專利名稱：利用輻照降低飼料的抗性蛋白負(fù)面影響的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及降低水產(chǎn)動(dòng)物配合飼料(特別是魚類配合飼料)的飼料蛋白原料中抗性蛋白負(fù)面影響的處理方法。
背景技術(shù)：
水產(chǎn)動(dòng)物配合飼料中往往需要較高的蛋白質(zhì)含量。飼料蛋白質(zhì)可由動(dòng)物蛋白原料 (魚粉、雞肉粉、肉骨粉、羽毛粉和血粉等)和植物蛋白原料(豆粕、菜粕和棉粕等)提供。 魚粉蛋白質(zhì)的含量較高，因此必須通過氨基酸組成平衡，適口性好，是配制水產(chǎn)動(dòng)物配合飼料的優(yōu)質(zhì)蛋白原料并且已被廣泛用于生產(chǎn)配合飼料。例如，肉食性魚類配合飼料中魚粉添加量高達(dá)30-50%，我國(guó)每年需要進(jìn)口大量的魚粉用于生產(chǎn)水產(chǎn)動(dòng)物配合飼料。由于魚粉的來源受海洋漁業(yè)資源限制，因此供應(yīng)量有限并且價(jià)格昂貴。利用廉價(jià)蛋白原料替代水產(chǎn)動(dòng)物配合飼料中的魚粉已經(jīng)成為水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的一個(gè)趨勢(shì)。在此方面，國(guó)內(nèi)外迄今已進(jìn)行了 30多年的研究，分別探索了利用動(dòng)物性蛋白原料，如雞肉粉、肉骨粉、羽毛粉和血粉等，和植物性蛋白原料，如豆粕、菜粕和棉粕等替代飼料中魚粉的可行性。目前，在魚類配合飼料生產(chǎn)中，通常采用添加1種或數(shù)種廉價(jià)動(dòng)物或植物蛋白原料替代同等蛋白含量的魚粉。植物性飼料原料中含有抗性蛋白，如豆粕中含有胰蛋白酶抑制因子等，大量添加植物性飼料原料以替代魚粉，如配方中豆粕用量> 35%，往往導(dǎo)致養(yǎng)殖魚類的生長(zhǎng)性能和飼料利用效率下降。因此，有必要降低植物性飼料原料中抗性蛋白，目前的方法包括熱處理和微生物發(fā)酵等，但這兩種方法存在不同程度的局限性。輻照被廣泛應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品貯存和食品加工中，做為殺菌技術(shù)，電子加速器產(chǎn)生的電子線或放射性同位素產(chǎn)生的Y射線可導(dǎo)致細(xì)菌蛋白質(zhì)變性，從而殺滅細(xì)菌。利用輻照殺滅動(dòng)物飼料中細(xì)菌的處理方法已有報(bào)道，但利用輻照處理飼料蛋白原料，改變飼料原料蛋白質(zhì)性狀(降低抗性蛋白，如豆粕中的胰蛋白酶抑制因子)的技術(shù)尚未報(bào)道，與尚未在動(dòng)物飼料工業(yè)化生產(chǎn)中應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
為了降低飼料原料中抗性蛋白的負(fù)面影響，本發(fā)明提供了一種利用輻照降低飼料的抗性蛋白負(fù)面影響的處理方法。本發(fā)明采取以下技術(shù)方案利用輻照降低飼料的抗性蛋白負(fù)面影響的處理方法， 按如下步驟(1)配備飼料；(2)測(cè)定飼料的粗成分組成、能量含量和氨基酸組成；(3)確定輻照劑量飼料中的豆粕添加量大于0且不超過35%時(shí)，對(duì)其輻照處理的輻照劑量為10-50kGy ；當(dāng)其添加量超過35%且小于100%時(shí)，對(duì)其輻照處理的輻照劑量為 50-150kGy ；(4)確定輻照方法利用電子加速器0. 2MeV IOMeV產(chǎn)生的電子線或放射性同位素Cs-137或Co-60產(chǎn)生的γ射線直接定量輻照飼料。優(yōu)選的，飼料的氨基酸包括蛋氨酸+半胱氨酸1. 0-2. 5%、賴氨酸2. 0-5. 0%。優(yōu)選的，飼料的粗成分包括水分、粗蛋白、粗脂肪和灰分；所述的粗成分和能量含量為干物質(zhì)重量> 85 %，干物質(zhì)含粗蛋白重量30-70 %，粗脂肪重量3-15 %，灰分重量 3-15%，總能 17-21MJ/kg。優(yōu)選的，經(jīng)過輻照處理后的飼料，其水分、粗蛋白、粗脂肪、灰分、必需氨基酸的變化幅度< 2%。