研究表明,用植物蛋白原料替代鱼粉会导致虹鳟、大菱鲆、黑虎虾、鳗鱼、大西洋鲑等水产动物采食量和生长性能下降。Gatlin等发现,植物蛋白原料替代鱼粉抑制水产动物生长的原因是植物蛋白的消化率比动物蛋白低。叶观林研究表明,植物蛋白对水产动物的生产性能没有显著影响,但降低了肠道的免疫力。Bautista-Teruel等发现,植物性蛋白中缺少一种或多种必须氨基酸。Torstensen等研究表明植物性蛋白适口性差。Welker等报道,植物蛋白原料存在抑制动物采食和生长的抗营养因子。
相反,另有研究报道植物蛋白原料可以替代鱼粉,且不会对水产动物的生长性能造成负面影响。祝焱彬发现,饲料中水解羽毛粉替代鱼粉不超过4%对对虾的肌肉品质无不良影响。钟国防等研究表明植物蛋白原料替代鱼粉比例可提高到20%。张鑫等研究发现,豆粕替代鱼粉比例不超过28%不影响乌鳢的生长性能。针对红尾鲶、罗非鱼、红绸鱼的研究证明,菜籽粕可分别替代11.2%、10%和56%的鱼粉而不影响动物的生长性能。在凡纳滨对虾中发现,在不影响凡纳滨对虾生长的前提下,去皮豆粕替代鱼粉最合适的比例为28%。而石斑鱼饲料中花生粕替代鱼粉比例高达50%对其生长性能无负面影响,但显著改变了石斑鱼的免疫力和肠道菌群结构。在多鳞鱚、卵形鲳鲹幼鱼、凡纳滨对虾等水产动物中发现,棉籽粕替代鱼粉的比例低于16%、25%、25%时,对水产动物的生长性能无显著影响。
3提高植物蛋白原料的利用措施
3.1改善必需氨基酸不平衡
必需氨基酸是指水产动物体内不能合成或合成速度远不能适应机体需要,必须由饲料中的蛋白源供给的氨基酸。不同种类的植物蛋白原料普遍存在氨基酸组成不平衡的问题从而影响水产动物的生长和健康。必需氨基酸不平衡的问题可以通过不同的植物性蛋白搭如豆粕和玉米蛋白粉联合使用,可提高饲料的营养价值。徐志强等在对丝尾鳠的研究发现,在饲料中添加1.5%精氨酸可促进丝尾的肠道健康。陈志初等报道,在大菱鲆饲料中加入一定比例的精氨酸可有效缓解豆粕引起的肠炎。Shan等研究表明,在膨化饲料中补充一定量的蛋氨酸,可以更好的补充饲料必需氨基酸平衡,促进建鲤生长。
3.2培育植物新品种
3.3培育耐受植物蛋白原料的水产动物新品种
3.4利用发酵技术
发酵是指利用有益微生物生产新型发酵生物饲料,如利用芽孢杆菌、酵母、乳酸菌等菌种进行厌氧或好氧发酵。通过微生物的发酵可以提高豆粕中营养物质含量并降低抗营养因子如胰蛋白酶抑制因子、植酸的含量。在牛蛙、卵形鲳鲹、大黄鱼中发现,发酵豆粕替代鱼粉的比例分别为50%、50%和50%,普遍高于豆粕。姜丹等用三种酵母菌和康宁木霉对豆粕进行发酵,对提高粗蛋白质含量和降低豆粕中的抗营养因子效果显著。谢炎福等研究表明,植物蛋白原料经固态发酵后枯草芽孢杆菌、酵母及乳酸菌的数量增加,乳酸含量升高,抗营养因子含量下降。
3.5补充外源酶制剂和有益因子
植物细胞具有细胞壁,其主要成分是多糖,包括果胶类、纤维素和半纤维素,这些成分难以消化,且细胞内容物中含有非淀粉多糖,很大程度上阻止了细胞内容物与消化酶的接触。水产动物特别是肉食性鱼类缺乏相应的消化酶而难以将其降解,因此可通过添加外源酶制剂来提高饲料消化率,如任胜杰等在中华绒螯蟹的研究中发现,适当添加木聚糖酶可消除由木聚糖引起的生长抑制。
植物蛋白原料替代鱼粉的效果不理想,也可能归因于植物蛋白原料中缺少鱼粉中含有的一些活性因子,如牛磺酸、胆固醇等。刘兴旺等报道,当饲料中牛磺酸的含量升高到2%时,大菱鲆的饲料效率和蛋白质效率均显著升高。骆艺文等研究发现,饲料中添加1%牛磺酸可显著提高军曹鱼的存活率、摄食率、特定生长率、饲料效率和蛋白储积率。