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罗非鱼养殖的长链欧米茄脂肪酸生产者

吴永强博士 Chaiw-Yee Teoh 乔凡尼·图尔奇尼博士

养殖改良的罗非鱼菌株是经济上更可行,更环保的选择

脂肪酸
在马来西亚的一家大型超市,新鲜冷藏的红罗非鱼的售价比类似大小的黑罗非鱼高40%。

传统上,鱼油一直是商业鱼饲料(包括罗非鱼饲料)中使用的主要膳食脂质来源。由于全球鱼油生产停滞不前,需求增加导致价格上涨,因此必须在水产饲料中使用替代脂质资源。植物油是可行的替代品,因为它们容易获得,并且其生产具有可持续性,并且比鱼油更具成本效益。

几项研究报告说,只要满足人体必需的脂肪酸要求,植物油就可以部分或完全替代鱼粮中的鱼油,而不会损害多种鱼类的生长性能。但是,植物油不含已知对人体健康有益的omega-3长链多不饱和脂肪酸(LC-PUFA)。

由于众所周知,膳食脂肪酸成分反映在养殖鱼片上,因此,以鱼为食的植物油来源的鱼片的脂肪酸组成的改变可能是水产饲料中鱼油替代的最严格限制。因此,毫不奇怪,人们对养殖鱼类将生物油中常见的两种基本18:2和18:3 欧米茄 -3必需脂肪酸生物转化为长链脂肪酸和更多不饱和脂肪酸的能力的兴趣不足为奇分别是omega-6和omega-3类。

喂养试验

作者先前表明,与红色杂交罗非鱼相比,经过基因改良的尼罗罗非鱼养殖的罗非鱼(GIFT)菌株在利用膳食蛋白质方面更有效。 GIFT罗非鱼的脂质消化率也略高。

最近,作者进行了一项研究,以确定GIFT菌株生长性能的改善是否也与其脂肪酸代谢总体效率的差异有关,以及罗非鱼基因型是否在鱼类利用膳食脂肪中发挥作用酸。这组作者还对估算鱼类从膳食亚油酸(18:2 欧米茄 -6)和α-亚麻酸(18:3 欧米茄 -3)生产长链多不饱和脂肪酸(LC-PUFA)的能力感兴趣。

作者使用世界鱼类中心开发的GIFT尼罗罗非鱼和红色杂交罗非鱼进行了喂养试验。这些鱼接受了以鱼油或混合植物油为基础的半纯化饮食,持续了14周。

使用15%的橄榄油,15%的葵花籽油,30%的亚麻子油和40%的精制,漂白,除臭的棕榈油精配制植物油基饲料,添加量为总饮食的10%。饮食中的脂肪酸组成经配制以模仿鱼油饮食中的主要脂肪酸类别。

植物油饮食中完全不含LC-PUFA。二十碳五烯酸(EPA,20:5 欧米茄 -3)和二十二碳六烯酸(DHA,22:6 欧米茄 -3)是鱼油饮食中主要的omega-3 PUFA,而蔬菜中omega-3 PUFA的含量油饮食仅由18:3 欧米茄 -3提供。

结果

结果表明,混合植物油可以完全替代鱼油作为罗非鱼的膳食脂质来源,而不会产生负面影响(P>0.05)的成长表现。喂鱼油或植物油日粮的罗非鱼分别含有9.41克和9.61克脂质/ 100克。这显着高于饲喂相同日粮的红色杂交罗非鱼中的脂质含量。

罗非鱼用植物油饲喂日粮,没有多于C18的PUFA会累积大量的omega-6和omega-3 LC-PUFA。具体来说,omega-3 LC-PUFA的总脂质含量超过24毫克/克,约为最初鱼类中含量的两倍。

饲喂植物油饮食的罗非鱼中的DHA含量(GIFT,113 mg / 100克;红色杂交罗非鱼,85 mg / 100克)约为饲喂鱼油饮食的鱼(GIFT,321 mg / 100)中的DHA的三分之一克;红色杂交罗非鱼,335 mg / 100克)。但是,以植物油为基础的日粮罗非鱼中花生四烯酸(ARA,20:4 欧米茄 -6)的含量略高。

