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提高草鱼肉中n-3多不饱和脂肪酸的方法

阅读:620发布:2020-07-14

专利汇可以提供提高草鱼肉中n-3多不饱和脂肪酸的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供一种提高草鱼肉中n-3多不饱和 脂肪酸 的方法,将杂交狼尾草搭配市售的 淡 水 鱼配合 饲料 喂养草鱼,配合饲料和杂交狼尾草二者搭配的干物质的重量比例是1.1∶1。本发明通过筛选并发现某一类富含α-亚麻酸的 植物 ,通过科学研究添加一定比例的该种植物饲喂 草食性鱼类 ,经草食性鱼类的 生物 转化,生产出廉价的、富含n-3多不 饱和脂肪酸 的鱼肉。,下面是提高草鱼肉中n-3多不饱和脂肪酸的方法专利的具体信息内容。

1.一种提高草鱼肉中n-3多不饱和脂肪酸的方法,其特征在于:将杂交狼尾草搭配市售的 鱼配合饲料喂养草鱼,配合饲料和杂交狼尾草二者搭配的干物质的重量比例是1.1∶ 1。
2.根据权利要求1所述的提高草鱼肉中n-3多不饱和脂肪酸的方法,其特征在于:所述的 杂交狼尾草为种植杂交狼尾草,以28天为周期刈割利用,所述杂交狼尾草中α-亚麻酸 含量占其总脂肪酸的66.00%。
3.一种如权利要求1所述的提高草鱼肉中n-3多不饱和脂肪酸的方法用的混合饲料,其特 征在于:所述混合饲料为市售淡水鱼配合饲料与杂交狼尾草的混合物,其中配合饲料和 杂交狼尾草二者搭配的干物质的重量比例是1.1∶1。

