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[饲料营养] 【在线交流】水产饲料蛋白质的高效利用

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    本帖最后由 一片云 于 2016-7-22 16:10 编辑

      角蛋白酶DP100与HFMR技术对鲫鱼配方中替代鱼粉效果研究
      
      陶青燕 博士
      
      诺伟司国际公司

      摘要:本试验研究了角蛋白酶产品 CIBENZA®DP100(DP100)对异育银鲫(Carassiusauratus gibeilo)  摄食低鱼粉低蛋白饲料时生长性能和体内大豆抗原蛋白的消除作用,评估了其在异育银鲫饲料中的成本节约效应。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。本试验共设计7种饲料,包括高鱼粉高蛋白对照组(9%的鱼粉,HFC,蛋白水平34%),低鱼粉低蛋白对照组(4.5%的鱼粉,LPC,蛋白水平32.5%),在LPC的基础上分别添加DP100 300、400、500、600 mg/kg以 及鱼粉综合替代添加剂制成另外5种饲料(LP300、LP400、LP500、LP600和HFMR)。挑选平均重为72.5±0.01g的 异育银鲫560尾 ,随机分成7组,每组4个重复,每个重复放养20尾鱼 ,养殖56天。研究发现同低鱼粉低蛋白LPC组相比,饲料中添加300g的DP100可提高鲫鱼的增重率14.8%,改善饲料利用率9.7%,同高鱼粉高蛋白组HPC相比,其生产性能相当,但可降低配方成本421元/吨。在本试验条件下,添加超过300克的DP100并不能进一步改善鲫鱼的生产成绩。400g/T或更高的DP100添加量可显著降低鲫鱼粪便中大豆球蛋白和β-伴球蛋白的含量( P<0.05)。在添加DP100的同时应用HFMR技术进行鱼粉综合替代可以在降低蛋白1.5%和成本306 元/吨的基础上进一步提高鲫鱼生产性能5%左右。

      前言

      体外试验及畜禽试验研究表明  DP100  能够有效分解包括羽毛粉在内的大多数动植物来源的蛋白质,其分解活性要强于大多数已知的角蛋白酶(Shihand  Wang,  2006)。鱼粉作为昂贵的动物蛋白源,其高消化率的蛋白质品质是其优良特性的重要特征之一,但成本高。DP100 有可能通过提高饲料蛋白的利用率而降低鱼类对于鱼粉的依赖。蛋白质/ 能量消化率下降,肠道受损,氨基酸不平衡,矿物元素利用率低是替代鱼粉配方的主要缺陷。其中热稳定的大豆抗原蛋白是导致鱼类应用大豆制品肠道损伤的主要抗营养因子之一。HFMR( 鱼粉综合替代 ) 技术是以营养素平衡和建康维护为配方设计思想的鱼粉替代技术,旨在通过提高鱼体自身的消化力以弥补鱼粉减少后原料消化率下降的事实。将 DP100 作为 HFMR 技术的组成元件之一,有望进一步提高鱼粉综合替代配方的生产表现。

      一、材料和方法

      1.1 试验饲料:

      本试验共设计7种饲料来评估DP100在异育银鲫低鱼粉低蛋白饲料中的应用价值。其中高鱼粉对照组的营养标准参考现有商业配方进行配制(9%的鱼粉,HFC,其它以46%豆粕,200型菜粕以及棉粕为主)蛋白含量为正常的34%,脂肪含量8%;低蛋白对照组(降低一半的鱼粉,其它饼粕类添加量不变并适当添加水解羽毛粉作为替代蛋白源,LPC)蛋白含量32.5%;以LPC为基础饲料,分别添加 DP100、300、400、500 和 600 mg/kg,形成另外4种试验饲料,分别命名为 LP300、LP400、LP500 和 LP600;根据 Novus 研发的 Matrix Value 软件计算该配方中 DP100 的潜在营养价值,在带入 DP100 潜在营养价值时 LP500 处理组的营养水平与 HFC 组相当。在 LPC 基础上,添加鱼粉综合替代添加剂(详见表 1),形成鱼粉综合替代组(HFMR)饲料。各试验饲料均添加0.1% 的 Y2O3 作为指示剂,饲料加工采用环模蒸汽质粒工艺,加工好的饲料置于 -20℃保存备用。饲料配方及营养物质组成见表 1。
       4.jpg


      1.2 养殖试验和样品采集:

