麦康森麦康森水产动物对饲料中添加晶体 氨基酸的利用中国海洋大学 水产动物营养与饲料实验室 一 引言配方技术 营养需要各种原料 饲料配 方添加成分(氨基酸) 饲料成品二、饲料添加晶体氨基酸的目的 饲料配方必需氨基酸的平衡 氨基酸的定量需要研究（梯度设计）三、饲料理想的氨基酸组成模式什么是理想氨基酸组成模式？ 满足养殖对象正常生长发育需要的最适氨基酸组 成 最佳生产性能、最高蛋白质效率氨基酸定量需要的数据理想蛋白质的氨基酸组成模式三、饲料理想的氨基酸组成模式日本对虾稚虾: 模拟虾卵、幼体、稚虾虾体或鱿鱼 肉粉(最好, 并与对照没有差异） 、短颈蛤蛋白、 红鱼粉蛋白）的氨基酸组成（Alam et al., 2002)； 鱿鱼肉粉（Deshimaru and Shigueno (1972)三、饲料理想的氨基酸组成模式罗氏沼虾：虾体或虾尾肉的氨基酸组成 最好（Reed Mambrini Wilson et al., 1977)大大改善晶体氨基 酸的利用五、添加晶体氨基酸效果不理想的原因2. 吸收不同步：添加的氨基酸比蛋白质结合氨基酸 更快地被吸收 鲤鱼、虹鳟、罗非鱼、对虾（Plakas et al., 1980 ； Yamada et al., 1981，1982 ；Teshima et al., 1986; Mai et al., 1987) For optimal protein synthesis to occur, it is essential that all amino acids are presented simultaneously to the tissue. 五、添加晶体氨基酸效果不理想的原因3.溶失严重：10分钟可以损失90%以上的添加晶体 氨基酸六、如何提高水产动物饲料中晶体 氨基酸的利用率？调节pH值，提高饲料的适口性（NaOH)延缓吸收速率提高水中稳定性包被、包膜、粘合、衍生六（一）晶体氨基酸前处理技术1. 包被和粘合：日本对虾 (Alam et al., 2004)包被（材料）包被+粘合羧甲基纤维素（CMC） CMC+玉米蛋白 玉米蛋白CMC+酪蛋白+明胶（最好） 角叉菜胶CMC+角叉菜胶 琼脂CMC +酪蛋白+明胶+角叉菜胶FAA：晶体氨基酸；CAA：醋酸纤维酯包被氨基酸随着替代水平提高摄食 率直线下降，添加晶体 或包被氨基酸后，摄食 率显著升高。大豆浓缩蛋白添加醋酸纤维酯包被氨基酸替 代鱼粉对牙鲆摄食率的影响大豆浓缩蛋白添加醋酸纤维酯包被氨基酸替代鱼粉对 牙鲆体增重的影响FAA：晶体氨基酸；CAA：醋酸纤维酯包被氨基酸随着替代水平提高体 增重率直线下降，添 加晶体或包被氨基酸 后显著提高生长Amino acidsDiet 1 Diet 2Diet 3Diet 4Diet 5Diet 6Diet 7Diet 8Protein24.6e21.0cd18.7bcd18.1abc17.8abc21.9de16.1ab15.0aArginine29.1d27.2cd23.1bc20.8ab21.6ab26.4cd18.6ab17.4aHistidine20.521.319.319.520.424.619.716.5Isoleucine27.0c25.9bc21.9abc19.7ab23.2abc27.8c17.5a17.3aLeucine28.2b27.4b23.7ab24.7ab22.4ab27.7b19.3a18.9aLysine34.8cd38.6d36.4cd35.5cd22.6a26.8ab31.8bcd30.8bcMet + Cys21.5a25.0ab23.6a23.3a19.0a21.4a26.7ab37.8bPhe + Tyr27.0d25.2cd19.8abc19.6abc21.7bcd25.5d16.2ab16.0aThreonine28.1ab28.1ab26.4ab26.2ab24.3a32.0b23.5a22.9aValine26.5ab26.1ab23.3ab23.1ab23.0ab27.4b20.8a20.7a表、大豆浓缩蛋白替代鱼粉对牙鲆氨基酸沉积的影响随着饲料中大豆蛋白替代水平的升高，蛋白和氨基酸的沉积率显著下降，添加包 被氨基酸组其蛋白质和氨基酸沉积率和鱼粉对照组相近。图、不同氨基酸包被处理对饲料摄食率的影响注：SPC：未补充氨基酸组；SPCF：晶体氨基酸组；SPCC：醋酸纤维 酯包被氨基酸组；SPCK：卡拉胶包被氨基酸组；SPCT：甘油三棕榈 酸酯包被氨基酸组；SPCZ：玉米醇溶蛋白包被氨基酸组。不同氨基酸包被方法对牙鲆生长性能及血浆生理 生化指标的影响添加晶体或包被氨基 酸后显著提高牙鲆摄 食率，其中以晶体氨 基酸效果最好。图、不同氨基酸包被方法对牙鲆体增重的影响注：SPC：未补充氨基酸组；SPCF：晶体氨基酸组；SPCC：醋酸纤维 酯包被氨基酸组；SPCK：卡拉胶包被氨基酸组；SPCT：甘油三棕榈 酸酯包被氨基酸组；SPCZ：玉米醇溶蛋白包被氨基酸组。添加晶体或包被氨基 酸后显著提高牙鲆生 长率，其中以甘油三 棕榈酸酯包被晶体 氨基酸组效果最好。ASTALTAKP-GTUNSPC52.19 3.54a18.95 1.45a8.79 0.61a13.06 4.1772.65 4.79aSPCF156.41 8.10b22.08 1.88ab18.94 1.90bc14.91 1.49128.14 8.62cSPCC241.11 23.67cd30.54 2.35bc17.01 0.51b11.57 6.0193.83 1.87abSPCK224.72 17.22c23.01 1.53ab28.06 1.82d15.42 2.3698.15 1.97bSPCT308.77 10.88d34.71 1.39c23.67 0.92cd11.67 3.2582.31 2.21abSPCZ255.21 13.61cd28.58 2.06bc13.08 1.45ab10.70 6.5390.93 4.32ab表、不同氨基酸包被方法对血液生理生化指标的影响添加晶体或包被氨基酸后显著提高牙鲆 血浆中谷草、谷丙转氨酶和碱性磷酸酶 的活性，且包被氨基酸组显著高于晶体 氨基酸组。