动物饲料中的微藻

　　                                                                                出版日期：2014年5月7日

　　                                                      作者：Krystal K Lum, Jonggun Kim和Xin Gen Lei，美国康奈尔大学

　　脱脂微藻生物副产品是生物燃料生产的一种副产品，它可作为动物饲料的新一代原料。它还有帮助终端产品增值的潜力。

　　虽然，微藻在动物日粮中的使用早已被研究，?但是从生物燃料生产中获得的脱脂微藻，最近才表明有替代动物饲料中豆粕和玉米的可行性。当从藻类中提取脂类生产生物燃料时，就会生产出脱脂生物质。

　　营养价值

　　微藻的营养价值依据品质而不同，大多数的特征是含有相当的蛋白质，碳水化合物和脂肪成分，即使有时候并不比传统原料优越。日粮豆粕通常含有高达48%的粗蛋白，并号称是氨基酸相对平衡的原料。各种各样的微藻中，有些可被栽培满足人类和动物的特定需求。一种常见的人类可用的、可栽培藻类就是螺旋藻，它含有较高水平的维生素B1，B2和β-胡萝卜素，还有高达71%的粗蛋白，并且含有足够丰富的所有不含硫的必需氨基酸。由于蛋白质被认为是动物饲料中最昂贵的营养，开发天然营养的豆粕替代品具有成本竞争力。在所有的日粮氨基酸中，赖氨酸和蛋氨酸均是第一、第二限制性氨基酸。许多微藻类含有相对较高的赖氨酸，但是含硫氨基酸比较缺乏，如半胱氨酸和甲硫氨酸。为了最大程度提高动物对氨基酸的需要，日通常采用不同的饲料原料，以此平衡氨基酸营养，还可（或）添加合成氨基酸，来满足动物的需求。

　　家禽和猪

　　Austic等在肉鸡日粮中使用十字脆杆藻亚属脱脂生物质替代了7.5%的豆粕，结果表明实验头三周内降低了体增重和饲料效率，之后的三周内，这些差异没有出现。在同一研究中，肉仔鸡采食含有必须氨基酸的日粮（蛋氨酸，赖氨酸，异亮氨酸，苏氨酸，色氨酸和缬氨酸），并添加7.5%的脱脂生物质后，没有出现与对照组不同的生长性能。在另外一项蛋鸡研究中，添加10%的紫球藻属红藻生物质并没有影响它们的体重，鸡蛋生产率或蛋重，但是降低了24%的蛋黄胆固醇。断奶仔猪日粮中高达三分之一的豆粕可用极大节旋藻、节旋藻和小球藻替换。其他研究表明，在断奶仔猪日粮中，用脱脂十字脆杆藻亚属的生物质替代7%的玉米和豆粕，并不会影响它们的整体生长性能或血浆生化指标。但是，猪不能忍受15%的玉米和豆粕被替换。原因可能是氨基酸失衡，酸平衡破坏：微藻生物质的酸碱平衡，高灰分量，和（或）断奶仔猪胃肠道中缓冲能力整体下降。

　　兔子和反刍动物

　　日粮中添加10%的脂质提取物绿球藻粕可以被青年公兔很好地接受，结果表明会产生与对照组相似的最终体重，血清尿氮，血糖和器官组织学。当在干物质基础饲料中，饲喂20%的脱脂微藻生物质替代蛋白质时，育肥阉羊可保持与对照组相似的生长性能和胴体品质（最长肌面积，屠宰率，大理石花纹评分，屠宰后的体重和皮下脂肪厚度）。在一项研究中，研究者检测了添加脱脂嗜钙石枝藻对荷斯坦牛的效应，酸中毒后，高达1%的微藻可调节静脉酸碱平衡，但是并没有提高肉牛的消化率和生长性能。

