《饲料工业》杂志2024年第2期

发布时间:2024-2-28 | 杂志分类:其他
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《饲料工业》杂志2024年第2期

2024年第45卷第2期(总第695期)(1980年创刊)主管单位 辽宁省工业和信息化委员会主办单位 辽宁省农牧业机械研究所编辑出版 饲料工业杂志社社 长 牛 军副 社 长 沈桂宇地址 辽宁省沈阳市沈北新区蒲河大道888号 西五区20号(20号)邮编 110136网上投稿 www.feedindustry.com.cn饲料工业网 www.3dfeed.cn编委会顾 问 委 员 李德发 印遇龙主 任 委 员 麦康森副主任委员 计 成编 委 委 员 王 恬 王卫国 王红英 牛 军计 成 叶元土 冯定远 刘建新齐广海 麦康森 吴 德 呙于明冷向军 汪以真 沈桂宇 张日俊张利庠 张宏福 陈代文 陈立侨林 海 单安山 孟庆翔 赵广永姚军虎 秦玉昌 高 雁 彭 健蒋宗勇 谯仕彦 薛 敏 瞿明仁  总 编 辑 高 雁责任编辑 王博瑶总 编 室(024)86391923编辑一室(024)86391926编辑二室(024)86391925(传真)网络发行部(024)86391237邮箱 gyslgy@126.com广告全权代理 鹏程(沈阳)农牧业有限责任公司总 经 理 刘 洋副总经理 孟 玲广告业务部 ... [收起]
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《饲料工业》杂志2024年第2期
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2024年第45卷第2期

(总第695期)

(1980年创刊)

主管单位 辽宁省工业和信息化委员会

主办单位 辽宁省农牧业机械研究所

编辑出版 饲料工业杂志社

社 长 牛 军

副 社 长 沈桂宇

地址 辽宁省沈阳市沈北新区蒲河大道888号

西五区20号(20号)

邮编 110136

网上投稿 www.feedindustry.com.cn

饲料工业网 www.3dfeed.cn

编委会

顾 问 委 员 李德发 印遇龙

主 任 委 员 麦康森

副主任委员 计 成

编 委 委 员 王 恬 王卫国 王红英 牛 军

计 成 叶元土 冯定远 刘建新

齐广海 麦康森 吴 德 呙于明

冷向军 汪以真 沈桂宇 张日俊

张利庠 张宏福 陈代文 陈立侨

林 海 单安山 孟庆翔 赵广永

姚军虎 秦玉昌 高 雁 彭 健

蒋宗勇 谯仕彦 薛 敏 瞿明仁

  

总 编 辑 高 雁

责任编辑 王博瑶

总 编 室(024)86391923

编辑一室(024)86391926

编辑二室(024)86391925(传真)

网络发行部(024)86391237

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广告全权代理 鹏程(沈阳)农牧业有限责任公司

总 经 理 刘 洋

副总经理 孟 玲

广告业务部 (024)31407656

印刷 辽宁泰阳广告彩色印刷有限公司

国内发行 辽宁省报刊发行局

国外发行 中国国际图书贸易总公司

(北京399信箱)

出版日期 每月10日、25日出版

国外代号 SM4290

国内统一连续出版物号 CN21-1169/S

国际标准连续出版物号 ISSN1001-991X

邮发代号 8-163

发行范围 国内外发行

广告许可证 辽工商广字01-82号

开户名称 辽宁省农牧业机械研究所有限公司

开户行 工行皇姑支行

账号 3301009009264054261

每期定价 6.00元

专家论坛

01 反刍动物营养与日粮中的蛋白替代技术策略

■ 刁其玉 张春桃

新蛋白源专栏

08 保存时间对黑水虻幼虫体重和营养物质的影响

■ 鹿震涛 欧阳晨晨 周雅豪等

13 新型非粮蛋白源黄粉虫粉的营养特性及替代鱼粉对水产养殖动物的影响

■ 孟思彤 王吟涛 李 良等

18 鱼类对乙醇梭菌蛋白中营养物质的表观消化率

■ 邹方起 马世峰 陈 颖等

25 蚯蚓在水产饲料中的应用研究

■ 徐歆歆 纪贝贝 卢荣华

工艺设备

31 新型变速单螺杆挤出机中熔体流动特性的数值模拟

■ 金子云 郭树国 左晓甜等

营养研究

37 香菇多糖在水产养殖中的应用研究进展

■ 王玉柱 辛禹秀 李小勇等

43 抗菌肽对鱼类肠道菌群及免疫功能影响的研究进展

■ 董晓庆 姜 丹 曲桂娟等

单胃动物

49 万寿菊叶黄素对蛋鸡蛋品质、血清生化指标、免疫功能和抗氧化能力的影响

■ 曾晨峰 董 朕 刘 华等

56 贝莱斯芽孢杆菌对金霉素作用下肉鸡生长性能、肠道菌群及其耐药基因

的影响研究 ■ 张义楠 闫 雪 赵 晨等

CONTENTS 目次 如需转载本刊文章及图片,请注明摘自《饲料工业》杂志,并寄样刊。

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第25页

400-188-7828

裕达机械

(0519)87906658

100%天然牛至精油

德国德斯特农场

13974971191

(0573)83888123

(0510)88281868 四川隆源机械

(028)38865222

康普利德

(024)78862999

(0519)68266288

400-670-6288

(010)82784619

信豚水产

(020)85283236

杭州康德权

(0571)86339999

(0311)69116818

江苏法斯特

(0519)87928313

(024)86558999

66 25-羟维生素D3、维生素C、大豆异黄酮对鸡蛋壳质量及钙代谢的影响

■ 程千惠 汪智云 王焕斌等

水产动物

77 饲料来源对养殖拟穴青蟹营养组成的影响分析

■ 黄爱霞 孙丽慧 郝贵杰等

84 饲料钙磷水平对禾花鲤生长性能、血清生化指标、骨骼及肝脏组织形态

的影响 ■ 黄 娇 黄 凯 介百飞等

93 酶解棉籽蛋白替代鱼粉及添加单宁酸对斑点叉尾鮰生长性能和肠道健康

的影响 ■ 何 明 贠 彪 钱雪桥等

试验研究

102 蒲公英、忍冬藤抗菌活性组分及配伍研究

■ 马艳妮 李智宁 张丽先等

109 石香薷水提物HPLC特征图谱的研究

■ 谢 娟 王玉玉 杨子辉等

特种养殖

119 饲粮中添加植物乳杆菌在肉兔饲养中应用效果研究

■ 潘泰典 张馨洁 高启明等

生物技术

125 降解多种真菌毒素的芽孢杆菌的筛选鉴定及其发酵饲料应用

■ 郭 瑞 张香香 董维璇等

132 1株牛蛙源贝莱斯芽孢杆菌的分离、鉴定及其生物学特性分析

■ 杨美玲 黄宇帆 杨 映等

问题探讨

138 江西省饲料及饲料原料中真菌毒素污染水平调查与评估

■ 夏 骏 邢 磊 吴科盛等

(028)64105625

山东创脂

400-6511-689

意大利施华

(020)86877808

FEED INDUSTRY

2024年第45卷第2期 总第695期

版权声明

为了加快文章的传播速度、扩大文章的影响力,《饲料工业》(以下简称“本刊”)已许可中国知网、维普资讯、万方数据库和超星平台及其系列数据库产品以数字化方

式复制、汇编、发行、信息网络传播本刊全文。作者向本刊提交文章发表的行为即视为同意本刊编辑部的上述声明。如作者不同意中国知网、维普资讯、万方数据库和

超星平台以电子方式收录,请在来稿时向本刊编辑部声明,本刊编辑部将作适当处理。

第26页

Vol.45,No.2,2024

(Total 695)

(started in 1980)

Edited and Published by:

FEED INDUSTRY

MAGAZINE AGENCY

Address:No.20, 5th West Zone,

No. 888, Puhe Avenue,Shenbei

New District, Shenyang City,

Liaoning Province, P.R.China

Postal Code:110136

Tel: (+86-24)86391923

86391925 86391926

Fax:(+86-24)86391925

E-mail:gyslgy@126.com

http:/ / www.feedindustry.com.cn

http:/ / www.3dfeed.cn

Chief Editor:

Gao Yan

Editor:

Wang Boyao

Distributor at Home:

Liaoning Post Office

Overseas Distributor:

China International Book

Trading Corporation

(P.O.Box 399, Beijing, China)

Published on 10th,25th

Overseas P.O.Registration:

SM4290

Subscription Rate:

US $4.00(per copy)

US $96.00(per year)

(Semi-monthly)

FEED INDUSTRY

Nutrition of Ruminants and Protein Substitution Strategies in Diets

·············································································· DIAO Qiyu, ZHANG Chuntao

Effects of Preservation Time on Body Weight and Nutrients in Black Soldier Fly Larvae

··············································· LU Zhentao, OUYANG Chenchen, ZHOU Yahao et al.

Nutritional Characteristics of New Non-Grain Protein Sources Yellow Mealworm (Tenebrio molitor)

Meal and Its Effects of Replacing Fish Meal on Aquaculture Animal

·························································· MENG Sitong, WANG Yintao, LI Liang et al.

Nutrient Apparent Digestibility of Clostridium autoethanogenum Protein for Fish

··························································· ZOU Fangqi, MA Shifeng, CHEN Ying et al.

Application of Earthworm in Aquatic Feed

······································································ XU Xinxin, JI Beibei, LU Ronghua

Numerical Simulation of Melt Flow Characteristics in a New Variable Speed Single Screw

Extruder················································ JIN Ziyun, GUO Shuguo, ZUO Xiaotian et al.

Research Progress on The Application of Lentinan in Aquaculture

························································· WANG Yuzhu, XIN Yuxiu, LI Xiaoyong et al.

Research Progress of Antimicrobial Peptides in Fish Intestinal Flora and Immune Function

······················································· DONG Xiaoqing, JIANG Dan, QU Guijuan et al.

Effects of Marigold Lutein on Egg Quality, Serum Biochemistry Indexes, Immune Function and

Antioxidant Capacity of Laying Hens············· ZENG Chenfeng, DONG Zhen, LIU Hua et al.

Study on The Effects of Bacillus velezensis on Growth Performance, Gut Microbiota and Antibiotic

Resistance Genes of Broilers Under The Action of Chlortetracycline

························································· ZHANG Yinan, YAN Xue, ZHAO Chen et al.

Effects of 25-Hydroxyvitamin D3, Vitamin C, and Soybean Isoflavone on Chicken Eggshell Quality

and Calcium Metabolism··············· CHENG Qianhui, WANG Zhiyun, WANG Huanbin et al.

Effects of Different Diets on Nutrient Composition of Scylla paramammosain

······························································ HUANG Aixia, SUN Lihui, HAO Guijie et al.

Effects of Dietary Calcium and Phosphorus Levels on Growth Performance, Serum Biochemical

Indices, Skeleton and Liver Histomorphology of Cyprinus carpio var

··························································· HUANG Jiao, HUANG Kai, JIE Baifei et al.

Effects of Fish Meal Replaced by Cottonseed Protein Hydrolysate and Dietary Supplementation of

Tannic Acid on Growth Performance and Intestinal Health of Channel Catfish

(Ictalurus punctatus······································ ) HE Ming, YUN Biao, QIAN Xueqiao et al.

Antibacterial Active Components and Compatibility of Dandelion and Caulis Lonicerae japonicae

·························································· MA Yanni, LI Zhining, ZHANG Lixian et al.

Study on HPLC Characteristic Chromatogram of Aqueous Extract of Mosla chinensis Maxim

··························································· XIE Juan, WANG Yuyu, YANG Zihui et al.

Effect of The Dietary Supplementation of Lactobacillus plantarum on Meat Rabbits

····················································· PAN Taidian, ZHANG Xinjie, GAO Qiming et al.

Screening of a Bacillus That Can Degrade a Variety of Mycotoxins and Its Application in Fermented

Feed·········································· GUO Rui, ZHANG Xiangxiang, DONG Weixuan et al.

Identify and Analyze The Biological Characteristics of a Bacillus velezei Strain from Bullfrog

··················································· YANG Meiling, HUANG Yufan, YANG Ying et al.

Investigation and Evaluation on Mycotoxin Contamination of Raw Materials and Feed in Jiangxi

Province······················································· XIA Jun, XING Lei, WU Kesheng et al.

■01

■08

■13

■18

■25

■31

■37

■43

■49

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■66

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■93

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■138

CONTENTS

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FEED INDUSTRY, please

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send us a sample book.

第27页

SILIAO GONGYE 2024年第45卷第2期 总第695期

[编者按]随着我国畜牧业的快速发展,规模化养殖程度不断的提高,蛋白质饲料缺乏的问题已成为制约畜牧业发展的瓶

颈,且随着优质饲料原料的市场价格大幅上涨,致使养殖成本居高不下。如何缓解饲料成本及资源短缺的压力?低蛋白日

粮与豆粕减量替代技术的实施,对畜牧业健康发展具有重要作用。精准营养供给,利用低蛋白日粮技术、非常规饲料资源

替代豆粕,减少对蛋白质饲料原料的依赖,有利于在现代养殖模式下充分发挥多种饲料资源的营养价值,实现节本增效。

牛羊等反刍动物具有独特的消化代谢体系,瘤胃微生物区系可以将非蛋白氮(NPN)合理利用,转化为菌体蛋白,供动物机

体利用。节省蛋白质饲料,同时实现豆粕减量,是一项可以操作的技术。本期我刊特邀中国农业科学院饲料所刁其玉研究

员以“反刍动物营养与日粮中的蛋白替代技术策略”为题全面介绍了对非蛋白氮、低蛋白日粮配制等技术在反刍动物营养

与日粮中的应用以及蛋白替代策略,供行业同仁学习参考。

反 刍 动 物 营 养 与 日 粮 中 的 蛋 白 替 代 技 术 策 略

■ 刁其玉 张春桃

(中国农业科学院饲料研究所,北京 100081)

摘 要:“大食物观”包含了饲料在内的粮食安全供给,我国饲料粮占粮食总量48.2%,其中蛋白

质饲料资源短缺,对外依存度居高不下,给畜产品稳产保供、粮食安全带来隐患,制约着我国畜牧业

的发展。牛羊等反刍动物产业既是重要的畜牧产业构成,也是民生产业,文章针对非蛋白氮、低蛋白

日粮配制等技术在反刍动物营养与日粮中的应用以及蛋白替代策略进行论述,旨在为反刍动物养殖

过程中开源节流、绿色可持续发展提供参考。

关键词:反刍动物;非蛋白氮;低蛋白日粮;蛋白替代;蛋白饲料

doi:10.13302/j.cnki.fi.2024.02.001

中图分类号:S815.1 文献标识码:A 文章编号:1001-991X(2024)02-0001-07

Nutrition of Ruminants and Protein Substitution Strategies in Diets

DIAO Qiyu ZHANG Chuntao

(Feed Research Institute of Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China)

Abstract: The \"big food concept\" includes the food security supply, including feed. China′s feed grain

accounts for 48.2% of the total grain, with a shortage of protein feed resources and high external depen⁃

dence, which poses safety risks to the stable production and supply of livestock products and food, and

restricts the development of China′s animal husbandry. The ruminant animal industry, such as cattle and

sheep, is not only an important component of the animal husbandry industry, but also a livelihood indus⁃

try. This article focuses on the application of technologies such as non protein nitrogen and low protein

diet formulation in ruminant nutrition and diet, as well as protein replacement strategies. The aim is to

provide reference for the process of increasing resources, reducing costs, and promoting green and sus⁃

tainable development in ruminant animal breeding.

