大豆粕在魚飼料中之利用

　　飼料使用於水產養殖業可增加產量與相當之利益，但魚飼料價格昂貴並佔魚類養殖可變動價格之 2／3以上。魚飼料一般含 25 ~ 50%之蛋白質。飼料中為獲得此蛋白質水準，高蛋白質飼料原料被廣泛使用並在飼料配方中包含 50 ~ 75%。魚飼料被以「魚吃魚」之觀念開發，因此魚粉為魚飼料主要且傳統之成分。

　　魚粉之有限供給與高價格迫使水產營養學家考慮改變蛋白質源。植物性蛋白原料之價格通常均較動物性蛋白原料為便宜。植物性蛋白原料之大豆與大豆粕由於營養之品質，較低之價格與其可利用率，故在魚飼料之利用漸增加。

　　所有動物，陸上的與水中的，其基本之營養原理均相似。久已知生大豆經加熱可增加其營養價值與嗜口性 ( Osborn 與 Mendel，1971 )，生大豆含抗營養物質會減低動物生長與生產。最顯著之抗營養物質為胰蛋白鋛抑制因子 ( TI ) ( Kunitz 1945；Birk et ai. 1963 )，此因子亦會致使胰臟肥大及過度內源性蛋白質之損失 ( Booth et al. 1960；Rackis 1972 )。數種少被研究之抗營養物質亦已被檢出 ( Rackis，1972；Liener，1975 )。已有充分證明顯示生大豆經熱處理可改善其利用率。熱處理主要從 TI 受熱轉成不活潑 ( Rackis，1972；Liener，1981 )，並使大豆蛋白變成更容易消化 ( Kakade et al. 1973 )。但過熱亦不宜，因會產生梅納反應 ( Millard reaction )；形成不能利用之糖胺複合物 ( Maynard et al. 1979 ) 與破壞對熱敏感之胺基酸，例如離胺酸、胱胺酸 ( Smith and Circle，1972 )，由於大豆商業性加工之品質良好，故大豆粕在美國飼予家畜之所有蛋白質補充物中使用最多，約佔 2／3 ( Hansen，1984 )。

　　國家大豆加工協會，美國飼料管制協會及國際飼料編號訂定管理美國大豆購買與販賣之品質標準說明。大豆產品及其品質標準列於表 1。大豆餅、大豆渣與壓榨大豆粕為經以壓力卻除部份油脂後之大豆產品。大豆片、大豆粕與去殼大豆粕為經壓碎，加熱與壓片然後以已烷 ( hexane ) 或同系列之烴類 ( hydrocarbon ) 溶劑萃取使含油脂量減少至 1%或更少，做為飼料級之大豆產品。此產品再經加熱粉碎成粉狀。

大豆餅

大豆粕

去殼大豆粕

蛋白質，最低

脂肪，最高

纖維，最高

水分，最高

尿素鋛活潑度

( 範圍：pH 增加 )

41.0%

3.5%

6.5%

12.0%

0.05 ~ 0.20

44.0%

0.5%

7.0%

12.0%

0.05 ~ 0.20

48.0%

0.5%

3.5%

12.0%

0.05 ~ 0.20

　　當大豆粕利用做為蛋白質飼料原料時，它以每單位蛋白質價格為基礎購買。必須檢查影響大豆粕能量水準之脂肪與纖維含量。其濕度含量會影響貯存之品質。當濕度超過 12%時，增加貯存過程損壞之危險，尤其是在熱的天氣。

　　尿素鋛活潑度為測定大豆粕烘焙或加工程度之間接方法。大豆粕之蛋白質品質類似其他蛋白質源，假使過熱會降低其品質。同樣地，假使大豆粕加熱不適當則可能含有抗營養因子，如胰蛋白鋛抑制因子。尿素鋛活潑度是一種快速且不昂貴之測定蛋白質品質之方法。

　　但尿素鋛活潑度之檢定有其缺點，每克大豆粕之胰蛋白鋛抑制因子為 1 ~ 3 毫克時，做水產飼料相當良好。此含量之胰蛋白鋛抑制因子相當於尿素鋛活潑度之值為 0.00 ~ 0.23 ( 表 2 )，尿素鋛活潑度為 0.00 時做為水產飼料相當適當，但此值另顯示為大豆粕過熱並減低營養可利用率。

表 2 大豆粕之尿素鋛活潑度 ( pH 改變 )，蛋白質溶解度指數 ( % )

尿素鋛活潑度

蛋白質溶解度

胰蛋白鋛抑制因子

2.40

2.04

0.23

0.12

0.00

99.2

87.7

79.1

83.2

74.9

71.8

58.5

38.0

21.0

12.2

3.1

2.2

2.1

1.0

0.5

0.1

　　蛋白質溶解度指數與胰蛋白鋛抑制因子濃度之相關似較尿素鋛活潑度值為佳 ( 表 2 )。蛋白質溶解度指數值在 60 ~ 80 時顯示做為水產飼料最佳。測定蛋白質溶解度之步驟比較簡單且不需花費很多時間 ( 參照附錄蛋白質溶解度測定步驟 )。

