黑水虻幼虫脱脂粉部分或全部代替蛋鸡日粮中豆粕的可行性分析


翻译:余丽霞

审译:胡文锋,李楚君

文宣:曾水仙


1 华南农业大学食品学院应用微生物研究室

2 广州无两生物科技有限公司

3 生物源生物技术(深圳)股份有限公司


1.导读

本文结合已有文献,讨论黑水虻幼虫脱脂粉部分(25%,HI25;50%,HI50)或完全(HI)代替蛋鸡日粮中的豆粕(SBM)对蛋鸡的产蛋表现和血液特征等方面的影响。


2.研究背景

粮食安全问题

联合国粮农组织(FAO,2013)预测,至2050年,世界人口将达到90亿。人类和动物的营养需求,特别是对优质蛋白质的需求也将增加,这促使世界各地的研究人员开发全新的技术以生产更多的或者新的替代蛋白质。


环境问题

豆粕和鱼粉是动物饲料最重要的常规蛋白质来源,但它们的生产可能会引起严重的环境问题。因此,需要寻找具有高营养价值,环境可持续性和较低生产成本的替代蛋白质来源。


昆虫蛋白的优势

昆虫被认为是良好的新蛋白质来源。首先,昆虫蛋白的营养价值高;其次,用作动物饲料的昆虫可以使用有机废物(如粪肥和鱼内脏)饲养,因为昆虫会合成抗菌肽,以保护自身,免受病菌的感染,并减少粪便中的有害细菌;此外,与常规牲畜相比,昆虫具有更高的饲料转化效率和繁殖力,饲养所需的空间和水更少;最后,昆虫比猪和牛产生更少的温室气体。


昆虫本来就是鸡"天然"食物的一部分,鸡常吃在土壤中发现的蠕虫。鸡可以合成几丁质酶,这些酶能够水解几丁质(昆虫外骨骼的主要成分)。对于家禽而言,昆虫可能是一种理想的蛋白质来源。





3.黑水虻幼虫营养分析


黑水虻(Hermetiaillucens)又称亮斑扁角水虻,是双翅目(Diptera),水虻科(Stratiomyidae),扁角水虻属(Hermetia)的一种昆虫。黑水虻幼虫含有35-57%的粗蛋白,其氨基酸组成与大豆相似或优于大豆,尤其是赖氨酸含量为粗蛋白的6-8%,并富含钙(5-8%,以干物质计)和磷(0.6-1.5%,以干物质计)。黑水虻幼虫也含有几丁质,对蛋白质的消化率会产生负面影响,但可能对家禽免疫系统的功能产生积极影响。从营养角度看,黑水虻幼虫很适合喂养家禽。




4.蛋鸡产蛋能力分析

Bovera等人,将总共162只16周龄的蛋鸡(Hy-line Brown)平均分为3组(54只/组,6只/组,9个重复)。在HI25组中,黑水虻幼虫粉25%替代豆粕,在HI50组中,黑水虻幼虫粉50%替代豆粕。从20-40周龄,每天重复记录产卵数和蛋重等。在40周龄时,每组采集2只蛋鸡血液样本。结果发现,SBM组、HI25组和HI50组蛋鸡的采食量、蛋重、饲料转化率没有明显差异(P>0.05),这表明昆虫粉适口性良好,各组蛋鸡的饲料摄入量相似。


Marono等人,将总共108只24周龄的蛋鸡(Lohmann Brown Classic)平均分为2组(54只/组,6只/组,9个重复)。从24-45周龄,对照组(SBM)喂养以玉米豆粕为基础的饮食,在HILM组中豆粕完全被黑水虻幼虫脱脂粉替代。每周记录一次采食量,产卵量和蛋重等。在45周龄时,每组采集2只蛋鸡血液样本,使用黑水虻幼虫粉完全替代豆粕,蛋鸡的饲料转化率显著提高,蛋鸡能更充分地利用饲料中的营养成分,而饲料采食量和蛋重分别减少13.6%和2.9%,蛋重降低归因于蛋鸡较少采食量。在相同的饲养条件和环境下,必须考虑影响蛋鸡采食量的其他因素。