说明书全文

技术领域

发明属于产养殖领域,更具体涉及一种提高草鱼肉中n-3多不饱和脂肪酸的方法。

背景技术

n-3多不饱和脂肪酸包括:a-亚麻酸、EPA和DHA,其中,α-亚麻酸是EPA和DHA的 前体物质。α-亚麻酸是构成人体组织细胞的主要成份,在体内参与磷脂的合成、代谢,它是 人体自身不能合成的必需脂肪酸,只能从体外(食物)摄取。EPA被称为“血管清道夫”, 它具有疏导清理心脏血管的作用,从而防止多种心血管疾病。而DHA是大脑细胞形成发育及 运作不可缺少的物质基础,同时也能对活化衰弱的视网膜细胞有帮助,从而起补脑健脑以及 提高视,防止近视眼的作用。此外,DHA还是母乳中必要成分,能增强人体免疫能力。
我国人群中人均日摄取α-亚麻酸的量还不及世界卫生组织推荐量1克的一半。这足以 说明我国人民在膳食中增加α-亚麻酸摄入量的重要性。在世界众多植物中,仅有少数深绿 色植物的α-亚麻酸的含量较高,具有开发价值,而α-亚麻酸的植物提取技术复杂,生产工 艺要求高。人类主要从鱼类油脂中摄取EPA和DHA,其中以深海冷水鱼中含量最高,如三文 鱼、沙丁鱼等。普通鱼体内含EPA、DHA数量极微,陆地其他动物体内几乎不含EPA、DHA, 植物性食物中不含有EPA和DHA。
由于n-3多不饱和脂肪酸具有的重要作用,以及原料来源稀少,提取工艺复杂,造成市 场上的n-3多不饱和脂肪酸保健品价格昂贵,如α-亚麻酸每吨30~60万元人民币,100g深 海鱼油产品市场售价从几十至二三百元,折合每吨100万元人民币左右。
现在影响养殖鱼的脂肪酸组成研究方面主要有:刘玮等1995年,研究不同脂肪源饲料对 草鱼稚鱼生长的影响,分别添加了鱼肝油、豆油、菜油、猪油和混合油进行比较,其中混合 油及鱼肝油饲料因富含长链n3系列HUFA,故该两组试验鱼的生长效果最佳。曹俊明1997年, 研究饲料中不同脂肪酸对草鱼组织脂质含量和脂肪酸构成的影响。观察了饲料中添加油酸 (18∶1n-9)、亚油酸(18∶2n-6)、亚麻酸(18∶3n-3)和n-3系列高度不饱和脂肪酸(n-3HUFA, 20∶5n-3+22∶6n-3)对草鱼肝胰脏、肌肉、头部和去肝胰脏内脏脂质含量和脂肪酸构成的 影响。实验结果表明,与摄食单纯含油酸饲料的草鱼相比,含1%18∶2n-6和1%18∶3n-3 或1%18∶2n-6和0.5%n-3HUFA饲料组草鱼的肝胰脏脂质含量显著降低,但内脏脂质含量 升高。向饲料中添加18∶2n-6、18∶3n-3和n-3HUFA能明显影响草鱼肝胰脏、肌肉和头部 脂质多不饱和脂肪酸的相对含量;组织中n-6系列和n-3系列高度不饱和脂肪酸含量分别与 饲料中添加18∶2n-6和18∶3n-3有相关关系,表明草鱼具有生物转化18∶2n-6和18∶3n -3为高度不饱和脂肪酸的能力。周萌等2006年,用精制鲽鱼油和豆油分别作为n-3及n-6 系列脂肪酸源,配制5种不同n-3/n-6脂肪酸比值的饲料,研究对军曹鱼生长及鱼体组织脂 肪酸组成的影响。陈伟洲等2006年,以鱼粉为蛋白源、精制鱼油或猪油为脂肪源,配制蛋白 质和脂肪含量、能量基本相等,但n-3 HUFA含量(W)分别为1.12%(D1)、240%(D2)、3.70 %(D3)、5.85%(D4)的4种配合饲料,研究对花尾胡椒鲷亲鱼组织的脂质含量和脂肪酸构成 的影响。结果表明,花尾胡椒鲷组织中的脂肪酸构成受饲料中n-3 HUFA含量影响,受影响的 顺序是性腺>肌肉>肝胰脏;组织对n-3 PUFA、特别是DHA具有较强的选择性保留作用,说明 这些脂肪酸在性腺发育成熟中具有重要的生理作用。
上述研究有以下特点:1、添加物本身是经过提炼的鱼油或经复杂工艺纯化的n-3多不饱 和脂肪酸物质,价格昂贵,经养殖动物转化后又有一定数量流失,不如直接给人们摄食。2、 尚处试验研究阶段。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高草鱼肉中n-3多不饱和脂肪酸的方法,通过筛选并发现某 一类富含α-亚麻酸的植物,通过科学研究添加一定比例的该种植物饲喂草食性鱼类,经草 食性鱼类的生物转化,生产出廉价的、富含n-3多不饱和脂肪酸的鱼肉。
本发明的提高草鱼肉中n-3多不饱和脂肪酸的方法,其特征在于:将杂交狼尾草搭配市 售淡水鱼配合饲料喂养草鱼,配合饲料和杂交狼尾草二者搭配的干物质的重量比例是1.1∶1。
所述的杂交狼尾草为种植杂交狼尾草,以28天为周期刈割利用,所述杂交狼尾草中α- 亚麻酸含量占其总脂肪酸的66.00%。
本发明的提高草鱼肉中n-3多不饱和脂肪酸的方法用的混合饲料,其特征在于:所述混 合饲料为市售淡水鱼配合饲料与杂交狼尾草的混合物,其中淡水鱼配合饲料和杂交狼尾草二 者搭配的干物质的重量比例是1.1∶1。
本发明的显著意义如下:
1.通过利用本发明发现的富含α-亚麻酸的植物,经草食性鱼类的富集、生物转化,生 产出廉价的、富含n-3多不饱和脂肪酸的鱼肉,增加人类对n-3 HUFA的摄入,是一 项创新性的发明。
2.利用本发明提高了草鱼体内n-3 HUFA的含量,可以代替抗生素的作用,促进草鱼生 长发育、提高抗病能力,生产更加绿色、安全的农产品。
3.利用优质牧草养鱼可以代替大量精料,增加鱼产量,降低生产成本。
  生产1kg草鱼   所用饲料成本 所用饲料数量(kg) 单价(含所有费用)     合计   牧草     25     0.2元/kg     5.0   配合饲料     2.5     3元/kg     7.5元
4.利用本发明满足了草鱼对必需脂肪酸的需求,提高饲料蛋白质转化效率,不仅节约饲 料成本,而且能减少草鱼代谢产物中的氮含量,对环境生态保护有实用价值。

