劉 敏 ，張海濤 ，趙麗梅 ， 王卓鐸 ，孫廣文

1.廣東恒興飼料實(shí)業(yè)股份有限公司，廣東湛江 524000；

2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部華南水產(chǎn)與畜禽飼料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東湛江 524000

近年來，伴隨著我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的高速發(fā)展，水產(chǎn)飼料需求量逐漸增加，其常規(guī)蛋白源豆粕的需求量也在不斷增加。然而，我國大豆產(chǎn)量無法填補(bǔ)我國大豆產(chǎn)需的巨大缺口，自2002 年以來大豆進(jìn)口量呈線性增長。受世界經(jīng)濟(jì)、地緣政治風(fēng)險(xiǎn)及極端氣候等因素影響，近年來大豆供應(yīng)持續(xù)緊張，價(jià)格不斷上漲，其加工副產(chǎn)物豆粕的供應(yīng)和價(jià)格進(jìn)而受到極大影響。為保障我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)穩(wěn)步可持續(xù)發(fā)展，推進(jìn)水產(chǎn)飼料生產(chǎn)中豆粕減量替代技術(shù)的實(shí)施刻不容緩。開發(fā)和利用其他新型蛋白源用于豆粕替代，已逐漸成為水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)的研究熱點(diǎn)。

鑒于此，文章綜述了近幾年來國內(nèi)外應(yīng)用不同蛋白源替代水產(chǎn)飼料中豆粕的研究進(jìn)展，旨在為實(shí)際生產(chǎn)中新型蛋白源的開發(fā)利用、豆粕減量替代的有效推進(jìn)提供理論參考。

1 油料籽實(shí)及其加工產(chǎn)品對豆粕的替代效果

1.1 棉籽粕

作為世界第一產(chǎn)棉大國，我國棉籽資源豐富，棉籽榨油后的副產(chǎn)物棉籽粕價(jià)格低廉，來源穩(wěn)定，不依賴于國外進(jìn)口；但棉籽粕的氨基酸組成不均衡，并含有抗?fàn)I養(yǎng)因子，影響棉籽粕的營養(yǎng)價(jià)值（馬彬恒，2020）。經(jīng)低溫浸提、脫酚、適度脫糖的棉籽濃縮蛋白產(chǎn)品顯著提升了蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值，適口性好，不含致敏性抗原（薛敏，2021）。研究表明，棉籽濃縮蛋白對草魚日糧中豆粕的替代量可達(dá)100%（李旭巧，2022 ；Fan 等，2022），但在羅非魚日糧中替代超過45% 的豆粕即損傷其腸道健康，影響增重（Li 等，2021）。郭勇等（2023）報(bào)道，棉籽粕可替代斑點(diǎn)叉尾鮰日糧中25.8%～51.7% 的豆粕，但替代量達(dá)到51.7% 時(shí)會(huì)影響魚體色和肌肉顏色。對凡納濱對蝦來說，日糧中棉籽粕對豆粕的替代水平超過90% 會(huì)顯著降低部分免疫和抗氧化指標(biāo)（Wang等，2020），低魚粉（15%）高豆粕（44%）日糧中發(fā)酵棉籽粕對豆粕的最適替代水平為75%（Han等，2022）。

1.2 葵花粕

葵花粕是葵花籽榨油后的副產(chǎn)物，在我國分布極其廣泛?？ㄆ傻鞍踪|(zhì)含量一般在27.4%～37%，賴氨酸較豆粕低，其他氨基酸含量高且比較平衡?？ㄆ筛缓瑏営退帷⒂退?、B 族維生素以及銅、鐵、鋅、錳等微量元素，煙酸含量遠(yuǎn)高于豆粕；含1.5%～3.3% 的綠原酸，抗?fàn)I養(yǎng)因子含量較低（曹曉莉，2021）。研究表明，羅非魚日糧中葵花粕對豆粕的替代水平超過50% 會(huì)有損其腸道組織結(jié)構(gòu)（Iqbal 等，2022）；草魚日糧中葵花粕對豆粕的替代水平超過25% 也會(huì)損傷其腸道形態(tài)，但酶解葵花粕對豆粕的替代水平可提高至75%，并能改善魚的腸道結(jié)構(gòu)及功能（曹曉莉，2021）。