Key words:ruminants; non protein nitrogen; low protein diet; protein replacement; protein feed

随着我国畜牧业的快速发展,规模化养殖程度不

断的提高,工业饲料产量达到了 3 亿吨,成为世界最

大的饲料生产国。然而,我国饲料工业面临的蛋白质

作者简介:刁其玉,研究员,博士生导师,研究方向为反刍

动物生理营养与饲料科学。

收稿日期:2023-12-04

01

第28页

专 家 论 坛 2024年第45卷第2期 总第695期

饲料缺乏的问题已成为制约畜牧业发展的瓶颈,且随

着优质饲料原料的市场价格大幅上涨,致使养殖成本

居高不下。据统计,我国大豆进口量已经连续多年在

九千万吨左右,2020 年,进口量突破年 1 亿吨,据测

算,2021年全国养殖业饲料消耗量约为4.5亿吨,豆粕

用量在饲料中的占比为 15.3%[1]

。豆粕饲用需求是拉

动大豆进口增加的主要因素之一,是我国畜牧业可持

续发展的主要制约因素。在高价蛋白质饲料的市场

背景下,如何缓解饲料成本高及资源短缺的压力是

畜牧业从业者必须关注并亟待解决的问题。此背景

下,低蛋白日粮与豆粕减量替代技术关乎着畜牧业

的健康发展。饲用豆粕减量替代技术是基于畜禽

(生猪、肉鸡、肉牛、肉羊)的营养需要和饲料原料营

养价值精准评价,以能氮平衡技术为核心,辅以多元

化日粮配制技术、饲料精准配制高效加工技术等配

套技术形成的一个技术体系,达到豆粕减量替代

目标[2]

反刍动物具有独特的消化代谢系统,其中瘤胃内

的原虫、细菌、真菌等构成了一个完整的微生物区系,

是目前最完整的生物发酵体系。微生物区系可以利

用非蛋白氮(NPN)合成菌体蛋白,生产出优质肉与奶

等产品;微生物区系还可以分解粗饲料资源。如农

作物秸秆等产生挥发性脂肪酸(VFA),为微生物的

繁衍提供能源物质。在实际生产中,可以通过精准

营养供给,利用低蛋白日粮技术、杂粮杂粕、NPN 等

非常规饲料资源替代豆粕,减少对蛋白质饲料原料

的依赖,有利于在现代养殖模式下充分发挥多种饲

料资源的营养价值,实现节本增效。文章系统性地

对蛋白替代策略在反刍动物生产中的应用潜力进行

分析,以期为反刍动物蛋白质替代方案提供理论和

技术支撑。

1 NPN在反刍动物日粮中的应用

NPN指饲料中蛋白质以外的含氮化合物的总称,

又称非蛋白态氮。包括游离氨基酸、酰胺类、蛋白质

降解的含氮化合物、氨以及铵盐等简单含氮化合物。

目前我国允许生产的NPN有8种,见表1。

表1 我国批准生产的非蛋白氮产品

项目

尿素

磷酸脲

硫酸铵

氯化铵

磷酸二氢铵

磷酸氢二铵

碳酸氢铵

液氨

化学式

CO(NH2

)

2

CO(NH2

)

2

H3

PO4

(NH4

)

2

SO4

NH4

Cl

NH4

H2

PO4

(NH4

)

2

HPO4

NH4

HCO3

NH3

分子量(g/mol)

60.06

158.0

132.14

53.49

115.03

132.06

79.06

17.03

元素含量规格(%)

N≥46.0

N≥16.5,P≥18.5

N≥21.0,S≥24.0

N≥25.6

N≥11.6

N≥19.0、P:22.3~23.1

N≥17.7

N≥82.3

等价蛋白(%)

≥287.5

≥103.125

≥131.25

≥160

≥72.5

≥118.75

-

-

推荐用量(%)

肉牛、羊0~1.0,奶牛0~0.6

肉牛0~1.4,奶牛0~1.5,羊0~1.2

肉牛0~0.3,奶牛、羊0~1.2

肉牛、肉羊0~0.5

肉牛、奶牛0~1.5,羊0~1.2

肉牛0~1.5,奶牛、羊0~1.2

8~15/秸秆

2.5~3.0/秸秆

最高限量(%)

1.0

1.8

1.5

1.0

2.6

1.5

15.0

3.0

NPN 中尿素、磷酸脲、硫酸铵、氯化铵、磷酸二氢

铵、磷酸氢二铵、液氨等多种含氮有机物,各具特点,

如氯化铵属于无机物,常以 NH3形式存在,目前多作

为尿结石的预防添加剂使用,在 pH 较高时能够被更

好地吸收利用[3]

。通过培养细菌发现尿素的分解速率

是缩二脲的 2倍,饲喂缩二脲可以有效避免反刍动物

氨中毒[4]

。但后期研究证实食用过量缩二脲会对反刍

动物产生毒性并在动物产品中残留,因此,我国已经

禁止在饲料添加剂中使用缩二脲[5]

。众多 NPN中,尿

素与磷酸脲作为饲料添加剂已经制定出标准,且广泛

被应用。此外,可替代部分豆粕等进口蛋白,提高动

物的生产性能[1]

反刍动物由于其独特的瘤胃功能,可以利用部分

NPN 合成菌体蛋白(见图 1),可弥补氨基酸缺乏的问

题[6]

。采取综合措施将 NPN 作为一种常规饲料原料

应用于反刍家畜生产中,可成为饲料豆粕减量替代方

案提效开源的有益补充。但目前 NPN 在我国反刍动

物饲料豆粕减量替代中的潜力仍然巨大,尤其是除了

尿素及磷酸脲以外的其他NPN的报道甚少,反刍动物

能否高效利用NPN,受动物个体种类、年龄差异,瘤胃

微生物种类、饲料规格等多种因素综合影响,合理开

发利用各种常规和非常规饲料资源至关重要[3]

1.1 尿素在反刍动物日粮中的应用

尿素是工业产品,产量大、成本低,作为饲料添加

02

第29页

SILIAO GONGYE 2024年第45卷第2期 总第695期

剂前景广阔[7]

。在反刍动物养殖过程中,尿素是重要

的 NPN 饲料,也是实现豆粕减量替代的重要途径之

一,早在20世纪70年代,NPN在美国反刍动物养殖中

已广泛应用,年使用量达30万吨[8]

。2021年欧洲食品

安全局认为尿素每天添加 0.3 g/kg 时无安全性风险;

对于奶业发达国家而言,在奶牛日粮配方中,推荐

尿素添加量不超过 1%(干物质基础),折合约 135~

200 g/(头·d)。有报道,53 个国外奶牛日粮配方,尿

素的平均添加量为 160 g/(头·d)。我国在 2020 年发

布 了 国 家 标 准《非 蛋 白 氮 尿 素》(GB 7300.601—

2020)[9]

;据报道,尿素在牛羊日粮中可替代粗蛋白的

20%~30%。尿素含氮量 46.7%,豆粕含氮量仅 6.8%,

尿素含氮量是豆粕的 6.8 倍,这就意味着,每使用 1 t

尿素氮,就能节约 6.8 吨豆粕氮。我国牛羊年存栏量

约4亿头(只),如果1/5的牛羊能用上尿素饲料,则尿

素年需求量 160 万吨,每年能节约 1 088 万吨豆粕氮

当量[10]

。这个数量相当于 5 487.2万亩耕地面积的大

豆产出。我国是全球尿素生产和出口第一大国,年

产量约 5 600 万吨,产能完全满足我国尿素饲料需

求,可大大降低耕地资源的占用。

在奶牛养殖中,有研究表明采用 5.7 g 缓释尿素

代替 25 g 豆粕,对奶牛采食量、氮利用和消化率无不

利影响,提高了纤维和粗蛋白的总消化率[11]

。而尿素

易被脲酶快速水解为氨,造成大量氮损失,也会引发

瘤胃中毒,市面上常采用缓释尿素,以降低尿素制品

在瘤胃中水解释放氨的速率,提高利用效率[12]

,王二

旦等[13]

研究表明,缓释尿素替代奶牛饲粮中 12.5% 豆

粕对瘤胃液挥发性脂肪酸(VFA)含量无显著影响,但

会提高奶牛瘤胃液微生物蛋白(MCP)含量、产奶量,

增加牧场经济效益,饲喂效果较好。Norrapoke等[14]

肉牛日粮中添加 4% 的尿素,促进了瘤胃内丙酸、微

生物蛋白的合成,同时减少了原生动物的数量和甲

烷的产生量。Lima 等[15]

研究发现,日粮精粗比为

50∶50 时,采用尿素完全替代水牛小母牛日粮中的

豆粕不会影响其生产性能。在羊养殖中,有研究表

明,采用尿素替代以 33% 大豆为唯一蛋白源的蛋白

氮,可以显著提高羊只生长性能[16]

。Asih 等[17]

在奶

山羊基础日粮中添加 2.5% 尿素,结果显示,山羊的

产奶量、奶蛋白和产奶效率与饲喂豆粕和棉籽粕的

日粮水平相似。但尿素在使用过程中存在适口性

差、经瘤胃微生物脲酶分解后释放出的氨易引起中

毒等问题,因而需合理使用。在实际生产中,王波

等[18]

系统研究了尿素作为 NPN 在肉羊日粮中的应用

效果,当肉羊日粮中的精粗比为 1∶1,肉羊日粮中尿

素用量达到 1.5% 时,与大豆粕组相比,肉羊的生长

性能与屠宰性能差异不显著,见表 2。

图1 非蛋白氮作用流程(改自王天武等[3

)]

03

第30页

专 家 论 坛 2024年第45卷第2期 总第695期

1.2 磷酸脲在反刍动物日粮中的应用

磷酸脲是一种能同时提供 NPN 和磷(P)的饲料

添加剂,其在瘤胃中的氨释放速率较尿素慢,是一

种新型、安全的饲料添加剂[19]

。20 世纪 70 年代,广

泛应用于欧美日地区,是欧共体(EC)饲料业法定

Ⅰ类添加剂,联合国粮农组织(FAO)也明文推荐[20]

我国于 20 世纪 80 年代后期开始对磷酸脲进行研

究,取得了良好的效果,显示出广阔的前景。关于

磷酸脲对反刍动物生产性能和替代蛋白质饲料的

作用已经有相应的研究,近 20 年国内外多项研究表

明,牛、羊饲料中添加 100 g/d 或 1% 磷酸脲具有增

乳和增重的作用[21]

。我国在 2005 年 1 月颁布了《饲

料级磷酸脲》(NYT 917—2004)行业标准[22]

,是我国

NPN 饲料中第二个标准。与尿素类似,当添加量超

过反刍动物的耐受性时,容易引起瘤胃酸中毒。为

探究磷酸脲不同添加量对肉羊育肥过程中的影响,

张帆等[23]

系统研究了磷酸脲在肉羊日粮中的应用

效果,试验表明,肉羊日粮精粗比例为 1∶1 时磷酸

脲在 2% 的添加量不显著影响羔羊生长性能、屠宰

性能和肉品质,但会显著提高肌肉的亮度值,当磷

酸脲添加量达到 4% 时极显著降低羔羊的平均日增

重、胴体重,增加肌肉的红度、亮度值(见表 3)。以

上结果也说明磷酸脲在动物体内释放速度较慢,所

以使用剂量高于尿素。

表3 饲粮中磷酸脲添加量对羔羊各阶段平均日增重的影响(g)

项目

预试期

0~30 d

31~60 d

0~60 d

对照组

220.56±27.00Aa

252.22±18.07Aa

204.95±14.80Aa

228.20±11.95Aa

0.5%组

227.60±27.52Aa

273.75±10.83Aa

186.69±14.48Aa

229.51±9.35Aa

1%组

242.71±48.57Aa

273.96±10.61Aa

210.28±11.36Aa

241.60±9.64Aa

2%组

218.75±25.24Aa

263.96±8.97Aa

192.94±11.87Aa

227.87±6.92Aa

4%组

16.11±37.34Bb

8.44±19.97Bb

45.81±16.31Bb

27.43±17.06Bb

2 低豆粕日粮在反刍动物日粮中的应用

2.1 氨基酸平衡技术在反刍动物低蛋白日粮中的

应用

针对我国蛋白质饲料资源依靠大量进口和畜禽

饲料利用率低的现状,2021 年 3 月,农业农村部制定

了《饲料中玉米豆粕减量替代工作方案》,积极开辟新

饲料资源,引导牛羊养殖减少精料用量,通过“提效、

开源、调结构”等综合措施,减少对进口大豆的依赖,

大力推行低蛋白日粮,并以此为核心,推行饲料精准

配方和精细加工,通过提高蛋白利用效率推动豆粕

减量。

低蛋白日粮,也叫理想氨基酸日粮、平衡氨基酸

日粮,也可以称为精准氨基酸日粮,是在科学认知动

物氨基酸需求和饲料原料氨基酸供给的基础上,通过

添加晶体合成氨基酸,达到精准满足动物平衡氨基酸

的需求[24]

。早在 20世纪 50 年代,科学家们就已经提

出了“理想蛋白质”(ideal protein, IP)的概念。

20世纪60年代就已经开展猪的氨基酸平衡低蛋

白日粮的研究。低蛋白日粮是在 NRC(1998)推荐日

粮的蛋白质水平的基础上降低2~4个百分点,相辅以

工业氨基酸,来提高氮的利用率,减少氮的排放量,提

高动物生产性能,提高经济效益[25-26]

。在家禽方面也

有大量的研究,而在反刍动物方面的研究较晚于猪、

禽,以往的研究发现,动物对蛋白质营养的需求实际

表2 饲料中添加不同水平尿素对肉羊生长性能的影响

项目

始重(kg)

末重(kg)

平均日增重(g/d)

平均日采食量(g/d)

饲料转化率

对照组

33.92±3.95

43.58±4.70a

219.60±38.20

1 415.88±139.70ab

5.51±0.80

0.5%组

33.87±3.87

43.13±4.26a

210.51±36.49ab

1 434.61±132.56a

6.92±1.09

1.5%组

32.59±3.87

41.54±3.78ab

203.41±32.17ab

1 370.07±106.33ab

6.78±0.82

2.5%组

31.46±3.10

39.76±3.93b

185.67±35.29b

1 248.34±257.02b

6.74±1.06

注:同行数据肩标不含有相同小写字母表示差异显著(P<0.05),不含有相同大写字母表示差异极显著(P<0.01),含有相

同小写字母或无字母表示差异不显著(P>0.05);下表同。

04

第31页

SILIAO GONGYE 2024年第45卷第2期 总第695期

上是对氨基酸的需求,平衡氨基酸模式需要综合评

定、精准添加。

在反刍动物日粮中添加相应氨基酸,降低蛋白

用量,结果表明可以提高奶牛的产奶量以及日粮氮

转化效率,氮磷的排放量也相对减少[27]

。Lee 等[28]

究 发 现 ,将 饲 粮 的 蛋 白 质 水 平 从 15.7% 降 低 至

13.5%,奶牛产奶量显著降低,当补充过瘤胃赖氨酸、

蛋氨酸和组氨酸后,弥补了低蛋白饲粮对奶牛产奶

性能的影响。冯蕾等[29]

向后备牛低蛋白日粮中补饲

过瘤胃蛋氨酸、亮氨酸和异亮氨酸,与高蛋白日粮组

对比,发现生产性能无显著差异。王建红等[30]

研究

表明,降低饲粮粗蛋白水平并补充限制性氨基酸能

够提高犊牛的生长性能。云强等[31]

研究发现,在粗

蛋白水平为 12.02% 的犊牛饲粮中添加过瘤胃赖氨

酸和过瘤胃蛋氨酸,体增重与饲喂粗蛋白水平为

14.67% 的犊牛保持一致。安靖等[32]

发现降低山羊饲

粮的粗蛋白水平,补充过瘤胃蛋氨酸和过瘤胃赖氨

酸,不会对山羊机体血清指标、瘤胃发酵等产生负面

影响。

王杰等[33]

通过探究饲粮蛋氨酸水平对湖羊公羔

营养物质消化、胃肠道pH及血清指标的影响,研究发

现,56日龄羔羊的饲粮粗蛋白、粗脂肪和中性洗涤纤

维(NDF)的表观消化率随过瘤胃蛋氨酸添加量的降

低而降低。王波等[34-35]

探讨蛋白水平对早期断奶双

胞胎湖羊公羔营养物质消化与血清指标的影响,研究

表明,未使用氨基酸进行平衡的低蛋白饲粮显著降低

了羔羊的生产性能,但额外补饲过瘤胃氨基酸时,使

小肠中氨基酸含量增加,进一步使羊只机体恢复因缺

乏粗蛋白而造成的生产性能的损害。郭伟等[36]

利用

包被的赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸与精氨酸配制育肥羊

低蛋白日粮,研究结果表明,降低育肥羊饲粮粗蛋白

水平1~4个百分点并补充过瘤胃氨基酸与尿素,不会

降低肉羊的生长性能和屠宰性能,证明在低蛋白日粮

中添加过瘤胃氨基酸可改善育肥羊的生长性能(见

表 4)。李雪玲等[37]

研究发现,扣除 120日龄羔羊饲粮

中赖氨酸或者蛋氨酸都显著降低血清中 TP、GLB 含

量,表明扣除限制性氨基酸后会影响血清中蛋白代

谢,进而降低生长性能。同时,低蛋白日粮能够减少

机体对氮的消耗,维持瘤胃氨浓度处于正常范围,并

提高微生物合成菌体蛋白的速度。

表4 低蛋白日粮中补充过瘤胃氨基酸对杜寒杂交肉羊生长性能的影响

项目

始重(kg)

末重(kg)

平均日增重(g/d)

平均日采食量(g/d)

饲料转化率

对照组

33.23

52.62

242.38

1 808.43

7.46

LP14

33.42

50.73

216.38

1 715.49

7.93

LP12

33.02

51.28

228.25

1 704.44

7.47

LP10

33.17

51.00

222.88

1 680.43

7.54

LP12+NPN

33.87

51.87

237.50

1 761.50

7.42

SEM

0.19

0.37

3.90

18.98

0.11

P值

0.910

0.51

0.196

0.216

0.249

注:对照组(饲粮CP=16%)、LP14组(饲粮CP=14%)、LP12组(饲粮CP=12%)、LP10组(饲粮CP=10%)和LP12+NPN组(饲

粮CP=12%、添加1%尿素)。

氨基酸平衡低蛋白日粮是一项可持续良性发展

的实用技术,但目前在反刍动物方面研究较少,后期

可根据关于农业农村部办公厅印发《饲用豆粕减量替

代三年行动方案》的重点任务部署,完善低蛋白高品

质饲料标准体系,支持利用合成生物学技术构建微生

物发酵制品生产菌株,加快低蛋白日粮配方必需的小

品种氨基酸和酶制剂等新饲料添加剂产品的研发与

评定等,以期为低蛋白饲粮在反刍动物养殖业的应用

提供理论依据和参考。

2.2 氨化可以提高农作物秸秆的粗蛋白含量

开粮节源,充分挖掘我国饲料资源,也是实现蛋

白替代的手段之一。我国农作物秸秆资源丰富,年产

量在 7~9 亿吨,推进农作物秸秆综合利用,有利于农

业的低碳减排与可持续发展。氨化技术的主要氨源

为液氨、尿素、碳酸氢铵、氨水等。如果在作物秸秆

中加入一定比例的液氨、氨水、尿素等溶液进行密闭

存放,可使秸秆中的木质素、纤维素、半纤维素之间

的酯键断裂,改善秸秆原有坚硬质地变软易于消化,

粗蛋白水平可提高 1~2倍,可能是因为在秸秆中添加

氨源,补充了秸秆中的非蛋白氮,从而提高了粗蛋白

05

第32页

专 家 论 坛 2024年第45卷第2期 总第695期

含量,有研究表明,采用玉米秸秆质量的 5% 尿素处

理风干玉米秸秆,使玉米秸秆中 CP 含量由 5.14% 提

高 至 12.54%,而 NDF 的 含 量 由 79.83% 降 低 至

74.05%[38]

。孟春花等[39]

研究表明,添加 15% 和 20%

碳酸氢铵氨化处理的油菜秸秆能使山羊瘤胃中的干

物质、粗蛋白和酸性洗涤纤维含量显著提高,秸秆可

促进反刍动物瘤胃内微生物大量繁殖,牛羊等反刍

动物的消化率可提高 20%~30%,进而提高秸秆的利

用率。此外,经氨化处理的秸秆不易霉变,可有效防

止病虫害,利于保存。

液氨是氨的液态形式,与尿素、碳酸氢铵相比含

氮量达 82.3%,用来氨化秸秆效果最好。罗志忠

等[40]

通过探究液氨氨化对麦秸干物质体外消化率

的影响,发现麦秸经液氨、氨水处理后可明显提高

粗蛋白的含量、干物质消化率,液氨相对于氨水、尿

素操作简单易行,且能促进反刍动物对秸秆类饲料

的利用效能。利用秸秆氨化技术,可以从侧面弥补

精料蛋白的短板,间接节省蛋白质饲料在日粮中的

比例。

3 反刍动物日粮蛋白替代策略展望

我国牛羊等反刍动物的规模化养殖比例在逐年

提高,所需要的工业化饲料也随着上升,蛋白质是不

可以缺少的营养素。反刍动物具有独特的消化代谢

体系,具有利用NPN的瘤胃生理功能,合理、科学地发

挥其利用 NPN 的功能,节省蛋白质饲料、同时实现豆

粕减量,是一项可以操作的技术,并且可以节省成本。

主要的技术措施为:①NPN 的前加工技术,如糊化尿

素、缓释尿素以及包被尿素的加工技术;②氨基酸的

包被处理技术,如氨基酸的络合物与螯合物研发、氨

基酸的包被技术等;③NPN 在动物日粮中的使用技

术,比如不同生产目的、不同生理阶段日粮的替代比

例。这些技术的解决将进一步推动反刍动物低蛋白

日粮进程。

参考文献

[1] 申军士, 郑文金, 毛胜勇, 等 . 非蛋白氮在反刍家畜饲料豆粕减

量替代中的潜力[J]. 中国饲料, 2023(1): 14-19.

