Белки сои в аквакультурных кормах

концентрат соевого белка
Концентрат соевого белка.

Традиционно, рыбная мука является основным источником белка в составе различных кормов, в особенности для хищных видов рыб, например, лосося и угря. Как правило, корма для рыб содержат от 5 до 50% муки, а корма для креветок – от 30 до 50% морского животного белка. Быстрое развитие аквакультуры неизбежно породит высокий спрос и ограниченные предложения на рыбную муку. Данный продукт характеризуется не только ограниченной доступностью, но также высокой стоимостью. Кроме того, вследствие высокой изменчивости содержания питательных веществ, патогенов и биогенных аминов, его качество сильно варьирует. В этой связи, большое количество исследователей ищут альтернативные источники белков, которые смогут заменить рыбную муку в аквакультурных кормах.

Замена рыбной муки источниками растительного белка в кормах для хищных рыб и креветок не увенчалась положительными результатами.

Рыбы, в отличие от свиней и домашней птицы, не способны эффективно использовать углеводы в качестве источника энергии. Хищным видам рыб и молоди необходим высококачественный и легкоусвояемый белок.

Соевый шрот считается наиболее питательным среди всех источников растительного белка. Однако большое количество анти-питательных факторов ограничивают его применение в аквакультурных кормах. В концентрате соевого белка такие компоненты отсутствуют. По сравнению с рыбной мукой, такой концентрат имеет более высокую степень совместной усвояемости качественного белка и аминокислот.

Многочисленные исследования демонстрируют, что концентрат соевого белка является перспективной альтернативой рыбной муке в кормах для креветок и рыбы. До 40% рыбной муки можно заменять концентратом в кормах для креветок без негативного влияния на динамику роста. В рыбных кормах этот показатель еще выше: использовать концентрат соевого белка можно вместо 40-100% рыбной муки. В заключение можно сказать, что такой концентрат является удачным источником белка в аквакультурных кормах.

Введение
Спрос на рыбную муку

По причине сбалансированного содержания аминокислот и высокой усвояемости рыбная мука выступает отличным источником белка для рыб. Традиционно, она является основным источником белка в составе различных рыбных кормов, особенно для хищных видов рыб, таких как лосось и угорь. Как правило, рыбные корма содержат от 5 до 50% рыбной муки.

В кормах, производимых для креветок, содержится от 30 до 50% морского животного белка, источниками которого являются рыбная, креветочная и кальмаровая мука.

Статистические данные Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (ФАО) показывают, что аквакультура постоянно развивается, растут ее объемы, поставки из рыбных хозяйств стабилизируются, периодически имея тенденцию к снижению. Однако спрос на рыбную продукцию для человеческого потребления растет, что ведет к снижению объемов производства рыбной муки и рыбьего жира. Например, объемы производства рыбной муки составляли 6.83, 6.86, 6.70, 5.28 и 6.06 миллионов метрических тонн в 1995, 1996, 1997, 1998 и 1999, соответственно. По данным Информационной сети по рыбной муке (Fishmeal information network), около 35% данного продукта используется в производстве рыбных кормов, а 29% — в производстве кормов для свиней. Корма свиней, птицы и жвачных животных содержат до 10% (максимальный уровень) рыбной муки. Рыбные корма содержат до 55% данного продукта. Аквакультура стала самым быстрорастущим сектором производства пищевых продуктов в мире.

Среднегодовой прирост объема с 1984 года составляет 10%, по сравнению с 3%-ным ростом объема производства мяса скота и 1,6%-ным приростом объемов в сфере рыболовства (FAO, 1997). Быстрое развитие аквакультуры приведет к росту спроса и падению предложения рыбной муки. Более того, загрязнение рыбной муки диоксинами снижает ее качество как компонента рыбных кормов. Эти факторы вынуждают специалистов кормовой промышленности и различных ученых искать альтернативные источники белка в рыбных кормах.

1994

2010

виды

Количество произведенного корма

Количество используемой рыбной муки (1000 метрических тонн/%)

Количество произведенного корма

Количество используемой рыбной муки (1000 метрических тонн/%)

лосось

форель

креветки

угри

окунь

карп

лакедра

сом

другие

658

446

922

186

97

300

70

530

337

351 /51

171 /38

241 /26

93 /50

58 /60

45 /15

42 /60

22 /4

61 /18

1600

560

2940

155

240

1040

90

1218

820

480/30

140/25

588/20

47/30

72/30

52/5

27/30

12/1

88/11

всего

3573

1084/30

8663

1506/17

Таблица 1. Сравнительная стоимость (в 1000 метрических тонн) кормов, и использования в них рыбной муки.

