裂壶藻在畜牧业生产中的应用
小球藻悬浮液在畜牧业中的应用
小球藻悬浮液在畜牧业中的应用第一篇:小球藻悬浮液在畜牧业中的应用小球藻悬浮液在畜牧业中的应用非商业机构藻类生物工艺学科学研究所畜牧业的主要费用(达70-80%)花在了饲料上。
没有营养平衡的饲料和最适宜的养殖基地,这一农业产业的成功发展是不可想象的。
为得到营养平衡的饲料做出了巨大的努力。
在最近的十年,研制了生物活化剂、维他命、氨基酸、生物活性剂等饲料添加剂。
这一方向的研究还在继续,因为所有这些革新有助于增加牲畜的体重、提高产量和存活率。
最近几年,农畜饲料中添加了藻类。
绿藻中的代表小球藻-微藻植物就属于此。
在畜牧业中使用的是利用容器中的小球藻菌株培养的悬浮液。
这一菌株的特性区别于以前使用的小球藻菌株和种类,能形成原理上新的养殖工艺,并可用作动物饲料。
全俄混合饲料工业研究所研究了混合饲料藻类化的工艺。
但小球藻悬浮液的最大价值在于所使用菌株的生物活性,这种生物活性反映在幼畜体重增加、存活率提高、繁殖性能改良、免疫力增强,以及在使用后,会长期作用于动物肌体。
在动物育肥期,根据各类动物和各年龄组,定期使用一次小球藻悬浮液。
使用小球藻悬浮液的合理性在于它有助于更充分地吸收饲料,相应体重也有所增加,产奶量增多,母鸡产卵率提高,动物头数存活率上升,种畜的繁殖能力增强。
使用小球藻悬浮液经济合理,除了小球藻悬浮液,别无选择。
使用小球藻悬浮液能减少使用药物制剂,其中包括医治动物的抗生素。
这样就能得到高质量的畜牧产品。
所有这些问题在书中都有描述,全文可点击此处下载。
第二篇:小球藻在虾蟹养殖中的应用小球藻在虾蟹养殖中的应用汤道盼【摘要】小球藻(国外称绿藻),是五亿四千年前就已经在地球上繁衍的生物。
它是一种单细胞的绿色微藻类,小球藻旺盛的繁殖能力,不管是环境改变或自然灾害都无法摧毁它们,其稳定的基因始终没有改变。
小球藻营养价值极高,是虾蟹理想的生物饵料。
在虾蟹养中,虾蟹池塘通过使用小球藻,明显提高了经济效益。
本文主要阐述小球藻在虾蟹养殖中起到补充溶氧、改善水质、提供饵料,稳定水质等一系列作用,以及使用方法和培养管理。
_富含DHA的裂殖壶菌作为饲料添加剂在动物生产中的应用
收稿日期:2016-04-14 作者简介:陈秀丽(1988-),女,吉林敦化人,硕士,助理畜牧师,主要从事饲料检验。
28 饲料博览 2016 年加剂世界
1.1 母婴健康 DHA 存在于大脑灰质部分,是人脑神经细胞
膜中的主要成分,能够促进突触的生长发育和对脑 神经的传导。DHA 对视力的保健作用主要体现在 婴幼儿时期,当婴幼儿时期的视网膜细胞中缺乏 DHA 时会使视网膜的电流图波形发生改变,从而 会导致视神经灵敏度的下降[ 4 ]。此外 DHA 是婴幼 儿神经细胞发育重要的营养成分,而 DHA 机体自 身不能合成,必需由母体供给更多的 DHA 以形成 新突触,如供给不足,将导致婴幼儿智力下降或发 育不完全。 1.2 预防心脑血管疾病
肪酸以及维生素、矿物质等营养物质,是每天的 必需品。与价格高昂的保健药物相比,富含 DHA 的鸡蛋会更加受到广大消费者的青睐。Gładkowski 等在鹌鹑的饲料中添加裂殖壶菌粉,研究表明蛋 黄中 DHA 的含量有所提高 。 [16] 这些研究都表明了 在禽类的饲粮中添加裂殖壶菌能使蛋黄中 DHA 含 量增加,并且蛋黄中 DHA 沉积效率与饲粮中 DHA 含量、不同的家禽品种和不同的生长阶段相关。 与传统的通过在饲粮中添加鱼油或者亚麻籽油来 获得 DHA 鸡蛋相比,添加裂殖壶菌藻粉具有以下 优势:裂殖壶菌藻粉可直接提高鸡蛋中的 DHA 含 量且 DHA 沉积速度快,富集稳定时间更短;裂殖 壶菌藻粉中的 DHA 等不饱和脂肪酸由于包藏于细 胞壁内因此相对不容易发生氧化[20]。
微藻在畜禽饲料中应用研究进展
江苏农业学报(JiangsuJ.ofAgr.Sci.)ꎬ2023ꎬ39(9):1961 ̄1968http://jsnyxb.jaas.ac.cn刘建辉ꎬ李胜利ꎬ金㊀鹿ꎬ等.微藻在畜禽饲料中应用研究进展[J].江苏农业学报ꎬ2023ꎬ39(9):1961 ̄1968.doi:10.3969/j.issn.1000 ̄4440.2023.09.018微藻在畜禽饲料中应用研究进展刘建辉1ꎬ㊀李胜利2ꎬ㊀金㊀鹿2ꎬ㊀张春华2ꎬ㊀张崇志2ꎬ㊀高瑞玲2ꎬ㊀赫晓娜2ꎬ㊀李庆丰1ꎬ㊀孙海洲2(1.内蒙古农业大学动物科学学院ꎬ内蒙古呼和浩特010018ꎻ2.内蒙古自治区农牧业科学院动物营养与饲料研究所ꎬ内蒙古呼和浩特010031)收稿日期:2022 ̄12 ̄16基金项目:国家自然科学基金项目(M2142006)ꎻ鄂尔多斯市绒山羊良种选育和产业创新发展示范项目(KJXM ̄EEDS ̄2020002)作者简介:刘建辉(1999-)ꎬ男ꎬ内蒙古赤峰人ꎬ硕士研究生ꎬ主要从事反刍动物营养研究ꎮ(E ̄mail)2216730790@qq.comꎮ李胜利为共同第一作者ꎮ通讯作者:孙海洲ꎬ(E ̄mail)sunhaizhou@china.com㊀㊀摘要:㊀基于中国目前饲料资源尤其是蛋白质饲料短缺的现状ꎬ开发非常规饲料促进豆粕和玉米减量成为近年来研究热点ꎮ微藻因富含蛋白质㊁碳水化合物㊁脂肪㊁矿物质和维生素等多种营养物质ꎬ可解决部分饲料资源短缺问题ꎬ并具有规模化生产的潜力ꎮ本文综述了微藻的营养特性ꎬ作为饲料对畜禽生产性能及畜禽产品品质的影响ꎬ调控动物机体生理功能的作用机制ꎬ以及其实现规模化应用在环境及经济等诸多方面的限制因素ꎮ同时提出了下一步研究展望ꎬ为新型微藻饲料资源开发利用提供参考ꎮ关键词:㊀微藻ꎻ饲料ꎻ畜禽生长ꎻ畜禽产品中图分类号:㊀S816㊀㊀㊀文献标识码:㊀A㊀㊀㊀文章编号:㊀1000 ̄4440(2023)09 ̄1961 ̄08Researchprogressontheapplicationofmicroalgaeinlivestockandpoul ̄tryfeedLIUJian ̄hui1ꎬ㊀LISheng ̄li2ꎬ㊀JINLu2ꎬ㊀ZHANGChun ̄hua2ꎬ㊀ZHANGChong ̄zhi2ꎬ㊀GAORui ̄ling2ꎬ㊀HEXiao ̄na2ꎬ㊀LIQing ̄feng1ꎬ㊀SUNHai ̄zhou2(1.CollegeofAnimalScienceꎬInnerMongoliaAgriculturalUniversityꎬHohhot010018ꎬChinaꎻ2.InstituteofAnimalNutritionandFeedꎬInnerMongoliaAcademyofAgricultural&AnimalHusbandrySciencesꎬHohhot010031ꎬChina)㊀㊀Abstract:㊀BasedonthecurrentshortageoffeedresourcesinChinaꎬespeciallytheshortageofproteinfeedꎬthedevel ̄opmentofunconventionalfeedtopromotethereductionofsoymealandcornhasbecomearesearchhotspotinrecentyears.Microalgaearerichinproteinsꎬcarbohydratesꎬfatsꎬmineralsꎬvitaminsandothernutrientsꎬwhichcansolvetheshortageofsomefeedresourcesandhavethepotentialforlarge ̄scaleproduction.Inthispaperꎬthenutritionalcharacteristicsofmicroal ̄gaeꎬtheeffectsofmicroalgaeasfeedonproductionperformanceandproductqualityoflivestockandpoultryꎬthemechanismofregulatingthephysiologicalfunctionofanimalbodyꎬandthelimitingfactorsofitslarge ̄scaleapplicationinmanyaspectssuchasenvironmentandeconomywerereviewed.Andthenextresearchprospectwasputforwardꎬaimingtoprovidereferenceforthedevelopmentandutilizationofnewmicroalgaefeedresources.Keywords:㊀microalgaeꎻfeedꎻlivestockandpoul ̄trygrowingꎻlivestockandpoultryproducts㊀㊀动物饲料占畜禽生产成本的60%ꎬ因此ꎬ需要寻找高质量低成本的非常规原料来补充传统原料的不足ꎬ以满足养殖业日益增长的饲料需求ꎮ微藻中1691含有碳水化合物㊁必需脂肪酸㊁氨基酸㊁类胡萝卜素和维生素等多种营养成分ꎬ可开发用于中国家畜㊁家禽和水产的养殖饲料[1]ꎮ到目前为止ꎬ人们已经发现了3ˑ104~4ˑ104种微藻[2]ꎬ预计未来还会发现更多种类微藻并应用于饲料产业ꎮ微藻饲料的研究热度与日俱增ꎬ如日本㊁菲律宾和韩国等国家已使用微藻作为饲料添加剂[3]ꎮ然而ꎬ微藻用于家畜㊁家禽等动物饲料ꎬ在生产的持续性和经济性方面还存在一定问题ꎮ本文综述了微藻在家禽和家畜饲料中的应用价值ꎬ特别是几种常用微藻的营养价值ꎬ并讨论了微藻作为饲料的局限性ꎬ为大规模研发微藻饲料提供依据ꎮ1㊀微藻及其营养特性1.1㊀微藻微藻是一种能够光合作用的单细胞微生物ꎬ吸收CO2和光能ꎬ产生蛋白质㊁碳水化合物㊁脂类以及丰富的生物活性物质ꎬ如维生素㊁细胞色素(类胡萝卜素)等[1]ꎮ微藻含有大量高营养价值和医药价值的碳水化合物ꎬ如小球藻(Chlorellavulgar ̄is)中含有能够降低血液中胆固醇水平且具有抗氧化特性的β ̄1 ̄3 ̄葡聚糖[4]ꎮ另外ꎬ根据微藻菌株种类和培养条件的不同ꎬ微藻可以产生高达干质量50%(质量分数)的二十碳五烯酸(EPA)㊁α ̄亚麻酸(ALA)㊁花生四烯酸(ARA)㊁二十二碳六烯酸(DHA)和亚油酸(LA)等多种多不饱和脂肪酸的脂类[5]ꎮ此外ꎬ微藻中含有硫胺素(B1)㊁维生素C(抗坏血酸)㊁维生素E(生育酚)等多种动物生长发育所必需的维生素以及200多种类胡萝卜素和多种矿物质(如钠㊁钾㊁钙㊁镁㊁铁和锌等)ꎮ其中ꎬ多种类胡萝卜素中ꎬβ ̄胡萝卜素和虾青素是商业化生产中应用最多的[6]ꎮ研究结果表明ꎬ杜氏盐藻(Du ̄naliellasalina)在高盐㊁低氮和高光照度等极端条件下ꎬ可产生高达干物质质量14%的β ̄胡萝卜素[7]ꎬ雨生红球藻(Haematococcuspluvialis)在高压条件下可产生高达干物质质量4%~5%的虾青素ꎬ虾青素包括游离㊁单酯和双酯等多种形式[8]ꎮ并且微藻中自身合成的维生素以及积累的天然形式的类胡萝卜素和矿物质ꎬ比人工合成的更容易被动物吸收ꎮ微藻因其蛋白质的必需氨基酸组成与大豆等优质植物蛋白质的必需氨基酸组成非常相似[9]ꎬ是一种具有广阔应用前景的蛋白质饲料替代品ꎮ同时ꎬ其所含营养物质不仅能为动物提供丰富的营养ꎬ而且还可以提高动物的自身免疫及抗氧化能力ꎬ在养殖生产中可以减少抗生素的使用ꎬ最终增加经济效益[10]ꎮ1.2㊀微藻调控动物机体生理功能的作用机制如图1所示ꎬ微藻中生物活性成分能够有效抑制脂多糖(LPS)诱导的诱导型一氧化氮合酶(iN ̄OS)和环氧化酶 ̄2(COX ̄2)蛋白表达ꎬ并抑制炎症及肿瘤坏死因子ꎬ通过调节丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)和核因子κB(Nucleartranscriptionfactor ̄κBꎬNF ̄κB)信号通路改善胃肠道屏障功能ꎬ提高机体抗氧化能力ꎮ同时ꎬ微藻中生物活性成分可以促进乳杆菌及双歧杆菌等有益菌的生长ꎬ抑制大肠杆菌等有害菌的增殖ꎬ调节胃肠道菌群ꎮ微藻还可以显著提高肝脏超氧化物歧化酶㊁谷胱甘肽水平ꎬ降低丙二醛㊁谷丙转氨酶水平ꎬ以减轻巨噬细胞的损伤程度ꎬ提高机体肝脏抗氧化功能[11]ꎮ微藻中含有的多不饱和脂肪酸(Polyunsaturatedfat ̄tyacidꎬPUFA)通过胃肠道消化后进入血液ꎬ最后通过主动㊁被动运输方式进入肌肉或乳腺细胞ꎬ沉积到肉㊁蛋㊁奶等畜禽产品中ꎬ有助于改善畜禽产品品质ꎬ提升商品价值[12]ꎮ2㊀微藻作为动物饲料的应用效果微藻中富含不饱和脂肪酸㊁类胡萝卜素和必需氨基酸等多种营养物质ꎬ可用作饲料添加剂[13]ꎮ研究结果表明ꎬ微藻作为饲料添加剂具有改善畜禽肉品质㊁提升蛋品质㊁提高牛奶品质和产量ꎬ通过抗病毒和抗菌作用提高免疫能力ꎬ丰富益生菌的定殖改善肠道功能以及提高饲料转化率等多种作用[14 ̄15]ꎮ而且ꎬω ̄3脂肪酸(ω ̄3FAs)是一种必需脂肪酸ꎬ人体和畜禽都无法自身合成ꎬ必须通过饮食来获取ꎮ同时ꎬ包括ALA㊁EPA和DHA在内的多种多不饱和脂肪酸的益处已得到充分证明ꎬ富含ω ̄3多不饱和脂肪酸的食物具有抗癌㊁抗氧化和抗病毒等功能[16]ꎬ有益于身体健康ꎬ且具有很高的商业价值ꎮ可使用光生物反应器和开放池塘大规模生产微藻ꎬ加工后可作为鸡㊁猪㊁羊等多种动物的饲料ꎮ微藻的培养及生产过程符合环境友好㊁可持续发2691江苏农业学报㊀2023年第39卷第9期展理念ꎮ2.1㊀微藻对家禽生产性能㊁禽产品品质的影响㊀㊀饮食中关于多不饱和脂肪酸(PUFA)作用的研究较多ꎬ微藻中ω ̄3脂肪酸的含量较高ꎬ可作为饲料以提高畜禽产品的营养价值ꎬ目前已有富含PUFA鸡蛋生产[17]ꎮ研究结果表明ꎬ将富含二十碳五烯酸㊁二十二碳五烯酸和二十二碳六烯酸的长链ω ̄3脂肪酸的微藻添加到蛋鸡日粮中ꎬ会使得这些ω ̄3脂肪酸在蛋黄中富集ꎬ且对鸡蛋的品质以及蛋鸡的生产性能没有不良影响[18]ꎮ因此ꎬ与饲喂常规饲料的蛋鸡生产的鸡蛋相比ꎬ饲喂富含ω ̄3脂肪酸的混合藻类饲料蛋鸡的鸡蛋中含有更多有益的脂肪酸ꎮʏ表示上调ꎬˌ表示下调ꎻPUFA:多不饱和脂肪酸ꎻiNOS:诱导型一氧化氮合成酶ꎻCOX ̄2:环氧化酶 ̄2ꎻNF ̄κB:核转录因子ꎻMAPK:丝裂原活化蛋白激酶ꎮ图1㊀微藻调控动物机体功能的作用机制[9 ̄10]Fig.1㊀Themechanismofmicroalgaeregulatinganimalbodyfunctions㊀㊀有研究结果表明ꎬ饲料中添加极少量的微藻就可以显著改变鸡蛋中ω ̄3FA的含量ꎮHerber等[19]以及Moran等[20]发现ꎬ母鸡饲喂含2 4%藻类的混合饲料ꎬ从微藻到鸡蛋的DHA转化效率为42 6%ꎬ与对照组的鸡蛋相比ꎬ饲喂藻类饲料的鸡蛋中DHA含量增加了6倍ꎻ同样ꎬ蛋鸡的日粮中添加4 8%微藻ꎬ每枚鸡蛋富含196mg的DHAꎮ而含有高含量EPA和微量DHA的微藻原料(如微绿球藻)倾向于产生EPA含量低而DHA含量高的鸡蛋ꎬ这可能与EPA到DHA的脂肪酸链延长有关ꎬ或者DHA比EPA更有利于生物转化ꎮ富含ω ̄3FA的微藻饲料可使蛋黄中胆固醇水平以及ω ̄6FA含量与ω ̄3FA含量的比例降低ꎬ且对禽类的机体健康和生产性能没有不良影响[17]ꎮ人工合成类胡萝卜素(如加丽素)和天然类胡萝卜素都可以显著增加鸡蛋质量并提高饲料转化3691刘建辉等:微藻在畜禽饲料中应用研究进展率ꎮ研究发现ꎬ在饲料中添加小球藻ꎬ其天然存在的叶黄素可以有效地吸收ꎬ并明显增加蛋黄脂质的氧化稳定性[21]ꎮFredriksson等[22]在母鸡的饲料中添加20%微绿球藻ꎬ试验28d后发现每枚鸡蛋中的叶黄素和玉米黄质含量提高到1.3mgꎮ虽然富含类胡萝卜素的饲料可以改善蛋壳厚度等物理性质ꎬ但饲料中类胡萝卜素含量过高会导致蛋黄呈现深橙色至红色[6ꎬ23]ꎮ就禽肉而言ꎬ研究结果表明ꎬ在家禽饲料中添加微藻ꎬ对肉鸡的生长性能没有任何影响ꎬ但会导致肌肉㊁皮肤㊁脂肪和肝脏变黄ꎬ而且颜色会随微藻添加量的增加而加深ꎬ而人们普遍认为颜色深的鸡肉品质更好ꎬ所以这也增加了鸡肉的商品价值[14ꎬ24]ꎮKang等[25]用新鲜的液态海藻(1%)补充家禽饲料ꎬ结果表明可以增加肉鸡质量ꎬ增加产肉量ꎬ提升肉品质ꎮ另外ꎬ用生物燃料生产中获得的脱脂小球藻和节旋藻作为饲料饲喂家禽ꎬ同样会对肉质产生积极影响[26]ꎮ2.2㊀微藻对反刍动物生产性能、畜产品品质的影响㊀㊀反刍动物日粮以富含亚油酸和α ̄亚麻酸的谷物或草料为基础ꎬ但如果饲料原料未受保护(即未包被)ꎬ则大部分的多不饱和脂肪酸在瘤胃中就会被生物氢化[27]ꎮ反刍动物日粮中的不饱和脂肪酸在瘤胃内经氢化作用ꎬ会转变为饱和脂肪酸ꎬ再进入小肠后被消化吸收ꎮ另外ꎬ瘤胃发酵所产生的大量挥发性脂肪酸(VFA)经微生物吸收合成产生的高级脂肪酸也多属于饱和性质ꎮ大约70%~95%的LA和85%~100%的ALA在离开瘤胃之前会被生物氢化ꎬ所以反刍动物的肉中多不饱和脂肪酸含量很低[28 ̄29]ꎮ目前ꎬ在畜牧养殖业中采用在饲料中添加鱼油㊁海洋微藻等来提高肉中EPA和DHA等PUFA含量ꎮ多项研究结果表明ꎬ微藻类添加剂可有效提高动物肉中EPA和DHA的含量ꎮ如徐晨晨[30]研究结果表明ꎬ使用富含DHA的微藻添加到牦牛的日粮中ꎬ可以改善牦牛的肉质ꎬ使肉中ALA含量增加1倍ꎬEPA和DHA含量分别增加2倍和3倍ꎮ最近研究结果证明ꎬ在奶牛养殖及牛奶生产方面ꎬ微藻是与豆粕相媲美的蛋白质饲料[9]ꎬ因此使用微藻作为奶牛饲料的研究逐渐增加ꎮ微藻对奶牛的泌乳性能以及营养物质向牛奶中转移的影响ꎬ在很大程度上取决于奶牛自身的生物合成能力[31]ꎮ有研究结果表明ꎬ奶牛日粮中添加微藻ꎬ可使牛奶中DHA含量增加4倍[32]ꎮ此外ꎬ苏峰祥等[33]研究结果表明ꎬ奶牛日粮中添加微藻粉可明显增加乳脂中二十二碳五烯酸㊁二十二碳六烯酸㊁花生四烯酸和油酸(C18ʒ1)的含量ꎮ奶牛养殖生产中常在饲料中添加裂壶藻(Schizochytriumsp.)和微绿球藻ꎬ以提高牛奶中有益脂肪酸的含量ꎬ而且研究发现在哺乳期间喂食富含ω ̄3FA的日粮ꎬ可减少前列腺素分泌ꎬ从而提高动物的生育能力和胚胎存活率[34]ꎮ此外ꎬ在饲料中添加5%~10%的微藻ꎬ可提高动物肉和奶中铁㊁碘㊁钾和锌等矿物质含量[35]ꎮ尽管富含ω ̄3FA的牛奶中ARA㊁EPA和DHA含量增加ꎬ但不会影响牛奶的氧化稳定性[32]ꎮ奶牛在日粮中所摄取的脂肪酸类型和丰富程度对牛奶品质有很大的影响ꎬ因此必须防止瘤胃内的生物氢化ꎬ建议使用包被的微藻以保护其含有的营养物质ꎬ使更多的ω ̄3FA被小肠吸收ꎬ然后转移到乳腺ꎮ2.3㊀微藻作为益生元对畜禽的影响益生元通过增强免疫系统防止病原体侵入体内ꎬ从而增强动物的免疫能力ꎬ使动物保持健康状态ꎮ具有益生元特性的最有前景的饲料成分是多糖类及其衍生物(如膳食纤维)[36]ꎮ目前ꎬ大量具有益生元效应的微藻被用于饲料行业ꎮ如小球藻可产生一种含有鼠李糖(52%)㊁阿拉伯糖和半乳糖的酸性多糖ꎬ该复合物具有免疫刺激特性ꎬ可通过抑制有害病原体的增殖调节免疫性能ꎬ维持机体健康[37]ꎮ同样ꎬ四爿藻的细胞壁也由酸性多糖(82%DW)组成ꎬ有利于肠道微生物菌群平衡[38]ꎮ研究结果表明杜氏盐藻产生的细胞外多糖也具有免疫刺激㊁抗病毒和抗肿瘤的特性[39]ꎮ因此ꎬ微藻不仅可以直接提供营养物质来改善动物的健康和生产性能ꎬ而且还可以通过改善肠道微生物区系间接地使动物受益ꎬ从而提高动物的健康水平ꎮ3㊀生产微藻类饲料面临的挑战3.1㊀使用微藻类原料的局限性目前ꎬ寻找营养素和添加剂以提升畜禽产品的抗氧化性来增加其经济价值是畜禽养殖业及饲料行业需要解决的难题ꎮ在猪日粮中添加富含n ̄4691江苏农业学报㊀2023年第39卷第9期3PUFA的饲料会对猪肉的感官指标㊁风味以及脂质氧化的速度和程度产生一定影响[40]ꎮShingfield等[41]发现ꎬ畜禽产品中PUFA累积除了会增加氧化风险外ꎬ还会影响肉类和牛奶的风味ꎮLee等[42]发现ꎬ肉类中PUFA含量增加ꎬ会加剧其脂质氧化并影响风味ꎮ此外ꎬ有研究结果表明ꎬ富含PUFA的牛奶和乳制品更容易氧化ꎬ最终可能对牛奶质量产生影响[43]ꎮ但可以通过使用抗氧化剂(如生育酚和类胡萝卜素)来减缓牛奶氧化速度ꎬ从而提高牛奶的品质ꎮ研究结果表明ꎬ可以通过在饲料中添加抗氧化组合剂ꎬ例如自由基猝灭剂㊁螯合剂(如柠檬酸钠)或还原剂(如异抗坏血酸钠)ꎬ最大限度地减缓脂质氧化ꎬ增强多不饱和脂肪酸的吸收ꎬ使其便于融入肉组织ꎬ同时保持肉的颜色ꎬ并在储存期间保持PUFA的含量ꎬ以保持或提升肉品质[42]ꎮ饲料中添加微藻可以为动物提供必要的营养物质如PUFA㊁类胡萝卜素ꎬ可以在丰富产品风味的同时提升保存时间ꎮ然而ꎬ因不同种类的微藻在代谢成分㊁蛋白质降解性和细胞壁组成方面存在一定差异ꎬ选择不同种类的微藻用于生产饲料可能对动物的生产性能有不同的影响[44]ꎮ并且ꎬ微藻的可消化率受细胞壁中纤维含量㊁不同品种和培养条件下的多糖含量㊁可与氨基酸反应形成不溶化合物的酚类化合物含量等因素影响[45]ꎻ同时ꎬ确定日粮中添加微藻的剂量范围也很重要ꎮ如Evans等[46]发现ꎬ在家禽日粮中添加不同比例(6%~21%)的节旋藻ꎬ日粮中微藻含量达到16%时ꎬ导致半胱氨酸和赖氨酸的消化率升高ꎬ才观察到对家禽肉质有积极影响ꎬ这可能是由于日粮中添加的大部分微藻的消化率低ꎮ最近ꎬ已有学者对12种微藻进行了生化组成和体外消化率的研究ꎬ研究结果表明ꎬ蛋白质含量在50%~65%之间的节旋藻和小球藻的消化率最高ꎮ富含纤维和脂质的周氏扁藻(Tetraselmis)的消化率最低ꎬ可能是由于细胞壁或胞外多糖限制了消化酶的作用[47]ꎮ此外ꎬMoheimani等[48]通过体外试验分析ꎬ证明了微藻在研磨㊁研磨+珠磨㊁研磨+珠磨+脱脂3种不同的加工处理方式下的消化率相似ꎮ3.2 微藻规模生产的经济可行性微藻由于其高生产率可作为生产能源及其他产品的一种可再生资源ꎬ而且其可以使用低质量的水塘来养殖ꎬ不需要占用耕地ꎮ即便如此ꎬ微藻的收获㊁加工等成本还是比其他常规原料更高ꎮ因此ꎬ需要优化培养和收获系统ꎬ同时改进微藻的加工方法ꎬ提高从微藻中获取有价值化合物的经济可行性ꎮ目前ꎬ中国市场上微藻每年生产量近5ˑ103tꎬ每1t的生产成本约为2.5ˑ104美元[49]ꎬ其中回收成本占总生产成本的20%~30%ꎮ由于微藻细胞的大小不一ꎬ直径为3~60μmꎬ所以收获具有一定挑战性[50]ꎮ微藻收获通常使用离心法㊁过滤法或重力沉降法进行脱水和浓缩ꎬ并且每个过程都有不同的能源需求ꎮ这些过程之前可能会使用苛性钠或絮凝剂(例如明矾ꎬ氢氧化镁等)进行沉淀预浓缩ꎬ便于随后的脱水[51]ꎮ然而ꎬ事实证明ꎬ化学絮凝剂会影响藻类的加工(脂质提取)ꎬ影响最终产品的质量[52]ꎮ收获难点还在于没有一种收获方法可以适用于所有类型的微藻ꎬ必须根据经验确定每种藻株的收获方式ꎬ而且还要考虑在应用时的影响因素ꎮ据报道ꎬ2021年全球微藻市场销售额达到了2.8ˑ108美元ꎬ预计2028年将达到4.1ˑ108美元[53]ꎮ目前中国微藻年产量为1ˑ104t干粉ꎬ其中80%为螺旋藻ꎬ10%为小球藻ꎬ8%为雨生红球藻ꎬ2%为盐生杜氏藻ꎮ这些微藻被加工生产成多种产品ꎬ用于制药㊁畜禽饲料㊁水产养殖㊁人类食品和食品添加(着色物质和抗氧化剂)等多种行业ꎬ如小球藻和栅藻等微藻产生的多种天然功能成分(如叶黄素㊁类胡萝卜素等)可用作抗氧化剂和着色剂ꎬ并且这类微藻中提取并纯化的产品的商业价值明显高于未加工的微藻ꎮ微藻中提取纯化的叶黄素的全球市场销售额到2021年达到1.6ˑ108美元[54]ꎻ2021年类胡萝卜素的市场销售额达到7.4ˑ109元ꎬ预计2028年将达到9.4ˑ109元[55]ꎮ尽管目前微藻的生产能力与市场需求仍然存在差距ꎬ但微藻供应世界市场的潜力非常大ꎮ微藻生产成本高的特点使其在饲料行业没有竞争力ꎬ但由于技术发展和不同的政策干预措施(如激励措施和碳税)ꎬ其作为畜禽饲料的使用率会越来越高ꎬ生产规模也会逐步扩大ꎮ从可持续发展的角度来看ꎬ微藻可以用于工业化饲料生产ꎮ微藻可以在不同的系统中培养ꎬ生产饲料用微藻最适宜用工业生物反应器和露天5691刘建辉等:微藻在畜禽饲料中应用研究进展池塘[56]ꎮTrivedi等[57]发现ꎬ可以用废水(如来自鱼类加工行业的废水)来培养生产微藻ꎬ例如ꎬ小球藻可以在未经处理的工业废水中有效培养且不需要添加营养物质ꎬ而且最终生产的微藻产品不含有病原体和毒素ꎬ可以作为饲料使用ꎮ此外ꎬ利用大气中CO2来培养生产微藻ꎬ不仅可以提高微藻的产量ꎬ而且有益于环境减碳ꎮ由此来看ꎬ微藻的生产不仅不会污染环境ꎬ还有可能改善环境ꎬ符合可持续发展理念ꎮ尽管规模化生产微藻有诸多益处ꎬ但根据现有的理论知识和生产设施ꎬ微藻产品的开发和使用在技术和经济方面仍然面临一些困难ꎮ4㊀展望微藻在动物饲料中有巨大应用潜力ꎬ其含有氨基酸㊁多不饱和脂肪酸以及类胡萝卜素和维生素等多种生物活性物质ꎬ作为动物饲料具有可持续性ꎬ可提高畜禽产品的品质ꎮ尽管微藻类物质被认为是豆粕等蛋白质饲料最合适的替代品ꎬ但其作为动物饲料利用仍存在一些困难ꎮ在动物体内的消化率和适宜的饲喂剂量是利用微藻作为动物饲料应解决的难题ꎻ此外ꎬ由于其生产成本高㊁生产工艺复杂ꎬ大规模生产应用微藻饲料具有经济成本压力ꎬ需要探索更加经济实惠的微藻原料生产工艺ꎮ近年来市场对于微藻饲料的需求不断增长ꎬ因此应优化改进其培养方式ꎬ使其生产方式更加经济高效ꎬ从而更加广泛应用于动物饲料生产ꎮ参考文献:[1]㊀韦良开ꎬ李㊀瑞ꎬ陈凤鸣ꎬ等.微藻的营养特性及其在畜牧业中应用的研究进展[J].动物营养学报ꎬ2019ꎬ31(3):1044 ̄1052. [2]㊀KUMARAꎬERGASSꎬYUANXꎬetal.EnhancedCO2fixationandbiofuelproductionviamicroalgae:recentdevelopmentsandfu ̄turedirections[J].TrendsBiotechnolꎬ2010ꎬ7(28):371 ̄380. [3]㊀CHENJꎬWANGYꎬBENEMANNJRꎬetal.MicroalgalindustryinChina:challengesandprospects[J].JournalofAppliedPhycol ̄ogyꎬ2016ꎬ28(2):715 ̄725.[4]㊀GREQUEDꎬSILVAVꎬGREQUEDꎬetal.Biologicallyactivemetabolitessynthesizedbymicroalgae[J].BiomedResearchInter ̄nationalꎬ2015(30):835761.[5]㊀CHAC N ̄LEETLꎬGONZ LEZ ̄MARIÑOGE.Microalgaefor healthy foods possibilitiesandchallenges[J].ComprehensiveReviewsinFoodScience&FoodSafetyꎬ2010ꎬ9(6):655 ̄675. [6]㊀于㊀雪ꎬ张㊀威ꎬ吴玉洁ꎬ等.微生物产色素机制及其生物活性[J].微生物学报ꎬ2022ꎬ62(4):1231 ̄1246.[7]㊀ORENA.AhundredyearsofDunaliellaresearch:1905-2005[J].SalineSystemsꎬ2005ꎬ1(2):2.[8]㊀JANNELSꎬCAROYꎬBERMUDESMꎬetal.Novelinsightsintothebiotechnologicalproductionofhaematococcuspluvialis ̄derivedastaxanthin:Advancesandkeychallengestoallowitsindustrialuseasnovelfoodingredient[J].JournalofMarineScienceandEngi ̄neeringꎬ2020ꎬ8(10):789.