[发明专利]通过鲑科鱼提高大豆蛋白利用率的方法

说明书

根据35 U.S.C.§119(e)，本申请要求于2015年5月20日提交的美国临时申请号62/164,310的优先权权益，该申请全文以引用方式并入。

技术领域

本公开的教导大体上涉及通过鲑科鱼提高大豆蛋白的利用率的方法。

背景技术

用于人类食用的鲑科鱼类(包括虹鳟鱼(Oncorhynchus mykiss)、大西洋鲑鱼(Salmo salar)、北极红点鲑(Salvelinus alpinus)和珊瑚鲑鱼(Oncorhynchus kisutch))的水产养殖产量非常大，并且一直在增长(2014年已超过1,200,000公吨)。世界范围内鲑科鱼的养殖是在位于海洋海岸区域的海水网箱和陆地上的水箱中进行。这些鲑科鱼类顺利生长并保持健康的一个关键因素是给这些养殖鱼类喂养通常含有鱼粉蛋白的高能量食物。鱼粉来源于捕捞的野生鱼类，其规模如此巨大，以至于供应制成鱼粉的饲料鱼已成为对鲑科鱼养殖业本身的限制，同时也说明野生捕捞渔业带来了环境问题。政府、非盈利以及营利性公司实体付出了大量努力，一直在致力于寻找各种策略和技术，以期减少鲑科鱼养殖对鱼粉的依赖并通过将非鱼粉蛋白来源加入供应给养殖鳟鱼和鲑鱼的鱼粉中来增加产业环境的可持续性。

60多年来，大豆蛋白已被用于养殖鲑科鱼的饲料中。大豆蛋白已以多种形式加入到水产饲料中，从而可以使用多种方法处理生豆粕，包括但不限于热处理、溶剂提取和微生物发酵。一般而言，这些方法是设计用于提高所得大豆产品中的蛋白质浓度并去除可能降低用大豆饲养的鱼的品质的抗营养成分。虽然这些方法已经提高了用含大豆的饲料饲养的鱼的品质，但是这种大豆产品在鲑鱼饲料中的掺入率一般限制在饲料的30％以下，因为较高的掺入率会给鳟鱼和鲑鱼带来有害变化，特别是在他们的胃肠(GI)道中。

不希望受任何理论束缚，在同行评审议期刊中发表意见的多位专家普遍认为，大豆产品中存在的抗原和/或其他化合物刺激鲑鱼肠道中的炎症过程，从而改变并减少了近侧肠和远侧肠的吸收表面积。一般认为炎症介导的鲑鱼肠粘膜表面积的减少会降低饲料中营养物质的利用率，并产生水样的、类似腹泻的排泄物，使用标准水处理方法难以从鱼类饲养水中将其去除。由于水质恶化，这种情况容易使养鱼者发现用于养鱼的水水质下降并且有可能出现疾病爆发和/或鱼类生理学上的有害变化。虽然鳟鱼和鲑鱼在摄入含有大豆蛋白的饲料时都会出现肠炎，但是对生长表现、它们的消化率和营养保留数据的比较表明，当尝试高大豆含量饲料时，与鲑鱼相比，鳟鱼表现更好。在先的研究也表明，之前喂食过含有预定饲料的鱼粉的虹鳟幼鱼能被“改造”食用含有大豆粉的饲料。然而，对习惯了全鱼粉饲料的幼鱼鳟鱼的这种改造通常伴随着鱼类表现的降低，这很可能是由于营养和适口性问题的结合而导致的。相比之下，即使预先使用鱼粉蛋白幼鱼饲料，其他鱼类(如黄鲈鱼(Perca flavescens))可以以含有大豆蛋白的无鱼粉饲料为食，而不会出现生长表现的降低。这种无鱼粉大豆饲料已经在售并在商业市场上使用了至少3年。这些数据表明，鲑科鱼对大豆蛋白的反应具有明显不同的特征。

从包括非鲑鱼斑马鱼(Danio rerio)在内的各种鱼类获得的数据表明，从大豆蛋白提取的组分能激活鱼免疫系统内的各种途径。基于此，也已经尝试采用通过在鱼苗和幼鱼饲养鳟鱼饲料中添加益生菌来调节发育中的鳟鱼免疫系统的方法来减少肠内肠炎以及改善鱼的表现。来自这些研究的数据表明，将益生菌添加到虹鳟幼鱼饲料中能一定程度的减少肠炎，但并不能使之后喂食高含量大豆蛋白饲料的鳟鱼中不再发生肠炎。因此，使用益生菌只有有限的好处，尤其是当它们不是持续添加到鳟鱼饲料中时。

另一种提高大豆蛋白利用率并减少鲑鱼养殖对鱼粉饲料的依赖的可能方法是辨别和繁殖鲑科鱼类，特别是鳟鱼，其表现出提高的对大豆摄入的耐受性，推测是由于它们生理构成上的遗传差异造成的。虽然这些方面的努力已经进行了一段时间，但它们仅仅使鳟鱼对大豆的耐受性得到有限的提高。