優(yōu)選的，飼料的干物質(zhì)、粗蛋白、粗脂肪和灰分含量采用AOAC方法測(cè)定，總能含量采用氧彈式能量計(jì)測(cè)定，氨基酸組成采用氨基酸分析儀或高效液相色譜儀測(cè)定。優(yōu)選的，按重量份計(jì)，飼料的粗蛋白質(zhì)含量超過30%。優(yōu)選的，氨基酸指魚類的必需氨基酸，包括蛋氨酸、半胱氨酸、賴氨酸、酪氨酸、精氨酸、組氨酸、纈氨酸、蘇氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸。本發(fā)明采用電子加速器(0. 2MeV IOMeV)產(chǎn)生的電子線或放射性同位素(Cs_137 或Co-60)產(chǎn)生的γ射線直接對(duì)飼料原料進(jìn)行定量輻射，使飼料原料的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而消除抗性蛋白的不良影響。電子加速器(0. 2MeV IOMeV)或放射性同位素(Cs_137 或Co-60)輻照配屬設(shè)備、輻照方法以及輻照劑量是農(nóng)產(chǎn)品加工和食品加工領(lǐng)域所熟知的。本發(fā)明輻照處理的飼料原料，按重量份計(jì)粗蛋白質(zhì)含量超過30%，在水產(chǎn)動(dòng)物飼料作為蛋白源的原料，特別是植物性蛋白原料，包括豆粕、菜粕和棉粕。豆粕、菜粕和棉粕都是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的。豆粕指以大豆為原料，經(jīng)過壓榨、溶劑提取油脂和干燥工藝處理后形成的顆粒物。 主產(chǎn)地包括美國(guó)、中國(guó)、巴西、阿根廷，其外形、營(yíng)養(yǎng)組成和用途在本領(lǐng)域是熟知的。通常豆粕顏色為金黃色，具有大豆味，可以作為各種家禽、家畜、水產(chǎn)動(dòng)物飼料的蛋白質(zhì)的來源。菜粕指以油菜籽為原料，經(jīng)過壓榨、溶劑提取油脂和干燥工藝處理后形成的粉狀物。各種畜禽、水產(chǎn)飼料均可以利用，主產(chǎn)地包括加拿大、中國(guó)、烏克蘭和歐盟，其外形、營(yíng)養(yǎng)組成和用途在本領(lǐng)域是熟知的。棉粕指以棉籽為原料，經(jīng)過壓榨、溶劑提取油脂和干燥工藝處理后形成的粉狀物， 可作為畜禽、水產(chǎn)飼料的蛋白質(zhì)的來源。主產(chǎn)地包括俄羅斯、中國(guó)、印度、巴基斯坦、美國(guó)、墨西哥、巴西、阿根廷、哥倫比亞、埃及和蘇丹，其外形、營(yíng)養(yǎng)組成和用途在本領(lǐng)域是熟知的。豆粕、菜粕和棉粕既可以參考本領(lǐng)域的公知技術(shù)、根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)自行生產(chǎn)， 也可以直接從市場(chǎng)上購(gòu)得，例如豆粕、菜粕在中國(guó)、美國(guó)、巴西等國(guó)家可以容易地購(gòu)得。本發(fā)明利用輻照處理的飼料原料可以進(jìn)一步地用于配制動(dòng)物飼料，S卩，將經(jīng)過輻照處理的飼料原料與其它飼料原料按比例配方配制動(dòng)物飼料，例如用經(jīng)過Co-60輻照處理的豆粕替代魚粉，與其它飼料原料配合配制魚類飼料，這一配方和配制過程對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是熟知的。動(dòng)物可以不受限制，即任意適合于使用本發(fā)明經(jīng)過輻照處理的飼料原料，優(yōu)選是水產(chǎn)動(dòng)物，更優(yōu)選是魚類。因此，本發(fā)明利用輻照處理后的飼料原料能夠在制備動(dòng)物飼料中得以應(yīng)用，特別是為養(yǎng)殖水產(chǎn)動(dòng)物配合的飼料，最優(yōu)是為養(yǎng)殖魚類配合的飼料。本發(fā)明利用輻照處理的方法不僅不會(huì)明顯改變飼料原料蛋白質(zhì)、能量含量和氨基酸組成，而且對(duì)原料適口性還有所改善。