В Таблице 1 изложены данные использования рыбной муки по видам рыбы в 1994 году и предполагаемые данные на 2010 год. Предполагается, что аквакультурные корма будут содержать меньше рыбной муки. Для достижения высокого содержания белка будут использоваться его альтернативные источники.

Альтернативные источники белка
Животные белки из субпродуктов птицы, мясо и костная мука использовались ранее в качестве замены рыбной муки в кормах. Животные белки являются отличным источником белка с низкой ценой. Вышеперечисленные продукты можно использовать для частичной замены рыбной муки. Однако из-за случаев заражения ГЭКРС (коровье бешенство), специалисты ставят под сомнение целесообразность использования животного белка в качестве компонента кормов для животных. В некоторых странах животные белки запрещены к использованию в кормах. По этой причине будущее развитие этих кормов лежит в области использования растительных белков.

Растительные ингредиенты, которые содержат большое количество белка, например, семена масличных культур, могут быть альтернативным источником белка для рыбных кормов. Эти ингредиенты легкодоступны и имеют низкую стоимость. Однако растительные белки, в большинстве случаев, имеют низкое содержание незаменимых аминокислот и обладают рядом анти-питательных факторов (Таблица 2). Поэтому степень применения сырых или подвергнутых неполной обработке растительных ингредиентов в рыбных кормах ограничена. С другой стороны, корректно обработанные растительные вещества с большим содержанием белка, высокой усвояемостью сырого белка и низким содержанием анти-питательных компонентов потенциально являются альтернативным источником белка, способным заменить рыбную муку в аквакультурных кормах.

Рыбная мука менхадена (американская сельдь)

Концентрация соевого белка

Соевая мука

Белок картофеля

Мука подсолнечника

Мука из зернового растительного белка

Мука хлопчатника

Состав, %

сухое вещество

сырой белок

92

62,9

93

65

89

44

91

73,8

93

42,2

90

60,2

90

41,4

Лизин

Метионин

Мет и цистеин

Треонин

Изолейцин

Триптофан

Аргинин

Фенилаланин

Валин

Гистидин

Лейцин

4,81

1,77

2,34

2,64

2,57

0,66

3,66

2,51

3,03

1,78

4,54

4,23

0,91

1,89

2,73

3,19

0,78

4,94

3,45

3,38

1,82

5,2

2,83

0,61

1,31

1,73

1,99

0,61

3,23

2,18

2,06

1,17

3,42

5,83

1,68

2,88

4,3

4,09

1,02

3,8

4,89

4,89

1,71

7,61

1,17

0,66

1,35

1,28

1,69

0,54

3,59

2

2,33

1,07

2,57

1,02

1,43

2,52

2,08

2,48

0,31

1,93

3,84

2,79

1,28

10,19

1,72

0,67

1,37

1,36

1,3

0,48

4,55

2,2

1,78

1,17

2,47

Антипитательные факторыбиогенный амин диоксиночень малопротеазные ингибиторы, аллергены, олигосахариды, лектины, сапонинсоланидин, гликоалкалоиды (соланин, чаконин, сульфит)хлорогеновая кислота, волокнамукотоксины (много ксантофиллов)госсипол, циклопропановые жирные кислоты, танины

Таблица 2. Питательная ценность распространенных источников белков в рационе рыб (данные, NRC, 1998).

Объемы производства соевого шрота составляют более 50% объемов производства всех масличных семян (Рисунок 1).

Рисунок 1. Производство муки в 2000 году, в миллионах метрических тонн. SBM - соевая мука; RSM – рапсовая мука; CSM – мука хлопчатника; CGF – мука из зернового растительного белка; SFM – мука подсолнечника; Fish – рыбная мука; PNM – арахисовая мука; CGM – глютеновая мука; PKM – мука косточек масличной пальмы; LSM – мука семян люпина (Lupinus); SESM – кунжутовая мука. Источник: Oilwords Statistics, 2000.
Рисунок 1. Производство муки в 2000 году, в миллионах метрических тонн. SBM — соевая мука; RSM – рапсовая мука; CSM – мука хлопчатника; CGF – мука из зернового растительного белка; SFM – мука подсолнечника; Fish – рыбная мука;
PNM – арахисовая мука; CGM – глютеновая мука; PKM – мука косточек масличной пальмы; LSM – мука семян люпина (Lupinus); SESM – кунжутовая мука. Источник: Oilwords Statistics, 2000.

