养鱼饲料的蛋白质与脂质(上)
前 言
世界水产养殖总产量随着技术，与养殖方法的进步年年呈现增加不已，目前为止至少有三百种以上，不同的鱼种在全球各地受到养殖，而且鱼种的数目也正在日益增加之，这种情况乃表示对多种不同的饲料，有一股强烈需求在支援水产养殖的发展。有经济价值的水产养殖，大为仰赖价廉又营养品质高的饲料，这种饲料系按照鱼类的蛋白质，脂质，维生素，矿物质需求调配，并且依据市价，当地的供应情况及其生物有效性(Bioavailability)，来决定配制时所使用的饲料原料。因此调配和制造能成功上市的饲料，首先要考虑到原料的品质，成分，消化性和产品的成本。
目前养鱼饲料有许多不同的形状例如湿性，湿蒸气打粒(Moist steam pelleted)及挤压乾粒状料(Extruded dry pellets)，生杂鱼，禽畜屠宰场下脚(Animal offal)等可供采用。不过养鱼饲料的主要形状大致可分为两种基本性状即乾性或湿性，两者相似不远而且都是为密集养殖而调配者(图一)。这两者的基本差别就是，湿性粒状饲料(Moist pellets)含有多量生鱼，以及／或禽畜屠宰场的下脚或副产品，这些原料使得饲料成品拥有高度的水分。
| Fig.1. Type of Fish Feed | |||
| Fish Feed | Compound Feed | Powder | Paste diet (Lipid supplement)：Eel, CarpGoldfish |
| Moist diet (Mixed with trash fish)：Yellowtail Red seabream | |||
| Solid | Crumble：Larval fish, Ayu fish | ||
| Ordinary pellet：Salmonid, Carp Seabream, Tilapia | |||
| Porous pellet (Expanded)：Suitable for lipid supplement | |||
| Spaghetti pellet:Kruma Prawn | |||
| Fish Silage | |||
| Trash Fish & Animal Offal | |||
| Live Foods:Larval fish | |||
与蒸气打粒法的乾性饲料比较之下，湿性粒状饲料有若干缺点，例如後者含水量高，必须用冷冻方式运输，和贮藏到喂用前为止以避免其腐败。此外在制造上要得到稳定的新鲜生原料，以及生鱼供应比较困难，同时经常使所养殖鱼类处於便染病菌的威胁下。运输和贮藏中的不妥措施，会减损若干饲料中维生素，以及脂肪的稳定性，增加霉菌和细菌的繁殖。不过湿性粒状饲料也有若干特殊优点，例如能按时得到生鱼，副产品和廉价人力的沿海地区，这种湿性饲料可以带来特出的经济利益。湿性粒状饲料的物理特性，和其较佳的适口性(Palatability)也特别适合於，若干鱼种的养殖例如 鱼(Yellowtail，Seriora quinqeradiata)，这种鱼通常不接受乾性粒状饲料。
反之乾性粒状饲料具有容易生产，运输和贮藏的优点，大量购入品质良好的饲料原料，可能保障品质良好饲料的稳定供应，而且乾性饲料有可能利用现有的鱼类营养资料，加以调配到更准确的地步。乾性饲料中大部分的营养素，包括维生素和脂质(Lipid)都经过抗氧化剂的稳定化处理，在室温下稳定无需冷冻即可安全贮藏。喂含乾性粒状饲料可经由手投，或者是利用机械或给饵机 皆比较湿性粒状饲料简便。
鱼类营养目前仍然处於发展中的阶段，因此与家畜家禽饲料相比较之，无论是乾性或湿性养鱼饲料，皆尚未在营养需求上达到精确平衡的地步。现今的养鱼饲料也不是根据，其饲料原料的真正生物有效性来调配，因此在饲料厂采用宽幅的安全边际(Safty margin)系数下，某些营养素因而不但被浪费掉，而且还会造成鱼体增加氧气的需求，以及增加养殖水系统中的生物废料，从此看来水产养殖场，必须要顾虑到喂饵技术与方法始可。
鱼类饵料需求
蛋白质
养鱼用配合饲料在蛋白质(必需胺基酸Essential amino acids, EEA)，脂质(必需脂肪酸Essential fatty acids, EFA)，维生素和矿物质方面，必须能满足养殖环境下鱼类的营养需求。饲料品质取决於能被鱼类所利用营养素的多寡，不过饲料的营养品质却难予立界(Define)，盖因饲料在消化道吸收之後，所衍生的养生物质间(Food-derived substances)有交互作用存在的缘故。