1.3 芝麻粕

我國的芝麻產(chǎn)量居世界之最，其榨油副產(chǎn)物芝麻粕也因此資源豐富且價(jià)格低廉。芝麻粕粗蛋白質(zhì)含量一般在45% 以上，富含蛋氨酸、胱氨酸、精氨酸等多種必需氨基酸，氨基酸組成類似于等蛋白含量的豆粕（劉麗燕等，2020）。研究發(fā)現(xiàn)，凡納濱對蝦日糧中芝麻粕對豆粕的最適替代水平為23.70%～38.10%（劉麗燕等，2020），而鯉魚中的這種替代可達(dá)到75%～100%（Hekmatpour 等，2023）。另外，烤芝麻粕對非洲鯰（Jimoh 等，2022）、去皮或脫脂芝麻粕對歐洲鱸魚（Saleh 等，2020）日糧中豆粕的適宜替代水平均為30%。影響芝麻粕營養(yǎng)物質(zhì)被動(dòng)物消化利用的抗?fàn)I養(yǎng)因子主要為植酸、草酸和少量單寧。

1.4 菜籽粕、花生粕、棕櫚仁粕

菜籽粕、花生粕、棕櫚仁粕等也是近年來備受關(guān)注的替代性飼料原料。2022 至2023 年度全球油菜籽產(chǎn)量達(dá)8508 萬t（譚亞敏，2023）。作為油菜籽榨油后的副產(chǎn)物，菜籽粕來源廣泛，價(jià)格低廉，粗蛋白質(zhì)含量稍低于豆粕，除賴氨酸外其余氨基酸也與豆粕相近，具有比豆粕更豐富的鈣、磷、硒、膽堿、維生素B2、葉酸和維生素B1等營養(yǎng)物質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)，羅非魚日糧中菜籽粕對豆粕的替代水平超過50%會(huì)降低增重、影響脂肪代謝、破壞腸道組織結(jié)構(gòu)（Iqbal 等，2022）；菜籽粕自身營養(yǎng)的不均衡和多種抗?fàn)I養(yǎng)因子（植酸、單寧、芥子堿等）的存在是影響其替代豆粕的重要原因。我國花生總產(chǎn)量長期居世界首位，尤其近幾年年產(chǎn)量超過1700 萬t，占全國油料總產(chǎn)量的50% 左右（張立偉等，2020）?；ㄉビ透碑a(chǎn)物花生粕粗蛋白質(zhì)含量在47% 以上，居常規(guī)粕類首位；氨基酸組成不平衡，天冬氨酸、谷氨酸、精氨酸含量較高，鈣少磷多，胡蘿卜素含量低；其他礦物質(zhì)和維生素含量相對豐富，含多糖、色素和黃酮等生物活性成分（曾斌等，2023）。研究表明，花生粕替代75%～100% 的豆粕會(huì)降低津新鯉的免疫力，替代水平超過50% 時(shí)，津新鯉肌肉中的DHA 和亞油酸含量顯著降低，可能是由于花生粕中亞油酸的含量較低（劉毅等，2021）。作為棕櫚果的榨油副產(chǎn)物，棕櫚仁粕2019 年度全球產(chǎn)量超1000 萬噸，2022 年我國的進(jìn)口量累計(jì)超過100 萬t，其粗蛋白質(zhì)含量為14%～18%（許小玲等，2023），相比于棕櫚仁粕，發(fā)酵棕櫚仁粕的粗蛋白質(zhì)和粗纖維的利用率顯著提高。基于生長和飼料成本考慮，發(fā)酵棕櫚仁粕可替代紅羅非日糧中50%的豆粕（Wattanakul 等，2021）。

考慮到各常規(guī)粕類單獨(dú)替代豆粕時(shí)存在營養(yǎng)不平衡等問題，部分研究探索了不同雜粕混合替代豆粕對水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物的影響?；诓煌闹笜?biāo)分析，發(fā)酵或非發(fā)酵的棉籽粕、花生粕和菜籽籽粕以不同的搭配方式，可部分或全部替代雜交鯰（Li 等，2017）、黃河鯉（Wang 等，2020 ；王婷婷，2017）或青魚（陳倪慧等，2023）日糧中的豆粕。棉籽粕與玉米酒糟、花生粕、豬肉骨粉中的一種或兩種搭配使用可替代雜交鯰日糧中100%的豆粕（Li 等，2017）。

1.5 其他

此外，我國籽用南瓜年總產(chǎn)量達(dá)30 萬～50萬t，種植面積和產(chǎn)量均居世界第一（李紅宇等，2017）。南瓜籽餅是南瓜籽榨油的副產(chǎn)物，其粗蛋白質(zhì)含量高于豆粕，抗?fàn)I養(yǎng)因子低于豆粕。在鏡鯉上的研究表明，南瓜籽餅可替代其日糧中61% 的豆粕（Sezgin 等，2021）。麻瘋樹仁粕是麻瘋樹種子提油后的副產(chǎn)物，其干物質(zhì)中粗蛋白質(zhì)含量可達(dá)50%～60%，除了賴氨酸，其他必需氨基酸含量都高于或等同于豆粕的必需氨基酸含量（王代剛，2012）。在南亞野鯪上的研究表明，發(fā)酵麻瘋樹仁粕可替代其日糧中100% 的豆粕（Phulia 等，2017）。油料籽實(shí)及其加工產(chǎn)品對豆粕的替代效果見表1。