Пищевая ценность соевого шрота
Соевый шрот является самым питательным растительным ингредиентом, широко используемым в кормах для свиней, домашней птицы и рыбы. Среди всех источников растительного белка у соевого шрота наиболее сбалансировано содержание аминокислот. Более того, она устойчива к окислению и порче, а также не может содержать организмы, вредные для креветок и рыбы, такие как грибки, вирусы и бактерии (Swick et al. 1995). Соевый шрот можно использовать в качестве альтернативы рыбному и животному белку в кормах для рыбы и креветок. Однако при высокой степени замены рыбной муки на шрот наблюдается снижение темпов роста рыбы и креветок. Такое негативное влияние на рост может быть связано с анти-питательными компонентами, содержащимися в соевом шроте (Таблица 2).

Исследования многих видов рыбы показали, что эти анти-питательные компоненты, такие как ингибитор трипсина, антигены, лектины, сапонины и олигосахариды, могут оказывать негативный эффект на усвояемость питательных веществ и рост рыбы.

1. Ингибитор трипсина

Связь между активностью ингибитора трипсина (TI) и ростом канального сома (Wilson & Poe, 1985).
Связь между активностью ингибитора трипсина (TI) и ростом канального сома (Wilson & Poe, 1985).

Многочисленные исследования показывают, что активность ингибитора трипсина в соевом шроте оказывает негативное влияние на усвояемость белков, липидов и темпы роста в таких видах рыб, как лосось (Olli et al. 1989), радужная форель (Sandholm et al., 1976), карп (Viola et al., 1983, Abel et al., 1984), нильская тиляпия (Wee & Shu, 1989) и канальный сом (Wilson & Poe, 1985). Исследование Alarcon et al. (1999) показало, что щелочные протеазы морского леща ингибировались на 42.6% после инкубации экстракта с раствором, содержащим сырой соевый шрот. Wilson & Poe (1985) выяснили, что лучшие темпы роста канальных сомов достигаются, когда в соевом шроте подавляется 83% активности ингибитора трипсина (т.е. 3.2 ингибитора на 1 грамм корма) (см. Рисунок 2).

2. Лектины
Лектины могут вызвать морфологические изменения в кишечнике и таким образом снижать поглощение питательных веществ. Hendriks et al. (1990) продемонстрировали, что дистальный отдел тонкой кишки атлантического лосося высокочувствителен к токсическому эффекту лектинов сои.

3. Олигосахариды
Соевый шрот содержит около 15% олигосахаридов (сахароза, рафиноза и стахиоза). Эти вещества могут оказывать негативное влияние на усвояемость питательных веществ у рыб. Одно из проведенных исследований показало, что извлечение олигосахаридов из соевого шрота значительно улучшило эффективность потребления питательных веществ у лосося и радужной форели (Murai et al., 1987; 1989, cited by Krogdahl, 1989). Arnesen et al. (1989) обнаружили, что спирторастворимые углеводы в соевом шроте оказывают негативное влияние на усвояемость белков и липидов у лосося и форели. Эти данные подтверждались анализом сухой фекальной массы.

4. Антигены сои
Соевые антигены могут вызвать аллергическую реакцию животных и повредить кишечник. Rumsey et al. (1994) обнаружили, что у форели, которую кормили диетами с высоким содержанием глобулярных антигенных белков глицина и β-конглицина из соевого шрота, снижалась динамика роста, ухудшалась усвояемость белков и прослеживалось образование кишечных патологий.

Рисунок 3 демонстрирует, что у рыб, которые питались кормами на основе необезжиренного соевого шрота, поврежден эпителий, увеличено количество бокаловидных клеток, уменьшено количество или вообще отсутствуют поглощающие вакуоли. Микроворсинки энтероцитов были укорочены, при этом увеличивалось образование везикул (van den Ingh et al., 1991). Кишечник рыб, которые питались кормами на основе концентрата соевого белка, не подвергался подобным изменениям. Такие результаты сопоставимы с диетами на основе рыбной муки. Авторы предположили, что подобные изменения могут быть обусловлены наличием анти-питательных факторов в необезжиренном соевом шроте. Многочисленные наблюдения показали, что корма на основе соевого шрота вызывают воспалительные процессы в дистальной кишке атлантического лосося (Baeverfjord & Krogdahl, 1996; Krogdahl et al., 2000; Refstie et al., 2001) и радужной форели (Bureau et al., 1998), изменяют иммунную реакцию (Rumsey et al., 1994; Bakke-McKellep et al., 2000) и могут привести к повышению восприимчивости к фурункулезу (Krogdahl et al., 2000).

Спиртовая вытяжка соевого шрота (соевая патока) также приводит к воспалительным изменениям (van den Ingh et al., 1996; Krogdahl et al., 2000), а концентрат соевого белка обладает высокой питательной ценностью в кормах для лососевых (Olli & Krogdahl, 1994).