在所有的营养素中蛋白质居於，饲料原料数量比例上的首榜，同时也大为影响配合饲料的成本。在鱼体组织的维持正常功能，以及鱼体蛋白质更新与蛋白质增殖上，蛋白质是必不可缺的营养素。鱼类蛋白质需求受到多项因素的支配，例如鱼体大小，水温，给饵率(Feeding rate)，养殖水域中天然饵料的可用性，有效热能含量和蛋白质的品质等。鱼类的蛋白质需求量，与其饵料蛋白质至适量(Optimum dietary protein levels)密切有关，但是两者并不相同，因为前者乃代表每一鱼种，在无弹性的饲育条件下所需要的特定数值，并且应该按每单位界域(Unit area)，或每单位鱼体重量来表示。鲤鱼(Carps)和虹鳟(Rainbow trout)的蛋白质需求量，据报告称两者很接近，即体组织维持量每日各需要1g／kg体重；最高鱼体蛋白质贮留用者(Maximum body protein retention)每日各需要12g／kg体重(Ogino, 1980)至於实用饲料的蛋白质至适量(Optimal protein level)，则应依据蛋白质需求的各项因素，适当予以考虑後再作决定，这些因素包括蛋白质的品质，可消化热能含量，饲育条件，饲料生产制程，水温和经济观点等。
许多研究者在探讨许多鱼种，饲料蛋白质的至适量後发现，其数值在不同鱼种间差异并不大，据报告35～45％乃至40％粗蛋白质含量，就可以涵盖目前所研究过鱼种中的大部分，所得到的饵料蛋白质至适量数据(表一)。这些数据的测定都是利用几属半纯化(Semi-purified)，或者是纯化饵料所得到者，酪蛋白(Casein)与全蛋的蛋白质，或者是鱼肉粉(Fish muscle meal)，构成这些试验性饵料的蛋白质来源。调配实用饲料的最重要途径，就是如何使用价廉又实际可以入手的蛋白质原料，来取代纯化饵料中的蛋白质成分，以及如何减少饲料中的蛋白质含量，同时又不至减损长成率和饲料转换效率(Feed conversion efficiency)。
| Table 1. Optimal dietary protein levels for certain fish species | ||
| Species | Protein source | Pptimal protein level (％) |
| Rninbow trout Common carp Channel catfish Japanese eel Tilapia zilli Tilapia nilotica Milkfish Grouper Red seabream Tiger puffer White shrimp Kurumn shrimp |
Fish meal, Casein Fish meal, Casein Fish meal, Whole egg Casein+Arg.+Cys. Casein Fish meal, Casein Casein Fish meal, Tuna muscle Fish meal, Casein Casein Fish meal Casein, Squid meal |
35-45 30-38 22-36 44.5 35-40 30-35 40 40-50 45-55 50 28-32 40-60 |
养鱼饲料用蛋白质的现有原料如表二所示，而其就地供应则视地区的不同而异，蛋白质的品质受到其所含有，必需胺基酸的量与质及其生物有效性所支配。鱼类所吸收的蛋白质系用於，其体组织的维护，更生(Renewal)，成长(即增加贮氮量)和当作热能消耗掉。产生热能的营养素例如脂质和碳水化合物，理论上可以减少蛋白质氧化变成热能，因而得以改善饵料蛋白质的利用，这种效应又称作「蛋白质节省效应(Protein-sparing effect)」。并用这种「蛋白质节省用」营养素的有效效应，已经受到广泛的研究。而且对於许多不同鱼种的蛋白质与热能间，其至适比例(Optimal ratio)也有个别的建议值发表(表三)。
| Table 2. The contents of protein, lipid and energy in some common ingredients in fish feeds | |||
| Ingredient | Crude protein (%) | Crude lipid (%) | Gross energy (kcal/g) |
| Blood meal Brewers dried yeast Feather meal Chrysalis meal Meat & bone meal Meat meal Fish protein concentrate Herring meal White fish meal
Corn gluten feed Corn gluten meal Rapeseed meal Soybean, fullfat, cook Soybean meal, dehull Soybean protein concentrate Weat germ meal, defatted Wheat flour Rice bran, defatted |
80.0 45.0 85.0 69.7 45.0 66.8 80.0 70.0 62.1
21.0 60.0 36.0 38.0 48.0 68.0 25.3 17.6 17.2 |
1.0 0.4 2.5 3.8 8.5 12.0 0.3 10.0 11.1
2.0 2.0 2.6 18.0 0.5 0.3 1.8 5.9 2.1 |
