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HFMR技术可以成功替代50-100公斤的鱼粉

2018-3-16 08:55| 发布者: 御城雪| 查看: 47753| 评论: 0|来自: 中国水产频道

摘要: 目前,国内鱼粉价格仍处于高位运行,采用某些方式对其进行有效替代,对于水产饲料企业的经营而言显得非常迫切。
  中国水产频道独家报道,

  HFMR技术可以成功替代50-100公斤的鱼粉

  文/水产前沿唐东东

  目前,国内鱼粉价格仍处于高位运行,采用某些方式对其进行有效替代,对于水产饲料企业的经营而言显得非常迫切。

  在鱼粉替代问题上,知名的全球性产销动物营养性与保健类产品的诺伟司国际有限公司(简称“诺伟司”),拥有自己独有的鱼粉综合替代技术(Holistic Fish Meal Replacement,简称HFMR技术),并已在中国成功推行了5年时间,得到很多企业的采纳实施。诺伟司东北亚水产技术总监陶青燕博士表示,基于现有的研发结果和客户的应用经验,HFMR技术可以成功替代50-100公斤的鱼粉,也就是可以节约100-500元左右的配方成本。

  最近,笔者采访了陶青燕博士,介绍其对鱼粉替代的理解,期对饲料企业有些裨益。

  陶青燕诺伟司东北亚水产技术总监

  鱼粉替代的三种思路

  水产前沿:鱼粉替代业内已研究多年,在实际应用上目前有哪些替代思路?

  陶青燕:鱼粉替代本身是一个开放的课题,旨在通过各种技术的综合应用不断降低养殖鱼类对天然鱼粉、鱼油资源的依赖,以实现水产养殖的可持续发展目标。所以鱼粉替代的技术和实际应用是不断进步而非一成不变的。在部分情境下我们还在争论鱼粉是否可以替代,这与配方中鱼粉的实际添加量和市场追求的生长性能是直接相关的。按照现有配方技术我国绝大多数养殖品种鱼粉的使用都还是相对偏高。鱼粉替代是一个逐渐减少对鱼粉的依赖,并降低鱼粉使用量的过程,而不是直接跨越到零鱼粉。当然基于现有的配方技术,在很多养殖品种上零鱼粉已经成为现实。

  在鱼粉替代的实践中,同时存在原料替代、营养素替代和功能性替代三种替代思路。在科学研究范畴内由于试验设计的限制以及试验目的导向,绝大多数的鱼粉替代研究课题往往集中在某一种原料,某一种营养素或某一种功能性添加剂上。在生产实践中,我们也往往热衷于寻找单一的原料并试图通过这种单一的物质实现鱼粉的简单替代。从营养素和原料供应量的角度来看,目前还很难找到另一种如此大规模的饲料原料可以实现和鱼粉的简单替代。当配方中的鱼粉含量比较高时,我们可以通过简单的蛋白平衡,如通过使用鸡肉粉、肉粉、血球粉、大豆浓缩蛋白等原料实现有限剂量的鱼粉替代。但当配方中鱼粉量本身不太高,或者鱼粉替代量比较大时,这种简单的蛋白平衡替代则容易导致鱼虾生产成绩的下降。这也是为什么有的人会说,用某某可以替代鱼粉,而有的人却说那是行不通的。因为替代的背景条件都已经发生改变。

  在更大比例的鱼粉替代或者更灵活的配方操作时,必需要进行营养素的平衡。在营养素的平衡上,有效能的平衡是放在第一位的。由于鱼类有效能数据的缺乏,导致在减少鱼粉后怎么去平衡有效能,需要配方师的经验总结和试验数据的支撑。

  功能性替代是将鱼粉替代过程看成一个一进一出的配方调整过程。我们通常过分强调了鱼粉的营养特性,而忽略了为替代鱼粉而加入配方中的替代原料。每种原料都有其特性,有些是有利于动物生长和健康的,有些则不完全是。例如植物蛋白是替代鱼粉最可能用到的原料,相对于动物蛋白,植物蛋白普遍存在大量的抗营养因子,这是应用植物蛋白特别需要注意的。这些抗营养因子尤其是一些非热敏感的抗营养因子很难消除。因此在很多时候对低鱼粉日粮配套进行营养素替代的同时还需要进行肠道健康的维护。这样的功能性平衡可以进一步降低配方对鱼粉的依赖,并提高配方对不同养殖环境条件的表达稳定性。功能性替代除了肠道健康的维护外,还可以通过体内氧化还原态平衡或免疫增强等手段,旨在通过提高动物自身的健康,促进动物对饲料的消化力提升。

  水产前沿:关于营养素平衡,您的理解或建议是什么?