5. Сапонины
Сапонины сои могут быть причиной ухудшения вкусовых качеств и привести к расстройству функций кишечника. Содержание сапонинов в соевых продуктах во многом зависит от способа приготовления. Соевый шрот и соевая мука содержат 0.43-0.67% сапонинов (Ireland et al., 1986). Сапонины могут переноситься вместе с белком в процессе экстракции в воде, поэтому концентраты соевого белка и изоляты, полученные водной экстракцией, могут содержать большое количество сапонинов. Полученный в рамках исследования изолят сои (90% сырого белка) содержал 0.8% сапонинов (Ireland et al., 1986). Концентраты соевого белка, полученные с помощью спиртовой экстракции, сапонинов не содержат, так как спирт способствует разрушению связей и удалению сапонинов из белков (Bureau et al., 1998). Исследование показало, что очищенный спиртовой экстракт соевого шрота и изолят соевого белка (полученный процессом, целью которого было выделение сапонинов сои) значительно подавляли аппетит и темпы роста чавычи и радужной форели (Bureau et al., 1998). Авторы предположили, что именно сапонины являются причиной такого эффекта, оказанного экстрактом. В воде сапонины очень опасны для рыб, так как наносят ущерб жаберному эпителию (Francis et al., 2001).

Рисунок 3. Изгибы дистального отдела кишечника Атлантического лосося. a, особи получали корм с рыбной мукой; b, особи получали корм с жирным соевым шротом; c, особи получали корм с белковым концентратом сои (van den Ingh et al., 1991).
Рисунок 3. Изгибы дистального отдела кишечника Атлантического лосося. a, особи получали корм с рыбной мукой; b, особи получали корм с жирным соевым шротом; c, особи получали корм с белковым концентратом сои (van den Ingh et al., 1991).

Изучение изолята соевого белка, получаемого при помощи процессов водного растворения и изоэлектрического отделения белка от лепестков, показало, что вещество подавляет аппетит так же, как и рыбная мука у чавычи (Hajen et al., 1993). Принимая во внимание то, что изолят белка содержит большое количество антитрипсиновых факторов, лектинов и олигосахаридов, именно спирторастворимые факторы, по всей видимости, приводят к эффекту снижения потребления кормов у лососевых и, возможно, у других видов рыб.

Пищевая ценность концентрата соевого белка (SPC)

Содержание аминокислот в рыбной муке в целом соответствует потребностям рыб в этих элементах. У концентрата соевого белка, по сравнению с рыбной мукой, содержание аминокислот более сбалансировано. (см. Таблица 2).

В Таблице 3 представлены присутствующие в концентрате соевого белка аминокислоты при содержании 30% ежедневной нормы белка. Если использовать это вещество в качестве единственного источника белка в кормах для рыб, то нормы потребления незаменимых аминокислот выполняются для канальных сомов, сазанов и тилапий. В кормах для радужной форели следует сбалансировать концентрацию метионина другими составляющими белка или синтетическими аминокислотами.

Концентрат соевого белка (%)
как есть 1

Концентрат соевого белка (%)
при 30% уровне белка

Запросы канального сома
2

форели

обыкновенного карпа

тиляпии

аргинин

гистидин

изолейцин

лейцин

лизин

мет + цистеин

фен + тирозин

треонин

типтофан

валин

4,94

1,82

3,19

5,2

4,23

1,89

3,45*

2,73

0,78

3,38

2,3

0,8

1,5

2,4

2,0

0,9

1,6*

1,3

0,4

1,6

1,2

0,42

0,73

0,98

1,43

0,64

1,4

0,56

0,14

0,84

1,5

0,7

0,9

1,4

1,8

1,0

1,8

0,8

0,2

1,2

1,31

0,64

0,76

1,00

1,74

0,94

1,98

1,19

0,24

1,10

1,18

0,48

0,87

0,95

1,43

0,9

1,55

1,05

0,28

0,78

Таблица 3. Незаменимые аминокислоты концентрата соевого белка и запросы рыб (% от рациона). 1, Soycomil FG, ADM Europoort bv, Rotterdam, The Netherlands; 2, NRC, 1993; * — только фенилаланин.

Mambrini et al. (1999) выяснили, что замена 75% белка в рационе, получаемого от рыбной муки, с помощью концентрата соевого белка (Soycomil) не приводит к изменению состава поглощаемых аминокислот. Результаты исследования Berge et al. (1999) показали, что частичная замена рыбной муки Soycomil в кормах не изменила количества поглощенного азота, жира и органического вещества (см. Таблица 4).

Рацион с рыбной мукойРацион Soycomil

Азот

Жиры

Органическое вещество

83,7

96,8

80

85.5

96,9

78,4

Таблица 4. Коэффициент усвояемости (%) атлантического палтуса (Hippoglossus hipoglossus) на рационе, содержащего рыбную муку или 44% пищевого белка в составе концентрата сои (Soycomil) (Berge et al. 1999).