　　添加价值

　　微藻生物质添加不仅可以造福动物，它还可给终端产品添加额外的价值，从而促进人体健康。在过去十年的研究中表明，给猪饲喂含有天然高碘的藻类后，不仅可以提高10%的生长，还有为消费者生产含碘丰富猪肉的潜力。此外，微藻含有优越的脂肪酸成分，尤其是有丰富的ω-3 （N- 3）多不饱和脂肪酸（PUFA ），包括花生四烯酸，二十二碳六烯酸（DHA） ，二十碳五烯酸（EPA）和γ-亚麻酸。微藻生物质或油可以添加到反刍动物的饲料中，调节它们的奶脂构成。牛奶中的n-3脂肪酸，尤其是DHA，已经被证明可通过增加藻类生物或油来实现，而且不影响奶产量。但是，日粮添加同样量藻类的研究报道奶脂成分降低了。同样地，肉类和鸡蛋中的脂肪酸成分也被日粮中添加藻类影响了。对于羊和马，日粮微藻可分别增加肉和血液中的n-3脂肪酸成分。对于猪，日粮微藻可增加瘦肉和皮下脂肪的DHA成分。但是，这种增加并不表现为剂量依赖性反应。为了改善鸡蛋中的n-3脂肪酸，通常将亚麻籽添加到蛋鸡日粮中。作为一种替代物，藻类也可增加鸡蛋中的n-3成分，降低n-6成分。添加10%或更高的亚麻籽通常可以降低母鸡的产蛋量和体重。此外， 这么高的亚麻籽可能会诱导脂肪酸氧化，使鸡蛋产生异味。Herber和Van Elswyk在蛋鸡日粮中添加高达4.8%的金色海洋藻类，结果增加了DHA的成分，降低了n-6脂肪酸。在56周龄的蛋鸡日粮中添加藻类既不影响鸡蛋产量，也不影响鸡蛋质量。当4.3%的发酵裂殖壶菌被添加到蛋鸡日粮中，蛋鸡的产蛋量和饲料转化率均提升了。0.86%和4.3%的微藻添加量可使每个鸡蛋的DHA成分分别提高134和220mg。

　　特别要注意，虽然藻类有很高的营养价值和健康效应，但是必须谨慎使用，避免微藻生物质可能引发的毒性。在20多万种的现有藻类中，大约有3.5万种被认为是没有明显的毒理学作用。然而，某些种类含有生物毒素，包括嘌呤和非生物毒素如重金属。人们已经知道有些藻类可快速储集较高浓度重金属，而有些可生产病理代谢产物，引发神经退行性病变。这些品种在当做饲料添加剂之前，需要评估和评价。当前，没有官方规定藻类中可存在多少重金属。尽管藻类含有相对高的蛋白质成分，许多微藻在蛋白质的生物质能方面仍然表现出局限的生物价值，这是由于它们含有由核酸、含氮细胞壁和氨形成的非蛋白氮。

　　结论

　　藻类生物质在动物饲料中的使用将不仅可改善人类和动物的食品安全，也了推动生物燃料生产的成本效益，降低农业温室气体的产生。但是，尽管它们具有高营养价值和健康效应，我们仍然要小心，避免藻类生物质的可能毒性。在20多万种现有藻类中，大于3.5万种被认为是没有明显的毒理学性质。当前，没有官方规定藻类产品中的重金属限量。对藻类进一步的研究是有必要的，它可确定微藻的限制动物消化和利用的因素。应该开发新技术提高微藻的营养利用率，还要评估藻类的长期营养效应和代谢影响。然而，为了改善人类健康，生产含有丰富DHA/EPA的鸡蛋、肉类和牛奶，微藻可发挥的巨大潜力还有待开发。

　　本文改编自《动物科学与生物技术》期刊2013年4期53页的论文，原文题目为“微藻作为可持续生物原料和动物饲料的双重潜力”。

　　英文来源：:AllAboutFeed杂志2014年2期22卷

　　译者：畜牧人编辑IRIS