木本植物饲料在水产养殖中的应用研究概述

2018-11-29 15:06夏云瑞徐民俊唐雪莲付京花
生物学教学 2018年2期
关键词:芽孢菌种桑叶

秦 真 夏云瑞 徐民俊 唐雪莲 付京花

(华南农业大学海洋学院 广州 510642)

在水产动物饲料中,目前大多以鱼粉等动物蛋白饲料为主要的蛋白来源,而对于植物蛋白(尤其是以木本植物为代表的植物性蛋白饲料)的利用却很少。不过,由于木本植物具有蛋白质含量高、维生素和矿物质丰富以及纤维素含量特别丰富等特性,所以对木本植物进行饲料化处理和应用应当是一个必然的趋势。

1 木本植物的饲料应用

木本植物从其自身的生物特性来说,具有再生性强、可多次收割、利用年限长及产量高等优点,且大部分木本植物中含有丰富的矿物质元素、蛋白质、氨基酸和维生素等营养成分。但是,木本植物饲料化也有一定的制约因素,如采收部位、采收季节及采收方式的不同可能会极大地影响饲料效果,同时木本植物中的抗营养因子过多,如单宁、含羞草素等,可能会对养殖生物的生长繁殖有负面作用。

1.1 木本植物进行研磨后直接用作饲料 在水产养殖中,木本植物无法像在畜牧、家禽养殖中一样进行直接投饲,主要还是通过打磨、研碎后以粉末的形式,并以一定比例添加到饲料中。但是,因为木本植物中的抗营养因子过多,直接添加入饲料可能会导致不良后果。马恒甲等[1]报道,在现有草鱼配合饲料基础上添加5%和10%的桑叶粉,与对照组相比,添加5%桑叶粉组增重率、饲料系数及特定生长率无显著差异(P>0.05),但添加10%桑叶粉后草鱼的生长性能受到显著负面影响,这可能就是桑叶粉添加量过高所导致。Richter等[2]发现,在饲料中添加10%辣木叶粉对罗非鱼的生长无影响,但是当辣木叶粉添加量超过10%后便会造成不良影响,这是随辣木叶粉的增加而变得过量的抗营养因子对生长的抑制效应。

1.2 木本植物发酵处理后用作饲料 木本植物在经过一定微生物发酵处理之后,与饲料按一定比例混合投喂,不仅其所含抗营养因子和毒性均会降低,而且还能作为蛋白质的补充剂,甚至部分替代饲料蛋白。Mondal等[3]用发酵桑叶替代部分饲料蛋白、油脂和糖类进行投喂巴塔野鲮(Labeobata),结果表明鱼的体质量、日增体质量系数、饲料转化率、生长速率、营养物质的沉积和消化酶的活性均显著增加,说明发酵后的桑叶粉在水产饲料中具有更好的饲用效果。但是不可忽视的是,在饲料利用效率提高的同时,饲料生产成本和生产技术工艺要求也会不断提高。

2 木本植物饲料的微生物发酵生产

木本植物通常较为高大,各个部位所含营养成分也不尽相同。通常木本植物叶子的粗蛋白和碳水化合物含量较高;树皮、树枝的粗纤维含量较高;而果实部位可能油酸和油脂含量较高(如辣木果),也有可能糖分含量较高(如桑葚)。植物部位的营养不同决定了发酵所需的菌种及其他发酵条件,对发酵因子掌握得好才能得到预期的饲料效果。同时,一些含有高纤维素含量、高半纤维含量和高木质素含量的植物组织包含的分子的复杂性和相对稳定性决定了需要对其进行发酵前的预处理,如使用酸、碱或氧化剂进行处理,使其更容易被微生物酵解[4]。在发酵时,还应考虑使用单一菌种发酵或复合菌种发酵,来获得发酵饲料的预设营养成分。

2.1 单菌种微生物发酵 张洪燕等[5]通过对乳酸菌、芽孢杆菌、霉菌和酵母菌四类菌种共18株菌株的筛选,获得了可极显著降低粗纤维含量(P<0.001)的菌种(如蜡状芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和热带假丝酵母菌等)、可极显著增加粗蛋白含量(P<0.001)的菌种(如产脘假丝芽孢杆菌、毕赤酵母菌和康宁木霉菌等)以及可极显著增加粗脂肪含量(P<0.001)的菌种(如产脘假丝芽孢杆菌、植物乳杆菌和布氏乳杆菌等菌种)。

2.2 复合菌种微生物发酵 胡仁建等[6]利用枯草芽孢杆菌、植物乳杆菌、米曲霉、啤酒酵母等复合菌剂以三类菌种为一组且每组不同菌量进行配比,以及设置高、中、低三个不同梯度对桑叶进行发酵处理后,使桑叶饲料中粗蛋白质的含量提高了15%~33%,并增加了17种游离氨基酸的含量,同时粗脂肪含量和粗灰分含量也有显著提高,粗纤维含量则有一定降低。

3 小结与展望

木本饲料不管是在饲料行业的预处理技术和发酵技术,还是在作为饲料添加剂应用上都已经逐渐得到重视,但是目前还是受到一定的地域和行业的限制。例如,在北方地区和一些养殖畜牧行业较为发达的地方,这些技术就较为成熟;而在南方地区,尤其是热带、亚热带区域,以及一些以水产养殖业为主的地区,虽然木本植物资源较为丰富,但是其相应的木本饲料应用却较为迟滞,并且一些相关技术的研究也较为薄弱。近年来水产养殖业规模的不断增长,以及未来合理满足养殖动物的营养需求和市场对于降低饲养成本的追求,都对饲料的开发研究提出了迫切的要求,并进一步促进了木本植物的饲料化研究的步伐。木本植物饲料发展的光明前景可以预期。

(基金项目:广东省科技计划项目,No.2015A020209103;广东省海洋渔业厅项目,No.A201601A15,F17018;华南农业大学教改课题,No.JG1610;*通信作者)

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