Показатели усвояемости сухой массы, сырого белка и энергии у концентрата соевого белка по сравнению с соевой мукой и соевым шротом (Refstie et al., 1999; Kaushik et al., 1995, Рисунок 4).

Рисунок 4. Коэффициент усвоения (%) сухого вещества (DM), сырого белка (CP), энергии (En),  соевой муки (SF), соевого шрота (SPC) радужной форелью (Kaushik et al., 1995).
Рисунок 4. Коэффициент усвоения (%) сухого вещества (DM), сырого белка (CP), энергии (En), соевой муки (SF), соевого шрота (SPC) радужной форелью (Kaushik et al., 1995).

В процессе производства концентрата соевого белка, анти-питательные компоненты были исключены (см. Таблица 5). Следовательно, использование концентрата в качестве источника белка обеспечит здоровье животного и лучшую динамику роста по сравнению с соевым шротом, используемым в кормах для рыб и креветок.

Соевые бобыСоевый шротКонцентрат соевого белка1

Ингибитор трипсина (мг/г)

Глицининовый антиген (млн-1)

Лектин (млн-1)

Олигосахариды (%)

Сапонин

45-50

180000

3500

14

0,5

1-8

66000

10-200

15

0,6

2

<3

<1

2

0

Таблица 5. Антипитательные компоненты в соевом шроте и концентрате соевого белка (Peisker, 2001). 1. В качестве примера рассматривался продукт Soycomil.

Оценка продуктивности соевого шрота и концентрата соевого белка

Различные исследования показывают, от 40 до 100% белка от рыбной муки можно заменить концентратом соевого белка без негативного влияния на темпы роста. В то же время замена большого количества рыбной муки соевым шротом или соевой мукой, в целом, их снижает.

Bureau et al. (1998) пересмотрели исследования авторов Murai et al., 1989; Shimeno et al., 1992; Olli et al., 1994 и Kaushik et al., 1995 и выяснили, что концентраты соевого белка, полученные путем водно-этанольной экстракции из обезжиренных соевых лепестков, лучше подходят для использования в кормах для лососевых и других рыб, чем соевый шрот и соевая мука, так как лучше поддерживают желаемые темпы роста.

Влияние соевого шрота и концентрата соевого белка на динамику роста креветок и рыб демонстрируют следующие примеры.

Креветки: Исследование показало, что 40% рыбной муки можно заменить концентратом соевого белка без негативного влияния на темпы роста (Гамлет протеин (Hamlet protein)), 1997; цитировано Peisker, 2001). Liu et al. (2000) обнаружили, что замена 22%-ов рыбной муки 8%-ами концентрата соевого белка (Soycomil) в кормах привела к приросту массы на 17% в течение 60 дней у тигровых креветок (Penaeus monodon). Fenucci et al. (цитировано Swick et al., 1995) в рамках исследования заменили 50% кальмаровой муки очищенным соевым белком и добились более высоких показателей роста, выживаемости и конверсии корма у P. setiferus и P. stylirostris. Lim & Dominy (1990), однако, выяснили, что замена более 40% животного белка соевой мукой (>28%) серьезно снижает темы роста креветок (P. vannamei). Исследования показали, что от вида и размера морских креветок зависит способность усваивать соевый белок (Akiyama, 1988a). Вид Penaeus vannamei продемонстрировал хорошие темпы роста при питании кормом с содержанием 75% соевого шрота, в то время как у P. duorarum толерантность была намного ниже (30%). В общем, небольшие креветки были более чувствительны к уровню содержания соевого шрота в кормах по сравнению с более крупными (Akiyama, 1988a). Swick et al. (1995) отметили, что наиболее оптимальным уровнем содержания соевого шрота в кормах будет 25-30% в качестве замены 40-50% морского животного белка.

Радужная форель: Mambrini et al. (1999) продемонстрировали, что концентрат соевого белка (Soycomil) способен заменить 50% диетического белка, получаемого рыбной мукой, у радужной форели (106 г) в течение 90-дневного тестового периода. Средняя конечная масса тела рыб составляла 441.8 и 453.4 г в группах, питающихся кормами на основе рыбной муки и концентрата соевого белка соответственно. Kaushik et al. (1995) в рамках своего исследования не добились изменений динамики роста или усвояемости питательных веществ при замене рыбной муки концентратом соевого белка (от 33 до 100%). Однако, замена рыбной муки соевой мукой (до 50%) снизила конечную массу тела на 8% (см. Рисунок 5). В этом исследовании радужную форель с начальной массой тела 83 г тестировали на протяжении 12 недель. Médale et al. (1998) определили, что 75% белка в рационе, получаемого от рыбной муки, можно заменить концентратом соевого белка без негативного влияния на объемы потребления корма и рост форели. Однако 100% замена рыбной муки концентратом снизила темпы роста рыбы. Похожие результаты были получены Stickney et al. (1996). Форель, питающаяся кормом с 50% белка, полученного концентратом, выросла так же, как и особи, питающиеся кормами на основе рыбной муки (увеличение веса на 604 и 607% соответственно). Однако, замена в пределах от 70 до 100% снижала темпы роста форели.