      养殖试验在中国农业科学院饲料研究所国家水产饲料安全评价基地(北京,南口)的循环水系统中进行。所用靶动物为异育银鲫。试验开始前禁食24h,挑选平均重为72.5±0.01g的健康鲫鱼560尾,随机分成7组,每组4个重复,每个重复放养20尾鱼,每天表观饱食投喂3次(08:00,12:00,16:00)。每天观察鱼的健康状况,记录死亡情况,统计成活率,养殖周期56天。试验期间水温23-25℃,PH值在7.4左右,溶氧>7.0 mg/L,氨氮<0.5mg/L,每天光照12h。在饲喂试验饲料一周后开始采用虹吸法收集粪便,选取摄食后1小时内包膜完整的粪便-20℃保存备用,用以测定其中残留的大豆球蛋白和β-伴球蛋白的含量。在56天养殖试验结束后,每桶试验鱼称总重;每桶取3尾单独称重并量体长,同时解剖分离内脏和肝脏,分别称重,以计算生长性能和形体指标。

      1.3 统计分析:

      试验结果用平均值±标准误表示。采用STATISTICA 6.0软件对数据进行单因素方差分析(One-way ANOVA),差异显著者进行Duncan 's多重比较,显著水平以 P<0.05 计。

      二、结果与讨论

      2.1 生产性能:


      低鱼粉低蛋白饲料中添加DP100对异育银鲫生产性能的影响见表2。结果显示,LPC组生产性能数据为最低(WGR平均为64.49%),HFC组WGR 为72.67%, 添加DP100各组WGR值为72.17~74.73%,HFMR组为最高达到76.65%。同低鱼粉低蛋白组LPC相比,饲料中添加300g的DP100可提高鲫鱼的增重率14.8%,改善饲料利用率9.7%。不同饲料处理对异育银鲫的CF、HSI 和 VSI存在显著影响:LP400组的CF显著高于HFC、LPC、LP300 和 LP500 组(P<0.05),其它各处理组间无显著差异(P>0.05);HFMR 组的HSI低于LPC 和LP500 组(P<0.05),其它各处理组间无显著差异(P>0.05);FR 组的VSI显著高于LPC和 LP500 组(P<0.05),LP500组显著低于 LP400 组(P<0.05),其它各处理组间无显著差异(P>0.05)。从生产性能的试验结果可以看出,添加 DP100 能够提高低鱼粉低蛋白配方的生产成绩,达到与高鱼粉高蛋白相当的结果。这是由于DP100具有提高饲料原料蛋白消化率的作用,使高低蛋白配方在鱼体内释放出相同的可消化养分。用DP100的Matrix Value 软件得到的DP100潜在营养价值去平衡低鱼粉低蛋白配方,可以有效指导降低鱼粉或蛋白的幅度,而对鱼体的生长速度没有影响。在300g的DP100的基础上进一步增加DP100的添加量并不能进一步提高异育银鲫的生产性能,表明在该制粒温度下,300g的DP100就可充分发挥其效能,这可能与配方中的底物含量有关。相对于生长速度,LP300-LP600的饵料系数略高于HFC组,但差异均不显著。其原因与原料脂肪含量变异和能量估计出入较大有关。从表 1 的饲料成分分析结果可以看出,虽然配方设计值相同,但LP300-LP600各处理组的配方总能 均比HFC组低400-500KJ/Kg, 而DP100的 Matrix Value 软件得到的500g DP100 在该配方中可释放的能量约为 200 KJ/Kg,这可能是导致饵料系数略高的主要原因。而 HFMR 处理组,即时在配方总能偏低的情况下仍能保持与HFC组相当的饵料系数,表明HFMR组的中的其它的添加物有进一步提高饲料有效能释放的功能。
    5.jpg


      2.2 大豆抗原蛋白的消除作用:

      添加不同剂量的DP100均可明显降低异育银鲫粪便中残留的大豆球蛋白和β-伴球蛋白的含量(表 3)。其中添加400g的 DP100 可 显 著 降 低 异 育 银鲫粪便中49.1%(P<0.05)的大豆球蛋白和 57.2%(P<0.05)β-伴球蛋白含量。而添加500g和 600gDP100后粪便中残留的大豆球蛋白和β- 伴球蛋白的含量则已低于或接近检测限。在各配方中均含有250 公斤/吨去皮豆粕的基础上,高鱼粉高蛋白HFC组粪便中含有最高的大豆球蛋白和β-伴球蛋白的含量。这些经粪便排除的抗原蛋白表明鱼体自身蛋白酶类不能有效降解它们。已知大豆中的大豆球蛋白和β-伴球蛋白具有较强的热稳定性,常规的加热等处理方法不能使其充分的灭活,因此许多大豆制品中仍然存在具有免疫活性的大豆球蛋白和β-伴球蛋白,饲喂后可引起鱼类肠道的过敏反应,从而导致消化力和抗病力的下降。大豆中存在的抗原蛋白一直是大豆蛋白替代鱼粉的关键制约因素。DP100对大豆抗原的有效降解不但可降低抗原蛋白对肠道的损伤作用还可以将这些蛋白质有效分解吸收,从而为大豆蛋白对鱼粉的更高比列替代提供了全新的解决思路。
    6.jpg