[9]㊀梁双振.源于海洋微藻生物活性肽的研究[D].福州:福州大学ꎬ2015.[10]和玉丹ꎬ邹君彪ꎬ袁金锋ꎬ等.海洋微藻在动物营养中的应用前景[J].饲料研究ꎬ2007(11):67 ̄69.[11]沈㊀奔ꎬ严啊妮ꎬ金亚倩ꎬ等.海藻在反刍动物生产中的应用研究进展[J].饲料工业ꎬ2022ꎬ43(15):12 ̄15.[12]朱辉权.饲喂DHA微藻粉对山羊乳品质的影响[D].北京:中国农业科学院ꎬ2021.[13]赵㊀杨ꎬ陈延金ꎬ陈颖洁.微藻在动物生产中的应用[J].畜牧兽医科技信息ꎬ2020(11):194.[14]宣雄智ꎬ李文嘉ꎬ李绍钰ꎬ等.藻类在猪和鸡养殖生产中的应用研究进展[J].中国畜牧兽医ꎬ2019ꎬ46(11):3262 ̄3269. [15]王成强ꎬ曹体宏ꎬ李宝山ꎬ等.混合微藻替代鱼油对大菱鲆幼鱼生长性能㊁体组成及肠道部分生化指标的影响[J].渔业科学进展ꎬ2022ꎬ43(4):158 ̄170.[16]IMENSꎬRIHABRꎬNABEELAꎬetal.Algae ̄derivedbioactivecompoundswithanti ̄lungcancerpotential[J].MarineDrugsꎬ2020ꎬ18(4):197.[17]朱㊀宏ꎬ梁克红ꎬ李光燃ꎬ等.ω ̄3多不饱和脂肪酸强化鸡蛋研究进展:生产㊁品质与健康功效[J].中国食物与营养ꎬ2022ꎬ28(9):38 ̄43.[18]吴永保ꎬ杨凌云ꎬ闫海洁ꎬ等.饲粮中添加微藻和亚麻籽提高鸡蛋黄中ω ̄3多不饱和脂肪酸含量对比研究[J].动物营养学报ꎬ2015ꎬ27(10):3188 ̄3197.[19]HERBERSMꎬVANELSWYKME.Dietarymarinealgaepro ̄motesefficientdepositionofn ̄3fattyacidsfortheproductionofenrichedshelleggs.[J].PoultryScienceꎬ1996ꎬ75(12):1501 ̄1507.[20]MORANCAꎬMORLACCHINIMꎬKEEGANJDꎬetal.Increas ̄ingtheω ̄3contentofhen seggsthroughdietarysupplementationwithaurantiochytriumlimacinummicroalgae:effectofinclusionrateonthetemporalpatternofdocosahexaenoicacidenrichmentꎬeffi ̄ciencyoftransferꎬandeggcharacteristics[J].TheJournalofAp ̄pliedPoultryResearchꎬ2019ꎬ28(2):329 ̄338.[21]ENGLMAIEROVÁMꎬSKRIVANMꎬBUBANCOVÁI.Acompari ̄sonofluteinꎬspray ̄driedChlorellaꎬandsyntheticcarotenoidseffectsonyolkcolourꎬoxidativestabilityꎬandreproductiveperform ̄anceoflayinghens[J].CzechJournalofAnimalScienceꎬ2013ꎬ58(9):412 ̄419.[22]FREDRIKSSONSꎬELWINGERKꎬPICKOVAJ.Fattyacidandcarotenoidcompositionofeggyolkasaneffectofmicroalgaeaddi ̄tiontofeedformulaforlayinghens[J].FoodChemistryꎬ2006ꎬ996691江苏农业学报㊀2023年第39卷第9期(3):530 ̄537.[23]LEMAHIEUCꎬBRUNEELCꎬTERMOTE ̄VERHALLERꎬetal.Dynamicsofomega ̄3longchainpolyunsaturatedfattyacidincorpo ̄rationineggyolkbyautotrophicmicroalgalsupplementation[J].EuropeanJournalofLipidScience&Technologyꎬ2015ꎬ117(9):1391 ̄1397.[24]LUMKKꎬKIMJꎬXINGL.Dualpotentialofmicroalgaeasasus ̄tainablebiofuelfeedstockandanimalfeed[J].JournalofAnimalScienceandBiotechnologyꎬ2013ꎬ4(1):53.[25]KANGHKꎬSALIMHMꎬAKTERNꎬetal.EffectofvariousformsofdietaryChlorellasupplementationongrowthperformanceꎬimmunecharacteristicsꎬandintestinalmicroflorapopulationofbroilerchickens[J].JournalofAppliedPoultryResearchꎬ2013ꎬ22(1):100 ̄108.[26]SWIATKIEWICZSꎬARCZEWSKA ̄WLOSEKAꎬJ ZEFIAKDꎬetal.Applicationofmicroalgaebiomassinpoultrynutrition[J].World sPoultryScienceJournalꎬ2015ꎬ71(4):663 ̄672. [27]SCOTTTWꎬCOOKLJꎬMILLSSC.Protectionofdietarypoly ̄unsaturatedfattyacidsagainstmicrobialhydrogenationinrumi ̄nants[J].JournaloftheAmericanOilChemists Societyꎬ1971ꎬ48(7):358 ̄364.[28]马秀花ꎬ扈志强ꎬ齐明江ꎬ等.多不饱和脂肪酸组合对滩羊肉品质㊁血清抗氧化指标及背最长肌共轭亚油酸含量的影响[J].动物营养学报ꎬ2022ꎬ34(1):457 ̄466.[29]普宣宣ꎬ李秋爽ꎬ王㊀敏ꎬ等.不饱和脂肪酸瘤胃微生物氢化与调控奶牛泌乳性能的研究进展[J].中国畜牧杂志ꎬ2022ꎬ58(10):8 ̄13.[30]徐晨晨.富含DHA的微藻对牦牛肉品质及脂质变化影响机制的研究[D].北京:中国农业科学院ꎬ2021.[31]ALTOMONTEIꎬSALARIFꎬLICITRARꎬetal.Useofmicroalgaeinruminantnutritionandimplicationsonmilkquality-areview[J].LivestockScienceꎬ2018ꎬ214:25 ̄35.[32]GLOVERKEꎬBUDGESꎬROSEMꎬetal.Effectoffeedingfreshforageandmarinealgaeonthefattyacidcompositionandoxidationofmilkandbutter[J].JournalofDairyScienceꎬ2012ꎬ95(6):2797 ̄2809.[33]苏峰祥ꎬ张延利ꎬ刘㊀强ꎬ等.日粮添加微藻粉对奶牛瘤胃发酵及乳脂脂肪酸组成的影响[J].山西农业科学ꎬ2021ꎬ49(5):656 ̄661.[34]WULLEPITNꎬHOSTENSMꎬGINNEBERGECꎬetal.Influenceofamarinealgaesupplementationontheoxidativestatusofplasmaindairycowsduringtheperiparturientperiod[J].PreventiveVet ̄erinaryMedicineꎬ2012ꎬ103(4):298 ̄303.[35]CHRISTAKIEꎬFLOROU ̄PANERIPꎬBONOSE.Microalgae:anovelingredientinnutrition[J].InternationalJournalofFoodSci ̄encesandNutritionꎬ2011ꎬ62(8):794 ̄799.[36]RAPOSODJꎬFILOMENAMꎬMORAISDꎬetal.Emergentsourcesofprebiotics:seaweedsandmicroalgae[J].MarDrugsꎬ2016ꎬ14(2):27.[37]GUPTASꎬGUPTACꎬPRAKASHDꎬetal.Prebioticefficiencyofbluegreenalgaeonprobioticsmicroorganisms[J].JournalofMi ̄crobiology&Experimentationꎬ2017ꎬ4(4).DOI:10.15406/jmen.2017.04.00120.[38]SASAAꎬTURKIAJꎬAFFANAꎬetal.Theinfluenceoftemper ̄atureandnutrientconcentrationsongrowthrateꎬbiomassꎬChloro ̄phyll ̄aꎬandbiochemicalcompositionsofTetraselmissuecica(Chlo ̄rophyta)[J].IOPConferenceSeries:EarthandEnvironmentalScienceꎬ2021ꎬ880.DOI:10.1088/1755 ̄1315/880/1/012014. [39]HAVASFꎬKRISPINSꎬCOHENMꎬetal.ADunaliellasalinaex ̄tractcounteractsskinagingunderintensesolarirradiationthankstoitsanti ̄glycationandanti ̄inflammatoryproperties[J].JournalofInvestigativeDermatologyꎬ2021ꎬ141(5):87.[40]谭㊀静ꎬ郜俊杰ꎬ侯建业ꎬ等.日粮中多不饱和脂肪酸n ̄6/n ̄3的比例对猪肉食用价值影响的研究进展[J].饲料研究ꎬ2015(6):21 ̄24.[41]SHINGFIELDKJꎬAHVENJÄRVISꎬTOIVONENVꎬetal.Effectofincrementallevelsofsunflower ̄seedoilinthedietonruminallipidmetabolisminlactatingcows[J].BritishJournalofNutritionꎬ2008ꎬ99(5)ꎬ971 ̄983.[42]LEESꎬFAUSTMANCꎬDJORDJEVICDꎬetal.Effectofantioxi ̄dantsonstabilizationofmeatproductsfortifiedwithn ̄3fattyacids[J].MeatScienceꎬ2006ꎬ72(1):18 ̄24.[43]李㊀宁.短期添加高水平亚麻籽对奶牛生产性能㊁瘤胃发酵和牛奶品质的影响[D].乌鲁木齐:新疆农业大学ꎬ2021. [44]李雨晨.高产PUFAs微藻的筛选㊁营养胁迫及其在鸡饲料中应用的研究[D].北京:北京化工大学ꎬ2017.[45]TIBBETTSSMꎬPATELAKISSJJꎬWHITNEY ̄LALONDECGꎬetal.NutrientcompositionandproteinqualityofmicroalgaemealsproducedfromthemarineprymnesiophytePavlovasp.459mass ̄cultivatedinenclosedphotobioreactorsforpotentialuseinsalmonidaquafeeds[J].JournalofAppliedPhycologyꎬ2020ꎬ32(1):299 ̄318.[46]EVANSAMꎬSMITHDLꎬMORITZJS.Effectsofalgaeincorpo ̄rationintobroilerstarterdietformulationsonnutrientdigestibilityand3to21dbirdperformance[J].TheJournalofAppliedPoultryResearchꎬ2015ꎬ24(2):206 ̄214.[47]NICCOLAIAꎬVENTURIMꎬGALLIVꎬetal.Developmentofnewmicroalgae ̄basedsourdough crostini :functionaleffectsofArthrospiraplatensis(Spirulina)addition[J].ScientificReportsꎬ2019ꎬ9(1):19433.[48]MOHEIMANINRꎬVADIVELOOAꎬAYREJMꎬetal.Nutrition ̄alprofileandinvitrodigestibilityofmicroalgaegrowninanaerobi ̄callydigestedpiggeryeffluent[J].AlgalResearchꎬ2018ꎬ35:362 ̄369.[49]KHANMIꎬSHINJHꎬKIMJD.Thepromisingfutureofmicroal ̄gae:currentstatusꎬchallengesꎬandoptimizationofasustainableandrenewableindustryforbiofuelsꎬfeedꎬandotherproducts[J].MicrobialCellFactoriesꎬ2018ꎬ17(1):36.