面上同类型产品具有哪些优势?
陶青燕:蛋氨酸往往是鱼虾配方中的第一限制性氨基酸,无胃鱼和虾由于普通晶体蛋氨酸和完整蛋白代谢不同步的问题,因此这部分快速吸收的晶体氨基酸会被作为能量用掉了,因此即使配方师设计了氨基酸平衡的日粮,也会因为氨基酸代谢不同步的问题不能实现蛋白质合成层面的平衡。
进一步的研究又发现,如果我们增加投喂的次数至一天4次以上,就可以在一定程度上使前一餐完整蛋白消化后的氨基酸等到后一餐直接吸收的晶体氨基酸一起参与蛋白质的合成。由于这样的叠加效应还是让每天至少有两餐的氨基酸无法叠加,而导致鱼虾摄入氨基酸代谢不同步的日粮。而美瑞特本身不是氨基酸,其化学本质为2-羟基-4-甲硫基丁酸(HMTBa)。美瑞特在鱼虾体内可以通过两步酶的作用转变为蛋氨酸,因此美瑞特是蛋氨酸的前体物。美瑞特在转变成蛋氨酸的过程中实现了生理缓释的目的,从而达到了与完整蛋白代谢同步的效果,因而能表现出更加良好的添加效果。在无胃鱼和虾的配方中,只有这种氨基酸才能真正实现和鱼粉蛋白来源蛋氨酸的等效价替代,从而实现成本的节约。
此外,已知蛋氨酸是所有氨基酸中代谢最为复杂的氨基酸之一,具有多种生理活性。高血液蛋氨酸浓度会导致动物的健康受损。动物机体严格调控血液蛋氨酸浓度,从而避免机体进一步的损伤,而采食量的调控是负反馈抑制最有效的途径。
研究表明蛋氨酸是影响采食量最为显著的氨基酸,高血液蛋氨酸浓度可显著抑制动物的采食并进而导致生产性能的下降。因此即使我们通过增加投喂频率可以缓解蛋氨酸代谢不同步的问题,也无法解决晶体蛋氨酸由于快速吸收导致的高血液蛋氨酸浓度引发的采食量负反馈抑制。
因此即使是对于有胃鱼,如果替代鱼粉造成蛋氨酸的添加量较高,那么传统的普通的晶体蛋氨酸的效果会低。而美瑞特则不存在这个问题,所以即使在有胃鱼的运用上,美瑞特的优势也会比较明显。
因此无论从代谢同步还是控制高血液蛋氨酸浓度的角度出发,缓释型蛋氨酸都是解决鱼虾氨基酸平衡和蛋氨酸有效添加的关键因素。虽然市面上有定位于更快吸收速度的蛋氨酸产品,但就鱼虾的氨基酸代谢特点而言,这似乎并不是一种优势。
《当代水产》:美瑞特TM和包膜蛋氨酸两者有什么区别?相比之下,美瑞特TM的竞争优势在哪里?
陶青燕:从效果和价格层面来说,美瑞特TM是目前性价比最高的水产用的蛋氨酸源。因为包膜蛋氨酸从物理方式去实现缓释同步,美瑞特则是从化学角度去实现代谢缓释同步。包膜蛋氨酸可能在不同的厂家、不同的批次、材料选用的不同或者工艺的不同,都会产生缓释效果的差异。但美瑞特的生理缓释特性是其化学性质决定的,这种缓释效果是最稳定的。同时这种稳定的生理缓释作用不受原料保存条件,饲料加工工艺和鱼虾消化道长短的影响。
在价格层面,包膜蛋氨酸的生产需要在普通蛋氨酸的基础上增加覆膜工艺完成,客户必需为此支付成本。而美瑞特的生理缓释作用是由其化学结构所决定的,因此成本的优势非常明显。
《当代水产》:美瑞特TM除了能解决水生动物氨基酸代谢不同步的问题,还具有哪些价值?
陶青燕:美瑞特TM在水产上的意义是非常大的,除了能完美的解决水生动物氨基酸代谢不同步的问题,此外还具有其他价值,比如有较强的杀菌、诱食、抗氧化、抗自由基等效果。
我们有一个南美的客户,去年采购了1,300吨艾维酸DA用在虾料上,艾维酸DA的成分包含2-羟基-4甲硫基丁酸以及其它有机酸,能够有效杀灭弧菌。研究结果表明,艾维酸DA对25种弧菌都有“有效的杀灭作用,且无耐药性产生”。这个客户从最初一年使用十几吨到去年使用了1,300吨。
有很多水产客户在使用美瑞特后发现鱼的外观包括粘液和鳞甲比较好,更耐运输。美瑞特在转变蛋氨酸的代谢过程中会提供一对电子,具有还原活性,所以能保肝护胆,抗应激。此外,美瑞特作为一种含有巯基的有机酸类物质对于水生动物具有特殊的诱食效果。这些都是普通蛋氨酸所不能提供的。因此,美瑞特的价值远远优于它的价格。
一直以来,很多水产客户对于鱼粉替代和氨基酸平衡的态度是犹豫不决的。有些客户是为检测指标进行配方设计的,但我们需要意识到如果不规范不合理的氨基酸添加不但是经济上的浪费,可能还会对鱼虾的生长造成负面的影响。