利用輻照處理后的飼料原料可用來替代肉食性魚類飼料配方中魚粉的50-80%， 雜食性魚類飼料配方中魚粉的50-100%。利在上述范圍內(nèi)用經(jīng)過輻照處理后的飼料原料替代配方中的魚粉對(duì)魚類生長(zhǎng)和魚體組成沒有不良影響。利用經(jīng)過輻照處理后的植物性蛋白原料替代魚粉產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)收益高于輻照處理成本，并可明顯改善養(yǎng)殖魚類的健康，降低對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響。因此，本發(fā)明根據(jù)經(jīng)過輻照處理后蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的原理，對(duì)飼料原料，特別是植物性蛋白原料中含有的抗性蛋白進(jìn)行變性處理，降低其對(duì)養(yǎng)殖動(dòng)物的不良影響。利用經(jīng)過輻照處理的飼料原料與其它飼料原料配合可配制營(yíng)養(yǎng)平衡的水產(chǎn)動(dòng)物飼料。
具體實(shí)施例方式以下通過優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。實(shí)施例1 利用輻照降低飼料的抗性蛋白負(fù)面影響的處理方法，按以下步驟(1)配備飼料；(2)測(cè)定飼料原料的粗成分組成、能量含量、氨基酸組成采用AOAC方法分析飼料原料的干物質(zhì)、粗蛋白、粗脂肪和灰分含量。^!jffiMSSI^tlTft (Hitachi 835-80 automatic amino acid analyzer,Hitachi, Japan)或高壓液相色譜測(cè)定飼料原料的各種氨基酸含量。(3)根據(jù)飼料原料的種類及其在飼料中的用途和用量確定輻照劑量以在水產(chǎn)動(dòng)物飼料中被大量、廣泛使用的豆粕為例，當(dāng)其在飼料配方中添加量不超過35%時(shí)，對(duì)其輻照處理的輻照劑量為10-50kGy ；當(dāng)其添加量超過35%后，對(duì)其輻照處理的輻照劑量為 50-150kGyo(4)確定輻照方法利用電子加速器(0. 2MeV IOMeV)產(chǎn)生的電子線或放射性同位素(Cs-137或Co-60)產(chǎn)生的、射線定量輻照飼料原料根據(jù)飼料原料中的抗性蛋白種類及原料的用途確定輻照劑量，再根據(jù)輻照劑量確定輻照方法，按方案進(jìn)行輻照處理，即完成本發(fā)明所述的對(duì)抗性蛋白的變性處理。經(jīng)過輻照處理后飼料原料的干物質(zhì)、粗蛋白、粗脂肪、灰分和氨基酸組變化幅度 < 2%。實(shí)施例2 豆粕的Co-60輻照處理(1)配備豆粕；購(gòu)自國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，(2)通過實(shí)施例一的步驟方法測(cè)定豆粕的粗成分組成、能量含量和氨基酸組成 經(jīng)測(cè)定，含干物質(zhì)90. 3%，蛋白質(zhì)45. 4%、脂肪1. 6%、灰分5. 8%。蛋氨酸0.51%、半胱氨酸0. 45%、賴氨酸2. 77%、酪氨酸1.63%、精氨酸3. 07%、組氨酸1. 13%、纈氨酸1.72%、 蘇氨酸1. 91%、苯丙氨酸2. 53%、亮氨酸3. 30%和異亮氨酸1. 47%。(3)利用Co-60放射源定量輻照豆粕，輻照劑量為IOOkGy,輻照時(shí)間為120h。經(jīng)測(cè)定，經(jīng)過Co-60輻照的豆粕成分組成和含量為干物質(zhì)90.5%、蛋白質(zhì) 44. 9%、脂肪1. 3%、灰分5. 9%。蛋氨酸0. M%、半胱氨酸0. 47%、賴氨酸2. 68%、酪氨酸 1. 42%、精氨酸2. 97%、組氨酸1. 07%、纈氨酸1. 72%、蘇氨酸1. 86%、苯丙氨酸2. 18%、亮氨酸3. 17%和異亮氨酸1.73%。實(shí)施例3 豆粕的Co-60輻照處理
豆粕及處理方法參考實(shí)施例2，但本實(shí)施例的輻照劑量為30kGy，輻照時(shí)間為36h。經(jīng)測(cè)定，經(jīng)過Co-60輻照的豆粕成分組成和含量為干物質(zhì)90.6%、蛋白質(zhì) 45. 3%、脂肪2. 2%、灰分5. 9%。蛋氨酸0. M%、半胱氨酸0. 47%、賴氨酸2. 68%、酪氨酸