2 昆蟲加工產(chǎn)品對豆粕的替代效果

昆蟲作為一種營養(yǎng)豐富的動(dòng)物性蛋白源，具有分布廣泛、飼養(yǎng)方便、功能性物質(zhì)含量較高等特點(diǎn)，因而，昆蟲粉在水產(chǎn)飼料中應(yīng)用前景廣闊（表2）。

表2 昆蟲加工產(chǎn)品對豆粕的替代效果

雙翅目昆蟲蛋白含量高，氨基酸組成平衡，優(yōu)于豆粕（余維鵬等，2023）。目前，在水產(chǎn)飼料中應(yīng)用較多的雙翅目昆蟲主要包括黑水虻、黃粉蟲、蠶蛹、蠅蛆。黑水虻幼蟲含40%～43% 的干物質(zhì)，其中含粗蛋白質(zhì)30%～50%，具體與培養(yǎng)基有關(guān)（肖旭全等，2023）。Lu 等（2020）和余維鵬等（2023）的研究基于不同的指標(biāo)分析均發(fā)現(xiàn)，脫脂黑水虻幼蟲粉對草魚日糧中豆粕的替代水平可達(dá)50%。黃粉蟲幼蟲、蛹、成蟲各階段粗蛋白質(zhì)含量分別占干物質(zhì)的47.7%～54.25%、55.23%～58.70%、63.19%～64.29%，顯 著 高于豆粕、肉骨粉等原料（吉紅等，2016）。Li 等（2023）報(bào)道，黃粉蟲粉可替代草魚日糧中100%的豆粕，而不影響生長，且可改善肉質(zhì)；而Fan等（2022）的研究則發(fā)現(xiàn)，相似規(guī)格草魚的日糧中，黃粉蟲粉100% 替代豆粕抑制了生長并降低了魚肉品質(zhì)；草魚幼魚[（6.80±0.10）g]日糧中黃粉蟲粉100% 替代豆粕同樣抑制了生長和攝食（王孝宇，2022）；另一項(xiàng)研究認(rèn)為，草魚幼魚日糧中，黃粉蟲粉對豆粕的適宜替代水平為30%（余維鵬等，2023）。在羅非魚上的研究表明，黃粉蟲蛋白對豆粕蛋白的替代水平不宜超過15%（張 樂 等，2023 ；Zhang 等，2023）。 柞蠶粗蛋白質(zhì)含量在67%～70%，含較多球蛋白和清蛋白，較其他蛋白源更易于消化吸收（吉紅等，2016）。蠅蛆干物質(zhì)中粗蛋白質(zhì)含量達(dá)55.10%～63.99%，除精氨酸外，其他氨基酸含量均高于或接近普通豆類植物；蛋氨酸、精氨酸、賴氨酸等均高于秘魯進(jìn)口魚粉和國產(chǎn)魚粉中的相應(yīng)氨基酸含量（曹巖磊等，2023）。研究表明，蠶蛹粉和蠅蛆粉對草魚日糧中豆粕的適宜替代水平分別為50%和25%（余維鵬等，2023）。

3 豆科作物籽實(shí)及其加工產(chǎn)品對豆粕的替代效果

3.1 蠶豆、 豌豆

蠶豆在我國種植廣泛，其蛋白質(zhì)含量在20%～41%，且富含葉酸、煙酸、維生素C 及其他微量元素（付兵，2019）。研究表明，蠶豆粉對草魚日糧中豆粕的適宜替代水平為45%（Gan等，2015）。在吉富羅非魚[(500.2±0.34) g]上的研究表明，以60% 的蠶豆粉完全替代30% 的豆粕+30% 的菜籽粕，同時(shí)補(bǔ)充3% 的魚粉和11.96% 的大豆?jié)饪s蛋白，對生長性能和腸道消化酶活性無顯著影響，但會(huì)顯著損傷腸道組織結(jié)構(gòu)，并會(huì)降低腸道菌群中變形菌門的相對豐度和腸道菌群多樣性（符兵等，2023）。植酸鹽、單寧、蛋白酶抑制劑等抗?fàn)I養(yǎng)因子可能是影響蠶豆替代豆粕的重要因素。我國的豌豆種植面積居世界第二，豌豆含17.35%～25.30% 的粗蛋白質(zhì)，39.08%～55.42% 的淀粉，并富含維生素和礦物質(zhì)，其營養(yǎng)價(jià)值介于豆粕和玉米之間（劉敏等，2021）。研究表明，高壓滅菌或烘箱干燥的豌豆粉，均可以替代鯉魚日糧中20.3% 的豆粕（Davies 等，2010）；經(jīng)植酸酶處理的野豌豆粉可以替代虹鱒日糧中33%的豆粕（Toledo-Solís 等，2022）。

