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植物蛋白替代动物蛋白
陈朝喜 译 唐彩琰 校 张配配 审
摘 要：动物蛋白引起的饲料安全问题使人们寻找替代品的需求与日俱增。植物蛋白虽然消化率较差，但低廉的价格以及对人和动物健康的安全使其受到的关注越来越多。
关键词：动物蛋白；植物蛋白；消化率；仔猪
动物营养师通常认为动物蛋白是一种易消化的优质饲料成分，适合用于幼龄动物的日粮中。植物源性的动物蛋白替代品已出现了多年，且已表现出类似的效果。
过去，在仔猪和肉鸡日粮中，鱼粉的添加浓度是10％左右。然而，目前，在大多数优质仔猪饲料中，鱼粉的添加量仅为5％。在肉鸡开食料中，很少加入鱼粉，尤其是在使用优质产品时。据预测，到2025年，鱼粉将不会再被加入畜禽日粮中。其他的动物源性蛋白质的使用情况也可能会出现类似的趋势。
此外，鱼粉的营养成分经常发生变化，不同鱼粉之间的差异相对容易分析，但生物胺的含量通常很难得到明确的测定。这些物质是由氨基酸合成的生物活性物质，当动物蛋白处于分解状态时这种情况就会发生。大量研究表明，饲料源性的生物胺有毒性，会影响猪和家禽的生产性能，甚至会导致它们死亡。
除了上述两个原因外，动物蛋白逐渐被剔出饲料原料的另一个重要原因是公众和行政当局越来越担忧添加动物源性饲料原料的日粮可能存在安全问题。在最近几年中，由于饲料源性细菌的感染、有毒化合物、兽药残留和污染等问题的持续出现，这种担忧已不断增强。动物蛋白可能会引发饲料的安全问题，并导致饲料的质量错综复杂，这方面的案例是因二噁英、肠道细菌、沙门氏菌和大肠杆菌等有可能造成的污染。此外，最近消费者和行政当局还担忧非洲猪瘟蔓延所带来的食品安全问题。目前，在非洲猪瘟病毒流行的背景下，全球一些国家或地区的行政当局对动物蛋白的安全正变得灰心丧气。
1 向植物蛋白转变
植物蛋白是一种安全且通常更廉价的动物蛋白替代品。然而，植物蛋白通常不像动物蛋白那样易于被动物消化。在动物肠道中，未消化的蛋白质将会成为大肠杆菌和梭菌的底物。因此，减少日粮中粗蛋白的含量已经被用来作为提高动物肠道健康的手段，作为替代抗生素使用的替代策略。在荷兰，仔猪断奶日粮的粗蛋白含量通常在16.5％～17.5％。
提高植物蛋白的消化率是解决这一问题的关键。在幼龄动物的营养上，蛋白质的消化率起着至关重要的作用。动物的生产性能——生长速度和饲料利用率——在很大程度上受日粮中蛋白质的含量及其回肠消化率的影响。标准化回肠消化率(Standardised Ileal Digestibility，SID)指动物利用蛋白质促进生长的效率，SID越接近100％表示动物对蛋白质的利用率越高。简而言之，动物生产者希望日粮中的蛋白质有更高的消化率，因为这将能够加快动物的生长，同时还能限制肠道中有害菌的繁殖和生长，减少动物的腹泻发病率，从而减少抗生素的使用量。
2 仔猪研究证实体外数据
荷兰Joosten幼龄动物营养公司已经生产出并向市场推出了幼龄动物专用的两个植物源性高品质蛋白质饲料原料：Joosten蛋白浓缩物56和鱼粉替代品ω-3，前者的特点是含有高水平的谷氨酰胺，而后者含有高水平的谷氨酰胺和ω-3脂肪酸。这两种产品均重视饲料的安全问题，可改善动物肠道的健康，并具有较高的消化率。近年来，已经完成的众多体外消化试验对这些产品进行了测试，结果显示蛋白质的平均消化率为97％。最近，美国伊利诺伊大学的Hans Stein教授利用插入瘘管的断奶仔猪进行了大量的研究，与蒸汽干燥的秘鲁鱼粉比较来分析这些蛋白浓缩物的体内消化率。虽然体外研究结果被认为是一个最佳的估测值，但体内试验可以提供最准确和最精确的消化率测试结果。
该项研究显示所测定的产品具有极好的蛋白质消化率(表1)，验证了荷兰和丹麦的独立实验室获得的体外试验结果。该研究的一些主要成果包括：
● 蛋白浓缩物、鱼粉替代品和鱼粉的粗蛋白含量分别为55.4％、58.1％和66.2％；● 鱼粉中的粗蛋白和所有氨基酸的表观回肠消化率(Apparent Ileal Digestibility，AID)低于其他两种产品的(P＜0.05)，丙氨酸是唯一的例外，其在三种产品中差异不显著，无统计学意义。
● 鱼粉中的粗蛋白和所有氨基酸的SID低于其他两种产品的(P＜0.05)，同样，丙氨酸是一个例外，蛋白浓缩物的SID高于鱼粉的(P＜0.05)。
3 与其他研究比较
在氨基酸的SID上，研究所用的鱼粉介于北美鱼粉和欧洲鱼粉之间。在粗蛋白的SID上，研究所用的这两种产品高于其他可用的蛋白浓缩物(图1)。
4 专为幼龄动物营养而设计
美国伊利诺伊大学的这项研究证实利用前文所述的策略可以让动物更有效地利用氨基酸，且对幼龄动物有很高的安全性。这些基础研究获得的结果与在这些蛋白浓缩物被加入日粮中后所观察到的仔猪和家禽的生产性能得到改善的结果一致。这些试验结果表明，此蛋白浓缩物可以成功替代动物源性的蛋白质。
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