Коэффициент ежедневной прибавки к росту (DGC).  (DGC = 100* (FBW0.3333-IBW0.3333)/промежуток времени) радужной форели (83 г) на экспериментальном рационе с 1. рыбной мукой (FM); 2. 67% белка концентрата сои (67% SPC); 3. 100% белка концентрата сои и 4. 50% белка соевой муки (SF) (Kaushik et al., 1995).
Коэффициент ежедневной прибавки к росту (DGC). (DGC = 100* (FBW0.3333-IBW0.3333)/промежуток времени) радужной форели (83 г) на экспериментальном рационе с 1. рыбной мукой (FM); 2. 67% белка концентрата сои (67% SPC); 3. 100% белка концентрата сои и 4. 50% белка соевой муки (SF) (Kaushik et al., 1995).

Результаты исследования Vielma et al. (2000) показали, что корма, содержащие 69% белка из соевых ингредиентов (55.6% от концентрата соевого белка и 13.8% от соевого шрота), обеспечили намного более быстрый рост форели от 0.25 до 2.02 кг, чем корма, основанные на рыбной муке. Olli & Krogdahl (1994) и Pfeffer & Henrichfreise (1994) не обнаружили снижения темпов роста при замене рыбной муки на концентрат соевого белка на уровне 100% и 56% соответственно. Dabrowski et al. (1989) обнаружили, что темпы роста форели существенно снизились при замене 50% белка на соевый шрот; 100%-ая замена привела к серьезнейшему подавлению роста и смертности.

Канальный сом: Wilson & Poe (1985) проводили исследование на протяжении 10 недель. Результаты показали, что темпы роста канальных сомов снижались при кормлении соевым шротом в сыром виде либо шротом, подвергшимся неправильной термической обработке. Снижение активности ингибитора трипсина улучшило показатели роста у рыб. Темпы роста сомов, которых кормили корректно термически обработанным соевым шротом, были ниже, чем у рыб, питающихся кормами с аналогичным уровнем белка. Авторы заострили внимание на том, что в кормах содержались все 10 необходимых аминокислот, подразумевая, что сниженные темпы роста могут быть связаны с термостойкими анти-питательными факторами. Похожие результаты были получены Andrews and Page (1974). Показатели роста и эффективности усвояемости падали при замене рыбной муки из менхэдена (американская сельдь) на соевый шрот.

Палтус: Исследование Berge et al. (1999) показало, что замена 44% белка в рационе, получаемого от рыбной муки, концентратом соевого белка (Soycomil) увеличила объем потребляемого корма у атлантического палтуса в течение 12-недельного периода. Конечный вес тела составлял 864 и 877 г у рыб, питающихся кормами на основе рыбной муки и соевого концентрата соответственно.

Атлантический лосось: Refstie et al. (1998) изучали влияние трех источников белка в рационе (рыбная мука, 40% белка от соевого концентрата и соевого шрота) на темпы роста атлантического лосося (107 г) в течение 55 дней. Удельная скорость роста составила 1.69, 1.59, 1.31 в первые 28 дней и 1.16, 1.19, 1.00 в последующие дни при питании кормами на основе рыбной муки, концентрата соевого белка и соевого шрота соответственно. Показатель конверсии корма (1 г потребленного корма/1 г набранного веса) был существенно выше при использовании кормов на основе соевого шрота. Авторы предположили, что соевый шрот содержит термостойкие анти-питательные факторы, подавляющие потребление корма и рост лосося. По всей видимости, эти факторы отсутствуют в концентрате соевого белка. Исследование Brown et al. (1997) показало, что использование 30% концентрата соевого белка в качестве замены рыбной муки в кормах для лосося не оказало существенного влияния на темпы роста. Прирост массы за 56 дней составил 381.1 и 386.2 г для кормов с соевым белком и рыбной мукой соответственно. При использовании 10% концентрата соевого белка темпы роста лосося были значительной выше, чем у особей, питающихся кормами на основе рыбной муки (444.7 и 386.2 г прироста массы соответственно). Storebakken et al. (1998, 2000) в рамках своего исследования заменили 75% белка в рационе, получаемого от рыбной муки, концентратом соевого белка (Soycomil) в кормах для лосося. На основании 84-дневного исследовательского периода они пришли к выводу, что соевый концентрат эквивалентен рыбной муке в качестве источника белка в рационе для атлантического лосося. Olli et al. (1994) сравнили четыре соевых продукта (соевый шрот (экстракция растворителем), очищенный соевый шрот (экстракция растворителем), очищенный необезжиренный соевый шрот и концентрат соевого белка) и выяснили, что пищевая ценность концентрата соевого белка аналогична пищевой ценности рыбной муки. Три других соевых продукта негативно влияли на показатели роста лосося. Степень влияния увеличивалась с ростом содержания продукта в кормах, т.е. пищевая ценность этих продуктов ниже, чем у соевого шрота. При использовании улучшенных методов обработки, соевый белок можно использовать в качестве основного источника белка в лососевых кормах. Fowler (1980) выяснил, что использование необезжиренных соевых бобов (17.5-48.9%) в кормах для чавычи существенно снизило набор веса и увеличило показатель смертности.