  陶青燕:诺伟司开发了针对不同食性鱼类和不同原料类别的双向有效能预测模型,可以很好的帮助到在进行鱼粉替代时有效能的平衡。在进行能量平衡后,就是氨基酸的平衡。绝大部分日粮在进行鱼粉替代后蛋氨酸都会出现缺乏。虽然DL-蛋氨酸在畜禽上是普遍使用的蛋氨酸源,但在水产动物上却不是理想的蛋氨酸源。这在无胃鱼和虾上非常突出。即使在有胃鱼上,由于其效价的不确定性,导致在减少鱼粉后需额外补充多少DL-蛋氨酸成为一个应用的难题。

  美瑞特是诺伟司针对水产动物特性开发的水产生理缓释蛋氨酸,其化学本质为有机酸,即2-羟基-4-(甲硫基)丁酸(HMTBa)。其在动物体内需要两步酶的作为转变为具有生理活性的蛋氨酸,因此可以和完整蛋白来源的蛋氨酸等效价使用。在降低鱼粉后,因鱼粉使用减少导致的蛋氨酸缺口可以由美瑞特等有效含量补充。

  除此之外,晶体赖氨酸在膨化饲料上的应用也受到了严重的质疑。我们都知道,氨基酸的氨基和还原糖在加热条件下容易发生叫做美拉德反应的缩合反应,并导致氨基酸失去其生物学效价。在膨化的高温情况下,美拉德反应的速度和程度都会远大于硬颗粒制粒。赖氨酸是最容易发生美拉德反应的氨基酸。这在200型和95型菜粕赖氨酸含量的巨大差异上就可以看出。与叶元土教授交流氨基酸在膨化日粮的损失研究数据中可以看到,晶体赖氨酸膨化加工后损失率接近100%。由于大部分高蛋白高鱼粉日粮都是赖氨酸过量,因此额外补充晶体赖氨酸的情况并不多。

  对于某些品种如草鱼膨化饲料如果确有补充赖氨酸的需要建议进行损失率的验证,当然也可以尽量选择添加喷雾干燥血球蛋白粉,以及大豆浓缩蛋白等赖氨酸丰富的原料,来减少赖氨酸的美拉德反应。蛋氨酸也会在加工时发生美拉德反应,其产物味苦且呈土豆气味,但是蛋氨酸相对于赖氨酸其发生美拉德反应的程度要低很多。美瑞特的化学本质是有机酸,没有氨基因此是不会发生美拉德反应的。在氨基酸平衡以后,磷的平衡也是很重要的,这对于无胃鱼类需要特别注意。

  水产前沿:过去认为鱼粉中存在未知因子,导致替代难度较大,目前这方面有无更为明确的结果?

  陶青燕:未知生长因子是那些被认为微量巨效且未知的东西,从其命名至今近一百年的时间里,未知生长因子的组分不断被人们所揭示,而活性多肽类物质被大多学者认为是目前残存的少量未知因子。但在应用层面,未知生长因子的作用似乎被过度解读,而且也被作为鱼粉很难替代的最有利证据。

  实际上,必需微量元素和维生素的发现史实际上就是未知生长因子的发现历史。离我们最近的有关未知生长因子的揭示是被称为“动物蛋白因子”的维生素B12和“生命之火”的微量矿物元素硒。随着这些微量营养素的发现和人工添加,未知生长因子绝大部分已成为已知,并作为常规营养成分应用到日粮设计中。

  需要注意的是,我们饲料原料的加工方式转变和营养技术的进步会导致这些微量营养素的满足状况发生改变。饼粕类饲料原料越来越多的使用浸提工艺而非传统的压榨工艺,将导致脂溶性的营养物质所剩无几。同10年前的配方相比,高营养浓度日粮所决定的低饵料系数意味着鱼虾采食量的下降和每餐摄入的微量营养素下降。当那些曾经的未知促生长因子变成已知,我们的配方设计是否真实有效的满足了动物的需要是鱼粉替代时需要思考的。

  HFMR技术可节省约100-500元配方成本

  水产前沿:诺伟司在鱼粉替代上有什么新的研究进展或理解与建议?

  陶青燕:诺伟司在鱼粉替代上拥有自己独有的技术即鱼粉综合替代技术(HFMR技术)。通过诺伟司多年全球多区域和多养殖品种的实践,证实HFMR技术是最具生命力的鱼粉替代应用技术。

  HFMR技术强调多层面的平衡。首先,我们强调营养与健康的平衡。已知营养和健康互为因果,好的营养促进健康,而健康的体况意味着强的消化力和营养沉积能力。因此动物的健康是配方真实表达的基础。大量的研究表明很多肉食性鱼类在鱼粉用量下降后,机体免疫能力会下降;而植物抗营养因子会导致肠道的初级损伤,并容易继发细菌感染;使用高能配方会导致自由基的堆积和肝脏的损伤。对替代配方类型进行有针对性的健康维护则可有效维护低鱼粉日粮条件下动物的消化力和免疫力不受影响。

  其次,是营养素的平衡。近年氨基酸平衡技术在各水产企业普遍应用,从而使鱼粉替代在现实配方中成为可能。更细的需要考虑微量元素的利用率和维生素供应量的改变。此外,减少鱼粉后的大部分替代原料的消化率都会低于鱼粉,这是不争的事实。当使用消化率比较高的替代原料如:鸡肉粉、喷雾干燥血球粉、大豆浓缩蛋白等,这种消化率的差异可能不容易在实践配方中显现出来。但当鱼粉价格暴涨并带动所有的蛋白原料价格上涨时,配方师可能不得不选择肉粉、肉饼、水解羽毛粉、玉米蛋白粉等消化率偏低的原料。而通过使用酶制剂可以帮助鱼类提高对营养素的消化率,从而实现可消化养分层面的平衡。