[2] 农业农村部. 饲料原料营养价值数据库和饲料中玉米豆粕减量

替代技术方案[J]. 乡村科技, 2021, 12(12): 3.

[3] 王天武, 王腾达, 张玉晶, 等 . 非蛋白氮在反刍动物生产中的研

究进展[J]. 饲料研究, 2023, 46(7): 138-141.

[4] KARNS J S. Gene sequence and properties of an s-triazine ringcleavage enzyme from Pseudomonas sp. strain NRRLB-12227[J].

Applied Environmental Microbiology, 1999, 65(8): 3512-3517.

[5] 李静, 张晓明, 莫放, 等 . 饲料级缩二脲作为反刍动物非蛋白氮

饲料的安全性与有效性系列研究(2)[J]. 饲料研究, 2007(12): 54-

57.

[6] DEWHURST R J, NEWBOLD J R. Effect of ammonia concentra⁃

tion on rumen microbial protein production in vitro[J]. British Jour⁃

nal of Nutrition, 2022, 127(6): 847-849.

[7] 张民, 刁其玉 . 反刍动物非蛋白氮尿素的应用研究[J]. 中国饲

料, 2002(5): 6-8.

[8] HELMER L G, BARTLEY E E. Progress in the utilization of urea

as a protein replacer for ruminants. a review 1[J]. Journal of Dairy

Science, 1971, 54(1): 25-51.

[9] 国家市场监督管理总局,国家标准化管理委员会 . 饲料添加剂

第6部分: 非蛋白氮 尿素(GB 7300.601—2020)[S]. 2020.

[10] 赵圣国, 郑楠, 张养东, 等. 尿素饲料实现牛羊豆粕减量替代潜

力巨大[N]. 农民日报, 2022-06-20.

[11] ELZAIAT H, KHOLIF A, KHATTAB I, et al. Slow-release urea

partially replacing soybean in the diet of Holstein dairy cows: in⁃

take, blood parameters, nutrients digestibility, energy utilization,

and milk production[J]. Annals of Animal Science, 2021, 22(2):

723-730.

[12] PATRA A K, ASCHENBACH J R. Ureases in the gastrointesti⁃

nal tracts of ruminant and monogastric animals and their implica⁃

tion in urea-N/ammonia metabolism: a review[J]. Journal of Ad⁃

vanced Research, 2018, 13: 39-50.

[13] 王二旦, 刘吉生, 刘巧兰, 等. 生物调控释放型尿素对奶牛产奶

量、乳成分、瘤胃发酵参数和血清生化指标的影响[J]. 动物营养

学报, 2021, 33(11): 6523-6533.

[14] NORRAPOKE T, PONGJONGMIT T, FOIKLANG S. Effect of

urea and molasses fermented cassava pulp on rumen fermenta⁃

tion, microbial population and microbial protein synthesis in

beef cattle[J]. Journal of Applied Animal Research, 2022, 50(1):

187-191.

[15] LIMA D O, MAGALHAES A L R, DE LIMA JUNIOR D M, et

al. Dry sugarcane yeast and urea could replace soybean meal in

the diet of buffalo heifers[J]. South African Journal of Animal

Science, 2022, 52(2): 142-147.

[16] PRIOR R L, MILNER J A, VISEK W J. Carbohydrate and amino

acid metabolism in lambs fed purified diets containing urea or

isolated soy protein[J]. Journal of Nutrition, 1972, 102(9): 1223-

1231.

[17] ASIH A R S, WIRYAWAN I K G, YOUNG B. The effects of ni⁃

trogen sources in the concentrates on N utilization and produc⁃

tion performances of dairy goats[J]. Jurnal Ilmu-Ilmu Peter⁃

nakan, 2022, 32(1): 77-86.

[18] 王波, 姜成钢, 纪守坤, 等. 饲粮中添加不同水平尿素对肉羊有

06

第33页

SILIAO GONGYE 2024年第45卷第2期 总第695期

效性和安全性的影响[J]. 动物营养学报, 2014, 26(5): 1302-

1309.

[19] 张宏 . 磷酸脲产品的开发研究现状[J]. 青海大学学报: 自然科

学版, 2000(2): 17-20.

[20] 张乃锋, 刁其玉 . 反刍动物饲料添加剂磷酸脲应用研究[J]. 饲

料博览, 2003(5): 37-39.

[21] 徐平. 磷酸脲作为动物饲料营养添加剂的应用[J]. 重庆科技学

院学报: 自然科学版, 2008(4): 69-70.

[22] 中华人民共和国农业部 . 饲料级用磷酸脲:NYT 917—2004[S].

2005.

[23] 张帆, 纪守坤, 张乃锋, 等 . 磷酸脲添加量对羔羊生长性能、屠

宰性能和肉品质的影响[J]. 动物营养学报, 2016, 28(4): 1233-

1240.

[24] 郭伟. 低蛋白饲粮中补充过瘤胃氨基酸对肉羊生长性能、屠宰

性能和消化性能的影响[D]. 硕士学位论文. 邯郸: 河北工程大

学, 2020.

[25] GALASSI G, COLOMBINI S, MALAGUTTI L, et al. Effects of

high fibre and low protein diets on performance, digestibility, ni⁃

trogen excretion and ammonia emission in the heavy pig[J]. Ani⁃

mal Feed Science and Technology, 2010, 161(3/4): 140-148.

[26] GALLO L, DALLA M G, CARRARO L, et al. Growth perfor⁃

mance of heavy pigs fed restrictively diets with decreasing crude

protein and indispensable amino acids content[J]. Livestock Sci⁃

ence, 2014, 161: 130-138.

[27] 李国栋 . 低蛋白日粮补饲过瘤胃蛋氨酸、亮氨酸、异亮氨酸对

后备牛生长及消化性能的影响[D]. 硕士学位论文. 泰安: 山东

农业大学, 2020.

[28] LEE C, HRISTOV A N, HEYLER K S, et al. Effects of dietary

protein concentration and coconut oil supplementation on nitro⁃

gen utilization and production in dairy cows[J]. Journal of Dairy

Science, 2011, 94(11): 5544-5557.

[29] 冯蕾, 李国栋, 王中华, 等 . 低蛋白日粮补饲过瘤胃蛋氨酸、亮

氨酸及异亮氨酸对后备牛生长及消化性能的影响[J]. 中国畜牧

杂志, 2021, 57(6): 198-204.

[30] 王建红, 刁其玉, 许先查, 等 . 日粮 Lys、Met 和 Thr 添加模式对

0-2 月龄犊牛生长性能、消化代谢与血清学生化指标的影响

[J]. 中国农业科学, 2011, 44(9): 1898-1907.

[31] 云强, 刁其玉, 屠焰, 等. 日粮中赖氨酸和蛋氨酸比对断奶犊牛

生长性能和消化代谢的影响[J]. 中国农业科学, 2011, 44(1):

133-142.

[32] 安靖, 马政发, 韩娥, 等. 低蛋白饲粮添加氨基酸对黔北麻羊血

液代谢和瘤胃发酵参数的影响[J]. 饲料工业, 2023, 44(5): 89-

96.

[33] 王杰, 崔凯, 王世琴, 等. 饲粮蛋氨酸水平对湖羊公羔营养物质

消化、胃肠道 pH 及血清指标的影响[J]. 动物营养学报, 2017,

29(8): 3004-3013.

[34] 王波, 姜成钢, 纪守坤, 等 . 日粮尿素水平对肉羊血液学、血清

学指标和消化器官的影响[J]. 畜牧兽医学报, 2014, 45(9):

1449-1456.

[35] 王波, 柴建民, 王海超, 等. 蛋白质水平对湖羊双胞胎公羔生长

发育及肉品质的影响[J]. 动物营养学报, 2015, 27(9): 2724-

2735.

[36] 郭伟, 李文娟, 呼秀智, 等. 反刍动物低蛋白日粮应用的研究进

展[J]. 饲料工业, 2020, 41(1): 47-51.

[37] 李雪玲, 张乃锋, 马涛, 等. 开食料中赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸和

色氨酸对断奶羔羊生长性能、氮利用率和血清指标的影响[J].

畜牧兽医学报, 2017, 48(4): 678-689.

[38] 依甫拉音·玉素甫 . 氨化处理对玉米秸秆感官品质、营养成分

及瘤胃消失率的影响[J]. 新疆畜牧业, 2016(7): 22-24.

[39] 孟春花, 乔永浩, 钱勇, 等. 氨化对油菜秸秆营养成分及山羊瘤

胃降解特性的影响[J]. 动物营养学报, 2016, 28(6): 1796-1803.

[40] 罗志忠, 孙法军, 王艳 . 液氨氨化对麦秸干物质体外消化率的

影响[J]. 黑龙江畜牧兽医, 2015(16): 141-142.

(编辑:沈桂宇,guiyush@126.com)

作 者 简 介 Author

刁其玉,反刍动物营养与饲料专家。德国哥廷根大学动物生理营养学博士,

中国农业科学院博士生导师,反刍动物创新团队资深首席科学家,饲料研究所二

级研究员,国家肉羊产业技术体系营养与饲料功能研究室主任,全国动物营养指

导委员会委员兼羊业分会主任。长期在反刍动物生理营养领域开展科学研究与

技术实践工作,在肉用羊营养需要研究领域获得多项研究成果,获得国家专项出

版基金,出版《中国肉用绵羊营养需要量》,主持制定我国行业标准《肉羊营养需要

量》。国务院政府特殊津贴专家,全国农业先进工作者。

07

第34页

新 蛋 白 源 专 栏 2024年第45卷第2期 总第695期

保 存 时 间 对 黑 水 虻 幼 虫 体 重 和 营 养 物 质 的 影 响

■ 鹿震涛1 欧阳晨晨1 周雅豪1 张云婷1 闻治国2 吴学壮1*

(1.安徽科技学院动物科学学院,安徽省动物营养调控与健康重点实验室,安徽凤阳 233100;

2.中国农业科学院饲料研究所,农业农村部饲料生物技术重点实验室,北京 100081)

摘 要:试验旨在阐明不同日龄黑水虻幼虫活体保存期间体重和营养物质的变化规律。试验选

取10日龄、12日龄、14日龄幼虫各6 kg,每个龄期为1个处理,每个处理6个重复,每个重复1 kg,其中

3个重复每天中午称量幼虫重量,用于测定体重损失;另外 3个重复的幼虫在同样环境下存放,分别

于第 5、10、15、20 天,每个重复取 50 g 幼虫称重,烘干后测定营养物质含量。结果显示:12 日龄和

14 日龄幼虫鲜重第 20 天绝对损失均在 50% 左右。黑水虻幼虫活体保存 15 d 幼虫干物质含量显著

高于保存 5 d 和 10 d 幼虫干物质含量(P<0.05);12 日龄、14 日龄黑水虻幼虫第 10 天和第 20 天粗蛋

白含量高于第 5 天和初始幼虫粗蛋白含量(P<0.05),在保存第 15 天粗蛋白含量最高;14 日龄幼虫

初始粗脂肪含量显著高于其他阶段。保存时间与日龄具有交互作用,保存时间×日龄能显著影响

黑水虻幼虫的粗脂肪、干物质含量(P<0.05)。本研究揭示了黑水虻活体保存期间幼虫体内营养物

质变化规律和消耗程度,本试验条件下,10日龄黑水虻幼虫进行运输和鲜活保存,且保存时间10 d内

能获得较高的营养物质。

关键词:保存时间;黑水虻;活体保存;重量损失;营养物质

doi:10.13302/j.cnki.fi.2024.02.002

中图分类号:S816.11 文献标识码:A 文章编号:1001-991X(2024)02-0008-05

Effects of Preservation Time on Body Weight and Nutrients in Black Soldier Fly Larvae

LU Zhentao1

OUYANG Chenchen1

ZHOU Yahao1

ZHANG Yunting1

WEN Zhiguo2

WU Xuezhuang1*

(1. Anhui Key Laboratory of Animal Nutrition Regulation and Health, Anhui Science and Technology

University College of Animal Science, Anhui Fengyang 233100, China; 2. Key Laboratory of Feed

Biotechnology, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Feed Research Institute, Chinese Academy of

Agricultural Sciences, Beijing 100081, China)

Abstract:The objective of this study was to elucidate the changes of body weight and nutrients in black

soldierfly larvae of different days of age during live storage. In this experiment, 6 kg of larvae at 10

days, 12 days and 14 days old were selected, and each instar was treated with 1 treatment, each treat⁃

ment was 6 replicates, each replicate was 1 kg, and 3 replicates were weighed at noon every day to mea⁃

sure weight loss. The other three replicates were stored in the same environment, and on the 5th, 10th,

15th, and 20th days, 50 g of larvae were weighed for each replicate, and the nutrient content was deter⁃

mined after drying. The results showed that the absolute loss of fresh weight at 20 days of 12 and 14

days old was about 50%. The dry matter content of larvae stored in black soldier fly for 15 days was sig⁃

nificantly greater than that stored for 5 days and

10 days (P<0.05). The crude protein content of

10th and 20th days of 12-day-old and 14-dayold black soldierfly larvae was higher than that of

the 5th and initial larvae, and the crude protein

content was highest at the 15th day of preserva⁃

tion. The initial crude fat content of 14-day-old

larvae was significantly higher than that of other

作者简介:鹿震涛,硕士,研究方向为动物营养和环境

调控。

*通讯作者:吴学壮,博士,副教授,硕士生导师。

收稿日期:2023-08-18

基金项目:安徽省自然科学基金[2108085MC114];大学生

创新创业训练计划[X202210879054、S202210879198]

08

第35页

SILIAO GONGYE 2024年第45卷第2期 总第695期

stages (P<0.05). The preservation time had an interactive effect with the age of the day, and the preserva⁃

tion time×day age could significantly affect the crude fat and dry matter content of the larvae of the

black soldier fly (P<0.05). This study revealed the change law and consumption degree of nutrients in lar⁃

vae during in vivo preservation, and under the experimental conditions, 10-day-old black soldier fly lar⁃

vae were transported and preserved alive, and high nutrients could be obtained within 10 days of storage

time.