      三、小结

      同低鱼粉低蛋白组(LPC)相比,饲料中添加300g DP100 可提高鲫鱼的增重率14.8%, 改善饲料利用率9.7%,同高鱼粉高蛋白组(HPC)相比 , 其生产性能相当,并可降低成本421 元/ 吨。在本试验条件下,添加超过300克的DP100 并不能进一步改善鲫鱼的生产成绩。400g/T或更高的DP100添加量可以显著降低鲫鱼粪便中大豆球蛋白和β-伴球蛋白的含量。在添加DP100的同时应用 HFMR 技术进行鱼粉综合替代可以在降低蛋白1.5%和成本306元/ 吨的基础上进一步提高鲫鱼生产性能5%左右。

      参考文献(略)

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    hugo    

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    发表于 2016-7-22 20:30:41 |显示全部楼层
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    【陶博士】:1、Novus的DP100耐高温性能如何,什么温度多长时间酶活变化情况?
                2、你在第二个文章中使用的超高温植酸酶是耐高温能力如何,什么温度多长时间酶活变化情况?
                3、配套使用DP100之后,有没有测试过在一些养殖品种中的最大豆粕使用量,并且不会引起明显的生产性能下降?
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    发表于 2016-7-23 10:10:35 |显示全部楼层
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    【陶青燕博士】:您好,行业精英,点赞!!对您发表的两篇文章非常感兴趣,自己有很多不懂的想请教。
    请问血液中蛋氨酸浓度的增加为什么会造成摄食抑制?其机理是什么?有文献吗?
    鱼类对D型的氨基酸不喜欢或厌恶?什么浓度范围?主要表现在摄食量下降?还是有趋避的现象?有文献可以供我们参考吗?
    有没有做过晶体氨基酸、微囊包被氨基酸、羟基蛋氨酸之间的比较?性价比试验?如果方便,请陶博士分析一下市场上的氨基酸的选用的注意要点。
    请问豆粕对鱼类而言抗营养因子主要是球蛋白和伴球蛋白吗?其它抗营养因子影响作用怎么样?有没有相关文献?另外,球蛋白和伴球蛋白检测方法是怎么样的?有文献吗?
    “根据 Novus 研发的 Matrix Value 软件计算该配方中 DP100 的潜在营养价值,在带入 DP100 潜在营养价值时 LP500 处理组的营养水平与 HFC 组相当”这句话请帮助解释一下,潜在营养价值是指什么?怎么算的?从养殖结果来看,LP500 处理组既不是最好的,与 HFC相比也不太匹配。为何要在综合解决方案中加0.5%的DP100而不是其他的量?
    谢谢!!
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    发表于 2016-7-26 10:12:03 来自手机 |显示全部楼层
    目前四大家鱼饲料里,我了解又个集团公司以豆粕为主,特种高端品种里,可都做到?
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    发表于 2016-7-26 11:14:24 来自手机 |显示全部楼层
    有趣!生物公司应该做这个!大豆未来会涨价多少?
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    发表于 2016-7-26 11:23:43 |显示全部楼层
    【陶青燕博士】:老师您好 有个问题想提问
    昆虫蛋白质应用于水产饲料的前景与机会如何,其营养成分是否可替代部份的鱼粉,是否有可替代的比例或数值。
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    发表于 2016-7-26 12:17:52 来自手机 |显示全部楼层
    请问各位老师,鱼溶浆怎么使用最好?
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    发表于 2016-7-26 13:25:49 来自手机 |显示全部楼层
    鱼溶浆控制组胺和TVBN是重点,否则影响酪氨酸吸收,并形成肌胃糜烂素
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    发表于 2016-7-26 13:34:20 来自手机 |显示全部楼层
    鱼类对饲料有适应性,包括诱食剂和植物蛋白,改配方初期,一个月内使用诱食剂效果好。酵母提取物诱食主要是核甘酸的作用,同时具有营养功能。乌贼膏注意镉超标,鱼溶浆要考虑新鲜度。
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    发表于 2016-7-26 15:59:15 来自手机 |显示全部楼层
    来 向大卡们学习下
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    陶青燕  感谢谢老师捧场!  发表于 2016-7-30 16:49
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    fisheco 发表于 2016-7-27 11:43
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    谢老师也过来捧场了~感谢~

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    很多小龙虾都是喂些动物蛋白如猪下水等。所我们客户反映效果非常好。
    蓝灵水族设备(http://www.lanlinggz.com/)国内最专业的循环水养殖设备生产厂家
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    请问各位专家,鱼类摄食饲料之后,排泄的粪便成形性不好,易发散,进而导致浑水可能是怎么回事?饲料的饵料系数、生长速度都很好,就是易浑水。
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    水产饲料、水产养殖
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    发表于 2016-7-30 09:47:44 |显示全部楼层
    juan850731 发表于 2016-7-28 16:18
    请问各位专家,鱼类摄食饲料之后,排泄的粪便成形性不好,易发散,进而导致浑水可能是怎么回事?饲料的饵料 ...