　　大豆蛋白是一種相當良好之植物性蛋白源，具備魚類所需之必需胺基 ( EAA )。大豆蛋白可被魚高度消化，且消化係數可比擬甚或高於魚粉蛋白質。在河鯰 ( channei catfish )、大豆蛋白之真胺基酸可利用率 ( TAAA ) 為 84.2% ( Wilson et al. 1981 )，此值直逼鯡魚粉 86.1%之 TAAA 值。花生粕、棉籽粕與肉骨粉之 TAAA 值各為 92.4%、78.2%與 78.4%，河鯰對各種蛋白質補充物之 EAA 可利用率列於表 3。

魚粉

肉骨粉

大豆粕

花生粕

棉籽粕

蛋白質

精胺酸

組胺酸

異白胺酸

白胺酸

離胺酸

甲硫胺酸

苯丙胺酸

羥丁胺酸

酪胺酸

纈胺酸

61.1

3.39

1.23

2.51

3.99

4.08

1.45

2.61

2.19

1.72

2.80

50.5

3.10

0.74

1.34

2.51

2.58

0.53

1.48

1.29

0.64

1.92

45.4

2.81

0.90

1.65

2.75

2.47

0.44

1.79

1.36

1.06

1.62

48.9

4.51

0.83

1.58

2.48

1.52

0.38

1.91

1.02

1.44

1.67

41.3

3.86

0.91

1.12

1.88

1.20

0.45

1.80

1.07

0.61

1.95

　　比較河鯰、鯉魚與 Chinook 鮭魚與大豆粕 EAA 含量，顯示大豆粕僅缺乏甲硫胺酸與苯丙胺酸 ( 表 4 )。但計入酪胺酸對苯丙胺酸具有節約效果，則大豆粕不缺乏此種 EAA。水產營養學者應關注大豆粕中甲硫胺酸之含量。大豆蛋白不缺河鯰之任何 EAA ( Lovell，1984 )，但此仍列入胱胺酸之甲硫胺酸節約效果且河鯰需要較低之甲硫胺酸與胱胺酸。其他種魚則可能必須添加結晶型之甲硫胺酸達總甲硫胺酸需要量 30 ~ 50%，使用於河鯰，大豆粕顯現可與魚粉匹敵之營養含量。但這些蛋白質當飼予不同水產類時，其生物價與預期之營養資料不同。例如以河鯰做試驗顯示在相同之蛋白質含量下，飼料中含 5 ~ 10%之魚粉則魚之生長較完全使用植物性蛋白為快 ( Murray，1982 )，魚需要最低含量之動物性蛋白之理由尚不清楚。最近大部份之商用魚飼料均含些魚粉或動物性蛋白。

胺基酸

大豆粕 ^{^b}

大豆粕 ^{^c}

河鯰

鯉魚

鮭魚

精胺酸

組胺酸

異白胺酸

白胺酸

離胺酸

甲硫胺酸

胱胺酸

苯丙胺酸

酪胺酸

羥丁胺酸

色胺酸

纈胺酸

6.8

2.4

4.5

7.3

6.0

1.2

1.7

4.7

3.0

3.7

1.4

4.5

7.4

2.5

4.9

7.5

6.4

1.4

1.5

4.9

3.4

3.9

1.4

5.1

4.3

1.5

2.6

3.5

5.0

2.3

–

5.0^{^e}

–

2.0

0.5

3.0

4.2

2.1

2.3

3.4

5.7

3.1

–

6.5^{^e}

–

3.9

0.8

3.6

6.0

1.8

2.2

3.9

5.0

4.0 ^{^d}

–

5.1 ^{^e}

–

2.2

0.5

3.2

　　一般魚之可消化能需要範圍為 8 ~ 10 Kcal／克蛋白質。數種蛋白質補充物之可利用能量值列於表 5。魚類利用脂肪與蛋白質做為能量較碳水化合物有效率。一般脂肪、蛋白質與碳水化合物之可消化能值分別為 8.4 kcal／克、4.0 kcal／克與 2.5 kcal／克。此顯示在河鯰與虹鱒，魚粉與肉骨粉較大豆粕有較高之可利用能量值。

河鯰 ( DE，kcal／kg )

虹鱒 ( ME，kcal／kg )