[50]苏绮思ꎬ杨黎彬ꎬ周雪飞ꎬ等.微藻生物质能源技术进展[J].区域治理ꎬ2019(37):54 ̄56.7691刘建辉等:微藻在畜禽饲料中应用研究进展[51]DASPꎬTHAHERMIꎬHAKIMMAQMAꎬetal.Acompara ̄tivestudyofthegrowthofTetraselmissp.inlargescalefixeddepthanddecreasingdepthracewayponds[J].BioresourceTechnologyꎬ2016ꎬ216:114 ̄120.[52]薛溪发ꎬ张红兵ꎬ曹豪豪ꎬ等.微藻絮凝采收技术研究进展[J].安徽农学通报ꎬ2021ꎬ27(1):33 ̄36ꎬ67.[53]恒州博智.2022-2028全球及中国微藻行业研究及十四五规划分析报告[R].北京:恒州博智ꎬ2022.[54]恒州博智.2022-2028全球与中国叶黄素市场现状及未来发展趋势[R].北京:恒州博智ꎬ2022.[55]恒州博智.2022-2028全球及中国类胡萝卜素行业研究及十四五规划分析报告[R].北京:恒州博智ꎬ2022.[56]DBOWSKIMꎬZIELINSKIMꎬKAZIMIEROWICZJꎬetal.Mi ̄croalgaecultivationtechnologiesasanopportunityforbioenergeticsystemdevelopment advantagesandlimitations[J].Multidisci ̄plinaryDigitalPublishingInstituteꎬ2020ꎬ12(23):9980. [57]TRIVEDITꎬJAINDꎬMULLANꎬetal.ImprovementinbiomassꎬlipidproductionandbiodieselpropertiesofaeuryhalineChlorellavulgarisNIOCCVonmixotrophiccultivationinwastewaterfromafishprocessingplant[J].RenewableEnergyꎬ2019ꎬ139:326 ̄335.(责任编辑:成纾寒)8691江苏农业学报㊀2023年第39卷第9期。
我国蛋鸡营养与饲料研究进展
我国蛋鸡营养与饲料研究进展近年来,随着畜牧业的不断发展,畜牧行业存在的一些问题越来越突出,饲料原料匮乏、饲料利用率低以及环境污染问题日趋严重,与此同时,人们对畜产品的安全、营养等方面的期望和要求越来越高,因此蛋鸡营养的研究重点也在随之发生转变。
在过去的 5 年间,中国蛋鸡营养研究工作者围绕蛋鸡营养中的重要内容———能量、蛋白质与氨基酸、矿物元素、维生素等方面,从原料价值检测、蛋鸡营养需要量、蛋品质量、生态环保、动物福利等宏观方面到营养与生理生化等机制研究上系统深入地开展了诸多研究工作,并取得了显著进展。
1 能量家禽饲料成本的3 /4 与能量有关,能量是影响家禽饲料价值的重要因素。
在适温环境下、产蛋率为100%时,笼养母鸡每产1枚蛋需要的代谢能为 1.24 MJ/d。
鸡需要的能量主要来自饲粮中碳水化合物、脂肪和蛋白质的化学能,其中谷物饲料含有较多的碳水化合物,占饲粮的 70% ~ 80%。
准确评估家禽饲粮中有效能含量和确定家禽能量需要量,不仅可以确定原料的品质、提高能量利用效率、降低饲料成本,也能够预测家禽的生产性能,更是减少排放的关键。
1.1 能量需要量和预测模型代谢能体系是目前用于家禽饲料原料能值评定的成熟体系,在家禽营养和饲粮配方中被广泛使用。
但和净能体系相比,代谢能体系降低了不同原料能值评定的准确性,因为它忽略了不同原料成分在家禽摄食和消化过程中的热增耗差异对原料能值评价的影响。
因此,近几年家禽营养学界的研究者认为,在家禽饲粮配方中使用净能系统具有重要的意义。
多种因素会影响净能测定的结果,如蛋鸡品种、饲料成分、蛋鸡的状态、饲养环境、测定方法。
班志彬等[1-2]利用新型 12 室并联禽用开放回流式呼吸测热装置,测定了海兰褐蛋鸡和吉林芦花鸡的维持净能的需要量分别为368.79和 449.24 kJ/( kg B W0.75·d) ,测得不同类型玉米在海兰褐蛋鸡的表观代谢能和净能分别为15.06 ~ 16.19 MJ/kg 和 11.29 ~ 12.57 MJ/kg,新收获且已熟化好的玉米显著优于陈化玉米[3]。
裂殖壶藻在水产养殖中的作用及其开发
裂殖壶藻在水产养殖中的作用及其开发裂殖壶藻(Schizochytrium),又名裂殖壶菌、裂壶藻,属于真菌门、卵菌纲、水霉目、破囊壶菌科的一类海洋真菌,单细胞、球形(Nakahara 和Yokochi,1996)。
裂殖壶藻细胞富含大量对人体有用的活性物质,如油脂、色素、角鲨烯等。
对裂殖壶藻营养成分研究分析表明,其生化组分主要为脂类、蛋白和总糖,其中脂肪含量可占细胞干重50%以上,而ω-3 不饱和脂肪酸DHA 就高达20%以上(李美玉等,2012;朱路英等,2007)。
裂壶藻能够在异养条件下培养,易于大规模商业化生产,还可通过培养基及发酵工艺的调整来控制细胞内的DHA 含量,是一种富含DHA的重要资源。
1 裂殖壶藻在水产养殖中的应用途径研究表明,保证饲料中充足的DHA,可显着提高鱼、虾、蟹等水产动物对环境变化的忍耐力,降低白化病发病率,从而提高存活率,并促进生长发育。
国内一些裂殖壶藻产品的生产企业也相继开展了一系列裂殖壶藻DHA 的应用试验,主要是在水产饲料中的添加效果方面,表明裂殖壶藻DHA 对改善虹鳟、鲟鱼、石斑鱼的鱼卵孵化率,以及鱼苗成活率、肉质、肉色、饵料系数、鱼肉DHA含量等均具有良好的效果。
1.1 直接投喂新鲜藻液裂殖壶藻体型微小(4 ~13 μm),可作为水产动物苗种的直接开口饵料,其富含DHA 且易于培养、产量高。
直接投喂,相当于婴儿母乳,可作为一种高DHA 含量的优良强化饵料,提高苗种生长性能和成活率。
大量研究表明,多数虾蟹贝及部分鱼类的幼体阶段大多以植物性饵料为食,单细胞藻类的种类、数量与质量直接决定其人工育苗的成败(王维娜等,2000)。
孙杰等(2008)通过微藻与西施舌混养不仅降低了水体中氨氮质量浓度,而且提高了幼贝的成活率及生长量。
朱路英等(2009)研究表明,裂殖壶藻可作为海水仔稚鱼、牡蛎等贝类的一种高DHA 含量的优良强化饵料。
1.2 作为配合饲料的营养添加剂规模化培养富含DHA 的裂殖壶藻,经过处理可作为仔鱼等基础饲料的营养强化添加剂,即微藻DHA 饲料。
藻生物技术在农业中的应用
藻生物技术在农业中的应用
藻生物技术在农业中的应用主要体现在以下几个方面:
生物肥料:微藻可以作为一种独特的生物肥料。
它们富含氮、磷、钾等多种营养元素,其中藻胆蛋白是一种天然的植物生长激素,有助于植物的生长发育。
此外,微藻还具有丰富的有机酸和植物激素,可以提高土壤肥力,改善土壤结构,增加土壤水分保持能力,从而提高农作物的产量和质量。
这种肥料不仅高效环保,还可以替代传统化肥,降低对化学肥料的依赖,减少农业面源污染的风险。
饲料添加剂:微藻富含丰富的蛋白质、脂肪、矿物质和维生素等营养物质,因此可以作为饲料添加剂用于畜禽养殖中。
与传统饲料相比,微藻饲料具有蛋白质含量高、脂肪含量低的特点,可以提高畜禽的饲料转化率,降低养殖成本。
此外,微藻中的多种营养物质还可以增强畜禽的免疫力,减少疾病的发生,改善肉质和蛋品的品质,提高畜禽养殖的经济效益。
促进植株生长:海藻肥富含天然植物生长调节剂,能够促进种子萌发及植株生长。
例如,海藻液体提取物可以提高番茄种子发芽率和活力,促进早期发芽、增加株高、叶枝数和产量。
农业环境修复:藻类资源的固碳、固氮以及解磷作用,可提高土壤营养物质含量,调节土壤微生物活力,促进植物生长。
藻类细胞的生物吸附性还有助于重金属污染土壤的修复。
总之,藻生物技术在农业中具有广阔的应用前景和巨大的开发价值,有望为农业的可持续发展提供重要的支持。
如需更多信息,可以查阅生物技术或农业科学领域的文献,了解藻生物技术在农业中的最新应用进展。
日粮添加裂壶藻粉对奶牛生产性能和乳品质的影响
不饱和脂肪酸水平显著提升(P<0.05),且改进了n-3:n-6脂肪酸的比例。添加裂壶藻粉对产奶量无影响,但
添加量达300g/(头·d)时乳脂率极显著降低(P<0.01),DHA的转化率从13.50%降至11.60%。本试验条件
下,裂壶藻粉在日粮中的适宜添加量为150~250g/(头·d),此时牛奶中DHA含量稳定达到10~20mg/100mL。
1 材料与方法
5
饲料
2020·1
饲养 FEED & FEEDING
1.1 试验材料 基础日粮,裂壶藻粉(由厦门汇盛生物有限公司提
供,含15%DHA)。
1.2 试验动物及管理 试验在福建省福清江镜华侨农场奶牛场进行。按年
龄、胎次(1~3胎次的经产奶牛)选取42头经临床检查
健康的荷斯坦牛。供试牛群按照奶牛场现行饲养制度管
2020·1 饲料 FEED & FEEDING 饲养
日粮添加裂壶藻粉对奶牛生产性能和乳品质 的影响
苏世灿1,王建烽1,刘庆华2,陈水荣2,陈礼毅1 (1.厦门汇盛生物有限公司,厦门 361000;2.福建农林大学动物科学学院,福州 350002)
中图分类号:S823.4 文献标识码:A 文章编号:1004-4264(2020)01-0005-05
本试验在奶牛日粮中添加裂壶藻粉生产原生DHA牛 奶,研究添加裂壶藻粉对奶牛的生产性能及DHA在牛奶 中富集的有效性和含量稳定性的影响,并且确定裂壶藻 粉的最适宜添加量,比较DHA牛奶与普通牛奶的脂肪酸 组成差异,检测DHA在甘油三脂sn-2位的含量,为裂 壶藻粉在原生DHA牛奶生产中的添加应用提供科学的理 论依据。
粗灰分
0.8% 羊草 10%
NDF
维生素E和裂壶藻对中国对虾生长及TLR/NF—κB表达水平的影响
K) s 活性
J进而影 响许 多基 因的转 录调控 , , 引起
机体 免疫 水平 发 生 变化 。裂 壶藻 (cicyrm s. Sh oht p ) z w
收 稿 日期 :0 1 0— 5 接 收 日期 :0 2—0 0 2 1 —1 2 ; 21 3— 1
[ 国 渔业 质量 与标 准 ,02,( )3 4 ] 中 2 1 2 2 :7— 4
关键词 : 维生素 E; 裂壶藻 ; 中国对虾 ;L N T R; F—K B
中 图分 类号 :9 ¥6 文献标志码 : A 文 章 编 号 :0 5—13 (0 2 0 0 3 0 29 83 2 1 )2— 0 7— 8
重要 的角色 。V 作为一种免 疫增 强剂 , 防止 自由 能 基对 细胞和 生物膜 的破 坏 , 护 不饱 和脂 肪 酸免 受 过 保 氧化 作用 J甚至 能 提 高虾 类对 盐 度急 性 突变 引 起 ,
响 。 旨在探 讨 V 协 同裂 壶 藻 对 中 国对 虾 免 疫 功 能 的调节 机理 及确定 V 和 裂壶 藻 的最 佳添 加量 。
本 研究 通 过 用 添 加 V 及 裂 壶 藻 的饲 料 喂 养 中 国对虾 , 研究 V 及 裂壶 藻 对 中 国对 虾生 长 和 T l样 o l 受体(L 及 N T R) F—K B两 种 免 疫 功 能 基 因 的表 达 影
料 中添加 免疫 增强 剂可 明显增 强对 虾 自身 免疫力 , 提 高对 虾 的生长 率及存 活率 J 。因此 , 提 高对 虾 自 从
身免 疫力 着手 来预 防对 虾病 害 的爆 发 和流行 , 是一 条
可行 的措施 。
N F—K B是 一 类 存 在 于 多 种 组 织 的多 种 细 胞 中 的 具 有 多 向 转 录 调 节 作 用 的核 蛋 白 因 子 。 它 位 于
裂壶藻粉添加剂及应用于种苗培育、水产养殖、畜禽养殖[发明专利]
专利名称:裂壶藻粉添加剂及应用于种苗培育、水产养殖、畜禽养殖
专利类型:发明专利
发明人:陈水荣,钟惠昌,陈礼毅
申请号:CN201110048660.3
申请日:20110301
公开号:CN102160604A
公开日:
20110824
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开一种裂壶藻粉添加剂,按重量份数由0.5~2份裂壶藻粉、0.1~1份V、0.01~1份胡萝卜素混合而成。
本发明用于种苗培育上,能提高幼体成活率,免疫力、抗病力和抗应激能力;用于水产养殖上,能提高亲本的性成熟,提高产卵量、卵子质量和孵化率;作为禽蛋的饲料添加剂,能将DHA有效地富集于蛋黄中,降低胆固醇含量;作为奶牛、奶羊的饲料添加剂,它能将DHA有效地富集于牛奶、羊奶中,产出高DHA含量的奶制品;同时,作为饲料,能改善养殖品种的肉类品质及口感,因而裂壶藻粉的使用范围极广。
申请人:厦门汇盛生物有限公司
地址:361000 福建省厦门市同安区同吉工业区同集中路1337号
国籍:CN
代理机构:厦门市新华专利商标代理有限公司
代理人:李宁
更多信息请下载全文后查看。
螺旋藻、裂壶藻和大型溞粉组合饲料对红草金鱼生长、体色和生理生
收 稿 日 期 :2019 - 09 - 06 基金项目:天津市水产产业技术体系创新团队淡水鱼营养岗位( ITTFRS2017003) 作者简介:刘梦雨( 1995—) ,女,江西丰城人,本科生,研究方向为水产动物营养与饲料学。 E⁃mail: 1947945559@ qq.com ∗同等贡献作者 ∗∗通信作者:白东清,教授,硕士生导师,E⁃mail: 445425696@ qq.com
(1.天津农学院水产学院,天津市水产生态及养殖重点实验室,天津 300384;2.天津市静海区畜牧水产业 发展服务中心,天津 301600;3.天津市水产研究所,天津 300202;4.天津现代晨辉 科技集团有限公司,天津市水族动物功能性饲料企业重点实验室,天津 301800)