Key words:retention time;black soldier fly;live preservation;weight loss;nutrients

黑水虻幼虫可将餐厨垃圾和畜禽粪便中的营养

物质转化为昆虫饲料,其含有丰富的粗蛋白和粗脂

肪[1]

。黑水虻养殖的主要目的是获得幼虫。黑水虻幼

虫期的长短受食物充足程度、温度高低等因素影响,

研究发现,环境温度 19 ℃时幼虫期为 61 d,而环境

温度 27 ℃时幼虫期为 13 d[2]

。黑水虻幼虫或预蛹营

养物质丰富,可以替代豆粕用于畜禽饲料[3-4]

,此外,

因其富含几丁质[5]

,也可部分替代鱼粉应用于水产

饲料[6-8]

黑水虻幼虫生存能力极强,能在水体中或饥饿状

态下生活数天而不死亡,是一种非常好的活体饵料,

可以作为特种珍禽、蛙类、全蝎等动物的活体饵

料[9-10]

。黑水虻幼虫活体直接作为饲料饲喂动物,可

提高蛙类、鱼类的食欲,进而提高采食量,此外,黑水

虻幼虫活体饲喂可提高氨基酸利用效率,避免因烘干

导致的氨基酸结构破坏[11]

。黑水虻作为活体饵料,

其保存时间以及活体保存期间营养物质的变化相关

的研究较少,目前尚无定论。本研究旨在阐明不同

日龄黑水虻幼虫活体保存期间存活率、重量和营养

物质的变化规律,以期作为活体饵料的应用提供

参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验所用虫卵通过网络平台购自某黑水虻养殖

基地,黑水虻幼虫在安徽科技学院动物科学实验室孵

化。黑水虻饲料采用餐厨垃圾喂养,餐厨垃圾(除油)

由蚌埠旺能生态科技有限公司提供。

1.2 试验设计

黑水虻虫卵孵化出幼虫,用餐厨垃圾饲养,餐厨

垃圾营养成分见表 1。分别取 10日龄、12日龄、14日

龄幼虫,每个龄期分别取6 kg幼虫,分为6个重复,每

个重复 1 kg。试验在安徽科技学院动物科学实验室

开展,环境温度为 22~28 ℃,空气相对湿度为 40%~

70%。

表1 餐厨垃圾营养成分

营养成分

干物质(%)

粗蛋白(%DM)

粗脂肪(%DM)

粗灰分(%DM)

钙(%DM)

磷(%DM)

含量

23.57

36.58

6.13

6.37

1.30

0.99

注:营养成分为实测值。

1.3 测定指标及方法

正常饲养情况下,每个龄期(10 日龄、12 日龄、

14 日龄)分别取6 kg幼虫,每个龄期6个重复,每个重

复1 kg,其中3个重复每天中午称量幼虫重量,用于测

定体重损失;另外 3 个重复的幼虫在同样环境下存

放,分别于第 5、10、15、20天,每个重复每天取 50 g幼

虫称重,烘干,用于测定营养物质含量。

鲜活幼虫体重绝对减少率(%)=(W1-Wn

)/W1×100

鲜 活 幼 虫 体 重 相 对 减 少 率(%)=(Wn-Wn+1

)/

Wn×100

干幼虫体重绝对减少率(%)=(W1×M1-Wn×Mn

)/

(Wn×M1

)×100

干 幼 虫 体 重 相 对 减 少 率(%)=(Wn×M1-Wn+5×

Mn+5

)(/ Wn×M1

)×100

式中:W1——试验开始时黑水虻初始鲜重(kg);

M1——试验开始时黑水虻干物质含量(%);

Wn——试验第n天黑水虻鲜活重量(kg);

Mn——试验第n天黑水虻干物质含量(%);

Wn+1——试验第n+1天黑水虻鲜活重量(kg);

Wn+5——试验第n+5天黑水虻鲜活重量(kg);

Mn+5——试验第n+5天黑水虻干物质含量(%)。

餐厨垃圾和黑水虻幼虫营养物质测定参照国家标

准执行,水分含量测定的参照《饲料水分的测定》(GB/T

6435—2014),粗脂肪含量测定参照《饲料中粗脂肪的

测定》(GB/T 6433—2006),粗蛋白含量测定参照《饲料

09

第36页

新 蛋 白 源 专 栏 2024年第45卷第2期 总第695期

中粗蛋白的测定 凯氏定氮法》(GB/T 6432—2018),粗

灰分含量测定参照《饲料中粗灰分的测定》(GB/T

6438—2007),钙含量测定参照《饲料中钙的测定》(GB/T

6436—2018),磷含量测定参照《饲料中总磷的测定 分

光光度法》(GB/T 6437—2018),氨基酸含量测定参照

《饲料中氨基酸的测定》(GB/T 18246—2019)。

1.4 数据统计分析

试验数据采用 Excel 对基础数据进行处理,采用

SAS 9.13软件GLM程序进行统计分析,黑水虻幼虫体

重采用单因素方差分析;营养物质含量采用有交互作

用的双因素方差分析。采用 Duncan’s法进行多重比

较,以 P<0.05作为差异显著的判断标准。数据以“平

均值±标准差”表示。

2 结果与分析

2.1 黑水虻幼虫活体保存期间鲜重变化规律

从图1可以看出,体重损失有两个阶段,前期(第

0~15 天)体重损失较明显,后期(第 15~20 天)体重损

失减缓。体重绝对损失(%)

0 20

70

60

50

40

30

20

10

0

10日龄

12日龄

14日龄

5 10 15

保存时间(d)

图1 保存时间对黑水虻幼虫鲜重绝对损失率的影响

由图2可以看出,12日龄和14日龄黑水虻幼虫活

体保存后体重相对损失呈下降趋势,10日龄黑水虻幼

虫活体保存10天后体重相对损失呈下降趋势。体重相对损失(%)

20

20

15

10

5

0

10日龄

12日龄

14日龄

5 10 15

保存时间(d)

图2 保存时间对黑水虻幼虫鲜重相对损失率的影响

2.2 黑水虻幼虫活体保存期间干物质损失规律

从图 3可以看出,黑水虻幼虫活体保存期间的虫

体干物质重绝对损失率前 10 天损失较明显,后期

(10~20 d)体重损失减缓。其中 10 日龄幼虫干重第

10天损失率高于12日龄和14日龄幼虫。干物质绝对损失(%)

20

35

30

25

20

15

10

5

0

10日龄

12日龄

14日龄

5 10 15

保存时间(d)

图3 保存时间对黑水虻幼虫干物质绝对损失率的影响

从图 4 可以看出,活体保存前 5 天的 12 日龄和

14日龄干物质损失较多,活体保存第5~10天的10日龄

幼虫干物质损失较多。保存10~20 d黑水虻幼虫干物

质损失呈下降趋势。干物质相对损失(%)

20

20

15

10

5

0

10日龄

12日龄

14日龄

5 10 15

保存时间(d)

图4 保存时间对黑水虻幼虫干物质相对损失率的影响

2.3 黑水虻幼虫活体保存期间营养物质变化规律

从表 2 可以看出日龄对黑水虻活体粗蛋白含量

有显著影响(P<0.05),粗脂肪含量同样受日龄的显著

影响(P<0.05),黑水虻幼虫保存时间对干物质含量影

响显著(P<0.05),干物质、灰分随保存时间的延长而

增 加 。 粗 蛋 白 保 存 后 期(15~20 d)差 异 显 著(P<

0.05),粗蛋白含量先增加后减少,粗脂肪含量在整个

保存期间差异均显著下降(P<0.05)。

日龄(10、12、14日龄)对各营养物质的影响均显

著(P<0.05),保存时间(0、5、10、15、20 d)对各营养物

质含量影响显著(P<0.05),日龄×保存时间对粗蛋白

含量的影响没有交互效应(P>0.05),对干物质、灰分、

粗脂肪含量的影响具有交互效应(P<0.05)。

3 讨论

3.1 保存时间对黑水虻幼虫存活率及体重的影响

黑水虻幼虫虫体活体保存期间体重损失应分为

两部分,其一为水分损失;其二为有机质损失,如粗蛋

白、粗脂肪等营养物质。本试验发现黑水虻幼虫活体

10

第37页

SILIAO GONGYE 2024年第45卷第2期 总第695期

保存期间干虫体重损失在 30% 以内,其中前 10 天损

失较明显,干重绝对损失率在 25%左右,后期(第 10~

20 天)体重损失减缓。10 日龄黑水虻幼虫活体保存

第 10 天出现体重异常上升的情况,可能与黑水虻幼

虫在幼虫期会出现蜕皮有关,在准备蜕皮前黑水虻幼

虫会异常活跃采食,因此出现体重增高的现象,在称

量体重时 10 日龄组蜕皮未完成,因此较其他组鲜重

较高,在后期称量干重时,10日龄保存 10 d的幼虫干

重也高于其他组,也可能与其生长发育规律有关,吴

家和邓文辉[12-13]

关于黑水虻生长发育规律的相关研

究发现黑水虻在 10 日龄前后采食量增加,在 14 日龄

时为准备预蛹而采食量下降导致体重降低的情况。

黑水虻幼虫在饲料不足的情况下具有一定的耐饥力,

7日龄幼虫半数致死时间为50 d以上,饥饿30 d存活

率仍然达到了 95%。黑水虻幼虫的耐饥能力保证其

在长时间保存时仍有较高的存活率,但其体重的逐渐

下降与其体内的营养物质的损失有关,因此需要合适

的日龄和保存时间以保证获得黑水虻幼虫较高的营

养物质。

3.2 保存时间对黑水虻幼虫干物质含量的影响

黑水虻幼虫干物质含量为 20%~44%[14-17]

,随保

存时间增加,黑水虻幼虫干物质含量逐渐提高,10日

龄保存 20 d 后干物质含量为 42.39%,12 日龄和 14 日

龄保存20 d后干物质含量为55.24%和53.83%。本研

究发现10、12日龄,14日龄黑水虻幼虫活体保存期间

干物质含量虽有增加,但 10 日龄黑水虻幼虫保存

20 d 干物质含量为 42.39%,与正常黑水虻幼虫干物

质含量(20%~44%[14-17]

)基本一致,保持了正常鲜虫的

干物质水平,12 日龄和 14 日龄幼虫在保存至 20 d 时

干物质含量超过了正常水平。有研究发现幼虫干物

质含量与生长发育阶段有关,14日龄幼虫干物质含量

大于 10 日龄幼虫,此外幼虫干物质含量也与采食饲

表2 保存时间和日龄对黑水虻幼虫营养物质含量的影响(%)

日龄

10

12

14

10

12

14

P值

保存时间(d)

0

5

10

15

20

0

5

10

15

20

0

5

10

15

20

0

5

10

15

20

日龄

保存时间

日龄×保存时间

干物质

22.96±0

27.33±0.76

28.65±1.11

35.29±1.48

42.39±1.13

36.55±0.05

40.92±2.19

46.56±1.87

52.03±1.33

55.24±1.75

38.90±0.76

42.69±1.04

47.33±0.89

52.10±2.16

53.83±1.97

31.32±7.09b

46.26±7.26a

46.97±5.93a

32.80±7.46e

36.36±7.64d

40.96±8.71c

46.47±8.52b

50.49±6.27a

0.001

0.001

0.035

灰分

8.02±0.49

9.55±0.84

10.02±0.99

12.30±0.27

15.03±1.32

7.88±0.36

8.82±0.70

10.74±0.89

11.38±0.80

12.23±0.96

8.31±0.21

9.12±0.27

11.19±0.27

11.28±0.48

12.12±0.42

10.98±2.63a

10.21±1.80b

10.40±1.52ab

8.07±0.37e

9.18±0.69d

10.48±0.96c

11.66±0.69b

13.13±1.66a

0.029

0.001

0.012

粗蛋白

45.64±0.61

44.82±1.84

45.12±2.34

49.74±1.42

45.83±1.84

43.06±0.09

43.77±0.30

45.10±0.28

47.45±0.41

45.49±0.36

40.87±0.63

41.36±0.32

43.30±0.46

46.77±0.50

43.36±0.30

46.23±2.35a

44.98±1.59b

43.13±2.18c

43.19±2.11c

43.61±1.70c

44.16±1.80bc

47.99±1.56a

44.89±1.50b

0.001

0.001

0.372

粗脂肪

23.84±0.32

22.38±0.16

21.68±0.63

16.56±0.94

8.36±0.39

27.08±0.54

25.11±0.62

22.18±0.76

17.25±0.91

8.10±0.44

32.75±0.46

29.50±0.54

24.77±0.45

16.52±0.87

7.72±0.31

18.56±5.88c

19.94±7.05b

22.25±9.42a

27.89±3.92a

25.11±2.84b

23.60±2.71c

16.78±0.86d

8.06±0.43e

0.001

0.001

0.001

注:同列数据肩标无字母或含有相同字母表示差异不显著(P>0.05),不含有相同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

11

第38页

新 蛋 白 源 专 栏 2024年第45卷第2期 总第695期

料的含水量相关[18]

,理论上黑水虻幼虫灰分的绝对量

不会发生改变,本研究测定了活体保存期间幼虫的灰

分含量,发现灰分含量随保存时间增加而逐渐升高,

分析其主要原因为水分和其他营养物质的消耗所致。

3.3 保存时间对黑水虻幼虫营养物质的影响

本研究发现同一保存时间 10日龄幼虫粗蛋白含

量较高,粗脂肪含量较低;14日龄幼虫粗蛋白含量低

于 10日龄幼虫,而粗脂肪含量较高,这可能与黑水虻

幼虫营养物质随生长发育阶段而变化有关[19]

。活体

保存期间粗蛋白含量呈现先升高后降低的趋势,在保

存第 15 天粗蛋白含量最高,虫体会出现粗蛋白增高

的现象可能是因为活体保存时幼虫消耗能量均为脂

肪供能,因此粗蛋白质比例上升。随保存时间增加,

黑水虻幼虫粗脂肪含量降低,保存第 20 天粗脂肪最

低。本研究所采用的幼虫均为高龄幼虫,但与 Liu 的

研究结果一致[20]

,黑水虻幼虫粗脂肪含量随保存时间

的延长持续降低,表明黑水虻活体保存期间体内代谢

消耗主要由脂肪供能,这与申高林[20]

研究中发现的黑

水虻生长中后期以体内脂肪为能量来源的结果一致。

黑水虻幼虫主要营养物质为粗蛋白和粗脂肪,较低的

日龄和较短的保存时间能获得较高的粗蛋白和较低

的粗脂肪含量,这对于黑水虻幼虫的保存运输提供了

参考数据。

黑水虻幼虫体内营养物质含量受保存时间和日

龄的双重影响,这与其生长发育特性有密不可分的关

系,黑水虻在不同日龄不同保存时间营养物质含量变

化的机制还需进一步探究。

4 结论

本试验结果表明,黑水虻幼虫保存时间不同,日

龄不同可显著改变幼虫体重和营养物质,10日龄黑水

虻幼虫活体保存 10 d 左右能保持较高的存活率、体

重,粗蛋白含量以及较低的粗脂肪含量。

参考文献

[1] LU S, TAETHAISONG N, MEETHIP W, et al. Nutritional compo⁃

sition of black soldier fly larvae (Hermetia illucens L.) and its po⁃

tential uses as alternative protein sources in animal diets: a review

[J]. Insects, 2022, 13(9): 831.

[2] HOLMES L A, VANLAERHOVEN S L, TOMBERLIN J K. Lower

temperature threshold of black soldier fly (Diptera: Stratiomyidae)

development[J]. Journal of Insects as Food and Feed, 2016, 2(4):

255-262.

[3] HEUEL M, SANDROCK C, LEIBER F, et al. Black soldier fly lar⁃

vae meal and fat can completely replace soybean cake and oil in

diets for laying hens[J]. Poultry Science, 2021, 100(4): 101034.

[4] KAR S K, SCHOKKER D, HARMS A C, et al. Local intestinal

microbiota response and systemic effects of feeding black soldier

fly larvae to replace soybean meal in growing pigs[J]. Scientific

Reports, 2021,11(1): 15088.

[5] GÄRTTLING D, SCHULZ H. Compilation of black soldier fly

frass analyses[J]. Journal of Soil Science and Plant Nutrition,

2022, 22(1): 937-943.

[6] HOC B, TOMSON T, MALUMBA P, et al. Production of rainbow

trout (Oncorhynchus mykiss) using black soldier fly (Hermetia illu⁃

cens) prepupae-based formulations with differentiated fatty acid

profiles[J]. Science of the Total Environment, 2021, 794: 148647.

[7] 刘兴, 孙学亮, 李连星, 等 . 黑水虻替代鱼粉对锦鲤生长和健康

状况的影响[J]. 大连海洋大学学报, 2017, 32(4): 422-427.

[8] 彭凯, 萧鸿发, 莫文艳, 等 . 黑水虻幼虫粉替代鱼粉对加州鲈生

长性能、形体指标、体成分及营养物质沉积率的影响[J]. 动物营

养学报, 2021, 33(11): 6340-6348.

[9] LOPES I G, YONG J W, LALANDER C. Frass derived from

black soldier fly larvae treatment of biodegradable wastes. a criti⁃

cal review and future perspectives[J]. Waste Management, 2022,

142: 65-76.

[10] 张震, 郝强, 周小秋, 等. 近年我国淡水鱼营养与饲料科学研究

进展[J]. 动物营养学报, 2020, 32(10): 4743-4764.

[11] 陈柏宇, 李楚君, 胡斌, 等. 黑水虻幼虫饲用价值[J]. 饲料工业,

2020, 41(10): 9-15.

[12] 邓文辉, 吴家园, 陈天阳, 等. 黑水虻幼虫的耐饥力及饥饿幼虫

复食后的生物学特性[J]. 昆虫学报, 2019, 62(4): 461-467.

[13] 吴家园. 黑水虻幼虫在饥饿条件下的生理响应[D].硕士学位论

文.武汉: 华中农业大学, 2018.

[14] FINKE M D. Complete nutrient content of four species of com⁃

mercially available feeder insects fed enhanced diets during

growth[J]. Zoo Biology, 2015, 34(6): 554-564.

[15] NGUYEN T T X, TOMBERLIN J K, VANLAERHOVEN S. Abil⁃

ity of black soldier fly (Diptera: Stratiomyidae) larvae to recycle

food waste[J]. Environmental Entomology, 2015, 44(2): 406-410.

[16] OONINCX D, VAN HUIS A, VAN LOON J. Nutrient utilisation

by black soldier flies fed with chicken, pig, or cow manure[J].

Journal of Insects as Food and Feed, 2015, 1(2): 131-139.

[17] OONINCX D G A B, VAN BROEKHOVEN S, VAN HUIS A, et

al. Feed conversion, survival and development, and composition

of four Insect species on diets composed of food by-products[J].

PLoS One, 2015, 10(12): e144601.

[18] BARRAGAN-FONSECA K B, DICKE M, VAN LOON J J. Nutri⁃

tional value of the black soldier fly (Hermetia illucens L.) and its

suitability as animal feed-a review[J]. Journal of Insects as Food

and Feed, 2017, 3(2): 105-120.

[19] LIU X, CHEN X, WANG H, et al. Dynamic changes of nutrient

composition throughout the entire life cycle of black soldier fly

[J]. PLoS One, 2017, 12(8): e182601.

[20] 申高林 . 黑水虻饲养条件优化及其富硒研究[D]. 硕士学位论

文. 南昌: 南昌大学, 2016.