1.47%、精氨酸2. 90%、組氨酸1. 12%、纈氨酸1. 70%、蘇氨酸1. 80%、苯丙氨酸2. 20%、亮氨酸3. 27%和異亮氨酸1.73%實(shí)施例4 含有Co-60輻照的豆粕的水產(chǎn)動(dòng)物飼料的制備在水產(chǎn)飼料中含有30%魚粉，魚粉的成分組成和含量為干物質(zhì)88. 9%，蛋白質(zhì) 67. 2%、脂肪11.2%、灰分14. 3%、水分11. 1% .氨基酸組成為蛋氨酸2. 03%、半胱氨酸 0. 53%、賴氨酸4. 89%、酪氨酸2. 0%、精氨酸3. 45%、組氨酸1. 79%、纈氨酸2. 7%、蘇氨酸2. 74%、苯丙氨酸2. 5%、亮氨酸4. 43%和異亮氨酸2. 45%。取實(shí)施例2的經(jīng)過Co_60 輻照的豆粕(粗成分組成和能量含量為干物質(zhì)90.5%、蛋白質(zhì)44.9%、脂肪1.3%、灰分 5. 9 %、水分為9. 5 %。氨基酸組成為蛋氨酸0. M %、半胱氨酸0. 47 %、賴氨酸2. 68 %、 酪氨酸1. 42%、精氨酸2. 97%、組氨酸1. 07%、纈氨酸1. 72%、蘇氨酸1. 86%、苯丙氨酸
2.18%、亮氨酸3. 17%和異亮氨酸1.73% )，按等蛋白的比例將飼料配方中的80%的魚粉替代，配制成兩種飼料。含30%魚粉的飼料粗成分組成為蛋白質(zhì)45.0%、脂肪13.9%、灰分10.7%、水分9. 6%;氨基酸組成為蛋氨酸1. 65%、半胱氨酸0. 32%、賴氨酸2. 63%、酪氨酸2. 84%, 精氨酸2. 31%、組氨酸1.27%、纈氨酸2. 06%、蘇氨酸1.57%、苯丙氨酸1.22%、亮氨酸 159%和異亮氨酸0. 98%。用經(jīng)過Co-60輻照的豆粕替代配方中的魚粉的飼料(含6%魚粉)粗成分組成為蛋白質(zhì)43. 1%、脂肪12. 8%、灰分9. 0%、水分11. 4% ；氨基酸組成為蛋氨酸1. 72%, 半胱氨酸0. 33 %、賴氨酸2. 62 %、酪氨酸2. 96 %、精氨酸2. 27 %、組氨酸1. 35 %、纈氨酸 2. 17%、蘇氨酸1. 47%、苯丙氨酸1. 26%、亮氨酸0. 93%和異亮氨酸1. 63%。利用實(shí)驗(yàn)例1 (經(jīng)過Co-60輻照)的豆粕替代花鱸飼料中魚粉的試驗(yàn)(1)養(yǎng)殖條件魚類種類花鱸，體重13克；養(yǎng)殖環(huán)境300升圓柱形水槽，每個(gè)水槽放養(yǎng)30尾魚； 海水，鹽度25-28ppt，水溫25-28 °C。采用7種飼料1)飼料C 基礎(chǔ)飼料，內(nèi)含32%魚粉。2)飼料S1-S3 用未經(jīng)過輻照處理的豆粕分別替代飼料C中30、50、80 %的魚粉 (配方中魚粉含量分別為24.0,16.0,8.0% )03)飼料IS1-IS3 用經(jīng)過Co_60輻照處理的豆粕(輻照劑量IOOkGy)分別替代飼料1中30、50、80%的魚粉(配方中魚粉含量分別為24.0,16.0,8.0% )。飼料C、S1-S3、 IS1-IS3 含蛋白質(zhì) 43%，能量 19. OMJ kg—1。(2)養(yǎng)殖過程及方法養(yǎng)殖時(shí)間8個(gè)星期。每種飼料投喂3個(gè)水槽。試驗(yàn)期間，每天分兩次向水槽內(nèi)按足量投喂飼料，水槽之間除飼料以外投喂方法和環(huán)境保持一致。實(shí)驗(yàn)開始和結(jié)束時(shí)分別稱魚，并取樣分析魚體的粗成分。(3)養(yǎng)殖結(jié)果
從表1可見，試驗(yàn)期間投喂飼料IS1-IS3的花鱸在試驗(yàn)結(jié)束時(shí)魚體重、對(duì)飼料蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)化效率均顯著高于投喂飼料S1-S3的花鱸(同等魚粉水平下)，飼料系數(shù)低于后者， 攝食量與后者無顯著差異。投喂飼料IS1-IS2的花鱸在試驗(yàn)結(jié)束時(shí)魚體重、對(duì)飼料蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)化效率與投喂飼料C的花鱸無顯著差異。從表2可見，試驗(yàn)結(jié)束時(shí)攝食不同飼料的花鱸之間在魚體組成方面無顯著差異。表1不同種飼料喂養(yǎng)花鱸生長(zhǎng)和食物利用
