叶元土
水产动物种类繁多,仅中国就有海水、淡水鱼类3000种左右,其中淡水鱼类达到900余种,目前在进行养殖生产的鱼类(包括引进种类)近100种。目前进行这类研究的机构、人力和投入也非常有限,且这些研究力量与实际需求相比几乎是杯水车薪,因此,要完全掌握和了解全部的养殖水产动物营养需要标准还是一项难以实现的愿望。目前对鲤鱼、草鱼、鲫鱼、武昌鱼等的营养研究有了一定的基础,对引进种类如斑点叉尾鮰、罗非鱼等的营养研究是中外结合也具备一定基础,而对于多数新增养殖种类还是参照现有养殖种类、并借助人类营养、畜禽营养的研究基础在进行饲料配制和生产。
一、关于蛋白质与氨基酸的营养、饲料配制技术
1、蛋白质的需要量
水产动物对蛋白质和氨基酸的营养需要量高于陆生动物,这是水产动物在长期的生物进行和对生态环境的适应变化中形成的,在自然水域中光合作用的产物非常有限,水生动物主要选择蛋白质和氨基酸含量高的食物,体内的物质和能量代谢系统也主要适应于对蛋白质、氨基酸、脂肪类物质。
在实际生产中对于水产动物蛋白质和氨基酸的需要的满足主要考虑两个方面,一是关于蛋白质、氨基酸的总量的需求与供给,一般在25-45%的范围内;二是关于蛋白质和氨基酸的质量的需求与供给,包括饲料可消化或利用蛋白质的量、必需氨基酸的种类数量和平衡模式等。数量的满足较为容易,而质量的保障却非常困难。对于饲料生产企业,在水产动物配合饲料配方编制时主要的困难在于如何保障配合饲料的氨基酸质量,以及根据饲料原料的变化、养殖季节的变化、养殖种类的变化对饲料配方进行适时的调整,这是配方技术的主要难点所在。
(1)水产动物饲料蛋白质含量的合理范围
总结已经研究和应用的结果,水产动物的蛋白质需要量范围在25-45%左右,这是一个非常大的范围值。如果再结合我国蛋白质饲料原料和目前的生产情况分析,建议合理的范围应该在28-34%左右。当配合饲料蛋白质含量在低于28%左右时,一般是销售价格非常低的配合饲料,起配方成本必须控制在1300-1500元/吨,仅有极少数几只蛋白质原料的价格低于这个价格的,因此配方中限制了如鱼粉、豆粕等优质蛋白质原料的使用,一般只能选择如菜粕、棉粕等原料、甚至价格和质量更低的饲料原料,其配合饲料的养殖效果较差、饲料消化利用率很低、对水体的污染也很大,同时,养殖的水产动物也会出现免疫力、抵抗力较差、不耐运输等情况。当配合饲料蛋白质含量大于34%时,所选择的饲料原料必须增加鱼粉、肉粉等优质、高蛋白质含量饲料的使用比例,或只能选择如血粉、羽毛粉、踢脚粉、玉米蛋白粉等高蛋白质、低消化率的原料,同样可能造成饲料蛋白质的浪费。因此,对于我国大多数地区、绝大多数养殖种类的蛋白质水平可以保持在28%-34%的范围内进行产品定位和配方设计。
(2)同种类不同生长阶段蛋白质需要量的变化
同一养殖种类在不同生长阶段对蛋白质需要量有一定的差异,这既是鱼体自身代谢的需要差异,也是其对饲料蛋白质消化能力、对饲料中有毒副作用物质耐受能力差异所致。但是,到目前为止,一个特定养殖鱼类的生长阶段应该如何划分?每一个阶段对营养需要的差异到底有多大?一系列的问题还没有准确的答案。不同的饲料企业根据自己的实际情况有不同的划分标准和方法,还没有一个统一的标准。
鱼类的生活史中有鱼苗发育期、性成熟前期、性成熟后期和衰老期四阶段。在绝大多数鱼类的鱼苗发育期均有一个食性转化的过程,即在胚胎发育过程中,在仔鱼的消化道还没有完全形成、肛门没有开口之前,胚胎发育所需要的营养物质完全依赖于卵黄提供,在肛门开口后、卵黄还没有完全消失的时候就可以摄食外界的食物了,此时既利用卵黄又摄食外界食物,称为混合营养阶段。在卵黄完全消失后则完全依赖于外界营养,绝大多数鱼类在开口摄食的时候摄食的食物一般为浮游植物,几天之后则转变为摄食浮游动物,再往后就按照其食性有选择地摄取食物。到稚鱼的器官发育完全后就进入幼鱼阶段,在器官发育完全以后到性成熟之前的阶段均称为幼鱼。在性成熟前鱼体生长主要表现为体长的生长,而鱼体重量的生长表现不是很明显,该阶段鱼体重量与体长的关系曲线率变化较大;性成熟期鱼体生长主要表现为鱼体重量的增长,而鱼体体长的变化较小;性成熟后期鱼体生长主要为生殖生长,鱼体重量和体长的变化不明显。
根据鱼体生长的阶段分析来看,鱼体生理和营养需求变化较大的阶段主要在鱼苗期、性成熟前的幼鱼期、性成熟期和性成熟后期。鱼苗期主要为开口饲料,由于要求原料的粉碎细度要求很高,颗粒的大小又要很小,在饲料加工上难度很大,饲料需求量也不大,所有一般很少生产淡水鱼开口饲料,在实际生产中多用天然饵料或卤虫卵。在性成熟前的幼鱼也是配合饲料主要的应用对象,性成熟期和性成熟后期由于生长速度很慢,养殖者也不多。而鲫鱼养殖一般经过1年已经性成熟了,是在性成熟后期进行养殖。