(编辑:王博瑶,wangboyaowby@qq.com)

12

第39页

SILIAO GONGYE 2024年第45卷第2期 总第695期

新型非粮蛋白源黄粉虫粉的营养特性

及替代鱼粉对水产养殖动物的影响

■ 孟思彤1,2,3 王吟涛1 李 良1 李登来1 刘思影1 吴莉芳1,2,3*

(1.吉林农业大学动物科学技术学院,吉林长春 130118;2.动物生产及产品质量安全教育部重点实验室,吉林长春 130118;

3.吉林省动物营养与饲料科学重点实验室,吉林长春 130118)

摘 要:鱼粉供应资源短缺,价格日益高涨,严重制约水产养殖业的可持续发展。我国新型非粮蛋

白源资源丰富,种类繁多,具有可持续性强、营养价值高等特点,但在水产饲料中的应用并未得到充分

挖掘。黄粉虫(Tenebrio molitor)具有蛋白质含量高、氨基酸组成均衡等优点,其虫粉是一种颇具潜力的

优质非粮蛋白源。文章对黄粉虫粉的营养特性及其替代鱼粉对水产养殖动物的生长性能、肉品质、消

化功能、免疫功能和抗氧化能力的影响进行概述,旨在为合理开发和应用新型非粮蛋白源提供参考。

关键词:新型非粮蛋白源;黄粉虫粉;水产养殖动物;替代鱼粉;营养特性

doi:10.13302/j.cnki.fi.2024.02.003

中图分类号:S816.32 文献标识码:A 文章编号:1001-991X(2024)02-0013-05

Nutritional Characteristics of New Non-Grain Protein Sources Yellow Mealworm

(Tenebrio molitor) Meal and Its Effects of Replacing Fish Meal on Aquaculture Animal

MENG Sitong1,2,3

WANG Yintao1

LI Liang1

LI Denglai1

LIU Siying1

WU Lifang1,2,3*

(1.College of Animal Science and Technology, Jilin Agricultural University, Jilin Changchun 130118,

China; 2. Key Laboratory of Animal Production, Product Quality and Safety, Ministry of Education, Jilin

Changchun 130118, China; 3. Key Experiments in Animal Nutrition and Feed Science in Jilin Province,

Jilin Changchun 130118, China)

Abstract:The shortage of fish meal supply resources and increasingly high prices have severely re⁃

stricted the sustainable development of the aquaculture industry. In China new non-grain protein sources

are abundant and diverse, with strong sustainability and high nutritional value. However, its application

in aquafeeds has not been fully explored. Yellow mealworm (Tenebrio molitor) meal has the advantages of

high protein content and balanced amino acid composition, and its meal is a high quality non-grain pro⁃

tein source with considerable potential. The article reviewed the nutritional characteristics of yellow meal⁃

worm meal and its effects of replacing fish meal on the growth performance,meat quality, digestive func⁃

tion, immune function and antioxidant capacity of aquaculture animal, aiming to provide a reference for

the rational development and application of new non-grain protein sources.

Key words:new non-grain protein sources; yellow mealworm meal; aquaculture animal; replacing fish

meal; nutritional characteristics

鱼粉、豆粕等常规蛋白资源缺乏和价格上涨等问 题,严重限制水产养殖业的健康持续发展。而我国新

型非粮蛋白源资源丰富,种类繁多,具有可持续利用

等特点。因此,在全球粮食资源日渐紧缺的背景下,

寻找供应稳定和价格低廉的新型非粮蛋白质来源,是

解决水产饲料原料日益紧缺和节约鱼粉蛋白的有效

方法。昆虫蛋白是极具开发潜力的动物蛋白源,其中

作为新型非粮蛋白源之一的黄粉虫粉,近年来在水产

饲料中受到广泛关注[1-4]

作者简介:孟思彤,硕士,研究方向为动物营养与饲料。

*通讯作者:吴莉芳,教授,博士生导师。

收稿日期:2023-11-09

基金项目:吉林省中青年科技创新创业卓越人才(团队)

项目(创新类)[20230508008RC]

13

第40页

新 蛋 白 源 专 栏 2024年第45卷第2期 总第695期

黄粉虫(Tenebrio molitor,TM)为鞘翅目拟步甲科

粉甲属昆虫,分布在世界各地,四个发育阶段分别为

卵、幼虫、蛹和成虫。其中黄粉虫粉是一种蛋白质、脂

肪和能量含量高且氨基酸组成合理的优质可持续蛋

白质来源[5-8]

,并含有抗菌肽、有提高水生动物饲料利

用率等特点[9]

。随着黄粉虫产业的发展与不断完善,

2011年欧盟批准黄粉虫粉可作为鱼类饲料的原料,且

是一种非常稳定可持续的饲料来源[10-11]

。Mastoraki

等[12]

研究发现,在欧洲鲈(Dicentrarchus labrax)饲料中

黄粉虫粉部分替代鱼粉,会提高鱼的生长性能。同

样,在黑斑鲷(Pagellus bogaraveo)、虹鳟(Oncorhyn⁃

chus mykiss)和非洲鲶鱼(Clarias gariepinus Burchell)

等研究中均表明,饲料中黄粉虫粉可以部分替代鱼

粉[13-15]

。因此,在水产养殖动物配合饲料中,黄粉虫

粉作为非粮新型蛋白源,可部分替代鱼粉从而缓解水

产饲料对饲料资源的需求以及鱼粉供应不足等问题,

具有广阔的应用前景。文章对黄粉虫粉的营养特性

及其替代鱼粉对水生动物的影响进行概述,旨在为合

理开发利用新型非粮蛋白源、节约鱼粉蛋白和优化水

产养殖动物饲料配方提供依据。

1 黄粉虫粉的营养特性

全世界 1 000~2 000 种可食用昆虫中,黄粉虫粉

因富含必需氨基酸、脂质、脂肪酸、磷、镁和锌等矿物

质,且氨基酸组成均衡、不饱和脂肪酸(PUFA)含量

高[16-20]

。所以黄粉虫粉是一种很有潜力的健康饲料

原料,是适用于水产养殖动物饲料添加的优质蛋白

源[21-23]

。黄粉虫幼虫经干燥后得到的虫粉水分含量

为 0.87%~9.83%,蛋 白 质 含 量 57.00%,脂 质 含 量

31.97%[24-26]

。Kröncke 等[24]

研究了不同干燥工艺对黄

粉虫粉蛋白质含量的影响,结果表明,冷冻干燥和真

空干燥时其含量最高。Rezaei 等[27]

和 Selaledi 等[28]

研究结果也表明不同的干燥工艺会导致黄粉虫营养

成分的变化。黄粉虫幼虫粉的常规营养组成见表1。

2 黄粉虫粉替代鱼粉对水产养殖动物的影响

2.1 对水产养殖动物生长性能的影响

水生动物生长性能是评判水产饲料功效的最重要

的依据之一,其主要受品种、环境和饲料营养等方面影

响。大量研究表明,黄粉虫粉作为非粮蛋白源能够部

分替代鱼粉。Gasco等[35]

在欧洲鲈、Piccolo等[36]

在金头

鲷(Sparus aurata)中研究发现,饲料中黄粉虫粉代替鱼

粉比例为25%时,对欧洲鲈、金头鲷生长性能均无负面

影响,且显著提高饲料转化率和蛋白质效率。在大口

黑鲈(Micropterus salmoides)中也有相似结果,黄粉虫

粉替代饲料中25%的鱼粉,可提高生长性能[37]

。在罗

氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)饲料中黄粉虫蛋白

粉替代12%鱼粉其增重率、日增重、特定生长率和蛋白

质效率显著增加,饲料效率和存活率无显著差异[38]

Rema等[39]

研究脱脂黄粉虫粉替代鱼粉对虹鳟生长性

能的影响,结果表明,饲料中脱脂黄粉虫粉替代60%鱼

粉可显著提高虹鳟摄食量、特定生长率和蛋白质效率;

当完全替代时,其饲料转化率达到最佳。黄粉虫粉部

分替代鱼粉饲料效率的提高可能是因为黄粉虫粉中含

有几丁质和壳聚糖等,它们被认为具有提高水生动物

生长性能的潜力[2, 40]

。Motte等[41]

研究了脱脂黄粉虫粉

替代鱼粉对南美白对虾(Litopenaeus vannamei)生长性

能的影响,结果表明,饲料中加入脱脂黄粉虫粉显著提

高了对虾的生长性能和饲料转化率,且替代鱼粉量为

50% 时蛋白质效率最佳。在尖吻鲈鱼(Lates calcal⁃

ifer)[42]

、海参(Stichopus japonicus)[43]

研究中均表明,黄

粉虫粉高比例替代鱼粉对其生长无负面影响,这可能

是黄粉虫粉具有丰富的氨基酸且必需氨基酸含量高、

营养全面,能够满足水产动物营养需求。

表1 黄粉虫幼虫粉的常规营养组成(%)

粗蛋白

52.23

54.80

56.30

53.00

51.30

45.80

47.00

53.22

46.44

粗脂肪

26.80

31.40

27.27

3.60

26.00

34.20

29.60

34.54

32.70

粗灰分

3.43

-

3.43

26.80

7.14

2.50

4.51

4.04

2.86

粗纤维

7.53

7.60

7.10

3.10

8.21

4.00

-

6.26

4.58

参考文献

Kröncke等[24]

Kröncke等[25]

Kröncke等[24]

Khan等[29]

Gelinçek等[30]

Hussain等[31]

Hoffmann等[32]

Ghosh等[33]

Ravzanaadii等[34]

2.2 对水产养殖动物肌肉品质的影响

肌肉中粗蛋白、粗脂肪等营养成分含量以及肌肉

质构特性是评价水生动物肌肉品质的重要指标,其与

机体营养状况和机体健康密切相关。研究表明,饲料

中黄粉虫粉替代鱼粉对水生动物的肌肉品质有不同

的影响。Rema 等[39]

研究表明,饲料中脱脂黄粉虫粉

替代鱼粉提高虹鳟幼鱼全身粗蛋白含量,降低粗脂肪

含量。黄粉虫粉完全替代鱼粉对虹鳟肌肉的 pH、持

水能力和剪切力无显著影响[14]

。Iaconisi 等[13]

研究发

现黑斑鲷(Pagellus bogaraveo)肌肉持水能力、硬度、内

聚性、弹性和黏附性不受饲料中黄粉虫粉替代鱼粉的

影响。大黄鱼(Larimichthys crocea)饲料中黄粉虫粉

替代鱼粉,其肌肉胶原蛋白和羟脯氨酸含量以及剪切

力和咀嚼性显著提高[44]

。在欧洲鲈中研究表明,脱脂

黄粉虫粉替代鱼粉对其肌肉营养成分和肌肉品质无不

14

第41页

SILIAO GONGYE 2024年第45卷第2期 总第695期

良影响,且肌肉中的二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳

六烯酸(DHA)含量高于欧洲食品安全局(2010)建议的

人类食用 EPA 和 DHA 推荐量[45]

。这可能是脱脂处理

使黄粉虫粉的粗蛋白含量更高、抗降解性更好。在大

西洋鲑(Salmo salar)研究中发现,饲料中黄粉虫粉完

全替代鱼粉对大西洋鲑肌肉的感官品质并无显著差

异,如肉色、气味和味道等指标[46]

。这可能是黄粉虫粉

富含氨基酸、脂质、维生素和矿物质等成分,能够很好

地满足水生动物对营养的需求。而黄粉虫粉替代鱼粉

对水产养殖动物肌肉品质的影响不同可能是养殖动物

种类以及黄粉虫粉脱脂水平不同等差异造成的。

2.3 对水产养殖动物消化吸收功能的影响

机体消化吸收功能对水产养殖动物健康生长至

关重要,主要体现在蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶活性等。

研究发现,饲粮中黄粉虫粉部分替代鱼粉可促进水产

养殖动物消化吸收功能。Rios等[47]

研究表明,黄粉虫

粉替代25%鱼粉对南美白对虾血清胰蛋白酶、胰凝乳

蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶活性无显著影响。任顺等[48]

研究表明,锦鲤(Cyprinus carpio haematopterus)前肠脂

肪酶活性随黄粉虫替代鱼粉比例增加变化差异不显

著,且替代20%鱼粉前肠蛋白酶活性显著提高。唐扬

等[49]

用黄粉虫粉替代牛蛙(Rana catesbeiana)饲料中

的鱼粉发现,随着替代比例的升高,其肠道脂肪酶、淀

粉酶和蛋白酶活性均呈先上升后下降趋势,且替代

50%鱼粉时脂肪酶活性最高。冯麒凤等[50]

研究表明,

饲料中黄粉虫粉替代 15% 鱼粉会降低大鲵(Andrias

davidianus)肠道蛋白酶活性,淀粉酶活性差异不显

著。这可能是黄粉虫粉中几丁质含量不同导致的。

饲料中存在低水平的几丁质,可通过调节肠道有益微

生物群的组成促进宿主的消化功能,而高水平几丁质

对部分水产养殖动物蛋白质消化有负面影响,限制了

营养物质的利用。

2.4 对水产养殖动物免疫功能的影响

为了保持水产养殖动物机体健康,维持正常生命

活动,机体会通过特异性免疫和非特异性免疫两种途

径抵御外界病原体的侵害,非特异性免疫是抵御病原

体的主要途径。研究表明,饲料中黄粉虫粉部分替代

鱼粉能提高水产养殖动物的免疫应答和抗病力。Su

等[51]

研究表明,黄粉虫粉部分替代鱼粉,黄颡鱼(Pel⁃

teobagrus fulvidraco)血清溶菌酶(LZM)、补体 3(C3)活

性显著高于对照组,且血浆免疫球蛋白 M(IgM)、白介

素-2(IL-2)显著升高,脾脏和肾脏组织中主要组织相

容性复合体 II(MHC II)基因 mRNA 水平表达均显著

上调。Ge等[52]

在饲料中黄粉虫粉部分替代鱼粉可提

高大口黑鲈肠道的免疫功能,48%比例替代组肠道肿

瘤坏死因子-α(TNF-α)表达增强,血浆白细胞介

素-1β(IL-1β)及脂多糖(LPS)水平上升。Feng等[38]

罗氏沼虾研究中发现,随着饲料中黄粉虫蛋白粉含量

的增加,总血细胞计数(THC)、半颗粒细胞(SC)、颗粒

细胞(GC)和透明质细胞(HC)的数量以及酚氧化酶

(PO)、LZM 和碱性磷酸酶(ALP)的活性增加,且 12%

黄粉虫蛋白粉对其生长、免疫参数具有较好的影响。

同样,在南美白对虾的研究中发现[41]

,副溶血性弧菌

(Vibrio Parahaemolyticus)攻毒后加入黄粉虫粉能够提

高对虾免疫力和抗病能力,从而提高对虾的存活率。

这可能是饲料中存在黄粉虫粉对水产养殖动物具有

免疫刺激活性。黄粉虫粉中存在的几丁质对先天免

疫和适应性免疫反应具有复杂的影响,有激活先天免

疫细胞的能力,通过多种细胞表面受体诱导细胞因子

的产生刺激机体免疫系统。此外,几丁质还可作为益

生元底物,显著增加水产养殖动物肠道中有益细菌的

数量,从而增强机体的免疫功能。

2.5 对水产养殖动物抗氧化能力的影响

抗氧化酶是鱼类组织对抗氧化应激的主要细胞

保护机制,其活性常常被认为是评估水生动物在应对

外部刺激(如饮食操纵)时健康状况的关键指标[53-55]

研究表明,黄粉虫粉部分替代鱼粉具有增强鱼类肠道

抗氧化防御系统的能力。在褐牙鲆(Paralichthys oli⁃

vaceus)的研究中发现,随着饲料中黄粉虫粉替代鱼粉

比例增加,血清髓过氧化物酶(MPO)活性先下降后增

加,谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性显著增加[56]

相似地,在鳜鱼(Siniperca scherzeri)的研究中发现,血

清超氧化物歧化酶(SOD)活性随着饲料中黄粉虫粉

含量的增加而显著升高,黄粉虫粉替代鱼粉比例达到

30% 时,鳜鱼 SOD 活性最高,GPx 活性显著高于对照

组[57]

。这可能是饲料中黄粉虫粉部分替代鱼粉或豆

粕并没有引起鱼类的氧化应激反应,而是增加了机体

的抗氧化能力。Henry 等[58]

研究结果表明,虹鳟饲料

中黄粉虫粉替代 25% 和 50% 鱼粉,可显著增加前肠

SOD、过氧化氢酶(CAT)、GSH-Px、谷胱甘肽还原酶

(GR)和 6-磷酸葡萄糖脱氢酶(G6DPH)的活性,且前

肠和后肠 MDA 的水平显著降低,此外血浆 SOD 活性

显著增加。在大西洋白姑鱼(Argyrosomus regius)的研

究中发现,肝脏 SOD、GR 活性和肠道 CAT 活性,随着

饲料中加入黄粉虫粉替代鱼粉比例升高而增加[11]

这可能是黄粉虫幼虫粉脂质中富含具有抗炎特性的

单不饱和脂肪酸(MUFA)和 PUFA,当饲料中黄粉虫

粉部分替代鱼粉时,可增加细胞中氧自由基等生物活

15

第42页

新 蛋 白 源 专 栏 2024年第45卷第2期 总第695期

性因子的含量和抗氧化酶的浓度,进而加强水产养殖

动物机体抗氧化能力。

3 小结

综上所述,黄粉虫粉作为新型非粮蛋白源可以部

分替代鱼粉,应用于水产饲料中,对养殖动物的生长及

健康有较好促进作用,但关于黄粉虫粉对水产养殖动

物的消化吸收功能、免疫功能和抗氧化能力等影响机

制尚无具体报道,有待进一步研究。因此应用到饲料

开发中需要关注以下几方面:探究黄粉虫粉和其他饲

料原料之间的相互作用,确保其使用的安全性;加强黄

粉虫粉加工工艺方面的研究,以合理的价格进行大规

模生产、提高其营养价值;探究黄粉虫粉高比例替代鱼

粉时,其几丁质及甲壳素对水产动物的影响机制;系统

研究黄粉虫粉在生产实践中的应用及其对不同种类的

水产养殖动物、不同生长阶段的适宜添加水平,从而为

开发黄粉虫粉新型非粮蛋白源提供理论基础。

参考文献

[1] 王裕玉, 徐钢春, 聂志娟, 等 . 水产动物饲料中动物蛋白源替代

鱼粉研究进展[J]. 江苏农业科学, 2019, 47(16): 24-29.

