本帖最后由 一片云 于 2016-7-22 16:10 編輯
角蛋白酶DP100與HFMR技術對鯽魚配方中替代魚粉效果研究 陶青燕 博士 諾偉司國際公司
摘要:本試驗研究了角蛋白酶產品 CIBENZA®DP100(DP100)對異育銀鯽(Carassiusauratus gibeilo) 攝食低魚粉低蛋白飼料時生長性能和體內大豆抗原蛋白的消除作用,評估了其在異育銀鯽飼料中的成本節約效應。角蛋白酶是一種新型的飼料用酶,在我國可以應用于飼料的角蛋白酶產品首次出現在2013年的飼料添加劑目錄中,并在分類上有別與普通的飼料用蛋白酶。角蛋白酶實際上具有二硫鍵還原酶和多肽水解酶的活性,也就是說角蛋白酶除了能分解普通蛋白酶能分解的蛋白質外,還能通過降解二硫鍵,極大的提高動物對那些自身和普通蛋白酶不能消化的蛋白質的利用,從而擴大了魚類對于飼料蛋白質的可利用范圍。本試驗共設計7種飼料,包括高魚粉高蛋白對照組(9%的魚粉,HFC,蛋白水平34%),低魚粉低蛋白對照組(4.5%的魚粉,LPC,蛋白水平32.5%),在LPC的基礎上分別添加DP100 300、400、500、600 mg/kg以 及魚粉綜合替代添加劑制成另外5種飼料(LP300、LP400、LP500、LP600和HFMR)。挑選平均重為72.5±0.01g的 異育銀鯽560尾 ,隨機分成7組,每組4個重復,每個重復放養20尾魚 ,養殖56天。研究發現同低魚粉低蛋白LPC組相比,飼料中添加300g的DP100可提高鯽魚的增重率14.8%,改善飼料利用率9.7%,同高魚粉高蛋白組HPC相比,其生產性能相當,但可降低配方成本421元/噸。在本試驗條件下,添加超過300克的DP100并不能進一步改善鯽魚的生產成績。400g/T或更高的DP100添加量可顯著降低鯽魚糞便中大豆球蛋白和β-伴球蛋白的含量( P<0.05)。在添加DP100的同時應用HFMR技術進行魚粉綜合替代可以在降低蛋白1.5%和成本306 元/噸的基礎上進一步提高鯽魚生產性能5%左右。
前言
體外試驗及畜禽試驗研究表明 DP100 能夠有效分解包括羽毛粉在內的大多數動植物來源的蛋白質,其分解活性要強于大多數已知的角蛋白酶(Shihand Wang, 2006)。魚粉作為昂貴的動物蛋白源,其高消化率的蛋白質品質是其優良特性的重要特征之一,但成本高。DP100 有可能通過提高飼料蛋白的利用率而降低魚類對于魚粉的依賴。蛋白質/ 能量消化率下降,腸道受損,氨基酸不平衡,礦物元素利用率低是替代魚粉配方的主要缺陷。其中熱穩定的大豆抗原蛋白是導致魚類應用大豆制品腸道損傷的主要抗營養因子之一。HFMR( 魚粉綜合替代 ) 技術是以營養素平衡和建康維護為配方設計思想的魚粉替代技術,旨在通過提高魚體自身的消化力以彌補魚粉減少后原料消化率下降的事實。將 DP100 作為 HFMR 技術的組成元件之一,有望進一步提高魚粉綜合替代配方的生產表現。
一、材料和方法
1.1 試驗飼料:
本試驗共設計7種飼料來評估DP100在異育銀鯽低魚粉低蛋白飼料中的應用價值。其中高魚粉對照組的營養標準參考現有商業配方進行配制(9%的魚粉,HFC,其它以46%豆粕,200型菜粕以及棉粕為主)蛋白含量為正常的34%,脂肪含量8%;低蛋白對照組(降低一半的魚粉,其它餅粕類添加量不變并適當添加水解羽毛粉作為替代蛋白源,LPC)蛋白含量32.5%;以LPC為基礎飼料,分別添加 DP100、300、400、500 和 600 mg/kg,形成另外4種試驗飼料,分別命名為 LP300、LP400、LP500 和 LP600;根據 Novus 研發的 Matrix Value 軟件計算該配方中 DP100 的潛在營養價值,在帶入 DP100 潛在營養價值時 LP500 處理組的營養水平與 HFC 組相當。在 LPC 基礎上,添加魚粉綜合替代添加劑(詳見表 1),形成魚粉綜合替代組(HFMR)飼料。各試驗飼料均添加0.1% 的 Y2O3 作為指示劑,飼料加工采用環模蒸汽質粒工藝,加工好的飼料置于 -20℃保存備用。飼料配方及營養物質組成見表 1。
1.2 養殖試驗和樣品采集:
養殖試驗在中國農業科學院飼料研究所國家水產飼料安全評價基地(北京,南口)的循環水系統中進行。所用靶動物為異育銀鯽。試驗開始前禁食24h,挑選平均重為72.5±0.01g的健康鯽魚560尾,隨機分成7組,每組4個重復,每個重復放養20尾魚,每天表觀飽食投喂3次(08:00,12:00,16:00)。每天觀察魚的健康狀況,記錄死亡情況,統計成活率,養殖周期56天。試驗期間水溫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。在飼喂試驗飼料一周后開始采用虹吸法收集糞便,選取攝食后1小時內包膜完整的糞便-20℃保存備用,用以測定其中殘留的大豆球蛋白和β-伴球蛋白的含量。在56天養殖試驗結束后,每桶試驗魚稱總重;每桶取3尾單獨稱重并量體長,同時解剖分離內臟和肝臟,分別稱重,以計算生長性能和形體指標。