3.2 瓜爾豆、洋刀豆

瓜爾豆在我國引種時(shí)間短，尚未形成規(guī)模化種植，因此我國瓜爾豆粕的產(chǎn)量比較小，有關(guān)瓜爾豆粕在水產(chǎn)飼料中的應(yīng)用報(bào)道更是少見，但其已被列入我國飼料原料目錄。瓜爾豆粕在國外的研究和應(yīng)用較為成熟，其粗蛋白質(zhì)含量在50% 左右，蛋白消化率約89%，賴氨酸和蛋氨酸含量均高于普通豆粕（呂娟等，2012）。在虹鱒上的研究表明，瓜爾豆粕可替代其日糧中100% 的豆粕（Pach 等，2017）。鮮洋刀豆蛋白質(zhì)含量為30.06%，洋刀豆氨基酸和礦物質(zhì)含量豐富，氨基酸種類多樣。洋刀豆主要種植于熱帶地區(qū)，但多數(shù)國家包括中國都是零星種植。有關(guān)洋刀豆在飼料中的應(yīng)用研究并不多見，我國飼料原料目錄中也未見洋刀豆。Solomon 等（2017）的研究表明，非洲鯰日糧中洋刀豆對豆粕的替代水平不可超過20%，否則將顯著降低其生長和存活率。豆科作物籽實(shí)及其加工產(chǎn)品對豆粕的替代效果見表3。

表3 豆科作物籽實(shí)及其加工產(chǎn)品對豆粕的替代效果

4 單細(xì)胞蛋白對豆粕的替代效果

單細(xì)胞蛋白蛋白含量高，氨基酸含量豐富且均衡，與魚粉的氨基酸組成相似，并富含維生素和礦物質(zhì)。單細(xì)胞蛋白對水資源、生產(chǎn)面積需求較小，在生產(chǎn)過程中不受環(huán)境及氣候的影響，對環(huán)境友好，可實(shí)現(xiàn)全年穩(wěn)定高效生產(chǎn)。其中，菌類蛋白和藻粉蛋白等是近年來水產(chǎn)行業(yè)的研究熱點(diǎn)。乙醇梭菌蛋白是當(dāng)前關(guān)注度最高的一類菌類蛋白，其粗蛋白質(zhì)含量一般在80% 以上，不含抗?fàn)I養(yǎng)因子，富含微量元素，胃蛋白酶消化率高達(dá)90.4%（單春喬等，2023）。Xue 等（2023）的研究發(fā)現(xiàn)，草魚日糧中使用12.75% 的乙醇梭菌蛋白替代全部豆粕，不影響生長且改善了肌肉品質(zhì)；而Fan 等（2022）的研究表明，草魚日糧中使用35% 的乙醇梭菌蛋白替代全部豆粕，降低了生長和魚肉品質(zhì)。此外，甲基營養(yǎng)菌單細(xì)胞蛋白在虹鱒日糧中對豆粕的替代水平可達(dá)65%（Hardy 等，2018）。草魚日糧中可使用52.8% 的小球藻粉替代全部的豆粕（Fan 等，2022）。單細(xì)胞蛋白對豆粕的替代效果見表4。

表4 單細(xì)胞蛋白對豆粕的替代效果

5 酒糟類對豆粕的替代效果

啤酒糟是啤酒工業(yè)的主要副產(chǎn)物，我國每年的啤酒糟產(chǎn)量已超過1000 萬t。干啤酒糟含15%～25% 的粗蛋白質(zhì)，且富含礦物元素和維生素；與常用的蛋白原料比，啤酒糟存在蛋白含量偏低、粗纖維含量高的缺點(diǎn)（張家才等，2023）。Eliopoulos 等（2022）報(bào)道，通過發(fā)酵可使啤酒糟的粗蛋白質(zhì)含量增加49.49%，纖維素含量降低11.42%。李小霞等（2016a，2016b）報(bào)道，在雜食性魚類羅非魚日糧中，干啤酒糟可替代27.0%～28.9% 的豆粕，而發(fā)酵啤酒糟可替代54.1%～55.4% 的豆粕。在肉食性魚類歐洲鱸魚日糧中，使用高蛋白酒糟（CP：47%）替代50%的豆粕也獲得了較佳的效果（Goda 等，2020）。酒糟對豆粕的替代效果見表5。