摘 要: 本试验旨在研究不同添加水平的螺旋藻、裂壶藻、大型溞粉组合饲料对红草金鱼( Car⁃ assius auratus red var.) 生长、体色和生理生化指标的影响。 选取初始体重( 21.77 ±1.38) g、初始 体长(8.79±0.55) cm 的健康红草金鱼 300 尾,随机分为 5 组( 每组 3 个重复,每个重复 20 尾 鱼) ,分别投喂含不同水平螺旋藻、裂壶藻和大型溞粉的组合饲料 60 d。 其中,C 组( 对照组) 饲 料中不含螺旋藻、裂壶藻和大型溞粉;C1 组饲料中含 4.0%螺旋藻、1.0%裂壶藻、4.0%大型溞粉; C2 组饲料中含 6.0%螺旋藻、1.5%裂壶藻、6.0%大型溞粉;C3 组饲料中含 8.0% 螺旋藻、2.0% 裂 壶藻、8.0%大型溞粉;C4 组饲料中含 10.0%螺旋藻、2.5%裂壶藻、10.0%大型溞粉。 分别于第 30 天和第 60 天取样,测定生长指标、组织类胡萝卜素含量、体表色度和体内生理生化指标。 结果 显示:投喂 30 d 时,C1、C2 组的蛋白质效率、特定生长率与增重率较 C 组显著提高( P<0.05) ,饲 料系数较 C 组显著降低( P<0.05) ;投喂 60 d 时,C2、C3 组蛋白质效率、特定生长率、肥满度与增 重率较 C 组显著提高( P<0.05) ,同时 C3 组饲料系数较 C 组显著降低( P<0.05) 。 与 C 组相比, 投喂 30 d 时 C2 组皮肤与鳞片中类胡萝卜素含量显著提高( P<0.05) ;投喂 60 d 时 C2 组皮肤与 鳍条中类胡萝卜素含量显著提高( P<0.05) 。 投喂 30 与 60 d 时,体表亮度( L∗) 与红度( a∗) 值 的最大值均出现在 C3 组,并显著高于 C 组( P<0.05) 。 投喂 30 与 60 d 时,血清和各组织中超氧 化物歧化酶( SOD) 、过氧化氢酶( CAT) 活性与一氧化氮( NO) 含量的最大值、丙二醛( MDA) 含 量的最小值以及血清中甘油三酯( TG) 与总胆固醇( T⁃CHO) 含量的最小值均出现 C3 组,且 C3 组上述指标与 C 组的差异均达到显著水平( P<0.05) 。 综合分析生长、体色和生理生化指标,红 草金鱼饲料中添加 8.0%螺旋藻、2.0%裂壶藻和 8.0%大型溞粉较为适宜。 关键词: 红草金鱼;螺旋藻;裂壶藻;大型溞粉;生长;体色;生理生化指标 中图分类号:S963 文献标识码:A 文章编号:1006⁃267X( 2020) 03⁃1454⁃11
裂殖壶藻油替代鱼油对草鱼生长、健康状况及脂质代谢影响的研究
摘要摘要鱼油作为n-3长链多不饱和脂肪酸(LC PUFA)的重要来源,资源短缺且价格高昂,寻找经济可行和环境可持续的鱼油替代品是全球水产养殖业的重要任务。
近年来,一些含有丰富n-3LC PUFA的微藻产品如裂殖壶藻(Schizochytrium sp.)成为了理想的鱼油替代源。
本研究以草鱼为研究对象,以鱼油为对照,评估了日粮中添加裂殖壶藻油工业生产副产品(硬脂和蜡脂)对草鱼幼鱼生长、体成分、抗氧化性能、脂质代谢的影响,并通过补充外源性EPA,探讨了其作用机制,旨在为鱼油的替代和裂殖壶藻工业副产品的利用提供基础资料。
试验一为探究裂殖壶藻油(硬脂和蜡脂)替代鱼油对草鱼幼鱼生长性能,脂质代谢和抗氧化状态的影响,以不含n-3LC PUFA的基础日粮为对照组,三个处理组分别以鱼油(FO),硬脂(SO)和蜡脂(WGO)提供0.52%n-3LC PUFA的日粮饲养草鱼(12.71g±0.99g)56天。
结果显示:(1)SO组特定生长率显著高于FO组和WGO组且均显著高于对照组(P<0.05);(2)SO组肌肉和全鱼粗蛋白含量显著增加,FO、SO和WGO组的全鱼粗脂肪含量和腹腔脂肪细胞体积显著低于对照组(P<0.05);(3)FO、SO 和WGO组肌肉中DHA和n-3LC PUFA的水平显著提高(P<0.05),且n-3LC PUFA优先沉积于肌肉的极性脂,脂肪酸健康指数方面,血栓形成指数(TI)在各组间无差异(P>0.05),SO组和WGO组的动脉粥样硬化指数(AI)显著高于FO组,而胆固醇血症指数(h/H)显著低于FO组(P<0.05);(4)FO、SO和WGO组血清总抗氧化能力(T-AOC)活性显著升高,肝胰腺T-AOC活性在FO组和SO组显著升高(P<0.05);FO组的超氧化物歧化酶(SOD)在肝脏和血清中均显著高于其他组(P<0.05);FO和SO组肝胰腺丙二醛(MDA)含量高于对照组(P<0.05);(5)FO、SO和WGO组的水解相关基因ATGL的mRNA表达水平在脂肪组织中明显上调,氨基酸分解代谢相关基因GLDH的mRNA表达水平在肌肉中明显下调,且SO组GLDH的mRNA表达水平显著低于FO组(P<0.05)。
裂壶藻营养价值及其在动物生产中的应用进展
河南农业科学,2021,50(3):1-10Journal of Henan Agricultural Sciencesdoi :10.15933/ki.1004-3268.2021.03.001收稿日期:2020-09-06基金项目:山东省高等学校青创人才引育计划项目(S190007170001);首批山东省职业教育名师工作室项目(鲁教师函 20181号);国家教学资源库项目(教职成司函 2019 26号)作者简介:张新明(1978-),男,河北石家庄人,副教授,硕士,主要从事水产养殖生物学研究㊂E -mail:zxm9706@裂壶藻营养价值及其在动物生产中的应用进展张新明1,2,赵㊀璐1,3,胡晓文1(1.日照职业技术学院海洋工程学院,山东日照276826;2.日照市海洋生物工程技术研究中心,山东日照276826;3.中国海洋大学海洋生命学院,山东青岛266003)摘要:裂壶藻营养价值丰富,尤其含有动物生长所需的二十二碳六烯酸(Docosahexaenoic acid ,DHA )等必需脂肪酸,在动物生产中有非常好的应用前景㊂综述了裂壶藻的基本营养价值㊁生物活性物质,分析了环境因素对裂壶藻DHA 产量的影响,阐述了裂壶藻在提高动物生长性能和存活率㊁提高产品的营养价值㊁促进动物机体对脂肪的代谢和提高机体非特异性免疫能力方面的应用,并且对裂壶藻在动物饲料及添加剂方面的应用前景进行了展望,以期为裂壶藻的开发应用提供参考㊂关键词:裂壶藻;营养价值;DHA ;活性物质;生长;免疫中图分类号:S435.11㊀㊀文献标志码:A㊀㊀文章编号:1004-3268(2021)03-0001-10Progress on Nutritional Value of Schizochytrium limacinum andIts Application in Animal ProductionZHANG Xinming 1,2,ZHAO Lu 1,3,HU Xiaowen 1(1.Department of Marine Engineering,Rizhao Polytechnic,Rizhao 276826,China;2.Rizhao Marine Biological Engineering Technology Research Center,Rizhao 276826,China;3.College of Marine Life Sciences,Ocean University of China,Qingdao 266003,China)Abstract :Schizochytrium limacinum is rich in nutritional value,especially essential fatty acids such as DHA required for animal growth,so it has good application prospects in animal production.The basic nutritional value and biologically active substances of Schizochytrium limacinum were reviewed,and the influence of environmental factors on the production of Schizochytrium limacinum DHA was analyzed.The application of Schizochytrium limacinum in improving the growth performance and survival rate of animals,increasing the nutritional value of products,and promoting the fat metabolism and improving non-specific immunity of the body was reviewed.The application prospects of Schizochytrium limacinum in animal feed and additives were prospected,aiming to provide reference for the development and application of Schizochytrium limacinum .Key words :Schizochytrium limacinum ;Nutritional value;DHA;Active substance;Growth;Immunity㊀㊀裂壶藻(Schizochytrium limacinum )是一种海洋微藻,在分类上属于真核生物域,囊泡藻界,异鞭藻类,双环门㊂它易于规模化生产,适合大范围推广和使用[1]㊂裂壶藻为较小的球形,适于被幼仔水生动物捕食,具有较高的饵料效率和开发利用价值[2]㊂裂壶藻含有丰富的高度不饱和脂肪酸二十二碳六烯酸(Docosahexaenoic acid,DHA)和蛋白质㊁矿物质等营养物质,其营养价值与碳源㊁氮源㊁pH 值㊁外源性添加物等环境条件有关[3-7],同时裂壶藻含有多糖㊁活性肽㊁角鲨烯等物质[2,8-10],在动物生产中具有非常好的应用前景㊂裂壶藻作为饲料添加剂直接在饲料中添加,或替代部分蛋白源和油脂在鱼类㊁虾类等水生动物以及蛋鸡中广泛应用,具有提高存活率,提高产品DHA 含量,增强体色,促进脂肪代谢,提高非特异性免疫能力等功效[11-13],其效果与添加量㊁添加方式㊁裂壶藻来源等因素有关㊂对裂壶藻的营养河南农业科学第50卷效用㊁活性物质㊁对环境的响应机制和在动物生产中的应用情况进行综述,以期为裂壶藻开发利用提供参考㊂1㊀裂壶藻的营养价值1.1㊀裂壶藻的基本营养裂壶藻营养丰富,不仅含有蛋白质㊁脂肪㊁糖类㊁灰分等常规营养物质,而且含有丰富的必需氨基酸和DHA等高不饱和脂肪酸,是一种具有重要应用价值的微藻㊂裂壶藻的营养成分因种类不同而有所差异,研究人员对不同种类的裂壶藻营养物含量的测量值差异比较大(表1)㊂从表1可以看出,裂壶藻蛋白质含量为9.35%~ 42.51%,脂肪含量为18.98%~56%,糖类含量为5.27%~29.26%,灰分含量为4.85%~12%㊂裂壶藻还含有丰富的Mg㊁Ca㊁Na㊁Fe等元素,含有少量的Cu㊁Mn㊁K㊁Zn㊁Al,含有微量的Pb[16]㊂表1㊀裂壶藻基本营养成分Tab.1㊀Basic nutrients of Schizochytrium limacinum%种类Species蛋白质Protein脂肪Fat糖类Sugar灰分Ash文献Literature EDMS19.2633.718.98[14] Alltech9.627.0[15]无棣绿奇Wudi Lüqi15.4943.9729.269.79[16] 2000型Model200039321312[17] 3050型Model30501256148SR21诱变株(A)SR21mutant(A)9.3542.83 5.27 4.85[2] SR21诱变株(B)SR21mutant(B)42.5118.98 6.38 5.72㊀㊀裂壶藻主要营养成分为蛋白质和脂类,同时含有少量的糖类和灰分㊂裂壶藻蛋白质和脂肪含量因培养条件不同产生很大的差异,而糖类和灰分的含量相对稳定㊂以豆粕水解物为氮源时,主要成分是脂类(含量为42.83%),其次是蛋白质(含量为9.35%);以酵母提取物为氮源时,主要成分是蛋白质(含量为42.51%),其次是脂类(含量为18.98%)㊂2种条件下总糖和灰分含量变化不大(含量分别为5.27%~6.38%㊁4.85%~5.72%)[2]㊂裂壶藻含有16种氨基酸(10种必需氨基酸和6种非必需氨基酸),谷氨酸㊁天冬氨酸㊁脯氨酸㊁亮氨酸含量较高,组氨酸㊁蛋氨酸㊁酪氨酸㊁异亮氨酸含量最低㊂不同的培养基对氨基酸的含量也会产生影响㊂分别以豆粕水解物和酵母提取物为氮源时,氨基酸组成种类相同,总氨基酸含量分别为7.38%和39.7%,必需氨基酸均占总氨基酸总量的40%左右㊂从种类上来看,2种氮源条件下分别以谷氨酸㊁天冬氨酸和谷氨酸㊁精氨酸含量较高,精氨酸㊁组氨酸和蛋氨酸㊁组氨酸含量最低[2,18]㊂裂壶藻含有丰富的不饱和脂肪酸,尤其是DHA 含量非常高㊂裂壶藻脂肪酸含量占干质量的18.3%~ 25.2%,总脂肪酸主要由DHA(C22ʒ6n-3)㊁二十二碳五烯酸(Docosapentaenoic acid,DPA)(C22ʒ5n-6)和棕榈酸(C16ʒ0)组成,其中多不饱和脂肪酸(Polyunsaturated fatty acid,PUFA)DHA含量占总脂肪酸含量的39.62%~ 49.84%,DPA含量约为12.5%,棕榈酸约为41.8%~ 46.04%,二十碳五烯酸(Eicosapentaenoic acid, EPA)和n-6PUFA含量较少,EPA含量占总脂肪酸含量的1.25%[16,19-22]㊂裂壶藻含有17种脂肪酸,其中饱和脂肪酸(Saturated fatty acid,SFA)9种,PUFA8种,脂肪酸含量最丰富的主要为C16ʒ0和C22ʒ6n-3(DHA)㊂脂肪酸含量与培养条件有关,分别以豆粕水解物和酵母提取物为氮源时,总脂肪酸中DHA含量分别为36.84%和28.63%[2]㊂1.2㊀裂壶藻油脂的主要成分裂壶藻油脂主要包括甘油酯㊁磷脂和不皂化物3类物质㊂甘油酯以甘油三酯为主,磷脂以磷脂酰胆碱为主,不皂化物包括烷烃㊁二丁基羟基甲苯㊁角鲨烯㊁胆固醇㊁麦角固醇㊁豆甾醇㊁β-谷甾醇㊁环阿屯醇,角鲨烯和胆固醇的含量分别为19.99mg/g和40.93mg/g㊂裂壶藻总油脂由73.60%~87.86%中性脂类和11.32%~26.40%极性脂类组成,极性脂中DHA质量分数(52.01%~76.10%)显著高于中性脂(34.80%~35.51%)㊂裂壶藻合成的色素主要有虾青素㊁β-胡萝卜素㊁角黄素等,β-胡萝卜素含量为34.91μg/g[8-9,21]㊂1.3㊀裂壶藻的生物活性物质裂壶藻除含有常规营养物外,还含有多糖㊁活性肽等具有免疫活性或抗菌活性的物质㊂宋泽等[16]研究发现,裂壶藻可溶性多糖提取率为2.13%,其多糖含量为49.81%,多糖的单糖主要以半乳糖为主(56.84%),并含有少量的甘露糖㊁鼠李糖,另外还含有少量的葡萄糖㊁木糖;硫酸基含量为4.76%,多糖的硫酸基团主要位于半乳糖残基的C6位㊂曹欢等[23]从裂壶藻中获得2种纯品多糖,相对分子质量分别为39.8ku和103.8ku,主要为硫酸半乳聚糖,其硫酸酯基主要在半乳糖残基的C6位㊂汪少芸等[24]从裂壶藻中分离得到酸性多糖㊁弱碱性多糖和碱性多糖等3个主要组分,结果表明,弱碱性多糖具有较高的抗氧化活性;酸性多糖㊁弱碱性多糖和碱2㊀第3期张新明等:裂壶藻营养价值及其在动物生产中的应用进展性多糖对苹果轮纹病菌㊁瓜果腐霉病菌㊁葡萄灰霉病菌和甜瓜枯萎病菌有一定强度的抗菌性,其中对葡萄灰霉病菌抑菌效果较为明显㊂梁双振[10]从裂壶藻藻粕酶解提取物得到活性物质为分子质量不足3000u的蛋白肽及酶解肽混合物㊂蛋白肽对小鼠体外炎症具有一定的抵抗作用㊂酶解肽对金黄色葡萄球菌抑菌性最强,大肠杆菌次之,沙门菌最弱㊂裂壶藻DHA具有较强的免疫增强活性,在一定条件下,可显著提升吞噬细胞的增殖能力及吞噬活性㊁细胞酸性磷酸酶(Acid phosphatase,AKP)和溶菌酶的分泌及活性[25]㊂裂壶藻藻粕胰蛋白酶酶解生物活性肽添加质量浓度为0.1~0.001g/L 时,能明显促进成纤维细胞的增殖㊂活性肽能够维持小鼠肠道黏膜相对较好的吸收代谢能力,具有抗炎的生物活性,可以治疗肠道炎症,功效优于诺氟沙星[26]㊂2㊀裂壶藻DHA对环境的响应机制无机盐类对裂壶藻生长和发酵产物的积累具有非常重要的影响,在培养基中适量添加无机盐能显著提高裂壶藻中DHA产量㊂NaCl与细胞内相关酶系和酶活性的改变有关,在培养过程中,裂壶藻油脂产量㊁DHA产量随着NaCl质量浓度的增大而增加,质量浓度为3g/L时,DHA产量最大㊂镁是裂壶藻代谢关键酶的激活剂㊂随着Mg2+质量浓度的增加,油脂产量也增加,裂壶藻的培养过程中,MgSO4质量浓度为6g/L时,油脂产量和DHA产量最大㊂磷在细胞的生理代谢过程中发挥着重要作用,是机体重要化合物(如核苷酸㊁磷脂㊁三磷酸腺苷酶等)的组成成分,磷酸盐质量浓度会影响脂肪酸代谢中某一关键酶的活性,裂壶藻培养过程中油脂产量和DHA 产量最大时,KH2PO4最佳质量浓度为4.5g/L[27]㊂碳源㊁氮源种类和质量浓度同样会影响裂壶藻的生长和脂肪物质的积累㊂3%~6%葡萄糖作为碳源能明显促进裂壶藻生长和DHA积累;氮源质量浓度提高能促进机体生长,对DHA含量无显著影响[28]㊂碳源㊁氮源质量浓度对裂壶藻生长和脂肪酸组成影响不同,分别以葡萄糖和豆粕水解物为碳源和氮源,质量浓度高时细胞生物量较高,而质量浓度较低时,细胞总脂含量以及总脂中的DHA含量较高[3]㊂裂壶藻产油量和DHA产量均随着葡萄糖质量浓度增加(20~80g/L)而升高,质量浓度再增加会发生抑制作用㊂较高的初始氮源质量浓度对机体生长有利,但对油脂合成和DHA的积累会产生负面影响[4]㊂甘油作为碳源时,虽然利用率高,但是其油脂产量却比葡萄糖作为碳源时低[8]㊂裂壶藻高产油脂的最优碳氮比约为5ʒ1,而高产DHA的最佳碳氮比约为2.5ʒ1,高油脂产量与最优DHA产量并不同步,高碳氮比有利于脂质的积累,较低碳氮比有利于DHA的合成[21]㊂而康晶等[5]研究发现, 0.4g/L氮源最适合裂壶藻油脂和DHA积累,最佳CʒN为80ʒ1㊂温度㊁溶解氧和pH值同样会影响裂壶藻生长和产油量㊂机体生物量和产油量随着温度的升高(18~28ħ)而增加,而DHA产量超过24ħ会降低[4]㊂低溶氧不利于机体生长但有利于DHA合成,氮源限制时溶氧水平为5%条件下利于DHA发酵,DHA产量达11.5g/L,占总脂肪酸含量的百分比为44.41%[5]㊂培养液pH值对裂壶藻生长及其油脂产量㊁DHA产量都有很大的影响,在pH值3~ 9,生物量随pH值升高而降低[28];pH值5~7有利于机体生长;pH值3~4有利于油脂和DHA的积累㊂发酵培养前4d pH值为3,后2d pH值为5条件下,其总脂和DHA的产量较大,分别为9.92g/L 和4.14g/L[6]㊂添加外源添加剂能够提高裂壶藻合成不饱和脂肪酸的含量㊂添加苹果酸和柠檬酸,能提高DHA比例㊁油脂产量以及生物量,并促进碳源的利用,促进产油[8]㊂同时添加0.3mg/L生物素㊁1g/L苹果酸㊁0.4mg/L洛伐他汀时DHA的产量(11.55g/L)比对照提高71.87%[7]㊂添加150mg/L乙醇胺㊁10mg/L萘氧乙酸和1mg/L水杨酸,DHA产量达到6.18g/L,比对照提高12.77%[29]㊂添加生物素可促进油脂积累,添加浅蓝菌素有利于DHA及不饱和脂肪酸含量的提高㊂添加0.3mg/L的生物素时,产油量增加27.9%,DHA占细胞干质量的比例增加13%;每克干细胞中含角鲨烯0.57mg,相比对照提高了30%㊂添加浅蓝菌素时,会抑制饱和脂的合成,有利于不饱和脂的合成,DHA含量提高5%,DHA占细胞干质量的比例可达12%[30]㊂糠基腺嘌呤(KT)㊁6-苄基腺嘌呤(BA)㊁赤霉素(GA)㊁萘乙酸(NAA)㊁吲哚乙酸(IAA)㊁吲哚丁酸(IBA)6种激素能不同程度提高裂壶藻生长速度和DHA含量,但质量浓度过高会产生抑制作用㊂6种激素适宜质量浓度分别是BA 3mg/L㊁KT10mg/L㊁GA1mg/L㊁IBA3mg/L㊁NAA 6mg/L㊁IAA3mg/L;BA添加量为3mg/L时,裂壶藻生物量和DHA含量分别比对照组提高27.1%和30.3%[31]㊂维生素B1(VB1)㊁维生素B3(VB3)㊁维生素B6 (VB6)㊁维生素B12(VB12)和生物素5种B族维生素均可提高DHA产量,最适质量浓度分别为0.100mg/L㊁0.005mg/L㊁0.005mg/L㊁0.300mg/L和0.050mg/L, VB12对DHA产量提高效果最好,VB6和VB3次之,生物素和VB1最差㊂5种维生素以最适质量浓度添加到培养基中,DHA产量提高了53.8%[32]㊂VB1㊁VB12㊁生物素㊁叶酸和硫辛酸5种维生素能够促进裂壶藻机体生长,提高DHA的比例,但是对于油脂产量和生物量的促进效果不明显[8]㊂3河南农业科学第50卷3㊀裂壶藻在生产中的应用3.1㊀在水产动物生产中的应用3.1.1㊀在促进水产养殖动物生长和存活方面的应用㊀裂壶藻作为添加剂添加到饲料中或者替代部分蛋白源能够促进动物存活或生长㊂在鲍苗配合饲料中添加30%裂壶藻粕对鲍苗成活率影响不明显,但能提高鲍苗生长速度,壳长和体质量比对照组分别增加了3.4%和16%[18]㊂随着饲料中裂壶藻添加量(1.25%~2.00%)的升高,刺参特定生长率显著提升[33]㊂以裂壶藻粕作为配合饲料的部分营养源,可以发挥互补作用,提高饲料质量和养殖效果㊂以裂壶藻粕(25%)代替混合饲料中部分鱼浆,赤点石斑鱼(Epinephelus akaara)体长提高1.2%,体质量增加9.6%[34]㊂微藻中的DHA等高不饱和脂肪酸可以被牙鲆稚鱼充分消化和吸收,满足仔稚鱼的生长和发育,以微藻替代鱼油在牙鲆稚鱼的培育中是可行的,在饲料中添加裂壶藻可以显著提高牙鲆鱼的成活率[15]㊂添加裂壶藻粉能显著提高星斑川鲽增重率㊁特定生长率和脏体比,但对存活率㊁饲料系数㊁摄食率㊁肥满度㊁肝体比㊁蛋白质效率没有显著影响[35]㊂裂壶藻粉在饲料中的添加量为1.0%~1.5%时,显著增加了斑点叉尾鮰(Ictalurus punctatus)的体质量,添加0.5%~2.0%的裂壶藻其饲料效率显著提高[36]㊂饲料中添加8%螺旋藻㊁2%裂壶藻和8%大型溞粉可提高红草金鱼(Carassius auratus red var)的生长性能和饲料利用率,其蛋白质效率㊁特定生长率㊁肥满度与增重率显著提高,饲料系数显著降低[37]㊂裂壶藻可显著影响津新鲤(Cyprinus carpio var.Jian)的生长性能,在0.80%裂壶藻水平组中,增重率和特定生长率均显著提高,肥满度则在1.20%水平组中达到最大值[11]㊂在饲料中添加1%裂壶藻能有效提高非洲王子鱼(Labidochromis caeruleus)的增重率㊁特定生长率及饲料效率[38]㊂在基础饲料中添加6.0%盐藻㊁1.5%裂壶藻㊁6.0%玉米蛋白粉可以显著提高红草金鱼体蛋白质效率㊁特定生长率㊁肥满度和增重率,降低饵料系数[39]㊂投喂经过裂壶藻㊁维生素C(VC)及海水鱼多维强化的生物饵料,可以显著降低大菱鲆仔稚鱼的白化率和畸形率,提高仔鱼的存活率[40]㊂乳酸链球菌和裂壶藻联合使用显著提高了驼背鲈(Cromileptes altivelis)终体质量㊁增重率和生长速率,提高了对哈维氏弧菌的抵抗力[41]㊂饲料中添加3%裂壶藻,能够显著提高斑马鱼感染创伤弧菌后的存活率,相对保护率为42.8%;显著提高斑马鱼肾脏中溶菌酶的信使RNA (mRNA)水平,显著降低肿瘤坏死因子的mRNA水平,从而抵抗细菌的感染,提高存活率[19]㊂裂壶藻粕中赖氨酸㊁蛋氨酸和精氨酸分别占蛋白质的4.8%㊁2.5%和4.3%,非常接近南美白对虾(Penaeus vannamei)的氨基酸需求,可以作为南美白对虾配合饲料新的蛋白源[42]㊂添加0.5%的裂壶藻发酵粉,能有效提高南美白对虾个体质量,降低饲料系数,但对对虾增重率㊁成活率和饲料系数影响并不显著,过量增加并不会进一步促进虾的生长,甚至会影响虾的生长[12]㊂杨帆[43]的研究结果表明,饲料中添加3%的破壁裂壶藻粉,可显著提高凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)的生长性能,显著提高对虾末均质量㊁存活率和增重率,显著降低饲料系数㊂在基础饲料中添加10%的裂壶藻,可提高中国对虾(Fenneropenaeus chinensis)体长㊁体质量和存活率,影响并不显著,但与维生素E(VE)联合使用对中国对虾影响显著[44-45]㊂饲料中添加4.5%破壁裂壶藻粉时,对虾生长性能反而下降㊂饲料中添加未破壁裂壶藻粉时,对虾生长性能没有显著变化㊂可能由于脂质存在于由细胞壁包裹的体细胞内,其含有的DHA不能完全被吸收利用[43]㊂饲料中添加200 mg/kg VE和1%裂壶藻均能促进斑节对虾(Penaeus monodon)精荚的再生,两者有协同作用,还能显著增加精子团的数量,会影响丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen-activated protein kinase,MAPK)信号通路的相关基因在斑节对虾精荚组织的相对表达量,激活细胞膜上的信号传递因子,并将促生长信号传递到精子核内,使核转录因子c-Myc等活性加强,促进细胞增殖分化,从而促进精荚成熟[46]㊂3.1.2㊀在提高水产养殖动物免疫机能方面的应用㊀添加裂壶藻粉能显著提高对虾脂肪代谢能力和非特异性免疫机能㊂饲料中添加0.5%~2.0%裂壶藻粉,凡纳滨对虾肌肉和肝胰脏中高不饱和脂肪酸(Highly unsaturated fatty acids,HUFA)含量㊁血清总甘油三酯(TG)含量显著升高,总胆固醇(TC)含量保持稳定,1.5%组高/低密度脂蛋白(HDL/LDL)显著高于其他各组,高质量浓度组超氧化物歧化酶(SOD)显著提升㊂饲料中添加裂壶藻促进了凡纳滨对虾肌肉中n-3HUFA的沉积,同时也提高了虾体脂质过氧化压力[14]㊂饲料中添加3%的破壁裂壶藻粉能增强脂肪分解代谢能力,显著提高对虾血清TG 以及HDL/LDL,说明裂壶藻能促进血液向肝脏输送胆固醇,避免胆固醇在血管中的堆积,从而提高了胆固醇的利用效率㊂添加裂壶藻粉后,凡纳滨对虾肝胰腺总抗氧化能力显著增加,肝胰腺丙二醛(MDA)含量显著降低㊂肝胰腺SOD和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)基因的表达水平显著提高,肠道胰蛋白酶㊁糜蛋白酶㊁胰脂酶基因的表达水平显著提高[43]㊂VE对不饱和脂肪酸有保护作用,可以防止裂壶藻中的DHA氧化,进而减少体内过氧化物的产4㊀第3期张新明等:裂壶藻营养价值及其在动物生产中的应用进展生,并且促进机体免疫功能的发挥,对抗刺激及应激的能力增强㊂添加裂壶藻对中国对虾血清㊁肝脏㊁肌肉和鳃中总蛋白质含量起到促进作用,VE与裂壶藻联用溶菌酶活性升高,血清㊁肝胰腺和鳃SOD活性显著增强,MDA含量显著降低㊂VE和裂壶藻联合使用对免疫基因的调控能力更加显著,可显著降低血液㊁肝胰腺和肌肉中Toll样受体(TLR)㊁核因子κB(NF-κB)基因的表达水平,提高机体抗氧化能力,从而增强中国对虾免疫力[44-45]㊂投喂不同质量浓度虾青素和裂壶藻后,中国对虾肝胰腺㊁肌肉㊁血清㊁鳃中的总蛋白质㊁SOD和过氧化氢酶(CAT)活性均有所上升,而对MDA均有不同程度的抑制作用,说明虾青素和裂壶藻联合作用可以增强中国对虾的免疫能力[47]㊂裂壶藻具有较好的降脂和提高机体抗氧化与非特异性免疫能力的作用,显著提高红草金鱼血清和各组织中SOD㊁过氧化氢酶活性与一氧化氮含量,降低MDA含量及血清中TC含量[37]㊂投喂经裂壶藻强化的卤虫可以提高半滑舌蹋稚鱼体质量㊁碱性磷酸酶(ACP)㊁碱性蛋白酶活性和甲状腺素㊁三碘甲状腺原氨酸水平,说明裂壶藻营养强化增加了卤虫体内脂肪酸尤其是必需脂肪酸的含量,所含有的营养物质更能满足稚鱼的营养需求[48]㊂裂壶藻粉可在一定程度上提高星斑川鲽营养价值,提高机体的脂肪代谢能力,改善鱼体的抗氧化能力和非特异性免疫能力㊂肝脂酶㊁脂蛋白脂酶㊁总脂酶活性都显著升高,提升了鱼体血清总抗氧化能力㊁溶菌酶含量㊁补体C4含量,迟缓爱德华氏菌攻毒存活率显著提高[35]㊂饲料中添加0.80%~1.20%的裂壶藻,可显著提高津新鲤免疫能力,提高CAT㊁SOD㊁溶菌酶㊁一氧化氮合酶活性和谷胱甘肽的含量,降低MDA 含量和谷草转氨酶(GOT)/谷丙转氨酶(GPT)比值㊂随着裂壶藻质量浓度的增加,津新鲤血细胞呼吸爆发活性显著提高,感染嗜水气单胞菌后的累计死亡率显著降低[11]㊂饲料中添加1%裂壶藻,非洲王子鱼血清中GPT㊁GOT活性显著降低,肠道中AKP㊁ACP活性显著提高[38]㊂饲料中添加1%的裂壶藻,对血艳红慈鲷(Copadichromis trimaculatus)肝脏和血液中的AKP㊁ACP㊁GPT㊁GOT的活性均无显著影响[49]㊂基础饲料中添加6.0%盐藻㊁1.5%裂壶藻㊁6.0%玉米蛋白粉,可以显著降低红草金鱼TG 与TC含量,提高组织中SOD及CAT活性,降低MDA含量[39]㊂乳酸链球菌和裂壶藻联合使用显著提高了驼背鲈巨噬细胞的呼吸爆发活性,血清SOD㊁碱性磷酸酶㊁溶菌酶活性[41]㊂饲料中添加裂壶藻后,刺参体腔液溶菌酶㊁SOD㊁碱性磷酸酶㊁肠道淀粉酶㊁肠道蛋白酶活性及吞噬细胞吞噬活性和呼吸爆发活性显著高于对照组,随着添加量的增加,这些酶的活性都呈现上升趋势[33]㊂3.1.3㊀在提高水产养殖动物产品品质方面的应用㊀饲料中添加裂壶藻(0.5%~2.0%),凡纳滨对虾肌肉中粗脂肪和粗蛋白含量均未显著改变,但灰分含量随着添加量的增加呈现上升趋势[14]㊂用裂壶藻强化的轮虫投喂凡纳滨对虾幼体后,提高了幼体的脂肪酸含量,显著提高幼体的DHA㊁ω-3HUFA㊁DHA/EPA含量和变态率[50]㊂裂壶藻发酵粉对南美白对虾肌肉灰分和粗脂肪含量无显著影响,但能显著影响肌肉中蛋白质的含量和粗脂肪中DHA的含量,1.0%组蛋白质含量最高,0.5%组粗脂肪中DHA的含量最高㊂南美白对虾能够通过饲料营养通道来富集DHA,说明裂壶藻发酵产物应用于南美白对虾饲料中能改善肌肉的品质[12]㊂裂壶藻粉对星斑川鲽全鱼和肌肉中粗蛋白㊁粗脂肪㊁粗灰分没有显著影响,肌肉和肝脏中的DHA含量和DHA/EPA 值显著提高,EPA含量降低[35]㊂裂壶藻具有较好的增红提亮效果,红草金鱼体表亮度与红度值明显增加[37]㊂饲料中添加1%的裂壶藻,可以显著提高非洲王子鱼体表或血艳红慈鲷鳍条中总类胡萝卜素含量和体表红度值(b值),对体色有着明显的改善作用[38,49]㊂基础饲料中添加6.0%盐藻㊁1.5%裂壶藻㊁6.0%玉米蛋白粉,可以显著提高红草金鱼皮肤㊁鳞片和鳍条中类胡萝卜素含量[39]㊂3.1.4㊀在水产养殖饵料生物上的应用㊀用裂壶藻作为营养强化剂能促进轮虫和卤虫的生长发育,提高体内DHA等多不饱和脂肪酸的含量,显著提高轮虫和卤虫的营养价值㊂用50mg/L和80mg/L裂壶藻强化的轮虫活力和摄食状况明显加强,轮虫增长速率提高5倍以上,怀卵率提高80%以上,DHA含量达到7.85~8.14mg/g[51]㊂用裂壶藻粉对褶皱臂尾轮虫进行营养强化后,轮虫密度和怀卵率较油脂组显著增加,体内的EPA㊁DHA㊁PUFA㊁HUFA含量及DHA/EPA比值明显增加[50,52]㊂卤虫无节幼体经裂壶藻营养强化24h后,营养价值显著提高, EPA+DHA的总量达到无节幼体干质量的1.3%[17]㊂3.2㊀在畜禽和其他动物生产中的应用3.2.1㊀在蛋鸡生产中的应用㊀饲粮中添加不同含量(0.5%~3.0%)裂壶藻粉对海兰褐蛋鸡产蛋率㊁平均蛋质量㊁料蛋比㊁蛋形指数㊁蛋壳厚度㊁蛋壳强度㊁哈氏单位㊁蛋黄水分和冻干蛋黄质量影响不显著㊂添加0.5%的裂壶藻粉,脂蛋白酯酶和肝酯酶活性显著提高㊂添加1.0%~1.5%裂壶藻粉,其血清TG㊁TC和低密度脂蛋白胆固醇含量显著低于对照组;但添加量增加到3.0%时,略有升高趋势㊂添加裂壶藻粉可以线性增加鸡蛋中ω-3PUFA和DHA含量,降低ω-6/ω-3,对蛋黄α-亚麻酸含量无影响㊂添加第15天时,蛋黄中DHA和EPA含量5河南农业科学第50卷最高,28d后达到稳定㊂当裂壶藻粉添加量大于2%时,蛋黄中DHA含量不再增加[13,22,53]㊂日粮中分别加入1%~3%DHA含量为15%的裂壶藻粉,对18~20周龄杏花鸡鸡蛋油脂总量没有明显影响,花生四希酸(Arachidic acid,ARA)在油脂中的含量㊁蛋黄胆固醇含量有所下降,其他脂肪酸含量无显著变化㊂鸡蛋的DHA含量随添加量增加和饲养时间延长呈上升趋势,DHA含量从1.5%提高至5.25%;对料蛋比㊁日采食量及日产蛋量㊁蛋壳厚度㊁蛋黄相对质量㊁平均蛋质量无明显影响,但当添加量增大至3%时,产蛋率与对照组相比下降22.1%[54]㊂饲粮中添加胆碱与裂壶藻油对26周龄京红蛋鸡鸡蛋卵黄中粗脂肪㊁TC及TG含量均无显著影响㊂胆碱和裂壶藻有交互作用,1000mg/kg胆碱+ 0.5%裂壶藻粉组鸡蛋卵黄总磷脂含量和DHA含量显著提高,n-6PUFA含量显著降低,而对蛋鸡生产性能和蛋品质无显著影响[55]㊂3.2.2㊀在奶牛生产中的应用㊀日粮中添加裂壶藻粉对奶牛产奶量无影响,对牛奶中DHA含量的富集具有极显著的影响,随着裂壶藻粉用量的增加,牛奶中DHA含量和不饱和脂肪酸水平显著提升,适宜添加量为150~250g/(头㊃d),牛奶中DHA含量达到0.1~0.2g/L㊂添加量为250g时,牛奶中DHA的相对含量达到52.82%,与母乳含量接近㊂超过250g后,牛奶中DHA含量的转化率降低,牛奶的乳脂含量显著降低[56]㊂3.2.3㊀在小鼠中的应用㊀通过高脂饮食建立小鼠肥胖模型,裂壶藻DHA油可有效预防高脂饮食诱导的小鼠体质量增加和附睾脂肪㊁肠系膜脂肪㊁肾周脂肪和腹股沟脂肪等腹部脂肪积累,TC和TG含量显著降低,脂肪细胞体积和肝组织异位脂肪堆积明显减少,明显缓解了肝组织内脂滴数量,脂肪组织中激素敏感脂酶基因的mRNA表达水平显著提高,能够抑制高脂饮食诱导的肝组织脂肪变性[57-58]㊂饮食中添加6%的裂壶藻油,小鼠的体质量降低至对照组的86%,血糖降低至对照组的85%,EPA和DHA 在小鼠的附睾脂肪组织中的沉积浓度升高,小鼠肝脏中过氧化物酶体增殖物激活的受体γ编码基因的表达水平显著提高,抗炎细胞因子TGF-β1的血浆水平显著升高[59]㊂昆明孕鼠从受孕到仔鼠断乳连续灌胃裂壶藻提取物,能增加仔鼠的体质量㊁身长,对孕鼠分娩总数㊁活胎数及胎仔总数无明显影响,对神经发育有明显的促进作用,仔鼠的平面翻正时间缩短,前肢握力时间延长,但对仔鼠的悬崖回避时间㊁空中翻正阳性率㊁耳廓分离时间㊁上门牙萌出时间㊁下门牙萌出时间㊁开眼时间㊁阴道开放时间和睾丸下降时间等指标没有显著影响[60]㊂3.2.4㊀在其他动物中的应用㊀用含有10%裂壶藻藻渣的日粮饲喂8日龄黑水虻幼虫,其体质量及体长㊁粗蛋白与粗脂肪含量没有显著变化㊂黑水虻幼虫可以富集裂壶藻藻渣中的n-3PUFA,且随着裂壶藻添加量的增加,幼虫体内n-3PUFA含量显著提升[61]㊂4㊀展望裂壶藻含有丰富的营养价值,尤其含有动物生长所需的DHA等必需脂肪酸,在饲料中添加一定量的裂壶藻能够提高动物的生长性能和存活率,提高产品的营养价值,增强体色,增加机体对DHA等物质的积累,并且能在一定程度上提高机体对脂肪的代谢能力和非特异性免疫能力,降低血清TC和TG 含量,降低MDA含量,提高酸性磷酸酶㊁碱性磷酸酶㊁SOD活性㊂因此,裂壶藻在动物生产中有非常好的应用前景㊂裂壶藻属于高脂低蛋白的营养物质,不宜作为仔稚鱼的开口饵料单独使用㊂研究发现,作为出膜5d后多鳞白甲鱼的饵料,在生长方面,裂壶藻效果不及商品饲料,但对存活率的提高效果较为明显[62]㊂用裂壶藻替代50%的鱼油对海鲈(Lateolabrax japonicus)生长没有明显影响,但完全替代则会抑制生长,导致增重率下降,裂壶藻替代鱼油所引起的EPA和ARA含量降低也是影响鱼体生长的重要因素[63]㊂豆粕㊁大豆浓缩蛋白和裂壶藻粉混合物可以替代约40%的鱼粉等海洋来源蛋白质,并且以裂壶藻粉作为饲料主要脂质来源,不会对鞍带石斑鱼(Epinephelus lanceolatus)的生长产生显著影响,但是替代过多就会产生不利影响[64]㊂今后对裂壶藻的研究开发可以从以下几个方面开展:(1)筛选优良藻种和进一步加强裂壶藻培养条件的优化研究㊂裂壶藻的营养水平,尤其是蛋白质和不饱和脂肪酸㊁氨基酸的水平受诸多因素的影响,通过控制氮源㊁碳源种类或比例,改变温度㊁pH值等培养条件,添加适当的无机盐㊁维生素㊁生物素㊁苹果酸㊁柠檬酸㊁乙醇胺等添加剂可以改变蛋白质㊁氨基酸㊁脂肪含量,尤其是提高DHA含量㊂可以采用诱变的方式定向筛选高产油藻株㊁高蛋白藻株,实现裂壶藻产物规模化稳定高效生产㊂(2)进行裂壶藻作为饲料蛋白源和油脂替代物的研究㊂这对于降低饲料生产成本,提高养殖效益具有非常重要的意义㊂裂壶藻中的DHA等不饱和脂肪酸存在于细胞内,不易被氧化,使用比较方便,相对鱼油来说,没有鱼腥味,可全年发酵生产,生长周期短,不受季节影响,裂壶藻有望成为生产多不饱和脂肪酸的良好来源[58]㊂但是由于裂壶藻油脂主要存在于由细胞壁包裹的细胞内,在饲粮中添加量6。
裂殖壶菌在蛋鸡上的应用研究进展
裂殖壶菌在蛋鸡上的应用研究进展张晓丽1何万领1,2*李晓丽1杨龙帮2郭姝11.河南科技大学动物科技学院,河南洛阳471000;2.河南省生物发酵微量元素及安全评价工程技术中心,河南鹤壁456250摘要大量研究表明,在蛋鸡饲粮中添加富含n-3多不饱和脂肪酸的原料可以生产富含DHA的鸡蛋。
DHA是人体必需的多不饱和脂肪酸之一,必须从食物中获取。
裂殖壶菌作为初级生产者,富含DHA,成为开发DHA鸡蛋的最佳来源。
目前,我国对裂殖壶菌在蛋鸡上的应用研究开发相对较少,文章就裂殖壶菌产DHA的优势以及蛋鸡上的应用和前景等进行了简要综述,以期为更加深入地开发利用裂殖壶菌提供参考。
关键词裂殖壶菌;DHA;蛋鸡;应用DHA在人体中集中分布在大脑皮层、视网膜和线粒体中,对人体具有重要的营养生理调节作用[1]。
国内外大量研究表明,DHA具有促进婴幼儿智力水平的发育[2],预防老年人患老年痴呆[3];维持视网膜正常结构,防止视力衰退;提高凝血细胞膜的流动性,抑制血小板凝聚,降低胆固醇含量,降低血栓发生率[4];提高免疫力,消除炎症,预防癌症[5]等作用。
联合国粮农组织(FAO)和国际围产医学会提出,婴幼儿每天至少补充100mg的DHA,孕妇和哺乳期女性应不少于200mg。
裂殖壶菌(Schizochytrium)是一类单细胞异养海洋微藻,由于其富含丰富的n-3多不饱和脂肪酸,比如二十二碳六烯酸(DHA),近年来备受人们关注[6]。
DHA是一种人体必需的ω-3系列多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids,PUFAs)[7],其中极少部分通过转化摄入的亚麻酸合成,但一般情况下人体无法主动合成DHA,所以绝大部分DHA都需要从食物中获取[8]。
研究发现,通过调控蛋鸡饲料中脂肪酸的组成与含量,能够显著影响鸡蛋蛋黄中脂肪酸的组成与含量,在蛋鸡饲粮中额外添加DHA 可以生产出富含DHA的鸡蛋,并且鸡蛋中的DHA 具有优良的稳定性[9]。
日粮添加裂壶藻对鸡蛋DHA含量、品质及蛋鸡生产性能的影响
日粮添加裂壶藻对鸡蛋DHA含量、品质及蛋鸡生产性能的影响李浩洋;班甲;陈骏佳;徐晓燕;王帆;班雯婷;胡雪梅【期刊名称】《中国饲料》【年(卷),期】2015(000)011【摘要】为研究在蛋鸡日粮添加裂壶藻粉生产富含二十二碳六烯酸(DHA)鸡蛋的效果,在蛋鸡日粮中分别加入1%、2%、3% DHA含量为15%的裂壶藻粉,测定蛋鸡生产性能,鸡蛋品质及鸡蛋油脂中DHA、花生四烯酸(ARA)等脂肪酸的含量.结果表明:与对照组相比,添加组鸡蛋的DHA含量随饲养时间延长而不断提高,且高添加量鸡蛋DHA含量也较高;饲养25 d时,各添加组鸡蛋油脂中DHA含量由1.5%分别提高至3.95%、4.60%、5.25%;各添加组ARA的含量略有下降,其他脂肪酸含量无显著变化;各添加组蛋黄胆固醇含量有所下降.添加量低于3%时,对蛋鸡生产性能、鸡蛋品质均无显著影响,证明裂壶藻粉可用作生产富含DHA鸡蛋的饲料添加剂.【总页数】4页(P37-39,42)【作者】李浩洋;班甲;陈骏佳;徐晓燕;王帆;班雯婷;胡雪梅【作者单位】广州甘蔗糖业研究所广东省甘蔗改良与生物炼制重点实验室,广东广州510316;广州甘蔗糖业研究所广东省甘蔗改良与生物炼制重点实验室,广东广州510316;广州甘蔗糖业研究所广东省甘蔗改良与生物炼制重点实验室,广东广州510316;广州甘蔗糖业研究所广东省甘蔗改良与生物炼制重点实验室,广东广州510316;广州甘蔗糖业研究所广东省甘蔗改良与生物炼制重点实验室,广东广州510316;广州甘蔗糖业研究所广东省甘蔗改良与生物炼制重点实验室,广东广州510316;广州甘蔗糖业研究所广东省甘蔗改良与生物炼制重点实验室,广东广州510316【正文语种】中文【中图分类】S816.7【相关文献】1.饲粮中添加DHA复合添加剂对蛋鸡生产性能和蛋品质的影响 [J], 彭瑛;张彬;占今舜;李丽立;曹建明;罗锐;高建武;胡金杰;罗佳捷;范觉鑫2.日粮添加不同水平的脱毒漆树叶粉对蛋鸡生产性能、蛋品质、血清生化指标及肠道菌群含量的影响 [J], 申红春3.日粮添加裂壶藻粉对奶牛生产性能和乳品质的影响 [J], 苏世灿; 王建烽; 刘庆华; 陈水荣; 陈礼毅4.日粮添加苜蓿皂苷对蛋鸡生产性能、鸡蛋胆固醇及常规蛋品质的影响 [J], 侯永刚;陈辉;黄仁录;潘栋;王飞;王洪芳5.裂殖壶藻粉对蛋鸡生产性能、蛋品质、DHA沉积及血清抗氧化能力的影响 [J], 刘敏杰;熊铭鑫;杨嘉成;刘宇;汪志明;齐德生因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
裂壶藻粉——精选推荐
裂壶藻粉【概述】裂壶藻粉,是由裂殖壶菌的紫外诱变菌株经发酵培养,⼲燥发酵液得到的藻粉。
动物饲养时,添加在宠物粮、饲料及饮⽤⽔中对动物的成长有极⼤的促进作⽤。
【理化指标】主要成分如表1表1为裂壶藻粉的主要成分外观:⽶⾊⾄⽶黄⾊具有特殊⽓味的粉末图1为裂壶藻粉图2为盒装裂壶藻粉【产品功效】 1.强化轮⾍:能明显促进轮⾍的⽣长和发育并提⾼轮⾍体内DHA的含量。
2.强化卤⾍:能提⾼卤⾍体内DHA的含量。
3.本产品所强化卤⾍作为饵料添加剂培养⼤菱鲆等各类名贵海产鱼苗:能有效防⽌⼤菱鲆“⽩化病”的发⽣,可确保鱼苗等的存活率、抗应激能⼒。
4.喂养贝类、牡蛎,能促进其幼体的⽣长。
5.添加于家禽饲料,提⾼蛋和⾁的DHA含量。
6.添加于猪饲料,提升猪仔的成活率和猪⾁中的DHA含量。
7.增加脑神经元树突,提⾼神经传导效率,使猫⽝更易接受并听从指令。
8.改善视⼒,抑制视⼒减退。
9.降低⾎液中三酸⽢油酯、胆固醇;预防⾎栓的形成。
10.紧致⾝体、舒缓肌肤,抑制发炎前驱物质的形成及癌细胞⽣长,提⾼免疫及抗病毒能⼒。
11.美⽑护肤,防⽌肌体内部⽼化的同时,保护⽪肤避免⾃由基、化学物质和污染导致的外部⽼化。
【适⽤范围】添加于宠物⾷品中,可促进⽣物体的⾝体协调能⼒,有效防⽌疾病及病变;添加于禽畜饲料,提⾼蛋或⾁的DHA含量,提⾼幼体成活率,改善其品质及⼝感;添加于⽔产饲料,⽤于强化轮⾍、卤⾍、贝类、鱼类、虾、蟹、海参等亲体和幼体的营养强化,显著提⾼产卵率和成活率,提⾼免疫⼒、抗病⼒和抗应激能⼒。
裂壶藻粉⼀、宠物类拌料饲喂,按照每吨饲料⾥加⼊100kg裂殖壶藻粉的⽐例(即饲料中加⼊10%的裂殖壶藻粉)直接投喂。
长期使⽤,效果更佳。
⼆、禽畜类(以鸡为例)1、提⾼蛋中DHA含量:按照每吨饲料⾥加⼊10kg裂殖壶藻粉的⽐例(即饲料中加⼊1%的裂殖壶藻粉),相当于每只鸡每天饲喂1g裂殖壶藻粉,连续喂养28天后,每个蛋中的DHA含量可以达到150mg。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
收稿日期:2019-05-20作者简介:冯春燕(1987-),女,内蒙古鄂伦春自治旗人,硕士,主要从事反刍动物营养研究。
DHA 是二十二碳六烯酸n-3系多不饱和脂肪酸,其分子式为C 22H 30O 2。
DHA 含有6个不饱和键,对人类生长和发育有着重要的作用和影响。
1978年,Dyerberg 等进行流行病学调查,发现爱斯基摩人食用大量的海洋脂质,但其冠心病、心肌梗死和血液栓塞等病的发生率非常低[1]。
随后,DHA 的研究迅速发展,大量研究支持这一观点。
Lopez 发现喝富含DHA 的牛奶可以降低血液中的胆固醇、LDL 和甘油三酯,减少血管平滑肌细胞的增殖,减少动脉粥样硬化和血栓形成[2]。
多项研究结果表明,DHA 可以有效抑制血栓的形成,降低心血管疾病的发生率[3]。
另一个值得关注的原因是DHA 已被发现与生命密切相关,在视网膜和大脑的结构膜中发挥重要作用。
深海鱼油和藻类是DHA 摄入的主要来源。
鱼油中DHA 胆固醇含量高,有鱼腥味,其DHA 的组成和含量,会因鱼的品种、季节、地理等因素发生变化,因此以鱼油为原料的DHA 质量不稳定。
此外,海鱼还含有大量的有机污染物。
鱼油中还含有大量其他饱和脂肪酸和低不饱和脂肪酸,使得DHA 的纯化困难,加工工艺复杂,从而增加了DHA 的生产成本[4]。
通过微藻生产DHA ,可以解决鱼油资源短缺和质量不稳定的问题。
微藻细胞脂肪酸组成简单,易于分离纯化,纯化后的DHA 无鱼腥味,易于添加和食用。
微藻具有利用率高、工业化生产裂壶藻在畜牧业生产中的应用冯春燕(上海美农生物科技股份有限公司,上海201807)摘要:裂壶藻是一种高DHA 含量的海洋真菌藻类。
裂壶藻可为动物提供DHA ,发挥DHA 在动物机体内的生理功能,促进动物的生长、发育和免疫力的改善,还可促进动物机体内DHA 的累计,生产高DHA 含量的肉蛋奶产品。
文章介绍裂壶藻及其营养价值,论述裂壶藻在水产、家禽和反刍动物生产中的应用研究,对裂壶藻在应用中存在的问题和前景进行论述。
关键词:裂壶藻;DHA ;畜牧中图分类号:S816.7文献标志码:A文章编号:1001-0084(2019)07-0038-03Application of Schizochytrium in Animal HusbandryFENG Chunyan(Shanghai Menon Animal Nutrition Technology Co.,Ltd.,Shanghai 201807,China)Abstract:Schizochytrium was a kind of marine fungal algae with high DHA content.On the one hand,Schizochytrium can provide DHA for animals,exert its physiological function in animal body,promote animal growth,development and immunity improvement;on the other hand,it could promote the accumulation of DHA in animal body and produce meat,eggs and milk products with high DHA content.In this paper,the nutritional value of Schizochytrium was introduced.The application of Schizochytrium in aquatic products,poultry and ruminant wasdiscussed.At the same time,the problems and prospects of Schizochytrium in application were discussed.Key words:Schizochytrium ;DHA;animal husbandry 资源开发Resource Exploitation规模大的优点,其中裂壶藻是富含DHA的海洋真菌藻类之一。
1裂壶藻营养组成裂壶藻,又称为裂殖壶菌,隶属真菌门、网粘菌纲、破囊壶菌目、破囊壶菌科的海洋真菌,呈球形单细胞,其直径为7~15μm[5]。
裂壶藻属于海洋微藻,其分类应按照真核生物六界分类法,即真核生物域,囊泡藻界,异鞭藻类,双环门。
裂壶藻细胞内含有脂类、蛋白和总糖等,其中脂肪含量占细胞干重>50%,其中ω-3不饱和脂肪酸DHA占>20%[6-7]。
朱路英等发现,以豆粕水解物为氮源的裂壶藻具有较高的饵料价值,其DHA 含量可达14.29%[8]。
裂壶藻细胞中90%的油脂以甘油三酯和卵磷脂的形式存在。
甘油三酯是一种中性油脂,很容易被人体吸收,卵磷脂对人体非常有益。
裂壶藻的脂肪酸包括C16:0、C22:6n-3(DHA)、C20:5n-3(EPA)和C20:4n-6(AA)。
此外,裂壶藻细胞中具有其他对动物有益的活性物质,如类胡萝卜素、叶黄素、虾青素、角鲨烯等[9]。
目前,裂壶藻的研究开发主要集中在对DHA的开发利用上,而其他研究非常有限。
针对大鼠发育及生殖的毒性实验、诱变实验和对猪发育的毒性实验,均未发现裂壶藻具有毒副作用[10]。
裂壶藻可通过异养条件下生产,易于实现规模化生产,因此裂壶藻成为一种理想的DHA的饲料资源。
2裂壶藻在畜牧业生产中的应用目前,在畜牧业生产中,裂壶藻是一种理想的补充DHA的饲料添加剂。
将裂壶藻添加到饲料中有两个目的:发挥动物体内DHA的生理功能,促进动物的生长发育;通过在动物体内富集DHA,生产富含DHA的动物产品。
2.1裂壶藻在水产生产中的应用DHA可提供水产动物有效的必需脂肪酸,而鱼类和甲壳类不能产生自身产生DHA,只能从饲料中获得。
其中,饲料中所含的营养对水生动物的存活率、生长率和抗病性有很大影响。
裂壶藻可改善水产动物的免疫力。
研究发现,在饲料中添加DHA,可显著提高水产动物的耐受力,提高存活率,同时可促进水产动物生长发育。
焦建刚等研究发现,添加裂壶藻发酵粉0.5%可显著促进对虾养殖效益,饲料转化率降低3.4%,肌肉的蛋白质含量增加2%,肌肉的DHA含量增加约1%,从而提高对虾的质量[11]。
研究表明,刺参饲粮中添加裂壶藻粉1.25%时,可显著提高肠道蛋白酶和淀粉酶的活性,促进生长[12]。
Ganuza等研究发现,裂壶藻可以作为鱼油的替代品,在金头海的鲷养殖中具有较大潜力[13]。
裂壶藻对水生动物DHA富集有显著的促进作用。
朱路英等研究表明,裂壶藻可作为幼鱼、牡蛎等贝类的高DHA强化饲料[14]。
饲喂斑点叉尾鮰饲裂壶藻粉可增加体重,提高饲料转化率,添加量为2%时,肌肉中的DHA含量可显著提高[15]。
常见的鱼虾动物饲料,如轮虫、卤虫、蛤蚌和桡足类等水产次生饲料本身缺乏足够的DHA,通过饲喂饵料裂壶藻可提高饵料营养[16]。
对半光滑舌鳎幼鱼饲喂裂壶藻营养增强卤虫的研究表明,幼鱼的体长、体重明显优于对照组[17]。
2.2裂壶藻在家禽生产中的应用目前,富含DHA的鸡蛋受到越来越多的关注。
因此,在蛋鸡饲料中添加裂壶藻生产DHA鸡蛋已成为一种趋势。
研究表明,在蛋鸡日粮中添加裂壶藻可以提高蛋黄中DHA的含量,蛋黄中DHA 含量与家禽品种和生长阶段相关。
蛋鸡饲料中同时添加2%裂壶藻粉和胆碱,蛋黄n-3多不饱和脂肪和DHA含量在14d之后可提高,并对蛋鸡的生产性能、蛋品质和鸡蛋组分没有负面影响[18]。
饲粮添加裂壶藻粉可增加蛋鸡采食量,对蛋鸡产蛋率、料蛋比、平均蛋重和单品质的影响不显著,血清TC、TG和LDL-C水平下降。
当裂壶藻粉添加量超过2%时,蛋黄中DHA含量没有增加。
DHA在鸡蛋中富集15d达到营养浓度饱和[19]。
研究表明,在蛋鸡日粮中添加DHA含量为15%的裂壶藻粉可显著提高鸡蛋DHA含量,降低鸡蛋胆固醇含量。
裂壶藻粉适宜的添加量应低于3%,在此水平下不会影响蛋鸡的生产性能和蛋品质量[20]。
与鱼油或亚麻籽油添加到日粮中获得DHA蛋相比,添加裂壶藻粉可以直接提高增加蛋中的DHA含量,且DHA沉积速度快,可以实现快速富集。
DHA等不饱和脂肪酸在裂壶藻细胞壁中受到保护,不易被氧化,更有利于裂壶藻粉的使用和营养价值的发挥。
由于裂壶藻粉油脂中不含EPA,以其作为饲料添加剂生产的DHA蛋适用人群更广[21]。
2.3裂壶藻在反刍生产中的应用天然DHA奶是指通过强化奶牛中日粮的DHAResource Exploitation资源开发而生产获得。
含有DHA的微藻可以通过改善瘤胃微生物氢化作用,提高牛奶中共轭亚油酸的含量,取代奶牛日粮中的鱼油。
瘤胃内,裂壶藻粉会被微生物代谢分解,从而降低DHA的有效利用率。
为了保证满足动物DHA的需要量,提高裂壶藻的添加量是一个有效手段,但会引起饲料成本的增加。
市售大部分DHA奶直接在牛奶中添加DHA实现奶中DHA含量增加。
但研究发现,随着DHA添加量的增加,奶样的鱼腥味也会逐渐增加,但奶香味逐渐减弱,脱脂牛奶的奶香味明显弱于全脂牛奶,同时随着贮藏温度升高,牛奶样品的鱼腥味更加明显[22]。
将经过处理的藻粉作为饲料,可使DHA顺利通过瘤胃,而不被其中的微生物利用,通过脂肪酸代谢过程进入奶牛的血液及乳汁中,同时不影响奶牛饲料正常的风味及口感[23]。
过瘤胃藻粉的开发可提高藻粉的生物利用率,降低藻粉使用量,降低生产成本,也可以改善奶牛健康,提高生产性能。
3裂壶藻在应用中存在的问题和展望随着养殖业的快速发展,饲料资源短缺现象日益严重,合理开发饲料资源是一种有效的解决途径。
裂壶藻细胞含有大量的营养成分,其DHA含量高,不含EPA,易于规模化生产,适合大范围推广和使用。
针对目前裂壶藻资源的研究仍存在问题需要解决。
目前DHA工业刚刚起步,市售裂壶藻售价高昂,难以满足普通大众对其的需求,高价限制了裂壶藻粉的推广和使用。
不同工艺、菌种、加工参数对裂壶藻的培养影响较大,同时裂壶藻采集、分离、干燥、加工等环节的设备和技术有待提升。
裂壶藻缺乏统一的质量标准,对其产品难以进行准确的功效评价和质量控制,难以保证生产出质量稳定的藻类产品。
裂壶藻在畜禽养殖业应用研究较少,其机理研究更是少之又少,裂壶藻在不同养殖动物中的作用机理、代谢途径、利用效率、最适添加量急需进一步探索,有助于推进裂壶藻在饲料中更广泛的应用。
DHA作为营养强化剂已是一种趋势。
无论对畜禽生产性能的促进还是生产富含DHA的动物产品,裂壶藻都是最佳的选择之一。
目前发达国家对于DHA的生产和应用已趋于成熟,我国的研究较为落后,还处于市场启蒙阶段,但市场的巨大潜力和科技的快速发展,会促进裂壶藻在畜禽应用上得到快速的发展,其发展潜力不可估量。