1.3 統計分析:
試驗結果用平均值±標準誤表示。采用STATISTICA 6.0軟件對數據進行單因素方差分析(One-way ANOVA),差異顯著者進行Duncan 's多重比較,顯著水平以 P<0.05 計。
二、結果與討論
2.1 生產性能:
低魚粉低蛋白飼料中添加DP100對異育銀鯽生產性能的影響見表2。結果顯示,LPC組生產性能數據為最低(WGR平均為64.49%),HFC組WGR 為72.67%, 添加DP100各組WGR值為72.17~74.73%,HFMR組為最高達到76.65%。同低魚粉低蛋白組LPC相比,飼料中添加300g的DP100可提高鯽魚的增重率14.8%,改善飼料利用率9.7%。不同飼料處理對異育銀鯽的CF、HSI 和 VSI存在顯著影響:LP400組的CF顯著高于HFC、LPC、LP300 和 LP500 組(P<0.05),其它各處理組間無顯著差異(P>0.05);HFMR 組的HSI低于LPC 和LP500 組(P<0.05),其它各處理組間無顯著差異(P>0.05);FR 組的VSI顯著高于LPC和 LP500 組(P<0.05),LP500組顯著低于 LP400 組(P<0.05),其它各處理組間無顯著差異(P>0.05)。從生產性能的試驗結果可以看出,添加 DP100 能夠提高低魚粉低蛋白配方的生產成績,達到與高魚粉高蛋白相當的結果。這是由于DP100具有提高飼料原料蛋白消化率的作用,使高低蛋白配方在魚體內釋放出相同的可消化養分。用DP100的Matrix Value 軟件得到的DP100潛在營養價值去平衡低魚粉低蛋白配方,可以有效指導降低魚粉或蛋白的幅度,而對魚體的生長速度沒有影響。在300g的DP100的基礎上進一步增加DP100的添加量并不能進一步提高異育銀鯽的生產性能,表明在該制粒溫度下,300g的DP100就可充分發揮其效能,這可能與配方中的底物含量有關。相對于生長速度,LP300-LP600的餌料系數略高于HFC組,但差異均不顯著。其原因與原料脂肪含量變異和能量估計出入較大有關。從表 1 的飼料成分分析結果可以看出,雖然配方設計值相同,但LP300-LP600各處理組的配方總能 均比HFC組低400-500KJ/Kg, 而DP100的 Matrix Value 軟件得到的500g DP100 在該配方中可釋放的能量約為 200 KJ/Kg,這可能是導致餌料系數略高的主要原因。而 HFMR 處理組,即時在配方總能偏低的情況下仍能保持與HFC組相當的餌料系數,表明HFMR組的中的其它的添加物有進一步提高飼料有效能釋放的功能。
2.2 大豆抗原蛋白的消除作用:
添加不同劑量的DP100均可明顯降低異育銀鯽糞便中殘留的大豆球蛋白和β-伴球蛋白的含量(表 3)。其中添加400g的 DP100 可 顯 著 降 低 異 育 銀鯽糞便中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后糞便中殘留的大豆球蛋白和β- 伴球蛋白的含量則已低于或接近檢測限。在各配方中均含有250 公斤/噸去皮豆粕的基礎上,高魚粉高蛋白HFC組糞便中含有最高的大豆球蛋白和β-伴球蛋白的含量。這些經糞便排除的抗原蛋白表明魚體自身蛋白酶類不能有效降解它們。已知大豆中的大豆球蛋白和β-伴球蛋白具有較強的熱穩定性,常規的加熱等處理方法不能使其充分的滅活,因此許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,飼喂后可引起魚類腸道的過敏反應,從而導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魚粉的關鍵制約因素。DP100對大豆抗原的有效降解不但可降低抗原蛋白對腸道的損傷作用還可以將這些蛋白質有效分解吸收,從而為大豆蛋白對魚粉的更高比列替代提供了全新的解決思路。
三、小結
同低魚粉低蛋白組(LPC)相比,飼料中添加300g DP100 可提高鯽魚的增重率14.8%, 改善飼料利用率9.7%,同高魚粉高蛋白組(HPC)相比 , 其生產性能相當,并可降低成本421 元/ 噸。在本試驗條件下,添加超過300克的DP100 并不能進一步改善鯽魚的生產成績。400g/T或更高的DP100添加量可以顯著降低鯽魚糞便中大豆球蛋白和β-伴球蛋白的含量。在添加DP100的同時應用 HFMR 技術進行魚粉綜合替代可以在降低蛋白1.5%和成本306元/ 噸的基礎上進一步提高鯽魚生產性能5%左右。
參考文獻(略)
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