大豆粕

去殼大豆粕

全脂大豆粕

魚粉

肉骨粉

棉籽粕

2580

–

3900

3470

2550

–

2947

4220

4328

3237

2392

　　溫水魚類利用碳水化合物較冷水魚類有效率。一般碳水化合物做為能量來源較脂肪更有價格效率。但冷水魚類如虹鱒，全脂豆粉提供取代較貴魚粉之一種選擇，因含高量脂肪全脂大豆粉在虹鱒具有與魚粉相似之可利用能值。

　　全脂大豆粉之處理與打粉另提供數種利益。其脂肪含在自然之容器中，並以天然之抗氧化劑保護著。雖然全脂大豆粉含高達 18%以上之脂肪並在製粒過程會游離出，但仍顯得很乾燥。製成之最終飼料並不顯得油膩，而它含有高達 20%之脂肪 ( Smith，1988 )。

　　魚粉與動物蛋白比大豆粕含較高之多量礦物質與微量礦物質。因此，假使高量之大豆粕與少量之動物蛋白使用於魚飼料中，則推薦應添加礦物質補充物。

　　當計算一含高量大豆粕之養魚飼料配方時，磷是一最重要之礦物質。魚需要高量之磷，範圍為 0.5 ~ 0.9%之可利用磷。大豆粕含 0.6%之磷，但相當多量與植酸結合，不為魚類所利用。河鯰對大豆粕之磷可利用率之範圍為 29 ~ 54% ( Lovell，1978 )，各種原料之可利用磷值列於表 6。

總磷可利用率之百分率

無胃魚 ( 鯉魚 )

其他魚類

植物性產物

動物性產物

微生物產物

礦物質源：

磷酸二氫鈉 ( NaH_₂PO_₄H_₂O )

磷酸二氫鈣 ( CaH_₄O_₄P_₂ )

磷酸氫鈣 ( CaHO_₄P )

磷酸鈣 ( Ca_₃O_₄P_₂ )

　　大豆粕之嗜口性與可接受性因魚種不同而異，河鯰對大豆粕有高之嗜口性 ( Robinson，1985 ) Chinook 鮭對大豆粕之接受性不佳，但其他型之鮭魚如 Coho 鮭則無此問題 ( Lovell，1984 )。以甲醇處理大豆粕可改善 10 克虹鱒之生長與飼料消耗量 ( Dr. T.Murai，私人資料 )，但甲醇處理在大於 30 克之虹鱒與鯉魚並不需要。甲醇抽出物之乾燥殘渣添加於飼料則減少鮭魚之飼料消耗量，但對虹鱒無影響。大豆粕中是那種物質減低某種魚類之嗜口性尚不明，但相信並非胰蛋白鋛抑制因子。

　　在魚類養殖業，飼料價格為主要之可變動價格，家禽與家畜飼料經常以最低價格之電腦程式配製，以獲得在飼料原料價格變動時之利益，使用量有價格效率之飼料，其生產效益與利潤最大。傳統的水產飼料均用固定之飼料配方或極小之變動。

　　水產飼料最低價格配方未被經常使用，此仍因魚之營養需要量與不同飼料原料之營養可利用率之資料有限，如在亞洲即約有 50 種魚被飼養，它們均有不同之營養需要量。雖然魚種間存在營養類似者較不同者為多，但大部份之營養資料是以河鯰、鯉魚、虹鱒為基礎。在魚類使用最低價格飼料配方尚有諸多限制，最先為環境條件如水溫與鹽分對魚之營養需要有極大之影響。其次為飼料原料間之可替代性之資料有限。因此在所有之飼料原料對所有魚類，飼料原料之可利用營養分如胺基酸、脂肪酸、能量與礦物質等均不知。另外不同魚種對飼料原料之抗營養因子與忍受程度亦較不清楚。最後為水產飼料之生產有限如飼料配方經常不斷改變將造成加工製造之不便。此包括適應不同種類魚之不同營養資料檔案，飼料原料與預拌物之貯存容量，並包括為一小批飼料改變配方之時間等。雖然存在著這些限制，但在魚類之生產量與成績方面，最低價格飼料可提供高利潤與配製營養更平衡之飼料。

　　配方設限分為營養、加工、原料本身存在之問題及其他。一般營養設限為最低量、最高量、固定量或某一範圍。河鯰、鯉魚與鮭魚類之最低價格營養設限列示於表 7 ~ 9。魚飼料並無蛋白質需要量，但有飼料中胺基酸之需要量，最低蛋白質量一般是為魚飼養者訂定並非為魚而列。最重要之必需胺基酸為離胺酸、甲硫胺酸、甲硫胺酸與胱胺酸，羥丁胺酸及精胺酸。一般假使這些胺基酸足夠則其他之胺基酸將會超過。

營養分

設限 ( % )

最低

最高

蛋白質

脂肪

纖維

鈣

磷 ( 可利用 )

可消化能 ( kcal／kg )