表5 酒糟類對豆粕的替代效果

6 其他類蛋白原料對豆粕的替代效果

我國蛋白質(zhì)飼料稀缺的情況在不斷加劇，這使得飼料行業(yè)對非常規(guī)蛋白源的探索范圍不斷擴(kuò)大，除了對雜糧雜粕、昆蟲粉蛋白、單細(xì)胞蛋白等的應(yīng)用研究更為深入，一些其他具有一定營養(yǎng)價(jià)值的非糧動(dòng)植物蛋白源也逐漸引起了飼料行業(yè)的關(guān)注。

近年來，辣木種植規(guī)模逐年增大，目前在我國的種植面積已有約4000 公頃。辣木葉粉蛋白含量高達(dá)27.6%～35.4%，氨基酸種類多達(dá)19種，可媲美大豆（鞏思佳等，2021）。不同的研究基于生長性能等指標(biāo)分析發(fā)現(xiàn)，辣木葉粉均可部分替代南亞野鯪（Masood 等，2020）、銀高體鲃（Farhad 等，2023）、鯉魚（Adeshina 等，2018）日糧中的豆粕。通常情況下，黑水虻幼蟲培養(yǎng)基被黑水虻消化分解后，還剩50% 左右的養(yǎng)分，其中富含N、P、K 及各種微量元素（胡俊茹等，2016）。不同的研究均表明，黑水虻幼蟲培養(yǎng)基可部分有效替代羅非魚日糧中的豆粕（黃文慶等，2019；胡俊茹等，2016）。豆腐渣是大豆加工的副產(chǎn)品，蛋白含量約17.84%，脂肪含量約5.90%，富含鈣、鎂、鉀；影響其在動(dòng)物體內(nèi)有效利用的抗?fàn)I養(yǎng)因子主要包括胰蛋白酶制劑、植酸、大豆凝集素等，但發(fā)酵的方式可使豆腐渣的蛋白含量顯著提高，抗?fàn)I養(yǎng)因子有所減少（龍健玲等，2023）。在遮目魚和大口黑鱸上的研究表明，發(fā)酵豆腐渣對豆粕的適宜替代水平分別為10%（Putra 等，2021）和16%（Jiang 等，2018）。

此外，相關(guān)研究探索了茶渣蛋白提取物、美藤果渣和腰果粉對羅非魚日糧中豆粕的替代效果，并發(fā)現(xiàn)三種蛋白源的適宜替代水平分別為50%（魏 漢 等，2023）、18%～36%（歐 陽 滿 等，2022）和50%（Pradhan 等，2020）。其他類蛋白原料對豆粕的替代效果見表6。

表6 其他類蛋白原料對豆粕的替代效果

7 總結(jié)與展望

世界水產(chǎn)品在人類食物中的貢獻(xiàn)越來越大，未來的水產(chǎn)養(yǎng)殖仍將有較大發(fā)展，水產(chǎn)養(yǎng)殖的發(fā)展依賴于人工飼料。水產(chǎn)飼料對蛋白源的需求很大，但可用于水產(chǎn)飼料的谷物原料很少。其中，我國用于水產(chǎn)養(yǎng)殖的大豆僅占5.6%，但大豆進(jìn)口依賴度高，豆粕的供應(yīng)同樣難以滿足水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，高效利用非常規(guī)原料以替代水產(chǎn)料中的豆粕仍任重道遠(yuǎn)。已有的應(yīng)用研究雖取得了部分可喜的成果，加工工藝的改進(jìn)極大的提升了油料籽實(shí)和豆科籽實(shí)加工副產(chǎn)物、菌體蛋白、海藻粉等對水產(chǎn)料中豆粕的替代水平，其中，棉籽濃縮蛋白、乙醇梭菌蛋白、小球藻粉等更是被多項(xiàng)研究證實(shí)可獲得超過豆粕的生產(chǎn)性能。但在水產(chǎn)飼料的實(shí)際生產(chǎn)中，實(shí)施豆粕減量替代以達(dá)到降本增效的舉措仍有極大的提升空間。飼料的配制生產(chǎn)中，需更綜合的考慮不同地區(qū)的飼料資源特點(diǎn)，進(jìn)一步分析不同飼料原料的利用價(jià)值，密切關(guān)注新原料的加工性能，各營養(yǎng)素的平衡，抗?fàn)I養(yǎng)因子的種類和含量等問題。