收获时,GIFT和红色杂交罗非鱼用混合植物油喂养日粮,其中分别含127毫克和96毫克EPA + DHA / 100克,对于人类消费者而言,仍然代表了大量的这些有益的omega-3脂肪酸。在水产养殖对全球omega-3 LC-PUFA供应和可用性的影响的更广泛范围内,目前的结果表明罗非鱼的养殖可以成为omega-3脂肪酸的净生产者。这对于罗非鱼的养殖来说是个好兆头,罗非鱼已经经常被视为对环境友好的养殖品种。

脂肪酸
经过基因改良的尼罗罗非鱼是长链多不饱和脂肪酸的更有效的净生产者,并且能够更好地利用非海洋性膳食脂质来源。

脂肪酸代谢

无论采用何种饮食和基因型,所有鱼类均会表现出活跃的从头产生饱和和单不饱和脂肪酸的现象(脂肪生成)。在以植物油为食的鱼中,GIFT罗非鱼记录的脂肪酸新生比红色杂交罗非鱼高三倍,而饱和和单不饱和脂肪酸的β-氧化低1.7倍。

因此,GIFT罗非鱼似乎比红色杂罗非鱼需要更高的饱和脂肪酸和单烯含量,并通过增加脂肪酸新生并同时部分减少这些必需脂肪酸的氧化来实现这一目标。提供改良的养殖罗非鱼品系,使其日粮中的饱和和单不饱和脂肪酸含量更高,可以提高生长性能和饲料利用率。

生物转化

与鱼油饮食相比,混合植物油的饮食导致更高的体内脂肪酸β-氧化表观,而与基因型无关。这主要是由于18:3 欧米茄 -3和18:2 欧米茄 -6的氧化显着提高,这些氧化与膳食一起大量供应并被氧化以提供膳食能量。但是,一些饮食中的18:3 欧米茄 -3和18:2 欧米茄 -6被生物转化为对生理更重要的LC-PUFA。

罗非鱼在生产DHA之前显示出非常有效的18:3 欧米茄 -3生物转化。以罗非鱼为食的植物油饮食记录了omega-3和omega-6 PUFA的有效delta-6和delta-5去饱和度和伸长率。 GIFT罗非鱼显示出两种脂肪酸类别中更丰富的脂肪酸生物转化活性(图1)。

鱼油饮食
图1:喂食鱼油或混合植物油饮食的罗非鱼中18:2 n-6和18:3 n-3的表观体内去饱和度,伸长率和β-氧化反应持续了14周。不同的字母表示统计意义。

在以罗非鱼为食的植物油日粮中,将18:2 欧米茄 -6转化为更长和更多不饱和脂肪酸的生物转化非常有效,导致以罗非鱼为食的鱼油日粮中花生四烯酸的最终含量相似,这为罗非鱼提供了饮食来源这种脂肪酸。食用植物油的GIFT罗非鱼比红色杂交罗非鱼的ARA,EPA和DHA含量更高。

饮食中的脂质来源显着促进了18:2 欧米茄 -6和18:3 欧米茄 -3上较高的体内delta-6去饱和酶和延伸酶活性,而以植物油为食的鱼则具有明显更高的活性(图1)。与红色杂交罗非鱼相比,GIFT罗非鱼对18:2 欧米茄 -6和18:3 欧米茄 -3的Delta-6去饱和酶活性明显更高。在以鱼油为食的鱼中,18:3 欧米茄 -3的日粮供应量很小,因此大多数delta-6去饱和作用于18:2 欧米茄 -6。

观点

总体而言,与以鱼油为食的鱼的值相比,以植物油为食的鱼的总脂肪酸β-氧化以及delta-5和delta-6的去饱和度更高。与红色杂种罗非鱼相比,GIFT罗非鱼独立于饮食,显示出明显更好,更有效的脂肪酸新生和生物转化活性。

这一观察结果,加上对水产饲料配方中替代鱼油的不断增长的需求,进一步增强了培养这些改良的尼罗罗非鱼菌株的动物技术优势。因此,改良罗非鱼品系的养殖不仅是一种更经济可行的选择,而且是一种更加环保的选择,因为这些罗非鱼品系的养殖可能不太依赖海洋来源的原料来生产水产饲料。

编者注:本文基于期刊上发表的论文 水产养殖 (2011)。

(编辑’注意:本文最初发表于2011年3月/ 4月的印刷版中, 全球水产养殖倡导者