摘要:磷脂具有多重营养作用,作为饲料添加剂已广泛应用于饲料工业,并取得了较好的经济和社会效益。就磷脂的结构和性质洞用磷脂的种类以及磷脂的功能作用作一介绍,着重阐述了磷脂在水产养殖中的作用,包括在海水鱼类、淡水鱼类和甲壳类养殖中的作用,对磷脂在水产养殖上的开发前景作一展望。
关键词:磷脂;水产养殖;功能;作用
磷脂(Lecithin)种类繁多,包括大豆卵磷脂、胆碱磷脂、肌醇磷脂、脑磷脂涸醇脂、糖脂和磷脂酸磷脂。磷脂的化学成分复杂,含有磷、氮、胆碱、肌醇、固醇类、携油物质和灰分,因此具有多重营养作用,包括EFA、维生素(胆碱和肌醇)和固醇的营养价值。近年来,磷脂作为饲料添加剂代替部分脂肪,已广泛应用于饲料工业,并取得了较好的经济和社会效益,既为油厂解决了副产品综合利用问题,又为饲料厂提供了优质的添加剂。人们研究了在水生甲壳类和鱼类的饵料中添加磷脂的效果,磷脂在鱼虾类营养方面的重要性引起了人们的重视。
1磷脂的结构和性质
1.1结构
磷脂由甘油、脂肪酸、磷酸、胆碱或胆胺组成,可分为卵磷脂和脑磷脂。卵磷脂是由甘油、脂肪酸、磷酸和胆碱组成;脑磷脂由甘油、脂肪酸、磷酸和胆胺组成。不同原料磷脂中卵磷脂和脑磷脂的含量差异很大。
1.2性质
因磷脂分子中有磷酸根和氨基醇亲水基团以及碳氢键疏水基团,所以磷脂可起界面活性剂作用,能使水、油两个不相溶的物质形成稳定的乳胶体。在实际应用中,利用磷脂的这种特性,可以制造乳化稳定剂和悬浮剂。
2饲用磷脂的种类
针对不同动物的营养需要和饲料加工的便利性,国内外已研制开发多种饲用磷脂产品。有些产品已形成系列化,如水产专用型、仔猪专用型。
2.1天然粗制磷脂
国内俗称浓缩磷脂,是以水化油脂为原料经真空浓缩而成的。产品的丙酮不溶物(磷脂+糖脂)含量在50%一70%。
2.2改性磷脂
浓缩磷脂经过化学改性处理制成的一种亲水性较好的磷脂产品,这种改性产品在饲料中添加性能、液体饲料制备和能量的消化吸收方面好于浓缩磷脂。产品的磷脂含量(包括糖脂在内)与天然粗制磷脂相同。
2.3脱油磷脂粉
浓缩磷脂经丙酮萃取脱除油脂的高纯度磷脂产品,丙酮不溶物含量为95%一98%。
2.4磷脂粉剂
液态粗制磷脂或改性磷脂经载体吸附处理或喷雾处理,制成的一种便于添加的粉状浓缩磷脂产品。磷脂含量为10%一50%。
2.5磷脂油
磷脂油是用植物油和脂肪酸稀释的磷脂产品,粘度低,易于泵送或喷涂。磷脂含量一般为30%一52%。
3.磷脂的功用
3.1磷脂的生理作用
磷脂是机体器官的结构物质,是动物脑、神经
组织、骨髓和内脏中不可缺少的组成成分动物大脑的组成物质中的25%一30%是由卵磷脂构成的。在大脑、脊髓和神经纤维绝缘层中脑磷脂含量达到了体内总含量的60%左右。同时卵磷脂也是神经递质乙酞胆碱的前体物,因而磷脂在神经系统的发育和促进动物生长中起着重要作用。卵磷脂缺乏时,动物食欲不振,生长缓慢,对幼龄动物的生长发育非常重要;磷脂也是生物膜的重要组分,在生物膜细胞和亚细胞结构上起着重要作用,可以增强组织器官功能,提高动物机体免疫系统活力,增加抗应激能力和抗病力;磷脂在脂肪的转运中有重要作用,促进酷类的消化、吸收、转运和合成,防止脂肪肝的产生,并且改善维生素A的吸收。另外,磷脂中的胆碱可以节约动物蛋氨酸的消耗,并通过参与钠离子和钾离子的活动来激活一些神经组织。