Морской окунь: Исследование Kissil et al. (2000) показало, что 30% белка в рационе, получаемого от рыбной муки, можно заменить концентратом соевого белка без серьезного влияния на потребление корма у морских окуней. Однако, замена 60 и 100% привела к существенному снижению этого показателя. Содержание липидов в кормах при 60 и 100% замене было выше, что объясняет это явление. Количество метионина в разных кормах также не было сбалансировано. Robaina et al. (1995) выяснили, что прирост массы постепенно снижается при увеличении содержания соевого шрота от 10 до 30%. Авторы предположили, что и другие анти-питательные факторы, помимо ингибиторов трипсина, например, олигосахариды, ограничивают использование соевого шрота в кормах.

Карпы: Изучая личинки карпа, Escaffre et al. (1997) выяснили, что использование до 40% концентрата соевого белка в корме не оказывает негативного влияния на выживаемость или темпы роста особей. Dabrowski & Kozak (1979), однако, обнаружили, что рост мальков белого карпа подавлялся при увеличении содержания соевого шрота в корме, несмотря на добавление недостающих аминокислот.

Viola et al. (1983) выяснили, что соевый шрот, содержащий большое количество ингибитора трипсина, активно подавлял темпы роста молоди рыб (25-40г). Авторы пришли к выводу, что фактором, подавляющим рост карпов в корректно обработанном соевом шроте, был не остаточный антитрипсин, а недостаточное количество лизина. Viola et al. (1982) обнаружили линейную зависимость между снижением относительного прироста массы у карпов и увеличением содержания соевого шрота в корме. При помощи добавления метионина, лизина и масла в корма на основе соевого шрота ученые смогли добиться темпов роста, аналогичных контрольной группе. Добавки необходимых аминокислот в корма, содержащие соевую муку, значительно улучшили рост карпов (Murai et al. 1986). Другие авторы, однако, пришли к выводу, что добавление метанола в соевую муку лишь незначительно улучшает рост особей. Исследователи предположили, что карпы менее чувствительны к подавляющим аппетит факторам в соевых продуктах, чем другие виды рыб.

Тилапия: Результаты 7-ми недельного исследования Jackson et al. (1982) показали, что 25% белка в рационе, получаемого от рыбной муки, можно заменить соевым шротом без негативного влияния на темпы роста тилапий. Однако при более высоком содержании соевого шрота темпы подавляются (до 33% снижения при 100% замене). Авторы предположили, что низкий уровень содержания метионина, а также неполное денатурирование ингибитора трипсина и гемагглютининов в процессе обработки шрота привели к снижению темпов роста особей при высоком содержании соевого продукта. Похожее подавление темпов роста T. aurea при замене рыбной муки соевым шротом наблюдалось Davis & Stickney (1978) и Wu & Yan (1977), цитировано Jackson et al. (1982). Shiau et al. (1987) выяснили, что без добавок метионина рыбную муку можно частично (30%) заменить соевым шротом при недостаточно уровне белка (24%) для оптимального роста тилапий. При оптимальном уровне белка в рационе (32%), частичная замена (30%) подавляла рост тилапий.

Замена рыбной муки концентратом соевого белка может также оказать положительное воздействие на окружающую среду. Исследования показали, что использование концентрата соевого белка в корма снизило выделение фосфора (P) и увеличило его сохранение в организме форели (Médale et al., 1998) и лосося (Storebakken et al., 2000).

Эти исследования показывают, что концентрат соевого белка может быть хорошим альтернативным источником белка в качестве замены рыбной муки и морского животного белка в кормах для креветок.