[2] WU R A, DING Q Z, YIN L T, et al. Comparison of the nutri⁃

tional value of mysore thorn borer (Anoplophora chinensis)and

mealworm larva (Tenebrio molitor): amino acid, fatty acid, and ele⁃

ment profiles[J]. Food Chemistry, 2020, 323: 126818.

[3] 王孝宇, 谭青松, 张孝睿, 等 . 黄粉虫粉作为饲料蛋白源对草鱼

摄食和生长的影响研究[J]. 饲料工业, 2023, 44(10): 74-80.

[4] DABBOU S, GASCO L, LUSSIANA C, et al. Yellow mealworm

(Tenebrio molitor L.) larvae inclusion in diets for free-range chick⁃

ens: effects on meat quality and fatty acid profile[J]. Renewable

Agriculture and Food Systems, 2020, 35(5): 571-578.

[5] HONG J, HAN T, KIM Y Y. Mealworm (Tenebrio molitor Larvae)

as an alternative protein source for monogastric animal: a review

[J]. Animals, 2020, 10(11): 2068.

[6] ELAHI U, WANG J, MA Y B, et al. Evaluation of yellow meal⁃

worm meal as a protein feedstuff in the diet of broiler chicks[J].

Animals, 2020, 10(2): 224.

[7] GHALY A E, ALKOAIK F N. The yellow mealworm as a novel

source of protein[J]. American Journal of Agricultural and Biologi⁃

cal Sciences, 2009, 4(4): 319-331.

[8] SEVERINI C, AZZOLLINI D, ALBENZIO M, et al. On printabil⁃

ity, quality and nutritional properties of 3D printed cereal based

snacks enriched with edible insects[J]. Food Resesrch Interna⁃

tional, 2018, 106: 666-676.

[9] HENRY M, GASCO L, PICCOLO G, et al. Review on the use of

insects in the diet of farmed fish: past and future[J]. Animal Feed

Science and Technology, 2015, 203: 1-22.

[10] TURCK D, BOHN T, CASTENMILLER J, et al. Safety of frozen

and dried formulations from whole yellow mealworm (Tenebrio

molitor larva) as a novel food pursuant to regulation (EU) 2015/

2283[J]. EFSA Journal, 2021, 19(8): e6778.

[11] GUERREIRO I, CASTRO C, SERRA C R, et al. Feeding yellow

worms to meagre: effects on whole-body fatty acid profile and he⁃

patic and intestine oxidative status[J]. Antioxidants, 2023, 12(5):

1031.

[12] MASTORAKI M, MOLLÁ FERRÁNDIZ P, VARDALI S C, et al.

A comparative study on the effect of fish meal substitution with

three different insect meals on growth, body composition and me⁃

tabolism of European sea bass (Dicentrarchus labrax L.)[J]. Aqua⁃

culture, 2020, 528: 735511.

[13] IACONISI V, MARONO S, PARISI G, et al. Dietary inclusion of

Tenebrio molitor larvae meal: effects on growth performance and

final quality treats of blackspot sea bream (Pagellus bogaraveo)

[J]. Aquaculture, 2017, 476: 49-58.

[14] IACONISI V, BONELLI A, PUPINO R, et al. Mealworm as di⁃

etary protein source for rainbow trout: body and fillet quality

traits[J]. Aquaculture, 2018, 484: 197-204.

[15] NG W, LIEW F, ANG L, et al. Potential of mealworm (Tenebrio

molitor) as an alternative protein source in practical diets for Af⁃

rican catfish, Clarias gariepinus[J]. Aquaculture Resesrch, 2001,

32(s1): 273-280.

[16] COMMITTEE E S. Risk profile related to production and con⁃

sumption of insects as food and feed[J]. EFSA Journal, 2015, 13

(10): 4257.

[17] MELIS R, BRACA A, MULAS G, et al. Effect of freezing and

drying processes on the molecular traits of edible yellow meal⁃

worm[J]. Innovative Food Science & Emerging Technologies,

2018, 48: 138-149.

[18] SMETANA S, PALANISAMY M, MATHYS A, et al. Sustainabil⁃

ity of insect use for feed and food: life cycle assessment perspec⁃

tive[J]. Journal of Cleaner Production, 2016, 137: 741-751.

[19] SHAH A A, TOTAKUL P, MATRA M, et al. Nutritional composi⁃

tion of various insects and potential uses as alternative protein

sources in animal diets[J]. Animal Bioscience, 2022, 35(2): 317-

331.

[20] LI L, ZHAO Z, LIU H. Feasibility of feeding yellow mealworm

(Tenebrio molitor L.) in bioregenerative life support systems as a

source of animal protein for humans[J]. Acta Astronautica, 2013,

92(1): 103-109.

[21] HEIDARI-PARSA S, IMANI S, FATHIPOUR Y, et al. Determi⁃

nation of yellow mealworm (Tenebrio molitor) nutritional value as

an animal and human food supplementation[J]. Arthropods, 2018,

4(7): 94-102.

[22] SIEMIANOWSKA E, KOSEWSKA A, ALJEWICZ M, et al. Lar⁃

vae of mealworm (Tenebrio molitor L.) as European novel food[J].

Agricultural Sciences, 2013, 4(6): 287-291.

[23] SIOW H S, SUDESH K, MURUGAN P, et al. Mealworm (Tene⁃

brio molitor) oil characterization and optimization of the free fatty

acid pretreatment via acid-catalyzed esterification[J]. Fuel, 2021,

299: 120905.

[24] KRÖNCKE N, GREBENTEUCH S, KEIL C, et al. Effect of dif⁃

ferent drying methods on nutrient quality of the yellow mealworm

(Tenebrio molitor L.)[J]. Insects, 2019, 10(4): 84.

[25] KRÖNCKE N, BÖSCHEN V, WOYZICHOVSKI J, et al. Com⁃

16

第43页

SILIAO GONGYE 2024年第45卷第2期 总第695期

parison of suitable drying processes for mealworms (Tenebrio mo⁃

litor) [J]. Innovative Food Science & Emerging Technologies,

2018, 50: 20-25.

[26] PAUL A, FREDERICH M, MEGIDO R C, et al. Insect fatty ac⁃

ids: a comparison of lipids from three Orthopterans and Tenebrio

molitor L. larvae[J]. Journal of Asia-Pacific Entomology, 2017,

20(2): 337-340.

[27] REZAEI F, VANDERGHEYNST J S. Critical moisture content for

microbial growth in dried food-processing residues[J]. Journal of

The Science of Food and Agriculture, 2010, 90(12): 2000-2005.

[28] SELALEDI L, MABELEBELE M. The Influence of drying meth⁃

ods on the chemical composition and body color of yellow meal⁃

worm (Tenebrio molitor L. )[J]. Insects, 2021, 12(4): 333.

[29] KHAN S, KHAN R U, ALAM W, et al. Evaluating the nutritive

profile of three insect meals and their effects to replace soya

bean in broiler diet[J]. Journal of Animal Physiology and Animal

Nutrition, 2018, 102(2): e662-e668.

[30] GELINÇEK İ, YAMANER G. An investigation on the gamete

quality of Black Sea trout (Salmo trutta labrax) broodstock fed

with mealworm (Tenebrio molitor) [J]. Aquaculture Resesrch,

2020, 51(6): 2379-2388.

[31] HUSSAIN I, SARZAMIN K, ASAD S, et al. Meal worm (Tenebrio

molitor) as potential alternative source of protein supplementa⁃

tion in broiler[J]. International Journal of Biosciences (IJB),

2017, 10(4): 255-262.

[32] HOFFMANN L, RAWSKI M, NOGALES-MERIDA S, et al. Di⁃

etary inclusion of Tenebrio Molitor meal in sea trout larvae rear⁃

ing: effects on fish growth performance, survival, condition, and

GIT and liver enzymatic activity[J]. Annals of Animal Science,

2020, 20(2): 579-598.

[33] GHOSH S, LEE S, JUNG C, et al. Nutritional composition of five

commercial edible insects in South Korea[J]. Journal of AsiaPacific Entomology, 2017, 20(2): 686-694.

[34] RAVZANAADII N, KIM S, CHOI W, et al. Nutritional value of

mealworm, Tenebrio molitor as food source[J]. International Jour⁃

nal of Industrial Entomology, 2012, 25(1): 93-98.

[35] GASCO L, HENRY M, PICCOLO G, et al. Tenebrio molitor meal

in diets for European sea bass (Dicentrarchus labrax L.) juve⁃

niles: growth performance, whole body composition and in vivo

apparent digestibility[J]. Animal Feed Science and Technology,

2016, 220: 34-45.

[36] PICCOLO G, IACONISI V, MARONO S, et al. Effect of Tenebrio

molitor larvae meal on growth performance, in vivo nutrients di⁃

gestibility, somatic and marketable indexes of gilthead sea bream

(Sparus aurata)[J]. Animal Feed Science and Technology, 2017,

226: 12-20.

[37] SU J, LIU Y, XI L, et al. The effect of dietary Tenebrio molitor

meal inclusion on growth performance and liver health of large⁃

mouth bass (Micropterus salmoides)[J]. Journal of Insects as Food

and Feed, 2022, 8(11): 1297-1309.

[38] FENG P, HE J, LV M, et al. Effect of dietary Tenebrio molitor

protein on growth performance and immunological parameters in

Macrobrachium rosenbergii[J]. Aquaculture, 2019, 511: 734247.

[39] REMA P, SARAVANAN S, ARMENJON B, et al. Graded incor⁃

poration of defatted yellow mealworm (Tenebrio molitor) in Rain⁃

bow Trout (Oncorhynchus mykiss) diet improves growth perfor⁃

mance and nutrient retention[J]. Animals, 2019, 9(4): 187.

[40] BELFORTI M, GAI F, LUSSIANA C, et al. Tenebrio Molitor

meal in Rainbow Trout (Oncorhynchus Mykiss) diets: effects on

animal performance, nutrient digestibility and chemical composi⁃

tion of fillets[J]. Italian Journal of Animal Science, 2015, 14(4):

4170.

[41] MOTTE C, RIOS A, LEFEBVRE T, et al. Replacing fish meal

with defatted insect meal (Yellow Mealworm Tenebrio molitor) im⁃

proves the growth and immunity of Pacific White Shrimp (Litope⁃

naeus vannamei)[J]. Animals, 2019, 9(5): 258.

[42] LIN Y H, MUI J J. Evaluation of dietary inclusion of housefly

maggot (Musca domestica ) meal on growth, fillet composition

and physiological responses for barramundi, Lates calcarifer[J].

Aquaculture Research, 2017, 48(5): 2478-2485.

[43] 白燕, 王维新, 迟进坤. 黄粉虫粉对幼刺参生长、消化和免疫力

的影响[J]. 饲料研究, 2012(11): 59-62.

[44] ZHANG Z, YUAN J, TIAN S, et al. Effects of dietary vitamin E

supplementation on growth, feed utilization and flesh quality of

large yellow croaker Larimichthys crocea fed with different levels

of dietary yellow mealworm Tenebrio molitor meal[J]. Aquacul⁃

ture, 2022, 551: 737954.

[45] BASTO A, CALDUCH-GINER J, OLIVEIRA B, et al. The use

of defatted Tenebrio molitor Larvae meal as a main protein

source is supported in European Sea Bass (Dicentrarchus labrax)

by data on growth performance, lipid metabolism, and flesh qual⁃

ity[J]. Frontiers in Physiology, 2021, 12: 473.

[46] LOCK E R, ARSIWALLA T, WAAGBØ R. Insect larvae meal as

an alternative source of nutrients in the diet of Atlantic salmon

(Salmo salar) postsmolt[J]. Aquaculture Nutrition, 2016, 22(6):

1202-1213.

[47] RIOS C, PANINI R L, MENEZES L. Effects of the substitution

of fishmeal with mealworm meal on enzymes, haemolymph and

intestinal microbiota of the Pacific white shrimp[J]. Journal of In⁃

sects as Food and Feed, 2021, 7(6): 1023-1033.

[48] 任顺, 杨树元, 徐晓燕, 等 . 黄粉虫代替鱼粉对锦鲤生长、消化

酶及体成分的影响[J]. 饲料研究, 2020, 43(11): 57-60.

[49] 唐扬, 陈思, 朱传忠, 等 . 黄粉虫粉替代鱼粉对牛蛙生长、体组

成、消化酶活力及肝脏生化指标的影响[J]. 畜牧与饲料科学,

2019, 40(7): 35-42.

[50] 冯麒凤, 黄旺, 李虹, 等. 黄粉虫对大鲵生长性能、摄食、消化和

抗氧化能力的影响[J]. 饲料工业, 2021, 42(8): 42-47.

[51] SU J, GONG Y, CAO S, et al. Effects of dietary Tenebrio molitor

meal on the growth performance, immune response and disease

resistance of yellow catfish (Pelteobagrus fulvidraco) [J]. Fish &

Shellfish Immunology, 2017, 69: 59-66.

[52] GE C, LIANG X, WU X, et al. Yellow mealworm (Tenebrio Moli⁃

tor) enhances intestinal immunity in largemouth bass (Microp⁃

terus salmoides) via the NFκB/survivin signaling pathway[J]. Fish

& Shellfish Immunology, 2023, 136: 108736.

[53] ZHENG Q, WEN X, HAN C, et al. Effect of replacing soybean

meal with cottonseed meal on growth, hematology, antioxidant en⁃

zymes activity and expression for juvenile grass carp, Ctenopha⁃

ryngodon idellus[J]. Fish Physiology and Biochemistry, 2012, 38

(4): 1059-1069.

17

第44页

新 蛋 白 源 专 栏 2024年第45卷第2期 总第695期

鱼 类 对 乙 醇 梭 菌 蛋 白 中 营 养 物 质 的 表 观 消 化 率

■ 邹方起1 马世峰2 陈 颖3 梁化亮4 李重阳1* 晁 伟2

(1.北京首朗生物科技有限公司,北京 100043;2.北京首钢朗泽科技股份有限公司,北京 100043;

3.浙江大学动物科学学院,浙江杭州 310058;4.中国水产科学研究院淡水渔业研究中心,江苏无锡 214081)

摘 要:试验旨在评价黑鲷(Acanthopagrus schlegelii)和建鲤(Cyprinus carpio var. Jian)对乙醇梭菌蛋

白中干物质、粗蛋白、氨基酸、粗脂肪和总磷的表观消化率。试验饲料由70%的基础饲料和30%的乙醇梭

菌蛋白组成,并添加0.1%的三氧化二钇(Y2O3

)作为指示剂。选取平均体重为(6.03±0.09) g的黑鲷360尾,

分为两组,每组6个重复,每个重复30尾,两组分别饲喂基础饲料和试验饲料;选取平均体重为(45.00±

0.50) g的建鲤180尾,分为两组,每组3个重复,每个重复30尾,两组分别饲喂基础饲料和试验饲料。结果

表明,黑鲷对乙醇梭菌蛋白中干物质、粗蛋白、氨基酸、粗脂肪和总磷的表观消化率分为99.89%、100%、

95.16%~100%、88.60%和100%;建鲤对乙醇梭菌蛋白中干物质、粗蛋白、氨基酸、粗脂肪和总磷的表观消化

率分为78.68%、95.00%、96.12%~100%、52.26%和100%。总体而言,乙醇梭菌蛋白的粗蛋白和氨基酸的

表观消化率均处在较高水平。由此可知,对黑鲷和建鲤而言,乙醇梭菌蛋白是较好的单细胞蛋白原料。

关键词:黑鲷;建鲤;蛋白质;氨基酸;总磷;表观消化率

doi:10.13302/j.cnki.fi.2024.02.004

中图分类号:S816.15 文献标识码:A 文章编号:1001-991X(2024)02-0018-07

Nutrient Apparent Digestibility of Clostridium autoethanogenum Protein for Fish

ZOU Fangqi1

MA Shifeng2

CHEN Ying3

LIANG Hualiang4

LI Chongyang1*

CHAO Wei2

(1. Beijing Shoulang Bio-Technology Co., Ltd., Beijing 100043, China; 2. Beijing Shougang Langza Tech

Co., Ltd., Beijing 100043, China; 3. College of Animal Sciences, Zhejiang University, Zhejiang Hangzhou

310058, China; 4. Freshwater Fisheries Research Center, Chinese Academy of Fishery Sciences,

Jiangsu Wuxi 214081, China)

Abstract:The apparent digestibility of dry matter

(DM), crude protein (CP), amino acid (AA), crude

lipid (CL) and total phosphorus (TP) of CAP was

determined for black sea bream (Acanthopagrus

schlegelii) and Jian carp (Cyprinus carpio var.

Jian) in this study. The test feed consisted of

70% basal feed and 30% CAP containing 0.1%

yttrium trioxide as an inert marker. Three hun⁃

作者简介:邹方起,硕士,研究方向为动物营养与饲料加

工及气体生物发酵。

*通讯作者:李重阳,硕士。

收稿日期:2023-08-18

基金项目:国家重点研发计划“蓝色粮仓科技专项”

[2021YFD1300300]

[54] LEE S, MOHAMMADI AZARM H, CHANG K H. Effects of di⁃

etary inclusion of fermented soybean meal on growth, body com⁃

position, antioxidant enzyme activity and disease resistance of

rockfish (Sebastes schlegeli) [J]. Aquaculture, 2016, 459: 110-

116.

