南美白对虾，是全球增长最快、利润最高的水产养殖品种之一，2018年产量达到490万吨，养殖产量占全球虾产量的70%，2019年价值更是达到350亿美元。以厄瓜多尔为例，该国的产量从2018年的55万吨，增加到2020年的66.3万吨，并在去年成为全球最大的南美白对虾出口国。
一、饲料已经成为对虾行业发展的关键因素之一。
配方水产饲料是水产养殖业发展的关键因素之一。然而，水产饲料行业面临的最复杂和最具挑战性的问题之一是，需要减少对海洋原料（鱼粉）的使用，同时提高饲料的可持续性。饲料配方的进步直接利于对虾的生产，并对其盈利能力至关重要，因为人造水产饲料占养殖成本的40%至60%。
随着人们对以植物蛋白和其他来源，替代鱼粉配制水产饲料越来越感兴趣，但是也发现，这些饲料的诱食性也面临挑战，因为与鱼粉相比，某些植物蛋白来源的诱食性不同，而诱食性与化学感受直接相关，同时，化学感受是许多海洋物种中极为发达和敏锐的感知机制。因此，诱食性是饲料质量的判断标准之一。然而，关于养殖物种对饲料的化学反应的信息有限，限制了饲料的发展。
同时，各种海洋蛋白水解物已被广泛使用，具有成本效益，以及对水产动物具有较高的吸引力。因此，今天我跟大家分享的是虾饲料中水解物的分析、水解过程及其与最终产品质量的相关性，并介绍了在虾饲料中使用水解物的一些试验结果。
二、水解
水解是蛋白质被“分解”的过程，所得到的水解产物是低分子量组分，有利于营养物质的吸收，使其更易于消化，并提高功能特性，如：诱食性。
水解产物不仅具有引诱活性，而且是开发抗氧化剂、免疫调节剂、乳化剂、调味剂和抗菌剂的基础。例如，据报道，鱼和虾的水解物具有抗氧化活性，可以中和自由基(一种可以破坏活生物体细胞的不稳定分子或原子)的作用。蛋白质在内源性(内部)或外源性(外部)酶水解后，负责这些抗氧化特性的化合物被释放。
在抗菌活性方面，George Flick博士报道，与木瓜蛋白酶、胰蛋白酶、碱性蛋白酶或酸性蛋白酶等其他酶作用下得到的水解物相比，用胃蛋白酶制成的凤尾鱼水解物具有更强的抗菌效果，能够有效地抑制各种细菌的增长，比如；大肠杆菌、荧光假单胞菌、变形杆菌。
水解一般用化学和酶的方法进行的。在第一种情况下，碱或酸用于分解并产生更小的蛋白质组分。在副产物热处理后加入酶使内源酶变性(图1)。尽管化学水解比酶水解相对便宜和简单，但它有几个缺点，包括：难以控制、产生难以控制的水解物。
图1：海洋副产物的化学水解过程
在酶水解过程中(图2)，首先对原料进行热处理，然后添加来自动物、植物或微生物的外源酶。酶水解过程在蛋白质水解方面变得更加普遍，因为它们具有多功能性，而且能在不影响产品营养质量的情况下，提高产品的营养水平，可以非常精确地确定所需要的肽(2个到50个氨基酸之间的短链)的“大小”。因此，与化学水解相比，外源性酶的水解速度更快，更可控。
图2：海洋副产物的酶水解过程
蛋白质水解过程产生氨基酸和低分子量组分，但是pH、时间和温度对酶水解过程的影响尤为明显，这些因素决定了酶水解的程度和产物的质量。
三、来自陆生动物副产品的水解物
陆生动物加工残留物，是转化为高营养价值的化合物最广泛的手段，也是动物饲料原料的重要来源。一旦这些残留物被脱水和磨碎，它们就可以通过水解来使用。
2020年，Soares等研究了用禽类残留物 (CPH)的蛋白质水解物，和猪肝(PHPPL)的蛋白质水解物的组合，对南美白对虾消化率和诱食性影响的试验。结果表明，两种水解产物对蛋白质、干物质、能量和必需氨基酸的消化率均高于对照组，但吸引性试验无差异；然而在研究的第二阶段（42天），CPH+PHPPL组合替待0%、25%、50%、75%和100%的鱼粉，结果显示;不同组对虾的存活率没有差异;然而，与对照组相比，25%替代组的虾生长更好。
四、来自海洋动物副产品的水解物
鱼类加工业产生的残留物，可能是一个严重的环境问题，但适当处理也可以成为有助于该行业的发展，以及产生可持续性的饲料原料。在虾饲料的生产中，某些海洋成分(鱿鱼、金枪鱼、甲壳类)在正确的条件下水解后，可以产生高水平的含氮成分，这些成分非常美味，并含有生物活性、营养和功能特性，可以提高虾的生长性能。
比如：甲壳类动物的水解物来自头部和外壳等，这些通常被被人丢弃，如果将其加工成饲料，就可以避免浪费。这些成分功效取决于转化过程，可以产生具有抗菌、抗氧化和诱食性特性。多项研究表明，海洋水解物的使用，及其对虾生长、存活、免疫和其他益处的积极影响。
五、实验性试验
使用循环养殖系统，我们评估了8种水平相同的（海洋动物和陆生动物）水解物，研究对虾的生长和摄食的影响。作为对照组，采用非水解成分(鱼溶性)具有引诱性。
其中，水解物A、B、C、D和E来自海洋动物，如：鱼类和贝类，而水解物F和G来自陆生动物副产品;所有水解产物均保证商品质量。对于生产这些水解物的水解过程，根据所使用的水解程度分为高、中、低水解(表1)。
表1：对南美白对虾生长试验中，水解产物的水解程度和酶的类型。
水解物C是由外源性酶制造的，经过水解过程将蛋白质分离到相对较低的分子量。水解产物D是由甲壳类动物的副产品经外源酶处理产生的，其水解过程被认为是温和的，而水解产物E是基于高脂肪鱼类的副产品。水解物F和G是由陆地动物副产品产生的。
在61天的研究中，虾(初始体重4.36克)每天喂食三次。试验结束时，最终体重、周生长率和饲料转化率均有显著差异。表2显示了虾的生长数据。
表2：用海洋和陆地水解物，喂食南美白对虾，获得的生长数据。
多项研究表明，在虾饲料中加入水解物对南美白对虾的生长有积极影响。这种效果归因于水解产物的吸收效率提高，以及水解过程中氨基酸和低分子量化合物得到释放，这可以提高对虾的吸引力，并增加其摄食量和增重率。
六、研究结论
我们的研究结果显示，南美白对虾获得不同的生长性能，取决于所使用蛋白质水解物的不同，这可能与原料和水解的过程有关。但是，水解利于获得肽，低分子量，以及游离氨基酸。因此，水解物无疑是提高对虾养殖业效率和可持续性的解决方案。
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