5.21 4.31 5.36 5.88 4.50 4.89 4.37 4.94 4.57
4.45 5.07 4.30 5.34 4.30 3.48 4.07 4.08 3.65 |
Table 3. Protein sparing effect by dietary lipids in fish |
|||||
Fish |
Diet | Protein required for 100g wt gain (%) | (E(L)-E(P))／E(P)(%) |
||
| P:C:L(%) | *Energy content (kcal/100g) | Calorie/Proein | |||
| Rainbow trout
Channel catfish
Carp
Eel
Yellowtail
Plaice
|
P49:30:5 L36:30:15 P40:18:5 L36:32:15 P42:25:6 C32:45:5 L32:30:15 P52:22:7 L41:23:16 P68:4:5 L53:4:15 P40:0:6 L40:0:18 C40:20:9 |
367 402 275 407 316 356 384 361 398 353 369 233 347 392 |
75 112 69 113 76 110 125 70 97 52 70 58 87 85 |
35 31 48 40 39 33 31 67 51 124 75 96 75 62 |
-18
-17
-15 -30
-24
-40
-22 -35 |
| *P, diets with high protein and low lipid content; L, diets with low protein and high lipid content; C, diets with high carbohtdrate and low lipid content. All references on the date of each species can be seen in Watanabe, 1982. | |||||
大多数食肉性(Carnivorous)的鱼种，其碳水化合物转变成热能的利用性都很低，在这种场合下脂质就成为，饵料热能的重要角色，虽然杂食性(Omnivorous)的鱼种例如鲤鱼，可以有效利用碳水化合物，或脂质两者作为饵料的热能来源。如上文所述利用当地可入手廉价蛋白质，取代试验饲料中的昂贵蛋白质，以及有效利用饵料中的蛋白质，乃是配制实用饲料上最属重要者，因此Watanabe等人(1979)进行若干尝试，在减少饵料蛋白质含量的同时，又不致损害到成长速率和饲料效率，结果发现在虹鳟饲料方面如果配用，能满足鳟鱼所要求必需脂肪酸，高品质的脂质时蛋白质用量大约可以减少15％，Cho等人(1982)也得类似的试验结果。
再者低蛋白质(35％)加上高热能(含有18％牛脂作为主要热能与必需脂肪酸来源)的饲料，对於各种不同成长阶段的虹鳟包括幼苗(Fingerlings)，成鱼和产卵亲鱼等在内，都能对正常的发育有效。相同的成果也见於鲤鱼，其蛋白质至适量为30～35％，可消化热能含量则达每100g饲料340Kcal以上(Takeuchi et al 1978)。
养鱼饲料的蛋白质来源深切仰赖白鱼粉，这种鱼粉系由北方海域的渔获物为原料所制成者，随着二百海里捕鱼领域的设立，未来的捕鱼量会减少，因此尽量减少饲料中这种鱼粉的含量有其必要。近来所谓红鱼粉(Brown fish meal)替代白鱼粉，用於养鱼饲料的总消费量已呈日益增加，这种鱼粉系由沿海鱼获物，例如沙丁鱼与鲭鱼(Mackerel)等，含有高度脂肪与红色鱼肉的鱼种所制成。从日本沿海地区所制成，新鲜红鱼粉的品质几乎可与白鱼粉匹敌(Watanabe et al., 1983)，不过日本国内某些地方所产鱼粉，特别是含鱼溶物(Fish solubles)的全鱼粉，一般都含有高浓度的组胺酸(Histidine)，後者经由细菌性鶤(Bacterial enzymes)的脱碳作用(Decarbonized)而转变成组织胺(Histamine)。
鸡胃的沙囊腐蚀症(Gizzard erosion, GE)最近在日本，已有报告提到系由所谓「GE物质」所促成，而「GE物质」也会在组胺酸，或者是组织胺与蛋白质一起加热时产生，这种物质对於虹鳟的胃也会造成病理性变化(Pathological changes)(Watanabe et al., 1982)。不单是「GE物质」即使是鱼粉中的游离组胺酸，也会造成鳟鱼胃部的重大伤害；因此使用红鱼粉时，特别以含有高度组胺酸的全鱼粉为然，使用者必须要铭记在加热制造过程中，会造成「GE物质」及所含多量脂质的氧化作用。
(本文承蒙美国黄豆协会副代表杨培 先生提供，谢谢！)
饲料营养杂志(82~88)－金华译．八六年十期
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