对于性成熟前期的鱼可以设置3个阶段,至于是否是其生长发育的阶段则没有准确的理论基础。每个阶段的蛋白质含量一般设置相差2个百分点即可,如250克/尾以前设置为34%、250-500克/尾设置为32%,500克/尾以后设置为30%。
(3)水温(季节)对蛋白质需要量的影响
水温是影响养殖鱼类生长发育、代谢强度的关键性环境因素。在水温低时要满足快速生长就必须增加配合饲料的蛋白质含量,并保障蛋白质的质量,即要增加鱼粉、豆粕等优质蛋白质原料的使用比例;当水温较高时,可以适当降低配合饲料中蛋白质含量和配方中蛋白质的质量,即可以适当增加菜粕、棉粕的使用比例。但是,具体在何种水温、哪个季节该用多少蛋白质含量、何种蛋白质质量进行匹配的问题还难以准确界定,这也是饲料配制技术的一大难点所在。
根据目前的情况看,水产动物在13-14℃以下时,鱼体利用氨基酸作为能量代谢的能力大大下降,在代谢适应方面则转为以脂肪作为能量为主,同时,在这个水温下鱼体的摄食率也大大下降,因此,要么就不投喂饲料,要么就必须增加配合饲料中油脂的含量,如虹鳟等冷水性鱼类配合饲料中油脂的比例高达10%以上,高的已经作到20%左右的油脂。在水温18℃以下时,鱼体代谢也不是很活跃,此时的配合饲料蛋白质用量、蛋白质质量即油脂的用量均应该较高才能保障鱼体快速生长的需要。鱼类快速生长的最佳水温是在24-26℃左右,当水温超过30℃时鱼体的应急反应很强,生长也会下降。
(4)蛋白质需要量于鱼体生长阶段、环境水温的适应
根据以上分析,最终决定配合饲料蛋白质含量的因素必须考虑养殖鱼类的生长阶段、环境水温(季节)和蛋白质质量。
例如,对于越冬后的养殖鱼类,其体重已经达到500克/尾以上,按照生长阶段应该使用低蛋白质含量如30%的配合饲料,但是水温还很低,可能只有14-16℃左右,此时如果要保障其生长速度就必须提高一个等级使用配合饲料,可以使用32%蛋白质含量的饲料,否则生长速度很低、饲料系数会很高。
2、配合饲料中蛋白质质量
(1)配合饲料蛋白质质量
配合饲料中蛋白质质量主要包含以下内容;①蛋白质的可消化利用率,②配合饲料必需氨基酸质量,即必需氨基酸的种类、含量和平衡性。
配合饲料蛋白质质量由蛋白质原料的蛋白质质量决定,即蛋白质原料的蛋白质可消化性和必需氨基酸质量。蛋白质原料的可消化性容易掌握,而难度最大的是必需氨基酸的质量;必需氨基酸质量主要是必需氨基酸的平衡性。平衡营养是营养研究和饲料配制永远的最求,也是现代动物营养的核心。
(2)平衡营养
营养素平衡的含义是指饲料中各营养素的种类、数量及比例关系最大限度满足养殖动物所需要的营养素的种类、数量及比例关系,使饲料物质最大限度用于养殖动物的生长和发育的需要。这也是实现饲料配方科学化的核心。
如何才能保障配合饲料中营养素的平衡?可以从以下几方面考虑:①营养平衡的参照模式如何确定?在还没有标准模式之前,可以参照一定生长阶段的养殖动物体组成如肌肉必需氨基酸及各种营养素之间的比例关系,同时,根据生长发育阶段体组成和各种营养素比例关系的变化进行适当的调整;②营养分配模式,养殖动物用于能量代谢的营养物质种类、数量和比例关系的确定;③吸收后的营养素平衡模式,养殖动物对饲料各营养素需要量平衡模式应以被消化道吸收的物质平衡模式为基准,因为饲料中营养素平衡还应考虑养殖动物对各营养素的消化程度是否均一,消化之后被动物消化道吸收速度和量是否均一,即最终的营养素平衡模式应是在考虑养殖动物对饲料营养素的消化吸收率之后的平衡模式。
(3)必需氨基酸的平衡
饲料中必需氨基酸的平衡是指配合饲料中必需氨基酸的种类、数量和比例与养殖鱼类所需要的必需氨基酸种类、数量和比例关系的接近程度,如果完全一致则就是100%的平衡了,这几乎是无法实现的。其中最为关键的是必需氨基酸的比例关系,又称为必需氨基酸平衡模式。必需氨基酸的平衡模式一般是以单个必需氨基酸占10种必需氨基酸的百分比来表示,这样,10种必需氨基酸各自所占百分比就组成10个数据的一组模式。饲料必需氨基酸的平衡主要是指配合饲料中必需氨基酸的平衡模式与养殖鱼类所需要的必需氨基酸模式的接近程度。
如何确定养殖鱼类10种必需氨基酸的平衡模式?对于已经建议营养标准的鱼类可以直接使用其必需氨基酸需要量计算出必需氨基酸的平衡模式,而目前是绝大多数的水产动物还没有建议营养标准,如何建议这种必需氨基酸的平衡模式?可以测定其肌肉氨基酸组成,根据肌肉必需氨基酸组成来建议其需要的必需氨基酸平衡模式。由于全鱼氨基酸组成中包含了内脏器官组织的氨基酸组成,而内脏器官组织氨基酸组成受鱼体状态、食物的影响非常大,所以不宜用于作为建立必需氨基酸模式的参照数据。鱼卵氨基酸组成虽然其氨基酸组成变化很小,但是为特定组织的氨基酸组成,很难代表鱼体氨基酸的需要。肌肉氨基酸组成相对稳定,且饲料养殖的目标是希望氨基酸尽可能用于肌肉蛋白质合成。
(4)饲料必需氨基酸的平衡