3.2磷脂在饲料加工中的作用
磷脂可作为脂质体包埋剂,利用磷脂的双层脂质膜结构,对饵料中的水溶性和脂溶性营养物质包埋,增加稳定性;作为抗氧化剂,保护饲料中的不饱和脂肪酸;作为粘合剂,防止饲料粉尘飞扬以及饲料自动分级,提高饲料的混合质量,防止饲料在水中漂散、沉底和对水质的污染;作为润滑剂,提高制粒质量和产量,减少加工过程中对机器设备的磨损,减少饲料在挤压成形时的粉料损失和能量消耗。
4磷脂在水产养殖中的应用
4.1海水鱼养殖
鱼类在孵化后的快速生长中,需要丰富的磷脂来构成细跑的成分,当磷脂的生物合成不能充分地满足仔鱼的需求时,需要在饲科中添加磷脂。海水养殖中一直使用生物饵料,如用轮虫和卤虫类养殖真绸、石绸、比目鱼、香鱼等鱼苗。然而,生物饵料的培育需要大量的人力物力,且产量得不到保证,营养也较单一。鱼苗特别是香鱼吃了这类人工培育的生物饵料后,易发生畸形和死亡。而在饵料中添加一些磷脂或大豆磷脂,则可以显著地促进鱼苗的生长和存话。Kanazawa[2]报告在微粒饲料中添加磷脂后,能明显地提高仔鱼的生长和存活率。真绸仔鱼的食物中保持3%的鳍鱼肝油和5%的大豆卵磷脂比食物中只含有3%或6%的鳍鱼肝油更能提高鱼的生长和生存,通过对鱼生长和生存率的检测发现添加磷脂的饲料相当于活体调料的轮虫。
KanaZawa[2]先前使用同喂养真绸类似的饲料喂养香鱼(Plecoglossusaltivelis)当饲料中添加3%的鸡蛋卵磷脂、金枪鱼卵磷脂或大豆卵磷脂时,鱼的生长率和存活率都提高,而且金枪鱼卵磷脂比大豆卵磷脂和鸡蛋卵磷脂有更高的营养价值。磷脂用于生存和生长有不同的成分差别,磷脂酞肌醇和卵磷脂对生存和生长都是有效的,磷脂酞乙醇胺和磷脂酞胆碱对提高生存率的作用很小或无效。他还进一步分析了高纯度商品磷脂对香鱼的作用,发现大豆卵磷脂、蛋黄卵磷脂和神经磷脂可显著提高存活率,而二棕相酸卵磷脂则没有此功效。神经磷脂在分别有大豆卵磷脂和蛋黄卵磷脂的参与下,具有最大的生物活性。总之,一般认为香鱼所需要的分子状态的磷脂应在C2位置上含有不饱和脂肪酸和C3位置上含有胆碱或肌醇基团,不同磷脂在生物活性上的差别很可能意味着不同磷脂类是以直接或间接的方式参与了细胞膜的形成。
此外,目前大量研究表明,添加磷脂将减少鱼的畸形发生率。Kanazawa等[3-5]报道,在轮虫类生物饵料中添加蛋黄磷脂或大豆磷脂,则香鱼体侧弯的发生率可减至0-5%(通常高达18%-80%);用轮虫、卤虫和市售饵料喂养的仔鱼脊柱侧突等的发生率是63%,而用含有大豆卵磷脂或鸡蛋卵磷脂添加剂的微粒饲料喂养的仔鱼只有5%。
亚油酸、亚麻酸是鲜科鱼类的必需脂肪酸,缺乏会导致16~24周后色素完全消失。添加消旋肌醇(350mg/kg)有利于蹲鱼生长,缺乏肌醇会使蹲鱼出现生长不良、大肚皮,并延长饲养时间。无论是温水性鱼还是冷水性鱼都需要胆碱。蹲鱼如缺乏胆碱,则会影响生长和饲料利用率,引起肾脏和肠内出血以及产生脂肪肝。使用富含胆碱、肌醇、亚油酸和亚麻酸的大豆磷脂,有益于蹲鱼的健康、生长和对饲料的利用。磷脂的添加还有助于预防肝代谢疾病,并能使已受脂肪肝变性损害的鱼快速恢复。而大豆磷脂富含上述各种有益营养素,所以添加它可以改善鱼的生长和对饲料的利用以及预防肝代谢疾病。