[55] FONTAGNÉ-DICHARRY S, LATAILLADE E, SURGET A, et al.

Antioxidant defense system is altered by dietary oxidized lipid in

first-feeding rainbow trout (Oncorhynchus mykiss)[J]. Aquaculture,

2014, 424-425: 220-227.

[56] JEONG S, KHOSRAVI S, YOON K, et al. Mealworm, Tenebrio

molitor, as a feed ingredient for juvenile olive flounder, Paralich⁃

thys olivaceus[J]. Aquaculture Reports, 2021, 20: 100747.

[57] SANKIAN Z, KHOSRAVI S, KIM Y, et al. Effects of dietary in⁃

clusion of yellow mealworm (Tenebrio molitor) meal on growth

performance, feed utilization, body composition, plasma bio⁃

chemical indices, selected immune parameters and antioxidant

enzyme activities of mandarin fish (Siniperca scherzeri) juveniles

[J]. Aquaculture, 2018, 496: 79-87.

[58] HENRY M A, GAI F, ENES P, et al. Effect of partial dietary re⁃

placement of fishmeal by yellow mealworm (Tenebrio molitor) lar⁃

vae meal on the innate immune response and intestinal antioxi⁃

dant enzymes of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss)[J]. Fish &

Shellfish Immunology, 2018, 83: 308-313.

(编辑:张 雷,747334055@qq.com)

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18

第45页

SILIAO GONGYE 2024年第45卷第2期 总第695期

dred and sixty black sea bream with an average body weight of (6.03±0.09) g were divided into 2 groups

with 6 replicates per group and 30 fish per replicate. One control group was fed a basal diet, while the

experiment group was fed an experimental diet. One hundred and eighty Jian carp with an average body

weight of (45.00±0.50) g were divided into 2 groups with 3 replicates per group and 30 fish per replicate.

One control group was fed a basal diet, while the experiment group was fed an experimental diet. The re⁃

sults showed as follows: the apparent digestibility of DM, CP, AA, CL and TP of CAP for black sea

bream were 99.89%, 100%, 95.16%-100%, 88.60% and 100%. The apparent digestibility of DM, CP,

AA, CL and TP of CAP for Jian carp were 78.68%, 95.00%, 96.12%-100%, 52.26% and 100%. On the

whole, apparent digestibility of crude protein and amino acids of CAP was at a high level. The results of

this study indicate that CAP is a good protein source for black sea bream and Jian carp.

Key words:black sea bream; Jian carp; protein; amino acid; total phosphorus; apparent digestibility

鱼粉具有蛋白质含量高、氨基酸种类齐全、适口

性好、含有未知生长因子等优点,是水产饲料的主要

蛋白源。然而,在 2005—2010 年期间全球鱼粉的产

量已经达到顶峰,无法满足高速发展的水产饲料行业

的需求。为实现水产养殖业的可持续性发展,亟需寻

求新的可替代蛋白源。单细胞蛋白是指可食用的单

细胞微生物,主要包括藻类、酵母、真菌或细菌等,其

具有能量来源广泛、生长速率快、生产不受季节条件

影响等特点。诸多研究表明单细胞蛋白是一种具有

潜力的可替代饲料蛋白源。

乙醇梭菌蛋白是以乙醇梭菌为发酵菌种,以钢铁、

冶金厂尾气中的CO为碳源、以氨水为氮源,经气体预处

理、发酵、蒸馏、离心分离、喷雾干燥等工艺处理后得到

的灭活菌体蛋白。多项研究表明,乙醇梭菌蛋白是良好

的水生动物饮料蛋白源。Zhu等[1]

研究表明,在配方中

添加204 g/kg的乙醇梭菌蛋白不会对大口黑鲈(Microp⁃

terus salmoides)的生长性能产生不利影响。Chen等[2]

究表明,在黑鲷(Acanthopagrus schlegelii)饲料中添加

180 g/kg的乙醇梭菌蛋白不会影响鱼的生长性能。在

幼建鲤(Cyprinus carpio var. Jian)的配方中,随着乙醇梭

菌蛋白的添加量从0增加到200 g/kg,鱼的生长性能显

著提高[3]

。Yang等[4]

研究了不同乙醇梭菌蛋白添加量

(0~190 g/kg)对大口黑鲈饲料表观消化率的影响,结果

表明,添加乙醇梭菌蛋白对饲料中粗蛋白的表观消化率

无负面影响。目前有关乙醇梭菌蛋白在水产动物中原

料表观消化率的研究较少。为了对乙醇梭菌蛋白的质

量进行准确评估,本试验开展了两个养殖试验,测定了

黑鲷和建鲤对乙醇梭菌蛋白中干物质、粗蛋白、氨基酸、

粗脂肪、灰分和磷的表观消化率,旨在评价乙醇梭菌蛋

白在黑鲷和建鲤饲料中应用的可行性。

1 材料与方法

1.1 试验动物

试验用黑鲷幼鱼,由浙江省海洋水产研究所西轩

岛试验场提供,来自同一批次,体质健康,体型相似,

初始体重为(6.03±0.09) g。试验用建鲤由中国水产

科学院淡水渔业研究中心养殖场提供,来自同一批

次,体质健康,体型相似,初始体重为(45.00±0.50) g。

1.2 试验饲料

参照黑鲷的营养需求,以鱼粉、豆粕为蛋白源,以

鱼油、玉米油、大豆磷脂为脂肪源,配制满足试验鱼营

养 需 要 的 基 础 饲 料(基 础 饲 料 实 测 值 :粗 蛋 白

43.38%、粗脂肪 13.01%)。参照建鲤的营养需求,以

鱼粉、豆粕、菜粕和棉粕为蛋白源,以豆油为脂肪源,

配制满足试验鱼营养需要的基础饲料[基础饲料(干

物质基础):粗蛋白 42.16%、粗脂肪 9.53%)]。待测饲

料原料为乙醇梭菌蛋白,营养成分见表 1。试验饲料

的配制采用“套算法”,即用“70%基础饲料+30%待测

原料”,以 0.1% 三氧化二钇(Y2O3

)为指示剂,黑鲷和

建鲤饲料配方及营养水平分别见表2和表3。饲料原

料粉碎过 80 目筛,混合均匀后用制粒机分别制成粒

径2.5 mm(黑鲷饲料)和2.0 mm(建鲤饲料)的硬颗粒

饲料,置于-20 ℃冰柜中保存备用。

1.3 饲养试验

试验黑鲷养殖于室内塑料鱼池(4.5 m×2.5 m×

1.2 m),投喂基础饲料驯养 2 周后转入正式养殖试验

鱼缸。经驯养的黑鲷饥饿 24 h 后,选取大小一致、健

康无病无残次的 360 尾,随机分入 12 缸,每缸 30 尾,

共 2组,每组 6个重复,进行为期 8周的饲喂试验。试

验养殖期间分别在每天08:00和16:00投喂两次至黑

鲷不再摄食。试验鱼缸为圆柱形玻璃纤维缸(容积

19

第46页

新 蛋 白 源 专 栏 2024年第45卷第2期 总第695期

350 L/只,养殖水体 300 L/只),养殖用海水盐度 26~

29 g/L;pH 7.6~7.8;溶氧浓度≥5.0 mg/L;氨氮浓度<

0.1 mg/L;水温保持26~29 ℃。全程采用增氧气石进行

充气增氧。每天记录试验鱼的饲料投喂量和健康状

况。从正式试验第 6 周开始,每天于 16:00 投喂饲料

3 h后排污,次日06:00采用虹吸法收集粪便,经沉淀、

过滤、分装于密封袋中,置于-20 ℃冰柜中保存备用。

表1 乙醇梭菌蛋白的营养水平(干物质基础)

项目

营养成分

粗蛋白(%)

粗脂肪(%)

水分(%)

总能(MJ/kg)

必需氨基酸(%)

苏氨酸

苯丙氨酸

异亮氨酸

缬氨酸

亮氨酸

组氨酸

蛋氨酸

精氨酸

赖氨酸

色氨酸

非必需氨基酸(%)

谷氨酸

胱氨酸

脯氨酸

甘氨酸

丙氨酸

丝氨酸

天冬氨酸

含量

92.36

2.05

7.32

22.08

4.74

3.65

6.42

6.18

7.30

1.60

2.73

3.86

9.49

0.67

10.57

1.12

3.25

4.61

5.38

3.75

11.04

注:表中的营养水平为实测值。

试验建鲤在养殖系统中暂养2周,暂养期间投喂基

础饲料。选取健康、规格、重量基本一致的幼鱼180尾,

设计 2 个处理组,每个处理组 3 个重复,每个养殖桶

(规格为 φ820×700 mm)30 尾鱼,通过室内控温循环

流水系统进行为期 3 周的养殖试验。每天表观饱食

投喂3次,投喂时间分别为08:00,12:00,16:00。定期

检测水质,水质条件保持在水温(30.0±1.5) ℃,溶氧浓

度≥6 mg/L,氨氮浓度≤0.2 mg/L,亚硝酸盐≤0.2 mg/L,

pH 6.8~7.5。全程采用增氧气石进行充气增氧。饲喂

7 d 后开始收集粪便,在排粪高峰期每隔 20 min 收集

粪网上包膜完整的粪便于称量盒中,为保证粪便新

鲜,收集的粪便及时转移至密封袋-20 ℃保存,收集

一定量后在烘箱65 ℃烘干,并保存在-20 ℃条件下以

备分析,共收集14 d。

表2 黑鲷基础和试验饲料组成及营养水平(干物质基础)

项目

原料组成(%)

鱼粉

小麦粉

豆粕

鱼油

玉米油

大豆磷脂

维生素预混料

矿物质预混料

羧甲基纤维素

甜菜碱

磷酸二氢钙

α-纤维素

三氧化二钇

乙醇梭菌蛋白

合计

营养水平

水分(%)

粗蛋白(%)

粗脂肪(%)

灰分(%)

总磷(%)

总能(MJ/kg)

基础饲料

52.00

20.00

11.00

1.10

3.82

2.00

0.25

1.00

2.00

0.50

1.10

5.13

0.10

0

100.00

8.51

43.38

13.01

11.90

1.28

19.14

试验饲料

36.40

14.00

7.70

0.77

2.67

1.40

0.18

0.70

1.40

0.35

0.77

3.56

0.10

30.00

100.00

10.67

55.00

9.72

8.69

1.16

19.38

注:1. 每千克维生素预混料含:肌醇 450 mg、烟酸 168 mg、D-泛酸

钙102 mg、VE 80 mg、硝酸硫胺 45 mg、VA 40 mg、VB6 40 mg、

VB2 22 mg、VK 15 mg、叶酸10 mg、VB12 0.9 mg、生物素0.4 mg、

VD3 0.1 mg;

2. 每千克矿物质预混料含:碳酸钙 350 mg、一水磷酸二氢钠

200 mg、磷酸二氢钾 200 mg、氯化钠12 mg、七水硫酸镁10 mg、

一水硫酸锰 2 mg、七水硫酸锌 2 mg、七水硫酸亚铁 2 mg、二

水氯化铜 1 mg、六水氯化铝 1 mg、氟化钾 1 mg、二水钼酸钠

0.5 mg、硅酸钠0.4 mg、碘化钾0.1 mg、六水氯化钴0.1 mg;

3. 营养水平为实测值。

1.4 样品分析与消化率计算

饲料原料和试验饲料的常规成分的分析均采用

标准方法(AOAC,2006)。其中,水分含量在105 ℃条

件下进行检测;粗蛋白使用凯氏定氮仪进行检测;粗

脂肪利用酸水解然后索氏提取的方法进行分析;灰分

使用马弗炉将样品在550 ℃条件下烧16 h后来获得;

通过 IKA 热量仪(IKA RC 2 basic 及 IKA C600)(德国

IKA)测定能量;磷的测定采用钒钼酸盐分光光度法;

饲料、粪便及原料氨基酸使用 L-8900 氨基酸自动分

析仪(Amino Acid Automatic Analyser)(日本日立)在

酸水解进行测定;饲料和粪便中的Y2O3含量用电感耦

合等离子体原子发射光谱仪(coupled plasma atomic

20

第47页

SILIAO GONGYE 2024年第45卷第2期 总第695期

emission spectrometry)(美国热电公司)测定。

ADC(%)=(1-DY/FY

)×100

ADC(d %)=[1-(F/D)×(FY/DY

)]×100

ADC(i %)=(ADCt

-0.7×ADCr

)(/ 1-0.7)

式中:ADC——饲料中干物质的表观消化率(%);

ADCd——饲料中某营养物质的表观消化率(%);

ADCi

——待测饲料原料的表观消化率(%);

DY——饲料中Y2O3的含量(%);

FY——表示粪便中Y2O3的含量(%);

F——粪便中相应的营养物质的含量(%);

D——试验饲料中相应的营养物质的含量(%);

ADCt

——试验饲料中相应的营养物质的表观消

化率(%);

ADCr

——基础饲料中相应的营养物质的表观消

化率(%)。

表3 建鲤基础和试验饲料组成及营养水平(干物质为基础)

项目

原料组成(%)

鱼粉

豆粕

菜粕

棉粕

小麦粉

米糠

豆油

磷酸二氢钙

矿物质预混料

维生素C

氯化胆碱

微晶纤维素

膨润土

三氧化二钇

乙醇梭菌蛋白

合计

营养水平

水分(%)

粗脂肪(%)

粗蛋白(%)

总能(MJ/kg)

基础饲料

16.00

20.00

26.00

10.00

11.73

5.30

2.70

2.07

1.00

0.10

0.10

1.90

3.00

0.10

0

100.00

9.81

9.53

42.16

19.06

试验饲料

11.20

14.00

18.20

7.00

8.18

3.71

1.89

1.45

0.70

0.07

0.07

1.33

2.10

0.10

30.00

100.00

9.88

6.34

58.78

20.02

注:1. 每千克矿物质预混料含:磷酸二氢钙 20 g、氯化钠 2.6 g、氯

化钾 5 g、硫酸镁 2 g、硫酸亚铁 0.9 g、硫酸锌 0.06 g、硫酸铜

0.02 g、硫酸锰 0.03 g、硒酸钠 0.02 g、氯化钴 0.05 g、碘化钾

0.004 g;

2. 营养水平为实测值。

1.5 数据统计

试验所有统计分析采用 SPSS 20.0 软件进行,数

据结果均以“平均数±标准差”表示,使用独立t检验比

较来自同一试验中两个处理组的数据。当P<0.05时,

表示两组存在显著差异。

2 结果与分析

2.1 试验鱼对饲料中常规营养成分的表观消化率

由 4 可知,黑鲷和建鲤对试验饲料中的干物质、

粗蛋白和磷的表观消化率显著高于基础饲料(P<

0.05),而对试验饲料和基础饲料中粗脂肪和灰分的

表观消化率没有显著差异(P>0.05)。黑鲷和建鲤对

基础饲料和试验饲料中苯丙氨酸的表观消化率没有

显著差异(P>0.05),试验饲料的其他 8种必需氨基酸

及天门冬氨酸等 8 种非必需氨基酸的表观消化率均

显著高于基础饲料(P<0.05)。

2.2 试验鱼对乙醇梭菌蛋白主要营养成分的表观消

化率

若 计 算 得 某 营 养 物 质 表 观 消 化 率 数 据 大 于

100%,则假设乙醇梭菌蛋白中该营养物质表观消化

率为 100%。由表 5 可知,黑鲷和建鲤对乙醇梭菌蛋

白的干物质、粗蛋白等主要营养物质和必需与非必需

氨基酸均具有较高的表观消化率。

3 讨论

消化率是决定蛋白质原料可适用性的重要因素。

本研究以黑鲷和建鲤为研究对象,采用三氧化二钇作

为外源指示剂,在饲料配制方面,采用“套算法”,即用

“70% 的基础饲料和 30% 的待测饲料原料”配制成试

验饲料,既能保证试验鱼的正常生长生理需求,又保

证了所测饲料原料的表观消化率数据可以反映鱼体

营养消化的真实情况。

干物质的表观消化率反映了鱼类对饲料原料总

体的消化水平,与饲料原料中灰分、粗纤维的含量以

及营养物质的吸收有关。Kalhoro 等[5]

研究了黑鲷配

方中使用大豆浓缩蛋白梯度替代鱼粉(0~100%)对饲

料中营养成分表观消化率的影响,结果表明,当替代

量为65%和82.5%时饲料中干物质的表观消化率(分

别为78.62%和77.48%)显著高于对照组(74.01%),而

其他组的干物质表观消化率与对照组无显著差异。

黎慧等[6]

研究了肉骨粉与大豆分离蛋白按 1∶1 配合

后梯度替代黑鲷幼鱼配方中的鱼粉对试验饲料营养

成分表观消化率的影响,结果表明,随着替代鱼粉比

例增加(0~75%),黑鲷幼鱼对饲料中干物质的表观消

化率逐渐下降(83.24%~73.90%),这可能是由于植物

性饲料原料的适口性差并且含有抗营养因子,如蛋白

酶抑制剂、植酸、硫苷等[7]

,另外饲料原料中的灰分含

量过多时也会对干物质表观消化率产生负面影响[8]

21

第48页

新 蛋 白 源 专 栏 2024年第45卷第2期 总第695期

本研究中,黑鲷对含有乙醇梭菌蛋白的试验饲料的干

物质表观消化率为 88.50%,对乙醇梭菌蛋白的干物

质表观消化率为 99.89%,表明黑鲷可以较好的利用

乙醇梭菌蛋白。梁丹妮等[9]