配合饲料中必需氨基酸比例(平衡模式)的调整方法主要依赖于饲料蛋白质的氨基酸互补作用调整各种饲料原料的配合比例来实现;其次是在配合饲料中补足限制性氨基酸的方法来进行氨基酸模式的修整。由于鱼类对饲料中单体氨基酸的利用效果很差,所以一般只能依赖于蛋白质原料蛋白质、氨基酸的互补作用来实现配合饲料中氨基酸的平衡模式。
对于特定饲料原料蛋白质中的氨基酸组成和比例是无法改变的,但是,配合饲料中的氨基酸组成和比例、尤其是必需氨基酸的组成和比例是可以通过不同原料的组合进行调整的。这种调整对于提高进入动物体内的氨基酸用于体内新的蛋白质合成的数量和比例是非常重要的。通过饲料蛋白质氨基酸的互补作用实现必需氨基酸模式的平衡从而显著提高配合饲料蛋白质的利用效率,这就完全可以采用低鱼粉或无鱼粉的饲料配方实现养殖动物对必需氨基酸的种类、数量和比例的需要。这既可以显著降低饲料成本,又可以显著降低养殖生产中的饲料成本,还可以有效提高植物蛋白质原料资源利用效率,这将是鱼类营养学和饲料学的重要发展方向。
(5)配合饲料中必需氨基酸的平衡效果如何评判
A.模糊评判方法
配合饲料中必需氨基酸的平衡效果评判实质上是对饲料中10种必需氨基酸占总量的比例与养殖鱼体需要在比例的接近程度,即对2组数据的接近程度的评判。这正好可以采用灰色关联分析方法对这2组、个10个数据进行模糊评判,计算这2组数据的关联度,即相关系数。相关系数愈大,表明2组数据的接近程度愈大,平衡效果愈好。条件许可时可以建立一定的计算程序进行计算,或将这种程序纳入配方计算程序中,通过配方调整得到关联度最大的饲料配方程序。
B.直观作图评判方法
可以使用excel将2组数据作成曲线,并与饲料配方计算结果进行连接,在配方调整时可以随时观看2条曲线的接近程度。这种方法较为直观,也非常容易作到。
3、关于饲料中单体游离氨基酸利用
水产动物对饲料中单体游离氨基酸的利用效果比较差,因此,在饲料中补充限制性难以达到理想的效果。其主要原因是鱼体内游离氨基酸库对饲料来源的氨基酸的容纳量或对单个氨基酸在短时间年量的快速增长的缓冲能力有限。
对于从食物吸收来的氨基酸有多大比例能够及时地用于体内新的蛋白质的合成代谢呢?Cowey 和Luquet(1983)研究发现鱼类由鱼体蛋白质分解产生的氨基酸对游离氨基酸池中氨基酸的贡献不到50%,即有50%以上的游离氨基酸是有鱼体外营养物质经过消化吸收而来的。Nillward等(1976)研究大鼠发现大鼠体内游离氨基酸池中70-80%的氨基酸为体内蛋白质降解产生的氨基酸供给(再合成蛋白质),而有20-30%的氨基酸是由体外的食物供给。与陆生动物相比较而言,鱼类从食物吸收的氨基酸用于体内新的蛋白质合成的比例要高一倍左右,也说明鱼类体内蛋白质的合成受食物(饲料)的影响较大,体内氨基酸库中所容纳的游离氨基酸数量相对较小。
对于饲料中的游离氨基酸在进入鱼体消化道后很快被鱼体吸收进入血液、组织液中,可能会在血液或组织液中很快形成单个氨基酸量的高峰值。由于鱼体蛋白质合成所需要的氨基酸有45%是来自于日粮氨基酸,因此,在饲料蛋白质在消化道内分解尚未完成的情况下难以启动体内蛋白质合成的机制。氨基酸体内内稳定态生理机制可能会启动,将会刺激氨基酸氧化分解的机制将单个氨基酸形成的高峰值削减下来以保持内稳定态。这样,在饲料中添加的限制性氨基酸在进入体内后没有实现补充限制性氨基酸的作用,而是很快被氧化分解掉了。有人用同位素标记的赖氨酸补充在日粮中投喂,很快就会在鱼体排泄物中检测到同位素的试验结果为此提供了证据。
要保证添加的单体限制性氨基酸的养殖效果,一个可行的办法是延缓饲料中单体氨基酸的吸收时间。最佳方法是用蛋白质或多糖或硬脂酸类大分子物质对单体氨基酸进行包被处理,在进入消化道后只有当这些大分子包被材料被消化分解后才能将其中的氨基酸释放出来,从而是单体氨基酸的吸收与饲料蛋白质消化水解产生的氨基酸同步被消化道吸收。但是,目前还缺少这方面的试验证据,同时,包被氨基酸的使用成本也会成为一个主要的限制因素。
鉴于以上原因,在水产饲料中建议不要添加单体游离氨基酸,而是采用适当增加蛋白质水平的方法达到理想的增长效果。同时,在饲料配方编制的时候主要考虑10种必需氨基酸的总体平衡效果,而不是只考虑赖氨酸和蛋氨酸的含量。
4、单一蛋白质原料的养殖效果与使用限量
蛋白质原料是配合饲料质量的核心部分,在水产配合饲料中蛋白质原料的选择和使用也是产品质量控制和产品成本控制的关键所在。鱼粉、豆粕是优质的蛋白质原料,优质、优价,它们的使用既决定了配合饲料的产品质量,也决定了配合饲料的产品价格。而菜粕、棉粕的使用使配合饲料成本显著下降,只要使用合理,配合饲料的质量也会有保障。但是,菜粕、棉粕及其他植物粕类的使用量应该在多大范围内较为适宜?在大量使用菜粕、棉粕等后对鱼体会产生什么样的影响?影响在那些方面?影响有多大?