具体实施方式

种植杂交狼尾草,以28天为周期刈割利用,同时搭配市售淡水鱼配合饲料喂养草鱼,配 合饲料和杂交狼尾草二者搭配的比例是1.1∶1(干物质比例),草鱼摄入的必需脂肪酸含量 和比例适宜,不仅能提高饲料蛋白质转化效率,而且极显著地提高草鱼肉中的n-3多不饱和 脂肪酸含量。用该技术养殖草鱼5个月,同全程用配合饲料喂养的草鱼相比,草鱼肉中的n-3 多不饱和脂肪酸含量为14.8±1.3%,是饲料鱼2.4±0.5%的6.17倍。
本发明首次发现狼尾草属植物富含α-亚麻酸,含量占其总脂肪酸的66%以上,目前国内 外尚无该类报道。
禾本科狼尾草属植物是热带、亚热带地区一种产量高、适应性好的牧草,亩产鲜草10000~ 15000kg。如表1所示,以狼尾草属植物之一杂交狼尾草为例,产量按亩产鲜草10000kg测算, 折干率15.20%、粗脂肪含量3.47%(刘金祥,中国南方牧草),α-亚麻酸含量占其总脂肪酸 的66.00%(本发明首次发现)。综上测算,每种1公顷的杂交狼尾草可获得522.17kg α-亚麻 酸的蕴藏资源。
表1每1公顷杂交狼尾草可获得的α-亚麻酸瓷源
杂交狼尾草鲜草 年产量 (kg/hm2/a) 折干率 干草年产量 (kg/hm2/ a) 粗脂肪含量 α-亚麻酸 含量   α-亚麻酸   (kg/hm2) 150000   15.20%     22800     3.47%     66.00%     522.17
一方面,由于狼尾草属植物粗脂肪含量在3~5%,加上加工提取工艺复杂,如果专用狼 尾草属植物提取α-亚麻酸,成本高昂。
但是从另一方面来看,禾本科狼尾草属植物是草食性鱼类喜食的青饲料作物,以草鱼为 例,研究表明草鱼摄食杂交狼尾草的饵料系数为25~30,即每生长1kg鱼肉需要摄食25~30kg 草。因此通过草食性鱼类的大量摄食,富集牧草中的α-亚麻酸至鱼肉中,并部分生物转化 成EPA、DHA,从而提高鱼肉中的n-3多不饱和脂肪酸,是一项创新性的发明。
确定杂交狼尾草鱼用最佳刈割期以28天为合理。
1、28天刈割可利用周年产量最高
本发明研究实验设3个刈割周期(14天、28天和42天)对比不同刈割周期对杂交狼尾 草周年产量的影响。结果如下:
从表2看出,随着生长时间的增长,植株干物质的增加,杂交狼尾草的单次刈割产量迅 速增加。但达到最高产量的杂交狼尾草并不适合鱼用。处理3(42天刈割)的理论周年产量 最高,达457436.00kg/hm2,但利用率最低为28.99%,可利用周年产量132610.70kg/hm2。 处理1(14天刈割)的利用率最高,理论周年产量最低,可利用周年产量128251.96kg/hm2。 处理2(28天刈割)可利用周年产量143960.25kg/hm2最高。杂交狼尾草鱼用最佳刈割期定 在28天左右较为合理。
表2杂交狼尾草不同刈割周期对周年产量的影响
    处理1     (14天刈割)     处理2     (28天刈割)     处理3     (42天刈割)     单次刈割产量     (kg/hm2)     9700.00     25000.00     96100.00     刈割茬数     (次/年)     14.28     7.14     4.76     茎叶比     0.08     0.24     2.45     可利用率     (%)     92.59     80.65     28.99     理论周年产量     (kg/hm2)     138516.00     178500.00     457436.00     可利用周年产量     (kg/hm2)     128251.96     143960.25     132610.70