研究了建鲤对鱼粉、肉骨

粉、豆粕、花生粕、棉籽粕、菜籽粕和玉米酒精糟及其

可溶物(distillers dried grains with solubles, DDGS)等

饲料蛋白质原料中干物质的表观消化率,结果表明,

各饲料蛋白质原料的干物质表观消化率存在较大差

异(35.44%~71.10%),其中豆粕和花生粕的干物质表

观消化率(65.17% 和 71.10%)显著高于其他原料,肉

骨粉、菜籽粕和鱼粉次之,分别为 50.15%、53.09% 和

56.15%,棉籽粕和 DDGS 最低(44.33% 和 35.44%)。

试验中所用豆粕和花生粕的蛋白含量高,灰分和粗纤

维含量较低,因此其消化率较高,甚至高于鱼粉,而其

他植物蛋白原料的纤维含量高(>8%),不易被鱼类消

化吸收[10-11]

。本研究中,建鲤对含有乙醇梭菌蛋白的

试验饲料的干物质表观消化率为 85.50%,对乙醇梭

菌蛋白的干物质表观消化率为 78.68%,表明乙醇梭

菌蛋白是优良的可替代蛋白源,可以应用于建鲤饲料

中。此外,乙醇梭菌蛋白在其他鱼类物种的饲料中应

用时也具有较好的效果[11]

。崔锡帅等[12]

评价了乙醇

梭菌蛋白替代鱼粉对暗纹东方鲀(Takifugu obscurus)

营养物质消化率的影响,结果表明乙醇梭菌蛋白替代

配方中 20% 和 40% 的鱼粉对东方鲀干物质表观消化

率无显著性影响(77%),当替代量达到 80% 时,干物

质表观消化率显著下降(72.36%)。时于慧等[13]

研究

了大口黑鲈对乙醇梭菌蛋白的表观消化率,结果表明

大口黑鲈对乙醇梭菌蛋白干物质的表观消化率为

86.43%。

饲料原料蛋白质的质量是影响鱼类生长性能的

重要因素,粗蛋白和氨基酸的表观消化率可以反映饲

料原料的蛋白质品质。饲料中必需氨基酸的缺乏会

导致鱼体生长缓慢,在选择饲料原料时,其氨基酸组

成至关重要。Kalhoro 等[5]

研究发现在黑鲷配方中使

表4 黑鲷和建鲤对基础饲料和试验饲料中营养物质的表观消化率(%)

项目

营养物质

干物质

粗蛋白

粗脂肪

灰分

必需氨基酸

赖氨酸

精氨酸

蛋氨酸

苏氨酸

缬氨酸

异亮氨酸

亮氨酸

苯丙氨酸

组氨酸

非必需氨基酸

天门冬氨酸

丝氨酸

谷氨酸

甘氨酸

丙氨酸

胱氨酸

酪氨酸

脯氨酸

黑鲷

基础饲料

83.62±1.46b

90.13±0.63b

85.27±5.60

57.73±3.85

69.88±2.54b

95.91±0.14b

91.36±0.41b

94.58±0.29b

86.61±0.79b

88.15±0.58b

89.68±0.54b

88.99±0.56b

93.22±0.27

95.11±0.22b

87.15±0.68b

83.48±0.80b

91.27±0.38b

87.11±0.59b

88.44±0.48b

88.07±0.49b

91.21±0.54b

86.03±0.58b

试验饲料

88.50±0.79a

93.78±0.40a

86.28±0.08

61.30±3.54

81.39±1.53a

97.20±0.31a

94.18±0.46a

96.00±0.42a

90.93±0.96a

91.61±0.52a

92.40±0.72a

92.25±0.51a

94.17±0.58

96.60±0.26a

91.82±1.06a

86.99±0.86a

93.97±0.56a

91.19±0.53a

91.98±0.72a

90.80±0.27a

95.17±0.44a

90.50±0.24a

建鲤

基础饲料

82.77±0.55b

88.42±0.93b

80.97±6.78

58.33±4.98

70.89±3.33b

94.82±1.23b

95.46±0.34b

94.11±0.33b

91.55±0.56b

92.45±0.65b

89.98±1.02b

89.78±0.98b

93.99±1.03

94.99±0.33b

91.26±0.76b

93.58±0.79b

93.77±0.55b

89.99±0.49b

91.49±0.78b

92.07±0.33b

91.09±0.89b

90.73±0.81b

试验饲料

85.50±1.08a

90.87±1.40a

79.99±1.28

64.23±5.52

80.88±2.09a

97.08±0.07a

98.37±0.16a

96.52±0.11a

95.94±0.15a

95.95±0.13a

95.80±0.10a

96.88±0.14a

94.42±0.19

96.04±0.21a

96.96±0.28a

96.81±0.18a

97.93±0.38a

94.77±0.21a

95.11±0.16a

95.70±0.24a

95.11±0.18a

95.12±0.24a

注:同品种同行数据肩标含有相同字母或无字母表示差异不显著(P>0.05),不含有相同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

22

第49页

SILIAO GONGYE 2024年第45卷第2期 总第695期

用大豆浓缩蛋白替代鱼粉对饲料中粗蛋白的表观消

化率没有显著性影响(90.50%)。黎慧等[6]

发现使用

1 :1配合后的肉骨粉和大豆分离蛋白替代黑鲷幼鱼

配方中的鱼粉会降低试验饲料中粗蛋白的表观消化

率(92.50%~86.58%),这可能与抗营养因子的存在有

关。本研究中,黑鲷对含有乙醇梭菌蛋白的试验饲料

的粗蛋白表观消化率为 93.78%,对试验饲料中氨基

酸的对表观消化率为 87%~97%,对乙醇梭菌蛋白的

粗蛋白表观消化率为 100%,对乙醇梭菌蛋白氨基酸

的表观消化率为 95%~100%,粗蛋白和氨基酸的消化

率都处于较高水平。本试验所用乙醇梭菌蛋白的蛋

白质含量高且氨基酸组成平衡,因此其粗蛋白和氨基

酸表观消化率较高,可以作为黑鲷饲料中的优质蛋白

源。梁丹妮等[9]

研究发现建鲤对鱼粉、肉骨粉、豆粕、花

生粕、棉籽粕、菜籽粕和DDGS中粗蛋白的表观消化率

分 别 为 82.33%、67.02%、88.75%、87.28%、76.99%、

79.81% 和 60.31%,氨 基 酸 的 表 观 消 化 率 分 别 为

80.15%~90.17%、58.34%~86.42%、84.54%~96.69%、

75.93%~94.88%、55.72%~89.17%、70.38%~93.44% 和

38.98%~69.56%,该试验中棉籽粕和菜籽粕的粗蛋白

表观消化率最低,且建鲤对不同蛋白原料中氨基酸的

表观消化率存在较大差异,这可能是由于原料中存在

抗营养因子且所含氨基酸不平衡,进而影响了鱼类的

消化吸收[14]

。本研究中,建鲤对含有乙醇梭菌蛋白的

试验饲料的粗蛋白表观消化率为 90.87%,对试验饲

料中氨基酸的对表观消化率为 94.42%~98.37%,对乙

醇梭菌蛋白的粗蛋白表观消化率为95%,对乙醇梭菌

蛋白氨基酸的表观消化率为96.12%~100%,粗蛋白和

氨基酸的消化率都处于较高水平。此外,崔锡帅等[12]

研究发现,乙醇梭菌蛋白替代暗纹东方鲀饲料中20%

和 40% 的鱼粉对粗蛋白的表观消化率没有显著性影

响(89%),当替代量达到80%时暗纹东方鲀粗蛋白的

表观消化率显著下降(83.48%)。随着乙醇梭菌蛋白

替代暗纹东方鲀饲料中鱼粉的比例从 0增加到 80%,

赖氨酸表观消化率呈下降趋势(92.32%~80.95%),谷

氨酸和丙氨酸的表观消化率呈先升高后下降的趋势;

当鱼粉替代比例达到 80% 时,丝氨酸(93.16%)、天冬

氨酸(89.59%)、甘氨酸(89.30%)、缬氨酸(87.76%)、

异 亮 氨 酸(89.50%)、亮 氨 酸(89.64%)和 精 氨 酸

(76.44%)的表观消化率显著下降,而 20% 和 40% 鱼

粉替代组的以上几种氨基酸的表观消化率与对照组

无显著差异。时于慧等[13]

发现大口黑鲈对乙醇梭菌

蛋白粗蛋白和氨基酸的表观消化率为 87.44% 和

75.74%~91.72%,与大口黑鲈对进口鱼粉和国产鱼粉

的粗蛋白和氨基酸的表观消化率基本一致,表明乙醇

梭菌蛋白可以作为鱼粉的可替代蛋白源,这可能与乙

醇梭菌蛋白粗蛋白含量高、氨基酸种类齐全且平衡性

好、不含抗营养因子、生物胺含量低有关[4, 15]

脂肪是鱼类体内重要的能源物质。本研究黑鲷

对含有乙醇梭菌蛋白的试验饲料中粗脂肪的表观消

化率为86.28%,对乙醇梭菌蛋白的粗脂肪表观消化率

为88.60%;建鲤对含有乙醇梭菌蛋白的试验饲料中粗

脂肪的表观消化率为79.99%,对乙醇梭菌蛋白的粗脂

肪表观消化率为52.26%。崔锡帅等[12]

发现,随着乙醇

梭菌蛋白替代暗纹东方鲀饲料中鱼粉的比例从 0 增

加到 80%,粗脂肪的表观消化率显著下降(96.03%~

86.78%)。时于慧等[13]

研究表明,大口黑鲈对乙醇梭

菌蛋白的粗脂肪表观消化率为 97.48%。说明不同鱼

种对乙醇梭菌蛋白的脂肪的消化能力存在差异。

表5 黑鲷和建鲤对乙醇梭菌蛋白中营养成分的表观消化率(%)

项目

营养物质

干物质

粗蛋白

粗脂肪

灰分

必需氨基酸

赖氨酸

精氨酸

蛋氨酸

苏氨酸

缬氨酸

异亮氨酸

亮氨酸

苯丙氨酸

组氨酸

非必需氨基酸

天门冬氨酸

丝氨酸

谷氨酸

甘氨酸

丙氨酸

胱氨酸

酪氨酸

脯氨酸

黑鲷

99.89±2.64

102.29±1.34

88.60±0.27

69.63±11.79

108.24±5.09

100.20±1.04

100.75±1.52

99.31±1.40

101.02±3.21

99.67±1.75

98.76±2.39

99.86±1.70

96.38±1.94

100.08±0.87

102.71±3.52

95.16±2.87

100.28±1.88

100.73±1.77

100.24±2.39

97.15±0.89

104.42±1.46

100.93±0.79

建鲤

78.68±0.81

95.00±0.17

52.26±4.37

72.98±0.53

100.37±5.79

101.50±2.09

105.45±1.56

98.31±2.09

103.11±4.78

96.12±0.23

99.98±3.33

101.86±2.04

97.24±2.11

102.08±0.80

99.81±3.23

96.16±1.09

105.48±1.77

103.77±0.99

99.94±3.89

98.95±0.19

102.67±1.36

100.88±0.77

在养殖过程中产生的水体污染是水产养殖业发

23

第50页

新 蛋 白 源 专 栏 2024年第45卷第2期 总第695期

展的重要关注点,磷的排放会导致水生生态环境富营

养化,因此需要通过提高磷的消化率来减少水中磷的

排放。本研究中,黑鲷对含有乙醇梭菌蛋白的试验饲

料的磷表观消化率为 81.39%,对乙醇梭菌蛋白中磷

的表观消化率为 100%。Kalhoro 等[5]

研究结果表明,

使用大豆浓缩蛋白替代黑鲷饲料配方中47.5%~100%

的 鱼 粉 可 以 显 著 提 高 饲 料 中 磷 的 表 观 消 化 率

(50.65%~77.01%),这是由于该试验配方中添加了植

酸酶,可以消除大豆浓缩蛋白中植酸的抗营养作用并

提高磷酸盐的生物利用度[16]

。植物性饲料原料中的

磷是以植酸及其盐的形式存在的,而鱼类无法利用植

酸磷,尽管通过添加植酸酶可以提高磷的消化率,但

是仍处于较低水平。建鲤对鱼粉、肉骨粉、豆粕、花生

粕、棉籽粕、菜籽粕和 DDGS 中磷的表观消化率分别

为 24.55%、6.52%、23.69%、13.35%、19.28%、17.87%、

38.69%。建鲤为无胃鱼,无法较好利用动物性蛋白源

中的磷(主要以磷酸钙和羟基磷石灰形式存在),也无

法利用植物性蛋白源中的植酸磷,从而导致上述蛋白

原料的磷表观消化率较低[17-18]

。本研究中,建鲤对含

有乙醇梭菌蛋白的试验饲料的磷表观消化率为

80.88%,对乙醇梭菌蛋白中磷的表观消化率为100%,

表明建鲤可以较好地消化吸收乙醇梭菌蛋白中的磷。

4 结论

① 黑鲷和建鲤能够高效地利用乙醇梭菌蛋白中

的蛋白质和磷;

② 在配制黑鲷和建鲤的饲料时,可以利用乙醇

梭菌蛋白部分替代鱼粉,以降低饲料成本、满足生长

需求并减少养殖过程中的磷排放。

参考文献

[1] ZHU S, GAO W, WEN Z, et al. Partial substitution of fish meal

by Clostridium autoethanogenum protein in the diets of juvenile

largemouth bass (Micropterus salmoides) [J]. Aquaculture Reports,

2022, 22: 100938.

[2] CHEN Y, SAGADA G, XU B, et al. Partial replacement of fish⁃

meal with Clostridium autoethanogenum single-cell protein in the

diet for juvenile black sea bream (Acanthopagrus schlegelii) [J].

Aquaculture Research, 2020, 51(3): 1000-1011.

[3] LI M, LIANG H, XIE J, et al. Diet supplemented with a novel

Clostridium autoethanogenum protein have a positive effect on the

growth performance, antioxidant status and immunity in juvenile

Jian carp (Cyprinus carpio var. Jian) [J]. Aquaculture Reports,

2021, 19: 100572.

[4] YANG P, LI X, SONG B, et al. The potential of Clostridium auto⁃

ethanogenum, a new single cell protein, in substituting fish meal

in the diet of largemouth bass (Micropterus salmoides): growth,

feed utilization and intestinal histology[J]. Aquaculture and Fisher⁃

ies, 2023, 8(1): 67-75.

[5] KALHORO H, ZHOU J, HUA Y, et al. Soy protein concentrate as

a substitute for fish meal in diets for juvenile Acanthopagrus

schlegelii: effects on growth, phosphorus discharge and digestive

enzyme activity[J]. Aquaculture Research, 2018, 49(5): 1896-1906.

[6] 黎慧, 华颖, 陆静,等 . 肉骨粉和大豆分离蛋白替代鱼粉对黑鲷

幼鱼消化性能及血清指标的影响[J]. 扬州大学学报, 2014(1):

43-48.

[7] MA S, WANG H, DOU Y, et al. Anti-nutritional factors and pro⁃

tein dispersibility index as principal quality indicators for soybean

meal in diet of Nile Tilapia (Oreochromis niloticus GIFT), a Metaanalysis[J]. Animals, 2022, 12(14): 1831.

[8] LEE S-M J A, Apparent digestibility coefficients of various feed

ingredients for juvenile and grower rockfish (Sebastes schlegeli)[J].

Aquaculture, 2002, 207(1/2): 79-95.

[9] 梁丹妮, 姜雪姣, 刘文斌, 等 . 建鲤对 7 种饲料原料中营养物质

的表观消化率[J]. 动物营养学报, 2010(6): 1592-1598.

[10] SARKAR M M, ROHANI M F, HOSSAIN M A R, et al. Evalua⁃

tion of heavy metal contamination in some selected commercial

fish feeds used in Bangladesh[J]. Biological Trace Element Re⁃

search, 2022: 1-11.

[11] 陈拓, 胡毅, 戴振炎, 等. 乙醇梭菌蛋白在水产饲料中的应用研

究进展[J]. 科学养鱼, 2022(1): 68-69.

[12] 崔锡帅. 鸡肉粉、黑水虻幼虫粉和乙醇梭菌蛋白替代鱼粉对暗

纹东方鲀生长性能、蛋白代谢及相关基因表达的影响[D]. 硕士

学位论文. 上海: 上海海洋大学, 2022.

[13] 时于惠, 祝书杰, 谭北平, 等. 大口黑鲈对六种非粮蛋白源的表

观消化率[J]. 水生生物学报, 2022, 46(8): 1187-1196.

[14] SULLIVAN J A, REIGH R C J A. Apparent digestibility of se⁃

lected feedstuffs in diets for hybrid striped bass (Morone saxatilis

♀ × Morone chrysops ♂)[J]. Aquaculture, 1995, 138(1/2/3/4): 313-

322.

[15] MA S, LIANG X, CHEN P, et al. A new single-cell protein from

Clostridium autoethanogenum as a functional protein for large⁃

mouth bass (Micropterus salmoides) [J]. Animal Nutrition, 2022,

10: 99-110.

[16] NGANDZALI B, ZHOU F, XIONG W, et al. Effect of dietary re⁃

placement of fish meal by soybean protein concentrate on growth

performance and phosphorus discharging of juvenile black sea

bream, Acanthopagrus schlegelii[J]. Aquaculture Nutrition, 2011,

17(5): 526-535.

[17] YONE Y, TOSHIMA N. The utilization of phosphorus in fish

meal by carp and black sea bream[J]. Bulletin of the Japanese

Society of Scientific Fisheries, 1979, 45(6): 753-756.

[18] EECKHOUT W, DE PAEPE M J A F S, TECHNOLOGY. Total

phosphorus, phytate-phosphorus and phytase activity in plant

feedstuffs[J]. Animal Feed Science and Technology, 1994, 47(1/

2): 19-29.

(编辑:张 雷,747334055@qq.com)

24

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