文华等选用秘鲁鱼粉、大豆粕、生大豆、棉籽粕、菜籽饼、芝麻粕、米糠饼、米糠、小麦麸、混合麸等10种饲料原料,经粉碎后加入适量的水,制成颗粒,晒干使用。经过12周饲养,草鱼的增重率分别为鱼粉0.62%/d、大豆粕1.08%/d、生大豆粉0.22%/d、棉籽粕1.19%/d、芝麻粕0.76%/d、菜籽粕1.04%/d、米糠饼0.32%/d、小麦麸0.67%/d、混合麸0.56%/d,以棉籽粕为最佳,大豆粕和菜籽饼次之,生大豆粉最差。而蛋白质效率则以小麦麸和混合麸为最高,生大豆粉和秘鲁鱼粉最低,这反映了鱼类利用蛋白质的一般规律,因为蛋白质是不可代替的营养素,鱼类摄取的饲料优先满足其蛋白质的需要,当摄取的蛋白质不足时,用于生长的比例大;当摄取蛋白质过多时,多余的蛋白质被转化为能量消耗掉,用于生长的比例小。
我们以35%的鱼粉、57%的豆粕、68%的菜粕、60%的棉粕、52%的花生粕分别组成蛋白质含量为30%的配合饲料,在室内循环养殖系统中养殖草鱼64天。各试验组草鱼的特定生长率分别为鱼粉组1.16±0.05%.d-1、豆粕组0.95±0.06%.d-1、菜粕组0.57±0.02%.d-1、棉粕组0.49±0.04%.d-1、花生粕组0.53±0.05%.d-1,鱼粉组和豆粕组获得很好的生长效果和饲料利用效果。在本试验条件下,各试验组草鱼的形体参数、内脏指数、主要免疫器官重量指数和血清非特异免疫力指标如溶菌酶和SOD酶、全鱼和肌肉主要营养成分等没有显著性的差异,对草鱼生长和生理机能是比较安全的。豆粕组草鱼血清的谷草转氨酶、谷丙转氨酶活力显著高于其他各组,显示肝胰脏可能受到一定程度的影响,而其他各组与鱼粉组结果无显著差异。鱼粉组草鱼全血血红蛋白含量为71.06±9.86 mg.ml-1,显著高于其他各组,显示出豆粕组(57.66±4.28 mg.ml-1)、菜粕组(60.27±0.19 mg.ml-1)、棉粕组(61.76±2.05 mg.ml-1)、花生粕组(58.59±1.49 mg.ml-1)草鱼出现一定程度的贫血反应。因此,从生长效果和饲料利用率方面看,草鱼配合饲料优选的蛋白质原料应该是鱼粉、豆粕,其次是菜粕和花生粕、棉粕,如果考虑到饲料原料的价格,菜粕、棉粕的价格一般为鱼粉价格的25%~35%(生长速度为鱼粉组的50%左右)、为豆粕价格的50%~60%左右,花生粕与菜粕、棉粕的养殖效果无显著性差异,但原料价格一般高于菜粕、棉粕的价格20%~30%。因此,在原料价格高和配合饲料价格低的情况下菜粕、棉粕也是可选择的蛋白质原料,在本试验条件下菜粕用量达到68%、棉粕达到60%没有对草鱼的主要生理机能产生明显的不利,对草鱼而言应该是较为安全的用量范围。
因此,以后的工作应该加强对主要蛋白质原料如鱼粉、豆粕、菜籽粕、棉粕、花生粕等原料在不同养殖鱼类的使用效果,以及对生理机能的影响研究,以此确定不同种类配合饲料中各种主要的原料的基本用量和最高限量,这对于既保障养殖效果,又保障鱼体正常生理机能如免疫、造血、抗病、肝功能等具有十分重要的意义。
二、鱼类对油脂的需要及油脂类原料的使用
配合饲料中油脂的营养作用和养殖效果是仅次于蛋白质的,可见其重要性。饲料中脂肪含量不足或缺乏,可导致鱼代谢紊乱,饲料蛋白质利用率下降,同时还可并发脂溶性维生素和必需脂肪酸缺乏症。但饲料中脂肪含量过高,又会导致鱼体脂肪沉积过多,尤其是肝脏中脂肪积聚过多,引起“营养性脂肪肝”,鱼体抗病力下降,同时也不利于饲料的贮藏和成型加工。因此饲料中脂肪含量必须适宜。油脂原料的价格较高,油脂在配合饲料中出现的问题也是比较多的,研究也是不系统、不够深入。
1、鱼类对饲料油脂的利用特点
配合饲料中必须保持一定的油脂总量以满足鱼体生长发育的需要,在配合饲料中油脂总量的满足可以使鱼体的生长速度和饲料效率显著加快。
(1)鱼类对饲料油脂的储存特点
鱼类消化道可以直接吸收油脂。鱼体与其他动物相似的,以油脂作为能量物质储存,尤其是在进入冬季之前有储存油脂作为能量的特点,因此,养殖鱼类在进入冬季时均要在体内积累并储存一定量的脂肪。
鱼体对与吸收的油脂一般不经过转化而直接用于氧化分解,或直接储存在肠道细膜、肌肉、肝胰脏。因此,饲料油脂的组成和性质将直接影响到鱼体体内储存脂肪的组成和性质。这样,油脂所带有的味道在鱼体中也会有相同的味道,这就是用蚕蛹养殖鱼类后鱼肉中也会有蚕蛹的味道,在配合饲料中使用了较多的肉粉、血粉等以后在鱼肉中也会有肉粉、血粉的味道的主要原因。同时,如果油脂已经氧化酸败,氧化酸败的有毒物质也会随油脂进入鱼体肌肉、肝胰脏等部分,并在这些部位积累、破坏这些器官组织的组织结构和正常的生理机能。