2、28天刈割杂交狼尾草中α-亚麻酸周年产量最高
表3不同刈割周期对α-亚麻酸周年产量的影响
    可利用周年产 量(kg/hm2/a)     折干率    干草年产量 (kg/hm2/a)   粗脂肪   含量     α-亚麻 酸含量 α-亚 麻酸 (kg /hm2)   (14天刈割)   128251.96    12.00%   15390.24    4.68%   66.00% 475.3 7   (28天刈割)   143960.25    15.00%   21594.04    4.00%   66.00% 570.0 8   (42天刈割)   132610.70    16.00%   21217.71    3.01%   66.00% 421.5 1
从表3看出,随着生长时间的增长,植株干物质的增加,杂交狼尾草的折干率从处理1 (14天刈割)的12.00%提高到处理3(42天刈割)的16.00%,而粗脂肪含量逐步下降,从 4.68%下降到3.01%。综上,杂交狼尾草中α-亚麻酸周年产量(干草年产量×粗脂肪含量× α-亚麻酸含量)以处理2(28天刈割)的570.08kg/hm2最高。
配合饲料、杂交狼尾草搭配的最佳比例:
一般鱼体本身只能合成n-7、n-9不饱和脂肪酸,而不能合成n-3、n-6不饱和脂肪酸, 因此,n-3、n-6不饱和脂肪酸被认为是鱼类的必需脂肪酸。饲料中必需脂肪酸的含量和比 例适宜,能大大提高饲料营养价值,提高饲料蛋白质转化效率。冷水性鱼类需要的n-3不饱 和脂肪酸数量要大于n-6的数量。周萌等2006年,用精制鲽鱼油和豆油分别作为n-3及n-6 系列脂肪酸源,配制5种不同n-3/n-6脂肪酸比值的饲料,研究对军曹鱼生长及鱼体组织脂 肪酸组成的影响。分析表明,军曹鱼饲料中适宜的n-3及n-6脂肪酸比例为2.98∶1,鱼的 增重率和饲料效率最高。温水性鱼类对必需脂肪酸需求与冷水性鱼类差别很大,温水性的鲤 鱼饵料中添加C18∶2n-6或C18∶3n-3,会有明显的促生长效果,而且同时使用这两种脂肪酸 比单独使用促生长效果更好。鲤鱼对这两种脂肪酸的需求量均为饲料的1%。鳗鲡添加C18∶ 3n-3后生长显著改善,这与虹鳟相似,添加C18∶2n-6和C18∶3n-3有相加效果,这与鲤鱼相 似,对这两种脂肪酸的需求量,均为饵料的5%左右。白鲑在淡水生活期间,饵料中添加C18∶ 3n-3或n-3高度不饱和脂肪酸时,具有明显的促生长效果,同时存在C18∶2n-6和C18∶3n-3 时,有明显的相加效果取得最大生长效果时,必需脂肪酸的需求量是C18∶2n-6和CI8∶3n -3各为1%。
表4配合饲料与杂交狼尾草粗脂肪含量及脂肪酸组成对比
单位:%
  粗脂肪   棕榈酸   硬脂酸   油酸   (占干物   质)   C16∶0   C18∶0   C18∶1n-7c   C18∶1n-9c   配合饲料     4.85   13.4±0.0   2.8±0.0   1.1±0.0   30.5±0.1   杂交狼尾草     4.0   10.7±0.0   1.0±0.0   0.1±0.0   2.0±0.1
亚麻酸(n-3)   亚油酸   (n-6)   n-3含量   n-6含量     n-3∶n-6   C18∶3n-3   C18∶2n-6c   4.3±0.0   43.4±0.1     0.21     2.10     0.10∶1   66.2±0.0   14.2±0.0     2.65     0.57     4.66∶1
注1:配合饲料样品为福州希望饲料公司生产的淡水鱼配合饲料,下同。