權(quán)利要求
1.利用輻照降低飼料的抗性蛋白負(fù)面影響的處理方法，其特征是按如下步驟(1)配備飼料；(2)測(cè)定飼料的粗成分組成、能量含量和氨基酸組成；(3)確定輻照劑量飼料中的豆粕添加量大于0且不超過35%時(shí)，對(duì)其輻照處理的輻照劑量為10-50kGy ；當(dāng)其添加量超過35%且小于100 %時(shí)，對(duì)其輻照處理的輻照劑量為 50-150kGy ；(4)確定輻照方法利用電子加速器0.2MeV IOMeV產(chǎn)生的電子線或放射性同位素 Cs-137或Co-60產(chǎn)生的γ射線直接定量輻照飼料。
2.如權(quán)利要求1所述的利用輻照降低飼料的抗性蛋白負(fù)面影響的處理方法，其特征是所述飼料的氨基酸包括蛋氨酸+半胱氨酸1. 0-2. 5%、賴氨酸2. 0-5. 0%。
3.如權(quán)利要求1所述的利用輻照降低飼料的抗性蛋白負(fù)面影響的處理方法，其特征是所述飼料的粗成分包括水分、粗蛋白、粗脂肪和灰分；所述的粗成分和能量含量為干物質(zhì)重量> 85 %，干物質(zhì)含粗蛋白重量30-70 %，粗脂肪重量3-15 %，灰分重量3_15 %，總能 17-21MJ/kg。
4.如權(quán)利要求3所述的利用輻照降低飼料的抗性蛋白負(fù)面影響的處理方法，其特征是所述的經(jīng)過輻照處理后的飼料，其水分、粗蛋白、粗脂肪、灰分、必需氨基酸的變化幅度 < 2%。
5.如權(quán)利要求3所述的利用輻照降低飼料的抗性蛋白負(fù)面影響的處理方法，其特征是所述飼料的干物質(zhì)、粗蛋白、粗脂肪和灰分含量采用AOAC方法測(cè)定，總能含量采用氧彈式能量計(jì)測(cè)定，氨基酸組成采用氨基酸分析儀或高效液相色譜儀測(cè)定。
6.如權(quán)利要求1所述的利用輻照降低飼料的抗性蛋白負(fù)面影響的處理方法，其特征是所述的飼料，按重量份計(jì)，粗蛋白質(zhì)含量超過30%。
7.如權(quán)利要求1所述的利用輻照降低飼料的抗性蛋白負(fù)面影響的處理方法，其特征是所述氨基酸指魚類的必需氨基酸，包括蛋氨酸、半胱氨酸、賴氨酸、酪氨酸、精氨酸、組氨酸、纈氨酸、蘇氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸。
全文摘要
本發(fā)明屬于水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及降低水產(chǎn)動(dòng)物配合飼料的飼料蛋白原料中抗性蛋白負(fù)面影響的處理方法，按如下步驟(1)配備飼料；(2)測(cè)定飼料的粗成分組成、能量含量和氨基酸組成；(3)確定輻照劑量飼料中的豆粕添加量大于0且不超過35％時(shí)，對(duì)其輻照處理的輻照劑量為10-50kGy；當(dāng)其添加量超過35％且小于100％時(shí)，對(duì)其輻照處理的輻照劑量為50-150kGy；(4)確定輻照方法利用電子加速器0.2MeV～10MeV產(chǎn)生的電子線或放射性同位素Cs-137或Co-60產(chǎn)生的γ射線直接定量輻照飼料。本發(fā)明根據(jù)經(jīng)過輻照處理后蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的原理，對(duì)飼料原料，特別是植物性蛋白原料中含有的抗性蛋白進(jìn)行變性處理，降低其對(duì)養(yǎng)殖動(dòng)物的不良影響。
文檔編號(hào)A23K1/14GK102334598SQ20111026180
公開日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2011年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月6日
發(fā)明者張艷秋, 王巖, 韓華 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)