如果比较养殖鱼类与自然环境生长的同种鱼类对饲料油脂的利用、储存会得到许多重要的结果,目前这方面的研究还很不完善,还有很多问题需要系统而深入的研究。我们测定过嘉陵江野生的几种鱼类如岩原鲤、黄桑鱼等在越冬期间体内储存的油脂的量、部位和储存的幼稚的性质,结果表明这些鱼类在越冬期间均要储存大量的脂肪,但是储存的部位主要是在肠道细膜中而不是在肝胰脏,但是,养殖条件下除了肠道细膜外,主要储存在肝胰脏和肌肉中,养殖条件可能改变了鱼体对饲料油脂的储存、利用机制,从而使肝胰脏及其他器官组织的油脂储存量显著增加,而随油脂氧化酸败的有毒副作用的物质积累也在肝胰脏等器官组织显著增加,并在这些器官组织对其组织结构和功能造成严重的伤害。如果加强这方面的基础研究,可以获得系列有价值的研究成果,调整鱼体对饲料的油脂的利用率、调整对饲料来源油脂转移途径和储存部位,即可有效防治饲料氧化酸败油脂对鱼体的毒副作用。
(2)氧化酸败油脂的毒副作用
氧化油脂对鱼类具有明显的毒副作用。主要表现在配合饲料对养殖动物的生产性能明显下降,如生长速度下降、饲料系数增加等;鱼体肝功能受到严重伤害,在初期出现脂肪浸润,往后形成脂肪肝,再往后就出现肝纤维化、肝细胞坏死等严重现象;鱼体生理机能受到严重影响,如免疫防御机能明显下降;养殖鱼体死亡率显著增加,在我们对草鱼种的养殖试验中,在饲料中使用6%左右氧化鱼油、玉米油养殖草鱼种50天左右,死亡率达到50%以上;鱼体出现严重的畸形,如鱼体的身体向侧发生严重的弯曲,在我们对草鱼、任泽林等对鲤鱼的试验中均发现氧化油脂使养殖鱼体出现畸形的情况。油脂氧化酸败的有毒物质一般是随着脂肪一起被鱼体吸收和储存在鱼体内、尤其是肝胰脏的,当鱼体内脏器官组织积累脂肪、脂肪氧化酸败产物达到一定量后就会对鱼体的生长、生理机能产生严重的毒副作用。
(3)适宜添加剂的选择
在饲料中必须保障一定量的油脂以满足养殖鱼类快速生长的需要,适量油脂的使用可以节约鱼体对饲料蛋白质、氨基酸作为能量物质的消耗;而鱼类又会在肌肉、内脏器官等组织积累脂肪,在积累脂肪的同时也积累脂溶性的有毒副作用的物质,从而对鱼体器官造成器质性伤害和功能性破坏,如何才能既充分利用饲料油脂的营养作用,又有效防治其不利影响?适宜的添加剂选择尤为重要。
应该选择什么样的添加剂呢?根据我们多年的试验研究和实际应用情况,建议选择能够强化对饲料油脂利用、有效减少体内脂肪储存、尤其是减少肝胰脏脂肪储存的添加剂最为适宜。这类添加剂如鱼虾4号、肉碱等可以快速降解脂肪及脂溶性物质,并产生足够的能量满足鱼体对能量的需求,从而减少鱼体利用蛋白质、氨基酸作为能量物质的消耗,实现养殖鱼体快速生长;同时,可以有效减少脂肪及其他脂溶性物质在肝胰脏、肌肉等器官组织的储存和积累,可以有效保护或减缓肝胰脏及其他器官的组织结构和生理功能免受油脂氧化酸败产物对鱼体的毒副作用;在鱼虾4号中还含有可以增强免疫力的物质,可以同时增加鱼体的免疫、防御能力和养殖效果。根据我们的试验结果和实际应用情况,如果在肝胰脏等内脏器官中没有大量的脂肪积累,肝胰脏能够保持正常的紫红色状态,鱼体的抗应急能力、耐运输能力会很强,一般不会出现不耐运输的情况。
(4)鱼类利用淀粉类物质转化为脂肪的能力
鱼体与陆生动物显著不同的特点是利用饲料淀粉类转化为体内脂肪的能力非常差至于是什么原因目前的研究还不够系统和深入,只是发现鱼类胰岛素的分泌量非常有限,鱼体具有典型的糖尿病症状,即饲料中淀粉超过一定量后即可出现糖尿病现象,鱼体生长速度也会受到一定的影响。
但是,最近在生产中发现,玉米、小麦等淀粉含量很高的能量饲料在经过膨化处理后,可以显著提高鱼体对其蛋白质和氨基酸的消化利用率,同时也显著提高对玉米、小麦淀粉的利用率。如果这样,就可以在饲料中增加对膨化玉米、膨化小麦的使用比例。这也是一个值得深入研究的发展方向。
2、配合饲料中油脂的用量
不同鱼种类对配合饲料中油脂的需求量有很大的差异,一般是冷水性鱼类对油脂的需要量高于温水性鱼类;低水温季节、尤其是在14℃以下时对油脂的需要量较水温高时要大。鱼类本来是依赖于氨基酸氧化作为能量的主要来源的,但是,有资料表明鱼类在水温低于13-14℃以下时,鱼体氨基酸氧化分解酶的活性显著下降,此时鱼类生长所需要的能量则主要依赖于油脂的氧化产能了。
根据目前的资料总体分析,虹鳟、鲑鱼等冷水性鱼类对油脂的需要量可以达到10%以上,最高的可以达到18-20%,当然,饲料的加工也只能以膨化饲料了。对于一般的温水性鱼类如鲤鱼、草鱼、鲫鱼、武昌鱼等,对于鱼种(小于250克/尾)配合饲料中油脂总量应该保持在5%以上,而对于育成鱼配合饲料中油脂用量应该保持在4%以上。一般情况下,要满足油脂总量,需要在配合饲料中添加1-2%的油脂原料,在这种油脂营养水平下鱼体的生长速度和饲料转化效率会保持在较高的水平。
3、对油脂原料的选择和利用