Обсуждение и выводы
Исследования использования соевого белка в рыбных кормах привели к разным результатам, что может быть связано со следующими аспектами:

1) качество соевых продуктов: их пищевая ценность тесно связана с процессами обработки. В большинстве исследований анти-питательные компоненты не анализировались, что ведет за собой трудность в оценке связи между качеством соевых продуктов и темпами роста животных.

2) баланс питательных веществ в кормах: в различных исследованиях использовались различные составы кормов, что подразумевает разницу в содержании аминокислот и незаменимых жирных кислот. Снижение темпов роста в некоторых исследованиях может быть следствием дисбаланса питательных веществ. Например, при высоком уровне содержания концентрата соевого белка следует обратить внимание на требуемое количество метионина. При необходимости, в корма следует добавлять ингредиенты, богатые этим веществом, или непосредственно синтетический метионин. Ограниченное содержания этой аминокислоты может частично объяснить подавленные темпы роста при высоком содержании соевого белка, наблюдаемое в рамках некоторых исследований.

3) возраст рыб: молодые особи намного более восприимчивы к анти-питательным компонентам, оказывающим негативное влияние на пищеварение, чем взрослые. По этой причине только лучшие ингредиенты с низким содержанием анти-питательных компонентов следует использовать в начальных рационах, что обеспечит здоровые темпы роста.

Результаты исследования рыб показали, что соевый шрот можно использовать для частичной замены рыбной муки в кормах. Высокое содержание (>30%) соевого шрота, однако, может вызвать повреждения кишечника и снизить динамику роста некоторых видов рыб. Похоже, что хищные виды рыб, такие как лосось и форель, более чувствительны к анти-питательным компонентам соевого шрота, чем травоядные и всеядные рыбы, такие как карп. В целом, однако, концентрат соевого белка имеет более высокую питательную ценность и лучше влияет на рост рыб, чем соевый шрот. Согласно проведенным исследованиям, частичная замена рыбной муки концентратом белка будет экономически выгодна из-за улучшенных показателей роста. Более того, использование концентрата соевого белка может гарантировать здоровье рыбы, в то время как соевый шрот может вызвать различные иммунные реакции и повысить восприимчивость особей к патогенам. Одно из исследований также показало, что применение концентрата соевого белка в кормах для лосося в виде прессованных гранул может улучшить их прочность, повысить поглощение и снизить потери жира, увеличить скорость погружения и улучшить водоудерживающую способность (Herzog Møller et al., 2002).

Результаты исследования креветок показали, что частичная замена рыбной муки или морского животного белка концентратом соевого белка улучшает темпы роста, что подразумевает экономическую выгоду. Креветки небольшого размера более чувствительны к анти-питательным компонентам соевого шрота, чем большие креветки. По этой причине концентрат соевого белка для небольших креветок может стать хорошей альтернативой морскому животному белку из-за высокой пищевой ценности (высокая усвояемость аминокислот и низкое содержание анти-питательных компонентов). Для более крупных особей можно использовать комбинацию концентрата соевого белка и соевого шрота для замены большого количества морского белка в кормах. Для выяснения этих моментов следует провести дополнительные исследование.

При использовании соевого белка для замены рыбной муки или морского животного белка следует принимать во внимание баланс питательных веществ, т.е. аминокислот, жирных кислот и минералов. Рыбная мука и морской белок, как правило, содержат больше жира и минералов, чем соевый белок. При высоком уровне содержания соевого белка рекомендуется использовать минеральные добавки. Фосфор является наиболее важным минералом при разработке кормов, содержащих большое количество растительного соевого белка (Akiyama, 1988b). Концентрат соевого белка содержит 0.8% фосфора, однако значительное количество этого элемента представлена в фитиновой кислоте, который рыбами не усваивается. При большом количестве концентрата соевого белка рекомендуется добавление неорганического фосфора. Также нужно принимать во внимание потребности в аминокислотах и энергии. Например, нужно балансировать концентрации метионина в кормах на основе концентрата соевого белка.

Для достижения сбалансированности питательных веществ в рыбных кормах, ингредиенты должны быть более разнообразными. Смесь различных составляющих обеспечит сбалансированность, которую трудно достигнуть при использовании ограниченного количества ингредиентов.

В заключении следует отметить, что концентрат соевого белка является отличным источником белка в кормах для рыб и креветок, будучи альтернативой рыбной муке и морскому животному белку.
——
Dersjant-Li, Y., 2002. The use of soy protein in aquafeeds. In: Cruz-Suárez, L. E., Ricque-Marie, D., Tapia-Salazar, M., Gaxiola-Cortés, M. G., Simoes, N. (Eds.). Avances en Nutrición Acuícola VI.

Реакция постоянных читателей:

Заметил ошибку, тык*:

 Orphus

Комментарии Вконтакте:

Добавить комментарий

Войти с помощью: 

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *