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水产饲料革命:几丁质的潜力与挑战深度解析

更新时间:2025-02-25 10:40:20       来源/作者:深蓝牧渔


导语:几丁质是自然界中仅次于纤维素的第二大多糖,已成为水产养殖饲料中一种很有前途的添加剂,具有改善水生生物的生长、肠道健康和免疫反应的潜力。

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几丁质是自然界中仅次于纤维素的第二大多糖,已成为水产养殖饲料中一种很有前途的添加剂,具有改善水生生物的生长、肠道健康和免疫反应的潜力。

乌迪内大学的一组研究人员发表了一篇科学评论,探讨了水产养殖饲料中几丁质对水生生物的生长、营养利用、肠道微生物群的调节和免疫系统的影响。

几丁质是什么?它在哪里发现?

几丁质是一种多功能生物聚合物,由 N-乙酰葡萄糖胺 (NAG) 和葡萄糖胺单元组成。它主要存在于甲壳类动物(螃蟹、虾)、昆虫的外骨骼、真菌、软体动物和一些海藻的细胞壁中。

近年来,由于几丁质在医药(手术缝合线、绷带)、食品包装(抗菌活性)和抗氧化剂方面的多种应用,人们对其的兴趣日益浓厚。

水产养殖饲料的甲壳素来源

传统上,虾粉和酵母粉是水产饲料中甲壳素的主要来源。然而,人们对昆虫粉作为鱼饲料成分的兴趣日益浓厚,使昆虫成为几丁质的重要来源。

昆虫,特别是蛹前阶段的昆虫,富含蛋白质、脂质和矿物质,对环境的影响较小。此外,昆虫蜕皮中残留的几丁质已成为具有营养价值的宝贵副产品。

几丁质对生长性能和营养利用的影响

根据《国际水产养殖》杂志发表的研究,几丁质对鱼类和甲壳类动物生长性能的影响因种类和剂量而异。

鱼类

一些物种,如军曹鱼、黄尾鱼、鳕鱼、日本鳗鱼、真鲷和欧洲鲈鱼等,都具有较高的几丁质酶活性,能够有效地消化几丁质。然而,鲭鱼、大西洋鲑鱼和大菱鲆等其他物种消化几丁质的能力有限。

就虹鳟鱼而言,结果是矛盾的,这可能是由于鱼的大小和实验饮食成分的差异造成的。一般来说,饮食中高浓度的几丁质会对鱼的生长产生负面影响。

甲壳类

甲壳类动物的天然食物中含有含几丁质的生物,因此它们通常能够有效地消化和利用几丁质。研究表明,在饮食中添加几丁质不会对白虾和对虾的动物技术性能产生负面影响。

几丁质和肠道微生物群

研究报告称,几丁质可以调节鱼的肠道菌群,可能对健康产生有益的影响。

几丁质作为益生元,促进双歧杆菌和乳酸杆菌等有益细菌的生长。这些细菌可以产生短链脂肪酸(SCFA),例如丁酸,它可以增强肠道上皮屏障并具有抗菌特性。

几丁质还能抑制鼠伤寒沙门氏菌、大肠杆菌等病原微生物的生长。

在大西洋鲑鱼中,几丁质可以增加芽孢杆菌、肠球菌和放线菌等细菌的丰富度。

几丁质和免疫反应

几丁质可以作为天然免疫刺激剂,改善鱼类和甲壳类动物的免疫反应。

几丁质可以被免疫系统识别为病原体相关分子模式(PAMP),从而引发免疫反应。

口服几丁质可以增加鱼体内超氧阴离子的产生和溶菌酶的活性。

几丁质还可以增强鱼类和甲壳类动物的吞噬活性和抵抗感染的能力。

在甲壳类动物中,几丁质可以提高总抗氧化状态和超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)等酶的活性,减少氧化应激。

几丁质可能与益生菌有协同作用,进一步增强免疫功能。

对水产养殖业的影响

据了解,甲壳素能为水产养殖业带来多种益处:

改善某些物种的生长:在甲壳类动物中,在饮食中添加几丁质不会损害动物技术的性能,甚至可能改善生长。对于鱼类而言,其影响因种类不同而有所差异。

促进肠道健康:几丁质作为益生元,促进鱼肠道中有益细菌的生长。

刺激免疫反应:几丁质可以作为天然免疫刺激剂,改善鱼类和甲壳类动物的免疫反应。

可持续的潜力:利用昆虫和甲壳类动物生产中富含几丁质的副产品为促进水产养殖的可持续性和循环经济提供了机会。这些残留物的增值可以减少浪费并提供可持续的甲壳素来源。

挑战与未来前景

尽管几丁质在水产养殖中具有潜在益处,但仍有几个挑战需要解决:

结果的多变性:几丁质的效果随物种、剂量、来源和加工方法的不同而变化。几丁质水平需要针对每个具体物种和情况进行优化。

定量方法:食品和水生生物中几丁质的准确定量仍然是一个挑战。需要更精确、标准化的分析方法。

甲壳类动物的研究:尽管已经对几丁质对鱼类的影响进行了大量研究,但还需要对其对甲壳类动物肠道微生物群的影响进行更多的研究。

未来,利用昆虫和甲壳类动物生产行业中富含几丁质的副产品可以为水产养殖提供可持续的几丁质来源,促进循环经济并减少浪费。

结论

几丁质是一种很有前途的水产饲料添加剂,具有改善水生生物生长、肠道健康和免疫反应的潜力。然而,还需要进一步研究来更好地了解几丁质的作用并优化其在水产养殖饲料中的应用。

通过应对当前的挑战和探索几丁质的新来源,我们可以充分利用这种生物聚合物的潜力,促进更可持续和高效的水产养殖。

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