油脂原料在配合饲料中的营养作用非常明显,毒副作用也非常显著,同时,油脂原料的价格也是非常高的。这三个方面的因素要求我们必须重视饲料中油脂的使用和油脂原料的选择,更要求我们进行系列的研究和试验,解决饲料油脂使用过程中出现的问题。
(1)主要的油脂原料及特点
在水产配合饲料中使用的油脂原料主要有鱼油、鱼肝油、猪油、菜籽油、棉籽油、豆油、磷脂等。油脂的质量决定于其脂肪酸组成和含量,本来鱼油、豆油以及玉米油的不饱和脂肪酸含量是非常高的,应该是鱼类优质的油脂原料。但是,在最近的许多试验结果表明,鱼油的养殖效果很不理想,有时还会出现氧化酸败油脂产生的毒副作用,玉米油基本不能作为饲料油脂进行添加使用,其主要原因是其中不饱和脂肪酸氧化酸败产生的毒副作用可能大于其中不饱和脂肪酸的营养作用。
在我们的试验和其他企业的养殖试验中,将鱼油、玉米油、豆油、菜籽油、棉籽油、猪油对草鱼、鲤鱼养殖效果的比较中发现,养殖效果最好的还是不饱和脂肪酸含量很低的猪油,其次是菜籽油、豆油和棉籽油,效果最差的是玉米油和鱼油。这一结果与其不饱和脂肪酸含量呈反比例关系。究其原因可能是油脂原料中不饱和脂肪酸含量高,氧化酸败的几率和氧化程度也高,其中所含有的有毒成分的量也高,这些有毒物质产生的毒副作用的结果掩盖其不饱和脂肪酸的营养作用结果,可能还大于其营养作用的结果。
(2)油菜籽、大豆作为水产饲料油脂原料的试验研究
在最近的一系列试验中,我们进行了饲料油脂原料研究,认为在饲料中使用膨化大豆、膨化或直接使用油菜籽应该是一个重要的发展方向。 大豆含有抗营养因子等物资,但膨化大豆则是一个非常好的油脂原料和蛋白质原料。膨化大豆含油16-18%的油脂、34%左右的粗蛋白质,更重要的是膨化大豆中的油脂较大豆油更为稳定,使用效果更好。
对于油菜籽,我们在草鱼配合饲料中分别添加11.5%、6.0%的菜籽,同时比较鱼虾Ⅳ号对鱼体的保护作用,以4.0%的菜籽油作为对照,在室内循环养殖系统中经过52天的正式养殖试验。结果表明,在草鱼饲料中直接使用11.5%的菜籽,在添加和不添加200mg/kg鱼虾Ⅳ号的情况下,使草鱼生长的速度分别下降20.4%、17.1%,使饲料系数增加27.3%、30.4%,并使饲料蛋白质利用率、蛋白质沉积率下降;而添加6.0%菜籽时,在添加和不添加鱼虾Ⅳ号的情况下,使草鱼生长速度分别增加18.7%、14.4%,饲料系数下降21.1%、17.0%,并使饲料蛋白质利用率、蛋白质沉积率显著提高,显示出很好的生长效果和饲料利用效果。在饲料中直接添加菜籽对草鱼肝胰脏造成一定的损伤,使草鱼血清转氨酶活力显著增高,使草鱼的非特异免疫力下降。如果同时使用鱼虾Ⅳ号则可有效减缓菜籽的上述不利影响。在饲料中直接添加菜籽后使草鱼体重/体长比、肥满度降低,使内脏比增加,草鱼全鱼蛋白质、脂肪含量增加,使肝胰脏蛋白质含量下降、脂肪含量增加。本试验结果表明,在鱼饲料中直接添加菜籽有一定的可行性,在限制菜籽用量、并使用相应添加剂的情况下,能够取得较添加菜籽油更好的养殖效果和饲料利用效果。
后来,我们又比较了油菜籽、猪油与豆油等量混合、豆油与菜子油等量混合的养殖效果,结果仍然是以油菜籽的生长速度最快、饲料系数最低,其次是猪油与豆油混合油,最后为豆油与菜籽油的混合油。目前我们还在比较膨化大豆与豆油、生菜籽与膨化菜籽的养殖效果。
(3)原料膨化是水产饲料工业发展的发现之一
根据以上结果分析,我们认为在水产饲料中使用膨化大豆、菜籽作为新的油脂原料是非常有前途和希望的,具有比使用豆油、鱼油、菜籽油更好的养殖效果,且可以使配合饲料成本显著下降,一般情况下可以使饲料成本下降25-40元/吨。当然,也还有一系列的问题需要研究。油菜籽经过膨化处理的养殖效果和安全性优于生菜籽直接使用的效果,使用膨化菜籽更好。
再结合膨化玉米和膨化小麦的使用情况,在水产饲料企业我们建议增加原料膨化设备,直接膨化玉米、小麦、大豆、油菜籽等原料,可以取得更好的养殖效果和显著降低配合饲料的配方成本。
在已经完成的试验中发现,经过挤压膨化后,除鱼粉外,饲料蛋白质的溶解度都明显下降,尤其是膨化豆粕下降得最多,下降了45%。
我们测定了膨化与未膨化的饲料单一原料的离体消化率和氨基酸生成率,异育银鲫肠道酶解膨化和非膨化饲料蛋白质生成氨基酸的速度为豆粕(30.077mg/h)>膨化豆粕(21.264mg/h);棉粕(28.899mg/h)<膨化棉粕(29.461mg/h);菜粕(26.917mg/h)<膨化菜粕(30.752mg/h);玉米(15.976mg/h)<膨化玉米(31.627mg/h);次粉(22.333mg/h)<膨化次粉(24.890mg/h);鱼粉(35.566mg/h)>膨化鱼粉(32.914mg/h);肉骨粉(31.168mg/h)>膨化肉骨粉(27.564mg/h)。由该结果可看出,豆粕、鱼粉和肉骨粉膨化后氨基酸生成速度均下降(豆粕下降29.30%、鱼粉下降7.46%、肉骨粉下降11.56%);菜粕、玉米和次粉膨化后氨基酸生成速度均上升(菜粕上升14.25%、玉米上升97.97%、次粉上升11.45%),特别是玉米膨化后效果尤为明显;棉粕膨化后氨基酸生成量差异不显著。将经过膨化处理的饲料原料如鱼粉、豆粕、菜粕、棉粕、次粉等组成配合饲料进行养殖试验,以未膨化原料组成的相同配方作为对照。在试验中发现,饲料膨化后各试验组湘云鲫的摄食率提高了0.72%~2.97%。从生长结果来看,饲料膨化后湘云鲫的生长率和饲料系数并未体现出优越性,相反,饲料膨化后各试验组湘云鲫的瞬时生长率下降了10.3%~14.34%,饲料系数增加了10.78%~25.41%,这说明,饲料膨化后并未提高鱼的消化利用率,鱼体为满足其生长的需要还必须摄食更多的饲料,因而饲料系数较高。而饲料中膨化豆粕比例从35.7%降到25%时,湘云鲫的瞬时生长率呈现上升趋势,饲料系数呈现下降趋势。湘云鲫肠道对非膨化豆粕蛋白质的酶解速度为30.077mg/h,而膨化后为21.264mg/h,下降了29.30%,这说明,豆粕膨化后其可消化性和饲用价值显著下降。膨化棉粕由25.5%增加到36.76%时,同棉粕未膨化组相比,湘云鲫的瞬时生长率却增加了1.46%~3.67%,饲料系数下降了3.32%~5.45%。这说明,膨化加工能一定程度降低棉粕中棉酚等抗营养因子的含量,使棉粕的饲用价值提高。
膨化原料与膨化饲料相比较有其重要的优越性。一是设备投入大大减少,一台原料膨化机的投入和使用成本显著低于一台膨化饲料机投入和使用成本;而是原料膨化机可以有选择性地对原料进行膨化处理,有目的地规避膨化处理对原料的不利影响。例如,根据我们前面的试验结果看,鱼粉、肉粉、豆粕等蛋白质含量高、赖氨酸含量高的饲料原料经过膨化处理后消化率和养殖效果均下降了,而菜粕、棉粕、次粉、玉米等经过膨化处理后消化率显著提高,养殖效果也提高。因此,在以后的饲料工业发展中,在最近一定时期发展原料膨化可能较饲料整体膨化更具有优势,更适合于中国实际情况。
4、关于磷脂的使用问题
磷脂是一种很好的油脂原料,虾、蟹等甲壳类动物不能自己合成磷脂,在其饲料中必须添加磷脂以满足其营养需要。对于鱼类,具备自己合成磷脂的能力,在发育成熟的鱼类饲料中可以不添加磷脂,但是,在鱼苗饲料中需要在饲料中添加磷脂。鱼类在卵或孵化后的快速生长中,需要丰富的磷脂来构成细胞的成分,当磷脂的生物合成不能充分满足需要时,就需要由饲料中提供。此外,大豆油所含大豆磷脂较多,因此对仔鱼的存活及生长都有较明显作用。
磷脂使用的另一个不利因素是其中脂肪酸氧化的问题,以及在磷脂中掺假的问题。氧化酸败磷脂的毒副作用与脂肪酸氧化酸败的结果是相同的,必须给予足够的重视。还有资料表明,部分鱼类出现的“白化”现象可能与饲料中磷脂的使用有关,这具体是磷脂本身的问题还是氧化酸败磷脂出现的问题还是一个有待研究的课题。
三、碳水化合物的需要与供给
碳水化合物是提供能量的三大营养素之一,尽管目前的研究并没有明确鱼对碳水化合物有特别的需要。但与蛋白质和脂肪相比,碳水化合物是可供能源物质中最经济的一种,摄入量不足,则饲料蛋白质利用率下降,长期摄入不足还可导致鱼体代谢紊乱,鱼体消瘦,生长速度下降。但摄入过多,超过了鱼对碳水化合物的利用限度,多余部分则用于合成脂肪;长期摄入过量碳水化合物,会导致脂肪在肝脏和肠系膜大量沉积,发生脂肪肝,使肝脏功能削弱,肝解毒能力下降,鱼体呈病态型肥胖。碳水化合物还给生长所必需的各种中间代谢物(如非必需氨基酸和核酸)提供前体。在鱼类成型饲料中加入碳水化合物是一种经济的粘合剂。还有许多研究表明,碳水化合物有一定的“节约”蛋白质的效用。
相比陆生动物,鱼类对碳水化合物的总体利用水平比较低。在不影响鱼体生长的条件下,鱼类所能利用的碳水化合物的最大量依鱼种不同而不同。一般来说,温水性鱼对碳水化合物的利用水平要高于冷水性鱼或海水性鱼,而草食性鱼和杂食性鱼饲料中碳水化合物适宜含量一般高于肉食性鱼。此外,鱼的生长阶段、生长季节也会影响其对碳水化合物的需要量。一般来说,幼鱼对碳水化合物需要量地于成鱼,水温高时对碳水化合物的需求低于水温低时。测定鱼类对碳水化合物的需要量还与评定指标有关。考虑到碳水化合物在植物性饲料中含量丰富,经济易得,在配合饲料中使用含碳水化合物丰富的饲料原料,其目的主要在于降低饲料蛋白质的分解供能,节省蛋白质用量,因此以获取最大蛋白质利用率为指标所测碳水化合物含量似乎对生产更具指导意义。
四、维生素的营养
1、维生素对于生理机能的维持具有非常重要的作用
维生素营养对于鱼类而言十分重要,配合饲料中维生素不足会导致生产性能下降,更重要的是会导致鱼体生理机能受到一定程度的伤害,如鱼体出现免疫、防御能力下降,鱼体体表粘液分泌减少,造血机能受到影响出现贫血反应等。我们一般只是关注到维生素对生产性能的影响,二很少关注到对鱼体生理机能的影响,从而导致养殖鱼体生理机能下降、抗应急能力下降,疾病发生几率增加。