Marono等人分析,是黑水虻幼虫粉本身的颜色和气味等降低蛋鸡的采食量,所有雏鸡都偏爱于进食与孵化后喂养的饲料颜色相同的饲料,而且,家禽会尽量避免食用含有异常成分的日粮。蛋鸡日粮常以玉米和豆粕为基础,因此,实验期间SBM组的颜色和气味与蛋鸡平时的饮食没有什么不同。黑水虻幼虫脱脂粉呈褐色,比豆粕颜色深,而且会带有些许的虫腥味。

Bovera等人的研究还发现,HI25组的产蛋率最高,HI50组和SBM组次之。Marono等人的研究发现,HI组的产蛋量比SBM组的要低。


蛋鸡的产蛋率可能会受到饮食中赖氨酸、蛋氨酸这两种必需氨基酸的含量和蛋白质消化率的影响。虽然HI50组和HI组饮食中的总赖氨酸含量较高,但是无法被蛋鸡吸收利用。蛋白质消化率降低的原因可能是较高的几丁质含量,几丁质可以和蛋白质紧密结合,使其无法被消化。


5.蛋鸡血液特性分析


在Bovera和Marono等人的研究中,蛋鸡均无死亡和发病(如腹泻),也没有体重减轻,表明黑水虻脱脂粉对蛋鸡的健康状况没有负面影响。通过血液分析发现,喂食更高含量昆虫脱脂粉的蛋鸡球蛋白值更高,而白蛋白和球蛋白之比更低,表明喂养黑水虻幼虫脱脂粉的蛋鸡具有更好的抗病性和免疫应答,但差异不显著(P>0.05)。考虑到虫粉中几丁质含量和母鸡的平均采食量,蛋鸡摄入的几丁质的含量仍较低,还不足以影响母鸡的免疫系统。


此外,饲喂黑水虻幼虫脱脂粉的蛋鸡血液中的血清胆固醇和甘油三酸酯含量降低,黑水虻幼虫脱脂粉中的几丁质降低胆固醇和甘油三酸酯含量,其作用可归因于其正电荷能够吸引带负电荷的胆汁酸和游离脂肪酸,而且,随着日粮中脱脂虫粉含量的增加,几丁质与胆汁酸结合,降低胃肠道对脂肪的吸收。


尿酸是最主要的家禽含氮废物,其在血清中的水平反映了蛋白质的分解代谢。肌酐是骨骼肌磷酸肌酸分解的副产物,肌酐是蛋白质代谢的另一个重要指标。在Bovera和Marono等人的研究中,蛋鸡血清中尿酸含量和肌酐含量均没有明显差异,这表明黑水虻幼虫脱脂粉对蛋鸡的蛋白质分解代谢没有影响。


6.结论

结合两篇文献来看,黑水虻幼虫脱脂粉可能是蛋鸡的一种新的合适的蛋白质来源,能够维持蛋鸡产蛋能力,对蛋鸡健康没有负面影响并增强其免疫水平。但是,当完全替代豆粕时,即使昆虫饲料的饲料转化率比大豆饲料的转化率更高,但采食量的降低也会对蛋鸡的产蛋能力产生负面影响。采食量降低可能是由于黑水虻幼虫脱脂粉的颜色较深造成的。解决此问题的一种可能方法是从小鸡孵化后的第一天开始,就使用昆虫脱脂粉饲料喂养雏鸡,或者是将少量的黑水虻幼虫脱脂粉添加在母鸡的饲料中。Bovera等人研究表明,在蛋鸡的日粮中用25%的黑水虻幼虫脱脂粉代替豆粕较合适,并且接近最佳水平。


参考文献:

[1] Marono S, Loponte R, Lombardi P, et al. Productive performance and blood profiles of laying hens fed Hermetia illucens larvae meal as total replacement of soybean meal from 24 to 45 weeks of age[J]. Poult Sci, 2017,96(6):1783-1790.

[2] Bovera F, Loponte R, Pero M E, et al. Laying performance, blood profiles, nutrient digestibility and inner organs traits of hens fed an insect meal from Hermetia illucens larvae[J]. Res. Vet. Sci., 2018,120:86-93.


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用的使命感,以及推动新型饲用食用原料,缓解粮食危机的美好愿景。

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