4.2淡水鱼养殖
磷脂在淡水鱼养殖中的作用也初步得到证实。曹俊明等[6]对草角的研究表明_当饲料中添加一定量的大豆卵磷脂时,草鱼肝脏脂质含量大幅度降低,而且发现在降低肝脂方面,卵磷脂、胆碱、甜菜碱的最佳组合为:4%、0.2%、0 .4%。薛
永瑞等[7]报道在鲤鱼饵料中添加2%改性大豆磷脂,与对照组相比可增产30.7%,饵料系数降低0.21。在草鱼、蝙鱼饵料中添加5%、7%、9%的菜籽油磷脂,与对照组相比较,单产分别提高了7.55%、8.75%、4.25%;饵料系数分别为2.48、2.34、 2.55(对照组2.72);试验组鱼的腹脂占体重1.68%一3.65%,对照组为1.2%~2.90/0[8]。
上海市油脂科研所等单位将菜籽油磷脂作为池塘鱼配合饵料添加剂。试验结果表明,菜籽油磷脂具有促进淡水鱼对脂肪的消化吸收,改善肝脏健康状况的作用。磷脂转运脂肪的作用在饲养团头妨等鱼的试验中也得到证实,即添加7%菜籽油磷脂的试验组,其肥满度值最大为3.36(对照组为2.“),而内脏脂肪占体重比例最小为3.62%(对照组4.42%),肝重指数为1.49(对照组1 .72),肝色泽也说明健康状况为最好。在试验鱼饵料中添加5%或7%菜籽油磷脂时,净增单产10%左右,可降低饵料系数8%左右[9]。
4.3甲壳类养殖
磷脂对甲壳类(如虾)同样有明显的促生长作用和提高存活率,而且磷脂是甲壳类体液中最主要的运输型脂质,由磷脂组成的EFA参与胆固醇的运输与吸收[4],从而影响着甲壳动物的脱壳,特别是龙虾,需要卵磷脂以确保它在脱壳期间的生存。比利时水产养殖研究所给日本对虾幼体投喂添加1%一4%磷脂胆碱的微粒饲料,发现投喂添加磷脂胆碱3%的饲料对虾幼体的变态率(76%)显著高于投喂商品饲料的幼虾(41%)和投喂对照试验饲料的幼虾(48%)。该研究所还发现投喂含磷脂胆碱1.5%的饲料,日本虾幼体的生长表现良好;饲料中添加6 .5%的脱脂大豆卵磷脂效果与之相似。我国近年来的研究结果也表明,磷脂在对虾养殖中具有良好的效果,添加2%菜籽油磷脂试验组与对照组相比,体长增长率提高32 .9%,体重增重率提高46 .7%,成活率提高6.90/0[10];日本对虾幼体饲料中添加磷脂可以
防止高死亡率,在其半精制的饲料中加进短颈蛤脂肪的卵磷脂,能有效地促进生长[3]。
5展望
国内外的研究结果表明,磷脂作为一种特殊营养添加剂和饲料加工助剂,用于水产饵料加工是可行的,具有潜在的经济价值。而且我国又是一个大豆生产国,拥有丰富的大豆磷脂资源。在水产饵料中添加磷脂,不仅能提高饵料的诱食效果,对鱼虾类生长有益,而且还能提高制粒质量,不过由于粗磷脂或改性磷脂产品过于粘稠,给饵料加工带来困难,所以大多数饲料厂不愿意在水产饵料中添加磷脂。但是磷脂产品载体化(磷脂预混料)后具有良好的添加效果,且价格适中,因而受到广大饲料加工者的青睐,应用潜力巨大。
总之,为了充分发挥磷脂在水产养殖方面的作用,我们必须加大力度研究开发水产饵料专用磷脂产品及其添加技术,使之有所突破,进一步扩大其在水产养殖中的应用。