離胺酸

甲硫胺酸

甲硫胺酸＋胱胺酸

–

0.5

2618

1.63

0.30

0.74

–

1.5

0.7

–

營養分

設限 ( % )

最低

最高

蛋白質

脂肪

纖維

鈣

磷 ( 可利用 )

可消化能 ( kcal／kg )

離胺酸

甲硫胺酸

甲硫胺酸＋胱胺酸

羥丁胺酸

5.5

–

1.5

0.9

2700

1.71

0.72

1.02

1.17

–

3.0

–

營養分

設限 ( % )

最低

最高

蛋白質

脂肪

纖維

鈣

磷 ( 可利用 )

代謝能 ( kcal／kg )

離胺酸

精胺酸

甲硫胺酸＋胱胺酸

–

0.7

3400

2.00

2.40

1.60

–

1.5

–

　　可消化熱能值通常使用於溫水魚類，而代謝熱能則通常使用於冷水魚類。此主要因為代謝熱能值已有為鮭魚類測定者，而目前並無為其他溫水測定者。脂肪為魚之主要能量來源。通常最先載明脂肪之最大使用量，因關係加工之問題、貯存問題與嗜口性可能之影響。

　　纖維較不為魚消化。不消化之營養分將在水中分解，但過量時則會導致小質惡化，故需限定最高之纖維含量。雖然較低之纖維含量可改善魚飼料之營養品質，但纖維含量低於 6%時，則顯著的增加飼料價格。

　　魚需要高量之可利用磷，此磷可直接由水中吸收。但磷為魚飼料最受限之營養分之一，且通常在水中僅含少量，另一方面，水中鈣含量通常高且魚可吸收相當量。鈣主要限定於維持鈣：磷之比例於 1：1 ~ 2：1 之範圍。

　　維生素與微量礦物質在魚最低價格配方通常不考慮，因這些元素通常以一定量添加。營養分之可利用率值，尤其是能量與磷，必須得自該魚種之資料，再用於飼料調配。河鯰營養分之可利用率值必須使用於河鯰之飼料配合。僅當資料無法取得，才謹慎的利用相同型態之魚所得之營養分可利用率做為指引，再假定其營養分之可利用率。

河鯰、鯉魚與虹鱒之含高量大豆粕之典型飼料配方列如表 10 ~ 13。

原料

前期

生長期

魚粉

大豆粕 ( 48% )

大豆粕 ( 44% )

肉骨粉

花生粕

蒸餾乾物質

玉米

米糠

粉頭

二磷酸鈣

乳清

粒狀黏著劑 ^{^b}

脂肪

維生素／礦物質 ^{^c}

蛋白質

脂肪

–

7.5

23.5

–

1.5

–

2.5

–

0.18

48.25

–

29.1

–

1.5

0.14

–

47.5

–

1.75

0.25

2.4

–

0.14

原料

生長期

大豆粕 ( 44% )

米糠

小麥 pollards

魚粉

第二磷酸鈣

石灰石粉

甲硫胺酸

魚油

維生素／礦物質

蛋白質

脂肪

25.0

20.0

24.4

21.6

3.3

2.3

0.09

0.7

2.61

29.9

6.4

45.0

20.0

12.8

10.8

4.6

2.4

0.18

1.8

2.42

30.2

6.5

原料

前期

生長期

魚粉

麵粉

粉頭

大豆粕

血粉

魚油

硫酸木質素

維生素／礦物質 ^{^b}

蛋白質

脂肪

–

原料

飼料A ^{^b}

飼料B^{^b}

飼料C ^{^c}

全脂大豆粉

魚粉

釀造酵母

魚油

甲硫胺酸

棉籽粕

玉米筋粉

血粉

乳清

糖蜜

黏著劑

維生素／礦物質

蛋白質

脂肪

0.5

–

6.5

38.7

16.0

7.5

–

6.5

34.0

11.2

72.7

4.9

–

1.0

–

4.9

4.4

–

5.2

41.6

15.9

　　魚飼料在魚類養殖業之成本中為一變化最大者。具價格效率飼料之利用可改善魚場之利潤。商用魚飼料傳統上以魚粉為基礎，大豆粕與其他植物性蛋白源比較為具優越之胺基酸組成。大豆粕對多數魚類具可利用率，價格效與與可口性。已證實大豆粕可取代相當大量之魚粉而不減少產量及魚之飼養成績。當魚飼料中使用高量大豆粕時，能量、磷、甲硫胺酸量必須考慮。大豆粕並非在營養上優於魚粉而是它較具價格效率。

Birk , Y., A. Gertler and S. Khalef. 1963. A pure trypsin inhibitor from soya beans.

Booth , A. N., D. J. Robbins , W. E. Ribelin and F. DeEds. 1960. Effect of raw soybean

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( 本文譯自美國黃豆協會所提供的「Soybean Meal Utilization in Fish Feeds」 )

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