因此,在水产配合饲料中必须保障维生素的基本需要量。
2、维生素超量使用对生长和饲料转化没有明显的促进作用
维生素的另一个显著特征是在配合饲料饲料中大量或超量使用对鱼体生长和饲料利用效率没有明显的促进作用,在这方面不如矿物质元素的作用明显。
因此,对于水产动物配合饲料中维生素而言,供给量不足会严重影响鱼体生长和正常的生理机能,但是过量使用对生长和饲料转化率又没有明显的促进作用,而维生素的成本有很高,过量使用会导致饲料成本增高。这样,对于不同的水产动物要保障足够的维生素量又不至于过量使用就成为一件非常困难的事,这是营养专家和营养配方师必须致力于研究的课题。
五、矿物质营养
1、微量元素的作用
微量矿物元素在动物体内含量甚微,但在肌体生命活动中起着重要作用。微量矿物质元素除了与养殖动物的生产性能如生长速度和饲料系数有关外,与鱼体正常的生理代谢活动、重要的生理功能等有密切的关系。同时,与鱼体的骨骼系统的生长和发育直接相关,对鱼体正常形体的维持有重要的关系。另外,近年发现的养殖鱼体体色出现“白化”现象也与微量矿物质元素有密切的关系。因此,微量元素在配合饲料中的作用非常明显,应该引起我们更大的关注,如微量元素与鱼类正常生长、生殖和免疫等的关系及作用机理;微量元素在鱼类体内的吸收、运输、积累和排泄;微量元素间及微量元素与其他营养索之间的互作关系;微量元素与养殖鱼类形体的关系;微量元素与养殖鱼类体色的关系;不同养殖鱼类对微量矿物质元素的需要量等。
2、个别微量元素的作用
铁是一种重要的微量元素,它是鱼类等脊椎动物血红蛋白的组成成分,参与氧的运输;在细胞氧化中是细胞色素氧化酶和色素蛋白等的组成成分,在氧化还原反应中起传递氢的作用;同时,铁与养殖鱼类骨骼发育及鱼体体长生长直接相关,足够量的铁可以使养殖鱼类的体长生长速度加快。
铜也是一种非常重要的微量元素,它不仅在赖氨酸氧化酶、细胞色素氧化酶、过氧化物歧化酶等生物中起着重要作用,还是虾蟹等甲壳类血液中血蓝蛋白的重要组成成分,虾体内40%的铜存在于血蓝蛋白中。另外铜能增强机体的免疫机能;铜作为酪氨酸酶的辅因子参与鱼体黑色素的代谢,并影响体表色素的形成。在最近的试验中发现鲶鱼、黄桑鱼等种类肌肉、脑等器官组织中铜的含量较一般鱼类要高,而这些种类在养殖条件下经常出现“白化”现象,这些鱼类对铜的需要量是否高于其他鱼类还值得进一步的研究。但是,要注意的是鱼类对铜非常敏感,过量的铜会是鱼体生长发育受阻,严重的还会引起养殖鱼类死亡率显著增高。
锰是鱼虾类骨胳中含量较高的成分,对骨骼的形成有重要作用。锰的最低需要量尚未确定,鱼虾类能有效利用鱼粉中的锰,但利用率受鱼粉的种类和加工工艺的影响。锰含量的不足会影响鱼体的生长,还会出现鱼体尾鳍畸形和短体症。
锌也是动物生命活动中必需的微量元素。锌缺乏对生长的影响是鱼类营养中研究较多的,如缺锌会导致生长不良,鳍糜烂,死亡率高,鲤鱼还易患白内障。锌对蛋白质的合成具有重要意义,缺锌可降低动物对氮的利用效率;在细胞分裂和氨基酸合成蛋白质的过程中,都需要有锌的存在。对草鱼生长的试验表明,在生长阶段吸收锌能够促进合成核糖核酸(RNA),且鱼体长与锌、RNA、RNA/DNA呈显著正相关。
硒协同维生素E维持鱼类细胞的正常功能和细胞膜的完整性。大西洋鲑色缺乏硒可导致死亡率上升、血浆谷胱甘肽过氧化酶的活性降低,缺乏硒和维土素E均会引起肌肉萎缩症。
碘是甲状腺激素的主要组成成分,与动物的基础代谢有密切关系。
钴也是一种重要的微量元素,是维生素B12构成成分,并以辅酶的形式影响某些酶的活性,在生物体内参与许多生化反应。有研究表明,在饲料中添加氯化钻或硝酸钴或在养殖水体中加氯化钴,均可提高鲤鱼的生长速度和血红蛋白的形成
3、关于磷酸二氢钙的使用问题。
水产配合饲料关于磷的问题出现2个极端,一是饲料中有效磷供应不足,严重影响配合饲料的养殖效果,另一方面,饲料输入水体中的磷较多,对水域环境造成污染。其原因是水产饲料中鱼粉使用比例相对较大、总磷浓度相对较高,而水产动物对鱼粉其其他原料中的磷如植酸磷利用率不到30%。因此,如果仅仅总磷满足了需要,而依然出现有效磷不够的情况,在配合饲料中还必须添加无机磷。
在配合饲料中以磷酸二氢钙提供无机磷是主要的也是非常有效的方式。建议在配合饲料中,对于鱼种饲料,可以使用2.2%左右的磷酸二氢钙;对于成鱼饲料,可以使用2.0%左右的磷酸二氢钙。
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[ 本帖最后由 周银松 于 2008-2-27 08:08 编辑 ] |