Fig. 2. Leaching pattern of total free amino acids during 60 min of immersion in water. MC: microencapsulated diet; MC-L microencapsulated diet with lysine supplementation. MB: microbounded diet (Yufera et 2002).2. 界面聚合微包膜技术 Interfacial polymerization3. 氨基酸衍生物氨基酸添加的新思路化学稳定、水稳定如抗坏血酸多聚磷酸酯生物活性氨基酸衍生物的添加效果羟基蛋氨酸 (DL-2-hydroxy-4-(methylthio) butanoic acid) The supplementation of 0.58% MHA can economically promote growth and feed performances for Penaeus monodon (Mali Boonyaratpalin et al., 1994). Channel catfish can utilize methionine hydroxy analogue calcium only about 26% as effective in promoting growth as L-methionine (Robinson et al., 1978). 氨基酸衍生物的添加效果 多胺、精胺和亚精胺 (Polyamines、Spermine /Spermidine)促进细胞分裂（Porter 但是这 些拮抗作用在虹鳟和斑点叉尾回中没有发现七、晶体氨基酸添加的相关问题3. 氨基酸间的相互拮抗在哺乳动物：Leu、Ile、 Val间不平衡会导致这 些支链氨基酸间的拮抗作用，在鱼类表现不一大鳞大马哈：饲料Leu 时 ，对Ile需要 ，湖鳟：饲料Val 时，血浆Leu, Ile ，反之亦 然。但是只有当Val满足需要时，血浆Val才 虹鳟：没有发现这些变化七、晶体氨基酸添加的相关问题3. 氨基酸间的相互拮抗恒温动物：添加第一限制氨基酸以外的第二限 制氨基酸或者其它必需氨基酸过量时，导致第 一限制氨基酸在血液中的浓度下降、动物摄食 量下降、生长下降水产动物：尚未充分研究，但是应该避免过量 第二限制及其它必需氨基酸七、晶体氨基酸添加的相关问题4.美拉德反应(Maillard Reaction)：氨基酸与还原 糖的复杂反应，使饲料的营养价值降低,甚至还 会产生毒性物质.因此,采取适当措施控制 maillard反应程度，减少还原糖（如葡萄糖、 乳糖）在饲料中的使用。 七、晶体氨基酸添加的相关问题 1. 第一限制氨基酸过量添加的负面效果Final body weight, weight gain (g/ kg ABW/ day) were not different between the control and 19AA diet but significantly decreased with the increase of crystalline-AA inclusion from 19 to 56%.2. 添加非必需氨基酸的营养效果 尽管晶体 氨基酸的 利用率不 高,研究 证明添加 非必需氨 基酸能改 善罗非鱼 的生长.Gaye-Siessegger et al., 20072. 添加非必需氨基酸的营养效果 添加谷氨酰胺能促进鲤鱼的生长(Lin and Zhou 2006)。 牛磺酸能明显地促进比目鱼、虹鳟的生长和组织中 牛磺酸的浓度(Park et al. 2001; Kim et al. 2005； Gaylord and Barrows 2006 )。 八、氨基酸的非营养作用1.免疫增强作用：所有的体液和细胞免疫因子都 是特殊蛋白质或蛋白催化产物（超氧化物阴离 子和一氧化氮） 谷氨酸盐是淋巴细胞分解以及巨噬细胞噬菌作用 所必需，同时，它还是免疫的重要能量来源。 这在鲶鱼巨噬细胞中得到证实（Buentello and Gatlin 1999） 精氨酸是一氧化氮合成的前体。能显著影响鲶鱼 一氧化氮的合成(Buentello and Gatlin 1999) 。但是，在杂交条纹海鲈未能表明精氨酸对一 氧化氮合成的影响(Li and Gatlin 2006) 酸水解菌体蛋白能够提高鱼类白细胞的呼吸爆发活力。 Gildberg等，1996，Com.Bioch. Physiol.对免疫力的影响Murray等，2003，一些研究表明，鱼肉水解蛋白能够显著提高鱼类的非特异 性免疫力和抗病力。 但上述研究则发现添加水解蛋白组对大鳞大麻哈鱼的抗病 力没有产生显著影响。八、氨基酸的非营养作用2.行为影响作用：在密集饲养 的情况下，肉食鱼之间的打 斗和自相残杀可以导致实际 产量下降。缓慢地增加神经 递质复合胺（5羟色胺）在 脑内的浓度，能抑制这种打 斗行为。因此，可以通过在 日粮中添加 L色氨酸（TRP ）抑制斗鱼的打斗行为，减 少幼龄群体中的自相残杀。 中国海洋大学水产动物营养实验室谢谢