  通过上述技术的整合应用,基于现有的研发结果和客户的应用经验,HFMR可以成功替代50-100公斤的鱼粉。HFMR技术的生命力在于它的双向性和开放性。HFMR强调了鱼体和饲料两者之间的互作,这是传统的鱼粉替代技术所没有的。HFMR技术也是一个开放性技术,在技术层面强调各种平衡,随着更加深入认识鱼粉各组分对动物特别是肉食性动物健康的影响,以及功能性添加剂的创新性研发,HFMR技术一定能够指导我们更大程度的替代鱼粉。

  水产前沿:解决饲料企业鱼粉替代问题上,诺伟司能提供哪些产品或服务,成本优势及效果如何?

  陶青燕:从产品上看,诺伟司是一个综合型的公司,我们拥有全面的水产添加剂产品线。大家都知道诺伟司是羟基蛋氨酸和乙氧基喹啉的发明者。这代表了诺伟司在饲料用氨基酸和抗氧化领域的领先地位。基于对水产动物氨基酸代谢特点的深入认识,诺伟司开发了水产动物专用的水产蛋氨酸—美瑞特。该产品的特殊代谢特点决定了其生理缓释的功能,因此很好的解决了鱼虾使用普通氨基酸代谢不同步的问题。越来越多的科研证据和客户使用心得,证实了美瑞特无论在无胃鱼和有胃鱼虾上都是最为经济有效的蛋氨酸源,而这一优良水产蛋氨酸源正在为我们的客户在鱼粉替代的实践中创造巨大的价值。

  爱克多是我们公司另一明星产品。诺伟司发现,饲料氧化可以通过山道喹Max等产品去尽量避免,而动物在高速生长和高应激情况下导致的体内氧化损伤是现代高产动物所普遍面临的挑战。在鱼粉替代时,使用能量节约蛋白是一种通行的作法。爱克多可以帮助鱼类在高能配方和高频投喂的情况,避免过多的自由基对内脏特别是肝脏的损伤,因而具有保肝护胆的作用。

  角蛋白酶DP100,是一种全新的酶类,我们也称之为二硫键“杀手”。在单独应用DP100时可以帮助客户获得10%左右的生产性能改善。二硫键是普遍存在于蛋白质结构中的共价键,但二硫键不是肽键,因此普通蛋白酶是不等打开二硫键的。二硫键是形成蛋白质多肽链折叠和旋转的主要力量,由于这种折叠和旋转导致食物蛋白的部分酶切位点被隐藏,因此部分蛋白质可以逃脱动物的消化作用。角蛋白酶DP100的强大功效在于:1.角蛋白酶DP100可以通过打开二硫键,暴露酶切位点,减少食物蛋白经消化道逃脱的部分;2.角蛋白酶DP100本身也是一种内切蛋白酶,其酶切位点为丝氨酸,因此它同其它蛋白酶一样都具有直接分解蛋白质的功能。

  在水产配方中大多存在鱼皮、鸡皮、猪皮、内脏等原料,这些原料的蛋白质中往往含有较高含量的角蛋白。在进行鱼粉替代时,由于替代蛋白质的品质下降,蛋白质经消化道的逃脱率增加,消化率下降。通过补充角蛋白酶DP100可以很好的帮助鱼体利用这些消化率低的蛋白质。此外角蛋白DP100还能通过分解大豆球蛋白和β-伴球蛋白中的二硫键,从而消除它们的抗原性,因此使用角蛋白酶DP100还能提高配方中的豆粕的使用量。在进行鱼粉综合替代技术时,角蛋白酶DP100不但可以提高蛋白质的消化率,还可以提高配方中多种蛋白源的使用上限,甚至可以允许使用更多的诸如水解羽毛粉这样的非常规原料。

  HFMR技术在中国已推行5年,并被很多公司采纳实施。按照目前的鱼粉价格,使用HFMR技术可以节约100元-500元左右的配方成本。诺伟司乐意与客户分享我们在鱼粉替代中的所有心得,并提供适合特定客户的鱼粉综合替代方案。

  水产前沿:能否介绍诺伟司中国市场的近况,有什么亮点或变化?2018年有些什么计划?

  陶青燕:诺伟司始终坚持做好解决方案的提供者。在过去的几年里,针对中国市场的现状,我们先后提出了肠道健康方案,氧化应激调控方案以及鱼粉综合替代方案。在2017年我们新开发了鱼虾免疫力调控方案,并对氨基酸平衡方案进行的了大幅的升级。这些方案的市场拓展将是我们2018年工作的一个重点。此外方案的入户定制以及新渠道的开发也将是我们2018年一些新的亮点。

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