从表4中可以看出,配合饲料中的n-3不饱和脂肪酸主要是亚麻酸,其比值(占总脂肪 酸的百分比,下同)是4.3%,n-6不饱和脂肪酸主要是亚油酸,其比值是43.4%,另外配合 饲料中粗脂肪的含量是4.85%,那么配合饲料中n-3不饱和脂肪酸的含量(设为a值)是 0.21%,n-6不饱和脂肪酸的含量(设为b值)是2.10%。配合饲料中n-3/n-6不饱和脂肪 酸比值为0.1。同样,杂交狼尾草中n-3不饱和脂肪酸的含量(设为c值)是2.65%,n-6 不饱和脂肪酸的含量(设为d值)是0.57%。杂交狼尾草中n-3/n-6不饱和脂肪酸比值为 4.66。
另外,我们再设混合饲料中配合饲料的重量为x值,杂交狼尾草的重量为y值,n-3/n -6不饱和脂肪酸比值为n值。则可以得到下列的公式:
n=(ax+cy)/(bx+dy)ax+cy=bnx+dny (a-bn)x=(dn-c)y
x/y=(dn-c)/(a-bn)
在本发明中,x/y=(0.57%n-2.65%)/(0.21%-2.10%n),作为温水性鱼类,草鱼的n值设为 1是合理的,因此x/y=(0.57%×1-2.65%)/(0.21%-2.10%×1)=1.10。
综上,同时利用配合饲料和杂交狼尾草喂养草鱼时,二者搭配的最佳比例是1.1∶1(干 物质比例)。
合理搭配的依据:
1)使草鱼所摄取的食物中脂肪酸组成更加合理,n-3/n-6不饱和脂肪酸比值达到1。
现有市售配合饲料的脂肪酸组成中n-3/n-6脂肪酸比值仅为0.1,按1.1∶1搭配杂 交狼尾草后,混合饲料中n-3/n-6脂肪酸比值达到1,满足了温水性鱼类对必需脂肪酸 的需求,提高饲料蛋白质转化效率,不仅节约饲料成本,而且能减少草鱼代谢产物中的氨 氮含量,对水环境保护有实用价值。
2)满足草鱼对能量的需求水平。
现有市售配合饲料的蛋白质含量在25%~30%,是为满足养殖鱼快速生长而设计配制 的。杂交狼尾草的蛋白质含量在10%左右。大比例搭配杂交狼尾草必然会降低混合饲料中 的蛋白质含量。按1.1∶1搭配后,混合饲料中的蛋白质含量在20%,但是添加杂交狼尾 草后也带入大量水化合物,所以能够满足草鱼对能量的需求。但如果继续加大草的比 例,混合饲料中的蛋白质含量相应更低,就会影响草鱼的生长速度了。
效果
本发明经过对比实验表明,利用配合饲料和杂交狼尾草比例为1.1∶1(干物质比例)条 件下养殖的草鱼与全配合饲料养殖的草鱼在背肌脂肪酸组成的对比中,饲草鱼n-3 HUFA的 相对含量比值为14.8±1.3%,是饲料鱼2.4±0.5%的6.17倍。其中,最明显的是饲草鱼α- 亚麻酸的相对含量10.3±1.2%是饲料鱼1.0±0.0%的10.3倍。实验也对比了杂交狼尾草与饲 料脂肪酸组成的差异。发现在杂交狼尾草的脂肪酸组成中α-亚麻酸的含量高达66.2±0.0%。 而在饲料中α-亚麻酸的含量仅为4.3±0.0%。杂交狼尾草和饲料中未检测到EPA和DHA。草 鱼利用杂交狼尾草中丰富的α-亚麻酸生物转化生成了EPA和DHA,从而显著提高了饲草鱼鱼 肉中n-3 HUFA的含量,促进草鱼生长发育、提高抗病能力,改善鱼肉品质。
表5两种饲料模式下草鱼背部肌肉n-3脂肪酸组成的对比单位:%
    亚麻酸 廿碳五烯酸 (EPA) 廿二碳六烯酸 (DHA)     n-3   C18∶3n-3   C20∶5n-3   C22∶6n-3     n-3     饲料鱼   1.0±0.0   0.1±0.0   1.3±0.5     2.4±0.5     吃草鱼   10.3±1.2   0.8±0.1   3.8±0.0     14.8±1.3
实施例
按照本发明的饲养方法,2002年~2007年在福州北峰宦溪镇、连江、琅歧等地应用实施养殖 面积2000余亩,累计生产富含n-3 HUFA的高品质草鱼8000吨以上。
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