    鱼的后肠有水分重吸收和电解质吸收的能力,因此有助于粪便的成型,如果后肠有炎症就会导致粪便由于水分太高而发散浑水。一般情况下大豆的抗营养因子如大豆球蛋白或伴球蛋白对肉食性鱼类肠道的损伤主要发生在后肠,这在这次的幻灯片里面也有提及。虽然我们很多人认为这对鱼的生长没有影响,这是因为这个问题是普遍没有解决好的,相对觉得没有影响。如果通过消除抗营养因子或肠道健康方案改善也是具有促生长作用的。
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    发表于 2016-7-30 10:23:11 |显示全部楼层
    changcc1986 发表于 2016-7-26 11:23
    【陶青燕博士】:老师您好 有个问题想提问
    昆虫蛋白质应用于水产饲料的前景与机会如何,其营养成分是否可替 ...

    纯的昆虫蛋白从成本上来说是很高的,和目前市售的饲料用产品有一定的区别。亲虾用的一些海水昆虫富含多种水生动物需要的必需营养素是优良的蛋白和必需脂肪酸来源,但成本比鱼粉还要高。陆生的昆虫从脂肪酸的营养角度同海水来源有很大的区别,因此不能简单替代。
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    发表于 2016-7-30 11:01:50 |显示全部楼层
    本帖最后由 陶青燕 于 2016-7-30 11:34 编辑
    hugo 发表于 2016-7-22 20:30
    【陶博士】:1、Novus的DP100耐高温性能如何,什么温度多长时间酶活变化情况?
                2、你在第二个 ...


    植酸酶和角蛋白酶都是菌种耐高温,而非普通的包被酶,因此在鱼类消化道内可以直接起作用。其耐温稳定性为:
    QQ截图20160730105454.png
    QQ截图20160730111330.png
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    发表于 2016-7-30 11:38:50 |显示全部楼层
    hugo 发表于 2016-7-22 20:30
    【陶博士】:1、Novus的DP100耐高温性能如何,什么温度多长时间酶活变化情况?
                2、你在第二个 ...

    在使用DP100后依据我们的鱼类消化试验的数据得到大豆抗原蛋白的肠道消除率以及大豆抗原在整个大豆抗营养作用的比例,我们得到安全的豆粕增加使用量为50-80公斤/吨。
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    发表于 2016-7-30 12:17:04 |显示全部楼层
    好玩者 发表于 2016-7-23 10:10
    【陶青燕博士】:您好,行业精英,点赞!!对您发表的两篇文章非常感兴趣,自己有很多不懂的想请教。
    请问 ...

    感谢您的缪赞和支持!关于血液蛋氨酸浓度对动物采食量的影响可以参考:Harper et al, 1970. Effects of ingestion disproportionate amounts of amino acids on voluntary feed intake. Physiol. Rev.
    关于D型氨基酸对鱼类采食量的负面影响在较多关于鱼类采食量的文献中均有论述,其中Nutrition and Feeding of Fish and Crustaceans 中的原文关于氨基酸对采食量的影响是这样写的:Series D ones sometimes have no effect and are sometimes replellen(排斥)。关于这方面的研究文章,Adron 和Mackie(1978)关于D型氨基酸对虹鳟采食量的负面影响首次用到了replellen排斥这个单词,具体文章为Studies on the chemical nature of feeding stimulants for rainbow trout, Salmo gairdneri Richardson,您可以参考。
    关于不同氨基酸来源在鱼上的应用效果比较有一些相关的研究和应用数据,但不方便在此讨论。但鱼类氨基酸特别是蛋氨酸选择的原则与畜禽有些不同,例如快速吸收高血液蛋氨酸浓度不一定好,反而会导致负面影响,鱼类需要相对缓慢和持续的血液氨基酸浓度这样有利于解决氨基酸同步和蛋氨酸对采食量的影响。不通蛋氨酸源应用效果的差异在越是偏向草食性鱼类的差异越大。但羟钙对于所有的鱼虾都是性价比最合适的蛋氨酸源。希望能对您有些帮助!
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